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第 15 章 热学
第 1 节 分子动理论 内能 固体和液体 见学生用书P343
４. [ 重庆ꎬ ( )ꎬ 分]图 和图 中曲线
２０２１ １５ １ ４ １ ２
分别描述了某物理量随分子之间的距离
１. ( 海南ꎬ ꎬ 分)如图为两分子靠近过程 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
２０２３ ５ ３
变化的规律 ｒ 为平衡位置 现有如下物理量
中的示意图 ｒ 为分子间平衡距离 下列关于 ꎬ ０ ꎮ :①
ꎬ ０ ꎬ 分子势能 分子间引力 分子间斥力 分子间
分子力和分子势能的说法正确的是 ꎬ② ꎬ③ ꎬ④
( ) 引力和斥力的合力 则曲线 对应的物理量分
ꎬ Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
别是
( )
分子间距离大于 ｒ 时 分子间表现为斥力
Ａ. ０ ꎬ
分子从无限远靠近到距离 ｒ 处的过程中分
Ｂ. ０
子势能变大
分子势能在 ｒ 处最小
Ｃ. ０
分子间距离在小于 ｒ 且减小时 分子势能
Ｄ. ０ ꎬ 图 图
１ ２
在减小
Ａ.①③② Ｂ.②④③
１.答案 Ｃ
Ｃ.④①③ Ｄ.①④③
２. ( 北京ꎬ ꎬ 分)夜间由于气温降低 汽车 ４.答案 Ｄ
２０２３ １ ３ ꎬ
轮胎内的气体压强变低 与白天相比 夜间
ꎮ ꎬ
轮胎内的气体
( ) １. ( 届台州六校联盟期中) 下列说法正确
２０２４
分子的平均动能更小
Ａ. 的是
( )
单位体积内分子的个数更少
Ｂ.
所有分子的运动速率都更小
Ｃ.
分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力
Ｄ.
更大
甲 乙
２.答案 Ａ
３. ( 江苏ꎬ ꎬ 分)自主学习活动中 同学
２０２２ ６ ４ ꎬ
们对密闭容器中的氢气性质进行讨论 下列
ꎬ
丙 丁
说法中正确的是
( ) 图甲是在显微镜下观察布朗运动实验中相
Ａ.
体积增大时 氢气分子的密集程度保持
Ａ. ꎬ 等间隔时间微粒运动位置的连线图 连线
ꎬ
不变
表示微粒的运动轨迹
压强增大是因为氢气分子之间斥力增大
图乙中 当 ｒ ｒ 时 分子间作用力不为零
Ｂ.
Ｂ. ꎬ ＝ ０ ꎬ
因为氢气分子很小 所以氢气在任何情况
图丙中固体薄片上涂蜡 用烧热的针接触
Ｃ. ꎬ
Ｃ. ꎬ
下均可看成理想气体
薄片背面上一点 蜡熔化的范围如图丙空
ꎬ
温度变化时 氢气分子速率分布中各速率 白所示 说明固体薄片是多晶体
Ｄ. ꎬ ꎬ
区间的分子数占总分子数的百分比会变化 图丁中两个粗细不同的玻璃管插在水槽
Ｄ.
３.答案 Ｄ 中 玻璃管内水面下凹且细玻璃管内液面
ꎬ
第15章 热学 ４ ６７
高 说明水对玻璃是浸润的 且玻璃管越细 当分子间距无穷远时 分子 Ｂ 的速度大小
ꎬ ꎬ Ｃ. ꎬ
浸润现象越明显
Ｅ
为 ２ １
１.答案 Ｄ ｍ
２. ( 届浙南联盟 月月考)浙江大学高分 两分子从静止释放到相距无穷远的过程
２０２４ １０ Ｄ.
子系某课题组制备出了一种超轻的固体气凝 中 它们之间的分子势能先减小后增大再
ꎬ
胶 刷新了目前世界上最轻材料的纪录 设 减小
ꎬ ꎮ
该气凝胶的密度为 ρ 单位为 ３ 摩尔质 ３.答案 Ａ
( ｋｇ/ｍ )ꎬ
量为 Ｍ 单位为 阿伏加德罗常数为 ４. ( 届金华义乌三模)在中国空间站开讲
( ｋｇ/ｍｏｌ)ꎬ ２０２４
Ｎ 则 的 天宫课堂 第三课中 航天员陈冬在微重
Ａꎬ ( ) “ ” ꎬ
力环境下给大家展示了水在玻璃管中的毛细
现象 下列说法正确的是
ꎮ ( )
由于微重力 细管中的水液面上升高度要
Ａ. ꎬ
比地面上相同情况下的低
管壁分子对附着层液体分子的吸引力小于
Ｂ.
ａ 气凝胶所含分子数为 ａＮ
Ａ. ｋｇ Ａ 液体内部分子对附着层液体分子的吸引力
Ｍ
气凝胶的摩尔体积为 毛细管内液面都上升 且液面与管壁接触
Ｂ. ρ Ｃ. ꎬ
６ 处比液面中间高
ＭＮ
每个气凝胶分子的体积为 Ａ 内径小的毛细管液面上升的高度最终会与
Ｃ. ρ Ｄ.
