2007年高考物理试题分类汇编-热学

全国卷Ⅰ如图所示，质量为m的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内，活塞与气缸之间无摩擦。a态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态，b态是气缸从容器中移出后，在室温（27⁰C）中达到的平衡状态。气体从a态变化到b态的过程中大气压强保持不变。若忽略气体分子之间的势能，下列说法正确的是（ ）

A、与b态相比，a态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多

B、与a态相比，b态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大

C、在相同时间内，a、b两态的气体分子对活塞的冲量相等

D、从a态到b态，气体的内能增加，外界对气体做功，气体对外界释放了热量

全国卷Ⅱ对一定量的气体，下列说法正确的是

A、在体积缓慢地不断增大的过程中，气体一定对外界做功

B、在压强不断增大的过程中，外界对气体一定做功

C、在体积不断被压缩的过程中，内能一定增加

D、在与外界没有发生热量交换的过程中，内能一定不变

北京卷为研究影响家用保温瓶保温效果的因素，某同学在保温瓶中灌入热水，现测量初始水温，经过一段时间后再测量末态水温。改变实验条件，先后共做了6次实验，实验数据记录如下表：

序号	瓶内水量（mL）	初始水温（^0C）	时间（h）	末态水温（^0C）
1	1000	91	4	78
2	1000	98	8	74
3	1500	91	4	80
4	1500	98	10	75
5	2000	91	4	82
6	2000	98	12	77

下列眼镜方案中符合控制变量方法的是

A、 若研究瓶内水量与保温效果的关系，可用第1、3、5次实验数据

B、 若研究瓶内水量与保温效果的关系，可用第2、4、6次实验数据

C、 若研究初始水温与保温效果的关系，可用第1、2、3次实验数据

D、 若研究保温时间与保温效果的关系，可用第4、5、6次实验数据

四川卷如图所示，厚壁容器的一端通过胶塞插进一只灵敏温度计和一根气针，另一端有个用卡子卡住的可移动胶塞。用打气筒慢慢向筒内打气，使容器内的压强增加到一定程度，这时读出温度计示数。打开卡子，胶塞冲出容器后

A．温度计示数变大，实验表明气体对外界做功，内能减少

B．温度计示数变大，实验表明外界对气体做功，内能增加

C．温度计示数变小，实验表明气体对外界做功，内能减少

D．温度计示数变小，实验表明外界对气体做功，内能增加

上海卷如图所示，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U型玻璃管内，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h，能使h变大的原因是（）

（A）环境温度升高。 （B）大气压强升高。

（C）沿管壁向右管内加水银。 （D）U型玻璃管自由下落。

上海卷如图所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B左面汽缸的容积为V₀，A、B之间的容积为0.1V₀。开始时活塞在B处，缸内气体的压强为0.9p₀（p₀为大气压强），温度为297K，现缓慢加热汽缸内气体，直至399.3K。求：

（1）活塞刚离开B处时的温度T_B；

（2）缸内气体最后的压强p；

（3）在右图中画出整个过程的p-V图线。

（1）＝，T_B＝333K，

（2）＝，p＝1.1p₀，

（3）图略。

天津卷A、B两装置，均由一支一端封闭，一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他条件都相同。将两管抽成真空后，开口向下竖直插入水银槽中（插入过程没有空气进入管内），水银柱上升至图示位置停止。假设这一过程水银与外界没有热交换，则下列说法正确的是B

A.A中水银的内能增量大于B中水银的内能增量

B.B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量

C.A和B中水银体积保持不变，故内能增量相同

D.A和B中水银温度始终相同，故内能增量相同

广东卷一定质量的理想气体，在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p₁、V₁、T₁，在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p₂、V₂、T₂，下列关系正确的是

A．p₁ =p₂，V₁=2V₂，T₁= T₂ B．p₁ =p₂，V₁=V₂，T₁= 2T₂

C．p₁ =2p₂，V₁=2V₂，T₁= 2T₂ D．p₁ =2p₂，V₁=V₂，T₁= 2T₂

广东卷图7为焦耳实验装置图，用绝热性能良好的材料将容器包好，重物下落带动叶片搅拌容器里的水，引起水温升高。关于这个实验，下列说法正确的是

A．这个装置可测定热功当量

B．做功增加了水的热量

C．做功增加了水的内能

D．功和热量是完全等价的，无区别

江苏卷分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质。据此可判断下列说法中错误的是

A、 显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的作无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性

B、 分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大

C、 分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大

D、在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素

江苏卷如图所示，绝热气缸中间用固定栓将可无摩擦移动的导热隔板固定，隔板质量不计，左右两室分别充有一定量的氢气和氧气（视为理想气体）。初始时，两室气体的温度相等，氢气的压强大于氧气的压强，松开固定栓直至系统重新达到平衡，下列说法中正确的是

