3年高考2年模拟分类汇编-热学

第十四章热学

第一部分三年高考题荟萃

2010年高考新题

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与与两分子间距离r的关系曲线。下列说法正确的是

A.当r大于n时，分子间的作用力表现为引力

B.当r小于打时，分子间的作用力表现为斥力

C.当/•等于以时，分子间的作用力为零

D.在，•由4变到r2的过程中，分子间的作用力做负功

【答案】BC

【解析】分子间距等于ro时分子势能最小，即力=厂2。当/■小于打时分子力表现为斥力；当r大于打小于

/'2时分子力表现为斥力；当，大于「2时分子力表现为引力，A错BC对。在，•由n变到万的过程中，分子

斥力做正功分子势能减小，D错误。

【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，・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

【答案】BD

【解析】绝热容器内的稀薄气体与外界没有热传递，0=0.稀薄气体向真空扩散没有做功，

H'=0.根据热力学第一定律稀薄气体的内能不变，则温度不变.稀薄气体扩散体积噌大，压

强必然减小。BD正确.

【命题意图与考点定位】考查热力学第一定律的应用及对气体的温度、压强和体积的判断。

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

答案：B

解析：根据分子力和分子间距离关系图象，如图，选B。

本题考查分子间相互作用力随分子间距的变化，图象的理解。

难度：中等。

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5*107m2,一定质量的气

体被质量为2.0kg的光滑活塞封闭在气缸内，其压强为pa(大气压强取1.01*105pa,g取10机/./)。

若从初温27%开始加热气体，使活塞离气缸底部的高度由0.5m缓慢变为0.51m,则此时气体的温度为

℃.

5

解析：P=Po+^-=\AMOpa

S

把T2=306K,t2=33℃

匕T2

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1.3kg/m3和2.1kg//n3,空气的摩尔质量为

0.029kg/mOl,阿伏伽德罗常数N,=6.02x1()23〃?。/一，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：

(DB(2)5；放出；29

(3)设空气的摩尔质量为牝在海底和岸上的密度分别为P耳和P岸，一次败人空气的

体积为匕则有AR="":了UN代人数据得加=3x1022

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•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。

卜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•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

jI

B.温度降低，压强增大，内能减少

学:干邛I

C.温度升高，压强增大，内能增加；一」；

D.温度降低，压强减小，内能增加

答案：(1)D(2)C

8.2010•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

h,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)力』均变小

(C)/z变大/变小(D)%变小/变大

【解析】根据p/=c,/变大，p变小，根据p=p()-〃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ab、be.cd.da四个过程，其中be

的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da与反平行，则

气体体积在,,.

(A)ab过程中不断增加

(B)be过程中保持不变

(C)cd过程中不断增加

(D)而过程中保持不变

【解析】首先，因为反的延长线通过原点，所以儿是等容线，即气体体积在反过程中保持不变，B正确；

ab是等温线，压强减小则体积增大，A正确：cd是等压线，温度降低则体积减小，C错误；连接ao交cd

于e,则ae是等容线，即V“=匕，因为V」＜匕，所以＜%，所以da过程中体积不是保持不变，D

错误；本题选AB。

本题考查气体的P-T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

【答案】ADE

【解析】一定质量的气体吸热时，如果同时对外做功，且做的功大于吸收的热量，则内能减小，(A)正确；

玻璃是非晶体，(B)错；多晶体也有固定的熔点，(C)错；液体表面层内的分子液体内部分子间距离的密度

都大于大气，因此分子力的合力指向液体内部，(D)正确；气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，

决定气体的压强“因此与单位体积内分子数和气体的温度有关，(E)对。

(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2・44、压强为I2。。的理想气体.P。和4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〃=&丁，0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匕：

(ii)在活塞下降过程中，气缸内气体放的热量Q.

匕=1Q=Lp(y+aT(.

