高考物理试题分类详解-热光原

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2006年全国各地高考物理试题分类详解-热、光、原七、分子动理论热和功1.[全国卷I.18]下列说法中正确的是:A.气体的温度升高时,分子的热运动变得剧烈,分子的平均动能增大,撞击器壁时对器壁的作用力增大,从而气体的压强一定增大B.气体体积变小时,单位体积的分子数增多,单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多,从而气体的压强一定增大C.压缩一定量的气体,气体的内能一定增加D.分子a从远外趋近固定不动的分子b,当a到达受b的作用力为零处时,a的动能一定最大【答案】:D【解析】:从微观上看,压强取决于分子密度和分子运动的剧烈程度。A选项中,分子密度的变化未知,而B选项中,分子运动剧烈程度的变化未知,故两种情况下都无法判断压强的变化。在C选项中,压缩气体,外界对气体做功,但不知气体的吸热与放热情况,由热力学第一定律知,其内能不一定增加,在D选项中,若两分子作用力为零时,其距离为r0,当其距离r>r0时,分子力表现为引力,当其距离r<r0时,分子力表现为斥力,当分子a从远处向固定的分子b运动时,先做加速运动,后做减速运动,当其作用力为零时,即r=r0时,其速度最大,动能一定最大,D选项正确。【备考提示】:本题涉及了气体压强的微观解释、热力学第一定律和分子间的相互作用力,涉及的知识点虽然较多,但多为基础知识,注重考查考生对基础知识的理解和掌握程度。2.[全国卷II.21]对一定质量的气体,若用N表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数,则A.当体积减小时,N必定增加B.当温度升高时,N必定增加C.当压强不变而体积和温度变化时,N必定变化D.当压强不变而体积和温度变化时,N可能不变【答案】:C【解析】:一定质量的气体,在单位时间内与器壁单位面积的碰撞次数,取决于分子密度和分子运动的剧烈程度,即与体积和温度与关,故A、B错;压强不变,说明气体分子对器壁单位面积上的撞击力不变,若温度改变,则气体分子平均动能必改变,要保持撞击力不变,则碰撞次数必改变,同理可判断,N也必定变化,故C对D错。【备考提示】:本题是气体问题的定性分析,考查了考生对理解、推理和综合判断问题的能力。3.[北京卷.15]如图所示,两个相通的容器P、Q间装有阀门K、P中充满气体,Q为真空,整个系统与外界没有热交换.打开阀门K后,P中的气体进入Q中,最终达到平衡,则A.气体体积膨胀,内能增加B.气体分子势能减少,内能增加C.气体分子势能增加,压强可能不变D.Q中气体不可能自发地全部退回到P中【答案】:D【解析】:打开阀门K后,P中气体进入Q中,由于Q内为真空,气体体积增大时并没有对外做功,又因为系统没有热交换,由热力学第一定律可知,其内能不变,但由于气体体积变大,故其压强变小。【备考提示】:本题用热力学第一定律和气体状态方程进行定律分析,考查考生分析、推理问题的能力。4.[天津卷.14]下列说法正确的是A.任何物体的内能就是组成物体的所有分子热运动动能的总和B.只要对内燃机不断改进,就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能C.做功和热传递在改变内能的方式上是不同的D.满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行【答案】:C【解析】:物体的内能是指所有分子运动的动能和分子势能的总和,A错;B选项违背了热力学第二定律,B错;自然界中,满足能量守恒定律的过程并不是都自发地进行,而是有空气水图16方向性的,D错;由热力学第一定律可知,做功和热传递都可以改变物体的内能,但方式不同,做功是其它形式的能与内能的转化,而热传递是内能的转移。【备考提示】:本题涉及了内能、内能变化及能量守恒定律等知识,考查了考生对基本概念的掌握程度。5.[四川卷.19]19.对一定质量的气体,下列说法中正确是A.温度升高,压强一定增大B.温度升高,分子热运动的平均动能一定增大C.压强增大,体积一定减小D.吸收热量,可能使分子热运动加剧、气体体积增大【答案】:BD【解析】:根据温度的微观含义:温度是分子热运动平均动能的标志,因此B项正确。