专题11 热学相关-【好题汇编】1年（2022-2024）高考1年模拟物理真题分类汇编（上海专用）

专题11 热学相关 （上海市2024年等级考物理试卷）物质性质 实验是人类认识物质世界的宏观性质与微观结构的重要手段之一，也是物理学研究的重要方法。 1. （3分）通过“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验可推测油酸分子的直径约为（ ） A. B. C. D. 2. 验证气体体积随温度变化关系的实验装置如图所示，用支架将封有一定质量气体的注射器和温度传感器固定在盛有热水的烧杯中。实验过程中，随着水温的缓慢下降，记录多组气体温度和体积的数据。 （1）（3分）不考虑漏气因素，符合理论预期的图线是_______。 A． B． C． D． （2）（3分）下列有助于减小实验误差的操作是_______。 A．实验前测量并记录环境温度 B．实验前测量并记录大气压强 C．待温度读数完全稳定后才记录数据 D．测量过程中保持水面高于活塞下端 （上海市青浦区2024届高三物理二模试卷）三、消防救援 夏天，一些地区出现了不同程度的用水困难现象。消防救援队伍第一时间出动，将水送到群众家门口。 11．给旱区送水的消防车停于水平地面，在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子势能，则胎内气体（　　） A．内能不变 B．从外界吸热 C．对外界做负功 D．分子平均动能减小 12．如图所示为消防车轮胎中气体分子速率分布函数图像，f（v）为在速率v附近单位速率间隔内气体分子数与分子总数的比，两条图线分别为车刚启动和行驶一段时间后胎内气体分子速率分布曲线，图中曲线 （选填“Ⅰ”或“Ⅱ”）对应车刚启动时的图线。相比行驶一段时间后，车刚启动时单位时间内对轮胎内壁单位面积上碰撞的气体分子数 （填“较多”“一样”或“较少”）。 13．某型号消防仪表，表内外压强差超过6.0×104Pa时，表盘玻璃将爆裂。消防员携带此表实施高山环境救援，山脚温度为27℃，表内气压为1.0×105Pa；登上山顶时，表盘玻璃发生爆裂，此时山顶气温为−23℃。表内气体体积的变化可忽略不计，山顶大气压强小于山脚大气压强，分析说明表盘玻璃是向外爆裂还是向内爆裂，并求山顶大气压强为多少。（结果保留两位有效数字） 14．如图所示消防官兵为群众准备的热水保温桶，保温桶的容积为20L，打开保温桶底部阀门，热水可缓慢流出。现向内倒入16L热水，立即用桶盖将其密封，此时桶内部气压可达到2.5p0（p0为大气压）。用容积为250mL的杯子接水，设桶内部气体质量和温度不变，不计水产生的压强。接满4杯水后，桶内气体压强为 ；最多可连续接满 杯热水。 （上海市普陀区2024届高三物理二模试卷）如图，某款气压式升降椅通过与椅面连接的气缸上下运动来控制椅子升降，气动杆固定在底座上，气缸与气动杆之间密闭一定质量的空气（气缸气密性、导热性良好，不计气缸与气动杆间的摩擦）。已知椅面与气缸的总质量为，气动杆的横截面积为。（大气压强，重力加速度大小） 1．没有任何物体放置在椅面上时， （1）密闭空气的压强为( ) A．　　B．　　C．　　D． （2）若降低室温，椅面将( ) A．上升　　B．保持不动　　C．下降 （3）在室温降低的过程中，密闭气体的( ) A．内能不断减小，向外放出热量 B．内能不断减小，从外界吸收热量 C．内能保持不变，向外放出热量 D．内能保持不变，从外界吸收热量 2．在室温恒定的房间中，质量为54kg的某同学坐上空的椅面（双脚始终悬空），椅面缓慢下降12cm后达到稳定状态。该同学坐上椅面前气缸内密闭气柱的长度为 cm。 （上海市闵行区2024届高三物理二模试卷）3．孔明灯 孔明灯是我国古老的手工艺品，曾用于军事通信、节日祈福。其原理和热气球类似，都是通过加热气体获得向上的动力。有一孔明灯，灯体（包括燃料）的质量为m=0.2kg，体积为V0=1m3；若点灯时附近大气环境温度恒为t0=27℃，大气密度 ρ0=1.2kg/m3，气压为一个标准大气压。 (1)若点灯前孔明灯内气体分子热运动的速率分布曲线I如图所示，在图中大致画出点灯后气体分子热运动的速率分布曲线II 。 (2)（计算）晴朗无风的夜晚，一人托住灯底，一人点燃灯芯，当双手感到孔明灯有上升之势，即可慢慢放开双手，灯会徐徐升起。试估算，放手时，灯内气体的温度至少为多少摄氏度？ （上海市松江二中2024届高三物理三模试卷）简易温度计 小明同学设计了一种测温装置，用于测量室内的气温（室内的气压为一个标准大气压气压，相当于76cm汞柱产生的压强），结构如图所示，大玻璃泡A内有一定量的气体，与A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x可反映泡内气体的温度，即环境温度。 1．当室内温度为27℃时，B管内水银面的高度为16cm，B管的体积与大玻璃泡A的体积相比可忽略不计，下列说法中正确的是（    ） A．该测温装置利用了盖·吕萨克定律 B．B管上所刻的温度数值上高下低 C．B管内水银面的高度为22cm时，室内的温度为 D．若把这个已经刻好温度值的装置移到高山上，测出的温度比实际偏低 2．将这个简易温度计放入冰箱，静置一段时间后 （1）气体压强 （选填： A．“变大”、B．“变小”C．“不变”），请用分子动理论的观点从微观角度解释气体压强变化的原因： 。 （2）温度计放入冰箱后，B管内水银柱液面会 （选填A．“升高”B．“降低”C．“不变”）。设玻璃泡内气体内能变化的绝对值为，气体做功的绝对值为W，则气体在这个过程中吸收的热量为 3．某次读数过程中小明同学不小心使测量装置发生了如图所示的小角度倾斜，则容器内气体的压强将（    ） A．变大 B．变小   C．不变   4．将密封于装置中的气体看作理想气体，在某一过程中，该气体从状态a依次经过、和三个热力学过程达到状态d。若该气体的体积V随热力学温度T变化的图像如图所示，则对应的气体压强p随T变化的图像正确的是（    ） A．B．C．D． （上海市长宁区2024届高三物理一模试卷）“天宫课堂”中，王亚平将分别挤有水球的两块板慢慢靠近，直到两个水球融合在一起，再把两板慢慢拉开，水在两块板间形成了一座“水桥”。 7．如图（甲）所示，“水桥”为我们展示了微重力环境下液体 的特性；举一个体现该特性的例子： 。 8．“水桥”表面与空气接触的薄层叫表面层，已知分子间作用力F和分子间距r的关系如图（乙）所示。图中 点（选填“A”“B”或“C”）能反映此表面层中水分子之间的相互作用。 9．“水桥”表面层中相邻两水分子间的分子势能 （选填“<”“=”或“>”）其内部相邻两水分子间的分子势能。 10．王亚平放开双手后，两板吸引到了一起，该过程分子力做功为（    ） A．正功 B．零 C．负功 11．