資源簡介

第一章　4.
基礎達標練
1．(2024·北京順義一模)下列說法正確的是( B )
A．布朗運動是液體分子的無規則運動
B．溫度是分子熱運動劇烈程度的標志
C．物體中所有分子的熱運動動能的總和叫作物體的內能
D．氣體很容易被壓縮，說明氣體分子之間存在著較小的空隙
答案：B
解析：布朗運動的實質是液體中懸浮顆粒因為受到液體分子撞擊不平衡導致的無規則運動，這一現象反映了液體分子是做無規則運動的，故A錯誤；溫度是分子平均動能的標志，物體的溫度越高，分子熱運動越劇烈，故B正確；內能是物體中所有分子熱運動動能與分子勢能的總和，故C錯誤；氣體很容易被壓縮，說明氣體分子之間存在的空隙較大，故D錯誤。
2．(多選)現有18 g水、18 g水蒸氣和32 g氧氣，在它們的溫度都是100 ℃時，下列說法正確的是( B )
A．它們的分子數目相同，分子的平均速率相同
B．它們的分子數目相同，分子的平均動能相同
C．它們的分子數目相同，水蒸氣的內能比水大
D．它們的分子數目不相同，分子的平均動能相同
答案：BC
解析：水和水蒸氣的分子量相同，摩爾質量相同，18 g的水和水蒸氣分子數相同，都是6.02×1023個，32 g的氧氣分子數為6.02×1023個，故分子數目相同；溫度是分子熱運動平均動能的標志，溫度相等，則分子熱運動的平均動能相同，由于氧分子的質量大，故氧分子的平均速率小；內能包括分子勢能和分子熱運動的動能，由液體水變成水蒸氣，分子間距離從r0變大，分子間作用力做負功，分子勢能增加，故B、C正確，A、D錯誤。
3．以下說法正確的是( C )
A．不同的物體，若溫度相同，則內能也相同
B．物體速度增大，則分子動能增大，內能也增大
C．機械能和內能可以相互轉化
D．靜止在地面上的物體，機械能和內能均為零
答案：C
解析：物體的內能與物體的溫度、體積以及物質的量有關，不同的物體，若溫度相同，內能不一定相同，選項A錯誤；物體的動能與組成物體的分子的動能無必然聯系，物體速度增大，動能增大，但分子動能不一定增大，內能也不一定增大，選項B錯誤；機械能可以轉化為內能，內能也可以轉化為機械能，選項C正確；物體的內能永遠不為零，靜止在地面上的物體，機械能也不一定為零，選項D錯誤。
4．(多選)設有甲、乙兩分子，如圖所示，甲固定在O點，r0為其平衡位置，現在使乙分子由靜止開始只在分子力作用下由距甲0.5r0處開始沿x軸正方向運動，則( B )
A．乙分子的加速度減小
B．乙分子到達r0處時速度最大
C．分子力對乙一直做正功，分子勢能減小
D．乙分子在r0處時，分子勢能最小
答案：BD
解析：從分子力隨分子間距的變化曲線可以得出0.5r0處到r0處斥力減小，乙分子的加速度也就減小，從r0處到無窮遠處引力先增大后減小，乙分子的加速度先增大后減小，故A錯誤；從0.5r0處到r0處，乙分子受到的分子間作用力體現為向右的斥力，做向右的加速運動，通過r0處后受到的分子間作用力體現為向左的引力，做向右的減速運動，在r0處加速度a＝0，速度最大，故B正確；從0.5r0到r0處，分子間作用力做正功，分子的勢能減小；通過r0后，分子間作用力做負功，分子的勢能增大，故乙分子在r0處的勢能最小，故C錯誤，D正確。
5．兩分子間的距離為r，當r稍增大些時( D )
A．分子力一定減小，分子勢能一定增加
B．分子力一定增大，分子勢能一定減少
C．分子力可能增大也可能減小，分子勢能一定減少
D．因為不知道r的大小，所以分子力和分子勢能的變化都無法判定
答案：D
解析：分析分子力和分子勢能隨分子間距離的變化問題，一定要明確分子間的距離r是大于r0還是小于r0。因為本題不知道r與r0的大小關系，所以分子力和分子勢能的變化都無法判定，故A、B、C錯誤，D正確。
6．研究分子勢能是微觀領域中研究物體內能的重要部分，已知某物體中兩個分子之間的勢能Ep與兩者之間距離r的關系曲線如圖所示。
(1)定性說明Ep－r曲線斜率的大小及正負的物理意義；