Ａ、初始时氢分子的平均去动能大于氧分子的平均动能

Ｂ、系统重新达到平衡时，氢气的内能比初始时的小

Ｃ、松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中有热量从氧气传递到氢气

Ｄ、松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中，氧气的内能先增大后减小

重庆卷氧气钢瓶充气后压强高于外界人气压，假设缓慢漏气时瓶内外温度始终相等且保持不变，氧气分子之间的相互作用.在该漏气过程中瓶内氧气

A.分子总数减少，分子总动能不变 B.密度降低，分子平均动能不变

C.吸收热量，膨胀做功 D.压强降低，不对外做功

海南卷（１）有以下说法：

　　Ａ. 气体的温度越高，分子的平均动能越大

B. 即使气体的温度很高，仍有一些分子的运动速度是非常小的

C. 对物体做功不可能使物体的温度升高

D. 如果气体分子间的相互作用力小到可以忽略不计，则气体的内能只与温度有关

E. 一由不导热的器壁做成的容器，被不导热的隔板分成甲、乙两室。甲室中装有一定质量的温度为Ｔ的气体，乙室为真空，如图所示。提起隔板，让甲室中的气体进入乙室，若甲室中气体的内能只与温度有关，则提起隔板后当气体重新达到平衡时，其温度仍为Ｔ

F. 空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作是不遵守热力学第二定律的。

G. 对于一定量的气体，当其温度降低时，速度大的分子数目减少，速率小的分子数目增加

H. 从单一热源吸取热量使之全部变成有用的机械功是不可能的

其中正确的是_Ａ、Ｂ、Ｅ、Ｇ

（选对一个给１分，选错一个扣１分，选错两个扣３分，选错三个扣５分，最低得分为０分）

　（２）如图，在大气中有一水平放置的固定圆筒，它由a、b和c三个粗细不同的部分连接而成的，各部分的横截面积分别为、和。已知大气压强为p_o，温度为Ｔ_o。两活塞Ａ和Ｂ用一根长为４l的不可伸长的轻线相连，把温度为T_o的空气密封在两活塞之间，此时两活塞的位置如图所示。现对被密封的气体加热，使其温度缓慢上长升到Ｔ。若活塞与圆筒壁之间的摩擦可忽略，此时两活塞之间气体的压强可能为多少？

解：设加热前，被密封气体的压强为p₁,轻线的张力为f。因而活塞处在静止状态，对Ａ活塞有

　　　　　　　　　　　　①

对Ｂ活塞有

　　　　　　　　　　　　　　②　

由①②式得

　　　　p₁=p₀ ③

f=0 ④　

即被密封气体的压强与大气压强相等，细线处在拉直的松驰状态。这时气体的体积

　　　　　　　　　　　⑤

对气体加热时，被密封气体温度缓慢升高，两活塞一起向左缓慢移动。气体体积增大，压强保持p₁不变，若持续加热，此过程会一直持续到活塞向左移动的距离等于l为此，这时气体体积

　　　　　　　　　　　　　　⑥

设此时气体的温度为Ｔ₂,由盖－吕萨克定律有

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　⑦

由③⑥⑦式得

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　⑧

由此可知，当时，气体的压强

　　　　p₂=p₀ ⑨

当Ｔ＞Ｔ₂时，活塞已无法移动，被密封气体的体积保持Ｖ_２不变，气体经历一等容升压过程。当气体的温度为Ｔ时，设其压强为p，由查理定律，即有

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　⑩

由⑧⑨⑩式得

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

即当Ｔ＞Ｔ时，气体的压强为。

评分参考：，③式2分，⑥式１分，⑧⑨式各１分；式２分。

宁夏卷如图所示，两个可导热的气缸竖直放置，它们的底部都由一细管连通（忽略细管的容积）。两气缸各有一个活塞，质量分别为m₁和m₂，活塞与气缸无摩擦。活塞的下方为理想气体，上方为真空。当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度h。（已知m₁＝3m，m₂＝2m）

⑴在两活塞上同时各放一质量为m的物块，求气体再次达到平衡后两活塞的高度差（假定环境温度始终保持为T₀）。

⑵在达到上一问的终态后，环境温度由T₀缓慢上升到T，试问在这个过程中，气体对活塞做了多少功？气体是吸收还是放出了热量？（假定在气体状态变化过程中，两物块均不会碰到气缸顶部）。

⑴设左、右活塞的面积分别为A^/和A，由于气体处于平衡状态，故两活塞对气体的压强相等，即：

由此得：

在两个活塞上各加一质量为m的物块后，右活塞降至气缸底部，所有气体都在左气缸中。

在初态，气体的压强为，体积为；在末态，气体压强为，体积为（x为左活塞的高度）。由玻意耳－马略特定律得：

解得： 即两活塞的高度差为

⑵当温度由T₀上升至T时，气体的压强始终为，设x^/是温度达到T时左活塞的高度，由盖·吕萨克定律得：

活塞对气体做的功为：

在此过程中气体吸收热量

山东卷某压力锅结构如图所示。盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起。假定在压力阀被顶起时，停止加热。

（1）若此时锅内气体的体积为V，摩尔体积为V₀，阿伏加德罗常数为N_A，写出锅内气体分子数的估算表达式。

(2)假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功1J,并向外界释放了2J的热量。锅内原有气体的内能如何变化？变化了多少？

（3）已知大气压强P随海拔高度H的变化满足P=P₀（1-αH），其中常数α＞0。结合气体定律定性分析在不同的海拔高度使用压力锅，当压力阀被顶起时锅内气体的温度有何不同。

（1）设锅内气体分子数为n

n=V/V₀·N_A

（2）根据热力学第一定律

ΔE=W+Q=-3J

锅内气体内能减少，减少了3J

（3）由P=P₀（1-αH）（其中α＞0）知，随着海拔高度的增加，大气压强减小；

由P₁=P+mg/S知，随着海拔高度的增加，阀门被顶起时锅内气体压强减小；

根据查理定律P₁/T₁=P₂/T₂

可知阀门被顶起时锅内气体温度随着海拔高度的增加而降低。