第一章分子动理论内能知识点题库

如图甲所示是一平面上晶体物质微粒的排列情况，图中三条等长线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同，由此得出晶体具有的性质．如图乙所示，液体表面层分子间距离大于分子平衡距离r₀ ，因此表面层分子间作用表现为吸引力，这些力的宏观表现就是液体的表面张力，表面张力的方向与液面（选填“平行”或“垂直”）．

U形管两臂粗细不等开口向上，封闭的粗管横截面积是开口的细管的三倍，管中装入水银，大气压为76cmHg．开口管中水银面到管口距离为11cm，且水银面比封闭管内高4cm，封闭管内空气柱长为11cm，如图所示．现在开口端用小活塞封住，并缓慢推动活塞，使两管液面相平，推动过程中两管的气体温度始终不变，试求：

（1）粗管中气体的最终压强；
（2）活塞推动的距离．

如图所示，一高为40cm，内壁光滑，导热性能良好的薄气缸竖直放置，厚度不计的活塞质量为m=2kg，横截面积为S=1×10^﹣3m² ，气缸的顶部A点处有一个漏气孔，稳定时活塞的下端封闭有温度为T=300K，长度为30cm的气体柱，已知大气压强恒为P₀=1.0×10⁵Pa．g=10m/s² ．求：

①稳定时被密封气体的压强；

②缓慢将气缸内的密封气体加热到500K时，被密封的气体的压强．

如图所示，竖直放置的导热气缸内用活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞的质量为m，横截面积为S，缸内气体高度为2h₀。现在活塞上缓慢添加砂粒，直至缸内气体的高度变为h。然后再对气缸缓慢加热，让活塞恰好回到原来位置。已知大气压强为p₀ ，大气温度为T₀ ，重力加速度为g，不计活塞与气缸间摩擦。求：

（1）所添加砂粒的总质量；
（2）活塞返回至原来位置时缸内气体的温度。

如图，质量为M=1kg的导热性能极好的气缸，高为L=30cm，开口向上置于水平地面上，气缸中有横截面积为S=10cm²、质量为m=2kg的光滑活塞，活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内。外界温度为t₀=27℃、大气压为p₀=10⁵Pa，此时气柱高度为20cm，气缸和活塞的厚度均可忽略不计，重力加速度为g取10m/s²

(i)将气缸固定在地面上，如果气体温度保持不变，将活塞缓慢拉至气缸顶端，求在顶端处，竖直拉力F的大小。

(ii)如果外界温度缓慢升高到恰使活塞移至气缸顶端，则此时外界温度t为多少摄氏度?

如图，容积为V的汽缸由导热材料制成，面积为S的金属活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门K。开始时，K关闭，汽缸内上下两部分气体的压强分别为Po和1.2Po，现将K打开，容器内的液体缓慢地流人汽缸，当流入的液体体积为0. 2V时，将K关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了0.1V。忽略活塞的体积，外界温度保持不变，重力加速度大小为g。求流入汽缸内液体的质量。

如图所示，静止的气缸内封闭了一定质量的气体，水平轻杆一端固定在墙壁上，另一端与气缸内的活塞相连，已知大气压强为1.0×10⁵Pa，气缸的质量为50kg，活塞质量不计，其横截面积为0.01m² ，气缸与地面间的最大静摩擦力为气缸重力的0.2倍，活塞与气缸之间的摩擦可忽略，开始时被封闭气体压强为1.0×10⁵Pa、温度为27℃，取g=10m／s² ， T=273十t．

（1）缓慢升高气体温度，求气缸开始向左运动时气体的压强和温度；
（2）若要保证气缸静止不动，求封闭气体温度的取值范围．

关于分子动理论，下列说法中正确的是（）

A . 布朗运动就是液体分子的无规则运动 B . 扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的 C . 当r＝r₀时，分子间的引力和斥力均为零 D . 当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力均增大

如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，已知在此过程中，气体吸收的热量为Q。求：

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（1）两状态下气体温度的比值 $\text{[math]}$ ；
（2）该过程中气体内能的变化量。

一定质量的氧气在0℃和100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法错误的是（）

A . 图中实线对应氧气的内能大 B . 图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形 C . 图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形 D . 与0℃时相比，100℃时氧气分子速率出现在 $\text{[math]}$ 区间内的分子数占总分子数的百分比较大

