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    8．(2008年高考江苏卷．物理．12)(1)空气压缩机在一次压缩过程中.活塞对气缸中的气体做功为2.0×105J.同时气体的内能增加了1.5×l05J．试问:此压缩过程中.气体 的热量等于 J．(2)若一定质量的理想气体分别按图6所示的三种不同过程变化.其中表示等压变化的是 .该过程中气体的内能 (填“增加 .“减少 或“不变 ). 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    （2008年高考江苏卷．物理．7）现代物理学认为，光和实物粒子都具有波粒二象性。下列事实中突出体现波动性的是（  ）

    A．一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多

    B．肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的

    C．质量为10-3kg、速度为10-2m/s的小球，其德布罗意波长约为10-28m，不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹

    D．人们常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距大致相同

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    (2010年高考江苏卷)一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直．先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1 s时间内均匀地增大到原来的两倍．接着保持增大后的磁感应强度不变，在1 s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半．先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为(　　)

    A．　　　　　　　　　　　               B．1

    C．2                                                       D．4

     

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    (2010年高考江苏卷)研究光电效应的电路如图15－1－3所示．用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流．下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象中，正确的是(　　)

    图15－1－3

    图15－1－4

     

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    （2007年高考江苏卷．物理．3）光的偏振现象说明光是横波，下列现象中不能反映光的偏振特性的是

    A、一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化

    B、一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光与折射光线之间的夹角恰好是900时，反射光是偏振光

    C、日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振光片可以使景象更清晰

    D、通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到秋色条纹

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    某物体以30 m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10 m/s2，则5 s内物体的[2008年高考·上海物理卷](　　)

    A.路程为65 m

    B.位移大小为25 m，方向向上

    C.速度改变量的大小为10 m/s

    D.平均速度大小为13 m/s，方向向上

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                                      高考真题

    1．【解析】因温度保持不变，分子的平均动能不变，所以选项A错；活塞上方液体逐渐流出，理想气体压强减小，体积增大，所以气体分子对活塞撞击的次数减小，单位时间气体分子对活塞的冲量保持减小，由热力学第一定律，气体对外界做功等于气体从外界吸收的热量，选项D对．

    【答案】D

    2．【解析】由PV/T为恒量，由图像与坐标轴围成的面积表达PV乘积，从实线与虚线等温线比较可得出，该面积先减小后增大，说明温度T先减小后增大，内能先将小后增大。所以选项B正确

    【答案】B

    3．【解析】A错误之处在于气体分子是无规则的运动的，故失去容器后就会散开；D选项中没考虑气体的体积对压强的影响；F选项对气温升高，分子平均动能增大、平均速率增大，但不是每个分子速率增大，对单个分子的研究是毫无意义的。

    【答案】BCE      

    4．【解析】初始时，两室气体的温度相同，故分子平均动能相等，A错；因为气缸是绝热的，所以气缸内气体的总的内能守恒，由于隔板导热，重新平衡后两种气体温度仍相同，即气体内能仍相等，所以每种气体内能均不变，B错；氢气通过隔板对氧气做功，而内能不变，由热力学第一定律可知氢气一定吸收了来自氧气的热量，C正确；达到平衡的过程中，氢气对氧气做功，氧气内能增加；热量从氧气传递到氢气内能又减少，D正确。

    【答案】CD

    5．【解析】大气压是由大气重量产生的。大气压强p==，带入数据可得地球表面大气质量m=5.2×1018kg。标准状态下1mol气体的体积为v=22.4×10-3m3，故地球表面大气体积为V=v=×22.4×10-3m3=4×1018m3，B对。

    【答案】B

    6．【解析】①由玻意耳定律得：，

    式中V是抽成真空后活塞下方气体体积

            由盖?吕萨克定律得：             

                        解得：T/＝1.2T

          ②由查理定律得：

                    解得：p2＝0.75p0

    7．【解析】封闭气体的压强等于大气压与水银柱产生压强之差，故左管内外水银面高度差也为h，A对；弯管上下移动，封闭气体温度和压强不变，体积不变，B错C对；环境温度升高，封闭气体体积增大，则右管内的水银柱沿管壁上升，D对。

