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专题27 理想气体
考点
十年考情（2016-2025）
命题趋势
考点1 理想
气体
（10 年10
考）
2025·广东·高考真题2025·湖南·高考真
题2025·河南·高考真题2024·全国·高
考真题、2024·河北·高考真题、2024·
重庆·高考真题、2024·海南·高考真
题、2024·北京·高考真题、2023·重庆·
高考真题、2023·天津·高考真题、
2023·辽宁·高考真题、2023·江苏高考
真题、2023·浙江·高考真题、2023·全
国高考真题、2022·重庆·高考真题、
2022·北京·高考真题、2022·北京·高考
真题、2022·江苏·高考真题、2022·辽
宁·高考真题、2022·湖北·高考真题、
2022·天津·高考真题、2022·全国·高考
真题、2021·海南·高考真题、2021·山
东·高考真题、2021·全国·高考真题、
2021·湖南·高考真题、2020·北京·高考
真题、2020·上海·高考真题、2018·海
南·高考真题、2018·江苏高考真题、
2017·全国高考真题、2017.上海·高考
真题、2017·江苏·高考真题、2016·全
国高考真题、2016·上海·高考真题、
2016·江苏·高考真题、2016·海南·高考
真题、
1.
注重基础考查：常考查理想气体状
态方程、气体实验定律（玻意耳定律、查理
定律、盖-吕萨克定律）等基础知识，多以
选择题、填空题形式出现，强调对基本概念
和规律的理解与运用。
2.
结合实际应用：命题情境紧密联系
生活、科技等领域，如航天器舱内气压控
制、气象气球升空过程分析等，考查学生对
理想气体知识的应用能力。
3.
强调综合分析：常与热力学第一定
律等知识综合考查，要求学生分析理想气体
状态变化过程中的能量转化情况。
4.
突出模型构建与数学应用：注重考
查学生构建物理模型的能力，以及运用函数
图像、微元法等数学工具解决物理问题的能
力。备考时，学生应扎实掌握基础知识，关
注实际应用，强化综合分析和数学应用能
力。
考点01 理想气体
1．（2024·海南·高考真题）商场自动感应门如图所示，人走进时两扇门从静止开始同时向左右平移，经4s
恰好完全打开，两扇门移动距离均为2m，若门从静止开始以相同加速度大小先匀加速运动后匀减速运
动，完全打开时速度恰好为0，则加速度的大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【详解】设门的最大速度为，根据匀变速直线运动的规律可知加速过程和减速过程的平均速度均为
，
且时间相等，均为2s，根据
可得
则加速度
故选C。
2．（2024·北京·高考真题）一辆汽车以10m/s 的速度匀速行驶，制动后做匀减速直线运动，经2s 停止，汽
车的制动距离为（ ）
A．5m
B．10m
C．20m
D．30m
【答案】B
【详解】速度公式汽车做末速度为零的匀减速直线运动，则有
故选B。
3．（2024·甘肃·高考真题）小明测得兰州地铁一号线列车从“东方红广场”到“兰州大学”站的
图像
如图所示，此两站间的距离约为（ ）
A．980m
B．1230m
C．1430m
D．1880m
【答案】C
【详解】
图像中图线与横轴围成的面积表示位移，故可得
故选C。
4．（2024·广西·高考真题）让质量为
的石块
从足够高处自由下落，
在下落的第
末速度大小为
，
再将
和质量为
的石块绑为一个整体
，使
从原高度自由下落，
在下落的第
末速度大小为
，g 取
，则（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】重物自由下落做自由落体运动，与质量无关，则下落1s 后速度为
故选B。
5．（2024·山东·高考真题）如图所示，固定的光滑斜面上有一木板，其下端与斜面上A 点距离为L。木板
由静止释放，若木板长度L，通过A 点的时间间隔为
；若木板长度为2L，通过A 点的时间间隔为
。
为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】木板在斜面上运动时，木板的加速度不变，设加速度为
，木板从静止释放到下端到达A 点的
过程，根据运动学公式有
木板从静止释放到上端到达A 点的过程，当木板长度为L 时，有
当木板长度为
时，有
又
，
联立解得
故选A。
6．（2023·山东·高考真题）如图所示，电动公交车做匀减速直线运动进站，连续经过R、S、T 三点，已知
ST 间的距离是RS 的两倍，RS 段的平均速度是10m/s，ST 段的平均速度是5m/s，则公交车经过T 点时
的瞬时速度为（ ）
A．3m/s
B．2m/s
C．1m/s
D．0.5m/s
【答案】C
【详解】由题知，电动公交车做匀减速直线运动，且设RS 间的距离为x，则根据题意有
，
联立解得
t2= 4t1，vT = vR－10
再根据匀变速直线运动速度与时间的关系有
vT = vR－a∙5t1
则
at1= 2m/s
其中还有
解得
vR = 11m/s
联立解得
vT = 1m/s
故选C。
7．（2016·全国·高考真题）一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t 内位移为s，速度变为