我们在教室里通过液晶电视观看天宫课堂直播，液晶电视的图像色彩绚丽。下列关于液晶的说法中，正确的有（    ） A．像液体一样具有流动性和连续性 B．其分子保持着固态晶体特有的规则排列方式 C．加电压时，液晶是透明的，光线能通过 D．在光学上具有各向同性等晶体特有的物理性质 E．也称为介晶态 12．老师在教室演示毛细现象时，将三根内径不同的细管子插入水槽，稳定后的液面如图（丙）所示，管子的材质可能为 （选填“玻璃”“塑料”或“石蜡”）。 13．航天员在“天宫课堂”中演示该实验，稳定后三根管中液面（忽略液面形状）的高度是下图中的（    ）。 A．B．C．D． （上海市杨浦区2024届高三物理二模试卷）一、组成物质的分子 物质是由分子组成的，人类无法直接观察分子的运动，通过分析各种宏观现象来获得分子运动和相互作用的信息。分子的运动也对应着能量的转化和守恒。 1．（多选）下列关于各种材料的说法正确的是（　　） A．液晶既有液体的流动性，又有光学性质的各向同性 B．半导体材料的导电性能通常介于金属导体和绝缘体之间 C．物质的微粒小到纳米数量级，其性质会发生很多变化 D．单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点 2．密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁；此过程中（　　） A．瓶内空气分子的平均速率增大，气体对外界做正功 B．瓶内空气分子的平均速率减小，外界对气体做正功 C．瓶内空气分子的平均速率不变，外界对气体不做功 D．瓶内空气分子的平均速率减小，外界对气体做负功 3．利用海浪制作的发电机工作时气室内的活塞随海浪上升或下降，通过改变气室中空气的压强驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭来推动出气口处的装置发电。气室中的空气可视为理想气体，理想气体的定义是 。压缩过程中，两个阀门均关闭，气体刚被压缩时的温度为27℃，体积为，压强为1个标准大气压。已知阿伏加德罗常数，估算此时气室中气体的分子数为 （计算结果保留2位有效数字）。 5．航天员从天和核心舱的节点舱出舱，顺利完成了舱外操作。节点舱具有气闸舱功能，航天员出舱前先要减压，从太空返回航天器后要升压。其简化示意图如图，相通的舱A、B间装有阀门K，A中充满理想气体，B内为真空，若整个系统与外界没有热交换。打开K后，A中的气体进入B，气体的内能( )。最终达到平衡后，气体分子单位时间内撞击单位面积舱壁的分子数( ) A．增大   B．减小     C．不变 （上海市虹口区2024届高三物理二模试卷）跳跳球的弹性很好，内封一定质量的气体，是有趣的儿童玩具。为方便讨论，均不计空气阻力，重力加速度g取9.8m/s2。 6．接触地面后，跳跳球在被挤压的过程中，不计内能的变化。 （1）关于能量的变化，下列说法正确的是( ) A．动能一直减小                         B．动能一直增大    C．弹性势能一直增大                   D．人的机械能总量保持不变 （2）为了能弹起更高，接触地面后，人应 。 7．如图，跳跳球还可用来跳绳比赛。某同学1分钟跳绳120次，离开地面后重心均升高h=10cm。若将人看做质点，则一次跳跃过程中，球与地面接触的时间t= s（保留2位有效数字）。 8．夏天27℃时给跳跳球充气，球内气体压强为1.5atm。不计球的容积变化，在不漏气的情况下，冬天-13℃时，球内气体分子热运动的平均动能 （填写其变化情况），球内气体的压强p′= atm。 9．（简答题）某同学购买的是无法充气的质地稍硬的跳跳球，玩耍时不慎撞成图示的凹陷，检查发现也没漏气。请你帮他设计一个易于操作的方法把球恢复原状，并简要说明其物理原理。 （上海市宝山区2024届高三物理二模试卷）自行车是一种通常的代步交通工具，给我们的日常生活带来了方便。 1．在夏天，一辆自行车停在烈日下，在阳光照射下车胎内的气体温度逐渐升高，设车胎容积保持不变。 （1）关于车胎内的气体下列说法中正确的是( ) A．气体的密度增大                    B．每个气体分子的动能都增加 C．每个气体分子的温度都升高        D．每秒钟撞击单位面积车胎壁的分子数增多 （2）若在同一时刻自行车的后胎气压始终大于前胎气压，则经过相同时间，后胎气压的变化量一定 （选择：A．大于   B．小于   C．等于）前胎气压的变化量。 2．如图所示，一辆自行车在水平路面上，设自行车被骑行时地面对后轮的摩擦力为Ff1，自行车被推行时地面对后轮的摩擦力为Ff2，则（　　） A．Ff1向左，Ff2向右 B．Ff1向右，Ff2向左 C．Ff1和Ff2都向右 D．Ff1和Ff2都向左 3．如图，变速自行车有3个链轮和6个飞轮，链轮和飞轮的齿数如表所示。骑行时通过选择不同的链轮和飞轮，可以采用合理的变速模式，这辆变速自行车共有 种变速模式。假设踏板的转速不变，该自行车可实现的最大行驶速度与最小行驶速度之比为 。 名称 链轮 齿数 48 38 28 名称 飞轮 齿数 14 16 18 22 24 28 4．如图甲所示，质量为60kg的人骑着一辆质量为20kg的自行车，以5m/s的速度在笔直的水平马路上匀速行驶，遇红灯后在距停车线10m处开始刹车，假设刹车后自行车做匀减速直线运动。 （1）（计算）试问在刹车过程中自行车受到的阻力至少应为 N； （2）设刹车过程中某时刻自行车的速率为v，在由初速度5m/s减速至v的过程中自行车克服阻力做的功为W，则如图乙所示的图像中正确的是( ) （上海市2024届高三物理一模调研卷·杨浦区、徐汇区【部分】、嘉定区、奉贤区）一、氧气制备 富含氧气的空气是天然的制氧原料。工业制氧先使空气降温液化，再适当升温分馏出高纯度液氧。液氧在航天、医疗等领域均有广泛应用。干燥纯净空气在制冷装置中多次循环后，得到冷凝的液化空气。 1．空气在循环时会经历剧烈的膨胀降温过程。降温前空气分子热运动的速率分布曲线Ⅰ如图所示，降温后空气分子热运动的速率分布曲线Ⅱ可能为（　　） A． B． C． D． 2．达到冷凝温度前，一定质量的空气（可视为理想气体）经某一过程，放出热量Q，外界对空气做功W，在这一过程中气体温度下降，则（W、Q均为正值）( ) A．    B．    C．     D． 3．当血氧饱和度过低时，需立即给病人供氧。如图为容积50L的医用氧气袋，充满氧气后内部气压约为。若该氧气袋输出的氧气压强保持在阀门的出气流速恒为2.0L/min，则该袋氧气最多可供氧 min。（在此过程中气体温度不变，结果保留2位有效数字） （上海市静安区2024届高三物理二模试卷）牛顿指出地上物体的运动和天上物体的运动遵守相同的力学规律，实现了科学史上的一次伟大统一，为航空航天的发展奠定了基础。 5．