2013高考物理真題分類解析專題18熱學

1、專題十八、熱學1（2013高考上海物理第5題）液體與固體具有的相同特點是(A)都具有確定的形狀(B)體積都不易被壓縮(C)物質(zhì)分子的位置都確定(D)物質(zhì)分子都在固定位置附近振動答案：B解析：液體與固體具有的相同特點是體積都不易被壓縮，選項B正確。2（2013高考上海物理第15題）已知湖水深度為20m，湖底水溫為4，水面溫度為17，大氣壓強為1.0105Pa。當一氣泡從湖底緩慢升到水面時，其體積約為原來的(取g10m/s2，1.0103kg/m3)(A)12.8倍(B)8.5倍(C)3.1倍(D)2.1倍答案：C解析：湖底壓強大約為3個大氣壓，由氣體狀態(tài)方程，當一氣泡從湖底緩慢升到水面時，其體積

2、約為原來的3.1倍，選項C正確。3（2013高考福建理綜第29題）(1)下列四個圖中，能正確反映分子間作用力f和分子勢能EP隨分子間距離r變化關系的圖線是 。（填選圖下方的字母）答案：B解析：分子間作用力f=0時對應的分子勢能EP最小，能正確反映分子間作用力f和分子勢能EP隨分子間距離r變化關系的圖線是B。4（2013高考福建理綜第29題）(2)某自行車輪胎的容積為V里面已有壓強為p0的空氣，現(xiàn)在要使輪胎內(nèi)的氣壓增大到p，設充氣過程為等溫過程，空氣可看作理想氣體，輪胎容積保持不變，則還要向輪胎充入溫度相同，壓強也是p0，體積為 的空氣。（填選項前的字母）AV BV C.(-1)V D.(+1)

3、V. 答案：C解析：設要向輪胎充入體積為V的空氣，由玻意耳定律，p0V+p0V=pV，解得：V=.(-1)V，選項C正確。5.(2013高考北京理綜第13題)下列說法正確的是A.液體中懸浮微粒的無規(guī)則運動稱為布朗運動B.液體分子的無規(guī)則運動稱為布朗運動C.物體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加D.物體對外界做功，其內(nèi)能一定減少答案：A解析：液體中懸浮微粒的無規(guī)則運動，反映了液體分子的無規(guī)則運動，這類現(xiàn)象稱為布朗運動，選項A正確B錯誤。根據(jù)熱力學第一定律，U=W+Q，物體從外界吸收熱量，其內(nèi)能不一定增加；物體對外界做功，其內(nèi)能不一定減少，選項CD錯誤。6（2013全國高考大綱版理綜第15題）根據(jù)熱力

4、學第一定律，下列說法正確的是（ ）A電冰箱的工作過程表明，熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞B空調(diào)機在制冷過程中，從室內(nèi)吸收的熱量少于向室外放出的熱量C科技的進步可以使內(nèi)燃機成為單一熱源的熱機D對能源的過度消耗將使自然界的能量不斷減少，形成能源危機答案：AB解析：電冰箱的工作過程表明，壓縮機工作，熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞，選項A正確?？照{(diào)機在制冷過程中，壓縮機工作，從室內(nèi)吸收的熱量少于向室外放出的熱量，選項B正確。根據(jù)熱力學第一定律，科技的進步不可以使內(nèi)燃機成為單一熱源的熱機，選項C錯誤。對能源的過度消耗將使自然界的可以被利用的能量不斷減少，形成能源危機，而自然界的能量的能量是守恒的，選

5、項D錯誤。7（2013高考山東理綜第36（1）題）（1）下列關于熱現(xiàn)象的描述正確的是（ ）a.根據(jù)熱力學定律，熱機的效率可以達到100%b.做功和熱傳遞都是通過能量轉(zhuǎn)化的方式改變系統(tǒng)內(nèi)能的c.溫度是描述熱運動的物理量，一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)達到熱平衡時兩系統(tǒng)溫度相同d.物體由大量分子組成，其單個分子的運動是無規(guī)則的，大量分子的運動也是無規(guī)律的答案：c 解析：根據(jù)熱力學定律，熱機的效率不可以達到100%，選項a錯誤。做功是通過能量轉(zhuǎn)化的方式改變系統(tǒng)內(nèi)能，熱傳遞是通過內(nèi)能在不同物體之間的轉(zhuǎn)移的方式改變系統(tǒng)內(nèi)能，選項b錯誤。溫度是描述熱運動的物理量，一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)達到熱平衡時兩系統(tǒng)溫度相同，選項

