- 分子动理论：内能
- 共5581题
模块3-3试题
（1）有以下说法：
A．气体的温度越高，分子的平均动能越大
B．即使气体的温度很高，仍有一些分子的运动速度是非常小的
C．对物体做功不可能使物体的温度升高
D．如果气体分子间的相互作用力小到可以忽略不计，则气体的内能只与温度有关
E．一由不导热的器壁做成的容器，被不导热的隔板分成甲、乙两室．甲室中装有一定质量的温度为T的气体，乙室为真空，如图1所示．提起隔板，让甲室中的气体进入乙室，若甲室中气体的内能只与温度有关，则提起隔板后当气体重新达到平衡时，其温度仍为T
F．空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作是不遵守热力学第二定律的．
G．对于一定量的气体，当其温度降低时，速度大的分子数目减少，速率小的分子数目增加
H．从单一热源吸取热量使之全部变成有用的机械功是不可能的
其中正确的是______．
（2）如图2，在大气中有一水平放置的固定圆筒，它由a、b和c三个粗细不同的部分连接而成的，各部分的横截面积分别为2S、
正确答案
A、温度是分子平均动能的宏观体现，温度越高，分子的平均动能越大．与分子的质量无关．所以A正确．
B、分子的平均动能是一个统计规律，并不是所有的分子的速度，所以温度高的物体也有大量的分子速度比较小，而温度低的物体也有大量的分子速度比较大．所以B也正确．
C、改变内能的两种方式是做功和热传递，所以C错误．
D、气体的内能除分子势能、分子平均动能有关外，还与气体的质量有关．对于气体分子间作用力可以忽略时，气体的内能只由温度和质量决定．分子越多，总的能量越大．所以D错误．
E、因为在去除隔板时，气体没有对外做功，能量不变．（没有受力物体，虽然有位移，但也不做功）．所以E正确．
F、所有的机器工作都要遵从热力学第一定律和第二定律，因为这时对外界产生了影响．所以F错误．
G、气体分子地速度指的是平均速度，温度越低，平均速度越低，速度大的分子数目减少，速度小的分子数目增加．所以G正确．
H、热力学第二定律有内容是不可能从单一热源吸收热量全部用来做功而对外界没有影响．所以可以从单一热源吸收热量全部用来对外界做功，但此时对外界产生了影响．所以H错误．
故选ABEG．
（2）设加热前，被密封气体的压强为p1，轻线的张力为f．因而活塞处在静止状态，对A活塞有2poS-2pS+f=0①
对B活塞有P1S-P0S-f=0②
由①②式得
p1=p0 ③
f=0 ④
即被密封气体的压强与大气压强相等，细线处在拉直的松驰状态．这时气体的体积V1=2Sl+Sl+Sl=4Sl⑤
对气体加热时，被密封气体温度缓慢升高，两活塞一起向左缓慢移动．气体体积增大，压强保持p1不变，若持续加热，此过程会一直持续到活塞向左移动的距离等于l为此，这时气体体积V2=4SL+SL=5SL⑥
设此时气体的温度为T2，由盖-吕萨克定律V2∝T2有
由③⑥⑦式得T2=
由此可知，当T≤T2=
p2=p0 ⑨
当T＞T2时，活塞已无法移动，被密封气体的体积保持V2不变，气体经历一等容升压过程．当气体的温度为T时，设其压强为p，由查理定律P∝T，即有
由⑧⑨⑩式得P=
即当T＞
即气体的压强可能为p0或
将质量为2.5千克的铁块放在沸水中煮一段时间后，迅速投入冷水中，最后水温升高到30℃，问铁块放出了多少热量？[c铁=0.45×103焦/千克•℃）]．
正确答案
Q=cm△t=0.45×103×2.5×（100-30）焦=78750焦．
水吸收的热量等于铁块放出的热量，
即铁块放出的热量为78750焦．
答：铁块放出了78750焦的热量．
关于热力学温标的正确说法是（ ）
正确答案
ABD
热力学温标在科学计算中特别体现在热力学方程中，使方程更简单，更科学，故A对；B是热力学温标的常识，正确；气体趋近于绝对零度时，已液化，但有体积，故其压强不为零，C错，D对.
