2010年高考热学试题归类解析

Ｖｏ１．２９　Ｎｏ．４０９　

（Ｓ）　３．２Ｏｌ１　．４４　物理教学探讨　

Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｔｅａｃｈｉｎｇ　第２９卷总第４０９期　

２０１１年第３期（上半月）　

２　０　１　０年高考　热学试　题归类解析　

刘胜功　

山东省阳谷县第一中学，山东省聊城市２５２３００　

２０１０年高考热学试题，考查的知识点相对　

比较集中，对考试说明中的热学部分知识点不是　

面面俱到，而是着重考查了一些重点知识。从考　

查的难度来看，采用新课标的部分省市的题目，　

和往年一样相对比较简单。北京卷和天津卷中没　有涉及热学内容；上海卷物理为单列卷，物理中　

热学题所占比重稍大。下面对各地试题中考查的　

知识点统计解析，以期对２０１．１年热学内容的学　

习和复习有所启示。　

考查内容　知识点　试题来源　题目类型　

阿伏加德罗常数　江苏卷第ｌ２题Ａ（３）　计算　

分子动理论　全国卷Ｉ第１９题　选择　分子力　四川卷第１４题　选择　

广东卷第１５题　选择　

课标卷第３３题（２）　计算　玻意耳定律　山东卷第３６题（２）　计算　

江苏卷第ｌ２题Ａ（１）　图像选择　

气体　上海卷第１Ｏ题　选择　

查理定律　山东卷第３６题（１）　计算　

盖一吕萨克定律　上海卷第２２题　填空　

气体定律联合运用　上海卷第１７题　多项选择　

气体运动速率的统计分布　福建卷第２８题（１）　选择　

物态变化　固体　课标卷第３３题（１）　选择　

全国卷Ⅱ第１６题　选择　

山东卷第３６题（２）　论述　

广东卷第ｌ４题　选择　热力学定律　热力学第一定律　江苏卷第１２题Ａ（２）　填空　

福建卷第２８题（２）　填空　

重庆卷第ｌＳ题　选择　

现对各地试题考查的各部分知识点，通过　

实例加以解析。　

１　分子动理论　

例ｌ（江苏卷第１２题Ａ（３））　已知潜水员在　

岸上和海底吸人空气的密度分别为１．３ｋｇ／ｍ。和　

２．１ｋｇ／ｍ。，空气的摩尔质量为０．０２９ｋｇ／ｍｏｌ，阿　

伏加德罗常数Ｎ＾一６．２×１０　。ｍｏｌ一。若潜水员　

呼吸一次吸人２Ｌ空气，试估算潜水员在海底比　

在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数。（结果　

保留一位有效数字）　

解析　设空气的摩尔质量为Ｍ，在海底和　岸上的空气密度分别为Ｐ海和Ｐ岸，一次吸人空气　

的体积为　，则有Ａ　一　海－二Ｍ　Ｎ　，４ｔ．Ａｌ￣．　

据得Ａｎ一３×１Ｏ　。　

例２（全国卷Ｉ第１９题）　图１为两分子系　

统的势能Ｅ　与两分子距离ｒ的关系曲线。下列　

说法正确的是（）　

Ａ．当ｒ大于ｒ　时，分子间的作用力表现为　

引力　

Ｂ．当ｒ小于ｒ　时，分子间的作用力表现为　

斥力　第２９卷总第４０９期　

２０ｌ１年第３期（上半月）　理教学探讨　

ｏｆ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｔｅａｃｈｉｎｇ　Ｖｏ１．２９　Ｎｏ．４０９　

Ｃ．当ｒ等于ｒ　时，分子问的作用力为零　

Ｄ．在ｒ由ｒ　变到ｒ　的过程中，分子间的作　用力做负功　

