[高考物理试题汇编]分子动理论 热和功
1995---2005年热学高考试题
1. (95)已知铜的密度为8.9×103千克/米3,原子量为64.通过估算可知铜中每个铜原子所占的体积为 ( )
A.7×10-6米3; B.1×10-29米3;
C.1×10-26米3; D.8×10-24米3;
2. (95)一个质量可不计的活塞将一定量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形气缸内,活塞上堆放着铁砂,如图14所示.最初活塞搁置在气缸内壁的固定卡环上,气体柱的高度为H0,压强等于大气压强p.现对气体缓慢加热,当气体温度升高了△T=60K时,活塞(及铁砂)开始离开卡环而上升.继续加热直到气柱高度为H1=1.5H0.此后,在维持温度不变的条件下逐渐取走铁砂,直到铁砂全部取走时,气柱高度变为H2=1.8H0,求此时气体的温度.(不计活塞与气缸之间的摩擦)
3. (96)只要知道下列哪一组物理量，就可以估算出气体中分子间的平均距离?( )。
(A)阿伏伽德罗常数、该气体的摩尔质量和质量
(B)阿伏伽德罗常数、该气体的摩尔质量和密度
(C)阿伏伽德罗常数、该气体的质量和体积
(D)该气体的密度、体积和摩尔质量
4.(96)如图所示，有一个直立的气缸，气缸底到气缸口的距离为L0厘米，用一厚度和质量均可忽略不计的刚性活塞A，把一定质量的空气封在气缸内，活塞与气缸间的摩擦可忽略。平衡时活塞上表面与气缸口的距离很小(计算时可忽略不计)，周围大气的压强为H0厘米水银柱。现把盛有水银的一个瓶子放在活塞上(瓶子的质量可忽略)，平衡时活塞到气缸底的距离为L厘米。若不是把这瓶水银放在活塞上，而是把瓶内水银缓缓不断地倒在活塞上方，这时活塞向下移，压缩气体，直到活塞不再下移。求此时活塞在气缸内可能的位置以及与之相对应的条件(即题中给出量之间应满足的关系)。设气体的温度不变。
5．(97)在下列叙述中，正确的是 （ ）
（A）物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均动能越大
（B）布朗运动就是液体分子的热运动
（C）对一定质量的气体加热，其内能一定增加
（D）分子间的距离r存在某一值r0，当r
r0时，斥力小于引力
6．(97)图中竖直圆筒是固定不动的，粗筒横截面积是细筒的4倍，细筒足够长。粗筒中A、B两轻质活塞间封有空气，气柱长l＝20厘米。活塞A上方的水银深H＝10厘米,两活塞与筒壁间的摩擦计。用外力向上托住活塞B，使之处于平衡状态，水银面与粗筒上端相平。现使活塞B缓慢上移，直至水银的一半被推入细筒中，求活塞B上移的距离。设在整个过程中气柱的温度不变，大气压强p0相当于75厘米高的水银柱产生的压强。
7．(98上海)有关物体内能，以下说法正确的是
A．1g0ºC水的内能比1g0ºC冰的内能大
B．电流通过电阻后发热，它的内能增加是通过“热传递”方式实现的
C．气体膨胀，它的内能一定减少
D．橡皮筋被拉伸时，分子间势能增加
8. (98上海) 人的心脏每跳一次大约输送8× l04米3的血液，正常人血压(可看作心脏压送血液的压强)的千均值约为l.5× 104帕,心跳约每分钟70次．据此估测心脏工作的平均功率约为________ 瓦。
9．(98上海)如图所示，一个具有均匀横截面的不导热的封闭容器，被一不导热活塞分成A、B两部分。A、B中充有同种理想气体，活塞可无摩擦地左右移动。开始时A、B的体积分别为V1=2V2，VB=V，温度分别为TA和TB，两边压强均为p，活塞处于平衡状态。现用某种方法使活塞能导热而发生移动，最后，两部分气体温度相同，两边的压强仍为p。试求：
(1)最终状态时，A、B两部分气体体积之比VA′/VB′。
A
B
(2)最终状态时，A、B两部分气体的温度T′。
10、(98)下列说法正确的是
（A）液体中悬浮微粒的布朗运动是作无规则运动的液体分子撞击微粒而引起的
（B）物体的温度越高，其分子的平均动能越大
（C）物体里所有分子动能的总和叫做物体的内能
（D）只有传热才能改变物体的内能
