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1、2009年高考熱學物理試題匯編
(2009年全國Ⅰ卷理綜)14.下列說法正確的是
A. 氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力
B. 氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子單位時間作用在器壁上的平均沖量
C. 氣體分子熱運動的平均動能減少,氣體的壓強一定減小
D. 單位面積的氣體分子數增加,氣體的壓強一定增大
答案A
【解析】本題考查氣體部分的知識.根據壓強的定義A正確,B錯.氣體分子熱運動的平均動能減小,說明溫度降低,但不能說明壓強也一定減小,C錯.單位體積的氣體分子增加,但溫度降低有可能氣體的壓強減小,D錯.
(2009年全國II卷理綜)16. 如圖,
2、水平放置的密封氣缸內的氣體被一豎直隔板分隔為左右兩部分,隔板可在氣缸內無摩擦滑動,右側氣體內有一電熱絲。氣缸壁和隔板均絕熱。初始時隔板靜止,左右兩邊氣體溫度相等?,F給電熱絲提供一微弱電流,通電一段時間后切斷電源。當缸內氣體再次達到平衡時,與初始狀態(tài)相比
A.右邊氣體溫度升高,左邊氣體溫度不變
B.左右兩邊氣體溫度都升高
C.左邊氣體壓強增大
D.右邊氣體內能的增加量等于電熱絲放出的熱量
答案BC
【解析】本題考查氣體.當電熱絲通電后,右的氣體溫度升高氣體膨脹,將隔板向左推,對左邊的氣體做功,根據熱力學第一定律,內能增加,氣體的溫度升高.根據氣體定律左邊的氣體壓強增大.BC正確
3、,右邊氣體內能的增加值為電熱絲發(fā)出的熱量減去對左邊的氣體所做的功,D錯。
(2009年高考北京理綜卷)
13.做布朗運動實驗,得到某個觀測記錄如圖。圖中記錄的是
A.分子無規(guī)則運動的情況
B.某個微粒做布朗運動的軌跡
C.某個微粒做布朗運動的速度——時間圖線
D.按等時間間隔依次記錄的某個運動微粒位置的連線
【解析】布朗運動是懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運動,而非分子的運動,故A項錯誤;既然無規(guī)則所以微粒沒有固定的運動軌跡,故B項錯誤,對于某個微粒而言在不同時刻的速度大小和方向均是不確定的,所以無法確定其在某一個時刻的速度,故也就無法描繪其速度-時間圖線,故C項錯誤;故只有D
4、項正確。
【答案】D
(2009年高考上海物理卷)
2.氣體內能是所有氣體分子熱運動動能和勢能的總和,其大小與氣體的狀態(tài)有關,分子熱運動的平均動能與分子間勢能分別取決于氣體的( )
(A)溫度和體積 (B)體積和壓強
(C)溫度和壓強 (D)壓強和溫度
【答案】A
【解析】由于溫度是分子平均動能的標志,所以氣體分子的動能宏觀上取決于溫度;分子勢能是由于分子間引力和分子間距離共同決定,宏觀上取決于氣體的體積。因此答案A正確。w
(2009年高考上海物理卷)9.如圖為豎直放置的上細下粗的密閉細管,水銀柱將氣體分隔成A、B兩部分,初始溫度相同。使A、B升高相同溫度達到穩(wěn)定
5、后,體積變化量為DVA、DVB,壓強變化量為DpA、DpB,對液面壓力的變化量為DFA、DFB,則( )
(A)水銀柱向上移動了一段距離 (B)DVA<DVB
(C)DpA>DpB (D)DFA=DFB
【答案】AC。
【解析】首先假設液柱不動,則A、B兩部分氣體發(fā)生等容變化,由查理定律,對氣體A:;對氣體B:,又初始狀態(tài)滿足,可見使A、B升高相同溫度,,,因此,因此液柱將向上移動,A正確,C正確;由于氣體的總體積不變,因此DVA=DVB,所以B、D錯誤。
(2009年高考重慶理綜卷)14.密閉有空氣的薄塑料瓶因降溫而變扁,此過程中瓶內空氣(不計分子勢能)
A.內能增
6、大,放出熱量 B 內能減小,吸收熱量
C.內能增大,對外界做功 D 內能減小,外界對其做功
答案:D
解析:不計分子勢能,空氣內能由溫度決定、隨溫度降低而減小,AC均錯;薄塑料瓶因降溫而變扁、空氣體積減小,外界壓縮空氣做功,D對;空氣內能減少、外界對空氣做功,根據熱力學第一定律可知空氣向外界放熱、B錯。
(2009年高考四川理綜卷)
16.關于熱力學定律,下列說法正確的是()
A.在一定條件下物體的溫度可以降到0 K
