摘要:本文對(duì)2010年全國高考物理試題的熱學(xué)部分作分析和解答。
關(guān)鍵詞:分子力;功;溫度;內(nèi)能;壓強(qiáng);熱力學(xué)第一定律;理想氣體狀態(tài)方程
中圖分類號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1003-6148(2011)2(S)-0051-2
1.(全國卷Ⅰ)圖1為兩分子系統(tǒng)的勢能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系曲線。下列說法正確的是
A.當(dāng)r大于r1時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為引力
B.當(dāng)r小于r1時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為斥力
C.當(dāng)r等于r2時(shí),分子間的作用力為零
D.在r由r1變到r2的過程中,分子間的作用力做負(fù)功
析與解 當(dāng)兩分子間距離r等于r2時(shí)分子間作用力為零,勢能最??;當(dāng)r小于r2時(shí)分子力表現(xiàn)為斥力;當(dāng)r大于r2時(shí)分子力表現(xiàn)為引力。所以上述A錯(cuò)B、C對(duì)。在r由r1變到r2的過程中,分子斥力做正功分子勢能減小,D錯(cuò)誤。
2.(全國卷Ⅱ)絕熱容器被隔板K隔開成a、b兩部分。已知a內(nèi)有一定量的稀薄氣體,b內(nèi)為真空,抽開隔板K后,a內(nèi)氣體進(jìn)入b,最終達(dá)到平衡狀態(tài)。在此過程中
A.氣體對(duì)外界做功,內(nèi)能減少
B.氣體不做功,內(nèi)能不變
C.氣體壓強(qiáng)變小,溫度降低
D.氣體壓強(qiáng)變小,溫度不變
析與解 在此過程中理想氣體經(jīng)過絕熱自由膨脹,氣體既沒有對(duì)外界做功(W=0),也沒有與外界進(jìn)行熱交換(Q=0),由熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q得知?dú)怏w在此過程內(nèi)能不變,溫度當(dāng)然不變,再由理想氣體狀態(tài)方程可知:溫度不變時(shí)、體積膨脹壓強(qiáng)必然減小。所以只有答案D是對(duì)的。
3.(上海卷)一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)經(jīng)歷了圖3所示的ab、bc、cd、da四個(gè)過程,其中bc的延長線通過原點(diǎn),cd垂直于ab且與水平軸平行,da與bc平行,則氣體體積在
A.ab過程中不斷增加
B.bc過程中保持不變
C.cd過程中不斷增加
D.da過程中保持不變
析與解 本題考查對(duì)理想氣體的P-T圖像的理解。因?yàn)閎c的延長線通過原點(diǎn),所以bc是等容線,即氣體體積在bc過程中保持不變,B正確;ab是等溫線,壓強(qiáng)減小則體積增大,A正確;cd是等壓線,溫度降低則體積減小,C錯(cuò)誤;連接aO交于cd于e,則ae是等容線,即Vd<Ve,得Vd<Va,所以da過程中體積不是保持不變,而是增大,D錯(cuò)誤。本題選A、B。
4.(福建卷)如圖4所示,一定質(zhì)量的理想氣體密封在絕熱容器中,容器內(nèi)裝有一可以活動(dòng)的絕熱活塞。今對(duì)活塞施以一豎直向下的壓力F,使活塞緩慢向下移動(dòng)一段距離后,氣體的體積減小。若忽略活塞與容器壁間的摩擦力,則被密封的氣體
A.溫度升高,壓強(qiáng)增大,內(nèi)能減少
B.溫