内径大的相等
３ Ｍ
每个气凝胶分子的直径为 ６ ４.答案 Ｃ
Ｄ. Ｎ ρ
π Ａ ５. ( 届北斗星盟联考)(多选)若气体分子
２.答案 Ｄ ２０２４
的速率分布如图所示 横坐标表示速率 纵坐
３. ( 届宁波慈溪期末)如图甲所示 将两 ꎬ ꎬ
２０２４ ꎬ
Ｎ
个完全相同 质量均为 ｍ 的分子 Ａ Ｂ 同时从 标Δ 表示单位速率区间内出现的分子数 ａ
、 、 ｖ ꎮ 、
ｘ 轴上的坐标原点和 ｘ ｒ 处由静止释放 图 Δ
＝ １ ꎬ ｖ 为已知常量 当 ｖ ｖ 时分子数为零 则
乙为这两个分子之间的分子势能随分子间距 ０ ꎬ >５ ０ ꎬ
变化的图像 当分子间距分别为 ｒ ｒ 和 ｒ ( )
ꎬ １、 ２ ０
时 两分子之间的分子势能分别为 Ｅ 和
ꎬ １、０
Ｅ 取分子间距无穷远时分子势能为零 整
－ ０ꎮ ꎬ
个过程只考虑分子间的作用力 下列说法正
ꎬ
确的是
( )
总分子数 Ｎ ａｖ
Ａ. ＝８ ０
分子在 ｖ 到 ｖ 区间出现的概率为 １
Ｂ. ２ ０ ３ ０
５
甲 乙
分子的平均速率为 ｖ
Ｅ Ｅ Ｃ. ３ ０
分子 Ａ Ｂ 的最大动能均为 １ ＋ ０ 在 ｖ 区间内 分子出现的概率为
Ａ. 、 Ｄ. ０~５ ０ ꎬ １
２ ５.答案 ＡＤ
当分子间距为 ｒ 时 两分子之间的作用力
Ｂ. ０ ꎬ
最大
４ ６８ 5年高考3年模拟 A版 高考物理
第 2 节 气体的性质 见学生用书P345
Ａ Ｂ 和 Ｃ 三个状态温度 Ｔ Ｔ 和 Ｔ 的关系
、 Ａ、 Ｂ Ｃ ꎬ
正确的是
１. ( 辽宁ꎬ ꎬ 分) 空气充电
( )
２０２３ ５ ４ “
Ｔ Ｔ Ｔ Ｔ Ｔ Ｔ Ｔ Ｔ
宝 是一种通过压缩空气实现储 Ａ. Ａ＝ Ｂꎬ Ｂ＝ Ｃ Ｂ. Ａ< Ｂꎬ Ｂ< Ｃ
”
Ｔ Ｔ Ｔ Ｔ Ｔ Ｔ Ｔ Ｔ
能的装置 可在用电低谷时储存 Ｃ. Ａ＝ Ｃꎬ Ｂ> Ｃ Ｄ. Ａ＝ Ｃꎬ Ｂ< Ｃ
ꎬ
３.答案 Ｃ
能量 用电高峰时释放能量 空气充电宝
、 ꎮ “ ”
某个工作过程中 一定质量理想气体的 ｐ Ｔ 图 ４. ( 山东ꎬ ꎬ 分)一定质量理想气体经历
２０２４ ６ ３
ꎬ －
如图所示的循环过程 ａ ｂ 过程是等压过程
像如图所示 该过程对应的ｐ Ｖ图像可能是
ꎮ － ꎬ → ꎬ
ｂ ｃ 过程中气体与外界无热量交换 ｃ ａ 过
→ ꎬ →
( )
程是等温过程 下列说法正确的是
ꎮ ( )
ａ ｂ 过程 气体从外界吸 Q
Ａ. → ꎬ B C
收的热量全部用于对外
做功
D
Ａ Ｂ 0
ｂ ｃ 过程 气体对外做功 7
Ｂ. → ꎬ ꎬ
内能增加
ａ ｂ ｃ 过程 气体从外界吸收的热量全部
Ｃ. → → ꎬ
用于对外做功
Ｃ Ｄ
１.答案 Ｂ ａ ｂ 过程 气体从外界吸收的热量等于 ｃ
Ｄ. → ꎬ →
２. ( 湖北ꎬ ꎬ 分)一定质 ａ 过程放出的热量
２０２２ ３ ４
量的理想气体由状态 ａ 变为 ４.答案 Ｃ
状态 ｃ 其过程如 ｐ Ｖ 图中 ａ ５. ( 浙江 月ꎬ ꎬ 分)如图所示 导热良
ꎬ － ２０２５ １ １５ ８ ꎬ
ｃ 直线段所示 状态ｂ 对应 好带有吸管的瓶子 通过瓶塞密闭Ｔ
→ ꎬ ꎬ １ ＝３００ Ｋ、
该线段的中点 下列说法正
ꎮ 体积 Ｖ ３ ３ 处于状态 的理想气体
１ ＝１×１０ ｃｍ １ ꎬ
确的是
( ) 管内水面与瓶内水面高度差 ｈ 将瓶
＝１０ ｃｍꎬ
ａ ｂ 是等温过程
Ａ. → 子放进 Ｔ 的恒温水中 瓶塞无摩擦地
ａ ｂ 过程中气体吸热 ２ ＝３０３ Ｋ ꎬ
Ｂ. → 缓慢上升恰好停在瓶口 液面差 ｈ 不变 瓶内
ꎬ ꎬ
ａ ｃ 过程中状态 ｂ 的温度最低
Ｃ. → 气体处于状态 此时锁定瓶塞 并缓慢吸出
２ꎬ ꎬ
ａ ｃ 过程中外界对气体做正功
Ｄ. → 吸管内的水 使管内与瓶内液面等高 气体处
ꎬ ꎬ
２.答案 Ｂ
于状态 已知从状态 到状态 气体对外
３ꎮ ２ ３
３. ( 北京ꎬ ꎬ
２０２０ ４ ３ 做功 Ｗ . 从状态 到状态 气体吸收
＝１ ０２ Ｊꎬ １ ３
分)如图所示 一定
ꎬ 热量 Ｑ . 大气压强 ｐ . ５ 水
量的理想气体从状 ＝４ ５６ Ｊꎬ ０ ＝１ ０×１０ Ｐａꎬ
的密度 ρ ３ ３ 忽略液体表面张力和
态 Ａ 开始 经历两 ＝１×１０ ｋｇ/ｍ ꎬ
ꎬ
水蒸气对压强的影响 重力加速度 ｇ
个过程 先后到达 ꎮ ( ＝
ꎬ
２
状态 Ｂ 和 Ｃ 有关 １０ ｍ/ｓ )
ꎮ
从状态 到状态 理想气体热运动的平
(１) ２ ３ꎬ
第15章 热学 ４ ６９
均速率 选填 增大 不变 或
( “ ”“ ”
减小 单位时间撞击单位面积瓶壁的分子
“ ”)ꎬ
数 选填 增大 不变 或 减
( “ ”“ ” “
小
”)ꎻ
求状态 理想气体的体积 Ｖ
(２) ３ ３ꎻ 甲 乙
求从状态 到状态 理想气体内能的改
(３) １ ３
变量 Ｕ
Δ ꎮ
I 丙 丁
图甲为同种大量气体分子热运动的速率分
Ａ.
