1、优质文档优质文档第十四章 热 学第一部分 五年高考题荟萃2009 年高考新题一、选择题1 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.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 0 KB.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.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
2、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.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
3、 （ 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,根据热力优质文档优质文档学第一定律,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.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
4、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.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
5、，宏观上取决于气体的体积。因此答案 A 正确。7.如图为竖直放置的上细下粗的密闭细管，水银柱将气体分隔成 A、B 两部分，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 VA、 VB，压强变化量为 pA、 pB，对液面压力的变化量为 FA、 FB，则 （ AC ）A水银柱向上移动了一段距离 B VA VBC pA pB D FA FB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： APT；对气体 B：BAPT，又初始状态满足 ABPh，可见使 A、B 升高相同温度， ()ABAh，ABB，因此 AB，因此 ABF液柱将向上移动，A 正确，C
6、正确；由于气体的总体积不变，因此 VA=VB，所以 B、D 错误。二、非选择题8.（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，把优质文档优质文档转变为内能。（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
7、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 CTPV可知，气体体积增大。9. (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，B C 过程为等容变化。已知 VA=0.3m3，T A=TB=300K、T B=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 A B 过程气体吸收热量为 Q，B C 过 气体 放出热量为 Q2，比较 Q1、Q 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， ABVT,代入数据得 30.4B
8、Vm。(2)微观原因：气体体积不变，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) 1Q大于 2；因为 TA=TB，故 A B 增加的内能与 BC 减小的内能相同，而 A B 过程气体对外做正功，B C 过程气体不做功，由热力学第一定律可知 1Q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.“物理 3-3”模块（10 分）一位质量为 60 kg 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
9、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优质文档优质文档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 2.0 cm 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1.013105Pa，取 g=10 m/s2， 则气球内气体的压
10、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 5Pa 面积相同11.（选修模块 33） （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 0.6J 的功，则此过
11、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 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 J。（3 ）已知气泡内气体的密度为 1.29kg/ 3m，平均摩尔质量为 0.29kg/mol。阿伏加德罗常数A23-1N=6.0mol，取气体分子的平均直径为 -102，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 0V，液体体积为 1，优质文档优质文档气体分子数 ANmVn0, 631d
12、n(或 31nV)则 d3016 （或 A30）解得 401V ( 45129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，故熵增大。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 WQU，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。（
13、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 0V，液体体积为 1V，气体分子数 ANmVn0, 631dn(或 31nV)则 ANdm306 （或 301）解得 401V ( 4529都算对) 12.（I）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
14、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 100atm（即 760cmHg ） 、温度为 270 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 360cmGg，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 0。求：优质文档优质文档（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。答案：（
15、1）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）（II） （1）在气球上升至海拔 6.50km 高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程。根据玻意耳马略特定律有 12pV式中， 31276.0,.50,6.,cmHgpcmHg2V是在此等温过程末氦气的体积。由式得329 （2 ）在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从 130TK下降到与外界气体温度相同，即 25TK。这是一等过程 根据盖吕萨克定律有321VT 式中， 3是在此等压过程末氦气的体积。由式得 335.4Vm评分参考：本题 8 分。至 式各 2 分。13.（12 分）如图，粗细均匀的弯曲玻璃管
16、 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 p076cmHg）解析：（1）插入水银槽后右管内气体：由玻意耳定律得：p 0l0Sp （l 0 h/2）S，所以 p 78cmHg；（2 ）插入水银槽后左管压强：p p gh80cmHg，左管内外水银面高度差 h1 4cm，中、左管内p p0g气体 p0lp l，l 38cm，
17、左管插入水银槽深度 hl h/2lh 17cm。14.（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 优质文档优质文档（填入选项前的字母，有填错的不得分） （ C ）A. Pb Pc，Q abQac B. Pb Pc，Q abQac D. Pb Pc，Q abQac (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，
18、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 p0，温度为 T0=273K，连个活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为 0.1 p0。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 缓慢推回第一次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 op，体积为 hS，末态体积为0.8
19、hS。设末态的压强为 P，由玻意耳定律得1.250.8oophsS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 op，体积为 V；末态的压强为 P，体积为 V，则0.1.35oopp2.VhS由玻意耳定律得 1.35.2.7ophS(i i) 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 2hS和 073TK，末态体积为 2.7hS。设末态温度为 T，由盖-吕萨克定律得优质文档优质文档02.7368.5hSTK 2008 年高考题一、选择题1.（08 全国卷 1）已知地球半径约为 6.4106 m，空气的摩尔质量约为 29
20、10-3 kg/mol,一个标准大气压约为1.0105 Pa.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.41016 m3 B.41018 m3C. 41020 m3 D. 41022 m3答案：B解析：大气压是由大气重量产生的。大气压强 p= = ，带入数据可得地球表面大气质量mgS mg4 R2m=5.21018kg。标准状态下 1mol 气体的体积为 v=22.410-3m3，故地球表面大气体积为V= v= 22.410-3m3=41018m3，B 对。mm0 5.210182910-32.（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
21、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优质文档优质文档解析：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 1 g 水的分子个数，每人每小时可以
22、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 61023 mol1 ) ( )A10 年 B1 千年 C10 万年 D1 千万年答案：C解析：1 g 水的分子个数 个，则完成任务所需时间 t = =61018小时，约为23108A N50001000 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
23、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；由热力学第二定律可知
24、，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优质文档优质文档解析：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
25、。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 ，A、D208C: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. 、 、 B. 、 、20C8646C. 、 、 D. 、 、32834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 ，选项 C 正确。80232158.
26、（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：由 PV/T 为恒量，由图像与坐标轴围成的面积表达 PV 乘积，从实线与虚线等温线比较可得出，该面积先减小后增大，说明温度 T 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 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 hB.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】：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 h，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，封闭气体体积增大，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）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