原来的3 倍。该质点的加速度为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】设初速度为v0，末速度为3v0，则位移为
解得
由加速度公式得
故选A。
8．（2022·湖北·高考真题）我国高铁技术全球领先，乘高铁极大节省了出行时间。假设两火车站W 和G 间
的铁路里程为1080 km，W 和G 之间还均匀分布了4 个车站。列车从W 站始发，经停4 站后到达终点
站G。设普通列车的最高速度为108 km/h，高铁列车的最高速度为324 km/h。若普通列车和高铁列车
在进站和出站过程中，加速度大小均为0.5 m/s2，其余行驶时间内保持各自的最高速度匀速运动，两种
列车在每个车站停车时间相同，则从W 到G 乘高铁列车出行比乘普通列车节省的时间为（ ）
A．6 小时25 分钟
B．6 小时30 分钟
C．6 小时35 分钟
D．6 小时40 分钟
【答案】B
【详解】108 km/h=30m/s，324 km/h=90m/s
由于中间4 个站均匀分布，因此节省的时间相当于在任意相邻两站间节省的时间的5 倍为总的节省时间，
相邻两站间的距离
普通列车加速时间
加速过程的位移
根据对称性可知加速与减速位移相等，可得匀速运动的时间
同理高铁列车加速时间
加速过程的位移
根据对称性可知加速与减速位移相等，可得匀速运动的时间
相邻两站间节省的时间
因此总的节省时间
故选B。
9．（2022·全国·高考真题）长为l 的高速列车在平直轨道上正常行驶，速率为v0，要通过前方一长为L 的
隧道，当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过v（v < v0）。已知列车加速和减速时
加速度的大小分别为a 和2a，则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【详解】由题知当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过v（v < v0），则列车进隧道
前必须减速到v，则有
v = v0 - 2at1
解得
在隧道内匀速有
列车尾部出隧道后立即加速到v0，有
v0 = v + at3
解得
则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为
故选C。
10．（2017·海南·高考真题）汽车紧急刹车后，停止运动的车轮在水平地面上滑动直至停止，在地面上留
下的痕迹称为刹车线。由刹车线的长短可知汽车刹车前的速度。已知汽车刹车减速运动的加速度大小
为8.0m/s2，测得刹车线长25m。汽车在刹车前的瞬间的速度大小为（ ）
A．10m/s
B．15m/s
C．20m/s
D．30m/s
【答案】C
【详解】由题可知末速度v=0，加速度a=-8m/s2，位移x=25m，根据
解得
故C 正确，ABD 错误。
故选C。
考点02 运动的图像
1．（2024·重庆·高考真题）如图所示，某滑雪爱好者经过M 点后在水平雪道滑行。然后滑上平滑连接的倾
斜雪道，当其达到N 点时速度如果当0，水平雪道上滑行视为匀速直线运动，在倾斜雪道上的运动视为
匀减速直线运动。则M 到N 的运动过程中，其速度大小v 随时间t 的变化图像可能是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【详解】滑雪爱好者在水平雪道上做匀速直线运动，滑上平滑连接（没有能量损失，速度大小不变）
的倾斜雪道，在倾斜雪道上做匀减速直线运动。
故选C。
2．（2023·江苏·高考真题）电梯上升过程中，某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系，如图
所示。电梯加速上升的时段是（ ）
A．从20.0s 到30.0s
B．从30.0s 到40.0s
C．从40.0s 到50.0s
D．从50.0s 到60.0s
【答案】A
【详解】因电梯上升，由速度图像可知，电梯加速上升的时间段为20.0s 到30.0s。
故选A。
3．（2024·河北·高考真题）篮球比赛前，常通过观察篮球从一定高度由静止下落后的反弹情况判断篮球的
弹性。某同学拍摄了该过程，并得出了篮球运动的
图像，如图所示。图像中a、b、c、d 四点中对
应篮球位置最高的是（ ）
A．a 点
B．b 点
C．c 点
D．d 点
【答案】A
【详解】由图像可知，图像第四象限表示向下运动，速度为负值。当向下运动到速度最大时篮球与地
面接触，运动发生突变，速度方向变为向上并做匀减速运动。故第一次反弹后上升至a 点，此时速度
第一次向上减为零，到达离地面最远的位置。故四个点中篮球位置最高的是a 点。
故选A。
4．（2024·甘肃·高考真题）小明测得兰州地铁一号线列车从“东方红广场”到“兰州大学”站的
图像
如图所示，此两站间的距离约为（ ）
A．980m
B．1230m
C．1430m
D．1880m
【答案】C
【详解】
图像中图线与横轴围成的面积表示位移，故可得
故选C。
5．（2024·全国·高考真题）一质点做直线运动，下列描述其位移x 或速度v 随时间t 变化的图像中，可能
