2013年高考物理真题汇编全解全析专题十三热学Word版含解析.docVIP

 HYPERLINK  PAGE  PAGE - 7 - 专题十三　热　学 1. 2013·高考新课标全国卷Ⅰ，33题)(1)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近．在此过程中，下列说法正确的是________。(填正确答案标号) A．分子力先增大，后一直减小 B．分子力先做正功，后做负功 C．分子动能先增大，后减小 D．分子势能先增大，后减小 E．分子势能和动能之不和不变 (2)如图，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置，气缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K.两气缸的容积均为V0，气缸中各有一个绝热活塞(质量不同，厚度可忽略)．开始时K关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体)，压强分别为p0和eq \f(p0,3)；左活塞在气缸正中间，其上方为真空； 右活塞上方气体体积为eq \f(V0,4).现使气缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至气缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开K，经过一段时间，重新达到平衡．已知外界温度为T0，不计活塞与气缸壁间的摩擦．求： (ⅰ)恒温热源的温度T； (ⅱ)重新达到平衡后左气缸中活塞上方气体的体积Vx. 【解析】(1)当距离较远时，分子力表现为引力，靠近过程中分子力做正功，动能增大，势能减小；当距离减小至分子平衡距离时，引力和斥力相等，合力为零，动能最大，势能最小；当距离继续减小时，分子力表现为斥力，继续靠近过程中，斥力做负功，势能增大，动能减小，因为只有分子力做功，所以动能和势能之和不变，选项B、C、E正确． (2)(ⅰ)与恒温热源接触后，在K未打开时，右活塞不动，两活塞下方的气体经历等压过程，由盖·吕萨克定律得 eq \f(T,T0)＝eq \f(7V0/4,5V0/4) ① 由此得 T＝eq \f(7,5)T0. ② (ⅱ)由初始状态的力学平衡条件可知，左活塞的质量比右活塞的大．打开K后，左活塞下降至某一位置，右活塞必须升至气缸顶，才能满足力学平衡条件． 气缸顶部与外界接触，底部与恒温热源接触，两部分气体各自经历等温过程，设左活塞上方气体压强为p，由玻意耳定律得 pVx＝eq \f(p0,3)·eq \f(V0,4) ③ (p＋p0)(2V0－Vx)＝p0·eq \f(7,4)V0 ④ 联立③④式得 6Veq \o\al(2,x)－V0Vx－Veq \o\al(2,0)＝0 其解为 Vx＝eq \f(1,2)V0 ⑤ 另一解Vx＝－eq \f(1,3)V0，不合题意，舍去． 答案：(1)BCE　(2)(ⅰ)eq \f(7,5)T0 (ⅱ)eq \f(1,2)V0 2．(2013·高考新课标全国卷Ⅱ，33题) (1)关于一定量的气体，下列说法正确的是________． A．气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和 B．只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低 C．在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零 D．气体从外界吸收热量，其内能一定增加 E．气体在等压膨胀过程中温度一定升高 (2)如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置．玻璃管的下部封有长l1＝25.0 cm的空气柱，中间有一段长为l2＝25.0 cm的水银柱，上部空气柱的长度l3＝40.0 cm.已知大气压强为p0＝75.0 cmHg.现将一活塞(图中未画出)从玻璃管开口处缓缓往下推，使管下部空气柱长度变为l1′＝20.0 cm.假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离． 【解析】(1)气体分子在空间可自由移动，因此气体体积应是气体分子所能到达的空间，选项A正确；分子热运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈，选项B正确；气体压强的大小等于气体作用在器壁单位面积上的压力，与失、超重无关，选项C错误；气体吸收热量的同时可对外做功，内能不一定增加，选项D错误；气体等压膨胀，由eq \f(V1,T1)＝eq \f(V2,T2)可知温度一定升高，选项E正确． (2)研究玻璃管上、下两端封闭气体的初态和末态的状态参量，根据大气压强和水银柱长可求出封闭气体的压强，结合玻意耳定律求解． 以cmHg为压强单位．在活塞下推前，玻璃管下部空气柱的压强为 p1＝p0＋l2 ① 设活塞下推后，下部空气柱的压强为p 1′ ，由玻意耳定律得 p1l1＝p1′l1′ ② 如图，设活塞下推距离为Δl，则此时玻璃管上部空气柱的长度为l3′＝l3＋l1－l1′－Δl ③ 设此时玻璃管上部空气柱的压强为p2′，则 p2′＝p1′－l2 ④ 由玻意耳定律得 p0l3＝p2′l3′ ⑤ 由①至⑤式及题给数据解得 Δl