５.答案 不变 减小 . 布图像 曲线 对应的温度较高
(１) (２) １ ０２０ １ × ꎬ ②
３ ３ . 图乙为一定质量的理想气体在不同温度下
１０ ｃｍ (３)２ ５３ Ｊ Ｂ.
６. ( 甘肃ꎬ ꎬ 分)如图 刚性容器内壁 的等温线 由图像可知 Ｔ Ｔ
２０２４ １３ １０ ꎬ ꎬ １> ２
光滑 盛有一定量的气体 被隔板分成 Ａ Ｂ 两 图丙为分子间作用力 Ｆ 与分子间距离 ｒ 的
ꎬ ꎬ 、 Ｃ.
部分 隔板与容器右侧用一根轻质弹簧相连 关系 由图丙可知分子间的距离从 ｒ 增大
ꎬ ꎬ ０
忽略隔板厚度和弹簧体积 容器横截面积 到无穷远的过程中 分子间作用力先减小
( )ꎮ ꎬ
为 Ｓ 长为 ｌ 开始时系统处于平衡态 Ａ Ｂ 后增大
ꎬ ２ ꎮ ꎬ 、
体积均为 Ｓｌ 压强均为 ｐ 弹簧为原长 现将 图丁中一定质量的理想气体从 ａ ｃ ｂ 过
ꎬ ０ꎬ ꎮ Ｄ. → →
程比从 ａ ｂ 过程对外界所做的功多
Ｂ 中气体抽出一半 Ｂ 的体积变为原来的 ３ →
ꎬ ꎮ １.答案 ＡＤ
４
整个过程系统温度保持不变 气体视为理想 ２. ( 届宁波慈溪期末)一定质量的理想气
ꎬ ２０２４
气体 求 体从状态 ａ 经 过程再次恢复到原状态
ꎮ : ①②③
抽气之后 Ａ Ｂ 的压强 ｐ ｐ ａ 气体压强和摄氏度 ｔ 的关系如图所示 下
(１) 、 Ａ、 Ｂꎮ ꎬ ꎮ
弹簧的劲度系数 ｋ 列说法正确的是
(２) ꎮ ( )
" #
4
M M
ｐ Ｓ
６.答案 ４ｐ ２ｐ ８ ０
(１) ０ ０ (２) ｌ 过程 中气体体积减小
５ ３ １５
Ａ. ②
过程 是气体等容变化
Ｂ. ③
气体在状态 ｂ 的体积是在状态 ａ 时的 倍
１. ( 届湖州期末)(多选)关于下列四幅图 Ｃ. ２
２０２４
状态 ｂ 时单位时间内气体分子对器壁的碰
像的描述 说法正确的是 Ｄ.
ꎬ ( )
撞次数比状态 ａ 的多
２.答案 Ａ
４ ７０ 5年高考3年模拟 A版 高考物理
微专题 30 玻璃管-液柱模型 见学生用书P347
１. ( 届湖州中学阶段测)一开 降对水银槽中液面的影响
２０２４ ꎮ
口向下导热均匀直玻璃管 通过 若环境温度保持不变 气压计的示数减小
ꎬ (１) ꎬ
细绳悬挂在天花板上 玻璃管下 了 求大气压减小了多少
ꎬ １０ ｍｍꎬ ꎮ
端浸没在固定的水银槽中 管内 若环境温度升高了 气压计的示数
ꎬ (２) １５ ℃ꎬ
外水银面高度差为ｈ 该装置从同 未变 求大气压增加了多少
ꎬ ꎬ ꎮ
一天的中午到夜晚 下列说法正确的是
ꎬ ( )
相比中午 夜晚细绳的拉力变小
Ａ. ꎬ
相比中午 夜晚细绳的拉力变大
Ｂ. ꎬ
相比中午 封闭气体压强增大
Ｃ. ꎬ
３.答案 .
相比中午 封闭气体内能增大 (１)１２ ｍｍＨｇ (２)０ ９ ｍｍＨｇ
Ｄ. ꎬ
４. ( 山东ꎬ ꎬ 分)图甲为战国时期青铜
１.答案 Ｂ ２０２４ １６ ８
汲酒器 根据其原理制作了由中空圆柱形长
２. ( 海南ꎬ ꎬ 分)如图为用铝制易拉罐制 ꎬ
２０２４ ７ ３
柄和储液罐组成的汲液器 如图乙所示 长
作的温度计 一透明薄吸管里有一段油柱 长 ꎬ ꎮ
ꎬ (
柄顶部封闭 横截面积 Ｓ . ２ 长度 Ｈ
度不计 吸管与罐连接处密封良好 罐内气 ꎬ １ ＝１ ０ ｃｍ ꎬ ＝
)ꎬ ꎬ . 侧壁有一小孔 Ａ 储液罐的横截面
体可 视 为 理 想 气 体 已 知 罐 的 容 积 为 １００ ０ ｃｍꎬ ꎮ
ꎬ 积Ｓ . ２ 高度ｈ . 罐底有一小
３ 薄吸管横截面积为 . ２ 罐外吸 ２ ＝９０ ０ ｃｍ 、 ＝２０ ０ ｃｍꎬ
３３０ ｃｍ ꎬ ０ ５ ｃｍ ꎬ 孔 Ｂ 汲液时 将汲液器竖直浸入液体 液体
管总长度为 当温度为 时 油柱离 ꎮ ꎬ ꎬ
２０ ｃｍꎬ ２７ ℃ ꎬ 从孔 Ｂ 进入 空气由孔 Ａ 排出 当内外液面相
罐口 不考虑大气压的变化 下列说法 ꎬ ꎻ
１０ ｃｍꎬ ꎬ 平时 长柄浸入液面部分的长度为 ｘ 堵住孔
正确的是 ꎬ ꎻ
( ) Ａ 缓慢地将汲液器竖直提出液面 储液罐内
ꎬ ꎬ
刚好储满液体 已知液体密度 ρ .