(2)某雙原子分子系統中兩原子在其平衡位置附近振動時，可做如下近似：如圖乙所示，原子A固定不動，原子B做簡諧運動，其振動的范圍為r0－b≤r≤r0＋b，其中b遠小于r0，在r＝r0點附近，Ep隨r變化的規律可近似寫作Ep＝Ep0＋(r－r0)2，式中Ep0和k均為常量。
①請結合簡諧運動的知識：回復力與位移滿足F＝－kx的關系，在圖丙中畫出原子B在上述區間振動過程中受力隨距離r變化的圖線(規定向右為正方向)；
②求原子B在振動過程中的最大動能。
答案：(1)見解析
(2)①　②kb2
解析：(1)當r＝r0時兩分子間相互作用力為0，曲線斜率絕對值的大小表示分子間作用力的大小，曲線斜率為正時，分子力表現為引力，曲線斜率為負時，分子力表現為斥力。
(2)①雙原子分子系統中兩原子在其平衡位置附近振動時，振動滿足簡諧振動，分子力與分子間距的變化滿足F＝－kr(r0－b≤r≤r0＋b)
當分子到達r0＋b時，此時分子間的回復力達到最大，且方向向左；當分子到達r0－b時，此時分子間的回復力同樣達到最大，但方向向右，而取向右為正方向，則可得到如下圖所示的兩原子分子間的作用力隨位置變化的關系圖像。
②由題意可知，原子B處于r＝r0處時，其動能最大，設為Ek1，而當r＝r0時系統的勢能有最小值，為
Ep1＝Ep0＋(r－r0)2＝Ep0
原子B處于r＝r0－b處時，系統的動能為0，勢能最大，最大勢能為Ep2＝Ep0＋(r－r0)2＝Ep0＋kb2
根據能量守恒定律得Ep1＋Ek1＝Ep2＋0
解得Ek1＝kb2。
能力提升練
7．對于物體的內能、溫度和分子的平均動能，下列說法正確的是( B )
A．相對地面靜止的物體不具有內能
B．溫度低的物體分子平均動能一定小
C．溫度高的物體一定比溫度低的物體內能大
D．物體自由下落時速度增大，所以物體分子的平均動能也增大
答案：B
解析：物體內能與物體的運動狀態無關，相對地面靜止的物體仍然具有內能，A錯誤；溫度是分子平均動能的標志，溫度低的物體分子平均動能一定小，B正確；物體的內能與物體的溫度、體積及物質的量有關，C錯誤；物體分子的平均動能與物體機械運動的速度無關，D錯誤。
8．(多選)兩分子間的分子力F隨分子間距離r的變化關系如圖中曲線所示，通過功能關系可以從分子力的圖像中得到有關分子勢能的信息，取分子間距離無窮遠時勢能為零。下列說法正確的是( A )
A．一個分子在O點，另一個分子僅在分子力的作用下從r2運動到r0的過程中，它們的加速度先增大后減小
B．圖中兩分子間距離為r0時，分子間斥力和引力的合力為零，分子勢能也為零
C．兩分子之間的距離變化時，可能存在分子勢能相等的兩個點
D．當兩分子間的距離從r0逐漸增大的過程中，分子力做負功，分子勢能增大
答案：ACD
解析：r2→r0過程，分子力先增大后減小，加速度先增大后減小；r＝r0處，分子勢能最小(為負值)；作出Ep－r圖像知，可能存在r不同的兩點對應著相等的分子勢能；兩分子間距離從r0逐漸增大的過程中，分子力做負功，分子勢能增大，故B錯誤，A、C、D正確。
9．給一定質量的溫度為0 ℃的水加熱，在水的溫度由0 ℃上升到4 ℃的過程中，水的體積隨著溫度的升高反而減小，我們稱之為“反常膨脹”。某研究小組通過查閱資料知道：水分子之間存在著一種結合力，這種結合力可以形成多分子結構，在這種結構中，水分子之間也存在著相互作用的勢能。在水“反常膨脹”的過程中，體積減小是由于水分子之間的結構發生了變化，但所有水分子間的總勢能是增大的。關于這個問題，下列說法正確的是( D )
A．水分子的平均動能減小，吸收的熱量一部分用于分子間的結合力做正功
B．水分子的平均動能減小，吸收的熱量一部分用于克服分子間的結合力做功
C．水分子的平均動能增大，吸收的熱量一部分用于分子間的結合力做正功
D．水分子的平均動能增大，吸收的熱量一部分用于克服分子間的結合力做功
答案：D
解析：溫度升高，分子平均動能增大。水的溫度由0 ℃上升到4 ℃時，水的體積減小，這時水分子間的總勢能增大，因此，吸收的熱量一部分要克服分子間的結合力做功。故D正確。
