2019-2020学年高中物理课时作业5内能

5．2 裂变及其应用1。

知道重核裂变能放出能量，并能计算核能的变化．(重点＋难点) 2.了解铀核的裂变特点，知道链式反应．(重点）3．了解裂变反应堆的结构、类型及核电站的工作原理．, [学生用书P69]）一、铀核的裂变1．定义：重核裂变是用中子轰击铀核时发现的,中子轰击铀—235核，使该核变成处于激发态的复核，并分裂成两块质量差不多的新原子核,同时放出几个中子,称为裂变核反应．2．铀核裂变：用中子轰击铀核时,铀核发生了裂变，铀核裂变的产物是多种多样的，其中一种典型的反应是235U＋1，0n→错误!Ba＋错误!Kr＋3错误!n．92二、链式反应及其条件1．链式反应：铀核裂变时，通常会放出2到3个中子,这些中子可以作为新的“炮弹"轰击其他的铀核，使裂变反应不断地进行下去，这种反应叫做核裂变的链式反应．2．临界体积：能够使铀块发生链式反应的最小体积(或对应的最小质量)称为临界体积(或临界质量)．3．链式反应的条件：发生裂变物质的体积大于等于临界体积或裂变物质的质量大于等于临界质量．1．（1)铀核的裂变是一种天然放射现象．（)（2）铀块的质量大于临界质量时链式反应才能不停地进行下去．（)（3)中子的速度越快，越容易发生铀核裂变．（)提示:(1)×（2)√(3）×三、裂变反应堆1．裂变反应堆的基本构造（1)裂变材料(核燃料）:浓缩铀．（2)慢化剂（减速剂）:通常用石墨、重水或普通水．（3）控制棒:用镉或硼钢制成,用来吸收减速后的中子，控制反应强度．（4）反射层:一般用石墨做材料．(5)热交换器：核反应堆中释放的能量大部分转化为热能，利用水循环,产生高温高压的蒸汽，从而推动蒸汽轮机，带动发电机发电．(6）防护层:由金属套、防止中子外逸的水层以及1～2 m厚的钢筋混凝土构成，可有效地防止射线对人体及其他生物体的侵害．2．列变反应堆的常见类型：重水堆，高温气冷堆，快中子增殖反应堆．3．核电站的工作模式：以核反应堆为能源,用它产生高压蒸汽，取代发电厂的锅炉，从而进行发电．2．（1)在核反应中，中子的速度越大越容易击中铀核．（）(2）核反应堆是通过调节中子数目以控制反应速度．( )(3）核反应堆用过的核废料无毒无害．( )提示:（1）×(2）√(3）×铀核裂变及链式反应［学生用书P70］1．发现：1938年12月，德国物理学家哈恩与斯特拉斯曼利用中子轰击铀核时，发现了铀核的裂变,向核能的利用迈出了第一步．2．裂变的解释(1)核子受激发：当中子进入铀235后，便形成了处于激发状态的复核，复核中由于核子的激烈运动，使核变成不规则的形状．（2)核子分裂：核子间的距离增大，因而核力迅速减弱，使得原子核由于质子间的斥力作用而分裂成几块，同时放出2～3个中子,这些中子又引起其他铀核裂变，这样，裂变就会不断地进行下去，释放出越来越多的核能．(3)能量：重核裂变为中等质量的原子核，发生质量亏损，所以放出能量．一般来说，每个核子放出的平均能量约为1 MeV，1 kg 铀全部裂变放出的能量相当于2 500 t优质煤燃烧时释放的能量,裂变时能产生几万度的高温．3．铀核裂变的条件（1)铀块的体积大于临界体积．（2）铀块的质量大于临界质量．以上两个条件满足一个即可．4．裂变过程为什么能放出能量中等大小的原子核的平均结合能最大，这些核最稳定．如果使较重的核分裂成中等大小的核，核子的平均结合能会增加，可以释放出能量.错误!U裂变是很常见的一种重核裂变，它裂变的反应物和生成物有多种，其中有两种很典型的反应是：错误!U＋错误!n→错误!Xe ＋错误!Sr＋2错误!n错误!U＋错误!n→错误!Ba＋错误!Kr＋3错误!n在重核裂变过程中,核反应满足电荷数守恒和质量数守恒．但反应前后质量不同,发生了质量亏损，释放出能量．计算一个铀核在上述第二种裂变过程放出的能量．已知m（错误!U)＝235。