DN
ꎮ ＝ １ ０ ×
DN ３ ３ 重力加速度大小 ｇ ２ 大气
１０ ｋｇ/ｍ ꎬ ＝１０ ｍ/ｓ ꎬ
若在吸管上标注等差温度值 则刻度左密右疏 压 ｐ . ５ 整个过程温度保持不变
Ａ. ꎬ ０ ＝１ ０×１０ Ｐａꎮ ꎬ
空气可视为理想气体 忽略器壁厚度
该装置所测温度不高于 .
ꎬ ꎮ
Ｂ. ３１ ５ ℃
该装置所测温度不低于 . "
Ｃ. ２３ ５ ℃
其他条件不变 缓慢把吸管拉出来一点 则 )
Ｄ. ꎬ ꎬ
油柱离罐口距离增大
Y
２.答案 Ｂ
I
#
３. ( 届七彩阳光联盟开学考节选)如图所
２０２５ 图甲 图乙
示为水银气压计的原理简图 气压计中混入
ꎮ 求 ｘ
(１) ꎻ
的气泡上升到水银柱的上方 使水银柱上方
ꎬ 松开孔 Ａ 从外界进入压强为 ｐ 体积为 Ｖ
(２) ꎬ ０、
不再是真空 当实际大气压为 时
的空气 使满储液罐中液体缓缓流出 堵住孔
ꎮ ７６８ ｍｍＨｇ ꎬ
ꎬ ꎬ
这个水银气压计的示数只有 此时
Ａ 稳定后罐中恰好剩余一半的液体 求 Ｖ
７５０ ｍｍＨｇꎬ
ꎬ ꎬ ꎮ
管中的水银面到管顶的距离为 环境温
８０ ｍｍꎬ
４.答案
３
(１)２ ｃｍ (２)８９２ ｃｍ
度为 不考虑细玻璃管中水银柱的升
２７ ℃ꎮ
第15章 热学 ４ ７１
微专题 31 活塞-汽缸模型 见学生用书P348
长 现往右侧活塞上表面缓慢添加一定质量
ꎮ
１. ( 广东ꎬ ꎬ 分)差压阀可控制气体进行 的沙子 直至右侧活塞下降 １ Ｈ 左侧活塞上
２０２４ １３ ９
ꎬ ꎬ
单向流动 广泛应用于减震系统 如图所示 ３
ꎬ ꎮ ꎬ
Ａ Ｂ 两个导热良好的汽缸通过差压阀连接 Ａ 升１Ｈ 已知大气压强为 ｐ 重力加速度大小
、 ꎬ ꎮ ０ꎬ
内轻质活塞的上方与大气连通 Ｂ 的体积不 ２
ꎬ 为 ｇ 汽缸足够长 汽缸内气体温度始终不变
变 当 Ａ 内气体压强减去 Ｂ 内气体压强大于 ꎬ ꎬ ꎬ
ꎮ 弹簧始终在弹性限度内 求
ｐ 时差压阀打开 Ａ 内气体缓慢进入 Ｂ 中 当 ꎮ
Δ ꎬ ꎻ 最终汽缸内气体的压强大小
该差值小于或等于 ｐ 时差压阀关闭 当环 (１) ꎻ
Δ ꎮ 弹簧的劲度系数和添加的沙子质量
境温度 Ｔ 时 Ａ 内气体体积 Ｖ . (２) ꎮ
１ ＝３００ Ｋ ꎬ Ａ １ ＝４ ０×
－２ ３ Ｂ 内气体压强 ｐ 等于大气压强 ｐ
１０ ｍ ꎻ Ｂ １ ０ꎮ
已知活塞的横截面积 Ｓ . ２ ｐ . ｐ
＝０ １０ ｍ ꎬΔ ＝０ １１ ０ꎬ
ｐ . ５ 重力加速度大小取 ｇ
０ ＝ １ ０×１０ Ｐａꎮ ＝
ｐ Ｓ ｐ Ｓ
２ Ａ Ｂ 内的气体可视为理想气体 忽 ２.答案 １８ｐ ２ ０ ２ ０
１０ ｍ/ｓ ꎮ 、 ꎬ
(１) ０ (２) Ｈ ｇ
略活塞与汽缸间的摩擦 差压阀与连接管道 １７ １７ １７
ꎬ
３. [ 河北ꎬ ( )ꎬ 分]水平放置的气体阻
内的气体体积不计 当环境温度降低到 Ｔ ２０２２ １５ ２ ８
ꎮ ２ ＝ 尼器模型截面如图所示 汽缸中间有一固定
时 ꎬ
２７０ Ｋ :
隔板 将汽缸内一定质量的某种理想气体分
求 Ｂ 内气体压强 ｐ ꎬ
(１) Ｂ ２ꎻ
为两部分 形连杆活塞的刚性连杆从隔
求 Ａ 内气体体积 Ｖ ꎬ“Ｈ”
(２) Ａ ２ꎻ
板中央圆孔穿过 连杆与隔板之间密封良好
在活塞上缓慢倒入铁砂 若 Ｂ 内气体压强 ꎬ ꎮ
(３) ꎬ
设汽缸内 外压强均为大气压强 ｐ 活塞面积
回到 ｐ 并保持不变 求已倒入铁砂的质量 ｍ 、 ０ꎬ
０ ꎬ ꎮ 为 Ｓ 隔板两侧气体体积均为 ＳＬ 各接触面光
" ꎬ ０ꎬ
滑 连杆的截面积忽略不计 现将整个装置
ꎬ ꎮ
缓慢旋转至竖直方向 稳定后 上部气体的体
"!4 ꎬ ꎬ
K #!4 积为原来的 １ 设整个过程温度保持不
ꎮ
２
１.答案 (１)９×１０ ４ Ｐａ (２)３ . ６×１０ －２ ｍ ３ (３) 变 ꎬ 求 :
此时上 下两部分气体的压强
(ⅰ) 、 ꎻ
１１０ ｋｇ
形连杆活塞的质量 重力加速度大
２. ( 湖北ꎬ ꎬ 分)如图所示 竖直放置
(ⅱ)“Ｈ” (
２０２３ １３ １０ ꎬ
在水平桌面上的左右两汽缸粗细均匀 内壁 小为 ｇ
)ꎮ
ꎬ
光滑 横截面积分别为 Ｓ Ｓ 由体积可忽略的