11、(98)活塞把密闭气缸分成左、右两个气室，每室各与U形管压强计的一臂相连。压强计的两臂截面处处相同。U形管内盛有密度为ρ=7.5×102kg/m3的液体。开始时左、右两气室的体积都为V0=1.2×10-2m3，气压都为p0=4.0×103Pa，且液体的液面处在同一高度，如图所示。现缓缓向左推进活塞，直到液体在U形管中的高度差h=40cm。求此时左、右气室的体积V1、V2。假定两气室的温度保持不变。计算时可以不计U形管和连接管道中气体的体积。取g=10m/s2。
12. (99)一定质量的理想气体处于平衡状态I，现设法使其温度降低而压强升高，达到平衡状态II，则
A.状态I时气体的密度比状态II时的大
B.状态I时分子的平均动能比状态II时的大
C.状态I时分子间的平均距离比状态II时的大
D.状态I时每个分子的动能都比状态II时的分子平均动能大
13．(99)如图，气缸由两个横截面不同的圆筒连接而成，活塞A、B被轻质刚性细杆连接在一起，可无摩擦移动A、B的质量分别为mA＝12kg。mB＝8.0kg,横截面积分别为s1＝4.0×1O-2m2Sg＝2.0×l0-2m2一定质量的理想气体被封闭在两活塞之间,活塞外侧大气压强Po＝1.0×l05Pa
(1)气缸水平放置达到如图1所示的平衡状态,求气体的压强
(2)已知此时气体的体积V1=2.0×10-2m3,现保持温度不变力气缸竖直放置，达到平衡后如图2所示,与图1相比.活塞在气缸内移动的距离J为多少？取重力加速度g＝10m/s2
15．(00天津)对于一定量的理想气体，下列四个论述中正确的是
（A）当分子热运动变剧烈时，压强必变大。
（B）当分子热运动变剧烈时，压强可以不变。
（C）当分子间的平均距离变大时，压强必变小。
（D）当分子间的平均距离变大时，压强必变大。
16．(00天津)图中活塞将气缸分成甲、乙两气室，气缸、活塞（连同拉杆）是绝热的，且不漏气，以、分别表示甲、乙两气室中气体的内能，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中
（A）不变，减小（B）增大，不变
（C）增大，减小（D）不变，不变。
17．(00天津)有一实用氧气钢瓶，瓶内氧气的压强，温度℃，求氧气的密度，氧的摩尔质量，结果取两位数字。
18．(00广东)对于一定量的理想气体，下列四个论述中正确的是
A．当分子热运动变剧烈时，压强必变大B．当分子热运动变剧烈时，压强可以不变
C．当分子间的平均距离变大时，压强必变小 D．当分子间的平均距离变大时，压强必变大
19．(00广东)如图，一气缸竖直倒放，气缸内有一质量不可忽略的活塞，将一定量的理想气体封在气缸内，活塞与气缸壁元摩擦，气体处于平衡状态。现保持温度不变把气缸稍微倾斜一点，在达到平衡后，与原来相比，则
（A）气体的压强变大
（B）气体的压强变小
（C）气体的体积变大
（D）气体的体积变小
20．(00广东)一横截面积为S的气缸水平放置，固定不动。气缸壁是导热的。两个活塞A和B将气缸分
融为1、2两气室，达到平衡时1、2两气室体积之比为3:2，如图所示，在室温不变的条件下，缓慢推动活塞A，使之向右移动一段距离d。求活塞B向右移动的距离。不计活塞与气缸壁之间的摩擦。
21．(01上海)某同学用同一个注射器做了两次验证波意耳定律的实验，操作完全正确。根据实验数据却在P-V图上画出了两条不同双曲线。造成这种情况的可能原因是
（A）两次实验中空气质量不同
（B）两次实验中温度不同
（C）两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体压的数据不同
（D）两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体体的数据不同。
22．(01上海)如图所示，一定量气体放在体积为V0的容器中，室温为T0＝300K有一光滑导热活塞 C（不占体积）将容器分成A、B两室，B室的体积是A室的两倍，A室容器上连接有一U形管（U形管内气体的体积忽略不计），两边水银柱高度差为76cm，右室容器中连接有一阀门K，可与大气相通。（外界大气压等于76cm汞柱）求：
（1）将阀门K打开后，A室的体积变成多少？
（2）打开阀门K后将容器内的气体从300 K分别加热到400 K和540 K，U形管内两边水银面的高度差各为多少？