10．(多選)(2024·河南高二下期中)分子間存在著分子力，并且分子間存在與其相對距離有關的分子勢能。分子勢能Ep隨分子間距離r變化的圖像如圖所示，取r趨近于無窮大時Ep為零。通過功能關系可以從此圖像中得到有關分子力的信息，若僅考慮兩個分子間的作用，下列說法正確的是( 　 )
A．分子間距離為r2時，分子間的作用力為零
B．假設將兩個分子從r＝r1處釋放，則分子間距離增大但始終小于r3
C．假設將分子間距離從r1增大到r2，分子間作用力將變大
D．分子間距離由r3減小為r2的過程中，分子力先增大后減小
答案：AD
解析：分子力為零時，分子勢能最小，由題圖可知r＝r2時，分子間的作用力為零，故A正確；假設將兩個分子從r＝r1處釋放，分子將在r1至無窮遠處之間運動，故B錯誤；假設將分子間距離由r1增大到r2，分子間的作用力逐漸減小，故C錯誤；分子間距離由r3減小為r2的過程中，根據題圖切線的斜率可知，分子間作用力先增大后減小，故D正確。
11．(多選)(2024·甘肅張掖高三模擬預測)如圖甲、乙所示，分別表示兩分子間的作用力、分子勢能與兩分子間距離的關系。分子a固定在坐標原點O處，分子b從r＝r4處以某一速度向分子a運動(運動過程中僅考慮分子間作用力)，假定兩個分子的距離為無窮遠時它們的分子勢能為0，則( B )
A．圖甲中分子間距從r2到r3，分子間的引力增大，斥力減小
B．分子b運動至r3和r1位置時動能可能相等
C．圖乙中r5一定大于圖甲中r2
D．若圖甲中陰影面積S1＝S2，則兩分子間最小距離小于r1
答案：BD
解析：圖甲中分子間距從r2到r3，分子間的引力、斥力均減小，分子力合力增大，故A錯誤；分子b從r3到r2和從r2到r1兩過程，若圖像與橫軸所圍面積相等，則分子力做功為0，動能變化量為0，分子b在r3和r1兩位置時動能可能相等，故B正確；圖甲中r2處分子力合力為0，分子b在此處分子勢能最小，應對應圖乙中r6處，即圖乙中r5一定小于圖甲中r2，故C錯誤；若圖甲中陰影面積S1＝S2，則分子b從r4到r1過程分子力做功為0，分子b在r4處速度不為0，則分子b在r1處速度不為0，將繼續運動，靠近分子a，故D正確。
12．分子勢能隨分子間距離r的變化情況可以在如圖所示的圖像中表現出來，就圖像回答：
(1)從圖中看到分子間距離在r0處分子勢能最小，試說明理由。
(2)圖中分子勢能為零的點選在什么位置，在這種情況下分子勢能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，對嗎？
(3)如果選兩個分子相距r0時分子勢能為零，分子勢能有什么特點？
答案：見解析
解析：(1)如果分子間作用力的合力為零，此距離為r0。當分子間距離小于r0時，分子間的相互作用表現為斥力，要減小分子間的距離必須克服斥力做功，因此，分子勢能隨分子間距離的減小而增大。如果分子間距離大于r0，分子間的相互作用表現為引力，要增大分子間的距離必須克服引力做功，因此，分子勢能隨分子間的距離增大而增大。從以上兩種情況綜合分析，分子間距離以r0為數值基準，分子間距離不論減小或增大，分子勢能都增大。所以說，分子平衡位置處是分子勢能最低點。
(2)由圖可知，分子勢能為零的點選在了兩個分子相距無窮遠的位置。因為分子平衡位置處是分子勢能最低點，據圖也可以看出：在這種情況下分子勢能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零。
(3)因為分子平衡位置處是分子勢能最低點，顯然，選兩個分子相距r0時分子勢能為零，其他位置分子勢能都大于零。
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第一章　分子動理論
4．分子動能和分子勢能
目標體系構建
1．知道溫度是分子平均動能的標志。
2．知道什么是分子勢能，知道分子勢能與分子間距離有關。