ꎬ 、２ ꎬ
细管在底部连通 两汽缸中各有一轻质活塞
ꎮ
将一定质量的理想气体封闭 左侧汽缸底部
ꎬ ｐ Ｓ
与活塞用轻质细弹簧相连 初始时 两汽缸 ３.答案 ｐ ２ｐ ４ ０
ꎮ ꎬ (ⅰ)２ ０ ０ (ⅱ) ｇ
３ ３
内封闭气柱的高度均为Ｈ 弹簧长度恰好为原
ꎬ
４ ７２ 5年高考3年模拟 A版 高考物理
上 轻质活塞通过细线与置于铁架台平面上
ꎬ
的重物相连 将一团燃烧的轻质酒精棉球从
１. ( 届湖丽衢一模)在一个电梯的轿厢中
ꎬ
２０２５ ꎬ
缸顶的阀门 处扔到汽缸内 酒精棉球熄灭
一质量 Ｍ 内部横截面积 Ｓ
Ｋ ꎬ
＝ １０ ｋｇ、 ＝ １００
时关闭阀门 一段时间后 当细线绷紧 且
２ 的汽缸用一个质量 ｍ 的活塞封闭 Ｋꎮ ꎬ ꎬ
ｃｍ ＝１０ ｋｇ
重物对铁架台平面压力刚好为零 此时活塞
了一定质量的理想气体 初始时 如图 汽
ꎬ
ꎮ ( １)ꎬ
距缸顶距离为 Ｌ 汽缸导热性能良好 重物质
缸静置在轿厢底部 气柱高度 ｈ 若
ꎮ ꎬ
ꎬ １ ＝１６ ｃｍꎮ
量为 ｍ 重物缓慢升高 最后稳定在距铁架台
用绳子连接活塞将汽缸悬挂在电梯的顶部
ꎬ ꎬ
Ｌ
如图 电梯以加速度 ａ ２ 匀加速上 平面 处 已知环境温度恒为 Ｔ 大气压强
( ２)ꎬ ＝ ２ ｍ/ｓ
ꎮ ０ꎬ
升 已知大气压强 ｐ . ５ 轿厢内温 １０
ꎮ ０ ＝１ ０×１０ Ｐａꎬ 恒为 ｐ 重力加速度为 ｇ 汽缸内的气体可视
度不变 汽缸导热性能良好且不计活塞与汽 ０ꎬ ꎬ
ꎬ
为理想气体 活塞厚度忽略不计
缸壁间的摩擦 重力加速度 ｇ ２ ꎬ ꎮ
ꎬ ＝１０ ｍ/ｓ ꎮ
闭合阀门 重物缓慢升高过程 缸内气
(１) Ｋꎬ ꎬ
体所经历过程为 选填 等温 等
( “ ”“
容 或 等压 过程 此过程中缸内气体分子
” “ ”) ꎬ
平均动能 选填 变大 变小 或
( “ ”“ ”
不变
“ ”)ꎮ
图 图
求重物对铁架台平面压力刚好为零时 缸
１ ２
在加速状态下 待气柱稳定时 与初始时 (２) ꎬ
(１) ꎬ ꎬ 内气体的温度 Ｔ
相比 封闭气体的分子平均动能 单 ＝ ꎮ
ꎬ ꎬ 若从酒精棉球熄灭到重物最终稳定的过
位体积内的分子数 两空均选填 (３)
ꎻ( 程中气体放出的热量为Ｑ 求该过程缸内气体
增加 减少 或 不变 ꎬ
“ ”“ ” “ ”) 内能的变化量
求图 静止状态下 汽缸内气体的压 ꎮ
(２) １ ꎬ
强 ｐ
１ꎻ
求图 加速状态下 气柱的最终高度 ｈ
(３) ２ ꎬ ２ꎮ
１.答案 不变 减少 . ５
(１) (２)１ １×１０ Ｐａ
(３)２０ ｃｍ
２. ( 届金华十校二模) 拔火罐 是我国传
２０２４ “ ”
统医学的一种治疗手段 某实验小组为了探 ２.答案 等压 变小 １０Ｔ １
ꎬ
(１) (２) ０ (３)
究 火罐 的 吸力 设计了如图所示的实验 ９ １０
“ ” “ ”ꎬ ꎮ
ｐ Ｓ ｍｇ Ｌ Ｑ
圆柱状汽缸 横截面积为 Ｓ 被固定在铁架台 ( ０ － ) －
( )
第15章 热学 ４ ７３
微专题 32 气体变质量问题 见学生用书P350
１. ( 山东ꎬ ꎬ 分)血压仪由加压气囊 臂 压强为 ｐ . ５ 外界大气压强为 ｐ
２０２１ ４ ３ 、 １ ＝１ ５×１０ Ｐａꎬ ０ ＝
带 压强计等构成 如图所示 加压气囊可将 . ５
、 ꎬ ꎮ １ ０×１０ Ｐａꎮ
外界空气充入臂带 压强计示数为臂带内气
ꎬ
体的压强高于大气压的数值 充气前臂带内
ꎮ
气体压强为大气压强 体积为 Ｖ 每次挤压气
ꎬ ꎻ
囊都能将 的外界空气充入臂带中 经
３
６０ ｃｍ ꎬ
次充气后 臂带内气体体积变为 Ｖ 压强计 若该车长时间骑行在温度较高的公路上
５ ꎬ ５ ꎬ (１)
示数 为 已 知 大 气 压 强 等 于 使胎内气体的温度上升到 求此时车内
１５０ ｍｍＨｇꎮ ３７ ℃ꎬ
气体温度不变 忽略细管和压强 气体的压强
７５０ ｍｍＨｇꎬ ꎮ ꎻ
计内的气体体积 则 Ｖ 等于 若车胎的气门芯会缓慢漏气 长时间放置
ꎮ ( ) (２) ꎬ
后胎内压强变为 ｐ . ５ 忽略气体温
０ ＝１ ０×１０ Ｐａꎬ
度与车胎容积的变化 求胎内泄漏出的气体
ꎬ
质量占原来胎内气体质量的比值
ꎮ