B.物體從單一熱源吸收的熱量可全部用于做功
C.吸收了熱量的物體,其內能一定增加
D.壓縮氣體總能使氣體的溫度升高
答案:B
解析:根據熱力學第
7、三定律的絕對零度不可能達到可知A錯;物體從外夠外界吸收熱量、對外做功,根據熱力學第一定律可知內能可能增加、減小和不變,C錯;壓縮氣體,外界對氣體作正功,可能向外解放熱,內能可能減少、溫度降低,D錯;物體從單一熱源吸收的熱量可全部用于做功而引起其他變化是可能的,B對。
(2009年高考寧夏理綜卷)
34. [物理——選修3-3](15分)
(1)(5分)帶有活塞的汽缸內封閉一定量的理想氣體。氣體開始處于狀態(tài)a,然后經過過程ab到達狀態(tài)b或進過過程ac到狀態(tài)c,b、c狀態(tài)溫度相同,如V-T圖所示。設氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的壓強分別為Pb、和PC ,在過程ab和ac中吸收的熱量分別為
8、Qab和Qac,則 (填入選項前的字母,有填錯的不得分)
A. Pb >Pc,Qab>Qac
B. Pb >Pc,QabQac
D. Pb
9、0=273K,連個活塞因自身重量對下方氣體產生的附加壓強均為0.1 p0。系統(tǒng)平衡時,各氣體柱的高度如圖所示?,F將系統(tǒng)的底部浸入恒溫熱水槽中,再次平衡時A上升了一定的高度。用外力將A緩慢推回第一次平衡時的位置并固定,第三次達到平衡后,氫氣柱高度為0.8h。氮氣和氫氣均可視為理想氣體。求
(i)第二次平衡時氮氣的體積;
(ii)水的溫度。
【解析】34.[物理——選修3-3](15分)
(1)C (15分)
(2)(10分)
(i)考慮氫氣的等溫過程。該過程的初態(tài)壓強為,體積為hS,末態(tài)體積為0.8hS。
設末態(tài)的壓強為P,由玻意耳定律得 ①
活塞A從
10、最高點被推回第一次平衡時位置的過程是等溫過程。該過程的初態(tài)壓強為1.1,體積為V;末態(tài)的壓強為,體積為,則 ②
③
由玻意耳定律得 ④
(i i) 活塞A從最初位置升到最高點的過程為等壓過程。該過程的初態(tài)體積和溫度分別為和,末態(tài)體積為。設末態(tài)溫度為T,由蓋-呂薩克定律得
⑤
(2009年高考廣東物理卷)
13.(10分)
(1)遠古時代,取火是一件困難的事,火一般產生于雷擊或磷的自燃。隨著人類文明的進步,出現了“鉆木取火”等方法?!般@木取火”是通過
11、 方式改變物體的內能,把 轉變?yōu)閮饶堋?
(2)某同學做了一個小實驗:先把空的燒瓶放到冰箱冷凍,一小時后取出燒瓶,并迅速把一個氣球緊密的套在瓶頸上,然后將燒瓶放進盛滿熱水的燒杯里,氣球逐漸膨脹起來,如圖10。這是因為燒瓶里的氣體吸收了水的 ,溫度 ,體積 。
【答案】(1)做功,機械能;(2)熱量,升高,增大
【解析】做功可以增加物體的內能;當用氣球封住燒瓶,在瓶內就封閉了一定質量的氣體,當將瓶子放到熱水中,瓶內氣體將吸收水的熱量,增加氣體的內能,溫度升高,由理氣方程可知,氣體體積增大。
(2009年高考江蘇物理卷)
12、
12.A(選修模塊3—3)(12分)
(1)若一氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度保持不變,則在此過程中關于氣泡中的氣體,
下列說法正確的是 ▲ 。(填寫選項前的字母)
(A)氣體分子間的作用力增大 (B)氣體分子的平均速率增大
(C)氣體分子的平均動能減小 (D)氣體組成的系統(tǒng)地熵增加
(2)若將氣泡內的氣體視為理想氣體,氣泡從湖底上升到湖面的過程中,對外界做了0.6J的功,則此過程中的氣泡 ▲ (填“吸收”或“放出”)的熱量是 ▲ J。氣泡到達湖面后,溫度上升的過程中,又對外界做了0.1J的功
13、,同時吸收了0.3J的熱量,則此過程中,氣泡內氣體內能增加了 ▲ J
(3)已知氣泡內氣體的密度為1.29kg/,平均摩爾質量為0.29kg/mol。阿伏加德羅常數
,取氣體分子的平均直徑為,若氣泡內的氣體能完全變?yōu)橐后w,請估算液體體積與原來氣體體積的比值。(結果保留一位有效數字)
12 A. (1) D (2) 吸收 0.6 0.2
(3) 設氣體體積為,液體體積為
氣體分子數, (或)
則 (或)
解得 (都算對)