一个物体的内能的多少，在微观上看是由每个分子的动能、分子间的分子势能及物体所含分子数的多少决定的，那么体现在宏观上是由____ 、____ 、___ 决定的．
正确答案
温度；体积；物质质量
某种气体的温度是0°C，可以说：（ ）
正确答案
CD
温度宏观上反映了物体的冷热程度，微观上是大量分子平均动能的标志，它是对大量分子的一个统计规律，对单个分子没有实际意义。对一定的温度，各个分子的速率大小不同，不同速率的分子个数按一定的规律分布，温度升高时，分子的平均动能增大，而不是所有分子的动能都增大，某种气体的温度确定，该气体分子的平均速率也确定。
大气压强为75.0 cmHg，一定容气体温度计在室温27.0 ℃时，开口端水银面较闭口端高15.0 cm，将温度计球泡改放置在温度为57.0 ℃的液体中，要使闭口端水银面维持在原来位置，则开口端水银面较闭口端水银面高__________.(定容气体温度计如图7-4-4)
图7-4-4
正确答案
24 cm
由题意知，在室温27.0 ℃时，球泡内之气体压强为(75.0+15.0) cmHg="90.0" cmHg.当温度计球泡改放在57.0 ℃的液体中时，球泡内气体体积维持一定时，其压力变为90.0×
因此，开口端水银面较闭口端水银面高(99.0-75.0) cm="24" cm.
1、相同质量的0℃的水与0℃的冰相比较（ ）
正确答案
ABD
：质量相同的水和冰，它们的分子个数相等；温度相等，所以分子平均动能相等，因此它们总的分子动能相等。由水结成冰，需要释放能量，所以相同质量、温度的水比冰内能多，由于它们总的分子动能相等，所以水比冰的分子势能大。本题很容易误认为水结成冰，体积增大，所以内能增大。答案：ABD
下列叙述正确的是( )
A.目前实验室内所能达到的最低温度为-273.15 ℃，即绝对零度
B.热是一种能量，不是一种物质
C.热力学第一定律为：当A、B两物体分别与C物体达成热平衡时，则A物体与B物体之间也会处于平衡状态
D.当甲、乙两物体达到热平衡时，甲、乙两物体的温度相同
正确答案
BD
A绝对零度为-273.15 ℃，是理论上的低温下限，只能无限接近，C热力学第零定律.B、D所述正确.
通常情况下固体被压缩时，其分子势能将____；若膨涨时，其分子势能将___
正确答案
增大，增大
通常情况下固体分子间显现引力，所以被压缩的时候，分子力做负功，则分子势能将增大，若膨胀时，分子引力做正功，分子势能减小
故答案为：增大，减小
下列说法中正确的是( )
正确答案
BD
由于描述系统的各种性质，需要不同的物理量，只要其中某个量变化，系统的状态就发生变化，不一定各个状态参量都发生变化，A选项错，系统处于平衡态或非平衡态，只是状态参量有无变化，因而C错误，当系统不受外界影响系统总要趋于平衡，其内部各部分状态参量趋于相同，B正确，两物体发生热传递时，两物体组成的系统内部仍存在温差，故系统处于非平衡态.故D正确.
关于物体的内能，以下说法正确的是 （ ）
正确答案
AD
物体的内能是状态量，是由温度和体积决定的，是物体中所有分子的动能和分子势能的总和，物体内能的大小不能用物体吸热和放热的多少来量度，但物体内能的改变可以用物体吸热和放热的多少来量度，做功和热传递，对改变物体的内能是等效的。A、D正确。
物体内所有 和 的总和叫物体的内能。温度越高，分子的平均动能越 （填“大”或“小”）。
正确答案
分子动能 ， 分子势能 ， 大
试题分析：物体内所有分子动能和分子势能的总和叫物体的内能，温度为分子平均动能的标志，温度越高分子的平均动能越大
点评：本题难度较小，知道物体内能是所有分子动能和分子势能的总和，温度为分子平均动能的标志
一定量的气体从外界吸收了2.6×105J的热量，内能增加了4.2×105J,是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做了多少J的功？
正确答案
1.6 ×105J
试题分析：（6分）由∆U=W+Q……………3分
得4.2x105=W+2.6x105所以W="1.6" ×105J……………2分
故外界对气体做功1.6 ×105J……………1分
点评：本题难度较小，明确内能的改变是热量传递和气体做功的共同作用，能够应用公式∆U=W+Q求解问题
关于热力学温标和摄氏温标（ ）
正确答案
AC
热力学温标和摄氏温度尽管是不同标准的计数方式，但仅是起点不同，热力学温标中变化1 K与摄氏温标中变化1 ℃是相同的，故A、C对，B错.摄氏温度为10 ℃的物体，热力学温度为283 K.D错.
（2）图示为活塞式空压机的结构简图．某次往复运动中，活塞向右运动至气缸最右端时，吸气阀打开吸入压强为 p0的空气，然后连杆推动活塞向左运动压缩空气，当压强达到3 p0时排气阀打开排出空气，以保证产生符合要求的压力．若整个气缸内允许活塞往复运动的长度为L0，不考虑气体温度的变化，求活塞向左运动多少距离时空压机开始排气．
正确答案
（1）AC（2）
（1）AC（4分）
（2）设活塞截面积为 S，开始排气时气体长度为 L，由玻意耳定律知
∴ 
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