下列说法不正确的是（）

A . 给车轮胎打气，越打越吃力，是由于分子间存在斥力 B . 第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第一定律 C . 若一定质量的理想气体等压膨胀，则气体一定吸热 D . 气体压强是由于气体分子不断撞击器壁而产生的

根据分子动理论，物质分子之间的距离为 $\text{[math]}$ 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 . 两分子间的距离大于 $\text{[math]}$ 时，分子间的引力小于分子斥力 B . 两分子间的距离小于 $\text{[math]}$ 时，分子间的引力大于分子斥力 C . 两分子之间的距离等于 $\text{[math]}$ 时，两分子间的分子势能最小 D . 两分子之间的距离等于 $\text{[math]}$ 时，两分子间的分子势能一定为零

一定量的理想气体，由状态a等压变化到状态b，再从b等容变化到状态c；a、c两状态温度相等。则气体在状态a的内能（填大于、等于、小于）在状态c的内能；从状态a到状态b的过程中气体对外做（填正功、负功、不做功）

物理源于生活又高于生活，下列判断正确的是（　　）

A . 细玻璃管中水银面凸起，是由于不浸润现象引起的 B . 缝衣针能飘在水面，是因为针受到水的浮力作用 C . 车轮在潮湿的地面上滚过之后，车辙中会渗出水是扩散现象 D . 在天和核心舱中，自由飘着的水滴呈球形，是因为水滴内部分子间存在引力

一定质量的氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中的虚线和实线所示，由图可知（）

A . 温度越高，分子的热运动越剧烈 B . 温度越高，分子的平均速率越大 C . 温度越高，分子的平均动能越大 D . 两曲线与横轴围成的面积可能不相等

下列有关分子动理论的说法中正确的是（）

A . 物质是由大量原子组成的 B . 红墨水的扩散实际上是墨水分子的无规则运动过程 C . 布朗运动的原因是悬浮颗粒永不停息的无规则运动 D . 分子间存在相互作用力，分子力的大小与分子间的距离有关

下列说法正确的是（）

A . 达到热平衡的两个系统，它们的分子总动能一定相等 B . 达到热平衡的两个系统，它们的分子平均动能一定相等 C . 某气体的温度升高时，该气体内所有分子的速率都增大 D . 像在液体中一样，在气体中也可以发生布朗运动 E . 布朗运动并不是液体或气体分子的运动，但反映了分子运动的情况

下列关于温度及内能的说法中正确的是（）

A . 物体的内能可能为零 B . 温度高的物体比温度低的物体内能大 C . $\text{[math]}$ 的水的内能小于 $\text{[math]}$ 的水蒸气的内能 D . 相同质量的理想气体如果内能相同，则它们的分子平均动能一定相同

如图，2021年11月8日，王亚平身穿我国自主研发的舱外航天服“走出”太空舱，成为我国第一位在太空“漫步”的女性。舱外航天服密封一定质量的气体，用来提供适合人体生存的气压。王亚平先在节点舱（宇航员出舱前的气闸舱）穿上舱外航天服，航天服密闭气体的体积约为 $\text{[math]}$ ，压强 $\text{[math]}$ ，温度 $\text{[math]}$ 。她穿好航天服后，需要把节点舱的气压不断降低，以便打开舱门。若节点舱气压降低到能打开舱门时，密闭航天服内气体体积膨胀到 $\text{[math]}$ ，温度变为 $\text{[math]}$ ，此时航天服内气体压强为p₂。为便于舱外活动，宇航员把航天服内的一部分气体缓慢放出。出舱后气压降到 $\text{[math]}$ ，假设释放气体过程中温度不变，航天服内剩余气体体积变 $\text{[math]}$ ，航天服内封闭气体可视为理想气体。下列说法正确的是为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . 航天服需要放出的气体与原来气体的质量比为 $\text{[math]}$ D . 航天服需要放出的气体与原来气体的质量比为 $\text{[math]}$

如图，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为 $\text{[math]}$ 的活塞密封一部分气体，活塞能无摩擦地滑动，容器的横截面积为 $\text{[math]}$ ，将整个装置放在大气压恒为 $\text{[math]}$ 的空气中，开始时气体的温度为 $\text{[math]}$ ，活塞与容器底的距离为 $\text{[math]}$ ，当气体从外界吸收热量 $\text{[math]}$ 后，活塞缓慢上升 $\text{[math]}$ 后再次平衡。

（1）外界空气的温度是多少？
（2）在此过程中的密闭气体的内能增加了多少？

第一章 分子动理论 内能 知识点题库

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