3．知道什么是內能，知道物體的內能與溫度和體積有關。
4．能夠區別內能和機械能。

1．了解溫度是分子熱運動平均動能的標志，是微觀粒子熱運動的宏觀表現。
2．了解什么是分子勢能，了解分子勢能與分子間的距離、分子力做功的關系。
3．知道什么是物體的內能，知道物體的內能跟物體的溫度和體積有關。
4．了解內能和機械能的區別。
課前預習反饋
知識點 1
1．分子動能
做________的分子也具有動能，這就是分子動能。
2．分子的平均動能
熱現象研究的是大量分子運動的整體表現，重要的不是系統中某個分子的動能大小，而是所有分子的動能的平均值，叫作分子熱運動的__________。
3．溫度的微觀解釋
溫度是物體分子熱運動__________的標志。
說明：溫度相同，分子平均動能相等，而不同種類的分子平均速率不相等。
分子動能
熱運動
平均動能
平均動能
『判一判』
(1)物體的溫度升高時，物體每個分子的動能都增大。( 　　)
×
×
『想一想』
物體的溫度升高時，物體每個分子的動能都增大嗎？
提示：溫度是分子平均動能的標志，不是某個分子動能大小的標志。物體溫度升高時，物體每個分子的動能不一定都增大，但物體分子的平均動能會增大。
知識點 2
1．定義：分子間存在相互作用力，可以證明分子間的作用力所做的功與路徑______，分子組成的系統具有__________。
2．決定因素
(1)宏觀上：分子勢能的大小與物體的______有關。
(2)微觀上：分子勢能與分子間的______有關。
分子勢能
無關
分子勢能
體積
距離
3．分子勢能與分子間距離的關系
(1)當r>r0時，分子力表現為______，若r增大，需克服引力做功，分子勢能______。
(2)當r(3)當r＝r0時，分子力為零，分子勢能______。
引力
增加
斥力
增加
最小
『判一判』
(3)當分子力做正功時，分子勢能一定減小。( 　　)
(4)分子勢能可以為正值、負值、零。( 　　)
(5)當分子間距離為r√
√
√
『想一想』
分子勢能和重力勢能一樣是有正值、負值和0嗎？
提示：分子勢能也是相對的，取決于你所選取的參考位置。一般取無窮遠處的勢能為0，所以分子勢能有0、正值和負值。
知識點 3
1．定義：物體中所有分子的____________與__________的總和。
2．內能的普遍性：組成任何物體的分子都在做_______________，所以任何物體都具有內能。
3．決定因素
(1)物體所含的分子總數由__________決定。
(2)分子的熱運動平均動能由______決定。
(3)分子勢能與物體的______有關，故物體的內能由__________、______、______共同決定，同時受物態變化的影響。
注意：物體的內能與機械能無關。
物體的內能
熱運動動能
分子勢能
無規則的熱運動
物質的量
溫度
體積
物質的量
溫度
體積
『判一判』
(6)一個分子的動能和分子勢能的總和叫作該分子的內能。( 　　)
(7)物體的溫度和體積變化時，內能一般會發生改變。 ( 　　)
×
√
『選一選』
關于內能，下列說法正確的是( 　　)
A．物體的內能是物體動能和勢能的總和
B．物體的內能是物體內分子平均動能和分子勢能的總和
C．溫度高的物體一定比溫度低的物體內能大
D．內能不同的物體，它們分子熱運動的平均動能可能相同
答案：D
解析：內能是物體所有分子熱運動動能和分子勢能的總和，故A、B錯誤；物體內能由物質的量、物體溫度與物體體積共同決定，溫度高的物體不一定比溫度低的物體內能大，故C錯誤；內能不同的物體，它們的溫度相同時，分子熱運動的平均動能就相同，故D正確。
『想一想』
物體運動得越快，其內能就越大嗎？靜止在地面上的物體，內能為0嗎？
提示：物體運動得越快，物體動能越大，但這個動能與內能無關，故其內能不一定越大。靜止在地面上的物體，如果以地面作為零勢能面，那么這個物體的機械能為0，但這個物體里的分子卻始終處在永不停息的熱運動中，物體的內能不為0。
課內互動探究
探究?
