年高考物理真题分类汇编 热学

2011年高考物理真题分类汇编（详解+精校）热学
1．（2011年高考·四川理综卷）气体能够充满密闭容器，说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外
A．气体分子可以做布朗运动
B．气体分子的动能都一样大
C．相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动
D．相互作用力十分微弱，气体分子间的距离都一样大
1.C 解析：布朗运动是固体小颗粒的运动，A错误；气体分子的运动是杂乱无章的，表示气体分子的速度大小和方向具有不确定性，与温度的关系是统计规律，B错误；气体分子的相互作用力十分微弱，但是由于频繁撞击使得气体分子间的距离不是一样大，D错误；气体分子的相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动造成气体没有形状。

答案C。

2.（2011年高考·全国卷新课标版）对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是_______。

A．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变
B．若气体的内能不变，其状态也一定不变
C．若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大
D．气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关
E．当气体温度升高时，气体的内能一定增大
2.ADE 解析：理想气体的内能只由温度决定，由理想气体状态方程PV
C
T
=可知，若气体
的压强和体积都不变，温度T也不变，所以内能也一定不变，A、E选项正确。

若气体的内能不变，则温度T不变，但气体的压强和体积可以改变，B项错误。

若气体的温度升高，体
积增大，其压强可以不变， C项错误。

由热力学第一定律U Q W
∆=+知，D选项正确。

3．（2011年高考·全国大纲版理综卷）关于一定量的气体，下列叙述正确的是
A．气体吸收的热量可以完全转化为功 B．气体体积增大时，其内能一定减少
C．气体从外界吸收热量，其内能一定增加 D．外界对气体做功，气体内能可能减少
3.AD 解析：根据热力学第二定律：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化。

即气体吸收热量在引起了其他变化的情况下，可以完全转化为功，A对；内能的影响因素有气体的体积和温度，故气体体积增大时，由于温度变化情况未知，故内能不一定减少，B错；内能可以通过做功和热传递改变，气体从外界吸收热量，由于对外做功情况未知，故内能不一定增加，C错；同理外界对气体做功，由于热传递情况未知，故气体内能有可能减少，D对。

4．（2011年高考·重庆理综卷）某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成。

开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图所示。

在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体
A ．对外做正功，分子的平均动能减小
B ．对外做正功，内能增大
C ．对外做负功，分子的平均动能增大
D ．对外做负功，内能减小
4.A 解析：密闭于气缸内的压缩气体膨胀对外做正功W ＜0，缸内气体与外界无热交换说明Q =0，忽略气体分子间相互作用，说明内能是所有分子动能的总和。

根据热力学第一定律△U =W +Q ，可知内能减小，分子平均动能减小，温度降低。

所以只有A 正确。

5．（2011年高考·广东理综卷）如图所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，主要原因是
A ．铅分子做无规则热运动
B ．铅柱受到大气压力作用
C ．铅柱间存在万有引力作用
D ．铅柱间存在分子引力作用
5.D 解析：由于铅柱较软，由于接触面平滑后，用力压紧，使得铅分子间的距离小到分子力起作用的距离，分子引力的作用使铅柱在钩码的牵引下未分开，D 正确。

6．（2011年高考·广东理综卷）图为某种椅子与其升降部分的结构示意图。

M 、N 两筒间密闭了一定质量的气体，M 可沿N 的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在M 向下滑动的过程中
A ．外界对气体做功，气体内能增大
B ．外界对气体做功，气体内能减小
C ．气体对外界做功，气体内能增大
D ．气体对外界做功，气体内能减小
6.A 解析：筒内气体不与外界发生热交换，当气体体积变小时，则外界对气体做功，外界对气体做功使气体的内能增大。

A 正确。

7．（2011年高考·上海卷）如图所示，一定量的理想气体从状态a 沿直线变化到状态b ，在此过程中，其压强
铅柱
A ．逐渐增大
B ．逐渐减小
C ．始终不变
D ．先增大后减小
7.A 解析：本题考查气体状态方程，要求学生运用PV ＝nRT 分析V －T 图象。