【答案】(i)2；(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7,由

ZL=A

查理定律得/p①

在气体温度由/变为/的过程中，体积由V减小到‘，气体压强不变，由着盖•吕萨克定律得

上

匕②

由①②式得2③

(ii)在活塞下降过程中，活塞对气体做的功为

叩―)⑥

在这••过程中，气体内能的减少为

△)

U-)⑤

由热力学第一定律得，气缸内气体放出的热量为

Q=W+SU⑥

山②③④⑤⑥式得

+aTo

⑦

11.2010•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S=2c〃[2。在电键K断开时，两室

中气体压强均为Po=240Pa,ND间距（=1〃机，DM间距

4=3〃〃？，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/；=3〃机，DM间距=活塞D所带电量的绝对

|222

值q=£QSE（式中E为D与M所带电荷产生的合场强，常量=8.85*1Q-C/N•m）求：

（1）两室中气体的压强（设活塞移动前后气体温度保持不变）；

（2）活塞受到的电场力大小F；

（3）M所带电荷产生的场强大小E”和电源电压U;

（4）使滑片P缓慢地由B向A滑动，活塞如何运动，并说明理由。

解析：

（1）pj=pj'i解得Pi=80Pa

解得Pz=720Pa

p0l2=p2r2,

（2）根据活塞受力的平衡，b=（P2-pJS=0.128N。

（3）因为E为D与M所带电荷产生的合场强，E“是M所带电荷产生的场强大小，所以E=2E«,所以

,所以且“=£=；^-，得&=。

q=£OSE=2£OSEMK=6X106N/C

q2%SEMv21s

电源电压U=2E,“/'212V

（4）因UM。减小，后时。减小，向下的力尸减小，增大,EDN减小，向上的力F增大，活塞向上移

动。

本题考查电场、电场力，气体等综合知识和分析综合能力。

难度：难。

把电场和气体结合一起，具有新意。

2009年高考题

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0K

B.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I74）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n•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）

A.右边气体温度升高，左边气体温度不变

B.左右两边气体温度都升高

C.左边气体压强增大

D.右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量

解析：本题考查气体.当电热丝通电后,右的气体温度升高气体膨胀,将隔板向左推,对左边的气体做功,根

据热力学第一定律，内能增加,气体的温度升高.根据气体定律左边的气体压强增大.BC正确,右边气体内能

的增加值为电热丝发出的热量减去对左边的气体所做的功,D错。

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。

7.（09•上海物理•9）如图为竖直放置的上细卜一粗的密闭细管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，B

初始温度相同。使A、B升高相同温度达到稳定后，体积变化量为』以、/%，压强变化量为』外、Am，

对液面压力的变化量为/FA、4rB，则（AC）A

A.水银柱向上移动了一段距离B.Z1VA<Z1VB

C.D.〃/A=//B

PP'

解析：首先假设液柱不动，则A、B两部分气体发生等容变化，由查理定律，对气体A：土■=对气

体B：空■=&~，又初始状态满足5=4+〃，可见使A、B升高相同温度，P：=△-P.=L（PB+h）,

TAT；TATA

TT

&='耳,因此△乙〉△&,因此△巴>公心液柱将向上移动，A正确，C正确；由于气体的

总体积不变，因此/以=』外,所以B、D错误。

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，由理气方程上二=。可知，气体体积增大。

T

9.（09•山东物理•36）（8分）一定质量的理想气体由状态4经状态8变为状态C,其中A->B过程为

等压变化，BfC过程为等容变化。已知力=0.3m3,〃=TB=300K、TB=400K»

（1）求气体在状态B时的体积。

（2）说明8->C过程压强变化的微观原因

（3）没Af8过程气体吸收热量为0,BfC过气体放出热量为。2,比较2、。2的大小说明原因。

解析：设气体在B状态时的体积为VB，由盖-吕萨克定律得，匕•=5•，代入数据得匕=0.4加3。

（2）微观原因：气体体枳不变，分子密集程度不变，温度变小，气体分子平均动能减小，导致气体压强减小。

（3）Q1大于。2；因为北=0，故4fB增加的内能与8fC减小的内能相同，而4-8过程气体对外做

正功，8-»C过程气体不做功，由热力学第一定律可知。大于。2

考点：压强的围观意义、理想气体状态方程、热力学第一定律

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

l.OBxlOsPa,取g=10m/s?,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*10%面积相同

