本試卷分第ⅰ卷(選擇題)和第ⅱ卷(非選擇題)兩部分，試卷滿分為100分．考試時間為90分鐘．
一、選擇題(本題共10小題，每題4分，共40分．有的小題只有乙個選項正確，有的小題有多個選項正確，把正確選項前的字母填在題後的括號內)
圖11．如圖1所示，甲分子固定在座標原點o，乙分子沿x軸運動，兩分子間的分子勢能ep與兩分子間距離的關係如圖1中曲線所示．圖中分子勢能的最小值為－e0.若兩分子所具有的總能量為0，則下列說法中正確的是( )
a．乙分子在p點(x＝x2)時加速度最大
b．乙分子在p點(x＝x2)時，其動能為e0
c．乙分子在q點(x＝x1)時，處於平衡狀態
d．乙分子的運動範圍為x≥x1
解析：分子處於平衡位置時分子勢能最小，所以在x2位置上有最大的速度，根據題中「總能量為0」知bd正確．
答案：bd
2．一滴油酸酒精溶液含質量為m的純油酸，滴在液面上擴散後形成的最大面積為s.已知純油酸的摩爾質量為m、密度為ρ，阿伏加德羅常數為na，下列表示式正確的有( )
a．油酸分子的直徑d＝
b．油酸分子的直徑d＝
c．油酸所含的分子數n＝na
d．油酸所含的分子數n＝na
解析：考查分子動理論，設油酸分子的直徑為d，則有ds＝d＝，故選項b正確；設油酸所含的分子數為n，則有n＝na，故選項c正確．
答案：bc
3．分子動理論較好地解釋了物質的巨集觀熱力學性質．據此可判斷下列說法中錯誤的是( )
a．顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規則運動，這反映了液體分子運動的無規則性
b．分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大，一定先減小後增大
c．分子勢能隨著分子間距離的增大，可能先減小後增大
d．在真空、高溫條件下，可以利用分子擴散向半導體材料摻入其他元素
解析：題目涉及了分子的無規則運動、分子間的相互作用力和分子勢能的知識，明確分子動理論的內容是解題的關鍵．分子間相互作用力隨距離的變化而變化，若r＞r0，隨分子間距離r的增大，分子力可能先增大而後減小，故b項是錯誤的．
答案：b
4．下列現象哪些是由於表面張力的作用而發生的( )
a．身體纖細的小蟲在平靜的水面上可以自由活動
b．小船浮在水面上
c．把毛巾的一端放入水中，過一段時間另一端也會濕潤
d．打濕的鞋襪不容易脫下來
解析：小船浮在水面上，是由於浮力的原因；毛巾的另一端濕潤是由於毛細現象；溼鞋襪不容易脫下來是由於分子間存在著相互作用力的結果．
答案：a
5．(2009·重慶高考)密閉有空氣的薄塑料瓶因降溫而變扁，此過程中瓶內空氣(不計分子勢能)( )
a．內能增大，放出熱量
b．內能減小，吸收熱量
c．內能增大，對外界做功
d．內能減小，外界對其做功
解析：本題考查熱力學第一定律，意在考查考生對基本的定律的掌握情況．氣體的溫度降低，則內能減小，又外界對氣體做了功，由熱力學第一定律知，氣體要向外放出熱量．
答案：d
6．(2009·四川高考)關於熱力學定律，下列說法正確的是( )
a．在一定條件下物體的溫度可以降到0 k
b．物體從單一熱源吸收的熱量可全部用於做功
c．吸收了熱量的物體，其內能一定增加
d．壓縮氣體總能使氣體的溫度公升高
解析：本題考查熱力學溫標、熱力學第一定律、熱力學第二定律，意在考查考生對熱學基礎知識的理解.0 k是低溫的極限，任何物體的溫度只能接近而不能達到，所以a項錯誤；根據熱力學第二定律，物體不可能從單一熱源吸收熱量全部用來對外做功而不產生其他影響，但在「產生其他影響的情況」下，也可以從單一熱源吸收熱量全部用來做功，所以b項正確；內能的改變與熱傳遞和做功同時有關，所以c、d錯誤．