    【答案】ACD

    8．【解析】（1）由热力学第一定律△U = W＋Q，代入数据得：1.5×105 = 2.0×105＋Q，解得Q = -5×104；

    （2）由PV/T=恒量，压强不变时，V随温度T的变化是一次函数关系，故选择C图；

    （3）1g水的分子数 N = NA ，1cm2的分子数 n =N≈7×103 （6×103～7×103都算对）。

    【答案】（1）答案：放出；5×104；（2）C；增加；（3）7×103（6×103～7×103都算对）

    9．【解析】（1）物体间存在分子力，所以要想想使玻璃板离开水面，必须用比玻璃板重力，因为分子间存间相互用用力；扩散运动，是由于分子永不停息地作无规律运动

    【答案】小于，分子的无规律运动．

    10．【解析】本题考查玻马定律，对气体作为研究对象，分第一次加小盒沙子和第二次加沙子两次列玻马定律方程求解。

    设大气和活塞对气体的总压强为p0，加一小盒沙子对气体产生的压强为p，图8

     

    由玻马定律得

                            ①     

    由①式得

                                       ②

    再加一小盒沙子后，气体的压强变为p0+2p。设第二次加沙子后，活塞的高度为h′

    ′                                          ③

    联立②③式解得

    h′=                                                     ④

    【答案】h

    11．【解析】由于轮胎容积不变，轮胎内气体做等容变化。设在T0＝293K充气后的最小胎压为Pmin，最大胎压为Pmax。依题意，当T1＝233K时胎压为P1＝1.6atm。根据查理定律

    ，即解得：Pmin＝2.01atm

    当T2＝363K是胎压为P2＝3.5atm。根据查理定律

    ，即解得：Pmax＝2.83atm

    【答案】：Pmax＝2.83atm    Pmax＝2.83atm

    12．【解析】（1）设气体初态压强为p1,体积为V1；末态压强为p2,体积为V2，由玻意耳定律

    p1V1= p1V1              代入数据得p2=2.5 atm                    

     微观察解释：温度不变，分子平均动能不变，单位体积内分子数增加，所以压强增加。

            （2）吸热。气体对外做功而内能不变，根据热力学第一定律可知气体吸热。

    【答案】分子平均动能不变，单位体积内分子数增加，所以压强增加p2=2.5 atm

    名校试题

    1．【解析】因温度不变，所以内能不变，活塞缓慢向右移动，体积变大，压强减小，对外界做功，由热力学第一定律必吸收热量，所以选项BD对

    【答案】BD

    2．【解析】由于不计气体分子间的作用力，则不考虑分子势能，气体分子的内能即为分子的总动能。由状态A变为状态B时，气体的温度升高，则内能增加，而体积增大，气体对外做功，据热力学第一定律可知，物体需要从外接吸收热量。单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数与两个因素有关：分子数密度和分子的平均速率。气体的体积增大，分子数密度跟体积有关，体积变大，分子数密度减小；温度升高，分子的平均速率增大，故而该选项不能确定。气体温度升高，分子的平均动能增大，但是并非每个分子的动能都增加，选项C错误。由于气体的体积变大，密度减小，气体对光的折射率将变小，光在其中的传播速度会增大，选项D正确。

    【答案】AD

    3．【解析】气体分子距离远大于分子大小，所以气体的体积远大于所有气体分子体积之和，A项错；温度是物体分子平均动能的标志，是表示分子热运动剧烈程度的物理量，B项正确；气体压强的微观解释是大量气体分子频繁撞击产生的，C项正确；气体膨胀，说明气体对外做功，但不能确定吸、放热情况，故不能确定内能变化情况，D项错。

    【答案】BC

    4．【解析】⑴设密闭气体温度升高1℃，内能的增量为△U，则有

    △U=Q1                                               ①

    △U=Q2+W                                            ②

    对活塞用动能定理得：

    W内+W大气－Gh=0                                       ③

    W大气=－P0Sh                                           ④

    W=－W内                                                                             ⑤