地球卫星的发射速度至少大于（　　） A．7.9km/s B．11.2km/s C．16.7km/s 6．火箭竖直发射升空的某一瞬间，仪器显示航天员对座舱的压力等于他体重的3倍，此时飞船的加速度大小为重力加速度的 倍。 7．某卫星先在圆轨道1运动，在P点变轨后进入椭圆轨道2运动，在Q点变轨后进入圆轨道3运动，若忽略卫星质量变化，则（　　） A．变轨后经过P点的速度大于变轨前的速度 B．变轨后经过Q点的速度大于变轨前的速度 C．变轨前后在Q点的加速度相等 D．变轨前后在Q点的机械能相等 E．卫星在轨道3的速度大于在轨道1的速度 8．若航天员出舱前航天服内密封了一定质量的理想气体，其温度为27℃。打开舱门前，航天员需将航天服内气体的温度降为-9℃。气体在27℃和-9℃温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，则与-9℃对应的曲线是图中的 （选填“实线”或“虚线”）。 9．宇航员在某星球表面以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间t小球落回抛出点，已知该星球的半径为R，引力常量为G，忽略星球的自转，则该星球的质量为 ，类比地球的第一宇宙速度，该星球的第一宇宙速度为 。 （上海市静安区2024届高三物理一模试卷）三、电场 电场具有力的性质也具有能的性质，库仑定律和万有引力定律都满足平方反比律，电场和引力场之间有相似的性质。 8．电场中反映各点电场强弱的物理量是电场强度，其定义式为。在引力场中可以有一个类似的物理量用来反映各点引力场的强弱。设地球质量为M，半径为R，引力常量为G，如果一个质量为m的物体位于距地心2R处的某点，则下列表达式中能反映该点引力场强弱的是（　　） A．G B．G C．G 9．当规定距一个孤立点电荷无穷远处的电势为零时，该点电荷周围电场中距其r处P点的电势为φ＝k，其中k为静电力常量，Q为点电荷所带电量。若取距该点电荷为R的球面处为电势零点，则P点电势为（　　） A．φ＝k B．φ＝k C．φ＝kQ () D．φ＝k 10．直线AB是某孤立点电荷电场中的一条电场线，一个质子仅在电场力作用下沿该电场线从A点运动到B点，其电势能随位置变化的关系如图所示。设A、B两点的电势分别为φA、φB，质子在A、B两点的动能分别为EkA、EkB，则（　　） A．该点电荷带负电，位于B点的右侧，φA＞φB，EkA＞EkB B．该点电荷带正电，位于A点的左侧，φA＞φB，EkA＜EkB C．该点电荷带正电，位于B点的右侧，φA＜φB，EkA＞EkB D．该点电荷带负电，位于A点的左侧，φA＜φB，EkA＜EkB 11．实际闭合回路中，在电子通过电源内部从电源正极到负极的过程中，非静电力对其做 （选涂：A．“正” B．“负”）功，电势能 （选涂：A．“增大” B．“减小”），实现能量转化。 12．“空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置，高压空气（可视为理想气体）被密封存储于容器中。“空气充电宝”某个工作过程中，被密封在容器中的气体的 p – T 图如图所示，图中a→b的过程中，容器单位面积受到气体分子碰撞的平均作用力 （选涂：A．“增大”B．“不变” C．“减小”），b→c的过程中气体的体积 （选涂：A．“增大”B．“不变” C．“减小”）。 （上海市金山区2024届高三物理一模试卷）三、气压传动 气压传动是工业中常见的传动方式。如图a所示，面积为2S的活塞A静止，与气缸右端相距L1。用力缓慢右移活塞A，通过压缩气体顶起面积S的活塞B和上方高h的液柱（液体密度ρ），最终活塞B和液体上升L2，如图b所示。活塞缓慢移动过程中，气体温度保持不变。大气压强为p0，忽略弯管中的气体体积，装置不漏气，不计摩擦和两活塞质量。 9．图中液体 （选涂：A．浸润  B．不浸润）竖直管道。管道分子对附着管壁的液体分子的吸引力 （选涂：A．大于  B．小于）液体内部分子间的吸引力。 10．下列选项中，能正确描述某种气体分子速率分布规律的是（　　） A．B． C． D． 11．初始时，封闭气体的压强大小为 ；最终活塞B上升的高度L2＝ （用p0、ρ、g、h、L1表示）。 12．若活塞A对封闭气体做正功W，气体对外放热Q。不考虑气体分子势能，忽略气体质量，则气体内能（　　） A．增加，且W＝Q B．增加，且W＞Q C．不变，且W＝Q D．不变，且W＞Q （上海市嘉定区2024届高三物理二模试卷）自行车是一种常见的代步工具，骑车出行不仅环保，还兼具健身作用。右图所示为自行车的主要传动部件，链轮和飞轮用链条相连，踏板通过曲柄和链轮固定连接，后轮与飞轮固定连接。当用力蹬踏板时，后轮就会转动，从而使自行车前进。 5．表中给出了某变速自行车的链轮、飞轮的齿数，通过匹配两者不同的齿数，可以改变踏板转动一周时自行车的行进距离。已知该自行车前后轮的周长均为2m，人脚踩踏板转速1.5r/s恒定。 名称 链轮 飞轮 齿数 48 38 28 16 18 21 24 28 （1）当自行车在水平地面上沿直线骑行时，后轮为主动轮，后轮对地面的摩擦力的方向( ) A．水平向前    B．水平向后 （2）曲柄长度为170mm，踏板做圆周运动的角速度为 ，线速度为 。 （3）（计算）求骑行的最大速度 。 6．保持适当的轮胎气压对延长轮胎寿命和提升骑行感受至关重要，已知某款自行车轮胎容积为1.8L且保持不变，在环境温度27°C时胎内气体压强为2.1atm，外界大气压强始终为1atm。 （1）（计算）长时间骑行后胎内温度上升为37°C，此时胎内气体压强为多少？ （2）车胎的气门芯会缓慢漏气，每天漏出的气体在环境中的体积为0.2L，经过______天轮胎内气压降低为1.2atm。 （3）（简答）若车胎被扎一个小洞，气体从小洞冲出会导致胎内气体温度下降，对此现象做出解释。 ( 2 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题11 热学相关 （上海市2024年等级考物理试卷）物质性质 实验是人类认识物质世界的宏观性质与微观结构的重要手段之一，也是物理学研究的重要方法。 1. （3分）通过“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验可推测油酸分子的直径约为（ ） A. B. C. D. 2. 验证气体体积随温度变化关系的实验装置如图所示，用支架将封有一定质量气体的注射器和温度传感器固定在盛有热水的烧杯中。实验过程中，随着水温的缓慢下降，记录多组气体温度和体积的数据。 （1）（3分）不考虑漏气因素，符合理论预期的图线是_______。 A． B． C． D． （2）（3分）下列有助于减小实验误差的操作是_______。 A．实验前测量并记录环境温度 B．