高考物理试卷汇编选修 5页

‎2010年高考物理试卷汇编（选修3-3）‎ 热 学 ‎1、（全国卷Ⅰ）19．右图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离的关系曲线。下列说法正确的是 A．当大于r1时，分子间的作用力表现为引力 B．当小于r1时，分子间的作用力表现为斥力 C．当等于r2时，分子间的作用力为零 D．当由r1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r0时分子势能最小，即r0= r2。当r小于r1时分子力表现为斥力；当r大于r1小于r2时分子力表现为斥力；当r大于r2时分子力表现为引力，A错BC对。在r由r1变到r2的过程中，分子斥力做正功分子势能减小，D错误。‎ ‎2、（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 ‎【答案】BD ‎【解析】绝热容器内的稀薄气体与外界没有热交换，Q=0。稀薄气体向真空中扩散没有做功，W=0。根据热力学第一定律稀薄气体的内能不变，则温度不变。稀薄气体扩散体积增大，压强必减小。选项ＢＤ正确。‎ ‎3、（上海理综）6．民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上。其原因是，当火罐内的气体（ ）。‎ A．温度不变时，体积减小，压强增大 B．体积不变时，温度降低，压强减小 C．压强不变时，温度降低，体积减小 D．质量不变时，压强增大，体积减小 答案：B ‎4、（上海物理）10．如图，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为l，管内外水银面高度差为h。若温度保持不变，把玻璃管稍向上提起一段距离，则（ ）‎ ‎（A）h、l均变大 （B）h、l均变小 ‎（C）h变大l变小 （D）h变小l变大 ‎【答案】A ‎【解析】根据玻意尔定律：，S一定，变大，变小，根据，变大，选项A正确。‎ ‎5、（上海物理）14．分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生，并随着分子间距离的变化而变化。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】根据分子力与分子间距离关系图象，如右图，选项B正确。‎ ‎6、（上海物理）17．一定量的理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程。其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da和bc平行。则气体体积在（ ）‎ ‎（A）ab过程中不断增加 ‎（B）bc过程中保持不变 ‎（C）cd过程中不断增加 ‎（D）da过程中保持不变 ‎【答案】AB ‎【解析】首先，因为bc的延长线通过原点，所以bc是等容线，即气体体积在bc 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，因为，所以，所以da过程中体积不是保持不变，D错误；正确选项AB。‎ ‎7、（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´10－‎3m2‎.一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‎10m/s2）。若从初温‎27°C开始加热气体，使活塞离气缸底部的高度由‎0.50m缓慢地变为‎0.51m。则此时气体的温度为_________°C。‎ ‎【答案】1.41×105Pa ‎‎33℃‎ ‎【解析】由平衡可得压强， 由理想气体状态方程由：可得：,‎ ‎8、（上海物理）33．如图，一质量不计，可上下移动的活塞将圆筒分为上下两室，两室中分别封有理想气体。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＝‎2cm2。在电键K断开时，两室中气体压强均为p0＝240Pa，ND间距l1＝‎1mm，DM间距l2＝‎3mm。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分别带有等量导种电荷，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l‎1’‎＝‎3mm，DM间距l‎2’‎＝‎1mm，活塞D所带电量的绝对值q＝e0SE（式中E为D与M所带电荷产生的合场强，常量e0＝8.85´10－‎12C2/Nm2）。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EM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。‎ ‎【答案】（1）80Pa 720Pa （2）0.128N （3）6×106N/m 12V （4）见解析 ‎【解析】（1）电键未合上时两室中气体压强为p0，设电键合上后，两室中气体压强分别为p1、p2，由玻意耳定律p‎0l1S＝p‎1l1’‎S，p1＝p0/3＝80Pa，p‎0l2S＝p‎2l2’‎S，p2＝3p0＝720Pa，‎ ‎（2）活塞受到的气体压强差为Dp＝p2－p1＝640Pa，活塞在气体压力和电场力作用下处于平衡，电场力F＝DpS＝0.128N，‎ ‎（3）因为E为D与M所带电荷产生的合场强，是M所带电荷产生的场强大小，所以E=2,所以，所以=,得。