2025高中物理《课时作业》人教版选择性必修第1册课时分层作业(五)课时分层作业(五)碰撞模型的拓展基础过关练1．如图所示，两木块A、B用轻质弹簧连在一起，置于光滑的水平面上．一颗子弹水平射入木块A，并留在其中．在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是()A．动量守恒、机械能守恒B．动量守恒、机械能不守恒C．动量不守恒、机械能守恒D．动量、机械能都不守恒2．[2022·广东珠海高二检测]如图所示，一沙袋用轻细绳悬于O点．开始时沙袋静止，此后用弹丸以水平速度击中沙袋后均未穿出．第一粒弹丸的速度为v1，打入沙袋后二者共同摆动的最大摆角为30°.当其第一次返回图示位置时，第二粒弹丸以水平速度v2又击中沙袋，使沙袋向右摆动且最大摆角仍为30°.若v1∶v2＝41∶83，则弹丸质量与沙袋质量之比为()A．1∶10 B．1∶20C．1∶30 D．1∶403．如图所示，木块A和B质量均为2 kg，置于光滑水平面上，B与一轻质弹簧一端相连，弹簧另一端固定在竖直挡板上，当A以4 m/s的速度向B撞击时，由于有橡皮泥而粘在一起运动，那么弹簧被压缩到最短时，具有的弹性势能大小为()A．4 J B．8 JC．16 J D．32 J4．如图所示，A、B两小球静止在光滑水平面上，用轻弹簧相连接，A球的质量小于B 球的质量．若用锤子敲击A球使A得到大小为v的速度，弹簧被压缩到最短时的长度为L1；若用锤子敲击B球使B得到大小为v的速度，弹簧被压缩到最短时的长度为L2，则L1与L2的大小关系为()A．L1＞L2B．L1＜L2C．L1＝L2D．不能确定5．(多选)如图所示，质量为M的小车置于光滑的水平面上，车的上表面粗糙，有一质量为m的木块以初速度v0水平地滑至车的上表面，若车足够长，则()A．木块的最终速度为m v0m＋MB．由于车表面粗糙，小车和木块所组成的系统动量不守恒C．由于车表面粗糙，系统的机械能不守恒D．系统因摩擦产生的热量与车表面的粗糙程度有关6．如图所示，质量为m1＝0.01 kg的子弹以v1＝500 m/s的速度水平击中质量为m2＝0.49 kg的木块并留在其中．木块最初静止于质量为m3＝1.5 kg的木板上，木板静止在光滑水平面上并且足够长．已知子弹与木块作用时间极短，木块与木板间的动摩擦因数为μ＝0.1，g取10 m/s2，求：(1)子弹进入木块过程中产生的内能ΔE1；(2)木块在木板上滑动过程中产生的内能ΔE2；(3)木块在木板上滑行的距离x.素养综合练7．(多选)如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m1和m2的两物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面上．已知m1＝2 kg，现使A瞬时获得水平向右的速度3 m/s，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像信息可得()A．在t1到t3过程中，弹簧对B做的总功为0 JB.从t3到t4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长C.B物体的质量为m2＝4 kgD．在t1时刻弹簧弹性势能为6 J8．如图所示，在光滑水平桌面上静置一质量为M＝980 g的长方体匀质木块，现有一颗质量为m＝20 g的子弹以v0＝300 m/s的水平速度沿其轴线射向木块，结果子弹留在木块中没有射出，且子弹打进木块的深度为d＝6 cm.已知木块的总长度为L＝10 cm(沿子弹运动方向)，设木块对子弹的阻力保持不变．(1)求子弹和木块的共同速度以及系统在此过程中产生的内能．(2)若子弹以v′0＝400 m/s的水平速度从同一方向射向该木块，则它能否射穿该木块？(3)由第(2)问，若子弹能射穿木块，求子弹和木块的最终速度．9．[2022·河北衡水调研]如图所示，滑块D固定在光滑水平面上，其右侧面为光滑的四分之一圆弧面，圆弧面的半径R＝0.8 m；薄板A和B放置于光滑水平地面上，A与D靠在一起但不粘连，且A的上表面与D右端平滑连接．物块C(可视为质点)从圆弧面上端由静止下滑，离开D后滑上A，刚好到达A右端时与A相对静止，A、C共速一段时间后A与B 发生弹性碰撞，碰撞时间极短，碰撞结束后C滑上B，一段时间后C与B相对静止．若A、B、C的质量分别为m A＝1 kg，m B＝3 kg，m C＝1 kg，A的长度为L A＝0.8 m，C与B之间的动摩擦因数为μB＝0.15，g取10 m/s2.求：(1)C与A之间的动摩擦因数μA.(2)最终C相对B滑动的距离．课时分层作业(一)动量基础过关练1．关于动量，下列说法中正确的是()A．做匀速圆周运动的物体，动量不变B．做匀变速直线运动的物体，它的动量一定在改变C．物体的动量变化，动能也一定变化D．甲物体动量p1＝5 kg·m/s，乙物体动量p2＝－10 kg·m/s，所以p1＞p22．质量为0.2 kg的小球竖直向下以6 m/s的速度落至水平地面上，再以4 m/s的速度反向弹回．取竖直向上为正方向，在小球与地面接触的时间内，关于球动量变化量Δp和合外力对小球做的功W，下列说法正确的是()A．Δp＝2 kg·m/s W＝－2 JB．Δp＝－2 kg·m/s W＝2 JC．Δp＝0.4 kg·m/s W＝－2 JD．Δp＝－0.4 kg·m/s W＝2 J3．一物体从某高处由静止释放，设所受空气阻力恒定，当它下落h时的动量大小为p1，当它下落2h时动量大小为p2，那么p1∶p2等于()A．1∶1 B．1∶2C．1∶2 D．1∶44．一质量为0.5 kg的木块以10 m/s速度沿倾角为30°的光滑斜面向上滑动(设斜面足够长)，则木块在1 s末的动量和3 s内的动量变化量是多少？(g取10 m/s2)素养综合练5．某同学利用如图所示的装置“探究碰撞中的守恒量”．图中两摆摆长相同，悬挂于同一高度，A、B两摆球均很小，质量之比为1∶2.当两摆均处于自由静止状态时，其侧面刚好接触．向右上方拉动B球使其摆线伸直并与竖直方向成45°角，然后将其由静止释放．结果观察到两摆球粘在一起摆动，且最大摆角为30°.若本实验允许的最大误差为±4%，此实验是否成功地验证了碰撞前后两小球的质量与速度的乘积之和保持不变．章末综合检测(二)第二章机械振动一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．)1．下列振动中是简谐运动的是()A．手拍篮球的运动B．思考中的人来回走动C．轻质弹簧的下端悬挂一个钢球，上端固定组成的振动系统D ．从高处下落到光滑水泥地面上的小钢球的运动2．有一个弹簧振子，振幅为0.8 cm ，周期为0.5 s ，初始时具有正方向的最大位移，则它的振动方程是( )A ．x ＝8×10－3 sin (4πt ＋π2 ) mB ．x ＝8×10－3 sin (4πt －π2 ) mC ．x ＝8×10－1 sin (πt ＋3π2 ) mD ．x ＝8×10－1 sin (πt ＋π2) m3．如图所示，在光滑水平面上的弹簧振子，弹簧形变量的最大限度为20 cm ，弹簧处于原长时，弹簧振子处于图示P 位置，若将质量为m 的振子向右拉动5 cm 后由静止释放，经0.5 s 振子第一次回到P 位置，关于该弹簧振子，下列说法正确的是( )A ．该弹簧振子的振动频率为1 HzB ．若向右拉动10 cm 后由静止释放，经过1 s 振子第一次回到P 位置C ．若向左推动8 cm 后由静止释放，振子连续两次经过P 位置的时间间隔是2 sD ．在P 位置给振子任意一个向左或向右的初速度，只要最大位移不超过20 cm ，总是经0.5 s 速度就降为04．如图所示，甲、乙是摆长相同的两个单摆，它们中间用一根细线相连，两摆线均与竖直方向成θ角．已知甲的质量小于乙的质量，当细线突然断开后，甲、乙两摆都做简谐运动，下列说法正确的是( )A ．甲不会与乙碰撞B ．甲的运动周期小于乙的运动周期C ．甲的振幅小于乙的振幅D ．甲的最大速度小于乙的最大速度5．悬挂在竖直方向上的弹簧振子，从最低点的位置向上运动时开始计时，它的振动图像如图所示，由图可知( )A ．t ＝1.25 s 时振子的加速度为正，速度为正B ．t ＝1.7 s 时振子的加速度为负，速度为负C ．t ＝1.0 s 时振子的速度为零，加速度为负的最大值D．t＝3.5 s时振子的速度为零，加速度为负的最大值6．一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下浮动，可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动．振幅为20 cm，周期为3.0 s．当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐．地面与甲板的高度差不超过10 cm时，游客能舒服地登船．在一个周期内，游客能舒服登船的时间是()A．0.5 s B．0.75 sC．1.0 s D．1.5 s7．一个做简谐运动的质点，先后以同样的速度通过相距10 cm的A、B两点，历时0.5 s，如图所示．过B点后再经过t＝0.5 s质点以大小相等、方向相反的速度再次通过B点，则质点振动的周期是()A．0.5 s B．1 sC．2 s D．4 s二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．) 8．如图是一个单摆的共振曲线，已知重力加速度为g，根据图线可以得出的是()A．单摆的固有频率B．单摆的固有周期C．单摆的摆长D．单摆的摆球质量9．如图所示是表示一质点做简谐运动的图像，下列说法正确的是()A．t1时刻振子正通过平衡位置向正方向运动B．t2时刻振子的位移最大C．t3时刻振子正通过平衡位置向正方向运动D．该图像是从平衡位置开始计时画出的10．如图甲所示，挖掘机的顶部垂下一个大铁球，让大铁球小角度地摆动，即可以用来拆卸混凝土建筑，大铁球与悬链可视为单摆，对应的振动图像如图乙所示，g取10 m/s2，则下列说法正确的是()A．单摆振动的周期为6 sB．t＝2 s时，摆球的速度最大C．球摆开的角度越大，周期越大D．该单摆的摆长约为16 m三、非选择题(本题共5小题，共54分．按题目要求作答．计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位．)11.(8分)将一单摆装置竖直挂于某一深度h(未知)且开口向下的小筒中(单摆的下部分露于筒外)，如图甲所示，将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆振动过程中悬线不会碰到筒壁，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心的距离为l，并通过改变l而测出对应的周期T，再以T2为纵轴、l为横轴作出函数关系图像，那么就可以通过此图像得出小筒的深度h和当地的重力加速度．(1)利用单摆测重力加速度时，为了减小误差，我们利用停表来测量单摆多次全振动的时间，从而求出振动周期．除了停表之外，还需要的测量工具为________．A．天平B．毫米刻度尺C．螺旋测微器(2)如果实验中所得到的T2­l关系图像如图乙所示，那么真正的图像应是a、b、c中的________．(3)由图像可知，小筒的深度h＝________m，当地的重力加速度g＝________m/s2.12．(10分)实验小组的同学们用如图所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验．(1)测出悬点O到小球球心的距离(摆长)l及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g＝________(用l、n、t表示).(2)实验时除用到秒表、刻度尺外，还应该用到下列器材中的________(选填选项前的字母).A．长约1 m的细线B．长约1 m的橡皮绳C．直径约1 cm的均匀铁球D．直径约10 cm的均匀木球(3)选择好器材，将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，应采用如图________(选填“甲”或“乙”)中所示的固定方式．(4)某实验小组组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示．这样做的目的是________(填字母代号).A．保证摆动过程中摆长不变B．可使周期测量得更加准确C．需要改变摆长时便于调节D．保证摆球在同一竖直平面内摆动(5)他们组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺量得从悬点到摆球的最低端的长度L＝0.999 0 m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图所示，则该摆球的直径为________mm，单摆摆长为________m．(6)将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是________(选填选项前的字母).A．测出摆线长作为单摆的摆长B．把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之做简谐运动C．在摆球经过平衡位置时开始计时D．用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期(7)甲同学多次改变单摆的摆长并测得相应的周期，他根据测量数据画出了如图所示的图像，但忘记在图中标明横坐标所代表的物理量．你认为横坐标所代表的物理量是________(选填“l2”“l”或“l ”)，若图线斜率为k，则重力加速度g＝________(用k表示).13．(10分)一水平弹簧振子做简谐运动，其位移和时间关系如图所示．(1)求振子的振幅、周期各为多大？(2)从t＝0到t＝8.5×10－2 s的时间内，振子通过的路程为多大？(3)t＝2.0×10－2 s时振子的位移．14．(12分)一弹簧振子如图甲所示，取水平向右为振子偏离平衡位置的位移的正方向，得到如图乙所示的振动图像．(1)求弹簧振子的振动方程；(2)求t＝8 s时，振子偏离平衡位置的位移x；(3)经测量，振子的质量为0.4 kg，弹簧的劲度系数为π210N/m，求振子的最大回复力F与最大加速度a.15．(14分)将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力．图(甲)表示小滑块(可视为质点)沿固定的光滑半球形容器内壁在竖直平面的A，A′之间来回滑动．A，A′点与O点连线与竖直方向之间夹角θ相等且很小，图(乙)表示滑块对器壁的压力F随时间t变化的曲线，图中t＝0为滑块从A点开始运动的时刻．试根据力学规律和题中(包括图中)所给的信息，g取10 m/s2.求：(1)容器的半径；(2)小滑块的质量；(3)滑块运动过程中的机械能(以B点所在水平面为零重力势能面).。