答案：b
7．(2009·福建高考)現代科學技術的發展與材料科學、能源的開發密切相關，下列關於材料、能源的說法正確的是( )
a．化石能源為清潔能源
b．奈米材料的粒度在1～100 μm之間
c．半導體材料的導電性能介於金屬導體和絕緣體之間
d．液晶既有液體的流動性，又有光學性質的各向同性
解析：選項a錯誤：化石能源是指煤炭、石油和天然氣，這些能源在燃燒時要產生大量的廢氣、粉塵等會對環境帶來汙染．選項b錯誤：
奈米材料指的是直徑在1～100 nm的顆粒或直徑在1～100 nm的細纖維構成的材料．選項c正確：半導體就是指導電效能介於導體和絕緣體之間的材料．選項d 錯誤：液晶介於液體和晶體之間，既具有液體的流動性又具有晶體的某些物理性質的各向異性．
答案：c
8．(2009·福建高考)一定質量的理想氣體在某一過程中，外界對氣體做功7.0×104 j，氣體內能減少1.3×105 j，則此過程( )
a．氣體從外界吸收熱量2.0×105 j
b．氣體向外界放出熱量2.0×105 j
c．氣體從外界吸收熱量6.0×104 j
d．氣體向外界放出熱量6.0×104 j
解析：由熱力學第一定律δu＝w＋q，q＝δu－w＝－1.3×105 j－7.0×104 j＝－2.0×105 j，負號表示放出熱量，所以b正確，其他選項錯誤．
答案：b
圖29．(2009·遼寧/寧夏高考)帶有活塞的氣缸內封閉一定量的理想氣體．氣體開始處於狀態a，然後經過過程ab到達狀態b或經過過程ac到達狀態c，b、c狀態溫度相同，如v—t圖所示．設氣體在狀態b和狀態c的壓強分別為pb和pc，在過程ab和ac中吸收的熱量分別為qab和qac，則( )
a．pb>pc，qab>qac b．pb>pc，qabc．pbqac d．pb解析：本題主要考查理想氣體狀態方程、熱力學第一定律、v—t圖象，意在考查考生綜合應用理想氣體狀態方程和熱力學第一定律的能力. 根據＝nr，且vb>vc，所以pbqac，c對d錯．
答案：c
10．(2010·江蘇蘇、錫、常、鎮四市一模)下列說法正確的是( )
a．機械能和內能的轉化具有方向性
b．大顆粒的鹽磨成細鹽，就變成了非晶體
c．第二類永動機雖然不違反能量守恆定律，但它是製造不出來的
d．當溫度由20 ℃變為40 ℃，物體分子的平均動能應變為原來的2倍
解析：細鹽是單晶體，選項b錯誤；溫度是分子平均動能的標誌，t＝αek，t是熱力學溫度，α是比例常數，選項d錯誤．
答案：ac
二、填空題(本題共2小題，每題8分，共16分)
圖311．(2009·廣東高考)(1)遠古時代，取火是一件困難的事，火一般產生於雷擊或磷的自燃．隨著人類文明的進步，出現了「鑽木取火」等方法．「鑽木取火」是通過________方式改變物體的內能，把________轉變成內能．
(2)某同學做了乙個小實驗：先把空的燒瓶放入冰箱冷凍，一小時後取出燒瓶，並迅速把乙個氣球緊密地套在瓶頸上，然後將燒瓶放進盛滿熱水的燒杯裡，氣球逐漸膨脹起來，如圖3.這是因為燒瓶裡的氣體吸收了水的________，溫度________，體積________．
解析：(1)本題主要考查了熱力學第一定律和能量守恆定律，意在考查考生對熱力學第一定律的理解．熱力學第一定律是對能量守恆定律的一種表述方式．熱力學第一定律指出，熱能可以從乙個物體傳遞給另乙個物體，也可以與機械能或其他能量相互轉換，在傳遞和轉換過程中，能量的總值不變．所以鑽木取火是通過做功把機械能轉化為內能．