    解②③④⑤得：Q2=△U+（P0S+G）h                      ⑥

    ∴Q1 ＜Q2                                                                                                                              ⑦

    由此可见，质量相等的同种气体，在定容和定压两种不同情况下，尽管温度变化相同，但吸收的热量不同，所以同种气体在定容下的热比容与在定压下的热比容不同

    ⑵解①⑥两式得：

    h=            

    【答案】（1）质量相等的同种气体，在定容和定压两种不同情况下，尽管温度变化相同，但吸收的热量不同，所以同种气体在定容下的热比容与在定压下的热比容不同

        （2）

    5．【解析】1.BCD　

    2.（1）ACB过程内能增加　  ACB过程中　　W1＝－280J，Q1＝410J

    由热力学第一定律　UB－UA＝W1＋Q1＝130J　　　                   

       气体内能的变化量为130J

    （2）BDA过程中气体放热　　　

     因为一定质量理想气体的内能只是温度的函数，BDA过程中气体内能变化量

    　　UA－UB＝－130J　　　　　　又因气体对外界做功200J

    　由热力学第一定律　  UA－UB＝W2＋Q2

    　Q2＝－330J　　         放出热量330J

    【答案】（1）BCD   （2）330J

    6．【解析】(1)ADE

    (2)①对于理想气体：

    A→B      ∴     

    B→C       ∴ 

    ②A→C  由温度相等得：

    ⑶A→C的过程中是吸热.吸收的热量

    【答案】（1）ADE   （2）  （3）吸收的热量

    7．【解析】（1）不违反，内能不可能全部转化为电能，而不产生其他影响（2分）.产生电能是因为被火焰加热的铜铁丝内能的转化（1分），其内能一部分转化为电能（1分），一部分传递给冰水（1分）

    （2）①理想气体温度不变，内能不变，体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律知，气体放热．   （2分）

    ②根据玻意耳定律：     （2分）

    活塞移动后气体的体积为：=25 cm3  

    【答案】（1）不违反  （2）25 cm3  

     

    （2）根据热力学第一定律   △U=W+Q=－4J  （2分）

    锅内气体内能减少，减少了4J   （2分）

    （3）当限压阀受到的向上的压力等于限压阀的重力和大气压力的合力时，气体将排出锅外，锅内气体压强不再升高，压强达最大，此时温度最高。

    锅内最大压强为                

    代入数据得  p=2.4×105  Pa    （1分）

    此时水的沸点  ℃ 

    【答案】（1） NA    （2）   减少了4J   （3）℃

    9．【解析】（1）以表内气体为研究对象，初状态的压强为，温度为

        T1=273+27=300K，设末状态的压强为p2，温度为T2=273―21=252K，根据气体状态方程，有

                                                                        

        解得                                            

        如果手表的表盘玻璃是向内爆裂的，则外界的大气压强至少为

    ，大于山脚下的大气压强（即常温下大气压强），这显然是不可能的，所以可判断手表的表盘玻璃是向外爆裂的。

       （2）当时外界的大气压强为：   

    【答案】（1）手表的表盘玻璃是向外爆裂的 （2）

    10．【解析】（1）取活塞为研究对象，由受力平衡得 …………①

       （2）气体对外做功 …………②

        由热力学第一定律得 …………③

        解得 …………④

       （3）设活塞回到原位置时，气体的温度为T2

        则 …………⑤

        由气态方程             …………⑥

        解得      …………⑦

     【答案】 （1） （2）  

    （3）

    考点预测题

    1．【解析】A、B正确。无论怎样压缩，气体分子间距离一定大于r0，所以气体分子间一定表现为引力。空气压缩到一定程度很难再压缩不是因为分子斥力的作用，而是气体分子频繁撞击活塞产生压强的结果，应该用压强增大解释，所以C不正确。磁铁吸引铁屑是磁场力的作用，不是分子力的作用，所以D也不正确

