专题11 热学（上海专用）-【好题汇编】2025年高考物理二模试题分类汇编

专题11 热学 1．（2025·上海·二模）2020我国自主研制的万米载人潜水器“奋斗者号”成功在马里亚纳海沟坐底，历时3小时20分下潜深度达到10909米。“奋斗者号”的球形载人舱外壳采用钛合金材料，可以阻挡巨大的海水压强，海水的密度约为1×103kg/m3，g取10m/s2。 某潜艇竖直方向上的速度随时间变化情况如图所示，下列说法正确的是（　　） A．时刻潜艇的位置最深 B．时刻潜艇的加速度大小为0 C．时间内潜艇竖直方向的平均速度大于 D．时间内潜艇加速度方向不变 【答案】C 【详解】A．图像与横轴围成的面积表示位移，题图可知时刻图像与横轴围成的面积最大，即时刻潜艇的位置最深，故A错误； B．图斜率表示加速度，图像可知图像斜率不为0，即加速度大小不为0，故B错误； C．若为时间内为匀变速直线运动则平均速度为，而时间内，图像与t轴围成的面积（代表位移）比做匀减速直线运动时大，根据平均速度 可知时间相同，位移大的平均速度大，所以该段时间内潜艇竖直方向的平均速度大于 ，故C正确； D．图像斜率的正负表示加速度的方向，时间内，图像斜率先正后负，说明加速度方向发生了变化，故D错误。 故选C。 2．（2025·上海金山·二模）自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量。 （1）已知细管中封闭空气的密度为ρ、平均摩尔质量为M、阿伏加德罗常数为NA．若封闭的空气体积为V，则封闭空气的分子个数为___________。 （2）假设刚进水时细管被封闭的空气柱长度为50cm，当空气压力达到50N时，传感器使洗衣机停止进水。已知细管截面积为2cm2，大气压强为1.0×105Pa，温度不变。求细管内水位上升的高度_________。（计算） （3）若洗衣机开启加热功能，某一过程中空气柱的内能增加量为∆U，吸热量为Q，则此过程中外界对气体做功W=___________。 【答案】 0.3m ∆U-Q 【详解】（1）封闭气体的质量为 空气物质的量为 则含有的空气分子个数为 （2）停止进水时封闭气体的压强为 根据玻意耳定律，有 解得 所以水位上升的高度 （3）根据热力学第一定律可得 3．（2025·上海静安·二模）物质性质 如图甲所示，导热性能良好的透明硬质塑料瓶灌入水后盖紧瓶盖，水面以下瓶身的横截面积均为S，已知大气压强为p0，水的密度为ρ，重力加速度为g 。在瓶身下端开一小孔，如图乙所示，水开始从小孔流出。（设环境温度保持不变） (1)水流出的过程中，瓶内气体（　　） A．吸收热量，对外界做功 B．吸收热量，外界对其做功 C．放出热量，对外界做功 D．放出热量，外界对其做功 (2)（2025·上海静安·二模）水流开始流动前，水面与小孔之间的高度差为h。水流停止后，水面与小孔之间的高度差为，此时瓶中气体的压强为_______，开孔前瓶内封闭气体的体积为________。 【答案】(1)A (2) 【详解】（1）水流出的过程中，瓶内气体体积增大，对外做功，即 但由于环境温度不变，所以气体温度不变，内能不变，即 根据可知，，所以气体吸收热量。 故选A。 （2）[1]水流停止后瓶内气体的压强设为，则水流停止后有 所以 [2]开孔前瓶内气体的压强为，设开孔前瓶内气体的体积为，由玻意耳定律得 解得 4．（2025·上海闵行·二模）气体状态变化 使用注射器和压强传感器探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系。下表为小明和小曹同学对同一空气样本测得的实验数据，操作序号1~5为小明完成，操作序号5~9为小曹完成。 操作序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 压强 185.1 131.6 102.4 84.2 71.1 88.9 114.5 164.6 244.5 体积 5 7 9 11 13 11 9 7 5 乘积 925.5 921.2 921.6 926.2 924.3 977.9 1030.5 1152.2 1222.5 （1）分析表格的数据可知___________（选填：A．小明    B．小曹）的操作有错误。 （2）错误的原因可能是___________。 5．（2025·上海闵行·二模）将表格数据绘制成右侧图像，曲线①对应小明的操作，曲线②对应小曹的操作，在曲线上找到气体的三个状态、c，其对应坐标如图所示。 （1）在的过程中__________ A．活塞对密封气体做正功 B．分子平均动能几乎不变 C．气体分子垂直作用在器壁单位面积上的平均冲击力增大 （2）气体处于a、c状态时温度分别为和，则可知___________。（用图中字母表示） （3）在的过程中，密封气体从外界吸收了热量___________（选填：A．小于、B．等于、C．大于）气体对活塞做的功。 【答案】4． B 气体的温度升高，即环境温度升高 5． B 大于 【详解】4．