【解析】(1)掌握分子動理論和熱力學定律才能準確處理本題。氣泡的上升過程氣泡內的壓強減小,溫度不變,
14、由玻意爾定律知,上升過程中體積增大,微觀上體現為分子間距增大,分子間引力減小,溫度不變所以氣體分子的平均動能、平均速率不變,此過程為自發(fā)過程,故熵增大。D 項正確。
(2)本題從熱力學第一定律入手,抓住理想氣內能只與溫度有關的特點進行處理。理想氣體等溫過程中內能不變,由熱力學第一定律,物體對外做功0.6J,則一定同時從外界吸收熱量0.6J,才能保證內能不變。而溫度上升的過程,內能增加了0.2J。
(3)微觀量的運算,注意從單位制檢查運算結論,最終結果只要保證數量級正確即可。設氣體體積為,液體體積為
氣體分子數, (或)
則 (或)
解得 (都算對)
(2009年高考上海
15、物理卷)21.(12分)如圖,粗細均勻的彎曲玻璃管A、B兩端開口,管內有一段水銀柱,右管內氣體柱長為39cm,中管內水銀面與管口A之間氣體柱長為40cm。先將口B封閉,再將左管豎直插入水銀槽中,設整個過程溫度不變,穩(wěn)定后右管內水銀面比中管內水銀面高2cm,求:
(1)穩(wěn)定后右管內的氣體壓強p;
(2)左管A端插入水銀槽的深度h。(大氣壓強p0=76cmHg)
【解析】
(1)插入水銀槽后右管內氣體:由玻意耳定律得:p0l0S=p(l0-Dh/2)S,
所以p=78cmHg;
(2)插入水銀槽后左管壓強:p’=p+rgDh=80cmHg,左管內外水銀面高度差h1==4cm,中、左管
16、內氣體p0l=p’l’,l’=38cm,
左管插入水銀槽深度h=l+Dh/2-l’+h1=7cm。
(2009年高考山東理綜卷)一定質量的理想氣體由狀態(tài)A經狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C,其中AB過程為等壓變化,BC過程為等容變化。已知VA=0.3m3,TA=TB=300K、TB=400K。
(1)求氣體在狀態(tài)B時的體積。
(2)說明BC過程壓強變化的微觀原因
(3)沒AB過程氣體吸收熱量為Q,BC過 氣體 放出熱量為Q2,比較Q1、Q2的大小說明原因。
解析:
(1)設氣體在B狀態(tài)時的體積為VB,由蓋--呂薩克定律得,,代入數據得。
(2)微觀原因:氣體體積不變,分子密集程度不變,溫
17、度變小,氣體分子平均動能減小,導致氣體壓強減小。
(3)大于;因為TA=TB,故AB增加的內能與BC減小的內能相同,而AB過程氣體對外做正功,BC過程氣體不做功,由熱力學第一定律可知大于
(2009年高考海南物理卷)17.模塊3-3試題(12分)
(I)(4分)下列說法正確的是 (填入正確選項前的字母,每選錯一個扣2分,最低得分為0分)
(A)氣體的內能是分子熱運動的動能和分子間的勢能之和;
(B)氣體的溫度變化時,其分子平均動能和分子間勢能也隨之改變;
(C)功可以全部轉化為熱,但熱量不能全部轉化為功;
(D)熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低
18、溫物體,但不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體;
(E)一定量的氣體,在體積不變時,分子每秒平均碰撞次數隨著溫度降低而減??;
(F)一定量的氣體,在壓強不變時,分子每秒對器壁單位面積平均碰撞次數隨著溫度降低而增加。
(II)(8分)
一氣象探測氣球,在充有壓強為1.00atm(即76.0cmHg)、溫度為27.0℃的氦氣時,體積為3.50m3。在上升至海拔6.50km高空的過程中,氣球內氦氣逐漸減小到此高度上的大氣壓36.0cmGg,氣球內部因啟動一持續(xù)加熱過程而維持其溫度不變。此后停止加熱,保持高度不變。已知在這一海拔高度氣溫為-48.0℃。求:
(1)氦氣在停止加熱前的體積;
(2)氦氣在停止加熱較長一段時間后的體積。
解析:
(1)ADEF (4分,選對一個給1分,每選錯一個扣2分,最低得分為0分)
(II)(1)在氣球上升至海拔6.50km高空的過程中,氣球內氦氣經歷一等溫過程。
根據玻意耳—馬略特定律有
式中,是在此等溫過程末氦氣的體積。由①式得 ②
(2)在停止加熱較長一段時間后,氦氣的溫度逐漸從下降到與外界氣體溫度相同,即。這是一等過程 根據蓋—呂薩克定律有 ③
式中,是在此等壓過程末氦氣的體積。由③式得 ④