２.答案 . ５ １
(１)１ ５５×１０ Ｐａ (２)
３
３. [ 全国甲ꎬ ( )ꎬ 分]一高压舱内气
２０２３ ３３ ２ １０
体的压强为 . 个大气压 温度为 密度
３ ３ ３ ３ １ ２ ꎬ １７ ℃ꎬ
Ａ.３０ ｃｍ Ｂ.４０ ｃｍ Ｃ.５０ ｃｍ Ｄ.６０ ｃｍ
１.答案 Ｄ 为 １ . ４６ ｋｇ/ｍ ３ ꎮ
升高气体温度并释放出舱内部分气体以
２. ( 届金华曙光学校期中)自行车在生活 (ⅰ)
２０２４
保持压强不变 求气体温度升至 时舱内
中是一种普及程度很高的交通工具 自行车 ꎬ ２７ ℃
ꎮ
气体的密度
轮胎气压过低不仅费力而且很容易损坏内 ꎻ
保持温度 不变 再释放出舱内部分
胎 轮胎气压过高会使轮胎的缓冲性能下降 (ⅱ) ２７ ℃ ꎬ
ꎬ
气体使舱内压强降至 . 个大气压 求高压舱
或发生爆胎 因此保持合适的轮胎气压对延 １ ０ ꎬ
ꎬ
内气体的密度
长轮胎使用寿命和提升骑行感受至关重要 ꎮ
ꎮ
已知某款自行车轮胎容积为 Ｖ . 且保持 ３.答案 (ⅰ)１ . ４１ ｋｇ/ｍ ３ (ⅱ)１ . １８ ｋｇ/ｍ ３
＝１ ８ Ｌ
不变 在环境温度为 条件下 胎内气体
ꎬ ２７ ℃ ꎬ
４ ７４ 5年高考3年模拟 A版 高考物理
第 3 节 热力学定律与能量守恒定律 见学生用书P351
状态 抽取隔板 Ａ 右侧中的气体就会扩散
１ꎮ ꎬ
到左侧中 最终达到状态 然后解锁活塞
１. ( 山东ꎬ ꎬ 分)如图所示 内壁光滑的绝
ꎬ ２ꎮ
２０２２ ５ ３ ꎬ
Ｂ 同时施加水平恒力 Ｆ 仍使其保持静止 当
热汽缸内用绝热活塞封闭一定质量的理想气
ꎬ ꎬ ꎬ
体 初始时汽缸开口向上放置 活塞处于静止 电阻丝 Ｃ 加热时 活塞 Ｂ 能缓慢滑动 无摩
ꎬ (
ꎬ ꎬ
状态 将汽缸缓慢转动 °过程中 缸内气体 擦 使气体达到温度 Ｔ 的状态 气
ꎬ ９０ ꎬ )ꎬ ３ ＝３５０ Ｋ ３ꎬ
体内能增加 Ｕ . 已知大气压强 ｐ
( ) Δ ＝６３ ８ Ｊꎮ ０ ＝
. ５ 隔板厚度不计
１ ０１×１０ Ｐａꎬ ꎮ
气体从状态 到状态 是 填
(１) １ ２ (
可逆 或 不可逆 过程 分子平均动能
“ ” “ ”) ꎬ
填 增大 减小 或 不变
内能增加 外界对气体做正功 ( “ ”“ ” “ ”)ꎻ
Ａ. ꎬ
求水平恒力 Ｆ 的大小
内能减小 所有分子热运动速率都减小 (２) ꎻ
Ｂ. ꎬ
求电阻丝 Ｃ 放出的热量 Ｑ
温度降低 速率大的分子数占总分子数比 (３) ꎮ
Ｃ. ꎬ
例减少
温度升高 速率大的分子数占总分子数比
Ｄ. ꎬ
例增加
１.答案 Ｃ ３.答案 不可逆 不变
(１) (２)１０ Ｎ (３)
２. ( 新课标ꎬ ꎬ 分)(多选)如图 一封闭 .
２０２３ ２１ ６ ꎬ ８９ ３ Ｊ
着理想气体的绝热汽缸置于水平地面上 用 ４. ( 贵州ꎬ ꎬ 分)制作水火箭是青少年
ꎬ ２０２４ １３ ９
轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为 ｆ ｇ ｈ 科技活动的常见项目之一 某研究小组为了
、 、 ꎮ
三部分 活塞与汽缸壁间没有摩擦 初始时 探究水火箭在充气与喷水过程中气体的热学
ꎬ ꎮ
弹簧处于原长 三部分中气体的温度 体积 规律 把水火箭的塑料容器竖直固定 其中 Ａ
ꎬ 、 、 ꎬ ꎬ 、
压强均相等 现通过电阻丝对 ｆ 中的气体缓 Ｃ 分别是塑料容器的充气口 喷水口 Ｂ 是气
ꎮ 、 ꎬ
慢加热 停止加热并达到稳定后 压计 如图 所示 在室温环境下 容器内
ꎬ ( ) ꎬ (ａ) ꎮ ꎬ
.ｈ 中的气体内能增加 装入一定质量的水 此时容器内的气体体积
Ａ ꎬ
.ｆ 与 ｇ 中的气体温度相等 为 Ｖ 压强为 ｐ 现缓慢充气后压强变为 ｐ
Ｂ ０ꎬ ０ꎬ ４ ０ꎬ
.ｆ 与 ｈ 中的气体温度相等 不计容器的容积变化
Ｃ ꎮ
.ｆ 与 ｈ 中的气体压强相等 设充气过程中气体温度不变 求充入的气
Ｄ (１) ꎬ
２.答案 ＡＤ 体在该室温环境下压强为 ｐ 时的体积
０ ꎮ
３. ( 浙江 月ꎬ ꎬ 分)如图所示 一个固 打开喷水口阀门 喷出一部分水后关闭阀
２０２４ １ １７ ８ ꎬ (２) ꎬ
