高考物理六年真题精组精解：专题12 热学

专题12热学【2012高考】（2012•重庆）图为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空气．若玻璃管内水柱上升，则外界大气的变化可能是()A．温度降低，压强增大B．温度升高，压强不变C．温度升高，压强减小D．温度不变，压强减小（2012·上海）28．（6分）右图为“研究一定质量气体在压强不变的条件下，体积变化与温度变化关系”的实验装置示意图。粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶，B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的气体被水银封闭于烧瓶内。开始时，B、C内的水银面等高。（1）若气体温度升高，为使瓶内气体的压强不变，应将C管____________（填：“向上”或“向下”移动，直至____________；（2）（单选）实验中多次改变气体温度，用Δt表示气体升高的摄氏温度，用Δh表示B管内水银面高度的改变量。根据测量数据作出的图线是（）【答案】（1）向下，B、C两管内水银面等高，（2）A，【解析】（1）为使气体压强不变应使两侧水银面相平，由于温度升高，左侧气体体积膨胀，为使两边液面相平，需使右侧玻璃管向下移动；（2）由于左侧发生的是等压变化，即SKIPIF1<0因此SKIPIF1<0—SKIPIF1<0图象是一条过坐标原点的直线，因此A选项正确。【考点定位】热学实验（2012·广东）14.景颇族的祖先发明的点火器如图1所示，用牛角做套筒，木质推杆前端粘着艾绒。猛推推杆，艾绒即可点燃，对筒内封闭的气体，再次压缩过程中()A.气体温度升高，压强不变B.气体温度升高，压强变大C.气体对外界做正功，其体内能增加D.外界对气体做正功，气体内能减少（2012·大纲版全国卷）14.下列关于布朗运动的说法，正确的是A．布朗运动是液体分子的无规则运动B.液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧列C．布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的D.布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的【答案】：BD【解析】：布朗运动是悬浮在液体中的微粒的运动，是液体分子的无规则运动的反映，布朗运动不是由于液体各部分的温度不同而引起的选项AC错误；液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧列，选项B正确；布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的，选项D正确。【考点定位】此题考查分子动理论。17.模块3-3试题（12分）（1）（2012·海南）两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0.。相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远处时分子势能为零，下列说法正确的是（2）（2012·海南）如图，一气缸水平固定在静止的小车上，一质量为m、面积为S的活塞将一定量的气体封闭在气缸内，平衡时活塞与气缸底相距L。现让小车以一较小的水平恒定加速度向右运动，稳定时发现活塞相对于气缸移动了距离d。已知大气压强为p0，不计气缸和活塞间的摩擦，且小车运动时，大气对活塞的压强仍可视为p0，整个过程中温度保持不变。求小车的加速度的大小。【答案】a=SKIPIF1<0。【解析】设小车加速度大小为a，稳定时气缸内气体的压强为p1，活塞受到气缸内外气体的压力分别为，f1=p1S，f0=p0S，由牛顿第二定律得：f1-f0=ma，小车静止时，在平衡情况下，气缸内气体的压强应为p0，由玻意耳定律得：p1V1=p0V式中V=SL，V1=S(L-d)，联立解得：a=SKIPIF1<0。【考点定位】此题考查玻意耳定律和牛顿第二定律及其相关知识。（2012·四川）14．物体由大量分子组成，下列说法正确的是A．分子热运动越剧烈，物体内每个分子的动能越大B．分子间引力总是随着分子间的距离减小而减小C．物体的内能跟物体的温度和体积有关D．只有外界对物体做功才能增加物体的内能（2012·全国新课标卷）33.[物理——选修3-3]（15分）（1）（6分）关于热力学定律，下列说法正确的是_________（填入正确选项前的字母，选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）。A.为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量B.对某物体做功，必定会使该物体的内能增加C.可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功D.不可能使热量从低温物体传向高温物体E.功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程（2）（9分）如图，由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0°C的水槽中，B的容积是A的3倍。阀门S将A和B两部分隔开。A内为真空，B和C内都充有气体。U形管内左边水银柱比右边的低60mm。打开阀门S，整个系统稳定后，U形管内左右水银柱高度相等。假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。（i）求玻璃泡C中气体的压强（以mmHg为单位）（ii）将右侧水槽的水从0°C加热到一定温度时，U形管内左右水银柱高度差又为60mm，求加热后右侧水槽的水温。