[1]根据玻意耳定律知，若实验操作正确，pV乘积基本保持不变，故分析表格的数据可知小曹的操作错误，故选B； [2]根据 可知，pV乘积变大，可能是气体的温度升高，即环境温度升高。 5．（1）A．在的过程中，气体体积增大，活塞对密封气体做负功，故A错误； B．根据小题1的分析知，在的过程中，是等温变化，温度不变，分子平均动能几乎不变，故B正确； C．在的过程中，气体压强减小，气体体积增大，分子数密度减小，温度不变，气体分子垂直作用在器壁单位面积上的平均冲击力减小，故C错误。 故选B。 （2）气体处于a、c状态时温度分别为和，a、c状态压强相等，根据盖吕—萨克定律可知 （3）在的过程中，根据热力学第一定律 根据小题1的分析知，温度升高 ，即，故密封气体从外界吸收的热量大于气体对活塞做的功。 6．（2025·上海浦东·二模）输液时可用一种电容式输液传感器夹在滴壶下的输液管上，它可以自动检测输液管中药液的有无，如图所示。 滴壶中的药液面呈“凹液面”，这是液体的________现象。 A．浸润 B．不浸润 【答案】A 【详解】滴壶中的药液面呈“凹液面”，这是液体的浸润现象，故选A。 7．（2025·上海浦东·二模）输液时可用一种电容式输液传感器夹在滴壶下的输液管上，它可以自动检测输液管中药液的有无，如图所示。 输液过程中，空气从空心管进入瓶中形成小气泡并逐渐上升。假设瓶内温度保持不变。 （1）小气泡在上升过程中，其符合的p-V图是________。 （2）在小气泡上升的过程中，________。 A．外界对气泡做功，气泡放热 B．气泡对外界做功，同时放热 C．外界对气泡做功，气泡吸热 D．气泡对外界做功，同时吸热 【答案】 C D 【详解】（1）设瓶内温度保持不变，小气泡在上升过程中，压强与体积成反比。其符合的p-V图是C。 （2)在小气泡上升的过程中，温度不变，体积增大，气泡对外界做功，同时吸热，故选D。 8．（2025·上海普陀·二模）某热气球的球囊容积（球囊壳体的体积可忽略），热气球及人员总质量（不含球囊内空气质量），若地面附近的空气温度、空气密度。忽略燃料燃烧损耗的质量、吊篮和加热装置的体积。 （1）飞行前加热球囊内空气。加热前、后球囊内空气分子热运动的速率分布曲线Ⅰ、Ⅱ可能为______； A．B． C．D． （2）缓慢加热球囊内空气，热气球刚要离开地面时球囊内热空气的密度为______； （3）该热气球从地面升起，球囊内气温至少为______℃。 【答案】 A 0.9 111 【详解】(1)飞行前加热球囊内空气温度升高，空气的分子平均动能增大，速率大的分子占比增大，速率低的占比减小，分子总数不变，即为加热前、后球囊内空气分子热运动的速率分布曲线Ⅰ、Ⅱ符合的要求，对各项分析，可知A项符合要求，B项中分子总数发生变化，C项中曲线Ⅰ、Ⅱ相反，D项中曲线Ⅰ、Ⅱ相反，且分子总数发生变化。 故选A。 (2)设热气球刚要离开地面时，球内热空气的密度为，则热气球刚要离开地面时，根据平衡条件有 代入数据解得 (3)设为使热气球从地面升起，球内气温至少要达到T。加热过程气体作等压变化，根据盖—吕萨克定律有 又球囊内空气质量不变，则有 联立可得 其中，， ，代入数据解得 则球囊内气温至少为 9．（2025·上海普陀·二模）云室是利用带电粒子使气体分子电离，从而显示带电粒子运动径迹的装置。通过对不同粒子运动径迹的分析和比较，科学家可以得到粒子的带电、运动等情况的信息，甚至可以发现新粒子。 （多选）如图，云室中封闭一定质量的气体。在快速向下拉动活塞的过程中，若不考虑云室中气体的液化，则云室中的气体______。 A．温度升高 B．温度降低 C．压强增大 D．压强减小 【答案】BD 【详解】AB．云室内封闭一定质量的气体，快速向下拉动活塞，时间短，可认为是绝热过程，故；气体体积增大，对外做功，故，根据热力学第一定律可得 可知内能减小，温度降低，故A错误、B正确； CD．云室中气体体积增大，温度降低，由理想气体状态方程可知压强减小，故C错误、D正确。 故选BD。 10．（2025·上海青浦·二模）理想气体忽略了气体分子间的分子力和分子势能，以下气体最接近理想气体的是（    ） A．高温低压的气体 B．高温高压的气体 C．低温低压的气体 D．低温高压的气体 【答案】A 【详解】气体规律适用于温度不太低，压强不太大的情况，所以当温度不太低，压强不太大的气体可近似为理想气体，所以最接近理想气体的是高温低压的气体 故选A。 11．（2025·上海青浦·二模）某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成。开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图所示。在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，气体为理想气体，则缸内气体（    ） A．对外做正功，内能增大 B．对外做正功，分子的平均动能减小 C．对外做负功，分子的平均动能增大 D．