根据故选择PVT=C(C为常数)可以判定A、C错误。根据热力学第一定律可知:吸收热量,可能使分子热运动加剧,气体体积增大,因此D项正确。故选择BD。【备考提示】:本题涉及了理想气体状态方程和热力学第一定律等知识,考查了考生在掌握基础知识的同时,进一步利用所学知识分析问题、解决问题的能力。6.[重庆卷.16]16.如题16图,某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中。设水温均匀且恒定,筒内空气无泄漏,不计气体分子间相互作用,则被淹没的金属筒在缓慢下降过程中,筒内空气体积减小。A.从外界吸热B.内能增大C.向外界放热D.内能减小【答案】:C【解析】:薄金属筒可以传导热量,水温均匀且恒定,因此在缓慢下降过程中,筒内温度保持不变,由于不考虑气体分子间的相互作用,因而内能不变;体积减小,外界对空气做功,根据ΔE=Q+W可推知,气体必须对外界放热。故选C。【备考提示】:本题考查了热力学第一定律、内能的概念,考查了考生对基本概念和基本规律的掌握程度。7.[上海物理卷.9]如图所示,竖直放置的弯曲管A端开口,B端封闭,密度为ρ的液体将两段空气封闭在管内,管内液面高度差分别为h1、h2和h3,则B端气体的压强为(已知大气压强为P0)A.p0-ρg(h1+h2-h3)B.p0-ρg(h1+h3)C.p0-ρg(h1+h3-h2)D.p0-ρg(h1+h2)【答案】:B【解析】:由图中液面的高度关系可知,p0=p2+ρgh3和p2=p1+ρgh1,由此解得:P1=p0-ρg(h1+h3)【备考提示】:计算气体压强时,有两个结论可以直接应用①同一气体的压强处处相等②同一液体内部不同点间的压强差由高度差决定,并且位置越高,压强越小。8.[江苏物理卷.1]从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量A.氧气的密度和阿、加德罗常数B.氧气分子的体积和阿伏加德罗常数C.氧气分子的质量和阿伏加德罗常数D.氧气分子的体积和氧气分子的质量【答案】:C【解析】:摩尔质量M、氧气分子的质量m和阿伏伽德罗常数NA的关系是:M=NA·m,故C正确。【备考提示】:考查摩尔质量、密度、阿伏伽德罗常数、分子质量等物理量的关系,也考查了考生用基本公式解决问题的能力。9.[江苏物理卷.5]用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分,A中盛有一定质量的理想气体,B为真空(如图①)。现把隔板抽去,A中的气体自动充满整个容器(如图),这个过程称为气体的自由膨胀。下列说法正确的是A.自由膨胀过程中,气体分子只作定向运动B.自由膨胀前后,气体的压强不变C.自由膨胀前后,气体的温度不变D.容器中的气体在足够长的时间内,能全部自动回到A部分【答案】:C【解析】:气体分子永不停息做无规则运动,故A错;自由膨胀后,气体对外做功W=0,容器图①图②绝热,其热传递能量Q=0,由热力学第一定律可知,其内能不变,气体温度不变,但由于膨胀体积增大,故压强减小,所以B错,C对;涉及热现象的宏观过程都具有方向性,故D错。【备考提示】:本题涉及分子动理论和热力学第一定律等知识,考查了考生对基础知识的理解和掌握程度10.[江苏物理卷.10]下列说法正确的是A.气体的温度升高时,并非所有分子的速率都增大B.盛有气体的容器作减速运动时,容器中气体的内能随之减小C.理想气体在等容变化过程中,气体对外不做功,气体的内能不变D.一定质量的理想气体经等温压缩后,其压强一定增大【答案】:AD【解析】:气体温度升高时,其平均动能增大,这是气体分子运动的统计规律,并非所有分子的速率都增大,A对;气体的内能是所有分子热运动的动能和分子势能的总和,与容器的运动状态无关,B错;理想气体在等容变化过程中,其体积不变,气体对外做功为零,但可通过吸热或放热来改变内能,C错;一定质量的理想气体,经等温压缩后,其温度不变,体积减小,故压强增大,D对。【备考提示】:本题涉及内能、气体的性质、气体状态方程和热力学第一定律等知识,主要考查理解、推理和综合判断问题的能力。11.[上海物理卷.19A](10分〕一活塞将一定质量的理想气体封闭在水平固定放置的气缸内,开始时气体体积为V0,温度为270C.在活塞上施加压力,将气体体积压缩到32V0,温度升高到570C.