正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【详解】AB．物体做直线运动，位移与时间成函数关系，AB 选项中一个时间对应2 个以上的位移，故
不可能，故AB 错误；
CD．同理D 选项中一个时间对应2 个速度，只有C 选项速度与时间是成函数关系，故C 正确，D 错误。
故选C。
6．（2024·福建·高考真题）某直线运动的
图像如图所示，其中
为直线，
为曲线，
为直线，则以下说法正确的是（ ）
A．
的平均速度为
B．
做匀减速直线运动
C．
的加速度比
的大
D．
的位移比
的小
【答案】B
【详解】A．根据
图像可知，
内质点做匀加速直线运动，平均速度为
故A 错误；
B．根据
图像可知，
内质点做匀减速直线运动，故B 正确；
C．根据
图像的斜率绝对值表示加速度大小，由可知
的加速度大小为
的加速度大小满足
可知
的加速度比
的小，故C 错误；
D．根据
图像与横轴围成的面积表示位移可得，
的位移为
的位移满足
可知
的位移比
的大，故D 错误。
故选B。
7．（2023·广东·高考真题）铯原子喷泉钟是定标“秒”的装置。在喷泉钟的真空系统中，可视为质点的铯
原子团在激光的推动下，获得一定的初速度。随后激光关闭，铯原子团仅在重力的作用下做竖直上抛
运动，到达最高点后再做一段自由落体运动。取竖直向上为正方向。下列可能表示激光关闭后铯原子
团速度或加速度
随时间变化的图像是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【详解】AB．铯原子团仅在重力的作用，加速度g 竖直向下，大小恒定，在
图像中，斜率为加速
度，故斜率不变，所以图像应该是一条倾斜的直线，故选项AB 错误；
CD．因为加速度恒定，且方向竖直向下，故为负值，故选项C 错误，选项D 正确。
故选D。
8．（2023·全国·高考真题）一小车沿直线运动，从t = 0 开始由静止匀加速至t = t1时刻，此后做匀减速
运动，到t = t2时刻速度降为零。在下列小车位移x 与时间t 的关系曲线中，可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【详解】x—t 图像的斜率表示速度，小车先做匀加速运动，因此速度变大即0—t1图像斜率变大，t1—t2
做匀减速运动则图像的斜率变小，在t2时刻停止图像的斜率变为零。
故选D。
9．（2022·河北·高考真题）科学训练可以提升运动成绩，某短跑运动员科学训练前后百米全程测试中，速
度v 与时间t 的关系图像如图所示。由图像可知（ ）
A．
时间内，训练后运动员的平均加速度大
B．
时间内，训练前、后运动员跑过的距离相等
C．
时间内，训练后运动员的平均速度小
D．
时刻后，运动员训练前做减速运动，训练后做加速运动
【答案】D
【详解】A．根据
图像的斜率表示加速度，由题图可知
时间内，训练后运动员的平均加速度
比训练前的小，故A 错误；
B．根据
图像围成的面积表示位移，由题图可知
时间内，训练前运动员跑过的距离比训练后
的大，故B 错误；
C．根据
图像围成的面积表示位移，由题图可知
时间内，训练后运动员的位移比训练前的位
移大，根据平均速度等于位移与时间的比值，可知训练后运动员的平均速度大，故C 错误；
D．根据
图像可直接判断知，
时刻后，运动员训练前速度减小，做减速运动；
时刻后，运动员
训练后速度增加，做加速运动，故D 正确。
故选D。
10．（2021·辽宁·高考真题）某驾校学员在教练的指导下沿直线路段练习驾驶技术，汽车的位置x 与时间t
的关系如图所示，则汽车行驶速度v 与时间t 的关系图像可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】
图象斜率的物理意义是速度，在
时间内，
图象斜率增大，汽车的速度增大；在
时间内，
图象斜率不变，汽车的速度不变；在
时间内，
图象的斜率减小，汽车做
减速运动，综上所述可知A 中
图象可能正确。
故选A。
11．（2019·浙江·高考真题）甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动，位移-时间图象
如图所示，则在0～t1时间内
A．甲的速度总比乙大
B．甲、乙位移相同
C．甲经过的路程比乙小
D．甲、乙均做加速运动
【答案】B
【详解】A．因x-t 图像的斜率等于速度，可知在0～t1时间内开始时甲的速度大于乙，后来乙的速度
大于甲，选项A 错误；
B．由图像可知在0～t1时间内甲、乙位移相同，选项B 正确；
C．甲乙均向同方向做直线运动，则甲乙的路程相同，选项C 错误；
D．由斜率等于速度可知，甲做匀速运动，乙做加速运动，选项D 错误．
12．（2016·江苏·高考真题）小球从一定高度处由静止下落，与地面碰撞后回到原高度再次下落，重复上
述运动，取小球的落地点为原点建立坐标系，竖直向上为正方向，下列速度和位置
的关系图像中，
能描述该过程的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】CD．由题意知小球在下落的过程速度方向向下，与正方向相反，为负值，CD 错误；
AB．小球的运动为匀变速运动，根据匀变速运动公式
可知速度与位移为二次函数，A 正确，B 错误。
故选A。