从图中可看出气体从状态a →b 的过程中体积V 减小，温度T 增大，故压强P 增大，A 对。

8．（2011年高考·上海卷）某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f (v )表示v 处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为T Ⅰ，T Ⅱ，T Ⅲ，则
A ．T Ⅰ>T Ⅱ>T Ⅲ
B ．T Ⅲ>T Ⅱ>T Ⅰ
C ．T Ⅱ>T Ⅰ，T Ⅱ>T Ⅲ
D ．T Ⅰ=T Ⅱ=T Ⅲ
8.B 解析：本题考查分子速率分布规律。

气体温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均速率加大，且分子速率分布呈现两头多中减少的特点。

温度高时速率大的分子所占据的比例越大，将图线的对称轴近似看作平均含义，显然从图中可看出T Ⅲ＞T Ⅱ＞T Ⅰ，B 对。

9．[3-3]（本题共有两个小题，每小题6分，共12分。

每小题只有一个选项符合题意） ⑴（2011年高考·福建理综卷）如图所示，曲线M 、N 分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程，图中横轴表示时间t ，纵轴表示温度T 。

从图中可以确定的是_______。

（填选项前的字母）
A ．晶体和非晶体均存在固定的熔点T 0
B ．曲线M 的bc 段表示固液共存状态
C ．曲线M 的ab 段、曲线N 的ef 段均表示固态
D ．曲线M 的cd 段、曲线N 的fg 段均表示液态
⑵（2011年高考·福建理综卷）一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×104J ，
气体对外界做功1.0×104J ，则该理想气体的_______。

（填选项前的字母）
A ．温度降低，密度增大
B ．温度降低，密度减小
C ．温度升高，密度增大
D ．温度升高，密度减小
9．（1）B （2）D
解析：（1）看能否得出结论：晶体与非晶体间关键区别在于晶体存在固定的熔点，固液共存态时吸热且温度不变，而非晶体则没有。

B 正确。

（2）理想气体从外界吸热大于对外做功，所以内能增大，温度是理想气体内能的标志，温度一定升高；对外做功，体积膨胀，质量不变，密度要减小。

D 正确。

10．（2011年高考·海南理综卷）关于空气湿度，下列说法正确的是 （填入正确选项前的字母。

选对1个给2分，选对2个给4分；选错1个扣2分，最低得0分）。

A ．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大
B ．当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小
T
C ．空气的绝对湿度用空气中所含水蒸汽的压强表示
D ．空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比
10.BC 解析：人们感到干燥时，空气中实际水汽含量小，即空气中所含水蒸气的压强小，空气的绝对湿度小，B 、C 正确；空气的相对湿度定义为水蒸气的实际压强与相同温度时水的饱和蒸汽压之比，人们感到干燥时，相对湿度较小，A 、D 错误。

11．（2011年高考·山东理综卷）
⑴人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程。

以下说法正确的是 。

a ．液体的分子势能与体积有关 b ．晶体的物理性质都是各向异性的
c ．温度升高，每个分子的动能都增大
d ．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用 ⑵气体温度计结构如图所示。

玻璃测温泡A 内充有理想气体，通过细玻璃管B 和水银压强计相连。

开始时A 处于冰水混合物中，左管C 中水银面在O 点处，右管D 中水银面高出O 点h 1=14cm 。

后将A 放入待测恒温槽中，上下移动D ，使C 中水银面仍在O 点处，测得D 中水银面高出O 点h 2=44cm 。

（已知外界大气压为1个标准大气压，1标准大气压相当于76cmHg ）
①求恒温槽的温度。

②此过程A 内气体内能 （填“增大”或“减小”），气体不对外做功，气体将
（填“吸热”或“放热”）。

11.（1）a d （2）①364K ②增大；吸热
解析：物体体积变化时，分子间的距离将发生改变，分子势能随之改变，所以分子势能与体积有关，a 正确。

晶体分为单晶体和多晶体，单晶体的物理性质各向异性，多晶体的物理性质各向同性，b 错误。

温度是分子平均动能的标志，具有统计的意义，c 错误。

液体表面的张力具有使液体表面收缩到最小的趋势，d 正确。

（2）①设恒温槽的温度为2T ，由题意知1273T
K =A 内气体发生等容变化
由查理定律得1212
P P T T = ① 110h P P P =+ ② 220h P P P =+ ③
联立①②③式解得2364T K = ④
②理想气体的内能只由温度决定，A 气体的温度升高，所以内能增大。

由热力学第一定律U Q W ∆=+知，气体不对外做功，气体将吸热。

12．（2011年高考·上海卷）如图，绝热气缸A 与导热气缸B 均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦。