【答案】（1）ACE（2）（i）180mmHg（ii）364K【解析】（1）对物体做功或向它传递热量是增加物体的内能的方法，A正确；对某物体做功，同时对外散发热量，物体的内能可能减少，B错误；并非热不能完全转化为功，而是在不引起其他变化的条件下热不能完全转化为功。在一定条件下，可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功，C正确；在外界对物体做功的情况下，可以使热量从低温物体传向高温物体，D错误；根据热力学第二定律，功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程，E正确。【考点定位】本考点主要考查热学、气体的等温和等容变化及理想气体的状态方程。（2012·江苏）A.[选修3-3](12分)(1)下列现象中,能说明液体存在表面张力的有_________.(A)水黾可以停在水面上(B)叶面上的露珠呈球形(C)滴入水中的红墨水很快散开(D)悬浮在水中的花粉做无规则运动(2)密闭在钢瓶中的理想气体,温度升高时压强增大.从分子动理论的角度分析,这是由于分子热运动的_________增大了.该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象如题12A-1图所示,则T1_________(选填“大于”或“小于”)T2.(3)如题12A-2图所示,一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B.此过程中,气体压强p=1.0*105Pa,吸收的热量Q=7.0*102J,求此过程中气体内能的增量.【原题】[物理-选修3-3]（本题共有两小题，每小题6分，共12分。每小题只有一个选项符合题意）（1）关于热力学定律和分子动理论，下列说法正确的是____。（填选项前的字母）A．一定量气体吸收热量，其内能一定增大B.不可能使热量由低温物体传递到高温物体C.若两分子间距离增大，分子势能一定增大D.若两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大（2）空气压缩机的储气罐中储有的空气,现再充入1.0atm的空气。设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，则充气后储气罐中气体压强为_____。（填选项前的字母）A．2.5atmB.2.0atmC.1.5atmD.1.0atm【答案】：（1）D(2)A

【解析】：(1)改变内能有热传递和做功，如果吸热比对外做功要少得话，物体的内能会减小，所以答案A错；在引起变化的条件下，热量可以从低温传给高温如空调等所以答案B错；在分子力为排斥力时距离增大分子势能减小，答案C错，正确答案选D.(2)由等温变化可知SKIPIF1<0代入数据可知答案A正确；【考点定位】：内能。分子势能、分子间相互作用，气体定律等（2012·山东）36．（8分）【物理—物理3-3】（1）以下说法正确的是。a．水的饱和汽压随温度的升高而增大b．扩散现象表明，分子在永不停息地运动c．当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小d．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能减小（2）如图所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U型管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长SKIPIF1<0（可视为理想气体），两管中水银面等高。先将右端与一低压舱（未画出）接通，稳定后右管水银面高出左管水银面SKIPIF1<0（环境温度不变，大气压强SKIPIF1<0）=1\*GB3①求稳定后低压舱内的压强（用“cmHg”做单位）=2\*GB3②此过程中左管内的气体对外界（填“做正功”“做负功”“不做功”），气体将（填“吸热”或放热“）。（2012·上海）31．（13分）如图，长L=100cm，粗细均匀的玻璃管一端封闭。水平放置时，长L0=50cm的空气柱被水银封住，水银柱长h=30cm。将玻璃管缓慢地转到开口向下的竖直位置，然后竖直插入水银槽，插入后有Δh=15cm的水银柱进入玻璃管。设整个过程中温度始终保持不变，大气压强p0=75cmHg。求：（1）插入水银槽后管内气体的压强p；（2）管口距水银槽液面的距离H。【2011高考】1.（全国）关于一定量的气体，下列叙述正确的是A．气体吸收的热量可以完全转化为功B．气体体积增大时，其内能一定较少C．气体从外界吸收热量，其内能一定增加D．外界对气体做功，气体的内能可能减少【答案】AD【解析】由热力学第二定律的表述之一：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，知A选项正确，气体的内能由气体的温度和体积共同决定，气体体积增大，内能不一定减少，故B项错误，由热力学第一定律:△U=Q+W，若物体从外界吸热，即Q＞0但同时对外做功，即W＜0且Q+W＜0，则内能减少，故C错，若外界对气体做功，即W＜0，但同时从外界吸热，即Q＞0，且Q+W＜0，D项正确。2.（广东）图4为某种椅子与其升降部分的结构示意图，M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动。设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的过程中A、外界对气体做功，气体内能增大B、外界对气体做功，气体内能减小C、气体对外界做功，气体内能增大D、气体对外界做功，气体内能减小答案：A解析：筒内气体不与外界发生热交换，当气体体积变小时，则外界对气体做功，外界对气体做功使气体的内能增大。