【物理】2019届二轮复习物体的内能学案（全国通用）

【物理】2019届二轮复习物体的内能学案（全国通用）

考点精练 ‎1．温度 一切达到热平衡的系统都具有相同的温度．‎ ‎2．两种温标 摄氏温标和热力学温标．‎ 关系：T＝t＋273.15 K.‎ ‎3．分子的动能 ‎(1)分子动能是分子热运动所具有的动能；‎ ‎(2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能的平均值，温度是分子热运动的平均动能的标志；‎ ‎(3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的总和．‎ ‎4．分子的势能 ‎(1)意义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的相对位置决定的能．‎ ‎(2)分子势能的决定因素：‎ 微观上——决定于分子间距离和分子排列情况；‎ 宏观上——决定于体积和状态．‎ ‎5．物体的内能 考点精练 题组1热平衡与温度 ‎1．下列关于热力学温标的说法不正确的是(　　)‎ A．热力学温度的零度是－‎273.15℃‎，叫绝对零度 B．热力学温度的每一度的大小和摄氏温度是相同的 C．绝对零度是低温的极限，永远达不到 D. ‎1℃‎就是1 K ‎【答案】：D ‎ ‎【解析】：热力学温度和摄氏温度的每一度大小是相同的，两种温度的区别在于它们的零值规定不同，所以A、B、C正确；据T＝(273.15＋t) K知‎1℃‎为274.15 K，所以D不正确。学 ‎ ‎2．关于温度的下列说法中正确的是　　‎ A． 温度是表示物体冷热程度的物理量 B． 温度是分子平均动能大小的量度 C． 物体吸收热量后其温度一定升高 D． 一定质量的某种理想气体，其内能只与温度有关 ‎【答案】ABD ‎3．下列有关温度的各种说法中正确的是(　　)‎ A．温度低的物体内能小 B．温度低的物体，其分子运动的平均速率也必然小 C．做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大 D．‎0℃‎的铁和‎0℃‎的冰，它们的分子平均动能相同 ‎【答案】：D ‎ ‎【解析】：从宏观上决定物体内能的是物体中所含分子的摩尔数、温度和体积三个因素．温度是分子平均动能的标志，温度低只能表明分子的平均动能小。而分子平均速率的大小还要看分子的质量，所以平均速率大小不定，由此判断选项A、B错误；做加速运动的物体，其宏观动能逐步增大，但是物体的温度未必升高，所以分子的平均动能变化情况不能确定，选项C错误；温度表征了分子的平均动能，铁和冰的温度既然相同，则分子的平均动能必然相等，选项D正确。‎ ‎4．某种气体的温度是0℃，可以说（  ）‎ A． 气体中分子的温度是0℃‎ B． 气体中分子运动的速度快的温度一定高于0℃，运动慢的温度一定低于0℃，所以气体平均温度是0℃‎ C． 气体温度升高时，速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增加 D． 该气体分子平均速率是确定的 ‎【答案】C ‎【解析】温度是物体分子运动平均动能的标志，是大量分子热运动的集体表现，含有统计意义。对于个别分子来说，温度是没有意义的。故AB错误；温度是物体分子运动平均动能的标志。从统计规律上看，气体温度升高时，速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增加，故C正确、D错误。故本题选C。‎ ‎5．当物体的温度升高时，下列说法中正确的是（   ）‎ A． 每个分子的温度都升高 B． 每个分子的热运动都加剧 C． 每个分子的动能都增大 D． 物体分子的平均动能增大 ‎【答案】D ‎【解析】温度是分子平均动能的标志，但只能反映大部分分子的性质，不能具体到每一个分子的运动，不是每个分子的热运动都加剧；温度升高时，大部分分子的动能都增大，但也有少数分子动能可能减小；故A、B、C错误，D正确。故选D。‎ ‎6．关于温度的概念，下列说法中正确的是(　　)‎ A．温度是分子平均动能的标志，物体温度高，则物体的分子平均动能大 B．物体温度高，则物体每一个分子的动能都大 C．某物体内能增大时，其温度一定升高 D．甲物体温度比乙物体温度高，则甲物体的分子平均速率比乙物体大 ‎【答案】：A ‎7．当氢气和氧气温度相同时，下述说法中正确的是（ ）‎ A． 两种气体分子的平均动能相等 B． 氢气分子的平均速率等于氧气分子的平均速率 C． 两种气体分子热运动的总动能相等 D． 