对外做负功，内能减小 【答案】B 【详解】缸内气体与外界无热交换，气体为理想气体，则由 其中，开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，气体对外做正功，所以 故气体内能减小，即，所以汽缸内气体的温度降低，分子平均动能减小 故选B。 12．（2025·上海青浦·二模）为了探究一定质量的气体等温变化的规律。某同学将注射器水平固定，然后把注射器活塞移动到体积最大的位置，并用橡皮帽封闭注射器右侧的细管，如图。由于没有压强传感器，于是他把活塞和压力传感器相连，可测出移动活塞时，传感器对活塞的压力。在温度不变的条件下缓慢移动传感器和活塞压缩气体并记录多组压力和体积的值，活塞受到的摩擦忽略不计。 （1）（多选）甲同学想通过作出的图像探究等温变化的规律，还需要测量的物理量有( ) A．气体的温度 B．注射器的内径 C．大气压强 D．被封闭气体的质量 （2）若细管内气体体积可忽略，乙同学根据实验数据作出的图像，则图像应该是图中的_____（选填①、②或③）；已知图像的斜率为，图像与纵轴交点的纵坐标的绝对值为，则气体刚被封闭时的体积为_____（用和表示）。 【答案】 BC ③ 【详解】(1)设大气压强为，被封闭气体的横截面积为，对活塞分析有 所以气体压强为 所以要作出图像需要测量气柱的横截面积和大气压强，横截面积可以通过测量注射器的内径计算得出 故选BC。 （2）[1]设气体刚封闭时气体体积为，此时大气压为，细管内的气体忽略不计，则 整理得 则斜率，纵截距 因此根据实验数据作出的图像，则图像应该是图中的③ [2]根据斜率和纵截距可知 13．（2025·上海青浦·二模）在高温天气下一辆轿车的胎压监测系统显示某一条轮胎的胎压为、温度为47℃。气体视为理想气体，轮胎内部体积始终保持不变。求： （1）该轮胎温度为27℃时，该轮胎的胎压。 （2）由于该胎压偏高，故驾驶员快速放出了适量气体，此时监测系统显示的胎压为、温度为27℃。放出气体的质量与原来轮胎内气体的质量之比为多少? 【答案】（1）3atm；（2） 【详解】（1）轮胎内气体等容变化，则 所以 （2）轮胎内温度为时的压强为，等温变化至时，由 解得放出气体的质量与原来轮胎内气体的质量之比为 14．（2025·上海松江·二模）核磁共振设备的冷头工作时，氦气经历周期性压缩与膨胀。如图A→B→C→A是一定质量氦气的压强p随体积V的变化图像。已知A点温度为T，则B点温度为______；由状态C到状态A的过程中，系统放出的热量为______。 【答案】 【详解】[1]由图可知，从到过程中，气体做等容变化，则有 解得 [2]由状态C到状态A的过程中，由理想气体状态方程有 可得 则气体在状态A和状态C的内能相等，气体体积减小，外界对气体做功，大小为 由热力学第一定律可知，系统放出的热量为 一定质量的理想气体经过一系列变化后回到初始状态，其状态变化过程如图所示。 15．（2025·上海徐汇·二模）理想气体作为一种理想化的物理模型，完全忽略了（　　） A．分子势能 B．分子体积 C．分子动能 D．分子间作用力 16．（2025·上海徐汇·二模）理想气体在A、B两状态下的热力学温度分别为，由图可知_________。 17．（2025·上海徐汇·二模）右表中给出了理想气体在各段变化过程中部分物理量的变化情况，其中Q为气体从外界吸收的热量、W为外界对气体做的功、为气体的内能变化量。试完成该表。 过程 0 4.2 【答案】15．ABD 16． 17． 过程 0 4.2 4.2 0 5.8 4.3 【详解】15．理想气体作为一种理想化的物理模型，实际上并不存在，其特点是：气体分子间距离较大，分子本身的体积相对整个气体体积来说较小，分子间的作用力可以忽略，无须考虑分子势能，只有分子动能，故选ABD。 16．理想气体在A、B两状态下，由理想气体状态方程有 代入数据解得 17．由热力学第一定律 对过程中气体的内能变化量 对过程中发生等容变化，所以 气体的内能变化量 对过程中发生等压变化，所以 气体的内能变化量 表格如下： 过程 0 4.2 4.2 0 5.8 4.3 18．（2025·上海杨浦·二模）雪花是晶体的一种。晶体的特征有（    ） A．有固定的熔点 B．物理性质都是各向异性 C．同种元素组成的物质，其空间点阵唯一 D．在一定的条件下，晶体和非晶体间可以相互转化 【答案】AD 【详解】A．晶体都有固定的熔点，选项A正确； B．只有单晶体的物理性质是各向异性，选项B错误； C．同种元素组成晶体的“空间点阵”不一定相同，如金刚石与石墨，选项C错误； D．晶体和非晶体没有一定的界限，在一定条件下晶体和非晶体间可以相互转化，故D正确； 故选AD。 19．（2025·上海杨浦·二模）小衡同学在雪地里吹肥皂泡玩。若泡内气体质量为，气体摩尔质量为，阿伏加德罗常数为，则泡内气体分子数_______。刚吹出的肥皂泡内的气体压强比外界大气压强大，气体温度为。肥皂泡很快冻结，其体积和内部气体质量不变。气体压强与外界大气压强的差的绝对值仍为。将肥皂泡内气体视作理想气体，已知大气压强为，则冻结后泡内气体温度_______。 