6、c正確。物體由大量分子組成，其單個分子的運動是無規(guī)則的，大量分子的運動是有規(guī)律的，選項d錯誤。8。（2013全國新課標理綜II第33題）（1）關于一定量的氣體，下列說法正確的是 A氣體的體積指的是氣體的分子所能夠到達的空間的體積，而不是該氣體所有分子的體積之和，B只要能減弱氣體分子熱運動的劇烈程度，氣體的溫度就可以降低C在完全失重的情況下，氣體的壓強為零D氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加E氣體在等壓膨脹過程中溫度一定升高，答案.（1）ABE【命題意圖】本題考查氣體的特性、熱力學第一定律及其相關知識點，意在考查考生對物理學重要史事的知道情況?！窘忸}思路】由于氣體分子之間的作用力很小，氣體分子可

7、以自由運動，所以氣體的體積指的是氣體的分子所能夠到達的空間的體積，而不是該氣體所有分子的體積之和，選項A正確。根據(jù)溫度是分子平均動能的標志，只要能減弱氣體分子熱運動的劇烈程度，氣體的溫度就可以降低，選項B正確。根據(jù)氣體壓強的產(chǎn)生原因，在完全失重的情況下，氣體的壓強不為零，選項C錯誤。氣體從外界吸收熱量，若同時對外做功，其內(nèi)能不一定增加，還可能減小，選項D錯誤。氣體在等壓膨脹過程中，體積增大，溫度一定升高，選項E正確，【快速解題】根據(jù)相關知識排除CD錯誤可快速解題。9（2013全國新課標理綜1第33題）(1)(6分)兩個相距較遠的分子僅在分子力作用下由靜止開始運動，直至不再靠近。在此過程中，下列

8、說法正確的是 (填正確答案標號。選對1個得3分，選對2個得4分，選對3個得6分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分) A分子力先增大，后一直減小 B.分子力先做正功，后做負功 C.分子動能先增大，后減小D.分子勢能先增大，后減小E分子勢能和動能之和保持不變答案：BCE解析：兩個相距較遠的分子僅在分子力作用下由靜止開始運動，直至不再靠近。分子力先增大，后減小到零再增大，選項A錯誤。分子力先做正功，后做負功，選項B正確。根據(jù)動能定理，分子動能先增大，后減小，選項C正確。分子勢能先減小后增大，選項D錯誤。由于只有分子力做功，分子勢能和動能之和保持不變，選項E正確。10. （2013高考廣東理綜第18題

9、）圖6為某同學設計的噴水裝置，內(nèi)部裝有2L水，上部密封1atm的空氣0.5L保持閥門關閉，再充入1atm的空氣0.1L。設在所有過程中空氣可看作理想氣體，且溫度不變，下列說法正確的有A充氣后，密封氣體壓強增加B充氣后，密封氣體的分子平均動能增加 C打開閥門后，密封氣體對外界做正功 D打開閥門后，不再充氣也能把水噴光 10.考點：理想氣體狀態(tài)方程、分子的平均動能和關系、氣體做功答案：AC 解析： 由pv=nRT知充氣后，當v、T不變時，n增加，密封氣體壓強增加，選項A正確。充氣后，由于溫度不變，密封氣體的分子平均動能不變，選項B錯誤。打開閥門后，密封氣體對外界做正功，選項C正確。由于桶內(nèi)只有1a

10、tm的空氣0.1L+0.5L=0.6L。小于容積2L，所以需要再充氣才能把水噴光，選項 D錯誤。 11 (2013高考江蘇物理第12A題)A。 選修3-3（12分）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A。 其中，和為等溫過程，和為絕熱過程（氣體與外界無熱量交換）。 這就是著名的“卡諾循環(huán)”。 （1）該循環(huán)過程中，下列說法正確的是_。（A）過程中，外界對氣體做功（B） 過程中，氣體分子的平均動能增大（C） 過程中，單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多（D） 過程中，氣體分子的速率分布曲線不發(fā)生變化（2）該循環(huán)過程中，內(nèi)能減小的過程是_ （選填“”、“”、“”或