匀变速直线运动的速度与时间的关系A组合格性考试练1．下列有关匀变速直线运动的认识，其中正确的是( )A.匀变速直线运动的速度变化量是一个恒量B.匀变速直线运动的速度变化率是一个恒量C.在相等的时间内，匀变速直线运动的位移大小相等D.匀变速直线运动的速度方向一定不变2．某列车匀减速进站，停靠一段时间后又匀加速(同方向)出站．在如图所示的四个v­t 图像中，正确描述了列车运动情况的是( )3．一物体做匀变速直线运动，初速度大小为15m/s，方向向东；第5s末的速度大小为10m/s，方向向西，则物体开始向西运动的时刻为( )A.第2s末B．第3s末C.第5s末D．第6s末4．一个做匀变速直线运动的质点的v­t图像如图所示，由图线可知其速度与时间的关系为( )A.v＝(4＋2t) m/sB.v＝(－4＋2t) m/sC.v＝(－4－2t) m/sD.v＝(4－2t) m/s5．一物体的速度随时间变化的关系为v＝(10－2t) m/s，则下列说法正确的是( )A.物体的初速度为5m/sB.物体做匀加速直线运动C.物体在4s末的速度为1m/sD.经过5s物体的速度为零6．奥迪车有多种车型，如30TFSI、35TFSI、50TFSI(每个车型字母前的数字称为G值)G 值用来表示车型的整体加速度，数字越大，加速越快.G值的大小为车辆从静止开始加速到100km/h的平均加速度数值(其单位为m/s2)再乘10.则车型为50TFSI的奥迪车从静止开始加速到100km/h的时间约为( )A.5.6sB．6.2sC.8.7sD．9.5s7．货车以v＝20m/s的速度匀速行驶，突然前面有紧急情况(如图所示)，司机紧急刹车，加速度大小为4m/s2，求货车6s末的速度．8．质点从静止开始做匀加速直线运动，经4s后速度达到20m/s，然后匀速运动了10s，接着经4s匀减速运动后静止．求：(1)质点在加速运动阶段的加速度大小；(2)质点在16s末的速度大小．9.卡车原来以10m/s 的速度匀速在平直公路上行驶，因为道口出现红灯，司机从较远的地方即开始刹车，使卡车匀减速前进，当车减速到2m/s 时，交通灯变为绿灯，司机当即放开刹车，并且只用了减速过程的一半时间卡车就加速到原来的速度，从刹车开始到恢复原速度的过程用了12s ．求：(1)减速与加速过程中的加速度；(2)开始刹车后2s 末及10s 末的瞬时速度．B 组 选择性考试练10．(多选)给滑块一初速度v 0使它沿光滑斜面向上做匀减速运动，加速度大小为g2，当滑块速度大小为v 02时，所用时间可能是( )A.v 02g B ．v 0gC.3v 0g D ．3v 02g11．一个做直线运动的物体的v­t图像如图所示，由图像可知( )A.0～1.5s内物体的加速度为－4m/s2，1.5～3s内物体的加速度为4m/s2B.0～4s内物体的位移为12mC.3s末物体的运动方向发生变化D.3s末物体回到出发点12．甲、乙两辆小车由同一地点出发运动，速度—时间图像如图所示，则( )A.运动时甲的加速度与乙的加速度大小之比为4∶3B.运动时甲的加速度与乙的加速度大小之比为3∶4C.乙车开始运动时，两车相距4.5mD.甲、乙同时开始运动13．高空侦察机可进行高空侦察，导弹则是打击高空侦察机的有力武器．假设某日有一架高空侦察机正以300m/s的速度向某城市飞来，它可通过该城市上空的A点，某导弹基地通过雷达探测并计算高空侦察机的飞行规律．在高空侦察机离A点尚有一段距离时发射导弹，导弹以80m/s2的加速度做匀加速直线运动，以1200m/s的速度在A点击中侦察机，求：(1)导弹发射后经过多长时间击中侦察机；(2)侦察机离A点多远时，开始发射导弹正好击中．课时素养评价5 匀变速直线运动的速度与时间的关系1．解析：对于不同时间，匀变速直线运动的速度变化量不同，A 错误；匀变速直线运动的加速度即速度变化率不变，B 正确；匀变速直线运动的速度时刻在变，在相等的时间内位移大小不相等，C 错误；匀变速直线运动的加速度方向一定不变，速度方向可能变化，D 错误．答案：B2．解析：匀变速直线运动的v ­t 图像是倾斜的直线，所以A 、D 错误；由于列车前后运动方向一致，故B 正确，C 错误．答案：B3．解析：规定初速度的方向为正方向，物体的加速度a ＝v －v 0t ＝－10－155m/s 2＝－5m/s 2，则物体速度减为零的时间t ′＝0－v 0a ＝－15－5s ＝3s ，可知物体开始向西运动的时刻为第3s 末．答案：B4．解析：由题图知，初速度v 0＝－4m/s.由斜率等于加速度知a ＝Δv Δt ＝4－（－4）4m/s2＝2m/s 2，由速度公式得v ＝v 0＋at ＝(－4＋2t ) m/s ，故选项B 正确．或由y ＝kx ＋b 结合图像得v ＝－4＋kt ＝(－4＋2t ) m/s.答案：B5．解析：由v ＝v 0＋at ＝(10－2t ) m/s 可知物体的初速度为10m/s ，加速度为－2m/s 2，故A 错误；加速度大小一定，与初速度方向相反，物体做匀减速直线运动，故B 错误；根据速度公式可以计算出4s 末物体的速度为2m/s ，故C 错误；根据速度公式可以计算出经过5s 物体的速度为零，故D 正确．答案：D6．解析：由题意可知，50TFSI 的加速度为a ＝5m/s 2，v ＝100km/h≈27.8m/s，故加速时间t ＝v －0a ＝27.85s≈5.6s．故选A.7．解析：取初速度方向为正方向，设经时间t 停下，末速度为零，由速度公式v ＝v 0＋at代入数据得t ＝v a＝5s可见货车在6s 前就停下了，所以6s 末速度为0. 答案：08．解析：(1)设加速阶段的加速度为a 1，根据v ＝a 1t 1，解得a 1＝204m/s 2＝5m/s 2；(2)设减速阶段的加速度为a 2，根据v ＝a 2t 2，解得a 2＝0－204m/s 2＝－5m/s 2，16s 末质点减速运动的时间为t ′＝2s ，则其速度为v ′＝v ＋a 2t ′＝10m/s 答案：(1)5m/s 2(2)10m/s9．解析：(1)设初速度的方向为正方向，根据题意可知，减速时间t 1＝8s ，加速时间t 2＝4s ，减速过程中的加速度a 1＝2－108m/s 2＝－1m/s 2，加速过程中的加速度a 2＝10－24m/s 2＝2m/s 2.(2)由速度公式v ＝v 0＋at 可知，开始刹车后2s 末的速度为v 2＝(10－1×2) m/s＝8m/s ，汽车刹车时间为8s ，接着加速，所以10s 末的速度为v 10＝(2＋2×2) m/s＝6m/s.答案：(1)－1m/s 22m/s 2(2)8m/s 6m/s10．解析：规定初速度的方向为正方向，若滑块的末速度方向与初速度方向相同，则所用时间t ＝v 02－v 0－g 2＝v 0g ；若滑块的末速度方向与初速度方向相反，则所用时间t ＝－v 02－v 0－g 2＝3v 0g，故B 、C 正确．答案：BC11．解析：在v ­t 图像中，在0～3s 内斜率不变，加速度不变，加速度为a ＝Δv Δt＝0－（－6）1.5m/s 2＝4m/s 2，故A 错误；在v ­t 图像中，图线与时间轴所围面积为物体的位移，0～4s 内物体的位移为x ＝12×6×2.5m－12×6×1.5m＝3m ，故B 错误；3s 末速度方向没变，只是加速度发生了改变，故C 错误；3s 内的位移为12×6×1.5m－12×6×1.5m＝0，回到原点，故D 正确．12．解析：根据速度—时间图像的斜率表示加速度，可得甲的加速度大小为a 甲＝ΔvΔt ＝1m/s 2，乙的加速度大小为a 乙＝Δv ′Δt ′＝4m/s 2，所以运动时甲的加速度与乙的加速度大小之比为1∶4，A 、B 错误；乙车开始运动时，甲的速度为3m/s ，此时两车间距离等于甲在0～3s 内通过的位移，为s ＝3×32m ＝4.5m ，C 正确；由题图可知，甲运动3s 后乙开始运动，D错误．答案：C13．解析：(1)导弹由静止做匀加速直线运动，v 0＝0.据公式v ＝v 0＋at 有t ＝v a ＝120080s＝15s ，即导弹发射后经时间15s 击中侦察机．(2)侦察机做匀速直线运动，15s 通过的位移x ＝v ′t ＝300×15m＝4500m ＝4.5km ，即当侦察机离A 点4.5km 时，开始发射导弹正好击中．答案：(1)15s (2)4.5km。