分子動能
要|點|提|煉
1．單個分子的動能
(1)物體由大量分子組成，每個分子都有分子動能且不為零。
(2)分子在永不停息地做無規則熱運動，每個分子動能大小不同并且時刻在變化。
(3)熱現象是大量分子無規則運動的統計規律，對個別分子的運動沒有實際意義。
2．分子的平均動能
(1)溫度是大量分子無規則熱運動的宏觀表現，具有統計意義。溫度升高，分子平均動能增大，但不是每一個分子的動能都增大。個別分子動能可能增大也可能減小，個別分子甚至幾萬個分子熱運動的動能大小不受溫度影響，但總體上所有分子的動能之和一定是增加的。
(2)只要溫度相同，任何物質分子的平均動能都相同。由于不同物質的分子質量不一定相同，所以同一溫度下，不同物質分子運動的平均速率大小一般不相同。
典|例|剖|析
1．關于物體的溫度與分子動能的關系，正確的說法是( 　　)
A．某種物體的溫度是0 ℃說明物體中分子的平均動能為零
B．物體溫度降低時，每個分子的動能都減小
C．物體溫度升高時速率小的分子數目減少，速率大的分子數目增多
D．物體的運動速度越大，則物體的溫度越高
解題指導：由于分子處在永不停息的無規則運動中，分子的平均動能永遠不會為零，溫度取決于分子熱運動的劇烈程度，與物體宏觀有序的運動速度大小無關。
答案：C
解析：溫度是分子平均動能的標志。溫度是0 ℃，物體中分子的平均動能并非為零，因為分子無規則運動不會停止，A錯誤；溫度降低時分子的平均動能減小，并非每個分子動能都減小，B錯誤；物體溫度升高時，分子的平均動能增大，分子的平均速率增大，速率小的分子數目減少，速率大的分子數目增多，C正確；物體的運動速度增大，宏觀機械能(動能)增大，但物體內分子的熱運動不一定加劇，溫度不一定升高，D錯誤。
在溫度相同的條件下，下列有關氧氣、氮氣分子的說法正確的是( 　　)
A．每一個氧分子和每一個氮分子的動能相同
B．1克氧氣分子動能之和與1克氮氣分子動能之和相等
C．1摩爾氧氣分子動能總和與1摩爾氮氣分子動能總和相等
D．1摩爾氧氣分子動能總和大于1摩爾氮氣分子動能總和
答案：C
解析：溫度相同，表明氧氣分子和氮氣分子平均動能相等，若質量相同則氮氣分子數多，氮氣分子總動能大，故B錯誤；每個氧分子和每個氮分子動能無法比較，分子平均動能是對系統而言的，對單個分子無意義，故A錯誤；溫度相同，分子平均動能相同，1摩爾氧氣與1摩爾氮氣所含有的分子數相同，分子動能總和相同，故C正確，D錯誤。
對點訓練
探究?
