２００８年熱學(xué)高考試題鑒賞

近幾年熱學(xué)部分的試題較為基礎(chǔ)，重在考查基本概念和理論，一般是單獨(dú)命題，主要以選擇題的形式出現(xiàn)，估計(jì)今后幾年還會(huì)保持這一現(xiàn)狀。2008年熱學(xué)高考試題可分為如下幾種類(lèi)型：

題型1 分子動(dòng)理論及其應(yīng)用

例1 （2008年天津理綜）下列說(shuō)法正確的是

A．布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體顆粒的分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映

B．沒(méi)有摩擦的理想熱機(jī)可以把吸收的能量全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

C．知道某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量和密度可求出阿伏加德羅常數(shù)

D．內(nèi)能不同的物體，它們分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能可能相同

解析 布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體小顆粒的運(yùn)動(dòng)，他反映的是液體無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，所以A錯(cuò)誤；沒(méi)有摩擦的理想熱機(jī)不經(jīng)過(guò)做功是不可能把吸收的能量全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的，B錯(cuò)誤；摩爾質(zhì)量必須和分子的質(zhì)量結(jié)合才能求出阿伏加德羅常數(shù)，C錯(cuò)；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，只要溫度相同分子的平均動(dòng)能就相同，物體的內(nèi)能是勢(shì)能和動(dòng)能的總和，所以D正確。

點(diǎn)評(píng) 分子動(dòng)理論是整個(gè)熱學(xué)的基礎(chǔ)，這部分內(nèi)容在歷年的高考題中均有所體現(xiàn)，幾乎都是以選擇題的形式出現(xiàn)，主要涉及分子微觀量的估算、分子熱運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)實(shí)質(zhì)的理解、分子力與分子間距的關(guān)系以及分子力做功情況的討論等。由于近年考試大綱對(duì)這部分的要求幾乎沒(méi)有變化，可以預(yù)計(jì)2009年高考對(duì)該部分考查的形式和難度不會(huì)有大的變化。

題型2 估算類(lèi)問(wèn)題

例2 （2008年北京理綜）假如全世界60億人同時(shí)數(shù)1g水的分子個(gè)數(shù)，每人每小時(shí)可以數(shù)5000個(gè)，不間斷地?cái)?shù)，則完成任務(wù)所需時(shí)間最接近(阿伏加德羅常數(shù)NA取6×1023mol－1)

A.10年B.1千年

C.10萬(wàn)年D.1千萬(wàn)年

解析 1g分子數(shù)N=118×6×1023≈3.3×1022，60億人同時(shí)數(shù)歷時(shí)：t=3.3×102260×108×5000≈109小時(shí)=109365×24年≈1.1×105年，C項(xiàng)正確。

點(diǎn)評(píng) 處理估算類(lèi)問(wèn)題要注意：（1）阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀與微觀的橋梁，它們利用整體與個(gè)體的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算，本題給出了它的最常見(jiàn)的計(jì)算方法；（2）由于分子間存在的間隙的差別，氣體分子平均占有體積比分子的實(shí)際體積V0大得多，而固、液分子兩者的近似相等。

題型3 內(nèi)能的變化、熱力學(xué)第一定律

例3 （2008年重慶理綜）地面附近有一正在上升的空氣團(tuán)，它與外界的熱交換忽略不計(jì).已知大氣壓強(qiáng)隨高度增加而降低，則該氣團(tuán)在此上升過(guò)程中（不計(jì)氣團(tuán)內(nèi)分子間的勢(shì)能）（）

A.體積減小，溫度降低

B.體積減小，溫度不變

C.體積增大，溫度降低

D.體積增大，溫度不變

解析 本題考查氣體的有關(guān)知識(shí)，本題為中等難度題目。隨著空氣團(tuán)的上升，大氣壓強(qiáng)也隨著減小，那么空氣團(tuán)的體積會(huì)增大，空氣團(tuán)對(duì)外做功，其內(nèi)能會(huì)減小，因?yàn)椴挥?jì)分子勢(shì)能，所以?xún)?nèi)能由其溫度決定，則其溫度會(huì)降低。所以空氣團(tuán)的體積增大、溫度降低、壓強(qiáng)減小。

點(diǎn)評(píng) 應(yīng)用熱力學(xué)第一定律解題的步驟：（1）確定研究對(duì)象：就是要明確內(nèi)能變化的是哪一個(gè)物體或哪一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)。（2）定性分析研究對(duì)象的內(nèi)能變化是由外界哪些物體或系統(tǒng)通過(guò)哪些過(guò)程引起的。（3）根據(jù)符號(hào)法則，確定△U、Q、W的正負(fù)號(hào)，代入公式△U＝Q＋W進(jìn)行判斷或計(jì)算。

題型4 氣體壓強(qiáng)、體積、溫度之間的關(guān)系

例4 （2008年全國(guó)理綜卷2）對(duì)一定量的氣體， 下列說(shuō)法正確的是

A. 氣體的體積是所有氣體分子的體積之和

B. 氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈， 氣體溫度就越高

C. 氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)是由大量氣體分子對(duì)器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的

D. 當(dāng)氣體膨脹時(shí)， 氣體分子之間的勢(shì)能減小， 因而氣體的內(nèi)能減少

解析 氣體分子距離遠(yuǎn)大于分子大小，所以氣體的體積遠(yuǎn)大于所有氣體分子體積之和，A項(xiàng)錯(cuò)；溫度是物體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，是表示分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度的物理量，B項(xiàng)正確；氣體壓強(qiáng)的微觀解釋是大量氣體分子頻繁撞擊產(chǎn)生的，C項(xiàng)正確；氣體膨脹，說(shuō)明氣體對(duì)外做功，但不能確定吸、放熱情況，故不能確定內(nèi)能變化情況，D項(xiàng)錯(cuò)。

點(diǎn)評(píng) 由于大量分子不斷頻繁地碰撞器壁而使器壁受到一個(gè)持續(xù)的壓力，單位面積器壁上受到的壓力就是壓強(qiáng)。由于氣體分子碰撞器壁時(shí)對(duì)器壁的作用力與分子的速度及分子的密集程度有關(guān)， 而溫度的高低標(biāo)志著分子運(yùn)動(dòng)的激烈程度，一定質(zhì)量的氣體體積的大小決定了氣體分子數(shù)密度，所以一定質(zhì)量氣體的壓強(qiáng)與氣體的溫度和體積有關(guān)。

總之，多年來(lái)熱學(xué)部分命題熱點(diǎn)主要集中在分子動(dòng)理論的基礎(chǔ)知識(shí)、內(nèi)能及改變；氣體部分考查重點(diǎn)是氣體狀態(tài)及變化、氣體壓強(qiáng)的計(jì)算及微觀解釋。這部分考題難度不大，但往往一個(gè)考題涉及到多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，只有將本部分知識(shí)融會(huì)貫通才能順利解答有關(guān)題目。