【答案】 【详解】[1]泡内气体分子数 [2]泡内气体体积和质量不变，根据查理定理 解得 20．（2025·上海长宁·二模）（多选）对于密闭在一体积恒定的容器中的空气，温度升高时（　　） A．气体的对流形成布朗运动 B．气体分子的热运动越剧烈 C．单位体积内的分子数保持不变 D．每个气体分子的运动速率都会增大 E．压强增大是因为分子之间斥力增大 【答案】BC 【详解】A．由于液体或气体分子的撞击，悬浮微粒做无规则运动的现象叫做布朗运动，可知，布朗运动与气体的对流无关，故A错误； B．温度越高，气体分子的热运动越剧烈，故B正确； C．气体体积一定，单位体积内的分子数保持不变，故C正确； D．气体温度升高，气体分子运动的平均速率越大，当并不是每个气体分子的运动速率都会增大，故D错误； E．气体分子之间的间距较大，分子之间的作用力可以忽略不计，压强增大，是由于温度升高时，气体分子运动的平均速率增大，压强增大的原因是气体与器壁单位面积上的作用力增大，故E错误。 故选BC。 热气球的出现最早实现了人类的飞翔梦。热气球的下边有一个小孔，球内外的空气通过小孔相通，使球内外的空气压强始终保持相等。气球内有一个温度调节装置，以调节球内空气的温度，从而使热气球上升或下降。气球在地面上时，当球内空气温度为T0时，球内空气质量为m0。现将球内空气温度升高到T1，气球刚好离开地面，并保持静止。不计热气球体积的变化。 21．（2025·上海宝山·二模）如果球内空气在T0和T1不同温度下的分子速率分布曲线如图所示。 （1）曲线Ⅰ对应的温度为________。 （2）设曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别与v轴所围的面积为S1和S2，则( ) A．S1> S2   B．S1= S2   C．S1< S2   D．S1和S2的大小关系无法判定 22．（2025·上海宝山·二模）球内空气温度为T1时球内空气质量为（    ） A．m0 B． C． D． E． 23．（2025·上海宝山·二模）将吊篮内配重物的质量减少Δm，气球便开始上升，上升过程中保持气球内空气温度T1不变，气球到达高度h处保持静止不动，已知大气压随着高度的增加而减小。设气球在地面时所受的浮力为F1，在高度h处所受的浮力F2，则（    ） A． B． C． D． 【答案】21． T0 B 22．B 23.B 【详解】21．（1）由分子速率分布曲线图，可知曲线Ⅰ表示的温度比曲线Ⅱ表示的温度低，且，则曲线Ⅰ对应的温度为 （2）曲线与v轴所围的面积为1，即 故选B。 22．球内空气压强和体积保持不变，可知空气的物质的量或质量与温度成反比，即 则温度为T1时球内空气质量为 故选B。 23.由题意，在地面上，有平衡方程 在h高度处，气体温度和体积不变，压强减小，由理想气体状态规律，可知气体质量会减小，设为，即 有平衡方程 则 故选B。 24．（2025·上海崇明·二模）在湖底腐烂的植物释放出沼气，形成一个气泡。假设气泡内气体质量保持不变，且可以看作理想气体。 （1）计算：若上升过程中泡内气体温度保持不变，气泡达到湖面时体积变为原来的1.5倍。湖面处大气压为，水的密度，重力加速度。求湖水的深度是多少？______（保留三位有效数字） （2）若把气泡看作是一个封闭系统，在上升过程中，其对外做功，同时内能增加，则气体一定______ A．放出热量 B．吸收热量 C．放出热量 D．吸收热量 【答案】 B 【详解】（1）上升过程中泡内气体温度保持不变，根据玻意耳定律 解得 又 联立解得 （2）根据题意有， 根据热力学第一定律 解得 故则气体一定吸收热量。 故选B。 25．（2025·上海奉贤·二模）(2)如图所示，游乐园中用充气碰碰球进行碰撞游戏。在碰撞过程中，球内封闭气体温度不变、体积减小，可看作理想气体。 （1）在碰撞过程中，球内气体( ) A．对外界做正功，同时吸热 B．对外界做正功，同时放热 C．对外界做负功，同时吸热 D．对外界做负功，同时放热 （2）（论证）已知碰碰球充满气后，球内封闭气体的体积为1.60m3，压强为1.80×105Pa。之后，球内气体无法膨胀，只能压缩，且碰撞时的最大压缩量为0.10m3。另外，安全规范要求，球内封闭气体的压强不能超过2.00×105Pa。某同学认为，若在早晨7℃时，将碰碰球充满气，则在中午温度升高至27℃时，用该碰碰球进行碰撞游戏存在安全隐患。你认同他的观点吗？请通过计算分析说明______。 【答案】 D 认同；由解得 【详解】（1）因为气体体积减小，所以外界对封闭气体做正功，封闭气体对外做负功。当温度不变时内能不变，当体积减小时，由热力学第一定律,可以判断，即气体放热。 故选D。 （2）由理想气体状态方程 早上时，， 中午使用时，由解得 故存在安全隐患。 26．（2025·上海虹口·二模）古法爆米花如图所示：把玉米或米粒倒入铁质容器，拧紧密封盖，一边加热一边转动容器，压强计的示数达到一定数值时，便可打开容器，香味扑鼻的米花就顺利爆成了（打开密封盖前，容器、食物的体积变化可以忽略）。 