2010年高考物理试题分类汇编——热学

右图为两分子系统的势能$E_p$与两分子间距离$r$的关系曲线。下列说法正确的是（）

如图所示，一绝热容器被隔板$K$隔开$a$、$b$两部分．已知$a$内有一定量的稀薄气体，$b$内为真空．抽开隔板$K$后，$a$内气体进入$b$，最终达到平衡状态．在此过程中（）

（1）1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律。若以横坐标表示分子速率，纵坐标$f\left(v\right)$表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。下面四幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是。（填选项前的字母）

（2）如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热（即与外界不发生热交换）容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞。今对活塞施以一竖直向下的压力$F$，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小。若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体。（填选项前的字母）

给旱区送水的消防车停于水平面，在缓缓放水的过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子势能，则胎内气体（）

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$v_0$，开始时内部封闭气体的压强为$P_0$。经过太阳曝晒，气体温度由$T_0=300k$升至$T_1=350K$。

（1）求此时气体的压强。
（2）保持$T_1=350K$不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到$P_0$。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。

A．（选修模块3-3）
（1）为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体．下列图象能正确表示该过程中空气的压强$p$和体积$V$关系的是．

（2）在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24$kJ$的功．现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了5$kJ$的热量．在上述两个过程中，空气的内能共减小$kJ$，空气（选填"吸收"或"放出"）的总能量为$kJ$．
（3）已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3$kg/m^3$和2.1$kg/m^3$，空气的摩尔质量为0.029$kg/mol$，阿伏加德罗常数$N_A$=6.02$\times {10}^{23}mo{l}^{-1}$．若潜水员呼吸一次吸入2$L$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）
B．（选修模块3-4）
（1）激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛．下面关于激光的叙述正确的是．

（2）如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30×${10}^{-7}m$，屏上P点距双缝$S_1$和$S_2$的路程差为7.95×${10}^{-7}m$，则在这里出现的应是（选填"明条纹"或"暗条纹"）．现改用波长为6.30×${10}^{-7}m$的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将（选填"变宽"、"变窄"或"不变"）．

（3）如图所示，一束激光从$O$点由空气射入厚度均匀的介质，经下表面反射后，从上面的$A$点射出．已知入射角为$i$，$A$与$O$相距$l$，介质的折射率为$n$，试求介质的厚度$d$．

C．（选修模块3-5）
（1）研究光电效应电路如图所示．用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板（阴极$K$），钠极板发射出的光电子被阳极$A$吸收，在电路中形成光电流．下列光电流$I$与$A$、$K$之间的电压$U_{AK}$的关系图象中，正确的是．


（2）钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子．光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小（选填"增大"、"减小"或"不变")，原因是．
（3）已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为-3.40$eV$和-1.51$eV$，金属钠的截止频率为$5.53\times {10}^{14}Hz$，普朗克常量$h$=$6.63\times {10}^{-34}$$J/s$．请通过计算判断，氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板，能否发生光电效应．

图3是密闭的气缸，外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做功$800J$，同时气体向外界放热$200J$，缸内气体的（）

如图4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（）

下列现象中不能说明分子间存在分子力的是（）

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

民间常用"拔火罐"来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被"吸"在皮肤上。其原因是，当火罐内的气体（）。

如图，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为$l$，管内外水银面高度差为$h$，若温度保守不变，把玻璃管稍向上提起一段距离，则（）

分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生，并随着分子间距的变化而变化，则（）

一定质量理想气体的状态经历了如图所示的$ab$、$bc$、$cd$、$da$四个过程，其中的延长线通过原点，$cd$垂直于$ab$且与水平轴平行，$da$与$bc$平行，则气体体积在

如图，上端开口的圆柱形气缸竖直放置，截面积为$5\times {10}^{-3}{m}^2$，一定质量的气体被质量为$2.0kg$的光滑活塞封闭在气缸内，其压强为$pa$（大气压强取$1.01\times {10}^{5}pa$，$g$取$10m/s^2$）。若从初温$27℃$开始加热气体，使活塞离气缸底部的高度由$0.5m$缓慢变为$0.51m$，则此时气体的温度为$℃$。

用DIS研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图Ⅰ所示，实验步骤如下：
       
①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一链接；
②移动活塞，记录注射器的刻度值$V$，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值$P$；
③用$V-\frac{1}{P}$图像处理实验数据，得出如图2所示图线，
（1）为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是；
（2）为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是和；
（3）如果实验操作规范正确，但如图所示的$V-\frac{1}{P}$图线不过原点，则$v_0$代表。

如图，一质量不计，可上下自由一点的活塞将圆筒分为上下两室，两室中分别封闭有理想气体，筒的侧壁为绝缘体，上底$N$，下底$M$及活塞$D$均为导体并按图连接，活塞面积$S=2c{m}^2$。在电键K断开时，两室中气体压强均为$p_0=240pa$，$ND$间距$l_1=1\mu m$，$DM$间距$l_2=3\mu m$，将变阻器的滑片P滑到左端B，闭合电键后，活塞$D$与下底$M$分别带有等量异种电荷，并各自产生匀强电场，在电场力作用下活塞$D$发生移动。稳定后，$ND$间距$l_1`=3\mu m$，$DM$间距$l_2`=1\mu m$，活塞D所带电流的绝对值$q={\epsilon }_{0}SE$(式中$E$为$D$与$M$所带电荷产生的合场强，常量${\epsilon }_0=8.85\times {10}^{-12}{c}^2/N·m^2$)求：

（1）两室中气体的压强（设活塞移动前后气体温度保持不变）；
（2）活塞受到的电场力大小F；
（3）$M$所带电荷产生的场强大小$E_M$和电源电压$U$；
（4）使滑片$P$缓慢地由$B$向$A$滑动，活塞如何运动，并说明理由。