分子勢能
要|點|提|煉
1．分子勢能的變化規律及判斷依據
分子力做正功，分子勢能減少，分子力做了多少正功，分子勢能就減少多少；分子力做負功，分子勢能增加，克服分子力做了多少功，分子勢能就增加多少。
(1)r>r0時，r增大，分子力做負功，分子勢能增加，反之，減少。
(2)r(3)r→∞(r>10r0)時，分子勢能為零。
(4)r＝r0時，分子力F＝0，分子勢能最小。
2．分子勢能的“彈簧—小球”模型
分子勢能隨分子間距離的變化類似于彈簧—小球模型，彈簧的原長相當于分子間的距離r0。彈簧在原長的基礎上無論拉伸還是壓縮，勢能都會增加。
3．分子勢能曲線
分子勢能曲線如圖所示，規定無窮遠處分子勢能為零。分子間距離從無窮遠逐漸減小至r0的過程，分子間的合力為引力，合力做正功，分子勢能不斷減小，其數值將比零還小，為負值。當分子間距離到達r0以后再繼續減小，分子作用的合力為斥力，在分子間距離減小過程中，合力做負功，分子勢能增大，其數值將從負值逐漸變大至零，甚至為正值，故r＝r0時分子勢能最小。
4．分子勢能與體積的關系
由于物體分子間距離變化的宏觀表現為物體的體積變化，所以微觀的分子勢能變化對應于宏觀的物體體積變化。例如，同樣是物體體積增大，有時體現為分子勢能增加(在r>r0范圍內)；有時體現為分子勢能減少(在r典|例|剖|析
2．甲分子固定在坐標原點O，只在兩分子間作用力的作用下，乙分子沿x軸方向運動，兩分子間的分子勢能Ep與兩分子間距離x的變化如圖所示，下列說法正確的是( 　　)
A．乙分子在P點(x＝x2)時加速度最大
B．乙分子在P點(x＝x2)時動能最大
C．Q點(x＝x1)為乙分子的平衡位置
D．乙分子在Q點(x＝x1)時分子勢能最小
答案：B
解析：由題圖可知，乙分子在P點(x＝x2)時，分子勢能最小，此時分子處于平衡位置，分子引力與分子斥力大小相等，合力為零，加速度為零，故A、C錯誤；乙分子在P點(x＝x2)時，分子勢能最小，由能量守恒定律可知，分子動能最大，故B正確；由題圖可知，乙分子在Q點時分子勢能為零，大于乙分子在P點的分子勢能，因此乙分子在Q點時分子勢能不是最小的，故D錯誤。
(2024·江蘇揚州高二階段練習)如圖所示，將甲分子固定于坐標原點，乙分子從a處由靜止釋放(僅考慮分子間作用力)，下列說法正確的是( 　　)
A．乙分子從a到b分子勢能增加
B．乙分子從b到c分子間作用力減小
C．乙分子位于b處時，速度最大
D．乙分子可以b為平衡位置在a、c間做往復運動
答案：C
對點訓練
解析：兩分子處于平衡位置r0處時分子勢能最小。由圖像可知，乙分子從a到b分子勢能減小，故A錯誤；乙分子從b到c分子間作用力先增大后減小，故B錯誤；從a到b甲分子對乙分子力的合力為斥力，做正功，動能增大，速度增大，從b到c乙分子位于b處時，甲分子對乙分子力的合力為引力，做負功，動能減小，速度減小，乙分子位于b處時，速度最大，故C正確；乙分子到達無限遠時速度為零，乙分子不會以b為平衡位置在a、c間做往復運動，故D錯誤。
探究?