11.（09•江苏卷物理•12.A）（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）气体组成的系统地嫡增加

（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0.6J的功，则此过

程中的气泡（填“吸收”或“放出”）的热量是Jo气泡到达湖面后，温度上升的过程中，

又对外界做了0.1J的功，同时吸收了0.3J的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了Jo

（3）已知气泡内气体的密度为1.29kg/m3,平均摩尔质量为0.29kg/mol»阿伏加德罗常数

231

NA=6.02xl0mor,取气体分子的平均直径为2xl0」°m,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）。

答案：A.（1）D；（2）吸收；0.6；0.2；（3）设气体体积为匕，液体体积为叫，

rrrl3

气体分子数.，V1=n----（或V1=〃/）

m6

则11=旦㈤3%（或］1=2笛％）

Vo6mA匕机

解得Yk=1x10-4（9*10—5~2x10-4都算对.）

%

解析：（1）掌握分子动理论和热力学定律才能准确处理本题。气泡的上升过程气泡内的压强减小，温度不

变，由玻意尔定律知，上升过程中体积增大，微观上体现为分子间距增大，分子间引力减小，温度不变所

以气体分子的平均动能、平均速率不变，此过程为自发过程，故燃增大。D项正确。

（2）本题从热力学第一定律入手，抓住理想气内能只与温度有关的特点进行处理。理想气体等温过程中

内能不变，由热力学第一定律AU=。+卬，物体对外做功0.6J,则一定同时从外界吸收热量0.6J,才能

保证内能不变。而温度上升的过程，内能增加了0.2J。

（3）微观量的运算，注意从单位制检查运算结论，最终结果只要保证数量级正确即可。设气体体积为匕，

液体体积为匕，气体分子数”=匕=〃.（或匕="/）

m6

则L=血3%（或'=£/%）

A

Vo6m匕m

解得YL=1X1（）Y（9X10T〜2x10-4都算对）

匕

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）-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.OOatm（即76.OcmHg）、温度为27.0℃的氮气时，体

积为3.50nA在上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氮气逐渐减小到此高度上的大气压36.OcmGg,

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。己知在这一海拔高度

气温为48.0℃o求：

（1）氮气在停止加热前的体积；

（2）氮气在停止加热较长••段时间后的体积。

答案：（I）ADEF（4分，选对一个给1分，每选错一个扣2分，最低得分为0分）

（ID（1）在气球上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氨气经历一等温过程。

根据玻意耳一马略特定律有

PM=〃2匕

式中，Pi=76.0c〃z"g，K=3.50"/,〃2=36.0c/〃"g,匕是在此等温过程末基气的体积。由①式得

匕=7.39〃/②

（2）在停止加热较长一段时间后，氨气的温度逐渐从工=300K下降到与外界气体温度相同，即

7；=225Ko这是一等过程根据盖一吊萨克定律有

匕匕③

T2

式中，匕是在此等压过程末氮气的体枳。由③式得

匕=5.54m3④

评分参考：本题8分。①至④式各2分。

•上海物理•分）如图，粗细均匀的弯曲玻璃管、两端开口，管内有一段水

13.（0921）（12ABB

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,m

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鼠（大气压强po=76cmHg）

解析：(1)插入水银槽后右管内气体：由玻意耳定律得：Po/oS=p(/o-JW2)S,

所以p=78cmHg；

(2)插入水银槽后左管压强：p，=p+pgZl/7=80cmHg,左管内外水银面高度差小=左二也=4cm,中、

左管内气体Po/=p7'，/'=38cm,

左管插入水银槽深度h^l+Ah/2-r+h^lcm.