实验前测量并记录大气压强 C．待温度读数完全稳定后才记录数据 D．测量过程中保持水面高于活塞下端 【热学】 【答案】1. C 2. ①. A ②. D 【解析】 【1题详解】 通过“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验可推测油酸分子的直径约为或，故选C。 【2题详解】 （1）[1]实验过程中压强不变，根据 可得 可知，在压强不变的情况下，气体体积与热力学温度成正比，与摄氏温度成一次函数关系，故A正确，BCD错误。故选A。 （2）[2]A．环境温度不影响实验数据，实验前测量并记录环境温度并不能减小实验误差，故A错误； B．本实验压强不变，实验前测量并记录大气压强不能减小实验误差，故B错误； C．本实验中热水温度缓慢下降，温度传感器的读数处于动态变化过程（达到室温前），故不能等到温度读数完全稳定才记录数据，C错误； D．测量过程中保持水面高于活塞下端，能使活塞内的气体温度与烧杯中的水温相同，故能减小误差，D正确。故选D。 （上海市青浦区2024届高三物理二模试卷）三、消防救援 夏天，一些地区出现了不同程度的用水困难现象。消防救援队伍第一时间出动，将水送到群众家门口。 11．给旱区送水的消防车停于水平地面，在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子势能，则胎内气体（　　） A．内能不变 B．从外界吸热 C．对外界做负功 D．分子平均动能减小 12．如图所示为消防车轮胎中气体分子速率分布函数图像，f（v）为在速率v附近单位速率间隔内气体分子数与分子总数的比，两条图线分别为车刚启动和行驶一段时间后胎内气体分子速率分布曲线，图中曲线 （选填“Ⅰ”或“Ⅱ”）对应车刚启动时的图线。相比行驶一段时间后，车刚启动时单位时间内对轮胎内壁单位面积上碰撞的气体分子数 （填“较多”“一样”或“较少”）。 13．某型号消防仪表，表内外压强差超过6.0×104Pa时，表盘玻璃将爆裂。消防员携带此表实施高山环境救援，山脚温度为27℃，表内气压为1.0×105Pa；登上山顶时，表盘玻璃发生爆裂，此时山顶气温为−23℃。表内气体体积的变化可忽略不计，山顶大气压强小于山脚大气压强，分析说明表盘玻璃是向外爆裂还是向内爆裂，并求山顶大气压强为多少。（结果保留两位有效数字） 14．如图所示消防官兵为群众准备的热水保温桶，保温桶的容积为20L，打开保温桶底部阀门，热水可缓慢流出。现向内倒入16L热水，立即用桶盖将其密封，此时桶内部气压可达到2.5p0（p0为大气压）。用容积为250mL的杯子接水，设桶内部气体质量和温度不变，不计水产生的压强。接满4杯水后，桶内气体压强为 ；最多可连续接满 杯热水。 【热学】 【答案】11．AB 12．Ⅰ 较少 13．向外爆裂，2.3×104Pa 14．2p0 24 【解析】11．AD．在缓慢放水过程中，胎内气体温度不变，则胎内气体内能不变，分子平均动能不变，故A正确，D错误； BC．根据 在缓慢放水过程中，消防车的载重减小，胎内气体压强的压强减小，胎内气体温度不变，气体做等温变化，根据玻意耳定律可知，气体体积增加，气体对外界做正功，根据热力学第二定律 可知气体从外界吸热，故B正确，C错误。 故选AB。 12．[1]温度越高，分子的热运动越剧烈，平均分子动能越大，则曲线Ⅰ对应的温度比曲线Ⅱ对应的温度低，则曲线Ⅰ对应车刚启动时的图线。 [2]温度升高后，单位体积内的分子数增多，撞击到单位面积器壁上的分子数增多，故相比行驶一段时间后，车刚启动时单位时间内对轮胎内壁单位面积上碰撞的气体分子数较少。 13．表内气体初态压强、温度为 其末态的温度为 气体做等容变化，由查理定律有 解得山顶上表内气体压强为 若表盘是向内爆裂，则山上气压为 因为山上气压小于山脚下气压，故表盘不可能向内爆裂，故表盘是向外爆裂。山顶大气压强为 14．[1]以热水保温桶内封闭气体为研究对象，初始状态 接满4杯水后，设桶内气体压强为，体积为 气体做等温变化有 解得 [2]假设最多可以连续接满n杯，此时桶内气体压强为 体积为 气体做等温变化有 解得 （上海市普陀区2024届高三物理二模试卷）如图，某款气压式升降椅通过与椅面连接的气缸上下运动来控制椅子升降，气动杆固定在底座上，气缸与气动杆之间密闭一定质量的空气（气缸气密性、导热性良好，不计气缸与气动杆间的摩擦）。已知椅面与气缸的总质量为，气动杆的横截面积为。（大气压强，重力加速度大小） 1．没有任何物体放置在椅面上时， （1）密闭空气的压强为( ) A．　　B．　　C．　　D． （2）若降低室温，椅面将( ) A．上升　　B．保持不动　　C．下降 （3）在室温降低的过程中，密闭气体的( ) A．内能不断减小，向外放出热量 B．内能不断减小，从外界吸收热量 C．内能保持不变，向外放出热量 D．内能保持不变，从外界吸收热量 2．在室温恒定的房间中，质量为54kg的某同学坐上空的椅面（双脚始终悬空），椅面缓慢下降12cm后达到稳定状态。该同学坐上椅面前气缸内密闭气柱的长度为 cm。 【静电场、热学】 【答案】1．D C A 2．20 【解析】1．（1） [1]初始状态时，以圆柱形汽缸与椅面整体为研究对象，根据平衡条件得 解得 故选D。 （2）[2]气体的压强不发生变化，降低室温， 根据盖吕萨克定律可知，环境温度降低时，缸内气体体积减小，椅面会下降，故C正确； 故选C。 （3） [3]在室温降低的过程中，密闭气体的随内能减小；理想气体的压强不变，根据盖吕萨克定律可知气体体积减小，外界对气体做功，即，根据热力学第一定律 可知 即气体向外界放热，故A正确。 故选A。 2．质量为54kg的某同学坐上空的椅面（双脚始终悬空），稳定后，根据平衡条件得 解得 稳定后缸内气体柱长度为L，由玻意耳定律得 解得 L=20cm 该同学坐上椅面前气缸内密闭气柱的长度为20cm。 （上海市闵行区2024届高三物理二模试卷）3．孔明灯 孔明灯是我国古老的手工艺品，曾用于军事通信、节日祈福。其原理和热气球类似，都是通过加热气体获得向上的动力。有一孔明灯，灯体（包括燃料）的质量为m=0.2kg，体积为V0=1m3；若点灯时附近大气环境温度恒为t0=27℃，大气密度 ρ0=1.2kg/m3，气压为一个标准大气压。 (1)若点灯前孔明灯内气体分子热运动的速率分布曲线I如图所示，在图中大致画出点灯后气体分子热运动的速率分布曲线II 。 (2)（计算）晴朗无风的夜晚，一人托住灯底，一人点燃灯芯，当双手感到孔明灯有上升之势，即可慢慢放开双手，灯会徐徐升起。试估算，放手时，灯内气体的温度至少为多少摄氏度？ 