第五节物体的内能1．分子热运动的动能叫做分子动能，物体内____________________________叫做分子热运动的平均动能；____________是分子热运动的平均动能的标志．温度越高，分子的平均动能____________．2．分子间由____________和分子间的____________决定的势能，叫分子势能．当分子间的距离r>r0时，分子势能随分子间距离的增大而________；当r<r0时，分子势能随分子间距离的减小而________；当r＝r0时，分子势能________．总之，分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能________．3．物体中所有分子的热运动动能与____________的总和，叫物体的内能．物体的内能由____________、________、________共同决定，同时受物态变化的影响．做功和热传递是改变物体内能的两种方式．4．理想气体微观模型忽略了气体分子的相互作用力和____________，所以理想气体的内能是所有____________的总和．理想气体的内能只跟温度有关，温度________，理想气体的内能越大．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6．分子间距离增大时，分子势能将( )A．增大B．减小C．不变D．不能确定【概念规律练】知识点一分子动能1．关于物体的温度与分子动能的关系，正确的说法是( )A．某种物体的温度是0℃，说明物体中分子的平均动能为零B．物体温度升高时，每个分子的动能都增大C．物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多D．物体的运动速度越大，则物体的温度越高2．(双选)当氢气和氧气的质量和温度都相同时，下列说法中正确的是( )A．两种气体分子的平均动能相等B．氢气分子的平均速率大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．两种气体分子热运动的平均速率相等知识点二分子势能3．(双选)图1如图1所示为物体分子势能与分子间距离之间的关系，下列判断正确的是( )A．当r<r0时，r越小，则分子势能E p越大B．当r>r0时，r越小，则分子势能E p越大C．当r＝r0时，分子势能E p最小D．当r→∞时，分子势能E p最小4．(双选)设r＝r0时分子间作用力为零，则在一个分子从远处以某一动能向另一个分子靠近的过程中，下列说法中正确的是( )A．r>r0时，分子力做正功，动能不断增大，势能减小B．r＝r0时，动能最小，势能最大C．r<r0时，分子力做负功，动能减小，势能增大D．以上均不对知识点三物体的内能5．下列说法正确的是( )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共同决定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6．下列说法中正确的是( )A．温度低的物体内能小B．温度低的物体分子运动的平均速率小C．物体做加速运动时速度越来越大，物体内分子的平均动能也越来越大D．物体体积改变，内能可能不变【方法技巧练】用分子势能图象巧解分子势能变化问题7．(双选)用r 表示两分子间的距离，E p 表示两个分子间相互作用的势能，当r ＝r 0时，两个分子间引力等于斥力，设两分子间距离很远时，E p ＝0，则( )A ．当10r 0＞r ＞r 0时，E p 随r 的增大而减小B ．当r ＜r 0时，E p 随r 的减小而增大C ．当r ＝r 0时，E p 最小D ．当r ＝r 0时，E p ＝08．有两个分子，用r 表示它们之间的距离，当r ＝r 0时，两分子间的斥力和引力相等．使两分子从相距很远处(r ≫r 0)逐渐靠近，直至不能靠近为止(r <r 0)．在整个过程中两分子间相互作用的势能( )A ．一直增加B ．一直减小C ．先增加后减小D ．先减小后增加1．下列关于分子势能的说法中正确的是( )A ．宏观上分子势能同体积无关B ．分子间距离增大时，分子势能增大C ．分子间距离增大时，分子势能减小D ．物体温度不变，而物体内能增加，则分子势能一定增加2．(双选)下列关于分子动能的说法，正确的是( )A ．物体的温度升高，每个分子的动能都增加B ．物体的温度升高，分子的总动能增加C ．如果分子的质量为m ，平均速率为v ，则其平均动能为12mv 2 D ．分子的平均动能等于物体内所有分子的动能之和与所有分子的总数之比3．若某种实际气体分子之间的作用力表现为引力，则一定质量的该气体内能的大小与气体的体积和温度的关系是( )A ．如果保持其体积不变，温度升高，内能不变B ．如果保持其体积不变，温度升高，内能减少C ．如果保持其温度不变，体积增大，内能增大D ．如果保持其温度不变，体积增大，内能减少4．在两个分子间的距离由r 0(平衡位置)变为10r 0的过程中，关于分子间的作用力F 和分子间的势能E p 的说法中，正确的是( )A ．F 不断减小，E p 不断减小B ．F 先增大后减小，E p 不断增大C．F不断增大，E p先减小后增大D．F、E p都是先减小后增大5．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，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，其内能就不变化6．(双选)把一个物体竖直下抛，下列哪种情况是在下落的过程中发生的(不考虑空气阻力)( )A．物体的动能增加，分子的平均动能也增加B．物体的重力势能减少，分子势能却增加C．物体的机械能保持不变D．物体的内能保持不变7．(双选)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，机械能必然会减小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，内能可以不为零8．关于物体的内能，以下说法正确的是( )A．不同的物体，若温度相同，则内能也相等B．物体速度增大，则分子动能增大，内能也增大C．晶体熔化时，温度不变，则内能也不变D．由于功是能量转化的量度，可见做功可以改变物体的内能9．分子间有相互作用的势能，规定两分子相距无穷远时，两分子间的势能为零．设分子a 固定不动，分子b以某一初速度从无穷远处向a运动，直到它们之间的距离最小．在此过程中，a、b之间的势能( )A．先减小，后增大，最后小于零B．先减小，后增大，最后大于零C．先增大，后减小，最后大于零D．先增大，后减小，最后小于零10.理想气体的热力学T与分子的平均动能E k成正比，即：T＝a E k(式中a是比例常数)，因此可以说，________是分子平均动能的标志．11．一颗炮弹在空中以某一速度v飞行，有人说：由于炮弹中所有分子都具有这一速度，所以分子具有动能；又由于分子都处于高处，所以分子又具有势能．因此，分子的上述动能和势能的总和就是炮弹的内能．这种说法正确吗？为什么？答案课前预习练1．所有分子的动能的平均值温度越大2．分子力相互位置增大增大最小增加3．分子势能物质的量温度体积4．分子势能分子动能越高5．D [温度是分子平均动能的标志，对单个分子无意义，物体温度升高，分子运动加剧，分子平均动能增大，但不否认某些分子动能减小，故答案选D.]6．D [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．]课堂探究练1．C [某种气体温度是0℃，物体中分子的平均动能并不为零，因为分子在永不停息地运动．从微观上讲，分子运动快慢是有差别的，各个分子运动的快慢无法跟踪测量，而温度的概念是建立在统计规律的基础上的，在一定温度下，分子速率大小按一定的统计规律分布，当温度升高时，说明分子运动加剧，平均动能增大，但并不是所有分子的动能都增大；物体的运动速度越大，说明物体的动能越大，这并不能代表物体内部分子的热运动，则物体的温度不一定高．]方法总结(1)因为温度是分子平均动能的唯一标志，所以误认为0℃的物体中分子的平均动能也为零．(2)由于没有区分物体内分子做无规则热运动的速度和物体做机械运动的速度，而错选D. 2．AB [因温度是气体分子平均动能的标志，所以A选项正确．因为氢气分子和氧气分子的质量不同，且m(H)<m(O)，平均动能又相等，所以分子质量大的平均速率小，故D选项错，而B选项正确．虽然气体质量和分子平均动能都相等，但由于气体摩尔质量不同，分子数目就不等，因此C选项错．故本题应选A、B.]方法总结(1)温度是大量分子无规则运动的集体表现，含有统计的意义，对个别分子，温度是没有意义的．(2)同一温度下，不同物质的分子平均动能都相同，但由于不同物质分子的质量不尽相同，所以分子运动的平均速度大小不尽相同．(3)温度反映的是大量分子平均动能的大小，不能反映个别分子的动能大小，同一温度下，各个分子的动能不尽相同．(4)分子平均动能与宏观上物体的运动速度无关．3．AC [当r<r0时，分子力表现为斥力，r减小时分子力做负功，分子势能增大；当r>r0时，分子力表现为引力，r减小时分子力做正功，分子势能减小；当r＝r0时，分子力为零，分子势能最小；当r→∞时，引力做负功，分子势能增加趋近于零，故本题应选A、C.]方法总结有关分子势能及其改变的问题，与分子力做功联系起来，可能降低难度．另外，分子势能为标量，但也有正负，其正负只表大小，所以r＝r0时分子势能最小，而r→∞时分子势能为零，但不是最小值．4．AC [本题考查分子势能改变与分子力做功的特点．一个分子从远处向另一个分子靠近，它们间作用力先为引力后为斥力，故先做正功后做负功，那么分子势能先减小后增大，而动能正好相反，先增大后减小；当r＝r0时，势能最小，动能最大．]方法总结分子力做功是物体分子势能变化的唯一原因，当只有分子力做功时，分子动能与分子势能总和不变．5．D [内能是指物体的内能，单个分子无内能可言，选项A是错误的；物体的分子势能由分子间距离决定，宏观上反映为由物体的体积决定，所以选项B是错误的；物体的内能与物体做宏观的机械运动的速度无关，故选项C也是错误的；物体的温度由分子的平均动能决定，与物体宏观运动的动能无关，因此选项D是正确的．]方法总结(1)单个分子无内能可言．(2)内能与宏观的机械能无关．(3)温度与宏观运动的动能无关．6．D [内能是指物体内部所有分子动能和分子势能的总和，温度是分子平均动能的标志，故温度低的物体内能不一定小，A错；温度低的物体分子平均动能小，但由于不同物质分子质量不同，所以温度低的物体分子平均速率不一定小，B错；物体做加速运动时，速度增大，机械能中的动能增大，但分子热运动的平均动能与机械能无关，而与温度有关，故C错；物体体积改变，分子势能改变，但内能不一定变，D对．]方法总结物体的内能与物质的量、温度、体积和物质的存在状态都有关，考虑物体内能时一定要综合考虑．7．BC [由分子势能图象可知，当10r0>r>r0时E p随r增大而增大，故A错误．当r<r0时，E p随r的减小而增大，故B正确．当r ＝r 0时，E p 最小，故C 正确．注意区分“分子势能最小”和“分子势能为零”是两个不同的概念，“最小”不一定是“等于零”；反之，“等于零”也不一定是“最小”．故D 错误．]8．D[设无穷远处分子势能为零，则可得出如图所示的分子势能曲线，由曲线可知，当分子由相距很远处互相靠近时，分子势能先减小，到r ＝r 0时，分子势能最小；当r <r 0时，分子间距离减小，分子势能增加．选D.]方法总结 分子势能数值具有相对性，故分子势能为零的位置可根据情况人为规定，不影响分子势能曲线的变化规律如图所示为两分子间相互作用的分子势能E p 随分子间距离r 变化的E p －r 图象．图(a)为取无穷远处E p ＝0时的E p －r 图象；图(b)为取r ＝r 0处E p ＝0时的E p －r 图象．课后巩固练1．D [当分子间距离r >r 0时，分子间作用力为引力，当分子间距离增大时，分子力做负功，分子势能增大；当分子间距离r <r 0时，分子间作用力为斥力，当分子间距离增加时，分子力做正功，分子势能减小．故分子间距离变大分子势能的变化不能直接确定与分子间距离有关，而分子间距离变化宏观表现为体积的变化，故A 、B 、C 选项错误．因为物体内能是物体内所有分子的动能与势能和．温度不变其分子总动能不变，所以内能增加一定是分子势能增加．D 选项正确．]2．BD [温度是分子平均动能的标志，温度升高，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所有分子的动能之和与所有分子总数的比值，即E k ＝12mv 21＋12mv 22＋…＋12mv 2n n ＝12m v 2，所以C 错，D 对．] 3．C [对一定质量的某种实际气体，分子总数一定．①若保持体积不变，则分子间距离不变，分子势能不变；温度升高，则分子的平均动能增大，而分子总数一定，故所有分子的总动能增大，即内能增大．②若保持温度不变，则所有分子的总动能不变；体积增大，则分子间距离增大，分子引力做负功，分子势能增大，所以气体的内能增大．]4．B [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，所以分子势能一直增大．所以选项B正确，其他选项错误．]5．C [物体的内能是一个状态量，而热量是一个过程量，只有在物体之间发生热传递时才伴随热量的转移，故A、B错，C对；物体的内能由物质的量、温度、体积等共同决定，温度不变，内能可能变化，故D错．]6．CD [物体下落的过程，不考虑空气阻力，只有系统内的重力做功，机械能不变；物体下落过程中，物体的温度和体积也没有发生变化，所以分子热运动的平均动能和分子势能都保持不变，因此，选项A和B是错误的．]7．AD [在空中下降的物体由于克服空气阻力做功，机械能损失，因摩擦物体的温度升高，内能增加，A正确；物体静止时，温度降低，内能减少，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，内能不可能为零，但机械能可以为零，C错，D正确．] 8．D [内能除与物体温度有关外，还与物体的体积、物质的量等有关，故A错；分子的平均动能是从微观角度描述分子运动快慢的，与宏观的物体速度无关，故B错；晶体熔化，即使温度不变，但相应的物体体积和物态要变化，内能变化，故C错．]9．B [当分子b从无穷远处向a运动时，开始b受到分子力的合力是引力，分子力做正功，分子势能减小；当分子间距离为r0时，分子力为零，分子势能最小，b分子的动能最大；由于惯性，b分子将继续向a运动，此时，r<r0，分子力为斥力，分子力对b做负功，分子势能增大，当它们之间的距离最小时，b的动能为零，设此时分子势能为E p，b在无穷远处的动能为E k，由于此过程中只有分子力做功，所以分子的势能和动能的总和保持不变，有E p＝E k>0，其分子势能与分子间距离关系如图所示，所以此过程中，a、b间的势能变化是：先减小，后增大，最后大于零．]10．温度11．不正确，因为分子运动的动能和分子势能与宏观机械能无关．。