11、“”）。 若氣體在過程中吸收63kJ 的熱量，在過程中放出38kJ 的熱量，則氣體完成一次循環(huán)對外做的功為_ kJ。 （3）若該循環(huán)過程中的氣體為1mol，氣體在A狀態(tài)時的體積為10L，在B狀態(tài)時壓強為A狀態(tài)時的。 求氣體在B狀態(tài)時單位體積內(nèi)的分子數(shù)。 （已知阿伏加德羅常數(shù)，計算結果保留一位有效數(shù)字） 12A. (1)C(2) 25(3)n=41025m-3。解析：（1）根據(jù)過程為等溫過程，內(nèi)能不變，體積增大，氣體對外界做功，選項A錯誤。為絕熱過程，沒有與外界熱交換，體積增大，氣體對外界做功，內(nèi)能減小，所以過程中，氣體分子的平均動能減小，選項B錯誤。為等溫過程，過程中，體積減小，單位時間內(nèi)碰撞

12、單位面積器壁的分子數(shù)增多，選項C正確。為絕熱過程，體積減小，外界對氣體做功，氣體溫度升高，所以過程中，氣體分子的速率分布曲線向速度大的移動，發(fā)生變化，選項D錯誤。（2）該循環(huán)過程中，內(nèi)能減小的過程是。由熱力學第一定律，氣體完成一次循環(huán)對外做的功為63kJ-38kJ=25kJ。 (3)等溫過程,單位體積內(nèi)的分子數(shù).解得,代入數(shù)據(jù)得n=41025m-3。 12（2013全國新課標理綜1第33題）(2) (9分)如圖，兩個側壁絕熱、頂部和底部都導熱的相同氣缸直立放置，氣缸底部和頂部均有細管連通，頂部的細管帶有閥門K.兩氣缸的容積均為V0。氣缸中各有一個絕熱活塞(質(zhì)量不同，厚度可忽略)。開始時K關閉，

13、兩活塞下方和右活塞上方充有氣體(可視為理想氣體)，壓強分別為p0和p0/3;左活塞在氣缸正中間，其上方為真空; 右活塞上方氣體體積為V0/4?，F(xiàn)使氣缸底與一恒溫熱源接觸，平衡后左活塞升至氣缸頂部，且與頂部剛好沒有接觸；然后打開K，經(jīng)過一段時間，重新達到平衡。已知外界溫度為T0，不計活塞與氣缸壁間的摩擦。求:(i)恒溫熱源的溫度T;(ii)重新達到平衡后左氣缸中活塞上方氣體的體積VX。解析：(i)與恒溫熱源接觸后，在K未打開時，右活塞不動，兩活塞下方的氣體經(jīng)歷等壓過程，由蓋呂薩克定律得：=,解得：T=7 T0/5。 (ii)由初始狀態(tài)的力學平衡條件可知，左活塞的質(zhì)量比右活塞的質(zhì)量大。打開K后，左

14、活塞下降至某一位置，右活塞必須升至氣缸頂，才能滿足力學平衡條件。氣缸頂部與外界接觸，底部與恒溫熱源接觸，兩部分氣體各自經(jīng)歷等溫過程。設左活塞上方氣體壓強為p，由玻意耳定律得：pVx=，(p+p0)(2V0-Vx)= p0 V0聯(lián)立上述二式得： 6 Vx2 -V0Vx -V02=0其解為：Vx =V0；另一解Vx =-V0；不合題意，舍去。13（2013全國新課標理綜II第33題）（2）如圖，一上端開口，下端封閉的細長玻璃管的下部封有長l1=25.0cm的空氣柱，中間有一段長l2=25.0cm的水銀柱，上部空氣柱的長度l3=40.0cm.已知大氣壓強為p0=75.0cmHg?，F(xiàn)將一活塞（圖中未畫