A正确。3.（上海）某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中SKIPIF1<0表示SKIPIF1<0处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为SKIPIF1<0，则(A)SKIPIF1<0(B)TⅢ>TⅡ>TⅠ(C)SKIPIF1<0(D)SKIPIF1<04．（上海）如图，一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b，在此过程中，其压强(A)逐渐增大(B)逐渐减小(C)始终不变(D)先增大后减小5．（四川）气体能够充满密闭容器，说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外A气体分子可以做布朗运动B气体分子的动能都一样大C相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动D相互作用力十分微弱，气体分子间的距离都一样大答案：C解析：布朗运动是分子聚集体的运动，而不是单个分子的运动，所以A错误；不同气体分子速率不一定一样，B错误；气体分子之间的距离远大于分子力的作用范围，所以可以认为相互作用力微弱，可以自由移动，但分子间的距离还是不一样的,C对D错误。6．（新课标）【物理——选修3-3】（15分）（1）（6分）对于一定量的理想气体，下列说法正确的是___ADE___。（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）A若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变B若气体的内能不变，其状态也一定不变C若气体的温度随时间不段升高，其压强也一定不断增大D气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关E当气体温度升高时，气体的内能一定增大（2）（9分）如图，一上端开口，下端封闭的细长玻璃管，下部有长l1=66cm的水银柱，中间封有长l2=的空气柱，上部有长l3=44cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强为Po=70cmHg。如果使玻璃管绕低端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气。7．（上海）如图，绝热气缸A与导热气缸B均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦。两气缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为SKIPIF1<0、温度均为SKIPIF1<0。缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体压强为原来的倍。设环境温度始终保持不变，求气缸A中气体的体积SKIPIF1<0和温度SKIPIF1<0。B气体玻意耳定律B气体玻意耳定律B气体体积A气体A气体体积理想气体状态方程A气体温度8．（山东）（8分）［物理—物理3-3］（1）人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程。以下说法正确的是。a．液体的分子势能与体积有关b．晶体的物理性质都是各向异性的c．温度升高，每个分子的动能都增大d．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用（2）气体温度计结构如图所示。玻璃测温泡A内充有理想气体，通过细玻璃管B和水银压强计相连。开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右管D中水银面高出O点=14cm。后将A放入待测恒温槽中，上下移动D，使C中水银面仍在O点处，测得D中水银面高出O点=44cm。（已知外界大气压为1个标准大气压，1标准大气压相当于76cmHg）①求恒温槽的温度。②此过程A内气体内能（填“增大”或“减小”），气体不对外做功，气体将(填“吸热”或“放热”)。9．（江苏）（选修模块3－3）（12分）（1）如题12A-1图所示，一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片，轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展面“划水”，推动转轮转动。离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能较长时间转动。下列说法正确的是A．转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量B．转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身C．转动的叶片不断搅动热水，水温升高D．叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量（2）如题12A-2图所示，内壁光滑的气缸水平放置。一定质量的理想气体被密封在气缸内，外界大气压强为P0。现对气缸缓慢加热，气体吸收热量Q后，体积由V1增大为V2。则在此过程中，气体分子平均动能_____（选增“增大”、“不变”或“减小”），气体内能变化了_____________。（3）某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量M=·mol-1，密度ρ=0.895×103kg·m-3．