内能限时：45分钟总分：100分一、单项选择题(每小题7分，共49分)1．一块10 ℃的铁与一块10 ℃的铝相比，以下说法中正确的是( D )A．铁的分子动能之和与铝的分子动能之和相等B．铁的每个分子动能与铝的每个分子的动能相等C．铁的分子平均速率与铝的分子平均速率相等D．以上说法均不正确解析：两物体温度相等，说明它们的分子平均动能相等，因为温度是分子运动平均动能的标志，由于没有说明铁与铝的质量，只有当它们所含分子数目一样，分子总动能才相等，故A错；分子平均动能相等，但对每个分子而言，它运动的速率是变化的，且每个分子的速率都是不同的，有快的也有慢的，所以每个分子的动能相等的说法不正确，故B错；虽然分子的平均动能相等，但铁分子，铝分子质量不等，因此分子平均速率不等，所以C错；故只有D正确．2．从宏观上看，气体分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的( B ) A．体积和压强B．温度和体积C．温度和压强D．压强和温度解析：由于温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的动能宏观上取决于温度；分子势能是由于分子间引力和分子间距离共同决定，宏观上取决于气体的体积．3．关于温度和内能的说法，正确的是( A )A．分子质量不同的物质如果温度相同，物体分子的平均动能也相同B．物体的内能变化时，它的温度一定改变C．同种物质，温度高时的内能肯定比温度低时的内能大D．物体的内能等于物体的势能和动能的总和解析：温度是物体分子运动平均动能的标志，故分子质量不同的物质如果温度相同，物体分子的平均动能也相同，故A项正确；物体的内能包括分子热运动动能(和温度有关)和分子势能(和体积有关)，故物体的内能变化时，它的温度不一定改变，如0摄氏度的水变为0摄氏度的冰，内能改变，温度没有改变，故B项错误；同种物质，温度高时的分子平均动能肯定比温度低时的分子平均动能大，但内能大小还与体积有关，故C项错误；物体的内能等于物体内部分子的势能和热运动的动能的总和，故D项错误．4．下列关于温度、内能和热量的下列说法中正确的是( 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，它的内能就不变解析：热量是过程量，“含有热量”的说法是不正确的，故A、B错误；温度是分子的平均动能的标志，物体的温度越高，它的分子热运动的平均动能越大，故C正确；物体的内能与物质的量、温度、体积以及物态有关，物体的温度不变，它的内能不一定不变，故D 错误．5．已知分子处于平衡状态时两个分子之间的距离为r0，若两分子间的距离较大时(分子间没有分子力)，分子势能为零，则下面相关的说法中，正确的是( D ) A．两分子间的距离小于r0时，分子之间只有斥力的作用B．两分子间的距离由r0逐渐变小时，分子的势能逐渐变小C．两分子间的距离小于r0时，分子力对外表现为引力D．两分子间的距离为r0时，分子势能最小解析：分子间距离为r0时，分子引力、斥力同时存在，故A错误；当两分子间的距离由r0逐渐变小时，分子力做负功，分子的势能逐渐变大，故B错误；当r小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，故C错误；当r等于r0时，分子势能最小，故D正确．6．一定质量的0 ℃的冰，全部变成0 ℃的水的过程中( C )A．分子的平均动能增大，吸收热量，内能不变B．分子的平均动能减小，放出热量，内能增大C．分子的平均动能不变，吸收热量，内能增大D．分子的平均动能不变，放出热量，内能减小解析：一定质量的0 ℃的冰在熔化成0 ℃的水的过程中，温度保持不变，故分子平均动能不变，分子个数保持不变，但溶化过程要吸热，所以内能增大，分子势能增大．故A、B、D三项错误，C项正确．7．下列关于内能和机械能的说法中，不正确的是( A )A．物体的机械能越大，它的内能也越大B．物体的内能的大小与机械能大小无关C．物体的温度升高时，内能增大，机械能也可能增大D．物体的运动速度减小时，机械能减小，内能可能不变解析：一个物体在水平面上运动速度越大，机械能就越大，但是物体的温度、质量、状态都不变，内能不变．机械能和内能没有必然的联系．A项错误，符合题意．内能和机械能之间没有必然的联系，所以物体的内能的大小与机械能大小无关．B项正确，不符合题意．一个物体的温度升高，物体的内能增大，但是物体的速度、高度、弹性形变可能变化，所以机械能可能变化．C项正确，但不符合题意．物体的运动速度减小时，机械能减小，物体的质量、温度、状态不变时，内能不变，如果有一者变化，内能就发生变化．D项正确，但不符合题意．二、多项选择题(每小题9分，共27分)8．当氢气和氧气的质量和温度都相同时，下列说法中正确的是( AB )A．两种气体分子的平均动能相等B．氢气分子的平均速率大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．两种气体分子热运动的平均速率相等解析：因温度是气体分子平均动能的标志，所以A选项正确；因为氢气分子和氧气分子的质量不同，且m(H)＜m(O)，平均动能又相等，所以分子质量大的平均速率小，故D错误，B正确；虽然气体质量和分子平均动能都相等，由于气体摩尔质量不同，分子数目就不同，因此C错误．9．对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是( AB )A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大B．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大C．布朗运动反应了花粉的分子热运动的规律D．当分子间的距离增大时，分子间作用力就一直减小解析：物体的内能由温度、体积、物质的量三者决定，温度高分子平均动能一定大，故A正确；当分子力表现为斥力时，间距变小，分子力做负功，分子势能增大，B正确；布朗运动反映了水分子的热运动，C错误；由分子力图线知D错误．10．下列说法中正确的是( CD )A．在10 ℃时，一个氧气分子的分子动能为E k，当温度升高到20 ℃时，这个分子的分子动能为E k′，则E k′<E kB．在10 ℃时，每个氧气分子的温度都是10 ℃C．在10 ℃时，氧气分子平均速率为v1，氢气分子平均速率为v2，则v1<v2D．在任何温度下，各种气体分子的平均速度都为零解析：单个分子的动能、速率是随时变化的，因而是没有意义的，温度是大量分子做热运动时分子平均动能的标志，对单个分子也是没有意义的．氧气与氢气温度相同，分子平均动能相等：E k1 ＝E k2 ，又因m1>m2，则v1<v2，C选项正确．速度是矢量，大量气体分子向各个方向运动的机会均等，所有分子的速度矢量和为零，故任何温度下，气体分子的平均速度都为零，故D选项正确．三、非选择题(共24分)11．(12分)甲、乙两名同学对0 ℃的水和0 ℃的冰进行了如下争论：甲说：“冰和水的温度相同，所以分子平均动能相等．质量相同时，冰的体积大，因此冰的分子势能大，所以说冰的内能大于水的内能．”乙说：“0 ℃的水变成0 ℃的冰需要向外界放出热量，在质量相同的情况下，水的内能大于冰的内能．”请你判断一下甲、乙两名同学谁的说法是正确的？答案：乙同学的说法是正确的．甲同学认为冰的体积大，分子势能大，这是错误的说法(冰的体积大的主要原因在于宏观的冰晶粒间空隙大)．分子势能大小与体积有关，但二者并不一定成正比.0 ℃的冰变为0 ℃的水需吸热，故水的内能大，它们相同的物理量是分子动能，不同的物理量是分子势能，显然水的分子势能大．12．(12分)2012年6月长征二号F型火箭“神舟九号”飞船顺利托举上天，中国长征系列运载火箭已累计109次发射成功．火箭加速上升的过程中，速度逐渐增大，高度逐渐升高，有的同学说，由于火箭速度增大，所以组成火箭的每个分子动能也在增大；火箭升高具有较大的势能，因此分子也具有较大的势能．该同学的说法是否正确？说明理由．答案：不正确．分子动能是分子无规则运动产生的，分子势能是分子间相互作用的结果．物体的机械能与内能是两个完全不同的概念，物体的机械能可以为零，但物体的内能永远不为零．。

课时训练5内能题组一温度与分子动能1.对温度的描述,正确的是()A.温度的高低是由人的感觉决定的B.物体的内能越大,则温度越高C.分子平均速率大的物体的温度比分子平均速率小的物体的温度高D.分子的平均动能越大,物体的温度越高解析:温度不是人的感觉,是客观存在的物理量,故A错。

物体的内能是由物质的量、温度和体积来决定的,仅由温度是无法确定的,故B错。

温度决定于分子的平均动能,而非分子的平均速率,所以C 错,D对。

答案:D2.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解析:温度高的物体与温度低的物体相比较,温度低的物体分子平均动能小,但所有分子的热运动动能和分子势能的总和不一定小,即物体的内能不一定小,选项A错误;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,选项B错误;内能相同的物体只是指物体内所有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一定相同,因而选项C错误,选项D正确。

答案:D3.当氢气和氧气的质量、温度都相同时,下列说法中正确的是()A.两种气体分子的平均动能相等B.氢气分子的平均速率大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.两种气体分子热运动的平均速率相等解析:温度相同,两种气体平均动能相等,A对;因两种气体分子的质量不同,平均动能又相等,所以分子质量大的(氧气)分子平均速率小,故B对,D错;由于两种气体的摩尔质量不同,物质的量不同(质量相同),分子数目就不等,选项C错。

答案:AB题组二分子势能与物体的内能4.关于分子势能,下列说法正确的是()A.分子间表现为引力时,分子间距离越小,分子势能越大B.分子间表现为斥力时,分子间距离越小,分子势能越小C.物体在热胀冷缩时,分子势能发生变化D.物体在做自由落体运动时,分子势能越来越小解析:分子间的作用力表现为引力,分子间的距离减小时,分子力做正功,因此分子势能随分子间距离的减小而减小,所以A错误;分子力为斥力,分子间的距离减小时,分子力做负功,因此分子势能随分子间距离的减小而增大,所以B错误;物体在热胀冷缩时,物体体积发生变化,说明分子势能发生变化,所以C正确;物体在做自由落体运动时,物体重力势能减小,但分子势能与重力势能无关,所以D错误。

2020-2021学年人教版（2019）必修第二册5.1曲线运动课时作业5（含解析）1．对于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（）A．速度一定增大B．加速度方向一定发生变化C．位移的方向一定由初位置指向末位置D．一定受到变力作用2．关于曲线运动，下列说法正确的是（）A．曲线运动一定是变速运动B．曲线运动的物体加速度一定变化C．曲线运动的物体所受合外力一定为变力D．曲线运动的物体所受合力方向一定变化3．物体在几个水平恒力作用下在水平面做匀速直线运动，若突然撤去与速度方向垂直的一个力F，它将做（）A．匀速圆周运动B．匀加速直线运动C．匀减速直线运动D．匀变速曲线运动4．下列说法正确的是A．做曲线运动的物体的合力一定是变化的B．两匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动C．做匀速圆周运动的物体的加速度大小恒定，方向始终指向圆心D．做平抛运动的物体在相同的时间内速度的变化不同5．关于物体做曲线运动时的速度和加速度，下列说法正确的是A．速度可以不变，加速度也可以不变B．速度一定改变，加速度可以不变C．速度可以不变，加速度一定改变D．速度一定改变，加速度也一定改变6．一个质点在恒力F的作用下，由O点运动到A点的轨迹如图所示，在A点时速度的方向与x轴平行，则恒力F的方向可能沿（）A．+x轴B．-x轴C．+y轴D．-y轴7．曲线运动是自然界更为普遍的运动形式，下面关于曲线运动的一些说法中，正确的是( )A．物体只要受到变力的作用，就会做曲线运动B．物体在方向不变的外力作用下一定会做直线运动C．物体在方向不断变化的外力作用下一定会做曲线运动D．物体在大小不变的外力作用下必做匀变速曲线运动8．关于运动和力，下列说法中正确的是（）A．物体受到恒定合外力作用时，一定作匀速直线运动B．物体受到变化的合外力作用时，它的运动速度大小一定变化C．物体做曲线运动时，合外力方向一定与瞬时速度方向垂直D．所有曲线运动的物体，所受的合外力一定与瞬时速度方向不在一条直线上9．已知河水自西向东流动，流速为v1，小船在静水中的速度为v2，且v2＞v1，用小箭头表示船头的指向及小船在不同时刻的位置，虚线表示小船过河的路径，则图中可能的是（）A．B．C．D．10．热气球沿图2所示Oy方向做匀减速运动，沿Ox方向做匀加速运动，热气球的运动轨迹可能为图2中的（）A ．曲线①B ．直线②C ．曲线③D ．曲线④11．关于曲线运动，下列说法中错误的是（ ）A ．匀变速运动不可能是曲线运动B ．曲线运动一定是变速运动C ．匀速圆周运动是变速运动D ．做曲线运动的物体受到的合力肯定不为零12．质量为m 的物体，在F 1、F 2、F 3三个共点力的作用下做匀速直线运动，保持F 1、F 2不变，仅将F 3的方向改变90○ (大小不变)后，物体可能做（ ）A ．加速度大小为3F m 的匀变速直线运动B ．加速度大小为32F m 的匀变速直线运动C ．加速度大小为32F m的匀变速曲线运动 D ．匀速直线运动 13．小船横渡一条两岸平行的河流，船本身提供的速度（即静水速度）大小不变、船身方向垂直于河岸，水流速度与河岸平行，已知小船的运动轨迹如图所示，则（ ）A ．越接近河岸水流速度越小B ．越接近河岸水流速度越大C ．无论水流速度是否变化，这种渡河方式耗时最短D ．该船渡河的时间会受水流速度变化的影响14．某质点在几个恒力作用下做匀速直线运动．现突然将与质点速度方向相反的一个力旋转90°，则关于质点运动状况的叙述正确的是（ ）A ．质点的速度一定越来越大B．质点的速度可能先变大后变小C．质点做类平抛运动D．质点一定做匀变速曲线运动15．关于力和运动的关系，下列说法中正确的是（）A．物体做曲线运动，其加速度一定改变B．物体做曲线运动，其速度一定改变C．物体受恒力作用时，可能做曲线运动D．物体做曲线运动的原因是物体所受合力的方向与加速度的方向不相同16．关于做曲线运动物体的速度和加速度，下列说法中正确的是( )A．速度方向不断改变，加速度方向不断改变B．速度方向不断改变，加速度一定不为零C．加速度越大，速度的大小改变得越快D．加速度越大，速度改变得越快17．一个物体以初速度v0从A点开始在光滑水平面上运动。