【热学】 【答案】(1) (2) 【详解】（1）点灯后，温度升高，分子热运动更剧烈，速率大的分子所占的比例较大，如图 （2）以放手时孔明灯和灯内气体为研究对象，受力平衡 解得 以放手时孔明灯内气体为研究对象，这部分气体在点灯前体积    研究对象的压强不变，据盖吕萨克定律 解得 （上海市松江二中2024届高三物理三模试卷）简易温度计 小明同学设计了一种测温装置，用于测量室内的气温（室内的气压为一个标准大气压气压，相当于76cm汞柱产生的压强），结构如图所示，大玻璃泡A内有一定量的气体，与A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x可反映泡内气体的温度，即环境温度。 1．当室内温度为27℃时，B管内水银面的高度为16cm，B管的体积与大玻璃泡A的体积相比可忽略不计，下列说法中正确的是（    ） A．该测温装置利用了盖·吕萨克定律 B．B管上所刻的温度数值上高下低 C．B管内水银面的高度为22cm时，室内的温度为 D．若把这个已经刻好温度值的装置移到高山上，测出的温度比实际偏低 2．将这个简易温度计放入冰箱，静置一段时间后 （1）气体压强 （选填： A．“变大”、B．“变小”C．“不变”），请用分子动理论的观点从微观角度解释气体压强变化的原因： 。 （2）温度计放入冰箱后，B管内水银柱液面会 （选填A．“升高”B．“降低”C．“不变”）。设玻璃泡内气体内能变化的绝对值为，气体做功的绝对值为W，则气体在这个过程中吸收的热量为 3．某次读数过程中小明同学不小心使测量装置发生了如图所示的小角度倾斜，则容器内气体的压强将（    ） A．变大 B．变小   C．不变   4．将密封于装置中的气体看作理想气体，在某一过程中，该气体从状态a依次经过、和三个热力学过程达到状态d。若该气体的体积V随热力学温度T变化的图像如图所示，则对应的气体压强p随T变化的图像正确的是（    ） A．B．C．D． 【热学】 【答案】1．C 2． B 见解析 A 3．C 4．C 【解析】1．A．A中密封的气体体积不变，所以该测温装置利用了查理定律，故A错误； B．容器内气体的压强 可知，A中气体的压强越大，x越小，由 可知，温度越高A中的气体压强越大，B管上所刻的温度数值上低下高，故B错误； C．B管内水银面的高度为22cm时，由 可得室内的温度为 故C正确； D．若把这个已经刻好温度值的装置移到高山上，因为外界大气压变小，B中液柱会降低，根据刻度上低下高可知测出的温度比实际偏高，故D错误。 故选C。 2．（1）[1]将这个简易温度计放入冰箱，静置一段时间后，气体压强变小，故选B； [2]气体温度降低，所以分子热运动程度减低，分子与器壁碰撞的次数减少，所以气体压强变小； （2）[3]温度计放入冰箱后，A中气体压强减小，所以B管内水银柱液面会升高，故选A； [4]气体温度降低，所以内能减少，外界对气体做功，由热力学第一定律有 可得气体吸收的热量为 既气体放热； 3．容器内气体的压强 其中x是管内水银面的高度不是液柱的长度，所以装置发生小角度倾斜时，液柱的高度不变，则容器内气体的压强不变。 故选C。 4．由V-T图可知，是等压变化，温度升高，所以p-T是平行与T轴的直线，是等温变化，体积变大，压强变小，所以p-T是垂直与T轴向下的直线，是等容变化，温度升高，压强变大，并且压强与温度成正比，所以p-T是过原点的倾斜直线。 故选C。 （上海市长宁区2024届高三物理一模试卷）“天宫课堂”中，王亚平将分别挤有水球的两块板慢慢靠近，直到两个水球融合在一起，再把两板慢慢拉开，水在两块板间形成了一座“水桥”。 7．如图（甲）所示，“水桥”为我们展示了微重力环境下液体 的特性；举一个体现该特性的例子： 。 8．“水桥”表面与空气接触的薄层叫表面层，已知分子间作用力F和分子间距r的关系如图（乙）所示。图中 点（选填“A”“B”或“C”）能反映此表面层中水分子之间的相互作用。 9．“水桥”表面层中相邻两水分子间的分子势能 （选填“<”“=”或“>”）其内部相邻两水分子间的分子势能。 10．王亚平放开双手后，两板吸引到了一起，该过程分子力做功为（    ） A．正功 B．零 C．负功 11．我们在教室里通过液晶电视观看天宫课堂直播，液晶电视的图像色彩绚丽。下列关于液晶的说法中，正确的有（    ） A．像液体一样具有流动性和连续性 B．其分子保持着固态晶体特有的规则排列方式 C．加电压时，液晶是透明的，光线能通过 D．在光学上具有各向同性等晶体特有的物理性质 E．也称为介晶态 12．老师在教室演示毛细现象时，将三根内径不同的细管子插入水槽，稳定后的液面如图（丙）所示，管子的材质可能为 （选填“玻璃”“塑料”或“石蜡”）。 13．航天员在“天宫课堂”中演示该实验，稳定后三根管中液面（忽略液面形状）的高度是下图中的（    ）。 A．B．C．D． 【热学：液体的表面张力、分子势能、分子力做功、液晶特性以及毛细现象】 【答案】7．表面张力 球面形的肥皂泡，荷叶上的球形露珠 8．C 9．> 10．A 11．ABE 12．玻璃 13．D 【解析】7．[1]液体表面存在表面张力，使液体表面绷紧，“水桥”展示了微重力环境下液体表面张力的特性； [2]液体表面张力举例：球面形的肥皂泡，荷叶上的球形露珠。 8．在小水滴表面层中，水分子间距较大，故水分子之间的相互作用总体上表现为引力，由图可知B点为分子间作用力为零的情况，即B点表示平衡位置，故表现为引力的位置只能为C点； 9．在小水滴表面层中，水分子间距较大，故水分子之间的相互作用总体上表现为引力，内部水分子之间表现为斥力，当两个水球融合在一起，再把两板慢慢拉开，水在两块板间形成了一座“水桥”，其内部分子之间的距离增大，斥力在减小，表面引力在增大，分子之间表现为引力，根据分子势能和分子间距离的关系图象 可得“水桥”表面层中水分子势能与比内部水分子势能相比偏大； 10．当两个水球融合在一起，再把两板慢慢拉开，水在两块板间形成了一座“水桥”，分子之间表现为引力，实验结束，王亚平放开双手两板吸引到一起，该过程分子力做正功； 11．A．液晶具有像液体的流动性与和连续性，A正确； B．液晶分子保持着固态晶体特有的规则排列方式，B正确； C．没有电压时，液晶是透明的能使反射光线通过，当加电压时，液晶变浑浊，光线不能通过，C错误； D．液晶具有晶体的光学各向异性，D错误； E．液晶态的分子排列方式介于固态和液态之间，所以也成为介晶态，E正确。 故选ABE。 12．[1]毛细现象是浸润液体在细管中上升的现象，水和玻璃浸润，而水和蜡、塑料不浸润；该材料是玻璃； 13．在太空中完全失重，不考虑重力影响，毛细现象中的表面张力作用使粗细不同的细管液面上升高度相同且都能达到最高点，D正确。 故选D。 （上海市杨浦区2024届高三物理二模试卷）一、组成物质的分子 物质是由分子组成的，人类无法直接观察分子的运动，通过分析各种宏观现象来获得分子运动和相互作用的信息。分子的运动也对应着能量的转化和守恒。 1．（多选）下列关于各种材料的说法正确的是（　　） A．液晶既有液体的流动性，又有光学性质的各向同性 B．