若100滴油酸的体积为1ml，则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少？（取NA=6.02×1023mol-1．球的体积V与直径D的关系为SKIPIF1<0，结果保留一位有效数字）（3）本题考查单分子油膜法测分子直径的逆向应用。求得一个分子的直径，体积与直径即油膜厚度的比值为油膜的面积。一个油酸分子的体积SKIPIF1<0由球的体积与直径的关系得分子直径SKIPIF1<0最大面积SKIPIF1<010.（海南）模块3-3试题（12分）（1）（4分）关于空气湿度，下列说法正确的是（填入正确选项前的字母。选对1个给2分，选对2个给4分；选错1个扣2分，最低得0分）。A．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大B．当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小C．空气的绝对湿度用空气中所含水蒸汽的压强表示D．空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比（2）（8分）如图，容积为SKIPIF1<0的容器内充有压缩空气。容器与水银压强计相连，压强计左右两管下部由软胶管相连。气阀关闭时，两管中水银面等高，左管中水银面上方到气阀之间空气的体积为SKIPIF1<0。打开气阀，左管中水银下降；缓慢地向上提右管，使左管中水银面回到原来高度，此时右管与左管中水银面的高度差为h。已知水银的密度为SKIPIF1<0，大气压强为SKIPIF1<0，重力加速度为g；空气可视为理想气体，其温度不变。求气阀打开前容器中压缩空气的压强P1。答案：（1）BC(2)SKIPIF1<011．（福建）[物理选修3-3]（本题共有两小题，每小题6分，共12分。每小题只有一个选项符合题意）(1)如图所示，曲线M、N分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程。图中横线表示时间t，纵轴表示温度T。从图中可以确定的是（填选项前的字母）A．晶体和非晶体均存在固定的熔点T0B．曲线M的bc段表示固液共存状态C．曲线M的ab段、曲线N的ef段均表示固态D．曲线M的cd段、曲线N的fg段均表示液态（2）一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×104J，气体对外界做功1.0×104J，则该理想气体的（填选项前的字母）A．温度降低，密度增大B．温度降低，密度减小C．温度升高，密度增大D．温度升高，密度减小答案：（1）B（2）D12.（全国）（6分）（注意：在试题卷上作答无效）在“油膜法估测油酸分子的大小”试验中，有下列实验步骤：①往边长约为40cm的浅盆里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定。③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴的滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。完成下列填空：（1）上述步骤中，正确的顺序是。（填写步骤前面的数字）（2）将1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液；测得1cm3的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是2。由此估算出油酸分子的直径为m。（结果保留1位有效数字）【解析】（1）实验步骤为④①②⑤③（2）根据纯油酸的体积V和油膜面积S,可计算出油膜的厚度L,把油膜厚度L视为油酸分子的直径，则d=SKIPIF1<0，每滴油酸酒精溶液的体积是SKIPIF1<0，而1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液，则一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积是V=SKIPIF1<0，则根据题目要求保留1位有效数字可知油酸分子的直径为5SKIPIF1<0SKIPIF1<0m。【答案】（1）④①②⑤③（2）5SKIPIF1<0SKIPIF1<0m。【2010高考】1．2010·重庆·1５给旱区送水的消防车停于水平面，在缓缓放水的过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子势能，则胎内气体A．从外界吸热B.对外界做负功B.分子平均动能减少D.内能增加【答案】A【解析】胎内气体经历了一个温度不变，压强减小，体积增大的过程。温度不变，分子平均动能和内能不变。体积增大气体对外界做正功。根据热力学第一定律气体一定从外界吸热。A正确2．2010·全国卷Ⅰ·19右图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线。下列说法正确的是【命题意图与考点定位】分子间距于分子力、分子势能的关系3.2010·全国卷Ⅱ·16如图，一绝热容器被隔板K隔开a、b两部分。已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空，抽开隔板K后a内气体进入b，最终达到平衡状态。在此过程中A．气体对外界做功，内能减少B．气体不做功，内能不变C．气体压强变小，温度降低D．气体压强变小，温度不变4.2010·上海物理·14分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生，并随着分子间距的变化而变化，则（A）分子间引力随分子间距的增大而增大（B）分子间斥力随分子间距的减小而增大（C）分子间相互作用力随分子间距的增大而增大（D）分子间相互作用力随分子间距的减小而增大5.2010·上海物理·22如图，上端开口的圆柱形气缸竖直放置，截面积为，一定质量的气体被质量为的光滑活塞封闭在气缸内，其压强为____pa（大气压强取1.01*，g取）。