课时作业 5 内能基础巩固1．关于分子的动能，下列说法中正确的应是( )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解析：选项A是正确的，选项C是不正确的. 只要物质的分子平均动能相同，无论何种物质都具有相同的温度．温度相同时，分子的平均动能相同．但不同的物质分子的质量不同，所以其平均速率不同，因此选项B是不正确的.分子的平均动能是指大量分子的平均效果，对个别分子是无意义的，温度是大量分子热运动的集体宏观表现，它具有统计学的含义，不适用于个别分子.温度升高，分子的平均动能增加，由于分子无规则运动，对单个分子而言，温度、平均动能均无意义.由此可知选项D是不正确的.答案：A2. (多选)关于分子的势能，下列说法正确的是( )A. 分子间显示斥力时，分子间距离越小，分子势能越大B. 分子间显示引力时，分子间距离越小，分子势能越大C. 分子的势能随物体的体积变化而变化D. 物体热胀冷缩时，分子的平均动能改变，分子的势能不变解析：当分子间显示斥力时，距离越小，分子势能越大，选项A是正确的.当分子间显示引力时，距离越小，分子势能越小，选项B是不正确的.因为当分子间距离减小时，引力做正功，分子势能将减小.当物体的体积发生变化时，分子间距离便发生变化，则分子势能随之发生变化，分子的势能是随物体的体积变化而变化的，因此选项C是正确的.物体热胀冷缩时，物体温度发生变化，分子的平均动能改变.物体热胀冷缩时，物体的体积同时也发生变化，则分子势能也相应改变，所以选项因物D 是不正确的.物体热胀冷缩时，体的体积发生变化，分子势能将发生改变，但物体热胀冷缩时，分子间距离增大或减小，究竟是在r > r o条件下，还是在r< r。

的条件下发生的不能确定，所以物体热胀冷缩时不能确定分子势能是增大还是减小．答案：AC3．物体由大量分子组成，下列说法正确的是( )A. 分子热运动越剧烈，物体内每个分子的动能越大B. 分子间引力总是随着分子间的距离减小而减小C. 物体的内能跟物体的温度和体积有关D. 只有外界对物体做功才能增加物体的内能解析：分子热运动越剧烈，物体内分子的平均动能越大，A错误；分子间引力总是随着分子间的距离减小而增大，B错误；物体的内能指的是物体内所有分子的动能和势能的总和，决定因素，微观上：分子动能、分子势能、分子个数；宏观上：温度、体积、物质的量( 摩尔数)，C正确；做功和热传递都能使物体的内能变化，D错误.答案：C4. 下列说法正确的是( )A. 物体内所有分子的动能之和等于这个物体的动能B. 物体的分子势能由物体的温度和体积决定C. 自行车轮胎充气后膨胀，主要原因是气体分子间有斥力D. 物体的内能和其机械能没有必然联系，但两者可以相互转化解析：所谓物体的动能是指物体的宏观运动的动能，而非微观的分子的动能，故A错.物体的分子势能由物体的体积决定，故B错，自行车轮胎充气后轮胎膨胀，主要是因为分子间有空隙，气体对轮胎有压强，故C错.答案：D5. 下列说法中正确的是( )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：本题主要涉及到两个知识点：一是分子热运动的平均动能与温度的关系，另一个是物体的内能.温度是物体分子热运动平均动能的标志，温度升高，分子热运动的平均动能增大，因此,选项B正确；选项A错误.物体的内能是物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和，由于分子热运动的平均动能与温度有关，分子势能与物体的体积有关，所以，一般说来，物体的温度和体积变化时它的内能都会随之变化.所以，物体的温度如何变化，并不能完全决定内能如何变化，选项C、D都错误.答案：B6•相距很远的两个分子，以一定的初速度相向运动，直到距离最小，在这个过程中，两分子间的分子势能（）A. —直增大B. —直减小C.先增大，后减小D.先减小，后增大解析：分子间的作用力先增大后减小，故分子力先做正功后做负功，可见分子势能先减小后增大.答案：D7. （多选）如图1所示为物体分子势能与分子间距离之间的关系，下列判断正确的是( )11\图iA. 当r<r o时，r越小，则分子势能巳越大B. 当r>r o时，r越小，则分子势能巳越大C.当r = r o时，分子势能巳最小D.当ris时，分子势能6最小解析：当r<r o时，分子力表现为斥力，r减小时分子力做负功，分子势能增大；当r >r o 时，分子力表现为引力，r减小时分子力做正功，分子势能减小；当r = r o时，分子力为零,分子势能最小；当r is时，引力做负功，分子势能增加趋近于零，故本题应选 A C.答案：AC综合应用8．（多选）两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近．在此过程中，下列说法正确的是 （ ）A. 分子力先增大，后一直减小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解析： 两分子从相距较远处仅在分子力作用下由静止开始运动， 直至不再靠近的过程中， 分子力先是分子引力后是分子斥力，分子间距离r >r o 时为引力，随着距离 r 的减小分子引力先增大后减小，分子间距离 r <r 0时为斥力，分子斥力一直增大至最大，故选项A 错；在两分子靠近的过程中，分子引力做正功、分子斥力做负功，分子势能先减小后增大，分子动能先 增大后减小，所以选项B C 正确，选项D 错；分子仅在分子力作用下运动， 只有分子力做功，分子势能和动能之和不变，选项E 正确.答案： BCE 9.一定质量的0 C 的冰熔解成0 C 的水，其总的分子动能 云，分子势能 丘，以及内能E 的变化是（ ）A . E k 、 E p 、 E 均变大B .E k 、 E p 、 E 均变小 C .E k 不变、E 变大、E 变大D .E 不变、 E 变小、E 变小解析：冰熔解成水，分子力做负功，分子势能E p 变大；温度不变，分子动能 丘不变，E变大.答案： C10. （多选）物体在重力作用下，沿斜面匀速下滑，以下所列各能量中可能发生变化的是 （ ）A. 物体的动能B. 物体内分子的热运动动能C. 物体的机械能D. 物体的内能解析：对沿斜面匀速下滑的物体进行受力分析，物体受重力竖直向下，斜面对物体的支 持力垂直斜面向上，斜面对物体的滑动摩擦力与斜面平行.物体匀速下滑，速度不变，则动能不变. 物体下滑重力势能减少，所以它的机械能减少，即物体的机械能改变. 物体减少的机械能，是克服摩擦力做功转化为物体的内能，也即是同时发生摩擦生热，使物体内分子的热运动动能增加.答案：BCD11. (2019 年唐山摸底)( 多选) 对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是( )A. 温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大B. 外界对物体做功，物体内能一定增加C. 温度越高，布朗运动越显著D. 当分子间的距离增大时，分子间作用力就一直减小E. 当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大解析：温度高的物体分子平均动能一定大，但是内能不一定大，选项A正确；外界对物体做功，若散热，物体内能不一定增加，选项B错误；温度越高，布朗运动越显著，选项C 正确；当分子间的距离增大时，分子间作用力可能先增大后减小，选项D错误；当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大，选项E正确.答案：ACE12. 假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0，使一个分子固定，另一个分子在外力作用下从无穷远逐渐向它靠近，直至相距很近很近.两分子间距离为r 0时分子间的引力与斥力平衡.把移动过程分为r > r o和r v r。

7.5内能——2021-2022学年高二物理人教版选修3-3同步课时作业1.相同质量的氧气和氦气,温度相同,下列说法正确的是( )A.每个氧分子的动能都比氦分子的动能大B.每个氦分子的速率都比氧分子的速率大C.两种气体的分子平均动能一定相等D.两种气体的分子平均速率一定相等2.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3.一块100°C的铁与一块100°C的铝相比,以下说法中正确的是( )A.铁的分子动能之和与铝的分子动能之和相等B.铁的每个分子动能与铝的每个分子动能相等C.铁分子的平均速率与铝分子的平均速率相等D.以上说法均不正确4.一定质量的0°C的水在凝结成0°C的冰的过程中,体积变大,它内能的变化是( )A.分子平均动能增加,分子势能减少B.分子平均动能减少,分子势能增加C.分子平均动能不变,分子势能增加D.分子平均动能不变,分子势能减少5.在某变化过程中,两个分子间相互作用的势能在增大,则( )A.两个分子之间的距离可能保持不变B.两个分子之间的距离一定在增大C.两个分子之间的距离一定在减小D.两个分子之间的距离可能在增大也可能在减小6.如图所示为物体分子势能与分子间距离之间的关系,下列判断正确的是( )A.当0r r >时,r 越小,则分子势能p E 越大B.当0r r <时,r 越小,则分子势能p E 越大C.当0r r =时,分子势能p E 最小D.当r →∞时,分子势能p E 最小7.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.一定质量的0 ℃的水结成0 ℃的冰,内能一定减少D.相同质量的两个同种物体,运动物体的内能一定大于静止物体的内能8.一木块静止在光滑的水平面上,被水平方向飞来的子弹击中的过程中,子弹进入木块的深度为2cm,木块相对于桌面移动了1cm 。

