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第5讲 内能
(时间：60分钟)
题组一 分子动能与温度
1．下列关于物体的温度、内能和热量的说法中正确的是 ( )
A．物体的温度越高，所含热量越多
B．物体的内能越大，所含热量越多
C．物体的温度越高，它的分子热运动的平均动能越大
D．物体的温度不变，其内能就不变
答案 C
解析 分子热运动的平均动能与温度有关，温度越高，分子热运动的平均动能越大，内能由物体的质量、温度和体积共同打算，并且内能是状态量，而热量是过程量，它表示由于热传递而引起的内能变化过程中转移的能量．
2．若一气泡从湖底上升到湖面的过程中，温度保持不变，体积增大，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法中正确的是 ( )
A．气体分子间的作用力增大 B．气体分子的平均速率增大
C．气体分子的平均动能减小 D．气体分子的平均动能不变
答案 D
解析 气体在上升的过程中，温度不变，分子的平均动能不变，平均速率不变，体积增大，分子间的作用力减小，气体的分子势能增大．
3．下列关于分子动能的说法，正确的是 ( )
A．物体的温度上升，每个分子的动能都增加
B．物体的温度上升，分子的总动能增加
C．假如分子的质量为m，平均速率为v，则平均动能为mv2
D．分子的平均动能等于物体内全部分子的动能之和与全部分子的总数之比
答案 BD
解析 温度是分子平均动能的标志，温度上升，分子的平均动能增加，但是其中个别分子的动能却有可能减小，A错、B对；分子的平均动能等于物体内全部分子的动能之和与全部分子总数的比值，所以C错、D对．
题组二 分子势能与分子力的功
4．分子间距增大时，分子势能将 ( )
A．增大 B．减小
C．不变 D．不能确定
答案 D
解析 分子势能的变化与分子力做功紧密联系．当分子力做正功时，分子势能减小；当分子力做负功时，分子势能增加．
(1)当r>r0时，分子间的作用力为引力，将分子间距离增大时，分子力做负功，分子势能增大．
(2)当r<r0时，分子间的作用力为斥力，将分子间距离增大时，分子力做正功，分子势能减小．
经以上分析可知本题D选项正确．
5．在两个分子间的距离由r0(平衡位置)变为10r0的过程中，关于分子间的作用力F和分子间的势能Ep的说法中，正确的是 ( )
A．F不断减小，Ep不断减小
B．F先增大后减小，Ep不断增大
C．F不断增大，Ep先减小后增大
D．F、Ep都是先减小后增大
答案 B
解析 分子间距r＝r0时，分子力F＝0；随r的增大，分子力表现为引力，F≠0；当r＝10r0时，F＝0，所以F先增大后减小．在分子间距由r0至10r0的过程中，始终克服分子引力做功，所以分子势能始终增大，所以选项B正确，其他选项错误．
6．(2022·郑州检测)如图7－5－5所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示．图中分子势能的最小值为－E0.若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是 ( )
图7－5－5
A．乙分子在P点(x＝x2)时，加速度最大
B．乙分子在P点(x＝x2)时，其动能为E0
C．乙分子在Q点(x＝x1)时，处于平衡状态
D．乙分子的运动范围为x≥x1
答案 BD
解析 分子势能最小时，分子处于平衡位置，所以P点是分子的平衡位置．乙分子在P点的加速度为零，故选项A、C错误，选项B正确；由于两分子所具有的总能量为零，而Q点的分子势能为零，故选项D正确．
7．两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开头运动，直至不再靠近．在此过程中，下列说法正确的是________．(填正确答案标号)
A．分子力先增大，后始终减小
B．分子力先做正功，后做负功
C．分子动能先增大，后减小
D．分子势能先增大，后减小
E．分子势能和动能之和不变
答案 BCE
8．下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是________．(填选图下方的字母)
答案 B
解析 当r<r0时，分子力表现为斥力，随分子间距离r增大，分子势能Ep减小；当r>r0时，分子力表现为引力，随分子间距离r增大；分子势能Ep增大；当r＝r0时，分子力为零，此时分子势能最小．故选项B正确．
题组三 物体的内能与机械能
9．关于内能和机械能，下列说法正确的是 ( )
A．物体的机械能损失时，内能却可能增加
B．物体的内能损失时，机械能必定会减小
C．物体内能为零时，机械能可以不为零
D．物体的机械能为零时，内能可以不为零
答案 AD
解析 在空中下降的物体由于克服空气阻力做功，机械能损失，因摩擦物体的温度上升，内能增加，A正确；物体静止时，温度降低，内能削减，而机械能可能不变，B错；分子运动永不停息而且分子间有相互作用，内能不行能为零，但机械能可以为零，C错、D正确．
10．关于物体的内能，下列叙述中正确的是 ( )
A．温度高的物体比温度低的物体内能大
B．物体的体积增大时，内能也增大
C．内能相同的物体，它们的分子平均动能肯定相同
D．内能不相同的物体，它们的分子平均动能可能相同
答案 D
解析 温度高的物体与温度低的物体相比较，温度低的物体的分子平均动能小，但全部分子的热运动动能和分子势能的总和不肯定小，即物体的内能不肯定小，A错；物体的体积增大时，分子间的距离增大，分子势能发生变化，但不能确定分子势能是增大还是减小．即使分子势能增大而分子的平均动能不能确定是否变化，也不能说明内能增大，B错；内能相同的物体是指物体内全部分子的动能和分子势能的总和相同，而它们的分子平均动能却不肯定相同，C错；内能不同的物体，它们的温度却可能相同，即它们的分子平均动能可能相同，D正确．
11．关于物体的内能，下列说法中正确的是 ( )
A．水分子的内能比冰分子的内能大
B．物体所处的位置越高，分子势能就越大，内能越大
C．肯定质量的0 ℃的水结成的0 ℃的冰，内能肯定削减
D．相同质量的两个同种物体，运动物体的内能肯定大于静止物体的内能
答案 C
解析 因内能是指组成物体的全部分子的热运动的动能与分子势能的总和，说单个分子的内能没有意义，故选项A错误；内能与机械能是两种不同性质的能，它们之间无直接联系，内能与“位置”凹凸、“运动”还是“静止”没有关系，故选项B、D错误；肯定质量的0 ℃的水结成0 ℃的冰，放出热量，使得内能减小，故选项C正确．
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