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）

A.Pb>Pc,Qab>Qac

B.Pb>Pc,Qab<Qac

C.Pb〈Pc，Qab>Qac

D.Pb<Pc>Qab<Qac

(2)图中系统由左右连个侧壁绝热、底部、截面均为S的容器组成。左容器足够高，上

端敞开，右容器上端由导热材料封闭。两个容器的下端由可忽略容积的细管连通。

容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气，B上方封有氢气。大气的压强po,温度

为T°=273K,连个活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1poo系统平衡

时，各气体柱的高度如图所示。现将系统的底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时A上

升了一定的高度。用外力将A缓慢推回第诙平衡时的位置并固定，第三次达到平衡后，氢气柱高度为

0.8h»氮气和氢气均可视为理想气体。求

(i)第二次平衡时氮气的体积；

(ii)水的温度。

解析：

(i)考虑氢气的等温过程。该过程的初态压强为P0,体积为hS,末态体积为0.8hS。

设末态的压强为P,由玻意耳定律得

二P°hs

=L25p0①

一0.8/1S

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1.1%，体积为V；末

态的压强为P,体积为V',则

p=p+0.1p„=1.35p„②

V'=2.2hS③

由玻意耳定律得

V=L35Pnx2.2hS=2JhS④

11P“

(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2%S和

7；=273K,末态体积为2.7/?So设末态温度为T,由盖-吕萨克定律得

T=^^-TQ=36S.55K⑤

2hS°

2008年高考题

一、选择题

1.(08全国卷1)已知地球半径约为6.4X1(/空气的摩尔质量约为29X10,kg/mol,一个标准大气压

约为1.0X105Pa.利用以上数据可估算出地球表面大气在标准状况下的体积为

()

A.4X10'6m3B.4X1018m3

C.4X1O20m3D.4X1022m3

答案：B

［解析］:大气压是由大气重量产生的。大气压强尸?=番，带入数据可得地球表面大气质量

^5.2X10l(ikgo标准状态下Imol气体的体积为^22.4X1,0V,故地球表面大气体积为片”占+割

/ihzyAiu

X22.4X10mMxi018m3,B对。

2.(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山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（阿伏加德罗常数出取6X10"，mol-）（）

A.10年B.1千年C.10万年D.1千万年

答案：C

1V

［解析］:1g水的分子个数N=^XNA=3X1（）22个，则完成任务所需时间t=喘而=6X10'"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

答案：D

［解析］:布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的运动，他反映的是液体无规则的运动，所以A错误；

没有摩擦的理想热机不经过做功是不可能把吸收的能量全部转化为机械能的B错误，摩尔质量必须和分子

的质量结合才能求出阿伏加德罗常数C错；温度是分子平均动能的标志，只要温度相同分子的平均动能就

相同，物体的内能是势能和动能的总和所以D正确

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；山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，

那么空气团的体枳会增大，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。所以空气团的体枳增大、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20。。80。。，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.20℃、80℃、64℃B.20℃、80℃、68℃

C.80℃、20℃、32℃D.80℃、20℃、34℃

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、

80—20

B错误。由于A、D间的刻度均匀分布，故水柱卜端的温度为------x3+20=32℃,选项C正确。

15

8.（08年上海卷）已知理想气体的内能与温度成正比。如图所示的实线汽缸内一定质

量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中汽缸内气体的内能

（）

A.先增大后减小B.先减小后增大

C.单调变化D.保持不变

答案：B

［解析］:山。勿7为恒量，山图像与坐标轴围成的面积表达尸，乘积，从实线与虚线等温线比较可得出,

该面枳先减小后增大，说明温度7先减小后增大，内能先将小后增大。

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

力的水银柱，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

B.若把弯管向上移动少许，则管内气体体积增大

C.若把弯管向下移动少许，则右管内的水银柱沿管壁上升

D.若环境温度升高，则右管内的水银柱沿管壁上升

答案：ACD

【解析工封闭气体的压强等于大气压与水银柱产生压强之差，故左管内外水银面高度差也为

A对；弯管上下移动，封闭气体温度和压强不变，体积不变，B错C对；环境温度升高，封闭气体体枳

增大，则右管内的水银柱沿管壁上升，D对。

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100℃的水蒸汽，其分子之间的势能增加

C.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------1L

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Po时，活塞下方气体的体积为％,活塞上方玻璃管的容积为2.6%。