5内能课时作业(五)[全员参与·基础练]1．有关“温度”的概念下列说法中正确的是( )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．温度升高时物体的每个分子的动能都将增大【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，不能用温度反映，故A、D错，B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．【答案】 B2．根据分子动理论，物体分子之间的距离为r0时，分子所受的斥力和引力相等，以下关于分子力和分子势能的说法正确的是( )A．当分子间的距离为r0时，分子具有最大势能B．当分子间的距离为r0时，分子具有最小势能C．当分子间的距离为r0时，引力和斥力都是最大值D．当分子间的距离为r0时，引力和斥力都是最小值【解析】当分子间的距离为r0时，分子间引力和斥力的合力为零，但引力与斥力既不都是最小值，也不都是最大值，此时分子具有最小势能，B正确．【答案】 B3．(多选)当氢气和氧气的质量和温度都相同时，下列说法中正确的是( ) A．两种气体分子的平均动能相等B．氢气分子的平均速率大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．两种气体分子热运动的平均速率相等【解析】因温度是气体分子平均动能的标志，所以A选项正确；因为氢气分子和氧气分子的质量不同，且m(H)＜m(O)，平均动能又相等，所以分子质量大的平均速率小，故D 错误，B正确；虽然气体质量和分子平均动能都相等，由于气体摩尔质量不同，分子数目就不同，因此C错误．【答案】AB4．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，物体内能一定减小D．气体体积增大时气体分子势能一定增大【解析】物体的机械能和内能是两个完全不同的概念．物体的动能由物体的宏观速率决定，而物体内分子的动能由分子热运动的速率决定．分子动能不可能为零(温度不可能达到绝对零度)，而物体的动能可能为零，所以A、B不正确．物体体积减小时，分子间距离减小，但分子势能不一定减小，例如0 ℃的冰变成0 ℃的水，温度相同，分子平均动能相同，但内能变大，则分子势能将增大，所以C也不正确．由于气体分子间距离一定大于r0，体积增大时分子间距离增大，分子力做负功，分子势能增大，所以D正确．【答案】 D5．(多选)下列有关温度与分子动能、物体内能的说法中正确的是( )A．温度升高，每个分子的动能一定都变大B．温度升高，分子的平均速率一定变大C．温度降低，物体的内能必然变小D．温度降低，物体的内能可能增大【解析】温度升高时，分子的平均动能一定变大，即平均速率增大，但每个分子的动能不一定变大，所以A错、B对；决定物体内能的是组成物体的分子个数、温度和体积三个因素．温度降低，内能可能减小，还有可能不变，甚至增加，所以C错，D对．【答案】BD6．(多选)一辆运输瓶装氧气的货车，由于某种原因，司机紧急刹车，最后停下来，则下列说法正确的是( )A．汽车机械能减小，氧气内能增加B．汽车机械能减小，氧气内能减小C．汽车机械能减小，氧气内能不变D．汽车机械能减小，汽车(轮胎)内能增加【解析】氧气温度不变，体积没变，内能不变，A、B错，C对；汽车机械能减小，转化为内能，D对．【答案】CD7．(多选)设分子间的相互作用力的合力为零时的距离为r0，则下列说法正确的是( ) A．r<r0时，E p随r减小而增大B．r＝r0时，E p为零，最小C．r>r0时，E p随r增大而减小D．r>r0时，E p随r增大而增大【解析】分子势能的变化由分子力做功决定，当r<r0时，分子力为斥力，r减小，分子力做负功，分子势能增大，则A正确；当r＝r0时，分子力为零，分子势能最小，分子势能最小与分子势能为零不是同一个概念，势能具有相对性，可以为负值，为零不一定最小，则B错误；当r>r0时，r增大，分子克服引力做功，故分子势能增大，则C错误，D正确．【答案】AD8．如图7­5­3所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲、乙两分子间的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F＞0为斥力，F＜0为引力．a、b、c、d 为x轴上四个特定的位置，现将乙分子从a移动到d的过程中，两分子间的分子力和分子势能同时都增大的阶段是( )图7­5­3A．从a到b B．从b到cC．从b至d D．从c到d【解析】根据F－x图象知，从a到b和从c到d分子力增大，但从a到b分子力做正功，分子势能减小，从c到d分子力做负功，分子势能增大，故D正确．【答案】 D[超越自我·提升练]9．(多选)把一个物体竖直下抛，下列哪种情况是在下落的过程中发生的(不考虑空气阻力) ( )A．物体的动能增加，分子的平均动能也增加B．物体的重力势能减少，分子势能却增加C．物体的机械能保持不变D．物体的内能保持不变【解析】物体下落的过程，不考虑空气阻力，只有重力做功，机械能不变；物体下落过程中，物体的温度和体积也没有发生变化，所以分子热运动的平均动能和分子势能都保持不变，因此，选项A和B是错误的．【答案】CD10．甲、乙两个分子相距较远，它们间的分子力为零，在它们逐渐接近到不能再接近的全过程中，分子力大小的变化和分子势能大小的变化情况正确的是( )A．分子力先增大，后减小；分子势能一直减小B．分子力先增大，后减小；分子势能先减小，后增大C．分子力先增大，再减小，后又增大；分子势能先减小，再增大，后又减小D．分子力先增大，再减小，后又增大；分子势能先减小，后增大【解析】分子间距离较远时，分子力为零．当分子间距离减小时，分子间的分子力表现为引力，当r减小到r＝r0时，分子力又为零，这一过程中分子力经历了由零增大后又减小到零的过程．当r<r0时，分子力表现为斥力，且斥力随分子间距离的减小而一直增大，所以当r一直减小时，分子力的变化过程是先增大，再减小，后又增大．由于分子力先表现为引力，后表现为斥力，所以在r一直减小的过程中，分子力(引力)先做正功，分子势能减少，后为斥力做负功，分子势能增大．【答案】 D11．甲、乙两名同学对0 ℃的水和0 ℃的冰进行了如下争论：甲说：“冰和水的温度相同，所以分子平均动能相等．质量相同时，冰的体积大，因此冰的分子势能大，所以说冰的内能大于水的内能．”乙说：“0℃的水变成0℃的冰需要向外界放出热量，在质量相同的情况下，水的内能大于冰的内能．”请你判断一下甲、乙两名同学谁的说法是正确的？【答案】乙同学的说法是正确的．甲同学认为冰的体积大，分子势能大，这是错误的说法(冰的体积大的主要原因在于宏观的冰晶粒间空隙大)．分子势能大小与体积有关，但二者并不一定成正比.0 ℃的冰变为0 ℃的水需吸热，故水的内能大，它们相同的物理量是分子平均动能，不同的物理量是分子势能，显然水的分子势能大．12．分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图7­5­4所示的图象中表现出来，就图象回答：图7­5­4(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选在什么位置，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，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10－10m数量级，分子的作用力的合力为零，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不论减小或增大，分子势能都增大．所以说，在平衡位置处是分子势能最低点．(2)由题图可知，分子势能为零的点选在了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)因为分子在平衡位置处是分子势能最低点，最低点的分子势能为零，所以此种情况的特点为分子势能大于等于零．【答案】见解析。

课时跟踪检测（五）内能1．(多选)有关“温度”的概念，下列说法中正确的是( )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：选BD 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错而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，冰融化为同温度的水就是一个例证，故C错。

2．一定质量的0 ℃的水在凝结成0 ℃的冰的过程中，体积变大，它内能的变化是( )A．分子平均动能增加，分子势能减少B．分子平均动能减小，分子势能增加C．分子平均动能不变，分子势能增加D．分子平均动能不变，分子势能减少解析：选D 温度相同，分子的平均动能相同，体积改变，分子势能发生了变化。

由于不清楚由水变成冰分子力做功的情况，不能从做功上来判断。

水变成冰是放出热量的过程，因此说势能减少。

D对。

3．下面有关机械能和内能的说法中正确的是( )A．机械能大的物体，内能一定也大B．物体做加速运动时，其运动速度越来越大，物体内分子平均动能必增大C．物体降温时，其机械能必减少D．摩擦生热是机械能向内能的转化解析：选D 机械能与内能有着本质的区别，对于同一物体，机械能是由其宏观运动速度和相对高度决定的，而内能是由物体内部分子无规则运动和聚集状态决定的。

4．(多选)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1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处时分子势能为零，下列说法正确的是( )图1A．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，分子势能为零解析：选AC 在r＞r0阶段，两分子间的斥力和引力的合力F表现为引力，两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近，F做正功，分子动能增加，势能减小，选项A正确；在r＜r0阶段，两分子间的斥力和引力的合力F表现为斥力，F做负功，分子动能减小，势能增大，选项B错误；在r＝r0时，分子势能最小，动能最大，选项C正确；在整个过程中，只有分子力做功，分子动能和势能之和保持不变，在r ＝r0时，分子势能为负值，选项D错误。

