熱學試題在高考題目中相對簡單,涉及12個考點,全為Ⅰ級要求。現將2006年高考部分試題中的熱學題進行分析。
1.(全國Ⅰ.理綜18)下列說法正確的是( )
A.氣體的溫度升高時,分子的熱運動變得劇烈,分子平均動能增大,撞擊器壁時對器壁的作用力增大,從而氣體的壓強一定增大
B.氣體的體積變小時,單位體積的分子數增多,單位時間內打到器壁單位面積上的分子數增多,從而氣體的壓強一定增大
C.壓縮一定質量的氣體,氣體的內能一定增加
D.分子a從遠處趨近固定不動的分子b,當a到達受b的作用力為零處時,a的動能一定最大
析與解 正確答案D。質量一定的氣體,壓強與溫度和體積有關,故A、B錯誤。由熱力學第一定律ΔE=W+Q,選項C只說明做功而不清楚熱傳遞情況,故錯誤。對選項D,由于分子a從遠處趨近b的過程中,開始引力大于斥力,分子力做正
功,分子動能增加,故正確。
2.(全國Ⅱ.理綜21)對一定量的氣體,若用N表示單位時間內與器壁單位面積碰撞的分子數,則( )
A.當體積減小時,N必定增加
B.當溫度升高時,N必定增加
C.當壓強不變而體積和溫度變化時,N必定變化
D.當壓強不變而體積和溫度變化時,N可能不變
析與解 正確答案C。當體積減小時,氣體的壓強和溫度也可能變化,N不一定增加,故A錯誤。當溫度升高時,可能氣體體積增加,N不一定增加,故B錯誤。當壓強不變而體積和溫度變化時,N必定改變,故C正確D錯誤。
3.(北京.理綜15),如圖1所示,兩個相通的容器P、Q間裝有閥門K,P中充滿氣體,Q為真空,整個系統與外界沒有熱交換。打開閥門K后,P中的氣體進入Q中,最終達到平衡,則( )
A.氣體體積膨脹,內能增加
B.氣體分子勢能減少,內能增加
C.氣體分子勢能增加,壓強可能不變
D.Q中氣體不可能自發地全部退回到P中
析與解 正確答案D。氣體自由膨脹,對外做功W=0,因系統與外界無熱交換Q=0,由熱
力學第一定律ΔE=W+Q知,氣體內能不變,而氣體自由膨脹,體積增大,壓強一定減小,C錯。由熱力學第二定律知,一切涉及熱現象的宏觀過程都是具有方向性的,D正確。
4.(天津.理綜14)下列說法中正確的是( )
A.任何物體的內能就是組成該物體的所有分子熱運動動能的總和
B.只要對內燃機不斷改進,就可以把內燃機得到的全部內能轉化為機械能
C.做功和熱傳遞在改變內能的方式上是不同的
D.滿足能量守恒定律的物理過程都能自發進行
析與解 正確答案C。內能是分子動能和分子勢能的總和,A錯。由熱力學第二定律知,一切熱機的效率一定小于100%,一切熱現象的宏觀過程都是不可逆的,B、D錯。做功和熱傳遞在改變內能上是等效的但方式不同,做功是能量的轉化,熱傳遞是能量的轉移,C正確。
5.(重慶.理綜16)如圖2,某同學將空的薄金屬筒開口向下壓入水中,設水溫均勻且恒定,筒內空氣無泄漏,不計氣體分子間相互作用,則被淹沒的金屬筒在緩慢下降過程中筒內空氣體積減小,( )
A.從外界吸熱
B.內能增大
C.向外界放熱
D.內能減小
析與解 正確答案C。因在下降過程中水溫不變,所以金屬筒內空氣溫度也不變,筒內氣體分子平均動能不變,不計分子間相互作用,則分子間勢能又忽略,所以氣體內能等于分子平均動能,內能不變,故B、D錯。筒下降過程中,氣體體積縮小,外界對氣體做功,氣體內能不變,所以氣體必須向外界放熱,故A錯C正確。
6.(廣東.大綜合28)有關分子的熱運動和內能,下列說法不正確的是( )
A.一定質量的氣體,溫度不變,分子的平均動能不變
B.物體的溫度越高,分子熱運動越劇烈
C.物體的內能是物體中所有分子的熱運動動能和分子勢能的總和
D.布朗運動是由懸浮在液體中的微粒之間的相互碰撞引起的
析與解 正確答案D。布朗運動是懸浮在液體中的固體顆粒受到液體分子各方向撞擊不平衡而引起的,故選D。
7.(廣東.物理8)如圖3所示為電冰箱的工作原理示意圖,壓縮機工作時,強迫致冷劑在冰箱內外的管道中不斷循環。在蒸發器中致冷劑汽化吸收箱體內的熱量,經過冷凝器時致冷劑液化,放出熱量到箱體外,下列說法正確的是( )
A.熱量可以自發地從冰箱內傳到冰箱外
B.電冰箱的致冷系統能夠不斷地把冰箱內的熱量傳到外界,是因為其消耗了電能
C.電冰箱的工作原理不違反熱力學第一定律
D.電冰箱的工作原理違反熱力學第二定律
析與解 正確答案B、C。電冰箱的工作原理既不違反熱力學第一定律,也不違反熱力學第二定律,熱量確實從冰箱內傳到冰箱外,但引起了其他變化,即消耗了電能,故B、C正確。
8.(江蘇.物理1)從下列哪一組物理量可以算出氧氣的摩爾質量( )
A.氧氣分子的密度和阿伏加德羅常數
B.氧氣分子的體積和阿伏加德羅常數
C.氧氣分子的質量和阿伏加德羅常數
D.氧氣分子的體積和氧氣分子的質量。
析與解 正確答案C。氧氣摩爾質量為M,氧氣分子質量m,則M=mNA,故C正確。
9.(上海.物理9)如圖4所示,豎直放置的彎曲管A端開口B端封閉,密度為ρ的液體將兩段空氣封閉在管內,管內液面高度差分別為h1、h2和h3,則B端氣體的壓強為(已知大氣壓強為P0)( )
A.P0-ρg(h1+h2-h3)
B.P0-ρg(h1+h3)
C.P0-ρg(h1-h2+h3)
D.P0-ρg(h1+h2)
析與解 正確答案B。由液體壓強公式P=ρgh可知中間部分氣體壓強為P0-ρgh3,由平衡知識可知B端氣體的壓強為P0-ρgh3-ρgh1,故B正確。
(欄目編輯陳 潔)
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