关于古法爆米花，下列说法中正确的是（　　） A．加热过程，煤炭的化学能转化为内能 B．加热过程，容器内气体的密度不断增大 C．加热过程，米花内所有分子的动能都在增大 D．米花爆开的瞬间，米花内的高压气体对外做功 27．（2025·上海虹口·二模）从封闭容器到爆成米花的过程中，罐内气体压强p与温度t的变化关系图像，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 28．（2025·上海虹口·二模使用微波炉，也能膨化食品，但有时需要避免。如图，用微波炉给剥壳的熟鸡蛋加热时，熟的蛋白密封性好，随着蛋黄内气体的温度迅速升高，蛋黄内气体的压强___________，鸡蛋容易爆裂。所以，给熟鸡蛋加热时，需先___________。 【答案】25.AD 26.C 27. 急剧增大 用牙签在熟鸡蛋上扎几个孔 【详解】25.A．煤炭燃烧时，煤炭的化学能转化为内能，故A正确； B．加热过程中，容器内气体质量和体积不变，由 可知容器内气体的密度不变，故B错误； C．加热过程中，米花内气体平均分子动能增大，但不是所有分子的动能都增大，故C错误； D．米花爆开的瞬间，气体体积增大，米花内的高压气体对外做功，故D正确。 故选AD。 26.加热过程中，气体的体积不变，温度升高，根据 可知此过程气体的压强与热力学温度成正比，则气体的压强与摄氏温度成一次函数关系；米花爆开的瞬间，气体的体积增大，米花内的高压气体对外做功，根据热力学第一定律可知，气体内能减小，温度降低，压强降低。 故选C。 27.[1][2]用微波炉给剥壳的熟鸡蛋加热时，熟的蛋白密封性好，随着蛋黄内气体的温度迅速升高，根据可知蛋黄内气体的压强急剧增大，鸡蛋容易爆裂。所以，给熟鸡蛋加热时，需先用牙签在熟鸡蛋上扎几个孔 29．（2025·上海虹口·二模）如图，受爆米花的启示，某小组自制一个用力传感器测量温度的装置。导热性能良好的汽缸与力传感器均沿竖直方向固定在铁架台上，活塞与力传感器之间通过刚性轻杆连接，传感器受到压力时显示的示数为正，在通用软件中，将显示的数据改为温度，即可直接测量温度。已知活塞质量m=5.0kg，截面积，当温度时，传感器的示数F1=24.5N，外界大气压p0=1.0×105Pa维持不变。（） （1）传感器示数F2=-49N时，显示的温度t2为多少？ （2）随着温度的升高，若轻杆的伸长不容忽视，导致活塞下降一段距离。当显示的温度t3=80.0℃时，实际温度是否也是80.0℃？请给出判断理由。 【答案】（1）（2）见解析 【详解】（1）初始封闭气体压强 解得 末状态封闭气体压强为 解得 根据查理定律可得 解得 （2）因为随着温度的升高，轻杆伸长，封闭气体体积减小，根据理想气体状态方程 可知，同样温度下的压强将偏大，又由可知力传感器的读数也会偏大，所以当显示时，实际温度低于。 30．（2025·上海虹口·二模）卢瑟福通过α粒子轰击氮核实验，最先发现质子，其核反应方程为：___________+。布拉凯特在充有氮气的云室中重做该实验，拍摄到右图所示的照片。照片显示：在诸多α粒子的径迹中有一条发生了分叉，分叉后细而长的是___________的径迹。此后，卢瑟福预言了中子的存在。 【答案】 质子 【详解】[1]根据质量数和电荷数守恒，其核反应方程为 [2]布拉凯特在充有氮气的云室中重做该实验，分叉后细而长的是质子的径迹。 31．（2025·上海虹口·二模）20世纪30年代，德国科学家用α粒子轰击铍时产生一种不带电的射线，他们认为是γ射线。1932年约里奥-居里夫妇用这种未知射线轰击含氢的石蜡，能打出质子，推算出这种未知射线的能量约为5.3MeV，与α粒子初始能量吻合，也认为这种未知射线是γ射线。 （1）下列说法正确的是( ) A．γ射线是纵波 B．γ射线是电磁波 C．α粒子的贯穿本领比β粒子大 D．α粒子的电离本领比β粒子大 （2）若γ粒子与静止的质子发生弹性正碰，撞击后γ粒子消失。请计算碰撞前γ粒子的能量，并由此说明“未知射线是γ射线”是否成立？已知质子质量mH=1.67×10−27kg或者938.3MeV/c2，γ粒子的动量与其能量关系为，光速c=3×108m/s；核衰变或核反应中释放出来的γ粒子能量通常在几十keV到几MeV之间，最多可达几十MeV。( ) 【答案】 BD 未知射线不是γ射线，理由见解析 【详解】（1）根据γ射线的本质可知，γ射线是电磁波，是横波，α粒子的电离本领比β粒子大，贯穿本领比β粒子的小，故BD正确，AC错误。 故选BD。 （2）设碰撞后质子获得的速度为v，γ粒子与静止的质子发生弹性正碰，由动量守恒定律得 由能量守恒定律可知，光子能量转化为质子动能 两式联立，解出光子的能量 远大于核衰变或核反应释放出的射线的能量，因此未知射线不可能是γ射线。 32．（2025·上海嘉定·二模）如图所示，在空的饮料罐中插入一根透明玻璃吸管，吸管内有一小段红色水柱密封饮料罐和吸管中的气体，吸管右端开口。在大气压为1.0×105Pa的环境中，记录不同温度时的水柱位置来标注相应温度，即制成一个简易气温计。