若从初温开始加热气体，使活塞离气缸底部的高度由缓慢变为，则此时气体的温度为____℃。解析：，T2=306K，t2=33℃本题考查气体实验定律。难度：易。6．2010·江苏物理·12(A)（1）为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体。下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是▲。（2）在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24KJ的功。现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了5KJ的热量。在上述两个过程中，空气的内能共减小▲KJ,空气▲（选填“吸收”或“放出”）（3）已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为/和/，空气的摩尔质量为/mol，阿伏伽德罗常数。若潜水员呼吸一次吸入2L空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数。（结果保留一位有效数字）答案：7．2010·福建·28（1）1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律。若以横坐标表示分子速率，纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。下面国幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是。（填选项前的字母）（2）如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热（即与外界不发生热交换）容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞。今对活塞施以一竖直向下的压力F，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小。若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体。（填选项前的字母）A．温度升高，压强增大，内能减少B．温度降低，压强增大，内能减少C．温度升高，压强增大，内能增加D．温度降低，压强减小，内能增加答案：（1）D（2）C8.2010·上海物理·10如图，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为，管内外水银面高度差为，若温度保守不变，把玻璃管稍向上提起一段距离，则（A）均变大（B）均变小（C）变大变小（D）变小变大【解析】根据，变大，变小，根据，变大，选D。本题考查气体状态方程。难度：中等。9.2010·上海物理·17一定质量理想气体的状态经历了如图所示的、、、四个过程，其中的延长线通过原点，垂直于且与水平轴平行，与平行，则气体体积在本题考查气体的图象的理解。难度：中等。对D，需要作辅助线，较难。10．2010·海南物理·17(1)下列说法正确的是(A)当一定质量的气体吸热时，其内能可能减小(B)玻璃、石墨和金刚石都是晶体，木炭是非晶体(C)单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点(D)当液体与大气相接触时，液体表面层内的分子所受其它分子作用力的合力总是指向液体内部(E)气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度有关(2)(8分)如右图，体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；气缸内密封有温度为、压强为的理想气体．和分别为大气的压强和温度．已知：气体内能U与温度T的关系为，为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的．求(ⅰ)气缸内气体与大气达到平衡时的体积：(ii)在活塞下降过程中，气缸内气体放出的热量Q.【答案】(ⅰ)；(ⅱ)【解析】(ⅰ)在气体由压缩下降到的过程中，气体体积不变，温度由变为，由查理定律得 ①在气体温度由变为的过程中，体积由减小到，气体压强不变，由着盖·吕萨克定律得 ②11．2010·上海物理·30如图，一质量不计，可上下自由活动的活塞将圆筒分为上下两室，两室中分别封闭有理想气体，筒的侧壁为绝缘体，上底N，下底M及活塞D均为导体并按图连接，活塞面积。在电键K断开时，两室中气体压强均为，ND间距，DM间距，将变阻器的滑片P滑到左端B，闭合电键后，活塞D与下底M分别带有等量异种电荷，并各自产生匀强电场，在电场力作用下活塞D发生移动。稳定后，ND间距，DM间距，活塞D所带电量的绝对值(式中E为D与M所带电荷产生的合场强，常量)求：两室中气体的压强（设活塞移动前后气体温度保持不变）；活塞受到的电场力大小F；M所带电荷产生的场强大小和电源电压U;使滑片P缓慢地由B向A滑动，活塞如何运动，并说明理由。【2009高考】一、选择题1.（09·重庆·14）密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气（不计分子势能）（D）A．内能增大，放出热量B．内能减小，吸收热量C．内能增大，对外界做功D．内能减小，外界对其做功2.（09·四川·16）关于热力学定律，下列说法正确的是（B）A.在一定条件下物体的温度可以降到0KB.