＼　

ｎ＼＼＼　／／一　

图　１　

解析　由图像可知，分子问的平衡距离为　

ｒｚ，当ｒ＞ｒ２时分子间的作用力表现为引力；当　

ｒ＜ｒｚ时，分子间的作用力表现为斥力；当ｒ＝：＝ｒ　

时，分子问的作用力为零。在ｒ由ｒ。变到ｒ。的过　

程中，分子间的作用力表现为斥力做正功。故选　

项Ｂ、Ｃ正确。　

例３（四川卷第１４题）　下列现象不能说明　

分子问存在作用力的是　

Ａ．两铅块能被压合在一起　

Ｂ．钢绳不易被拉断　

Ｃ．水不容易被压缩　

Ｄ．空气容易被压缩　解析　钢绳不易被拉断，说明钢绳分子问　

存在相互作用力。水不易被压缩，因为压缩使水　

分子间的距离比平衡距离减小，分子间斥力比引　

力增加得快，因此分子力表现为斥力。两铅块能　

被压合在一起，是分子间引力达到引力距离，分　

子力表现为引力的结果。空气容易被压缩，是因　

为气体分子距离远大于平衡距离ｒ０，绝大部分空　

间是空隙，分子力可以忽略不计。因此正确选项　

为Ｄ。　

２　气体定律部分　

例４（广东卷第１５题）　如图２所示，某种自　

动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭　

一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空　

气压力，从而控制进水量。设温度不变，洗衣缸内　

水位升高，则细管中被封闭的空气（　）　

Ａ．体积不变，压强变小　

Ｂ．体积变小，压强变大　

Ｃ．体积不变，压强变大　

Ｄ．体积变小，压强变小　

解析　答案Ｂ。当洗衣缸水位升高时，封闭　

气体的压强增大。因温度不变，由玻意耳定律可　

知，体积一定减小。　洗　衣　缸　

图　２　图　３　

例５（上海卷第１Ｏ题）　如图３所示，玻璃管　

内封闭了一段气体，气柱长为ｚ，管内外水银面的　

高度差为ｈ，若温度保持不变，把玻璃管稍向上　

提起一段距离，则　

Ａ．ｈ、Ｚ均变大　

Ｂ．ｈ、Ｚ均变小　

Ｃ．　变大　变小　

Ｄ．ｈ变小ｚ变大　

解析　正确答案为Ａ。由于温度不变，变化　

过程遵循玻意耳定律。假设气体长度ｚ不变，当　

稍上提玻璃管时，液柱将升高，　变大。而压强　

＋ｈ一户ｏ，　ｏ为大气压保持不变，故封闭气体　压强变小。由玻意耳定律，气体体积变大，ｚ变大。　

故选Ａ。　

例６（课标卷第３３题　

（２））　如图４所示，一开　

口气缸内盛有密度为ｐ　

的某种液体；一长为ｚ的　

粗细均匀的小瓶底朝上　

漂浮在液体中，平衡时小　

瓶露出液面的部分和进　Ｉ　ｒｒＩｆ４　薹翡三　

．＿　＿．　－－　

图４　人瓶中液体柱的长度均为ｌｌ４。现用活塞将气缸　

封闭（图中未画出），使活塞缓慢向下运动，各部　

分气体的温度均保持不变。当小瓶的底部恰好与　

液面相平时，进入小瓶中的液柱长度为ｚ／２，求此　

时气缸内气体的压强。大气压强为ｐ。，重力加速　

度为ｇ。　

解析　设当小瓶内气体的长度为享　时，压　

强为夕　，当小瓶的底部恰好与液面相平时，瓶内　

气体的压强为户。，气缸内气体的压强为　，　

依题意乡ｌ一乡。＋－￣ＴＰｇｌ　①　

由玻意耳定律　ｓ一户。（ｚ一吾）ｓ　②　

式中Ｓ为小瓶的横截面积。联立①、②两式　