质量相等的氢气和氧气，温度相同，不考虑分子间的势能，则两者内能相等 ‎【答案】A ‎【解析】温度是物体分子平均动能的标志，温度相同，物体的平均动能相同，氢气分子的质量比氧气的分子质量小，平均动能相同时，氢气分子平均速率大，A正确B错误；由于两者的总质量关系未知，所以分子数多少未知，故总动能不一定相同，C错误；氢气分子摩尔质量小，质量相等时，氢气分子数多，所以氢气内能多，D错误．‎ 题组2物体的内能 ‎1．‎1 g ‎100 ℃‎的水和‎1 g ‎100 ℃‎的水蒸气相比较，下列说法正确的是(　　)‎ A．分子的平均动能和分子的总动能都相同 B．分子的平均动能相同，分子的总动能不同 C．内能相同 D．‎1 g ‎100 ℃‎的水的内能小于‎1 g ‎100 ℃‎的水蒸气的内能 ‎【答案】：AD ‎2．关于分子的动能，下列说法中正确的是(　　)‎ A． 温度相同时，不同物质的分子平均动能相同 B． 温度相同时，不同物质的分子平均速率相同 C． 温度相同时，只有同种物质的分子平均动能才相同 D． 温度升高时，物体每一个分子的平均动能都一定增大 ‎【答案】A ‎【解析】温度是分子平均动能的标志，温度相同时，不同物体的分子平均动能相同，A正确BC错误；温度升高时，并不是物体的每一个分子的动能都增大，个别分子的平均动能可能减小，D错误．‎ ‎3. 关于物体的内能，下列叙述正确的是(　　)‎ A.温度高的物体比温度低的物体内能大 B.物体的内能不可能为零 C.内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同 D.内能不相同的物体，它们的分子平均动能可能相同 E.物体的内能与物体的温度、体积、物态和分子数有关 ‎【答案】　BDE ‎【解析】　温度高低反映分子平均动能的大小，但由于物体不同，分子数目不同，所处状态不同，无法反映内能大小，选项A错误；由于分子都在做无规则运动，因此，任何物体内能都不可能为零，选项B正确；内能相同的物体，它们的分子平均动能不一定相同，选项C错误；内能不同的两个物体，它们的温度可以相同，即它们的分子平均动能可以相同，选项D正确；物体的内能与物体的温度、体积、物态和分子数有关，故选项E正确。‎ ‎4. 下列关于温度及内能的说法正确的是(　　)‎ A.温度是分子平均动能的标志，所以两个动能不同的分子相比，动能大的分子温度高 B.两个不同的物体，只要温度和体积相同，内能就相同 C.质量和温度相同的冰和水，内能可能不同 D.一定质量的某种物质，即使温度不变，内能也可能发生变化 E.温度高的物体不一定比温度低的物体内能大 ‎【答案】　CDE ‎5. 如图，用温度计测量质量已知的甲、乙、丙三杯水的温度，根据测量结果可以知道(　　)‎ A．甲杯中水的内能最少 B．甲、乙杯中水的内能一样多 C．丙杯中水分子的平均动能最大 D．甲杯中水分子的平均动能小于乙杯中水分子的平均动能 ‎【答案】AC ‎【解析】　甲杯中水的质量最小，温度和乙杯中相同，故甲杯中水的内能最小，A正确，B错误；丙杯中水的温度最高，水分子的平均动能最大，C正确；甲、乙杯中水的温度相同，水分子的平均动能相同，D错误。‎ ‎6．下列说法中正确的是(　　)‎ A．物体自由下落时速度增大，所以物体的内能也增大 B．物体的机械能为零时，内能也为零 C．物体的体积减小、温度不变时，物体的内能一定减小 D．甲物体的温度比乙物体的温度高，则甲物体分子的平均动能比乙物体分子的平均动能大，平均速率不一定大 ‎【答案】：D ‎【解析】‎ ‎：物体下落速度增大，则动能增大，但温度不一定升高，选项A错误；机械能为零的物体，其内能可能不为零，所以选项B错误；物体体积减小时，分子间距离减小，但分子势能不一定减小，即物体的内能不一定减小，所以选项C错误；温度越高的物体，分子的平均动能越大，但分子的平均动能与平均速率是不同的概念，分子平均动能除与平均速率有关外，还与分子质量有关，所以选项D正确。 ‎ ‎7．关于分子热运动的动能，下列说法中正确的是 （ ）‎ A． 物体运动速度大，物体内分子热运动的动能一定大 B． 物体的温度降低，物体内分子热运动的平均动能一定减小 C． 物体的温度升高，物体内每个分子热运动的动能都增大 D． 1 g 100℃的水变成1 g 100℃的水蒸汽，分子热运动的平均动能增大 ‎【答案】B ‎8. 关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是(　　)‎ A.某种物体的温度为0 ℃，说明该物体中分子的平均动能为零 B.物体的温度升高时，分子的平均动能一定增大，但内能不一定增大 C.当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，但斥力减小得更快，所以分子间作用力总表现为引力 D.10 g 100 ℃的水的内能小于10 g 100 ℃的水蒸气的内能 E.