23. .(01春季)下列说法中正确的是
（A）物体的分子热运动动能的总和就是物体的内能
（B）对于同一种气体，温度越高，分子平均动能越大
（C）要使气体的分子平均动能增大，外界必须向气体传热
（D）一定质量的气体，温度升高时，分子间的平均距离一定增大
24.(01春季)一定质量的理想气体经过一系列过程，如图所示．
下列说法中正确的是
（A）过程中，气体体积增大，压强减小
（B）过程中，气体压强不变，体积增大
（C）过程中，气体压强增大，体积变小
（D）过程中，气体内能增大，体积不变
25.(01春季)如图所示，一水平放置的气缸，由截面积不同的两圆筒联接而成．活塞A、B用一长为的刚性细杆连接，它们可以在
筒内无摩擦地沿左右滑动．A、B的截面积分别为、．A、B之间封闭着一定质量的理想气体．两活塞外侧（A的左方和B的右方）都是大气，大气压强始终保持为．活塞B的中心连一不能伸长的细线，细线的另一端固定在墙上．当气缸内气体温度为，活塞A、B的平衡位置如图所示，此时细线中的张力为．
（1）现使气缸内气体温度由初始的540缓慢下降，温度降为多少时活塞开始向右移动？
（2）继续使气缸内气体温度下降，温度降为多少时活塞A刚刚右移到两圆筒联接处？
（3）活塞A移到两圆筒联接处之后，维持气体温度不变，另外对B施加一个水平向左的推力，将两活塞慢慢推向左方，直到细线拉力重新变为30N．求此时的外加推力是多大．
26. (01理综)一定质量的理想气体由状态A经过图中所示过程变到状态B。在此过程中气体的密度
A. 一直变小 B. 一直变大
C. 先变小后变大 D. 先变大后变小
27．(02春季)如图所示，竖直放置的气缸内盛有气体，上面被一活塞盖住，活塞通过劲度系数k＝600N/m的弹簧与气缸相连接，系统处于平衡状态，已知此时外界大气压强p0＝1.00×105N/m2，活塞到缸底的距离l＝0.500m，缸内横截面积S＝1.00×102m2，今在等温条件下将活塞缓慢上提到距缸底为2l处，此时提力为F＝500N，弹簧的原长l0应为多少？若提力为F＝700N，弹簧的原长l0又应为多少？
不计摩擦及活塞和弹簧的质量，并假定在整个过程中，气缸不漏气，弹簧都遵从胡克定律。
28. (02广东)分子间同时存在吸引力和排斥力，下列说法正确的是
（A） 固体分子的吸引力总是大于排斥力
（B） 气体能充满任何容器是因为分子间的排斥力大于吸引力
（C） 分子间的吸引力和排斥力都随分子间距离的增大而减小
分子间的吸引力随分子间距离的增大而增大，而排斥力都随分子间
（D） 距离的增大而减小
29．(03上海)某登山爱好者在攀登珠穆朗峰的过程中，发现他携带的手表表面玻璃发生
了爆裂。这种手表是密封的，出厂时给出的参数为：27℃时表内气体压强为1×105Pa；
在内外压强差超过6×104Pa时，手表表面玻璃可能爆裂。已知当时手表处的气温为－13
℃，则手表表面玻璃爆裂时表内气体压强的大小为 Pa；已知外界大气压强
随高度变化而变化，高度每上升12m，大气压强降低133Pa，设海平面大气压为1×105Pa，
则登山运动员此时的海拔高度约为 m。
30．(03上海)如图所示，1、2、3为p—V图中一定量理想气体的三个状态，该理想气体
由状态1经过程1—3—2到达状态2。试利用气体实验定律证明：
31．(03理综)如图所示，固定容器及可动活塞P都是绝热的，
中间有一导热的固定隔板B，B的两边分别盛有气体甲和乙。
现将活塞P缓慢地向B移动一段距离，已知气体的温度随其
内能的增加而升高，则在移动P的过程中，
A 外力对乙做功；甲的内能不变
B 外力对乙做功；乙的内能不变
C 乙传递热量给甲；乙的内能增加
D 乙的内能增加；甲的内能不变
32. (04北京理综)下列说法正确的是
A. 外界对气体做功，气体的内能一定增大
B. 气体从外界吸收热量，气体的内能一定增大
C. 气体的温度越低，气体分子无规则运动的平均动能越大
D. 气体的温度越高，气体分子无规则运动的平均动能越大
33．(04甘肃理综)一定质量的理想气体，从某一状态开始，经过系列变化后又回一开始
的状态，用W1表示外界对气体做的功，W2表示气体对外界做的功，Q1表示气体吸收的热