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功C.吸收了热量的物体，其内能一定增加D.压缩气体总能使气体的温度升高3.（09·全国卷Ⅰ·14）下列说法正确的是（A）A.气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力B.气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量C.气体分子热运动的平均动能减少，气体的压强一定减小D.单位面积的气体分子数增加，气体的压强一定增大解析：本题考查气体部分的知识.根据压强的定义A正确,B错.气体分子热运动的平均动能减小,说明温度降低,但不能说明压强也一定减小,C错.单位体积的气体分子增加,但温度降低有可能气体的压强减小,D错。4.（09·全国卷Ⅱ·16）如图，水平放置的密封气缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分，隔板可在气缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝。气缸壁和隔板均绝热。初始时隔板静止，左右两边气体温度相等。现给电热丝提供一微弱电流，通电一段时间后切断电源。当缸内气体再次达到平衡时，与初始状态相比（BC）5.（09·北京·13）做布朗运动实验，得到某个观测记录如图。图中记录的是（D）A．分子无规则运动的情况B．某个微粒做布朗运动的轨迹C．某个微粒做布朗运动的速度——时间图线D．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线解析：布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，而非分子的运动，故A项错误；既然无规则所以微粒没有固定的运动轨迹，故B项错误，对于某个微粒而言在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一个时刻的速度，故也就无法描绘其速度-时间图线，故C项错误；故只有D项正确。6.（09·上海物理·2）气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的（A）A．温度和体积 B．体积和压强C．温度和压强 D．压强和温度解析：由于温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的动能宏观上取决于温度；分子势能是由于分子间引力和分子间距离共同决定，宏观上取决于气体的体积。因此答案A正确。二、非选择题8.（09·广东物理·13）（1）远古时代，取火是一件困难的事，火一般产生于雷击或磷的自燃。随着人类文明的进步，出现了“钻木取火”等方法。“钻木取火”是通过方式改变物体的内能，把转变为内能。（2）某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放到冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密的套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图所示。这是因为烧瓶里的气体吸收了水的，温度，体积。答案：（1）做功，机械能；(2)热量，升高，增大解析：做功可以增加物体的内能；当用气球封住烧瓶，在瓶内就封闭了一定质量的气体，当将瓶子放到热水中，瓶内气体将吸收水的热量，增加气体的内能，温度升高，由理气方程可知，气体体积增大。9.（09·山东物理·36）(8分)一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中AB过程为等压变化，BC过程为等容变化。已知VA=，TA=TB=300K、TB=400K。（1）求气体在状态B时的体积。（2）说明BC过程压强变化的微观原因（3）没AB过程气体吸收热量为Q，BC过气体放出热量为Q2，比较Q1、Q2的大小说明原因。10.（09·浙江自选模块·14）“物理3-3”模块（10分）一位质量为60kg的同学为了表演“轻功”，他用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气（可视为理想气体），然后将这4只气球以相同的方式放在水平放置的木板上，在气球的上方放置一轻质塑料板，如图所示。（1）关于气球内气体的压强，下列说法正确的是A.大于大气压强B.是由于气体重力而产生的C.是由于气体分子之间的斥力而产生的D.是由于大量气体分子的碰撞而产生的（2）在这位同学慢慢站上轻质塑料板中间位置的过程中，球内气体温度可视为不变。下列说法正确的是A.球内气体体积变大B.球内气体体积变小C.球内气体内能变大D.球内气体内能不变(3)为了估算气球内气体的压强，这位同学在气球的外表面涂上颜料，在轻质塑料板面和气球一侧表面贴上间距为2.0cm的方格纸。表演结束后，留下气球与方格纸接触部分的“印迹”如图所示。若表演时大气压强为105Pa，取g=10m/s2，则气球内气体的压强为Pa。（取4位有效数字）气球在没有贴方格纸的下层木板上也会留下“印迹”，这一“印迹”面积与方格纸上留下的“印迹”面积存在什么关系？答案：（1）AD；(2)BD；（3）1.053*105Pa面积相同11.（09·江苏卷物理）（选修模块3—3）（12分）（1）若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法正确的是。（填写选项前的字母）（A）气体分子间的作用力增大（B）气体分子的平均速率增大（C）气体分子的平均动能减小（D）气体组成的系统地熵增加（2）若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了的功，则此过程中的气泡（填“吸收”或“放出”）的热量是J。