物體的內能
要|點|提|煉
1．內能與機械能的區別和聯系
項目 內能 機械能
對應的運
動形式　 微觀分子熱運動 宏觀物體的機械運動
能量常
見形式 分子動能、分子勢能 物體動能、重力勢能或彈性勢能
項目 內能 機械能
能量存在
的原因　 物體內大量分子的熱運動和分子間存在相互作用力 由于物體做機械運動和物體發生彈性形變或被舉高
影響因素 物質的量、物體的溫度和體積 物體的質量和機械運動的速度、離地高度(或相對于參考平面的高度)或彈性形變量
能否為零 永遠不能等于零 一定條件下可以等于零
聯系 在一定條件下可以相互轉化
2．物態變化對內能的影響
一些物質在物態發生變化時，例如冰的熔化、水在沸騰時變為水蒸氣，溫度不變，此過程中分子的平均動能不變，由于分子間的距離變化，分子勢能變化，所以物體的內能變化。
(1)熱能是內能通俗而不確切的說法，熱量是物體在熱傳遞過程中內能轉移的多少。
(2)物體的內能增加，溫度不一定升高，物體的內能減少，溫度不一定降低，溫度不變，內能可能改變。
典|例|剖|析
3．(多選)下列說法中正確的是( 　　)
A．如果取水平地面為零勢能面，則靜止在水平地面上的物體的機械能和內能都為零
B．如果取水平地面為零勢能面，則靜止在水平地面上的物體的機械能為零，內能不為零
C．一個裝有氣體的絕熱密封容器做勻速運動，如果使容器突然停止運動，則氣體的溫度要升高
D．一個裝有氣體的絕熱密封容器做勻速運動，如果使容器突然停止運動，則氣體的溫度保持不變
答案：BC
解析：如果取水平地面為零勢能面，則靜止在水平地面上的物體的機械能為零，但是內能不為零，故A錯誤，B正確；宏觀物體運動的動能與微觀分子運動的動能無關，一個裝有氣體的絕熱密封容器做勻速運動，如果使容器突然停止運動，雖然容器的動能變為零，但是容器內氣體的分子由于慣性繼續向前，碰撞容器壁，氣體分子運動劇烈，溫度升高，故C正確，D錯誤。
(多選)關于物體的內能，下列說法正確的是( 　　)
A．相同質量的兩種不同物質，升高相同的溫度，內能的增量一定相同
B．物體的內能改變時溫度不一定改變
C．內能與物體的溫度有關，所以0 ℃的物體內能為零
D．分子數和溫度相同的物體不一定具有相同的內能
答案：BD
對點訓練
解析：相同質量的兩種不同物質的物質的量可能不同，進而可知分子數可能不同，故升高相同的溫度時(分子平均動能的變化量相同)，其分子總動能的變化量不一定相同，且不知道分子勢能如何變化，故其內能的增量可能不相同，選項A錯誤；物體內能改變時，可能是分子勢能改變，因此溫度不一定改變，選項B正確；分子永不停息地做無規則運動，故物體的內能不可能為零，選項C錯誤；物體的內能與分子數、溫度和體積等有關，分子數和溫度相同，體積不同的物體，內能可能不同，選項D正確。
核心素養提升
比較物體內能的大小和判斷物體內能改變的方法
具體比較和判斷時，必須抓住物體內能的大小與分子數目有關、與溫度有關、與物體的體積及物態等因素有關，結合能量轉化和守恒定律，綜合進行分析。
(1)當物體質量m一定時(相同物質的摩爾質量M相等)，物體所含分子數n就一定。
(2)當物體溫度一定時，物體內部分子的平均動能就一定。
(3)當物體的體積不變時，物體內部分子間的相對位置就不變，分子勢能就不變。
(4)當物體發生物態變化時，要吸收或放出熱量，物體的內能也隨之變化。
甲、乙兩名同學對0 ℃的水和0 ℃的冰進行了如下爭論：
甲說：“冰和水的溫度相同，所以分子平均動能相等。質量相同時，冰的體積大，因此冰的分子勢能大，所以說冰的內能大于水的內能。”
乙說：“0 ℃的水變成0 ℃的冰需要向外界放出熱量，在質量相同的情況下，水的內能大于冰的內能。”
請你判斷一下甲、乙兩名同學誰的說法是正確的？
答案：乙同學的說法正確。
解析：甲同學認為冰的體積大，分子勢能大，這是錯誤的說法(冰的體積大的主要原因在于宏觀的冰晶粒間空隙大)。分子勢能大小與體積有關，但二者并不一定成正相關。0 ℃的冰變為0 ℃的水需吸熱，故水的內能大，它們相同的物理量是分子平均動能，不同的物理量是分子勢能，顯然水的分子勢能大。
案例
課堂達標檢測
一、分子動能
1．(多選)有一銅塊的溫度升高了，下列說法中正確的是( 　　)
A．銅塊內所有分子的動能都增大了
B．銅塊內分子的平均動能增大了
C．銅塊內某些分子的動能可能減小了