两个铅块挤压后能紧连在一起，说明分子间有引力 ‎【答案】　BDE ‎【解析】　物体的温度为0 ℃，分子的平均动能不为零，分子在永不停息地做无规则运动，选项A错误；物体的温度升高时，分子的平均动能一定增大，但内能还与势能有关，内能有可能减小，选项B正确；当分子间的距离小于平衡距离r0时，分子间的作用力表现为斥力，大于r0时，分子间作用力表现为引力，选项C错误；在10 g 100 ℃的水变成水蒸气时，分子间距增大，要克服分子间的引力做功，分子势能增大，所以10 g 100 ℃的水的内能小于10 g 100 ℃水蒸气的内能，选项D正确；两个铅块挤压后能紧连在一起，是分子间的引力作用的结果，选项E正确。‎ 方法突破 方法 利用分子势能图像解题的方法 ‎1. ‎ 分子间同时存在引力和斥力，斥力随分子间距离变化比引力快，分子力随分子间距离变化的关系如图甲所示，当分子间距离的数量级大于10－‎9m时，分子间的作用力可忽略不计．‎ ‎2. 分子势能与分子间距离的关系如图乙所示，当分子间距离r＝r0时，分子力为0，分子势能最小．‎ 题组3 利用分子势能图像解题的方法 ‎1．两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图所示中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0，相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是(　　)‎ A．在r＞r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小 B．在r＜r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小 C．在r＝r0时，分子势能最小，动能最大 D．在r＝r0时，分子势能为零 E．分子动能和势能之和在整个过程中不变 ‎【答案】：ACE ‎【解析】：‎ 由Ep－r图可知：在r＞r0阶段，当r减小时F做正功，分子势能减小，分子动能增加，故选项A正确；在r＜r0阶段，当r减小时F做负功，分子势能增加，分子动能减小，故选项B错误；在r＝r0时，分子势能最小，动能最大，故选项C正确；在r＝r0时，分子势能最小，但不为零，故选项D错误；在整个相互接近的过程中分子动能和势能之和保持不变，故选项E正确。‎ ‎2. 甲分子固定在坐标原点O，只在两分子间的作用力作用下，乙分子沿x轴方向运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离x轴的变化关系如图1所示，设乙分子在移动过程中所具有的总能量为0，则下列说法正确的是(　　)‎ A. 乙分子在P点时加速度为0‎ B. 乙分子在Q点时分子势能最小 C. 乙分子在Q点时处于平衡状态 D. 乙分子在P点时动能最大 E. 乙分子在P点时，分子间引力和斥力相等 ‎【答案】　ADE ‎3．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子在分子力作用下沿x轴运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离的关系如图所示，图中分子势能的最小值为－E0。若两分子所具有的总能量为零，则下列说法正确的是(　　)‎ 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】：由图线可知x＝x2时，分子势能最小，所以此位置为分子的平衡位置，分子力为零，加速度最小，则选项A、C错误；根据总能量为零，即Ep＋Ek＝0，乙分子在P点动能最大，为E0，在Q点动能最小，为零，所以，乙分子的运动范围为x≥x1，则选项B、D正确。学 ‎ ‎4．如图所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子间的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e 为两曲线的交点，则下列说法正确的是 (　　)‎ A．ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为10－10 m ‎ B．ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为10－10 m C．若两个分子间距离大于e点的横坐标，则分子间作用力表现为引力 D．若两个分子间距离越来越大，则分子势能亦越来越大 ‎【答案】：BC ‎