(2)本題主要考查熱力學第一定律和氣體的等壓變化，意在考查考生利用物理規律分析實際問題的能力．內能可以從乙個物體傳遞給另乙個物體(高溫到低溫)，使物體的溫度公升高；一定質量的氣體，當壓強保持不變時，它的體積v隨溫度t線性地變化．所以從冰箱裡拿出的燒瓶中的空氣(低溫)吸收水(高溫)的熱量溫度公升高，體積增大．
答案：(1)做功機械能 (2)熱量公升高增大
12．一定量的理想氣體與兩種實際氣體ⅰ、ⅱ在標準大氣壓下做等壓變化時的v—t關係如圖4(a)所示，圖中＝.用三份上述理想氣體作為測溫物質製成三個相同的溫度計，然後將其中兩個溫度計中的理想氣體分別換成上述實際氣體ⅰ、ⅱ.在標準大氣壓下，當環境溫度為t0時，三個溫度計的示數各不相同，如圖4(b)所示，溫度計(ⅱ)中的測溫物質應為實際氣體________(圖中活塞質量忽略不計)；若此時溫度計(ⅱ)和(ⅲ)的示數分別為21℃和24℃，則此時溫度計(ⅰ)的示數為可見用實際氣體作為測溫物質時，會產生誤差．為減小在t1～t2範圍內的測量誤差，現針對t0進行修正，製成如圖4(c)所示的復合氣體溫度計，圖中無摩擦導熱活塞將容器分成兩部分，在溫度為t1時分別裝入適量氣體ⅰ和ⅱ，則兩種氣體體積之比vⅰ∶vⅱ應為________．
圖4解析：本實驗是在教材探索性實驗的基礎上，考查考生綜合運用所學知識分析、處理實驗資料等能力，從而突出了對創新能力的考查．從v—t圖象可看出，溫度為t1時，氣體的體積相同；溫度為t0時，ⅱ的體積要小，所以溫度計ⅱ中的測溫物質應為實際氣體ⅱ，在溫度為t0時，tⅱ＝21℃，tⅲ＝24℃，由於＝＝，代入資料可得t0＝23℃，對t0校正，在溫度t1時裝入氣體體積比為2∶1.
答案：ⅱ 23 2∶1
三、計算題(本題共4小題，13、14題各10分，15、16題各12分，共44分，計算時必須有必要的文字說明和解題步驟，有數值計算的要註明單位)
13．利用所學的熱學知識，回答下列問題：
(1)我們知道分子熱運動的速率是比較大的，常溫下能達到幾百公尺每秒，生活中一些汙染企業排放刺激性廢氣，同時發出雜訊，聲波在空氣中傳播速度約為340 m/s.按說離得較遠的人聞到氣味和聽到雜訊應差不多同時發生，而實際上往往是聽到雜訊較長時間後才會聞到氣味，為什麼？
(2)隨著科學技術的不斷發展，近幾年來，出現了許多新的焊接方式，如摩擦焊接、**焊接等，摩擦焊接是使焊件的兩個接觸面高速地向相反方向旋轉，同時加上很大的壓力(約每平方厘公尺加幾千到幾萬牛頓的力)，瞬間就焊成乙個整體了．試用所學知識分析摩擦焊接的原理．
解析：(1)分子熱運動速率雖然較大，但分子之間的碰撞是很頻繁的，由於頻繁的碰撞使分子的運動不再是勻速直線運動，分子到鼻孔前走過了一段曲折的路程，況且引起人的嗅覺需要一定量的分子；聲波傳播速率與分子熱運動速率差不多，傳播距離也相等，但聲波在空氣中沿直線傳播，到達接收者的時間較短，所以聽到雜訊較長時間後，才會聞到發出的氣味．
(2)摩擦焊接是利用分子引力作用．焊件的兩個接觸面高速地向相反方向旋轉且加上很大的壓力，就可以使兩個接觸面發生熔化使大多數分子之間的距離達到分子力發生明顯作用的範圍，靠摩擦熔化使大量的分子距離達到表現引力的距離範圍，使兩個焊件成為乙個整體．
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