D．銅塊內分子的平均速率增大了
答案：BCD
解析：溫度是分子熱運動平均動能的標志，溫度升高，分子的平均動能增大，平均速率也增大，但并不能說明每個分子的動能都變大，研究單個分子動能無意義，B、C、D正確。
2．若一氣泡從湖底上升到湖面的過程中，溫度保持不變，體積增大，則在此過程中關于氣泡中的氣體，下列說法中正確的是( 　　)
A．氣體分子間的作用力增大
B．氣體分子的平均速率增大
C．氣體分子的平均動能減小
D．氣體分子的平均動能不變
答案：D
解析：氣泡在上升的過程中，內部氣體溫度不變，氣體分子的平均動能不變，平均速率不變，體積增大，氣體分子間的作用力減小，故D正確。
二、分子勢能
3．(多選)用r表示兩個分子間的距離，Ep表示兩個分子間的勢能，當r＝r0時，兩個分子間引力等于斥力，設兩分子間距離很遠時，Ep＝0，則( 　　)
A．當r0B．當rC．當r＝r0時，Ep最小
D．當r＝r0時，EP＝0
答案：ABC
解析：當r>r0時，分子力的合力為引力，距離增大時，需要克服分子引力做功，所以分子勢能Ep增大；當r4．下列關于分子力和分子勢能的說法正確的是( 　　)
A．當分子力表現為引力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的增大而增大
B．當分子力表現為引力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的增大而減小
C．當分子力表現為斥力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而增大
D．當分子力表現為斥力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而減小
答案：C
解析：當分子力表現為引力時，分子間距離增大，分子力可能先增大后減小，也可能一直減小，分子力做負功，分子勢能增大，故A、B錯誤；當分子力表現為斥力時，分子間距離減小，分子力增大，分子力做負功，分子勢能增大，故C正確，D錯誤。
三、物體的內能
5．下列敘述正確的是( 　　)
A．分子的動能與分子的勢能之和，叫作這個分子的內能
B．物體的內能由物體的動能和勢能決定
C．物體做加速運動時，其內能也一定增大
D．物體的動能減小時，其溫度可能升高
答案：D
解析：內能是大量分子組成的物體具有的，單個分子無內能可言，故A錯誤；物體的內能是物體內所有分子熱運動動能和分子勢能的總和，由物體的溫度、體積決定，與整個物體宏觀機械運動的動能和勢能無關，物體做加速運動時，其動能增大，但內能不一定增大，故B、C錯誤；當物體運動的動能減少時，其溫度可能升高，如物體在粗糙的水平面上滑行，因摩擦生熱，動能減少溫度升高，故D正確。
6．(2024·北京通州高三期末)人們常把癟的乒乓球放入熱水中使其恢復為球形，把乒乓球放入熱水后，球內的氣體(視為理想氣體)( 　　)
A．分子的平均動能增大
B．每個分子速率都增大
C．單位體積的分子數增加
D．內能減小
答案：A
解析：乒乓球中的氣體看作理想氣體，溫度升高，內能增大，分子的平均動能增大，并不是每個分子速率都增大，故A正確，B、D錯誤；乒乓球中氣體質量不變，溫度升高，體積增大，密度減少，單位體積的分子數減少，故C錯誤。
7．(2024·云南昆明高三階段練習)下列說法正確的是( 　　)
A．布朗運動就是液體分子的無規則熱運動
B．1克0 ℃的冰的內能等于1克0 ℃的水的內能
C．分子間距越小，分子勢能越大
D．水蒸氣凝結成小水珠過程中，水分子間的引力增大，斥力也增大
答案：D
解析：布朗運動是液體中固體小顆粒受到液體分子的撞擊后的無規則運動，布朗運動反映了液體分子的無規則熱運動，布朗運動并不是液體分子的無規則熱運動，故A錯誤；1克0 ℃的冰需要吸收熱量才能變為1克0 ℃的水，故1克0 ℃的冰的內能小于1克 0 ℃的水的內能，故B錯誤；分子間的距離由較大逐漸減小到較小的過程中，分子間的作用力先是表現為引力之后是斥力，分子力先做正功再做負功，分子勢能先減小再增大，故C錯誤；水分子在氣態下引力、斥力忽略不計，凝結成液態，分子間距減小，引力和斥力同時增大，故D正確。

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