设大气压强p0=l.0×105pa,活塞与气缸壁摩擦不计.(1)求此时气体的压强;(2)保持温度不变,缓慢减小施加在活塞上的压力使气体体积恢复到VO,求此时气体的压强.【解析】:(1)由气体状态方程知:001101PVPVTT将P0=l.0×105pa,T0=300K,T1=330K,V1=23V0/代入上式解得:P1=1.65×105pa(2)气体发生等温变化,根据玻马定律有:1V1=P2V2将V2=V0代入可得:P2=1.1×105pa【备考提示】:本题主要考查气体状态方程,求解时容易遗漏温度的单位换算,而将温度以摄氏度为单位置接代入关系式进行求解而导致错误,另外气体一章的复习中,应养成将已知条件一一列出的良好习惯。12.[上海物理卷.19B](10分)一活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内,初始时气体体积为3.O×10-3m3.用DIS实验系统测得此时气体的温度和压强分别为300K和1.0×105Pa.推动活塞压缩气体,测得气体的温度和压强分别为320K和1.0×105Pa.(1)求此时气体的体积;(2)保持温度不变,缓慢改变作用在活塞上的力,使气体压强变为8.0×104Pa,求此时气体的体积.【解析】:(1)由气体状态方程知:001101PVPVTT将V0=3.0×10-3m3,T0=300K,P0=1.0×105Pa,T1=320K,P1=1.0×105Pa代入上式解得:V1=3.2×10-3m3(2)气体发生等温变化,根据玻马定律有:P1V1=P2V2将P2=8.0×104pa代入可得:V2=4.0×103m3【备考提示】:本题主要考查气体状态方程,求解时容易遗漏温度的单位换算,而将温度以摄氏度为单位置接代入关系式进行求解而导致错误,另外气体一章的复习中,应养成将已知条件一一列出的良好习惯。13.[广东物理卷.4]关于永动机和热力学定律的讨论,下列叙述正确的是A.第二类永动机违反能量守恒定律B.如果物体从外界吸收了热量,则物体的内能一定增加C.外界对物体做功,则物体的内能一定增加D.做功和热传递都可以改变物体的内能,但从能量转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的【答案】:D【解析】:第二类永动机并不违反能量守恒定律,跟热现象有关的宏观过程均具有方向性。做功和热传递是改变物体的内能的两种方式,做功是内能和其他形式的能之间的转化,热传递是内能之间的转移。故答案为D。有些考生错误的认为物体从外界吸收了热量,则物体的内能一定增加;有的考生错误的认为外界对物体做功,则物体的内能一定增加。从而得出错误的选项。属于容易题。【备考提示】:热力学第一定律和热力学第二定律是热力学的基础,在复习过程中应加以重视。14.[广东物理卷.8]图3为电冰箱的工作原理示意图。压缩机工作时,强迫致冷剂在冰箱内外的管道中不断循环。在蒸发器中致冷剂汽化吸收箱体内的热量,经过冷凝器时致冷剂液化,放出热量到箱体外。下列说法正确的是A.热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外B.电冰箱的致冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界,是因为其消耗了电能C.电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律D.电冰箱的工作原理违反热力学第一定律【答案】:BC【解析】:由热力学第二定律知,热量不能自发的有低温物体传到高温物体,除非施加外部的影响和帮助。电冰箱把热量从低温的内部传到高温外部,需要压缩机的帮助并消耗电能。故答案为BC。属于容易题。【备考提示】:热力学第一定律和热力学第二定律是热力学的基础,在复习过程中应加以重视。十三、光学1.[全国卷I.15]红光和紫光相比,A.红光光子的能量较大;在同一种介质中传播时红光的速度较大B.红光光子的能量较小;在同一种介质中传播时红光的速度较大C.红光光子的能量较大;在同一种介质中传播时红光的速度较小D.红光光子的能量较小;在同一种介质中传播时红光的速度较小【答案】:B【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