‎ 电源电压.‎ ‎（4）因减小，减小，向下的力减小，增大，减小，向上的力增大，活塞向上移动。‎ ‎9、（江苏卷）12．A. w w w.ks5 u .c om（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”）总热量为 kJ。‎ ‎（3）已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为‎1.3kg/和‎2.1kg/，空气的摩尔质量为‎0.029kg/mol，阿伏伽德罗常数=6.02。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】（1）B （2）5 放出 29 （3）3×1022‎ ‎【解析】（1）由玻意尔定律，PV=C，即，选项B正确。‎ ‎（2）根据热力学第一定律：ΔU=W+Q，第一阶段W1=24kJ，ΔU1=0，所以Q1=－24kJ，放热；第二阶段W2=0，ΔQ2=－5kJ放热，所以ΔU2=－5kJ。又ΔU=ΔU1+ΔU2=－5kJ，即内能减少5kJ； Q=Q1+Q2=－29kJ，即放出热量29kJ。‎ ‎（3）设空气的摩尔质量为 M ，在海底和岸上的密度分别为ρ海和ρ岸，一次吸人空气的体积为V，则有，代入数据得：Δn=3×1022‎ ‎10、（海南卷）17．(1)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)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)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 ②‎ 由①②式得 ③‎ ‎(ⅱ)在活塞下降过程中，活塞对气体做的功为 ‎ ④‎ 在这一过程中，气体内能的减少为 ‎ ⑤‎ 由热力学第一定律得，气缸内气体放出的热量为 ‎ ⑥‎ 由②③④⑤⑥式得 ‎ ⑦‎ ‎11、（重庆卷）15．给旱区送水的消防车停于水平地面，在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体 A从外界吸热 B对外界做负功 C 分子平均动能减小 D内能增加 ‎【答案】A ‎ ‎【解析】温度是分子平均动能的标志，气体温度不变，分子平均动能不变，C选项错误。不计分子势能，内能只由温度决定。气体温度不变，气体内能不变，D选项错误。缓慢放水，胎内气膨胀对外做功，B选项错误。由热力学第一定律知，从外界吸热，A选项正确。‎ ‎12、（四川卷）14．下列现象中不能说明分子间存在分子力的是 ‎ A．两铅块能被压合在一起 B．钢绳不易被拉断 C．水不容易被压缩 D．空气容易被压缩 ‎【答案】D ‎ ‎【解析】空气容易压缩是因为分子间距大，而水不容易压缩是因为分子间距小轻微压缩都使分子力表现为斥力。ABC说明存在分子力。‎ ‎13、（福建卷）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。下面四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）‎ ‎ ‎ ‎【答案】D ‎【解析】图象突出中间多两边少的特点，答案选D。‎ ‎（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】C ‎ ‎【解析】外力F做正功，W>0；绝热，Q=0；由热力学第一定律，内能增加，温度升高；另外，由可以判断出压强增大 ‎14、（广东卷）14．图3是密闭的气缸，外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做功800J，同时气体向外界放热200J，缸内气体的 A．温度升高，内能增加600J B．温度升高，内能减少200J C．温度降低，内能增加600J D．温度降低，内能减少200J ‎【答案】A ‎【解析】由能量守恒，J，内能增加600J，则温度一定升高。‎ ‎15、（广东卷）15．如图4所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量。设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气 A． 体积不变，压强变小 B．体积变小，压强变大 C．体积不变，压强变大 D．体积变小，压强变小 ‎【答案】B ‎【解析】由图可知空气被封闭在细管内，水面升高时，根据玻意尔定律，气体压强增大，气体体积减小。‎ ‎16、（山东卷）36．一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为，开始时内部封闭气体的压强为。经过太阳曝晒，气体温度由升至。‎ ‎（1）求此时气体的压强。‎ ‎（2）保持不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到P0。求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值。判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热，并简述原因。‎ ‎【答案】（1） （2） 抽气过程气体体积变大，对外做功，而温度不变内能不变，由热力学第一定律知气体应吸热。‎ ‎【解析】（1）由查理定律得 ‎（2）由玻意耳定律得 ‎ 所以比值为 抽气过程气体体积变大，对外做功，而温度不变内能不变，由热力学第一定律知气体应吸热。‎