摘要:本文對2010年全國高考物理試題的熱學部分作分析和解答。
關鍵詞:分子力;功;溫度;內能;壓強;熱力學第一定律;理想氣體狀態方程
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1003-6148(2011)2(S)-0051-2
1.(全國卷Ⅰ)圖1為兩分子系統的勢能Ep與兩分子間距離r的關系曲線。下列說法正確的是
A.當r大于r1時,分子間的作用力表現為引力
B.當r小于r1時,分子間的作用力表現為斥力
C.當r等于r2時,分子間的作用力為零
D.在r由r1變到r2的過程中,分子間的作用力做負功
析與解 當兩分子間距離r等于r2時分子間作用力為零,勢能最??;當r小于r2時分子力表現為斥力;當r大于r2時分子力表現為引力。所以上述A錯B、C對。在r由r1變到r2的過程中,分子斥力做正功分子勢能減小,D錯誤。
2.(全國卷Ⅱ)絕熱容器被隔板K隔開成a、b兩部分。已知a內有一定量的稀薄氣體,b內為真空,抽開隔板K后,a內氣體進入b,最終達到平衡狀態。在此過程中
A.氣體對外界做功,內能減少
B.氣體不做功,內能不變
C.氣體壓強變小,溫度降低
D.氣體壓強變小,溫度不變
析與解 在此過程中理想氣體經過絕熱自由膨脹,氣體既沒有對外界做功(W=0),也沒有與外界進行熱交換(Q=0),由熱力學第一定律ΔU=W+Q得知氣體在此過程內能不變,溫度當然不變,再由理想氣體狀態方程可知:溫度不變時、體積膨脹壓強必然減小。所以只有答案D是對的。
3.(上海卷)一定質量理想氣體的狀態經歷了圖3所示的ab、bc、cd、da四個過程,其中bc的延長線通過原點,cd垂直于ab且與水平軸平行,da與bc平行,則氣體體積在
A.ab過程中不斷增加
B.bc過程中保持不變
C.cd過程中不斷增加
D.da過程中保持不變
析與解 本題考查對理想氣體的P-T圖像的理解。因為bc的延長線通過原點,所以bc是等容線,即氣體體積在bc過程中保持不變,B正確;ab是等溫線,壓強減小則體積增大,A正確;cd是等壓線,溫度降低則體積減小,C錯誤;連接aO交于cd于e,則ae是等容線,即Vd<Ve,得Vd<Va,所以da過程中體積不是保持不變,而是增大,D錯誤。本題選A、B。
4.(福建卷)如圖4所示,一定質量的理想氣體密封在絕熱容器中,容器內裝有一可以活動的絕熱活塞。今對活塞施以一豎直向下的壓力F,使活塞緩慢向下移動一段距離后,氣體的體積減小。若忽略活塞與容器壁間的摩擦力,則被密封的氣體
A.溫度升高,壓強增大,內能減少
B.溫