课时分层作业(五)(时间：40分钟分值：100分)[基础达标练]一、选择题(本题共6小题，每小题6分)1．(多选)气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的哪些因素，下列说法不正确的是( )A．温度和体积B．体积和压强C．温度和分子间距离D．温度和压强E．压强和温度BDE[温度是分子平均动能的标志，温度高，分子平均动能大；分子间势能与分子间距离r有关，分子间距离r变化，分子间势能就发生变化，所以A、C正确．答案是B、D、E.] 2．如图所示，甲分子固定于坐标原点O，乙分子从无穷远a处由静止释放，在分子力的作用下靠近甲．图中b点合外力表现为引力，且为数值最大处，d点是分子靠得最近处．则下列说法正确的是( )A．乙分子在a点势能最小B．乙分子在b点动能最大C．乙分子在c点动能最大D．乙分子在d点加速度为零C[乙分子由a运动到c，分子力表现为引力，分子力做正功，动能增大，分子势能减小，所以乙分子在c处分子势能最小，在c处动能最大，故A、B错误，C正确；由题图可知，乙在d点时受到分子斥力，所以乙分子在d处的加速度不为零，故D错误．] 3．(多选)关于物体的内能，下列说法中不正确的是( )A．单个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．一定质量的0 ℃的水变成0 ℃的冰，内能一定减少D．相同质量的两个同种物体，运动物体的内能一定大于静止物体的内能E．一定质量的0 ℃的水变成0 ℃的冰，分子平均动能不变ABD[内能是物体中所有分子热运动的动能与分子势能的总和，所以研究单个分子的内能没有意义，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，B、D错误；一定质量的0 ℃的水变成0 ℃的冰，放出热量，内能减小，分子平均动能不变，C、E正确．答案为A、B、D.]4．(多选)容器中盛有冰水混合物，冰的质量和水的质量相等且保持不变，则下列说法不正确的是( )A．冰的分子平均动能大于水的分子平均动能B．水的分子平均动能大于冰的分子平均动能C．冰和水的分子平均动能相等D．水的内能大于冰的内能E．冰的内能大于水的内能ABE[冰水混合物温度为0 ℃，冰、水温度相同，故二者分子平均动能相同，A、B错，C对；水分子势能大于冰分子势能，故等质量的冰、水内能相比较，水的内能大于冰的内能，D对，E错．]5．(多选)关于物体内能，下列说法中正确的是( )A．每一个分子的动能与分子势能的和叫物体的内能B．物体所有分子的动能与分子势能的总和叫物体的内能C．一个物体，当它的机械能发生变化时，其内能也一定发生变化D．一个物体内能的多少与它的机械能多少无关E．物体的温度不变，体积减小时，物体的内能可能减小BDE[物体内所有分子的动能与势能的总和叫物体的内能，物体的内能对单个分子而言无意义．物体的内能与其所含分子的动能与势能有关，与物体的动能和势能、机械能无关；物体体积减小时，分子间距离减小，但分子势能可能减小，E对．故本题选B、D、E.] 6．(多选)下列关于分子力和分子势能的说法中，不正确的是( )A．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大B．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小C．当分子力表现为引力时，随分子间距离增大，分子力先增大后减小，分子势能增大D．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大E．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小ABE[当分子力表现为引力时，分子间距离r>r0，随分子间距离的增大，分子力先增大后减小，分子势能增大，A、B错，C对．当分子力表现为斥力时，分子间距离r<r0，随分子间距离的减小，分子力和分子势能都增大，D对，E错．]二、非选择题(14分)7．在体积、温度、质量、阿伏加德罗常数四个量中，与分子平均动能有关的量是__________；与分子势能直接有关的量是__________；与物体内能有关的量是__________；联系微观量和宏观量的桥梁是__________．[解析]温度是分子热运动平均动能的标志，所以与分子平均动能有关的量是温度；分子势能是由分子间的分子力和分子间的相对位置决定的能，宏观上与物体的体积有关，所以与分子势能直接有关的量是体积；内能是物体中所有分子的热运动的动能与分子势能的总和，宏观上由物体的体积、温度、物质的量所决定，所以与物体内能有关的量是体积、温度、质量；联系微观量和宏观量的桥梁是阿伏加德罗常数．[答案]温度体积体积、温度、质量阿伏加德罗常数[能力提升练]一、选择题(本题共4小题，每小题6分)1．(多选)甲、乙两个分子相距较远，它们间的分子力为零，在它们逐渐接近到不能再接近的全过程中，分子力大小的变化和分子势能大小的变化情况不正确的是( ) A．分子力先增大，后减小；分子势能一直减小B．分子力先增大，后减小；分子势能先减小，后增大C．分子力先增大，再减小，后又增大；分子势能先减小，再增大，后又减小D．分子力先增大，再减小，后又增大；分子势能先减小，后增大E．分子力为零时，分子势能最小ABC[分子间距离较远时，分子力为零．当分子间距离减小时，分子间的分子力表现为引力，当r减小到r＝r0时，分子力又为零，这一过程中分子力经历了由零增大后又减小到零的过程．当r<r0时，分子力表现为斥力，且斥力随分子间距离的减小而一直增大，所以当r一直减小时，分子力的变化过程是先增大，再减小，后又增大．由于分子力先表现为引力，后表现为斥力，所以在r一直减小的过程中，分子力(引力)先做正功，分子势能减少，后为斥力做负功，分子势能增大．]2．(多选)把一个物体竖直下抛，下列哪种情况是在下落的过程中发生的(不考虑空气阻力)( )A．物体的动能增加，分子的平均动能也增加B．物体的重力势能减少，分子势能却增加C．物体的重力势能减少，分子的平均动能和分子势能都保持不变D．物体的机械能保持不变E．物体的内能保持不变CDE[物体下落的过程，不考虑空气阻力，只有重力做功，机械能不变；物体下落过程中，物体的温度和体积也没有发生变化，所以分子热运动的平均动能和分子势能都保持不变．因此，选项A、B错误，C、D、E正确．]3．(多选)如图所示，甲分子固定于坐标原点，乙分子位于横轴上．甲、乙两分子间引力、斥力及分子势能的大小变化情况分别如图中三条曲线所示，A、B、C、D为横轴上四个特殊的位置；E为两虚线a、b的交点，现把乙分子从A处由静止释放，则由图象可知( )A．虚线a为分子间斥力变化图线，交点E的横坐标代表乙分子到达该点时分子力为零B．虚线b为分子间引力变化图线，表明分子间引力随距离增大而减小C．实线c为分子势能的变化图线，乙分子到达C点时分子势能最小D．乙分子从A到C的运动过程中一直做加速运动AB[分子间的引力和斥力都随分子间距离r的增大而减小，随分子间距离r的减小而增大，但斥力变化得快，故虚线a为分子间斥力变化图线，虚线b为分子间引力变化图线，交点E说明分子间的引力、斥力大小相等，分子力为零，选项A、B正确；实线c为分子势能的变化图线，乙分子到达B点时分子势能最小，为负值，选项C错误；乙分子从A到C 的运动过程中分子力先表现为引力，到达B点后表现为斥力，所以乙分子先做加速运动，后做减速运动，选项D错误．]4．(多选)如图所示有甲、乙两分子，甲固定在0点，r0为其与平衡位置间的距离，今使乙分子由静止开始只在分子力作用下由距甲0.5r0处开始沿x方向运动，则( )A．乙分子的加速度先减小，后增大B．乙分子到达r0处时速度最大C．分子力对乙一直做正功，分子势能减小D．乙分子在r0处时，分子势能最小BD[两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0.由图可知，乙分子受到的分子力先变小，位于平衡位置时，分子力为零，过平衡位置后，分子力先变大再变小，故乙分子的加速度先变小再反向变大，再变小，故A错误；当r小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，F做正功，分子动能增加，势能减小，当r等于r0时，动能最大，势能最小，当r大于r0时，分子间作用力表现为引力，分子力做负功，动能减小，势能增加．故B、D正确，C错误．]二、非选择题(本题共2小题，共26分)5．(12分)(1)1 g 100 ℃的水和1 g 100 ℃的水蒸气相比较，下述说法是否正确？①分子的平均动能和分子的总动能都相同；②它们的内能相同．(2)液体汽化时吸收的热量转化为哪种能量？[解析](1)①正确.1 g水与1 g水蒸气的分子数一样多，两者的温度都是100 ℃，因温度是分子平均动能的标志，故两者分子的平均动能和分子的总动能都相同．②不正确．水变为水蒸气时要吸收热量，吸收的热量转化为水蒸气的内能，因此 1 g 100 ℃的水蒸气要比1 g 100 ℃的水的内能大．(2)液体汽化时都要吸收一定的热量，吸收的热量并没有增大物体内分子的平均动能，而是使分子势能增大，从而使物体的内能增大．[答案]见解析6．(14分)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，就图象回答：(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选在什么位置，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，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10－10m数量级，分子的作用力的合力为零，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不论减小或增大，分子势能都增大．所以说，在平衡位置处是分子势能最低点．(2)由题图可知，分子势能为零的点选在了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)因为分子在平衡位置处是分子势能最低点，最低点的分子势能为零，所以此种情况的特点为分子势能大于等于零．[答案]见解析。

姓名，年级：时间：5 内能记一记内能知识体系一个定义——内能的定义一个类比—-分子力做功类比重力做功、弹力做功二个关系——错误!二个角度——判别物体内能的变化错误!辨一辨1。

分子动能与物体速度有关．(×）2．物体温度升高时，分子平均动能增加．(√）3．分子势能总是随分子间距离的增大而减小．（×)4．铁块熔化成铁水的过程中，温度不变，内能也不变．(×)5．物体运动的速度增大，则物体中分子热运动的平均动能增大，物体的内能增大．(×）6．A、B两物体接触时有热量从物体A传到物体B,这说明物体A 的内能大于物体B的内能．（×)想一想1。

物体的机械能为零,内能可以为零吗？提示:内能和机械能是两种不同的能，内能由物体分子所处状态决定，而机械能由物体的质量、速度、相对高度或弹性形变程度决定,物体内分子在永不停息地运动，内能不可能为零,而物体的机械能可以为零．2．当两分子距离为平衡距离r0时，分子力F＝0,此时分子势能一定为零吗？提示：不一定,当两分子从距离大于r0处逐渐靠近过程中分子力先做正功，后做负功，分子势能先减小后增大，相距r0时最小，但不一定为零．思考感悟：练一练1.下列物理量与物体的内能无关的是( )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：物体的内能与温度、体积以及所含的分子数有关与物体的运动状态无关，所以D项符合题意．答案：D2．(多选)质量相等的氢气和氧气温度相同，若不考虑分子间的势能,则（)A．氢气的内能较大B．氧气的内能较大C．两者的内能相等D．氢气和氧气分子的平均动能相等解析:因为氢的摩尔质量小，故同质量的氢气和氧气，氢气的分子数多,内能大．答案:AD3．如图所示，小孩下滑过程中，从能量的转化和转移的角度可用下面三句话来概括（）①小孩克服摩擦做功,动能转化为内能②小孩从滑梯上滑下时，重力势能转化为动能③小孩的臀部吸热，内能增加，温度升高以下排序正确的是（)A．①②③ B．②③①C．②①③ D．③②①解析：小孩从高处由静止滑下，重力做功，重力势能转化为动能；在运动过程中，小孩要克服摩擦，消耗机械能（动能）转化为热能(内能)；部分热能被小孩臀部吸收，温度升高，故能量转化顺序为②①③，C项正确，A、B、D三项错误．答案：C4．甲、乙两个分子相距较远(此时它们之间的分子力可以忽略),设甲固定不动，在乙逐渐向甲靠近直到不能再靠近的过程中，关于分子势能变化情况的下列说法正确的是（)A．分子势能不断增大 B．分子势能不断减小C．分子势能先增大后减小 D．分子势能先减小后增大解析：从分子间的作用力与分子间的距离有关系知道，当分子间距离大于r0时，分子间表现为引力；当分子间距离小于r0时，分子间表现为斥力；当分子间距离大于10r0时，分子间的作用力十分小,可以忽略．所以当乙从较远处向甲尽量靠近的过程中,分子力先是对乙做正功，后是分子力对乙做负功,而由做功与分子势能变化的关系知道，若分子力做正功,分子势能减小．若分子力做负功,分子势能增加，因此当乙尽量向甲靠近的过程中,分子势能是先减小后增大．答案：D要点一对分子平均动能的理解1.对不同物体而言，下列说法正确的是( )A．温度高的物体内分子的平均动能一定大于温度低的物体内分子的平均动能B．温度高的物体内每一个分子的动能一定大于温度低的物体内每一个分子的动能C．温度高的物体内分子的平均速率一定大于温度低的物体内分子的平均速率D．温度高的物体内每一个分子的速率一定大于温度低的物体内每一个分子的速率解析：温度是分子平均动能的标志，不是分子平均速率的标志，更不能反映每一个分子的运动情况．答案：A2．一定质量的0 ℃的冰，全部变成0 ℃的水的过程中( ）A．分子的平均动能增大，吸收热量,内能不变B．分子的平均动能减小,放出热量,内能增大C．分子的平均动能不变，吸收热量，内能增大D．分子的平均动能不变，放出热量，内能减小解析：一定质量的0 ℃的冰在熔化成0 ℃的水的过程中，温度保持不变,故分子平均动能不变，分子个数保持不变,但溶化过程要吸热，所以内能增大，分子势能增大．故A、B、D三项错误,C项正确．答案:C3．(多选）对于20 ℃的水和20 ℃的水银，下列说法正确的是( ) A．两者的分子平均动能相同B．水银的分子平均动能比水的大C．两者的分子平均速率相同D．水银分子的平均速率比水分子的平均速率小解析:温度相同的任何物体，内部的分子平均动能都相等，所以A 项正确，B项错误；分子平均动能相同，平均速率不一定相同,还与分子质量有关，水银的分子质量大，平均速率小，所以C项错误,D项正确．答案：AD要点二分子势能、分子力做功与分子间距离的关系4。