半导体材料的导电性能通常介于金属导体和绝缘体之间 C．物质的微粒小到纳米数量级，其性质会发生很多变化 D．单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点 2．密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁；此过程中（　　） A．瓶内空气分子的平均速率增大，气体对外界做正功 B．瓶内空气分子的平均速率减小，外界对气体做正功 C．瓶内空气分子的平均速率不变，外界对气体不做功 D．瓶内空气分子的平均速率减小，外界对气体做负功 3．利用海浪制作的发电机工作时气室内的活塞随海浪上升或下降，通过改变气室中空气的压强驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭来推动出气口处的装置发电。气室中的空气可视为理想气体，理想气体的定义是 。压缩过程中，两个阀门均关闭，气体刚被压缩时的温度为27℃，体积为，压强为1个标准大气压。已知阿伏加德罗常数，估算此时气室中气体的分子数为 （计算结果保留2位有效数字）。 【热学】 【答案】1．BC 2．B 3．在任何温度、任何压强下都严格遵从气体实验定律的气体 【解析】1．A．液晶既有液体的流动性，分子取向排列的液晶具有各向异性，A错误； B．半导体导电性能介于导体和绝缘体之间。它们的电阻比导体大得多，但又比绝缘体小得多，B正确； C．当构成物质的微粒某个维度达到纳米尺度时，其性质会发生很多变化，例如石墨烯，C正确； D．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，D错误； 故选BC。 2．温度降低分子的平均动能减小，由于密闭薄塑料瓶，物质相同，质量相同，所以瓶内空气分子的平均速率减小，薄塑料瓶因降温而变扁、空气体内积减小，外界压缩空气做功，故外界对气体做正功； 故选B。 3．[1]在任何温度、任何压强下都严格遵从气体实验定律的气体叫做“理想气体”。 [2]设气体在标准状况下的体积为，上述过程为等压过程，有 气体物质的量为 分子数为 联立以上各式，代入得 5．航天员从天和核心舱的节点舱出舱，顺利完成了舱外操作。节点舱具有气闸舱功能，航天员出舱前先要减压，从太空返回航天器后要升压。其简化示意图如图，相通的舱A、B间装有阀门K，A中充满理想气体，B内为真空，若整个系统与外界没有热交换。打开K后，A中的气体进入B，气体的内能( )。最终达到平衡后，气体分子单位时间内撞击单位面积舱壁的分子数( ) A．增大   B．减小     C．不变 【热学】 【答案】C B 【详解】[1]气体自由膨胀，没有对外做功，同时没有热交换，根据热力学第一定律可知 气体内能不变。 [2]根据理想气体状态方程可知 当T不变、V增大时，P减小，故气体分子单位时间对舱壁单位面积碰撞的次数将减少。 （上海市虹口区2024届高三物理二模试卷）跳跳球的弹性很好，内封一定质量的气体，是有趣的儿童玩具。为方便讨论，均不计空气阻力，重力加速度g取9.8m/s2。 6．接触地面后，跳跳球在被挤压的过程中，不计内能的变化。 （1）关于能量的变化，下列说法正确的是( ) A．动能一直减小                         B．动能一直增大    C．弹性势能一直增大                   D．人的机械能总量保持不变 （2）为了能弹起更高，接触地面后，人应 。 7．如图，跳跳球还可用来跳绳比赛。某同学1分钟跳绳120次，离开地面后重心均升高h=10cm。若将人看做质点，则一次跳跃过程中，球与地面接触的时间t= s（保留2位有效数字）。 8．夏天27℃时给跳跳球充气，球内气体压强为1.5atm。不计球的容积变化，在不漏气的情况下，冬天-13℃时，球内气体分子热运动的平均动能 （填写其变化情况），球内气体的压强p′= atm。 9．（简答题）某同学购买的是无法充气的质地稍硬的跳跳球，玩耍时不慎撞成图示的凹陷，检查发现也没漏气。请你帮他设计一个易于操作的方法把球恢复原状，并简要说明其物理原理。 【机械能与动量和热学】 【答案】6．C 下蹲并用力向下蹬地面 7．0.21 8．变小 1.3 9．取一个大容器，向其中倒入足够多的热水，再把变形的跳跳球浸在热水中（凹陷部分务必全部浸入），经过一段时间，球就能自动恢复原貌。 球浸入热水后，内部封闭气体温度升高，最初气体体积几乎不变，根据查理定律，气体压强增大，达到一定数值，就可以推动外壳恢复原状。 【解析】6．（1）接触地面后，跳跳球在被挤压的过程中，速度一直为0，动能不变。形变量增大，所以弹性势能一直增大。人要对跳跳球做功，机械能减少。故ABD错误，C正确。 故选C。 （2）人下蹲并用力向下蹬地面，能使更多的重力势能和人的化学能转化成跳跳球的弹性势能，跳跳球恢复形状后，弹性势能转化成人的机械能，人能弹得更高。 7．由题意有人每次在空中运动时间为 则一次跳跃过程中，所用时间为 则一次跳跃过程中，球与地面接触的时间 8．[1][2]温度降低，球内气体分子热运动的平均动能变小。气体等容变化，由查理定律有 其中 得 9．取一个大容器，向其中倒入足够多的热水，再把变形的跳跳球浸在热水中（凹陷部分务必全部浸入），经过一段时间，球就能自动恢复原貌。球浸入热水后，内部封闭气体温度升高，最初气体体积几乎不变，根据查理定律，气体压强增大，达到一定数值，就可以推动外壳恢复原状。 （上海市宝山区2024届高三物理二模试卷）自行车是一种通常的代步交通工具，给我们的日常生活带来了方便。 1．在夏天，一辆自行车停在烈日下，在阳光照射下车胎内的气体温度逐渐升高，设车胎容积保持不变。 （1）关于车胎内的气体下列说法中正确的是( ) A．气体的密度增大                    B．每个气体分子的动能都增加 C．每个气体分子的温度都升高        D．每秒钟撞击单位面积车胎壁的分子数增多 （2）若在同一时刻自行车的后胎气压始终大于前胎气压，则经过相同时间，后胎气压的变化量一定 （选择：A．大于   B．小于   C．等于）前胎气压的变化量。 2．如图所示，一辆自行车在水平路面上，设自行车被骑行时地面对后轮的摩擦力为Ff1，自行车被推行时地面对后轮的摩擦力为Ff2，则（　　） A．Ff1向左，Ff2向右 B．Ff1向右，Ff2向左 C．Ff1和Ff2都向右 D．Ff1和Ff2都向左 3．如图，变速自行车有3个链轮和6个飞轮，链轮和飞轮的齿数如表所示。骑行时通过选择不同的链轮和飞轮，可以采用合理的变速模式，这辆变速自行车共有 种变速模式。假设踏板的转速不变，该自行车可实现的最大行驶速度与最小行驶速度之比为 。 名称 链轮 齿数 48 38 28 名称 飞轮 齿数 14 16 18 22 24 28 4．