    【答案】ABD

    2．【解析】1 g水的分子个数个，则完成任务所需时间t = =6×1018小时，约为100000年。所以选项C正确。

    【答案】C      

    3．【解析】做功和传递热量都可以使物体的内能发生改变，焦耳实验中是通过做功来增加水的内能，所以选项C正确；就放体内能的改变来说，做功和热传递是等效的，这是研究热功当量的前提，通过焦耳实验可测定热泪盈眶功当量，所以选项A正确，一个物体的内能是无法测量的，而在某种过程中物体内能的变化却是可以测定的，热量就是用来测定内能变化的一个物体量，所以选项B和D都错。                                                   

    【答案】AC

    4．【解析】研究瓶内水量与保温效果的关系，则水量变化而其它因素不变，1、3、5满足要求，而2、4、6时间因素发生变化，A正确B错；若研究初始水温与保温效果的关系，则初始水温不同，其它因素相同，C不满足要求，错；若研究保温时间与保温效果的关系，则保温时间不同其它因素相同，D不能满足要求。

    【答案】A

    5．【解析】由于两种状态下压强相等,所以在单位时间单位面积里气体分子对活塞的总冲量肯定相等，B错C对；由于b状态的温度比a状态的温度要高，所以分子的平均动量增大，因为总冲量保持不变，因此b状态单位时间内冲到活塞的分子数肯定比a状态要少，A对；由a到b，气体温度升高，内能增大，体积增大，对外做功，由热力学第一定律可知气体一定吸热，D错。

    【答案】AC

    6．【解析】当气体增大时，气体对外界做功，当气体减小时，外界对气体做功；故A选正确；根据＝常数，p增大时，V不一定变化，故B选项错；在V减小的过程中，可能向外界放热，根据ΔE＝W＋Q可知，内能不一定增大，故C选项错误；Q＝0的过程中，W不一定为0，故D选项错误。考查热力学第一定律、气体压强、体积、温度三者的关系。难度较易。

    【答案】A

    7．【解析】由于是漏气过程，钢瓶内氧气分子总数在减少，但是温度不变，分子的平均动能不变，（因为温度是分子平均动能的标志），故选项A错，由于分子数目的减少，氧气瓶内容积不变，密度必然降低，选项B正确；在温度不变的情况下，钢瓶内分子数目减少，相同时间撞击单位面积的容器壁的分子数目减少，氧气分子对钢瓶壁的压强将变小。氧气瓶在缓慢地漏气过程中，气体的总体积是变大了，氧气对外做了功，选项D错；氧气对外做了功，自身内能将减少，温度应该降低，但是瓶内温度不变，说明必然吸收了外界的热量，选项C项正确

    【答案】BC

    8．【解析】由受力分析和做功分析知，在气体缓缓膨胀过程中，活塞与砝码的压力对气体做负功，大气压力对气体做负功，根据热力学第一定律得

    ∆U=W + Q                 　　

    　   　 