气泡到达湖面后，温度上升的过程中，又对外界做了的功，同时吸收了的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了J。（3）已知气泡内气体的密度为/，平均摩尔质量为/mol。阿伏加德罗常数，取气体分子的平均直径为，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值。（结果保留一位有效数字）。解得(都算对)12.（09·海南物理·14）（12分）（I）（4分）下列说法正确的是（填入正确选项前的字母，每选错一个扣2分，最低得分为0分）（A）气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和；（B）气体的温度变化时，其分子平均动能和分子间势能也随之改变；（C）功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功；（D）热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体；（E）一定量的气体，在体积不变时，分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减小；（F）一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加。（II）（8分）一气象探测气球，在充有压强为1．00atm（即76．0cmHg）、温度为27．0℃的氦气时，体积为3．50m3。在上升至海拔6．50km高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36．0cmGg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热，保持高度不变。已知在这一海拔高度气温为-48．（1）氦气在停止加热前的体积；（2）氦气在停止加热较长一段时间后的体积。13.（09·上海物理·21）（12分）如图，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口，管内有一段水银柱，右管内气体柱长为39cm，中管内水银面与管口A之间气体柱长为40cm。先将口B封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设整个过程温度不变，稳定后右管内水银面比中管内水银面高2cm，求：（1）稳定后右管内的气体压强p；（2）左管A端插入水银槽的深度h。（大气压强p0＝76cmHg）解析：（1）插入水银槽后右管内气体：由玻意耳定律得：p0l0S＝p（l0－h/2）S所以p＝78cmHg；（2）插入水银槽后左管压强：p’＝p＋gh＝80cmHg，左管内外水银面高度差h1＝EQ\F(p’－p0,g)＝4cm，中、左管内气体p0l＝p’l’，l’＝38cm，左管插入水银槽深度h＝l＋h/2－l’＋h1＝7cm。14.（09·宁夏物理·34）（1）带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体。气体开始处于状态a，然后经过过程ab到达状态b或进过过程ac到状态c，b、c状态温度相同，如V-T图所示。设气体在状态b和状态c的压强分别为Pb、和PC，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac，则（填入选项前的字母，有填错的不得分）（C）解析：（i）考虑氢气的等温过程。该过程的初态压强为，体积为hS，末态体积为。设末态的压强为P，由玻意耳定律得①活塞A从最高点被推回第一次平衡时位置的过程是等温过程。该过程的初态压强为，体积为V；末态的压强为，体积为，则②③由玻意耳定律得④(ii)活塞A从最初位置升到最高点的过程为等压过程。该过程的初态体积和温度分别为和，末态体积为。设末态温度为T，由盖-吕萨克定律得⑤【2008高考】一、选择题1.（08全国卷1）已知地球半径约为6.4×106m，空气的摩尔质量约为29×10-3kg/mol,一个标准大气压约为1.0×105A.4×1016mC.4×1020m2.（08全国卷2）对一定量的气体，下列说法正确的是()A．气体的体积是所有气体分子的体积之和B．气体分子的热运动越剧烈，气体温度就越高C．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的D．当气体膨胀时，气体分子之间的势能减小，因而气体的内能减少 答案：BC[解析]：气体分子距离远大于分子大小，所以气体的体积远大于所有气体分子体积之和，A项错；温度是物体分子平均动能的标志，是表示分子热运动剧烈程度的物理量，B项正确；气体压强的微观解释是大量气体分子频繁撞击产生的，C项正确；气体膨胀，说明气体对外做功，但不能确定吸、放热情况，故不能确定内能变化情况，D项错。3.（08北京卷）15．假如全世界60亿人同时数1g水的分子个数，每人每小时可以数5000个，不间断地数，则完成任务所需时间最接近(阿伏加德罗常数NA取6×1023mol－1)()A．10年 B．1千年 C．10万年 D．1千万年答案：C[解析]：1g水的分子个数SKIPIF1<0个，则完成任务所需时间t=EQ\f(N,5000)=6×1018小时，约为1000年。4.（08天津卷）下列说法正确的是()A．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映B．没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能C．知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数D．