得ｐ２一号（ｐ。＋告Ｐｇｚ）　

③　Ｖ０ｌ＿２９　Ｎｏ．４０９　（Ｓ）　３．２Ｏｌ１　．４６　物理教学探讨　

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户ｚ—ｐ。十　１　ｚ　④　

联立③④式，得　

夕　＝　３　＋百１　￡　⑤　

例７（山东卷第３６题）　一太阳能空气集热　

器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板。　

集热器容积为Ｖ。。开始时内部封闭气体的压强　

为ｐｏ，经过太阳曝晒，气体温度由Ｔｏ一３００Ｋ升　

至Ｔｌ＝３５０Ｋ。　

（１）求此时气体的压强。　

（２）保持丁１＝３５０Ｋ不变，缓慢抽出部分气　

体，使气体的压强再变回到Ｐ。。求集热器内剩余　

气体的质量与原来总质量的比值。判断在抽气过　

程中，剩余气体是吸热还是放热。并简述原因。　

进气口＝　出气口　

图　５　

解析　本题（１）考查查理定律，（２）考查玻　

意耳定律和热力学第一定律。　

（１）以容器中的全部气体为研究对象：气体　

作等容变化，　

初始状态：压强Ｐ。，温度Ｔｏ＝：＝３００Ｋ　

末状态：Ｔ　＝３５０Ｋ　

由查理定律：Ｐ丁０ｏ一鲁　』ｎ　Ｊ　１　

所以Ｐｉ：　。＝　夕。一　』ｎ　ｕｖｖ　ｖ　（２）第二个过程为等温变化，由玻意耳定　

律：　

ＰｌＶｌ＝Ｐ２Ｖ２　

所以Ｖ２一垒　一　ｖ。　２　ｕ　设剩余气体的质量为ｍ　，由题意　、　

ｍ—ｍｌ　Ｐ‘古Ｖ。一Ｖ。）　

ｍ　ＩＤ百７、，。　

解得７７ｚｌ一　

该气体做等温膨胀，气体对外做功，Ⅳ＜０。　

由热力学第一定律，△Ｕ＝Ｗ＋Ｑ，全部气体的内　

能不变，△Ｕ＝０，故Ｑ—ＡＵ—Ｗ＞０，全部气体　

吸热，剩余气体也是吸热的。　

例８（江苏卷第１２题Ａ（１））　为了将空气装　

入气瓶内，现将一定质量的气体等温压缩，空气　可视为理想气体。下列图像能正确表示该过程中　空气的压强Ｐ和体积、，，关系的是——一。　

０　Ａ　０　

Ｃ　１　０　

图６　Ｂ　ｌ　

Ｄ　１　

解析　由理想气体状态方程　＝ｃ知　＝　

ＣＴ×　１，故选Ｂ。　

例９（上海卷第２２题）　

如图７所示，上端开口的圆柱　

形气缸，横截面积为５×　

１０　ｍ。，一定质量的气体被质　

量为２．Ｏｋｇ的光滑活塞封闭　

在气缸内，其压强为——一Ｐａ　

（大气压强取１．Ｏ１×１０　Ｐａ，ｇ　

取１０ｍ／ｓ。）。若从初温２７℃开始加热气体，使活　

塞离气缸底部的高度由０。５　０　ｒｒｌ缓慢地变为　

０．５１ｍ，则此时气体的温度为——℃。　

解析　封闭气体压强：　

Ｐ一时了ｍｇ＿１．Ｏｌ×　Ｐａ＋　Ｐａ　

一１．Ｏ５×ｌ０。Ｐａ　．　“　

由盖一吕萨克定律，　Ｙｌ—Ｙ　ｇ，　』１　．』２　所以丁２一　ＴｌＶ２一　Ｋ　

一３Ｏ６Ｋ　

ｔ—Ｔｚ～２７３＝３３℃　

例１０（上海卷第１７题）　一定质量的理想气　

体的状态经历了如图８所示的　、　、　、幽四个　

过程，其中６ｃ的延长线通过原点，　垂直于“６且　

与水平轴平行，　与　平行，则气体体积在　

Ａ．ｎ６过程中不断增加　

Ｂ．　过程中保持不变　

Ｃ．　过程中不断增加　

Ｄ．　

过程中保持不变