    【答案】　　

    9．【解析】此题以煤气泄漏到不通风的厨房是很危险的进行设问，巧妙考查热学中理想气体的等温、等容规律，以及改变内能的两种方式。

    (1)居民厨房的体积为V2=24m3=24000L

    设有V­1升煤气泄漏出来，将其作为研究对象，它经历等温过程，泄漏前后的气压为P1和P2。由    P1V1=P2V2

    达到发生爆炸的气压条件是：P2=0.05atm

    V1=P2V2/P1

    代入数值，得V1=0.05×24000/4.00=300L

    (2)爆炸瞬间气体来不及外泄，经历的是一个等容过程。

    爆炸前的温度和压强力：

    T1=(27+273)K=300K       P1=1.05atm

    爆炸后的温度和压强为：T2=(200+273)K=2273K        P2=？

    由等容过程P1/T1=P2/T2

    得  P2=(T2/T1)P1           

    代入数值，得P2=(2273/300)×1.05atm=7.96atm≈8 atm   

    (3)爆炸时，煤气将其化学能转化为气体的内能，爆炸后的气体将其内能通过发光、推动周围的空气膨胀产生声波、作用于墙壁等方式转移。

    【答案】（1）300L  （2）8 atm

    10．【解析】设气压计玻璃管内水银柱的截面积为S，质量为m，仪器舱飞行过程中，舱内气体的温度为T，压强为P，对水银柱应用牛顿第二定律有

         ①

    由于仪器舱内被封闭气体的体积不变，故对被封闭气体在起飞前后的过程应用查理定律有：

       ②

    由①得   

    由②得   

    【答案】

    11．【解析】此题以考生较熟悉生活现象为题材，考查平均压强的概念和动量定理，以及考生的估算能力。以1秒内下落的雨滴为研究对象，设圆柱形水杯的底成积为S，其质量为，根据动量定理，而，所以P=，故选项A正确。

    【答案】A

    12．【解析】（1）本小题是一道联系高新科技实际的题目, 考查考生收集、处理信息和获取新知识的能力，考查对热力学第二定律的理解，考查实验探究能力。

    (1)a. 原子在确定方向上有规律地排列，在不同方向上原子的排列规律一般不同。( 3分)

     b. 原子排列具有一定对称性。

    (2) 制冷机正常工作时，室内工作器从室内吸收热量，同时将冷风向室内散发, 室外工作器向外散热。若将一台正在工作的电冰箱的门打开，尽管它可以不断地向室内释放冷气，但同时冰箱的箱体向室内散热，就整个房间来说，由于外界通过电流不断有能量输入，室内的温度会不断升高。

    【答案】（1）a. 原子在确定方向上有规律地排列，在不同方向上原子的排列规律一般不同。 b. 原子排列具有一定对称性。（2）室内的温度会不断升高。

    13．【解析】高压锅是现代家庭厨房中常见的炊具之一，以物理角度看：高压锅从外形到工作过程都包含有许多的物理知识在里面．高压锅的基本原理就是利用增大锅内的气压，来提高烹饪食物的温度，从而能够比较快的将食物煮熟．

    （1）①水的沸点随液面上方气压的增大而升高； ②力的平衡；

     ③压强 ；④熔点（熔化）．

    （2）高压锅一旦安全阀失效，锅内气压过大，锅内温度也随之升高，当温度达到易熔片的熔点时，再继续加热易熔片就会熔化，锅内气体便从放气孔喷出，使锅内气压减小，从而防止爆炸事故发生．

    （3）

    P＝Po＋Pm＝1．01×105Pa＋＝1．63×105Pa

    由图像可得锅内最高温度大约为115℃．

    若要把这种锅向西藏地区销售，由于西藏大气压较小，要使锅内最高温度仍为115℃，锅内外压强差变大，应适当提高锅的承压能力，并适当增加安全阀的质量．

    【答案】（1） 见上  （2）见上    （3）大约为115℃．

    14．【解析】（由于生活周边人们可以利用的能源不断的减少，做为新能源的太阳能正逐渐受到人们的关注，太阳能热水器就是直接利用太阳光的辐射加热水的，此过程中将太阳能直接转化为水的内能．由于技术条件的限制，在利用太阳能加热的过程中还不能做到完全转化，所以太阳能热水器在利用过程中还有一个效率的问题．

    （1）将100Kg的水从20℃加热到40℃时，水吸收的热量为：

    Q＝cm（t－t0）

    ＝4.2×103Ｊ/（Kg•℃）×100 Kg×20℃＝8.4×106Ｊ　

    消耗的电能：

    Ｗ＝Ｑ／η＝8.4×106Ｊ／80%＝1.05×107Ｊ≈3KW•h　

    加热时间：t＝Ｗ／Ｐ＝3KW•h／1.5ＫＷ＝2h

    (2) t ＝8.4×106Ｊ／［1.0×103J／（m2 •s）×1.5 m2×40%］

    ＝1.4×104s≈4h

    (3) 通过（1）和（2）的计算说明：电热水器的优点是加热同样多的水所需时间短；太阳能热水器的优点是节约能源．

    【答案】（1）2h  （2）4h   （3）电热水器的优点是加热同样多的水所需时间短；太阳能热水器的优点是节约能源．

     

     

     


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