题目内容
【题目】[物理——选修3-3]
(1) 关于气体的内能，下列说法正确的是________
A．质量和温度都相同的气体，内能一定相同
B．气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大
C．气体被压缩时，内能可能不变
D．一定量的某种理想气体的内能只与温度有关
E．一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加
(2) 如图所示，气缸放置在水平平台上，活塞质量为10 kg，横截面积为50 cm2，厚度为1 cm，气缸全长为21 cm，大气压强为1.0×105Pa，当温度为7 ℃时，活塞封闭的气柱长10 cm，若将气缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通．(g取10 m/s2，不计活塞与气缸之间的摩擦，计算结果保留三位有效数字)
①将气缸倒过来放置，若温度上升到27 ℃，求此时气柱的长度．
② 汽缸倒过来放置后，若逐渐升高温度，发现活塞刚好接触平台，求此时气体的温度．
【答案】(1)CDE ；(2) ①16.1 cm ②100 °C
【解析】(1)质量和温度都相同的气体，虽然分子平均动能相同，但是不同的气体，其摩尔质量不同，即分子个数不同，所以分子总动能不一定相同，A错误；宏观运动和微观运动没有关系，所以宏观运动速度大，内能不一定大，B错误；根据
＝C可知，如果等温压缩，则内能不变；等压膨胀，温度增大，内能一定增大，C、E正确；理想气体的分子势能为零，所以理想气体的内能与分子平均动能有关，而分子平均动能和温度有关，D正确．综上所述本题答案是：CDE
(2) 以活塞为研究对象，汽缸未倒过来时，有
汽缸倒过来后，有
温度为
不变，有
；
联立解得
；
① 温度由
升高到
的过程中，封闭气体压强不变
由盖—吕萨克定律知
，解得
；
② 活塞刚好接触平台时，气体的温度为T，则
解得
，故
综上所述本题答案是：(1)CDE ；(2) ①16.1 cm ②