定在水平面上的绝热容器被隔板 Ａ 分成体积 门 容器内气体从状态Ｍ 变化到状态Ｎ 其压强
ꎬ ꎬ
均为 Ｖ ３ 的左右两部分 横截面积 ｐ与体积Ｖ 的变化关系如图 中实线所示 已
１ ＝７５０ ｃｍ ꎮ (ｂ) ꎬ
为 Ｓ ２ 的绝热活塞 Ｂ 被锁定 隔板 Ａ 知气体在状态Ｎ 时的体积为 Ｖ 压强为 ｐ 求
＝１００ ｃｍ ꎬ １ꎬ １ꎮ
的左侧为真空 右侧中一定质量的理想气体 气体在状态Ｎ与状态Ｍ时的热力学温度之比
ꎬ ꎮ
处于温度 Ｔ 压强 ｐ . ５ 的 图 中虚线 ＭＮ′是容器内气体在绝热
１ ＝３００ Ｋ、 １ ＝２ ０４×１０ Ｐａ (３) (ｂ)
第15章 热学 ４ ７５
既不吸热也不放热 条件下压强 ｐ 与体积 Ｖ
( )
的变化关系图线 试判断气体在图 中沿实
ꎬ (ｂ)
线从 Ｍ 到 Ｎ 的过程是吸热还是放热 不需
ꎮ (
要说明理由
)
" #
Q
/! Q . ｐ Ｓ
１.答案 变小 变小 ２ ０
(１) (２) ｇ (３)
! ３
Q / ｐ ＳＬ
/ Ｕ ０
Δ ＋
４００
$ 0 7 7 7
２. ( 届宁波九校期末联考)如图所示
２０２４ ꎬ
图 图
(ａ) (ｂ) 一端开口的绝热试管竖直放置 开口朝
ｐ Ｖ ꎬ
４.答案 Ｖ １ １ 吸热 上 试管总长 ｌ . 横截面积 Ｓ
(１)３ ０ (２) ｐ Ｖ (３) ꎬ ＝７５ ０ ｃｍꎬ ＝
４ ０ ０ . ２ 试管内用水银封闭一段理想
１０ ０ ｃｍ ꎬ
气体 气柱高度与水银柱高度均为 ｈ
ꎬ ＝
１. ( 届宁波一模)如图所示为一超重报警
. 试管内部下侧有一电阻丝 电阻丝的
２０２５
２５ ０ ｃｍꎬ ꎬ
装置示意图 长度为 Ｌ 横截面积为 Ｓ 导热性
体积可忽略 封闭气体初始处于状态 Ａ 现通
ꎬ 、 、
ꎮ ꎬ
能良好的薄壁容器水平放置 开口向右 一
过电阻丝对封闭的气体缓慢加热 使水银柱上
ꎬ ꎮ
ꎬ
厚度不计的轻质活塞将一定质量的理想气体
液面恰好到达试管开口处 此时封闭气体处于
ꎬ
封闭在容器内 活塞通过水平轻绳跨过滑轮
状态Ｂ 继续对封闭气体缓慢加热 直至水银
ꎬ
ꎮ ꎬ
与重物相连 不挂重物时封闭气体的长度为
即将全部流出 封闭气体达到状态 Ｃ 已知大
ꎮ
ꎬ ꎮ
１Ｌ 挂上某一质量的重物时 活塞右移至离容 气压强ｐ . 约为 ５ 重力加
ꎬ ꎬ ０ ＝７５０ ｃｍＨｇ( １×１０ Ｐａ)ꎬ
４ 速度大小ｇ
２
＝１０ ｍ/ｓ ꎮ
器底部３Ｌ 的预警传感器处恰好平衡 此时系 求气体从状态 Ａ 到状态 Ｂ 对外界所做
ꎬ (１)
４
的功
统将发出超重预警 已知环境温度为 Ｔ 大 ꎻ
ꎮ ０ꎬ
气压强为 ｐ 重力加速度为 ｇ 不计摩擦阻力
０ꎬ ꎬ ꎮ
气体从状态 Ｂ 到状态 Ｃ 其分子平均动能
在挂上重物后 气体分子的数密度 (２) ꎬ
(１) ꎬ
选填 增大 减小 或 不变 试
选填 变大 变小 或 不变 器壁单位面 ( “ ”“ ” “ ”)ꎬ
( “ ”“ ” “ ”)ꎬ
管内壁单位面积受到的压力 选填
积所受气体分子的平均作用力 选 (
(
增大 减小 或 不变
填 变大 变小 或 不变 “ ”“ ” “ ”)ꎻ
“ ”“ ” “ ”)ꎻ
已知气体从状态 Ａ 到状态 Ｃ 内能增加
求刚好触发超重预警时所挂重物的质量ｍ (３) ꎬ
(２) ꎻ
Ｕ 求整个过程电阻丝放出的热量 Ｑ
从刚发出预警开始 若环境温度从 Ｔ 缓 Δ ＝８０ Ｊꎬ ꎮ
(３) ꎬ ０
慢降至 . Ｔ 该过程中气体内能减少了 ２.答案 １００ 增大 减小
０ ９９ ０ꎬ (１) Ｊ (２) (３)
Ｕ 求气体向外界放出的热量 Ｑ ３
Δ ꎬ ꎮ .
１４２ ５ Ｊ
４ ７６ 5年高考3年模拟 A版 高考物理
实验 17 用油膜法估测油酸分子的大小 见学生用书P353
１.( 届强基联盟一模)在 用油膜法估测分子 测量一滴油酸酒精溶液的体积时 可以用
２０２５ “ Ａ. ꎬ
的大小 实验中 将体积为 Ｖ 的纯油酸配成 注射器挤出一滴油酸滴入烧杯中 观察注
” ꎬ １ ꎬ
总体积为 Ｖ 的油酸酒精溶液 用注射器取体 射器上的体积变化
２ ꎬ
积为 Ｖ 的上述溶液 再把它一滴一滴地全部 测量一滴油酸酒精溶液中纯油酸在水面形
０ ꎬ Ｂ.