活塞因重力而产生的压强为0.5p°。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1.8方时气体的压强.

解析：（1）BCE

A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

压强的影晌；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：-=Po+O,5Po,式中V是抽成真空后活塞卜.方气体体积

匕O.5po

26V+VT

日~""'；定律~L=-

V

解得：r=i.2T

②由查理定律得：理=上_

T0.5p（）

解得:p2=0.75p0

11.（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.OXIO'J,同时气体的内

能增加了1.5X105J.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Icn?的表面上有多少个水分子？（已知Imol水的质量为18g,

地球的表面积约为5xl0"m2,结果保留一位有效数字）

答案：放出；5X10-4；（2）C；增加；（3）7xl03（6xl037xl（）3都算对）

解析：（1）由热力学第戈律W+Q=AU,得。=AU—W=—5xl0-4j,说明气体放事热量

5xl()7j

（2）由气态方/

（常量）易判断出。过程是等压变化，该过程温度升高，理想气体的内能

增加。

127

(3)1g水的分子数N=—"八①

M

q

Icm?的分子数〃=N—②

S。

由①②的〃“7xl()3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

答案：D

（2）一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内，活塞相对于底部的高度为

h,可沿气缸无摩擦地滑动。取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。沙子倒完时,

活塞下降了〃/4。再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。外界天气的压强和温度始终保

持不变，求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度。

解析：设大气和活塞对气体的总压强为力，加一小盒沙子对气体产生的压强为p，山破马定律得

Po%=（Po+〃）（〃—；〃）①

由①式得

1

P=”o②

再加一小盒沙子后，气体的压强变为po+2p。设第二次加沙子后，活塞的高度为/

（）1

Pnh=pn+2ph③

联立②③式解得

3

h'=~^④

本题考查玻马定律，对气体作为研究对象，分第一次加小盒沙子和第二次加沙子两次列玻马定律方程

求解。

13.（08年山东卷）喷雾器内有10L水，上部封闭有latm的空气2L。关闭喷丁

加水口I

雾阀门，用打气筒向喷雾器内再充入latm的空气3L（设外界环境温度一定，|二工1）|T|

L…里一一」।打气筒

空气可看作理想气体）。自三三三三三百

（1）当水面上方气体温度与外界沮度相等时，求气体压强，并从徽观上E二二至三二三个活塞

嘤客阀门F二二二二二二1sU

解释气体压强变化的原因。寻JW标诵

（2）打开喷雾阀门，喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀，此过程气体是吸热还是放热？简要说

明理由。

解析：（1）设气体初态压强为0，体积为乂；末态压强为02,体积为匕，山玻意耳定律

=P1V2

代人数据得

2.5atm②

p2-

微观解释：沮度不变，分子平均动能不变，单位体积内分子数增加I,所以压强增加。

（2）吸热。气体对外做功而内能不变.根据热力学第一定律可知气体吸热。

2010年联考题

题组一

一、选择题

1.上海市2010届八校高三联考下列说法中正确的是（D）

（A）布朗运动是液体分子的无规则运动

（B）液体很难被压缩的原因是：当液体分子距离减小时，分子间斥力增大，分子间的引力减小，所以分

子力体现为斥力

（C）每个分子的内能等于它的势能和动能的总和

（D）物体的内能大小与其温度、体积及所含物质的量三者有关

2.2010湛江市