1、5内能1.(多选)有关“温度”的概念,下列说法中正确的是(BD)A.温度反映了每个分子热运动的剧烈程度B.温度是分子平均动能的标志C.一定质量的某种物质,内能增加,温度一定升高D.温度升高时物体的某个分子的动能可能减小解析:温度是分子平均动能大小的标志,而对某个确定的分子来说,其热运动的情况无法确定,不能用温度来衡量.故A错,B,D对.温度不升高而仅使分子的势能增加,也可以使物体内能增加,冰熔化为同温度的水就是一个例证,故C错.2.(2019四川德阳检测)下列物理量与物体的内能无关的是(D)A.物体的温度B.物体的体积C.质量 D.物体的运动速度解析:从宏观上,物体的内能与温度、体积以及物体的
2、质量有关,与物体的运动状态无关,所以D选项符合题意.3.下列说法正确的是(D)A.分子的动能与分子的势能的和叫做这个分子的内能B.物体的分子势能由物体的温度和体积决定C.物体的速度增大时,物体的内能增大D.物体的动能减小时,物体的温度可能增加解析:内能是对物体内所有分子而言的,单个分子无内能可言,选项A错误;物体的分子势能由分子间距离决定,宏观上表现为由物体的体积决定,所以选项B错误;物体的宏观速度与物体的内能没有关系,物体的动能与物体的温度没有关系,故选项C错误,D正确.4.(2019江西新余检测)下列说法中正确的是(B)A.物体温度降低,其分子热运动的平均动能增大B.物体温度升高,其分子热
3、运动的平均动能增大C.物体温度降低,其内能一定增大D.物体温度不变,其内能一定不变解析:温度是物体分子平均动能的标志,所以物体温度升高,其分子热运动的平均动能增大,A错,B对;影响物体内能的因素是温度、体积和物质的质量,所以只根据温度的变化情况无法判断内能的变化情况,C,D错.5.下列关于物体的温度、内能和热量的说法中正确的是(C)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、温度和体积共同决定,并且内能是
4、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.6.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(B)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,F0;当r=10r0时,F=0,所以F先增大后减小.在分子间距由r0增大到10r0的过程中,始终克服分子引力做功,所以分子势能一直增大,所以选项B正确,A,C,D错误.7.若一气泡从湖底上升到湖面的过程中,温度保
5、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(D)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,选项D正确.8.(2019湖南湘潭月考)(多选)如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间的距离的关系如图中曲线所示.F0为斥力,FmNmH,所以有vHvNvO,又因三种气体的质量相同,氢气的分子总数最多,不计分子势能,由气体内能E内=N可知,氢气内能最大.答案
6、:氢气氢气11.(1)1 kg 40 的水跟1 kg 80 的水哪个内能大?(2)1 kg 40 的水跟2 kg 40 的水哪个内能大?(3)一杯100 的开水跟一池塘常温下的水哪个内能大?(4)1 kg 100 的水跟1 kg 100 的水蒸气哪个内能大?解析:(1)两者质量相同,同种物质,所以分子数目相同,而80 的水比40 的水的水分子平均动能大,所以1 kg 80 的水的总动能比1 kg 40 的水大,若不考虑水的膨胀引起的体积微小变化,则1 kg 80 的水的内能大.(2)1 kg 40 的水跟2 kg 40 的水比较,2 kg 40 的水内能大,因为后者分子数目多.(3)虽然100
7、 的开水的水分子平均动能较大,但一池塘的水的分子数比一杯水的分子数多得多,故一池塘常温下的水的内能比一杯100 的开水的内能大.(4)它们的质量相等,因而所含分子数相等,分子的平均动能也相同,但100 的水蒸气分子势能比100 的水大,故1 kg 100 的水蒸气的内能比1 kg 100 的水的内能大.答案:(1)1 kg 80 的水(2)2 kg 40 的水(3)一池塘常温下的水(4)1 kg 100 的水蒸气12.分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图所示的图象中表现出来,由图象回答:(1)从图中看到分子间距离在r0处,分子势能最小,试说明理由.(2)图中分子势能为零的点在什么位置?在
8、这种情况下分子势能可以大于零,可以小于零,也可以等于零,对吗?(3)如果选两个分子相距r0时分子势能为零,分子势能有什么特点?解析:(1)如果分子间距离约为10-10 m数量级,分子作用力的合力为零,此距离为r0.当分子距离小于r0时,分子间的作用力表现为斥力,要减小分子间的距离必须克服斥力做功,因此,分子势能随分子间距离的减小而增大.如果分子间距离大于r0时,分子间的相互作用表现为引力,要增大分子间的距离必须克服引力做功,因此,分子势能随分子间距离的增大而增大.从以上两种情况综合分析,分子间距离以r0为数值基准,r不论减小还是增大,分子势能都增大.所以说,在平衡位置处分子势能最小.(2)由题图可知,分子势能为零的点在两个分子相距无穷远的位置.因为分子在平衡位置处是分子势能最低点,据题图也可以看出:在这种情况下分子势能可以大于零,可以小于零,也可以等于零.(3)两个分子相距r0的位置分子势能最小,最小的分子势能为零,所以此种情况的特点为分子势能大于等于零.答案:见解析