2010年高考物理试卷汇编(选修33)

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E p 与两分子间距离r 的关系曲线。下列说法正确的是

A ．当r 大于r 1时，分子间的作用力表现为引力

B ．当r 小于r 1时，分子间的作用力表现为斥力

C ．当r 等于r 2时，分子间的作用力为零

D ．当r 由r 1变到r 2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r 0时分子势能最小，即r 0= r 2。当r 小于r 1时分子力表现为斥力；当r 大于r 1小于r 2时分子力表现为斥力；当r 大于r 2时分子力表现为引力，A 错BC 对。在r 由r 1变到r 2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：pV=PS l c =，S 一定，l 变大，p 变小，根据0p p gh ρ=-，h 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V a e V =，因

为V d e V <，所以V d a V <，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?10－3m 2.一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/s 2）。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50mg P P 1.4110pa S =+=?， 由理想气体状态方程由：1212PV PV T T =可得：2T 306K =,0233t C =

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 ＝2cm 2。在电键K 断开时，两室中气体压强均为p 0＝240Pa ，ND 间距l 1＝

1μm ，DM 间距l 2＝3μm 。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l 1’＝3μm ，DM 间距l 2’＝1μm ，活塞D

所带电量的绝对值q ＝ε0SE （式中E 为D 与M 所带电荷产生的合场强，常量ε0＝8.85?10－12C 2/Nm 2）。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E M 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p 0，设电键合上后，两室中气体压强分别为p 1、p 2，由玻意耳定律p 0l 1S ＝p 1l 1’S ，p 1＝p 0/3＝80Pa ，p 0l 2S ＝p 2l 2’S ，p 2＝3p 0＝720Pa ，

（2）活塞受到的气体压强差为?p ＝p 2－p 1＝640Pa ，活塞在气体压力和电场力作用下处于平衡，电场力F ＝?pS ＝0.128N ，

（3）因为E 为D 与M 所带电荷产生的合场强，M E 是M 所带电荷产生的场强大小，所以E=2M E ,所以0q sE ε==02m sE ε，所以M E =0F 2M F q sE ε=,得M

E 6610/N c ==?。

电源电压'2212M U E l V ==.

（4）因MD U 减小，MD E 减小，向下的力F 减小，DN U 增大，DN E 减小，向上的力F 增大，活塞向上移动。

9、（江苏卷）12．A.（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/3m 和2.1kg/3m ，空气的摩尔质量为0.029kg/mol ，阿伏伽德罗常数A N =6.0223110mol -?。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1P V

∝，选项B 正确。 （2）根据热力学第一定律：ΔU=W+Q ，第一阶段W 1=24kJ ，ΔU 1=0，所以Q 1=－24kJ ，放热；第二阶段

W 2=0，ΔQ 2=－5kJ 放热，所以ΔU 2=－5kJ 。又ΔU=ΔU 1+ΔU 2=－5kJ ，即内能减少5kJ ； Q=Q 1+Q 2=－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()A V n N M

ρρ-?=海岸，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02.4T 、压强为01.2p 的理想气体．0p 和0T 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U T α=，α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1V ：

(ii)在活塞下降过程中，气缸内气体放出的热量Q .

【答案】 (ⅰ) 112V V = ；(ⅱ) 0012

Q p V T α=+ 【解析】 (ⅰ)在气体由压缩01.2p p =下降到0p 的过程中，气体体积不变，温度由02.4T T =变为1T ，由查理定律得 01p T T p = ①

在气体温度由1T 变为0T 的过程中，体积由V 减小到1V ，气体压强不变，由着盖·吕萨克定律得 110T V V T = ②

由①②式得 112V V = ③

(ⅱ)在活塞下降过程中，活塞对气体做的功为

01()W p V V =- ④

在这一过程中，气体内能的减少为

10()U T T α?=- ⑤

由热力学第一定律得，气缸内气体放出的热量为

Q W U =+? ⑥

由②③④⑤⑥式得

0012Q p V T α=+ 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υ表示分子速率，纵坐标()f υ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

内【解析】外力F 做正功，W>0；绝热，Q=0；由热力学第一定律0=+> U Q W ，能增加，温度升高；另外，由=PV/T C 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，200800600E Q W ?=+=-+=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0v ，开始时内部封闭气体的压强为o p 。经过太阳曝晒，气体温度由0300T k =升至1350T K =。

（1）求此时气体的压强。

（2）保持1350T K =不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到

P 0。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）076

p （2）67 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0101p p T T =得1100076

T p p p T == （2）由玻意耳定律100pV p V =得100076p V V V p =

= 所以比值为0167

V V = 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。

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