量，Q2表示气体放出的热量，则在整个过程中一定有
A．Q1—Q2=W2—W1 B．Q1=Q2
C．W1=W2 D．Q1>Q2
34．(04吉林理综)一定量的气体吸收热量，体积膨胀并对外做功，则此过程的末态与初态相比，
A．气体内能一定增加 B．气体内能一定减小
C．气体内能一定不变 D．气体内能是增是减不能确定
35．(04山东理综)若以表示水的摩尔质量，v表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，
为在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m、△分别表示每个水分子的质量
和体积，下面是四个关系式：
① ② ③ ④ 其中
A．①和②都是正确的； B．①和③都是正确的；
C．②和④都是正确的； D．①和④都是正确的。
36． (04天津)下列说法正确的是
A． 热量不能由低温物体传递到高温物体
B． 外界对物体做功，物体的内能必定增加
C． 第二类永动机不可能制成，是因为违反了能量守恒定律
D． 不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化
37．(04全国理综)分子间有相互作用势能，规定两分子相距无穷远时两分子间的势能为
． 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
壹． 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，最后小于零 D．先增大，后减小，最后大于零
38．(04广东)下列说法哪些是正确的
A．水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现
B．气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的宏观表现
C．两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真空（马德堡半球），用力很难拉开，这是分子间存在吸引力的宏观表现
D．用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在吸引力的宏观表现
39．(04广东)下列说法正确的是
A．机械能全部变成内能是不可能的
B．第二类永动机不可能制造成功的原因是因为能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式。
C．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体
D．从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的
理想气体
40．(04广东)如图所示,密闭绝热的具有一定质量的活塞,活塞的上部封闭着气体,下部为真空,活塞与器壁的摩擦忽略不计,置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部.另一端固定在活塞上,弹簧被压缩后用绳扎紧,此时弹簧的弹性势能为(弹簧处于自然长度时的弹性势能为零),现绳突然断开,弹簧推动活塞向上运动,经过多次往复运动后活塞静止,气体达到平衡态,经过此过程
A．全部转换为气体的内能
B．一部分转换成活塞的重力势能,其余部分仍为弹簧的弹性势能
C．全部转换成活塞的重力势能和气体的内能
D．一部分转换成活塞的重力势能,一部分转换为气体的内能,其余部分仍为弹簧的弹性势能
41．(04江苏)下列说法正确的是
A. 物体放出热量，温度一定降低 B. 物体内能增加，温度一定升高
C. 热量能自发地从低温物体传给高温物体D. 热量能自发地从高温物体传给低温物体
42．(04江苏)甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体，已知甲、乙容器中气体的压强分别为p甲、p乙，且p甲
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