两气缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为V 0、温度均为T 0。

缓慢加热A 中气体，停止加热达到稳定后，A 中气体压强为原来的
1.2倍。

设环境温度始终保持不变，求气缸A 中气体的体积V A 和温度T A 。

D
3
12.解析：设初态压强为P 0，膨胀后A ，B 压强相等P B ＝1.2 P 0，B 中气体始末状态温度相等，
P 0V 0＝1.2P 0(2V 0－V A )，∴V A ＝76V 0 ，A 部分气体满足P 0V 0T 0＝1.2P 0V 0T A
∴T A ＝1.4T 0。

13．（2011年高考·江苏理综卷）（选修模块3-3）
⑴如图A-1所示，一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片。

轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展面“划水”，推动转轮转动。

离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能较长时间转动。

下列说法正确的是
A ．转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量
B ．转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身
C ．转动的叶片不断搅动热水，水温升高
D ．叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量
⑵如图A-2所示，内壁光滑的气缸水平放置。

一定质量的理想气体被密封在
气缸内，外界大气压强为p 0。

现对气缸缓慢加热，气体吸收热量Q 后，体积由V 1增大为V 2。

则在此过程中，气体分子平均动能_________（选增“增大”、
“不变”或“减小”），气体内能变化了___________。

⑶某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：油
酸的摩尔质量M =0.283kg·mol -1，密度ρ=0.895×103kg·m -3。

若100滴油酸的体
积为1ml ，则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少？（取N A =6.02×1023mol -1，球
的体积V 与直径D 的关系为316
V D π=，结果保留一位有效数字） 13.（1）D （2）增大；021()Q p V V -- （3）10m 2
解析：（1）轻推转轮后，叶片开始转动，由能量守恒定律可知，叶片在热水中吸收的热量在空气中释放和使叶片在热水中的膨胀做功，所以叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量，D 正确。

（2）由于对气缸缓慢加热，温度升高，气体分子平均动能增大；根据热力学第一定律W Q E +=∆,其中气体对外做功021()W p V V =--。

气体内能变化021()E Q p V V ∆=--。

（3）一个油酸分子的体积 A M V N ρ=，
由球的体积与直径的关系得分子直径D =最大面积 83
110m S D
-⨯=，解得：S=10m 2。

14.（2011年高考·海南理综卷）如图，容积为V 1的容器内充有压缩空气。

容器与水银压强计相连，压强计左右两管下部由软胶管相连。

气阀关闭时，两管中水银面等高，左管中水银面上方到气阀之间空气的体积为V 2。

打开气阀，左管中水银下降；缓慢地向上提右管，
使左管中水银面回到原来高度，此时右管与左管中水银面的高度差为h 。

已知水银的密度为ρ，大气压强为p 0，重力加速度为g ；空气可视为理想气体，其温度不变。

求气阀打开前容器中压缩空气的压强p 1。

14.1201
11
(
)gh v v p v p v ρ++= 解析：由玻马定律得1102012()()p v p v p gh v v ρ+=++ 求出：1201
11
()gh v v
p v p v ρ++=
15.（2011年高考·全国卷新课标版）如图，一上端开口，下端封闭的细长玻璃管，下部有长l 1=66cm 的水银柱，中间封有长l 2=6.6cm 的空气柱，上部有长l 3=44cm 的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐。

已知大气压强为p 0=76cmHg 。

如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。

封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气。

15.12cm ；9.2cm 解析：设玻璃管开口向上时，空气柱压强为103P P gl ρ=+ ①，式中，g ρ和分别表示水银的密度和重力加速度。

玻璃管开口响下时，原来上部的水银有一部分会流出，封闭端会有部分真空。

设此时开口端剩下的水银柱长度为x ，则21P gl ρ=，20P gx P ρ+= ②，式中，2P 管内空气柱的压强。

由玻意耳定律得 122()()P sl P sh = ③，式中h 是此时空气柱的长度，S 为玻璃管的横截面积。

由①②③式和题给条件得h =12cm ④。

从开始转动一周后，设空气柱的压强为3P ，则30P P gx ρ=+ ⑤，由玻意耳定律得123()()P sl P sh '= ⑥ ，式中，h '是此时空气柱的长度。

由①②③⑤⑥h '≈9.2cm 。