（吸管壁厚度和水柱长度可忽略，装置不漏气） （1）水对玻璃是______的（选填“浸润”或“不浸润”），这是由于玻璃分子对附着层内水分子的吸引力______液体内部水分子间的吸引力。 （2）水柱离罐口的距离x随热力学温度T的变化关系图像可能为______。 A．B．C． （3）已知饮料罐的容积为200cm3，露在罐外的吸管长度为50cm，横截面积为0.2cm2，水柱离罐口20cm处温度刻度为25℃。若大气压为0.99×105Pa时，25℃时水柱离罐口距离为______cm。 【答案】 浸润 大于 C 30.3 【详解】（1）[1][2]水对玻璃是浸润的，这是由于玻璃分子对附着层内水分子的吸引力大于液体内部水分子间的吸引力。 （2）气体进行等压变化，则 解得 则x-T图像为C。 （3）根据玻意耳定律 即 解得x=30.3cm / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题11 热学 1．（2025·上海·二模）2020我国自主研制的万米载人潜水器“奋斗者号”成功在马里亚纳海沟坐底，历时3小时20分下潜深度达到10909米。“奋斗者号”的球形载人舱外壳采用钛合金材料，可以阻挡巨大的海水压强，海水的密度约为1×103kg/m3，g取10m/s2。 某潜艇竖直方向上的速度随时间变化情况如图所示，下列说法正确的是（　　） A．时刻潜艇的位置最深 B．时刻潜艇的加速度大小为0 C．时间内潜艇竖直方向的平均速度大于 D．时间内潜艇加速度方向不变 2．（2025·上海金山·二模）自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量。 （1）已知细管中封闭空气的密度为ρ、平均摩尔质量为M、阿伏加德罗常数为NA．若封闭的空气体积为V，则封闭空气的分子个数为___________。 （2）假设刚进水时细管被封闭的空气柱长度为50cm，当空气压力达到50N时，传感器使洗衣机停止进水。已知细管截面积为2cm2，大气压强为1.0×105Pa，温度不变。求细管内水位上升的高度_________。（计算） （3）若洗衣机开启加热功能，某一过程中空气柱的内能增加量为∆U，吸热量为Q，则此过程中外界对气体做功W=___________。 3．（2025·上海静安·二模）物质性质 如图甲所示，导热性能良好的透明硬质塑料瓶灌入水后盖紧瓶盖，水面以下瓶身的横截面积均为S，已知大气压强为p0，水的密度为ρ，重力加速度为g 。在瓶身下端开一小孔，如图乙所示，水开始从小孔流出。（设环境温度保持不变） (1)水流出的过程中，瓶内气体（　　） A．吸收热量，对外界做功 B．吸收热量，外界对其做功 C．放出热量，对外界做功 D．放出热量，外界对其做功 (2)（2025·上海静安·二模）水流开始流动前，水面与小孔之间的高度差为h。水流停止后，水面与小孔之间的高度差为，此时瓶中气体的压强为_______，开孔前瓶内封闭气体的体积为________。 4．（2025·上海闵行·二模）气体状态变化 使用注射器和压强传感器探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系。下表为小明和小曹同学对同一空气样本测得的实验数据，操作序号1~5为小明完成，操作序号5~9为小曹完成。 操作序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 压强 185.1 131.6 102.4 84.2 71.1 88.9 114.5 164.6 244.5 体积 5 7 9 11 13 11 9 7 5 乘积 925.5 921.2 921.6 926.2 924.3 977.9 1030.5 1152.2 1222.5 （1）分析表格的数据可知___________（选填：A．小明    B．小曹）的操作有错误。 （2）错误的原因可能是___________。 5．（2025·上海闵行·二模）将表格数据绘制成右侧图像，曲线①对应小明的操作，曲线②对应小曹的操作，在曲线上找到气体的三个状态、c，其对应坐标如图所示。 （1）在的过程中__________ A．活塞对密封气体做正功 B．分子平均动能几乎不变 C．气体分子垂直作用在器壁单位面积上的平均冲击力增大 （2）气体处于a、c状态时温度分别为和，则可知___________。（用图中字母表示） （3）在的过程中，密封气体从外界吸收了热量___________（选填：A．小于、B．等于、C．大于）气体对活塞做的功。 6．（2025·上海浦东·二模）输液时可用一种电容式输液传感器夹在滴壶下的输液管上，它可以自动检测输液管中药液的有无，如图所示。 滴壶中的药液面呈“凹液面”，这是液体的________现象。 A．浸润 B．不浸润 7．（2025·上海浦东·二模）输液时可用一种电容式输液传感器夹在滴壶下的输液管上，它可以自动检测输液管中药液的有无，如图所示。 输液过程中，空气从空心管进入瓶中形成小气泡并逐渐上升。假设瓶内温度保持不变。 （1）小气泡在上升过程中，其符合的p-V图是________。 （2）在小气泡上升的过程中，________。 A．外界对气泡做功，气泡放热 B．气泡对外界做功，同时放热 C．外界对气泡做功，气泡吸热 D．气泡对外界做功，同时吸热 8．（2025·上海普陀·二模）某热气球的球囊容积（球囊壳体的体积可忽略），热气球及人员总质量（不含球囊内空气质量），若地面附近的空气温度、空气密度。忽略燃料燃烧损耗的质量、吊篮和加热装置的体积。 （1）飞行前加热球囊内空气。加热前、后球囊内空气分子热运动的速率分布曲线Ⅰ、Ⅱ可能为______； A．B． C．D． （2）缓慢加热球囊内空气，热气球刚要离开地面时球囊内热空气的密度为______； （3）该热气球从地面升起，球囊内气温至少为______℃。 9．（2025·上海普陀·二模）云室是利用带电粒子使气体分子电离，从而显示带电粒子运动径迹的装置。通过对不同粒子运动径迹的分析和比较，科学家可以得到粒子的带电、运动等情况的信息，甚至可以发现新粒子。 （多选）如图，云室中封闭一定质量的气体。在快速向下拉动活塞的过程中，若不考虑云室中气体的液化，则云室中的气体______。 A．温度升高 B．温度降低 C．压强增大 D．压强减小 10．（2025·上海青浦·二模）理想气体忽略了气体分子间的分子力和分子势能，以下气体最接近理想气体的是（    ） A．高温低压的气体 B．高温高压的气体 C．低温低压的气体 D．低温高压的气体 11．（2025·上海青浦·二模）某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成。开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图所示。在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，气体为理想气体，则缸内气体（    ） A．对外做正功，内能增大 B．对外做正功，分子的平均动能减小 C．对外做负功，分子的平均动能增大 D．对外做负功，内能减小 12．（2025·上海青浦·二模）为了探究一定质量的气体等温变化的规律。某同学将注射器水平固定，然后把注射器活塞移动到体积最大的位置，并用橡皮帽封闭注射器右侧的细管，如图。由于没有压强传感器，于是他把活塞和压力传感器相连，可测出移动活塞时，传感器对活塞的压力。在温度不变的条件下缓慢移动传感器和活塞压缩气体并记录多组压力和体积的值，活塞受到的摩擦忽略不计。 （1）（多选）甲同学想通过作出的图像探究等温变化的规律，还需要测量的物理量有( ) A．气体的温度 B．注射器的内径 C．大气压强 D．被封闭气体的质量 （2）若细管内气体体积可忽略，乙同学根据实验数据作出的图像，则图像应该是图中的_____（选填①、②或③）；已知图像的斜率为，图像与纵轴交点的纵坐标的绝对值为，则气体刚被封闭时的体积为_____（用和表示）。 13．（2025·上海青浦·二模）在高温天气下一辆轿车的胎压监测系统显示某一条轮胎的胎压为、温度为47℃。气体视为理想气体，轮胎内部体积始终保持不变。求： （1）该轮胎温度为27℃时，该轮胎的胎压。 （2）由于该胎压偏高，故驾驶员快速放出了适量气体，此时监测系统显示的胎压为、温度为27℃。放出气体的质量与原来轮胎内气体的质量之比为多少? 14．（2025·上海松江·二模）核磁共振设备的冷头工作时，氦气经历周期性压缩与膨胀。如图A→B→C→A是一定质量氦气的压强p随体积V的变化图像。已知A点温度为T，则B点温度为______；由状态C到状态A的过程中，系统放出的热量为______。 一定质量的理想气体经过一系列变化后回到初始状态，其状态变化过程如图所示。 15．（2025·上海徐汇·二模）理想气体作为一种理想化的物理模型，完全忽略了（　　） A．分子势能 B．分子体积 C．分子动能 D．分子间作用力 16．（2025·上海徐汇·二模）理想气体在A、B两状态下的热力学温度分别为，由图可知_________。 17．（2025·上海徐汇·二模）右表中给出了理想气体在各段变化过程中部分物理量的变化情况，其中Q为气体从外界吸收的热量、W为外界对气体做的功、为气体的内能变化量。试完成该表。 过程 0 4.2 过程 0 4.2 4.2 0 5.8 4.3 过程 0 4.2 4.2 0 5.8 4.3 18．（2025·上海杨浦·二模）雪花是晶体的一种。晶体的特征有（    ） A．有固定的熔点 B．物理性质都是各向异性 C．同种元素组成的物质，其空间点阵唯一 D．在一定的条件下，晶体和非晶体间可以相互转化 19．（2025·上海杨浦·二模）小衡同学在雪地里吹肥皂泡玩。若泡内气体质量为，气体摩尔质量为，阿伏加德罗常数为，则泡内气体分子数_______。刚吹出的肥皂泡内的气体压强比外界大气压强大，气体温度为。肥皂泡很快冻结，其体积和内部气体质量不变。气体压强与外界大气压强的差的绝对值仍为。将肥皂泡内气体视作理想气体，已知大气压强为，则冻结后泡内气体温度_______。 