如图甲所示，质量为60kg的人骑着一辆质量为20kg的自行车，以5m/s的速度在笔直的水平马路上匀速行驶，遇红灯后在距停车线10m处开始刹车，假设刹车后自行车做匀减速直线运动。 （1）（计算）试问在刹车过程中自行车受到的阻力至少应为 N； （2）设刹车过程中某时刻自行车的速率为v，在由初速度5m/s减速至v的过程中自行车克服阻力做的功为W，则如图乙所示的图像中正确的是( ) 【热学、静力学、直线运动、牛顿定律、机械能与动量】 【答案】1．D A 2．B 3．17 24∶7 4．100 A 【解析】1．（1）[1]A．车胎内的气体温度逐渐升高，车胎容积保持不变，车胎内的气体质量不变，则车胎内的气体密度不变，故A错误； BC．车胎内的气体温度逐渐升高，只能说明车胎内的气体分子的平均动能增大，故BC错误； D．车胎内的气体温度逐渐升高，车胎容积保持不变，则车胎内气体的压强增大，则每秒钟撞击单位面积车胎壁的分子数增多，故D正确。 故选D。 （2）[2]根据查理定律有 整理可得 由于在同一时刻自行车的后胎气压始终大于前胎气压，则经过相同时间，后胎气压的变化量一定大于前胎气压的变化量。 故选A。 2．自行车被骑行时，地面对后轮的摩擦力为自行车前进的动力，所以Ff1方向向右。自行车被推行时，地面对后轮的摩擦力为阻力，所以Ff2方向向左。 故选B。 3．[1]设踏板的角速度为，链轮的半径为，飞轮的半径为，车轮的半径为R，则飞轮的角速度为 可知自行车行驶的速度为 由于半径与齿数成正比，则结合表中数据可知，当链轮和飞轮的齿数分别为48、24时与链轮和飞轮的齿数分别为28、14时的自行车速度相同，所以这辆变速自行车共有17种变速模式。 [2]自行车行驶的最小速度为 则自行车行驶的最大速度为 故该自行车可实现的最大行驶速度与最小行驶速度之比为 4．（1）[1]开始刹车经10m后刚好停止的过程，可得自行车的加速度大小为 对于自行车匀减速运动的状态，得刹车过程中自行车受到的阻力至少为 （2）[2]自行车由初速度5m/s减速至v的过程中，根据动能定理有 整理可得 故选A。 （上海市2024届高三物理一模调研卷·杨浦区、徐汇区【部分】、嘉定区、奉贤区）一、氧气制备 富含氧气的空气是天然的制氧原料。工业制氧先使空气降温液化，再适当升温分馏出高纯度液氧。液氧在航天、医疗等领域均有广泛应用。干燥纯净空气在制冷装置中多次循环后，得到冷凝的液化空气。 1．空气在循环时会经历剧烈的膨胀降温过程。降温前空气分子热运动的速率分布曲线Ⅰ如图所示，降温后空气分子热运动的速率分布曲线Ⅱ可能为（　　） A． B． C． D． 2．达到冷凝温度前，一定质量的空气（可视为理想气体）经某一过程，放出热量Q，外界对空气做功W，在这一过程中气体温度下降，则（W、Q均为正值）( ) A．    B．    C．     D． 3．当血氧饱和度过低时，需立即给病人供氧。如图为容积50L的医用氧气袋，充满氧气后内部气压约为。若该氧气袋输出的氧气压强保持在阀门的出气流速恒为2.0L/min，则该袋氧气最多可供氧 min。（在此过程中气体温度不变，结果保留2位有效数字） 【热学】 【答案】1．A 2．D 3．27 【解析】1．降温后气体分子的平均动能变小，即速率小的分子所占比例变大，所以降温后空气分子热运动的速率分布曲线Ⅱ如A中所示。 故选A。 2．根据热力学第一定律，由于温度降低，则，同时气体放热，可知。 故选D。 3．标准状况下气体的体积为V2，由玻意耳定律得 p1V1= p2V2 使用时间为 t==27min （上海市静安区2024届高三物理二模试卷）牛顿指出地上物体的运动和天上物体的运动遵守相同的力学规律，实现了科学史上的一次伟大统一，为航空航天的发展奠定了基础。 5．地球卫星的发射速度至少大于（　　） A．7.9km/s B．11.2km/s C．16.7km/s 6．火箭竖直发射升空的某一瞬间，仪器显示航天员对座舱的压力等于他体重的3倍，此时飞船的加速度大小为重力加速度的 倍。 7．某卫星先在圆轨道1运动，在P点变轨后进入椭圆轨道2运动，在Q点变轨后进入圆轨道3运动，若忽略卫星质量变化，则（　　） A．变轨后经过P点的速度大于变轨前的速度 B．变轨后经过Q点的速度大于变轨前的速度 C．变轨前后在Q点的加速度相等 D．变轨前后在Q点的机械能相等 E．卫星在轨道3的速度大于在轨道1的速度 8．若航天员出舱前航天服内密封了一定质量的理想气体，其温度为27℃。打开舱门前，航天员需将航天服内气体的温度降为-9℃。气体在27℃和-9℃温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，则与-9℃对应的曲线是图中的 （选填“实线”或“虚线”）。 9．宇航员在某星球表面以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间t小球落回抛出点，已知该星球的半径为R，引力常量为G，忽略星球的自转，则该星球的质量为 ，类比地球的第一宇宙速度，该星球的第一宇宙速度为 。 【牛顿定律、万有引力定律、热学】 【答案】5．A 6．2 7．ABC 8．虚线 9． 【解析】5．地球卫星的发射速度为第一宇宙速度即 求得 A正确。 故选A。 6．对宇航员分析可得 解得 7．A．轨道1变轨到轨道2在P点点火加速，因此变轨后经过P点的速度大于变轨前的速度，A正确； B．轨道2变轨到轨道3在Q点点火加速，因此变轨后经过Q点的速度大于变轨前的速度，B正确； C．卫星在Q点都是由万有引力提供加速度，因此 变轨前后在Q点的加速度相等，C正确； D．轨道2变轨到轨道3在Q点点火加速，机械能增加，D错误； E．卫星在轨道3与在轨道1上根据 且可知，卫星在轨道3的速度小于在轨道1的速度，E错误。 故选ABC。 8．温度较低，则平均动能较小，则速度较小的分子占比多，故应为虚线； 9．[1][2] 根据竖直上抛运动可知 根据 求得 根据 求得 （上海市静安区2024届高三物理一模试卷）三、电场 电场具有力的性质也具有能的性质，库仑定律和万有引力定律都满足平方反比律，电场和引力场之间有相似的性质。 8．电场中反映各点电场强弱的物理量是电场强度，其定义式为。在引力场中可以有一个类似的物理量用来反映各点引力场的强弱。设地球质量为M，半径为R，引力常量为G，如果一个质量为m的物体位于距地心2R处的某点，则下列表达式中能反映该点引力场强弱的是（　　） A．G B．G C．G 9．当规定距一个孤立点电荷无穷远处的电势为零时，该点电荷周围电场中距其r处P点的电势为φ＝k，其中k为静电力常量，Q为点电荷所带电量。若取距该点电荷为R的球面处为电势零点，则P点电势为（　　） A．φ＝k B．φ＝k C．φ＝kQ () D．φ＝k 10．直线AB是某孤立点电荷电场中的一条电场线，一个质子仅在电场力作用下沿该电场线从A点运动到B点，其电势能随位置变化的关系如图所示。