15、出）從玻璃管開口處緩慢往下推，使管下部空氣柱長度變?yōu)閘1=20.0cm.假設活塞下推過程中沒有漏氣，求活塞下降的距離?！久}意圖】本題考查氣體實驗定律及其相關知識點，意在考查考生綜合運用知識解決問題的能力。解析：以cmHg為壓強單位。在活塞下推前，玻璃管上端空氣柱的壓強為：p=p0+l2，設活塞下推后下部空氣柱的壓強為p1，由玻意耳定律得：p1l1= p1 l1。如圖，設活塞下推距離為l，則此時玻璃管上部空氣柱的長度為：L3= l3+ l1- l1-l.設此時玻璃管上部空氣柱壓強為p3，則p3= p1- l2。由玻意耳定律得：p0l3= p3 l3。聯(lián)立上述各式解得：l=15.0cm。14（2

16、013高考山東理綜第36（2）題）（2）我國“蛟龍”號深海探測船載人下潛超七千米，再創(chuàng)載人深潛新紀錄。在某次深潛實驗中，“蛟龍”號探測到990m深處的海水溫度為280K。某同學利用該數(shù)據(jù)來研究氣體狀態(tài)隨海水溫度的變化，如圖所示，導熱性良好的氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體，不計活塞的質(zhì)量和摩擦，氣缸所處海平面的溫度To=300K，壓強P0=1 atm，封閉氣體的體積Vo=3m2。如果將該氣缸下潛至990m深處，此過程中封閉氣體可視為理想氣體。求990m深處封閉氣體的體積（1 atm相當于10m深的海水產(chǎn)生的壓強）。下潛過程中封閉氣體_(填“吸熱”或“放熱”)，傳遞的熱量_（填“大于”或“小于”）外界對

17、氣體所做的功。解析：當氣缸下潛至990m時，設封閉氣體的壓強為p，溫度為T，體積為V，由題意可知：p=100atm，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得：p0V0/T0= pV/T，代入數(shù)據(jù)解得：V=2.810-2m3。放熱 大于15（2013高考上海物理第29題）(7分)利用如圖裝置可測量大氣壓強和容器的容積。步驟如下：將倒U形玻璃管A的一端通過橡膠軟管與直玻璃管B連接，并注入適量的水，另一端插入橡皮塞，然后塞住燒瓶口，并在A上標注此時水面的位置K；再將一活塞置于10ml位置的針筒插入燒瓶，使活塞緩慢推移至0刻度位置；上下移動B，保持A中的水面位于K處，測得此時水面的高度差為17.1cm。拔出橡皮塞，將針

18、筒活塞置于0ml位置，使燒瓶與大氣相通后再次塞住瓶口；然后將活塞抽拔至10ml位置，上下移動B，使A中的水面仍位于K，測得此時玻璃管中水面的高度差為16.8cm。(玻璃管A內(nèi)氣體體積忽略不計，1.0103kg/m3，取g10m/s2)(1)若用V0表示燒瓶容積，p0表示大氣壓強，V示針筒內(nèi)氣體的體積，p1、p2表示上述步驟、中燒瓶內(nèi)外氣體壓強差大小，則步驟、中，氣體滿足的方程分別為、。(2)由實驗數(shù)據(jù)得燒瓶容積V0ml，大氣壓強p0Pa。(3)(單選題)倒U形玻璃管A內(nèi)氣體的存在(A)僅對容積的測量結果有影響(B)僅對壓強的測量結果有影響(C)對二者的測量結果均有影響(D)對二者的測量結果均無影響答案：（1）p0(V0+V)=( p0+p1) V0; p0V0=( p0-p2) (V0+V);（2）560 9.58104（3）C解析：（1）對于步驟，根據(jù)玻意耳定律可得p0(V0+V)=( p0+p1) V0;對于步驟，根據(jù)玻意耳定律可得p0V0=( p0-p2) (V0+V);（2）聯(lián)立解得V0V=5610ml=560ml；p0p1=560.1711.010310 Pa=9.58104 Pa。（3）倒U形玻璃管A內(nèi)氣體的存在對二者的測量