摘要：本文對2008年全國高考物理試題的熱學部分作了解答和分析。

關鍵詞：溫度：熱量；布朗運動；內能；機械能；熱力學第一定律；熱力學第二定律

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A文章編號：1003-61

48(2008)11(S)-0047-2

今年高考熱學試題同往年試題一樣相對簡單，涉及的14個知識點全為Ⅰ級要求，現將2008年高考部分試題的熱學部分作一解析。

1．(全國Ⅰ卷)已知：地球半徑為6．4×106m，空氣的摩爾質量29×10-3kg／mol，一個標準大氣壓約為1．0×105Pa，利用以上數據可估算出地球表面大氣在標準狀下的體積為

A．4×1016m3。

B．4×1018m3。

C．4×1020m3。

D．4×1022m3。

析與解 中學物理認為大氣壓是由大氣自身重量引起的，它等于地面單位面積所受到空氣的壓力。整個大氣重量為：G=P04πR2，4πR2為

地球的表面積，代入相關數據可得G=5．21×1019(N)。大氣質量M=5．21×1018(kg)，由標準狀態(tài)下空氣的摩爾質量求出空氣密度ρ=1．29kg／m3。那么大氣的體積V=4×1018m3。所以正確答案應為B。

2．(全國Ⅱ卷)對一定質量氣體下列說法正確的是：

A．氣體體積為所有氣體的分子體積之和。

B．氣體分子的熱運動越劇烈，氣體溫度越高。

C.氣體對器壁的壓強是大量分子對器壁碰撞的結果。

D．當氣體彭脹時，氣體分子之間勢能減小，因而氣體內能減小。

析與解 由氣體分子動理論知道：氣體的體積是氣體分子所能到達的空間，通常為容器的容積，而不是組成氣體所有分子體積之和，故答案A是錯的。氣體溫度微觀本質是氣體內部分子熱運動強弱程度的反映，它是大量分子熱運動的集體表現，溫度越高，熱運動越劇烈，故答案B是正確的。氣體壓強是大量分子對容器壁劇烈碰撞結果，故答案C是正確的。氣體內能是系統(tǒng)內分子運動的動能，分子間相互作用勢能及分子內部原子振動的勢能之和，由氣體的溫度和體積決定，當氣體膨脹時雖然勢能減小，但溫度如何變化并不知道，所以其內能不一定減小，故答案D也是錯的。

3．(四川卷)下列說法正確的是：

A．物體吸收熱量，溫度一定升高。

B．熱量只能從高溫物體向低溫物體傳遞。

C.遵守熱力學第一定律的過程一定能實現。

D．做功和熱傳遞是改變物體內能的兩種方式。

析與解 熱量是引起物體溫度變化的原因，但不是唯一原因，故答案A是錯的。熱力學第一定律是熱現象的能量轉化和守恒定律，自然界的一切熱現象都不能違背熱力學第一定律，但是遵從熱力學第一定律的過程不一定都能發(fā)生，能否發(fā)生還得看是不是遵從熱力學第二定律，故答案C是錯的。例如：低溫熱源不能自動向高溫熱源傳熱，也就是熱量由低溫物體向高溫物體傳遞是有條件的(依靠外界做功)，所以說熱量只能從高溫物體向低溫物體傳遞也是不對的，故答案B也是錯的。從以上分析看出只有答案D是對的。

4．(天津卷)下列說法正確的是：

A.布朗運動是懸浮在液體中的固體顆粒分子無規(guī)則運動的反映。

B．沒有摩擦的理想熱機可以把吸收的能量全部轉化為機械能。

C．知道某物質的摩爾質量和密度可求出阿伏加德羅常數。

D．內能不同的物體，它們分子熱運動平均動能可能不同。

析與解 布朗運動是懸浮在液體中的固體顆粒受到液體分子各方向不平衡撞擊而引起的，是液體分子無規(guī)則運動的反映，而不是固體顆粒分子無規(guī)則運動的反映，故答案A是錯的。熱力學第二定律的一種典型的表述是：任何熱機不可能把吸收的熱量全部轉化為機械能，即熱機效率不能達到100％，故答案B是錯的。只知道某物質的摩爾質量和密度不能求出阿伏加德羅常數，故C也是錯的。由內能的本質可以看出只有答案D是對的。

5．(重慶卷)地面附近有一正在上升的空氣團，它與外界的熱交換可忽略不計，已知大氣壓隨高度增加而降低，則該氣體團在上升過程中(不計分子間的勢能)：

A.體積減小，溫度降低。

B．體積減小，溫度不變。

C．體積增大，溫度降低。

D．體積增大，溫度不變。

析與解 本題兩個假設，其一，忽略氣團與外界熱交換，即Q=0；其二，不考慮分子間的勢能，氣團內能只由溫度決定。

在氣團上升過程中，壓強減小，體積增大，氣體對外界做功(A＜0)，由ΔU=A+Q，得ΔU＜0，內能減小，溫度必然降低，故答案C是正確的。

6．(江蘇省)空氣壓縮機在一次壓縮過程中，活塞對氣缸中氣體做功為2．0×105J，同時氣體內能增加1．5×105J，問：此過程中，氣體_____(吸收或放出)熱量____J。

析與解 由熱力學第一定律

ΔU=A+Q，

A=2．0×105J，

ΔU=1．5×105J，

得出Q=-0．5×105J，

負號表示釋放熱量。

(欄目編輯陳 潔)