设A、B两点的电势分别为φA、φB，质子在A、B两点的动能分别为EkA、EkB，则（　　） A．该点电荷带负电，位于B点的右侧，φA＞φB，EkA＞EkB B．该点电荷带正电，位于A点的左侧，φA＞φB，EkA＜EkB C．该点电荷带正电，位于B点的右侧，φA＜φB，EkA＞EkB D．该点电荷带负电，位于A点的左侧，φA＜φB，EkA＜EkB 11．实际闭合回路中，在电子通过电源内部从电源正极到负极的过程中，非静电力对其做 （选涂：A．“正” B．“负”）功，电势能 （选涂：A．“增大” B．“减小”），实现能量转化。 12．“空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置，高压空气（可视为理想气体）被密封存储于容器中。“空气充电宝”某个工作过程中，被密封在容器中的气体的 p – T 图如图所示，图中a→b的过程中，容器单位面积受到气体分子碰撞的平均作用力 （选涂：A．“增大”B．“不变” C．“减小”），b→c的过程中气体的体积 （选涂：A．“增大”B．“不变” C．“减小”）。 【万有引力定律、静电场、电路、热学】 【答案】8．A 9．C 10．C 11．A A 12．B A 【解析】8．如果一个质量为m的物体位于距地心2R处的某点，则受地球的引力为 则反映该点引力场强弱的是 故选A。 9．由题意可知，当规定距一个孤立点电荷无穷远处的电势为零时，该点电荷周围电场中距其r处P点的电势为 距该点电荷为R处的M点的电势 则 若取距该点电荷为R的M点的球面处为电势零点，则 则 故选C。 10．质子仅在电场力作用下沿该电场线从A点运动到B点，电势能变大，则动能减小，即 EkA＞EkB 电场力做负功，则电场力方向从B指向A，则电场线向左，沿电场线电势降低，可知 φA＜φB 因图像的斜率等于电场力，可知从A到B电场力变大，场强变大，即B点场强较大，B点距离点电荷较近，则该点电荷带正电，位于B点的右侧。 故选C。 11．[1]实际闭合回路中，在电子通过电源内部从电源正极到负极的过程中，非静电力对其做正功，故选A； [2]非静电力对其做正功，即克服静电力做功，则电势能增大，实现能量转化，故选A。 12．[1]图中a→b的过程中，气体的压强不变，而容器单位面积受到气体分子碰撞的平均作用力就是气体的压强，则容器单位面积受到气体分子碰撞的平均作用力不变，故选B； [2]根据 bO连线的斜率大于cO连线的斜率，可知b态体积较小，b→c的过程中气体的体积增大，故选A。 （上海市金山区2024届高三物理一模试卷）三、气压传动 气压传动是工业中常见的传动方式。如图a所示，面积为2S的活塞A静止，与气缸右端相距L1。用力缓慢右移活塞A，通过压缩气体顶起面积S的活塞B和上方高h的液柱（液体密度ρ），最终活塞B和液体上升L2，如图b所示。活塞缓慢移动过程中，气体温度保持不变。大气压强为p0，忽略弯管中的气体体积，装置不漏气，不计摩擦和两活塞质量。 9．图中液体 （选涂：A．浸润  B．不浸润）竖直管道。管道分子对附着管壁的液体分子的吸引力 （选涂：A．大于  B．小于）液体内部分子间的吸引力。 10．下列选项中，能正确描述某种气体分子速率分布规律的是（　　） A．B． C． D． 11．初始时，封闭气体的压强大小为 ；最终活塞B上升的高度L2＝ （用p0、ρ、g、h、L1表示）。 12．若活塞A对封闭气体做正功W，气体对外放热Q。不考虑气体分子势能，忽略气体质量，则气体内能（　　） A．增加，且W＝Q B．增加，且W＞Q C．不变，且W＝Q D．不变，且W＞Q 【热学、静力学】 【答案】9．A A 10．A 11． 12．C 【解析】9．[1]液面呈凹液面，图中液体浸润竖直管道，故选A。 [2]管道分子对附着管壁的液体分子的吸引力大于液体内部分子间的吸引力，故选A。 10．由不同温度下的分子速率分布曲线可知，分子数百分率呈现“中间多，两头少”统计规律，温度是分子平均动能的标志，温度高则分子速率大的占多数。 故选A。 11．[1]初始时，活塞A静止，封闭气体的压强为 [2]最终封闭气体的压强大小为 活塞缓慢移动过程中，气体温度保持不变，由玻意耳定律，可知 解得 12．由于活塞缓慢移动过程中，气体温度保持不变，所以气体的内能不变，由热力学第一定律知 故选C。 （上海市嘉定区2024届高三物理二模试卷）自行车是一种常见的代步工具，骑车出行不仅环保，还兼具健身作用。右图所示为自行车的主要传动部件，链轮和飞轮用链条相连，踏板通过曲柄和链轮固定连接，后轮与飞轮固定连接。当用力蹬踏板时，后轮就会转动，从而使自行车前进。 5．表中给出了某变速自行车的链轮、飞轮的齿数，通过匹配两者不同的齿数，可以改变踏板转动一周时自行车的行进距离。已知该自行车前后轮的周长均为2m，人脚踩踏板转速1.5r/s恒定。 名称 链轮 飞轮 齿数 48 38 28 16 18 21 24 28 （1）当自行车在水平地面上沿直线骑行时，后轮为主动轮，后轮对地面的摩擦力的方向( ) A．水平向前    B．水平向后 （2）曲柄长度为170mm，踏板做圆周运动的角速度为 ，线速度为 。 （3）（计算）求骑行的最大速度 。 6．保持适当的轮胎气压对延长轮胎寿命和提升骑行感受至关重要，已知某款自行车轮胎容积为1.8L且保持不变，在环境温度27°C时胎内气体压强为2.1atm，外界大气压强始终为1atm。 （1）（计算）长时间骑行后胎内温度上升为37°C，此时胎内气体压强为多少？ （2）车胎的气门芯会缓慢漏气，每天漏出的气体在环境中的体积为0.2L，经过______天轮胎内气压降低为1.2atm。 （3）（简答）若车胎被扎一个小洞，气体从小洞冲出会导致胎内气体温度下降，对此现象做出解释。 【直线运动、曲线运动、机械能、热学】 【答案】5．B 3πrad/s（或者9.42rad/s） 1.6m/s 见解析 6．（1）；（2）8.1；（3）见解析 【解析】5．（1）[1]后轮为主动轮，所以后轮受到地面的摩擦力方向水平向前，则后轮对地面的摩擦力的方向水平向后。故选B。 （2）[2]踏板做圆周运动的角速度为 [3]线速度为 （3）[4]设链轮与飞轮齿数比为，后轮周长为；链轮与脚踏板的转速相同，后轮与飞轮的转速相同，链轮与飞轮的线速度大小相同，即 可得 所以后轮转速，每秒前进距离为；当齿数比取 骑行的速度最大，则有                           6．（1）轮胎内的密闭气体做等容变化，由查理定律得 解得 （2）设经过天轮胎内气压降低为1.2atm，则有 解得 （3）若车胎被扎一个小洞，气体从小洞冲出，则气体的体积增大，气体对外界做功，由于该过程所用时间比较短，可认为气体与外界没有发生热传递，根据热力学第一定律可知，气体内能减少，则气体温度下降。 ( 2 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$