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同5.（08四川卷）下列说法正确的是()A．物体吸收热量，其温度一定升高B．热量只能从高温物体向低温物体传递C．遵守热力学第一定律的过程一定能实现D．做功和热传递是改变物体内能的两种方式答案：D[解析]：由热力学第一定律可知，做功与热传递可以改变物体的内能，D正确；故物体吸收热量时，其内能不一定增大，A错；由热力学第二定律可知，宏观的热现象有方向性，但若通过外界做功，热量也可以从低温物体传到高温物体，B、C错6.（08重庆卷）地面附近有一正在上升的空气团，它与外界的热交热忽略不计.已知大气压强随高度增加而降低，则该气团在此上升过程中（不计气团内分子间的势能）()A.体积减小，温度降低 B.体积减小，温度不变C.体积增大，温度降低 D.体积增大，温度不变答案：C[解析]：本题考查气体的有关知识，本题为中等难度题目。随着空气团的上升，大气压强也随着减小，那么空气团的体积会增大，空气团对外做功，其内能会减小，因为不计分子势能，所以内能由其温度决定，则其温度会降低。所以空气团的体积增大、温度降低、压强减小。7.（08年上海卷理科综合）温度计是生活、生产中常用的测温装置。右图为一个简易温度计，一根装有一小段有色水柱的细玻璃管穿过橡皮塞插入烧瓶内，封闭一定质量的气体。当外界温度发生变化时，水柱位置将上下变化。已知A、D间的测量范围为SKIPIF1<0，A、D间刻度均匀分布。由图可知，A、D及有色水柱下端所示温度分别为()A.SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0D.SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0答案：C【解析】根据题意可知，温度越高，水柱上升的高度越高，A点温度最高，D点温度最低，故选项A、B错误。由于A、D间的刻度均匀分布，故水柱下端的温度为SKIPIF1<0，选项C正确。9.（08年上海卷）如图所示，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一段高为h的水银柱，中间封有一段空气，则()A.弯管左管内外水银面的高度差为h二、非选择题10.（08海南卷）⑴下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（填入正确选项前的字母，每选错一个扣1分，最低得分为0分）．A．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故B．一定量100℃的水变成100C．对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大E．一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和F．如果气体温度升高，那么所有分子的速率都增加⑵（8分）如图，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封，上端封闭但留有一抽气孔．管内下部被活塞封住一定量的气（可视为理想气体），气体温度为T1．开始时，将活塞上方的气体缓慢抽出，当活塞上方的压强达到p0时，活塞下方气体的体积为V1，活塞上方玻璃管的容积为V1。活塞因重力而产生的压强为p0。继续将活塞上方抽成真空并密封．整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变．然后将密封的气体缓慢加热．求：①活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度；③当气体温度达到T1时气体的压强．解析：（1）BCEA错误之处在于气体分子是无规则的运动的，故失去容器后就会散开；D选项中没考虑气体的体积对压强的影响；F选项对气温升高，分子平均动能增大、平均速率增大，但不是每个分子速率增大，对单个分子的研究是毫无意义的。（2）①由玻意耳定律得：SKIPIF1<0，式中V是抽成真空后活塞下方气体体积由盖·吕萨克定律得：SKIPIF1<0解得：SKIPIF1<0②由查理定律得：SKIPIF1<0解得：SKIPIF1<011.（08江苏卷）(1)空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×105J，同时气体的内能增加了1.5×l05J．试问：此压缩过程中，气体(填“吸收”或“放出”)的热量等于J．(2)若一定质量的理想气体分别按下图所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是(填“A”、“B”或“C”)，该过程中气体的内能(填“增加”、“减少”或“不变”)．(3)设想将1g水均匀分布在地球表面上，估算1cm2的表面上有多少个水分子?(已知1mol水的质量为18g，地球的表面积约为SKIPIF1<0，结果保留一位有效数字)SKIPIF1<0的分子数SKIPIF1<0②由①②的SKIPIF1<0个。12.（08宁夏卷）(1)如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体。将一细管插入液体，由于虹吸现象，活塞上方液体逐渐流出。在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变。关于这一过程，下列说法正确的是。（填入选项前的字母，有填错的不得分）A.气体分子的平均动能逐渐增大B.单位时间气体分子对活塞撞击的次数增多C.单位时间气体分子对活塞的冲量保持不变D.气体对外界做功等于气体从外界吸收的热量SKIPIF1<0′③联立②③式解得h′=SKIPIF1<0④本题