滴入烧杯 滴数为 Ｎ 成的面积时 如果不使用爽身粉 也可以在
ꎬ ꎮ ꎬ ꎬ
把一滴油酸酒精溶液滴入浅盘中 待稳定 水中加入红墨水后混合均匀 再滴入一滴
(１) ꎬ ꎬ
后得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所 油酸酒精溶液
示 图中每个小正方形格的边长为 ａ 可估算 实际的油酸分子是球形的 因此通过计算
ꎮ ꎬ Ｃ. ꎬ
出油酸分子的直径为 得到的油酸分子直径即是球的直径
ꎮ
计算油酸分子的大小时 认为水面油酸为
Ｄ. ꎬ
单分子层且认为分子间紧密排布
若实验过程中发现 撒入的爽身粉过
(２)① ꎬ
多 导致油酸分子未形成单分子层 则计算得
Ｖ Ｖ Ｖ Ｖ ꎬ ꎬ
１ ０ １ ０
到的油酸分子直径将 选填 偏
Ａ. ＮＶ ａ２ Ｂ. ＮＶ ａ２
( “
５８ ２ ６８ ２
大 或 偏小 或 不变
Ｖ Ｖ Ｎ Ｖ Ｖ Ｎ
” “ ” “ ”)ꎻ
５８ １ ０ ６８ １ ０
Ｃ. Ｖ ａ２ Ｄ. Ｖ ａ２
②
若实验中使用的油酸酒精溶液是久经放置
２ ２
的 则计算得到的油酸分子直径将
若配置好的油酸酒精溶液敞口放置了较
ꎬ
(２)
选填 偏大 或 偏小 或 不变
长时间再使用 实验得到的油酸分子直径数
( “ ” “ ” “ ”)ꎮ
ꎬ
某次实验中将 的纯油酸配制成
据 选填 偏大 偏小 或 无
(３) １ ｍＬ
( “ ” “ ” “
的油酸酒精溶液 用注射器测得
影响
５ ０００ ｍＬ ꎬ
”)ꎮ
１.答案 偏小 溶液为 滴 再滴入 滴这样的溶液到
１ ｍＬ ８０ ꎬ １
(１)Ｂ (２)
准备好的浅盘中 描出的油膜轮廓如图所示
２.[ 北京ꎬ ( )]用油膜法估测油酸分子直
ꎬ ꎬ
２０２３ １５ １
径是一种通过测量宏观量来测量微观量的方 每格边长是 . 根据以上信息 可估算出
０ ５ ｃｍꎬ ꎬ
油酸分子的直径约为 此小题保
法 已知 滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积
ｍ(
ꎮ １
留一位有效数字
为 Ｖ 在水面上形成的单分子油膜面积为 Ｓ
)
ꎬ ꎬ
则油酸分子的直径 ｄ
＝ ꎮ
Ｖ
２.答案
Ｓ
３.( 届浙湘豫三省高中名校联合体联考)在
２０２３
用油膜法估测油酸分子的大小 实验中
３.答案 偏大 偏小
(１)Ｄ (２)① ② (３)
“ ” ꎮ
下列说法正确的是 －１０
７×１０
(１) ꎮ
第15章 热学 ４ ７７
实验 18 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系
见学生用书P354
１.( 江苏ꎬ ꎬ 分)在 探究气体等温变化的 录气体压强 ｐ 和体积 Ｖ 等于注射器示数
２０２３ ９ ４ “ (
规律 的实验中 实验装置如图所示 利用注 Ｖ 与塑料管容积 Ｖ 之和 逐次增加砝码
” ꎬ ꎮ ０ Δ )ꎮ
射器选取一段空气柱为研究对象 下列改变 质量 采集多组数据并作出拟合曲线如图乙
ꎮ ꎬ
空气柱体积的操作正确的是 所示
( ) ꎮ
把柱塞快速地向下压
Ａ.
把柱塞缓慢地向上拉
Ｂ.
在橡胶套处接另一注射
Ｃ.
器 快速推动该注射器
ꎬ
柱塞
在橡胶套处接另一注射
甲
Ｄ.
器 缓慢推动该注射器柱塞
ꎬ
１.答案 Ｂ
２.( 届强基联盟 月联考)
２０２３ ９
小强同学用如图所示装置
探究气体等温变化的规律
ꎮ
他在实验过程中注射器
(１)
没有竖直而是略微倾斜 则
ꎬ
压力表读数 单选 乙
( )ꎮ
回答以下问题
偏大 :
Ａ.
在实验误差允许范围内 图乙中的拟合曲
偏小 (１) ꎬ
Ｂ.
线为一条过原点的直线 说明在等温情况下
没有影响 ꎬ ꎬ
Ｃ.
一定质量的气体
下列实验操作 正确的有 单
ꎮ
(２) ꎬ (
ｐ 与 Ｖ 成正比
选
Ａ.
)ꎮ
柱塞上应该涂油以更好地密封气体
ｐ 与１成正比
Ａ.
Ｂ. Ｖ
应快速推拉柱塞以避免气体与外界热交换
Ｂ.
若气体被压缩到 Ｖ . 由图乙可读
用手握住注射器推拉柱塞以使装置更加 (２) ＝１０ ０ ｍＬꎬ
Ｃ.
出封闭气体压强为 保留 位有
稳定 Ｐａ( ３
效数字
２.答案 )ꎮ
(１)Ｃ (２)Ａ
某组同学进行实验时 一同学在记录数据
３.( 山东ꎬ ꎬ 分)利用图甲所示实验装置可 (３) ꎬ
２０２３ １３ ６
时漏掉了 Ｖ 则在计算 ｐＶ 乘积时 他的计算
探究等温条件下气体压强与体积的关系 将 Δ ꎬ ꎬ
ꎮ
结果与同组正确记录数据同学的计算结果之
带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上 注
ꎬ
差的绝对值会随 ｐ 的增大而 填 增
射器内封闭一定质量的空气 下端通过塑料
( “
ꎬ
大 或 减小
管与压强传感器相连 活塞上端固定一托
” “ ”)ꎮ
ꎮ
盘 托盘中放入砝码 待气体状态稳定后 记 ３.答案 . ５ 增大
(１)Ｂ (２)２ ０４×１０ (３)
ꎬ ꎬ ꎬ
４ ７８ 5年高考3年模拟 A版 高考物理