20．（2025·上海长宁·二模）（多选）对于密闭在一体积恒定的容器中的空气，温度升高时（　　） A．气体的对流形成布朗运动 B．气体分子的热运动越剧烈 C．单位体积内的分子数保持不变 D．每个气体分子的运动速率都会增大 E．压强增大是因为分子之间斥力增大 热气球的出现最早实现了人类的飞翔梦。热气球的下边有一个小孔，球内外的空气通过小孔相通，使球内外的空气压强始终保持相等。气球内有一个温度调节装置，以调节球内空气的温度，从而使热气球上升或下降。气球在地面上时，当球内空气温度为T0时，球内空气质量为m0。现将球内空气温度升高到T1，气球刚好离开地面，并保持静止。不计热气球体积的变化。 21．（2025·上海宝山·二模）如果球内空气在T0和T1不同温度下的分子速率分布曲线如图所示。 （1）曲线Ⅰ对应的温度为________。 （2）设曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别与v轴所围的面积为S1和S2，则( ) A．S1> S2   B．S1= S2   C．S1< S2   D．S1和S2的大小关系无法判定 22．（2025·上海宝山·二模）球内空气温度为T1时球内空气质量为（    ） A．m0 B． C． D． E． 23．（2025·上海宝山·二模）将吊篮内配重物的质量减少Δm，气球便开始上升，上升过程中保持气球内空气温度T1不变，气球到达高度h处保持静止不动，已知大气压随着高度的增加而减小。设气球在地面时所受的浮力为F1，在高度h处所受的浮力F2，则（    ） A． B． C． D． 24．（2025·上海崇明·二模）在湖底腐烂的植物释放出沼气，形成一个气泡。假设气泡内气体质量保持不变，且可以看作理想气体。 （1）计算：若上升过程中泡内气体温度保持不变，气泡达到湖面时体积变为原来的1.5倍。湖面处大气压为，水的密度，重力加速度。求湖水的深度是多少？______（保留三位有效数字） （2）若把气泡看作是一个封闭系统，在上升过程中，其对外做功，同时内能增加，则气体一定______ A．放出热量 B．吸收热量 C．放出热量 D．吸收热量 25．（2025·上海奉贤·二模）(2)如图所示，游乐园中用充气碰碰球进行碰撞游戏。在碰撞过程中，球内封闭气体温度不变、体积减小，可看作理想气体。 （1）在碰撞过程中，球内气体( ) A．对外界做正功，同时吸热 B．对外界做正功，同时放热 C．对外界做负功，同时吸热 D．对外界做负功，同时放热 （2）（论证）已知碰碰球充满气后，球内封闭气体的体积为1.60m3，压强为1.80×105Pa。之后，球内气体无法膨胀，只能压缩，且碰撞时的最大压缩量为0.10m3。另外，安全规范要求，球内封闭气体的压强不能超过2.00×105Pa。某同学认为，若在早晨7℃时，将碰碰球充满气，则在中午温度升高至27℃时，用该碰碰球进行碰撞游戏存在安全隐患。你认同他的观点吗？请通过计算分析说明______。 26．（2025·上海虹口·二模）古法爆米花如图所示：把玉米或米粒倒入铁质容器，拧紧密封盖，一边加热一边转动容器，压强计的示数达到一定数值时，便可打开容器，香味扑鼻的米花就顺利爆成了（打开密封盖前，容器、食物的体积变化可以忽略）。 关于古法爆米花，下列说法中正确的是（　　） A．加热过程，煤炭的化学能转化为内能 B．加热过程，容器内气体的密度不断增大 C．加热过程，米花内所有分子的动能都在增大 D．米花爆开的瞬间，米花内的高压气体对外做功 27．（2025·上海虹口·二模）从封闭容器到爆成米花的过程中，罐内气体压强p与温度t的变化关系图像，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 28．（2025·上海虹口·二模使用微波炉，也能膨化食品，但有时需要避免。如图，用微波炉给剥壳的熟鸡蛋加热时，熟的蛋白密封性好，随着蛋黄内气体的温度迅速升高，蛋黄内气体的压强___________，鸡蛋容易爆裂。所以，给熟鸡蛋加热时，需先___________。 29．（2025·上海虹口·二模）如图，受爆米花的启示，某小组自制一个用力传感器测量温度的装置。导热性能良好的汽缸与力传感器均沿竖直方向固定在铁架台上，活塞与力传感器之间通过刚性轻杆连接，传感器受到压力时显示的示数为正，在通用软件中，将显示的数据改为温度，即可直接测量温度。已知活塞质量m=5.0kg，截面积，当温度时，传感器的示数F1=24.5N，外界大气压p0=1.0×105Pa维持不变。（） （1）传感器示数F2=-49N时，显示的温度t2为多少？ （2）随着温度的升高，若轻杆的伸长不容忽视，导致活塞下降一段距离。当显示的温度t3=80.0℃时，实际温度是否也是80.0℃？请给出判断理由。 30．（2025·上海虹口·二模）卢瑟福通过α粒子轰击氮核实验，最先发现质子，其核反应方程为：___________+。布拉凯特在充有氮气的云室中重做该实验，拍摄到右图所示的照片。照片显示：在诸多α粒子的径迹中有一条发生了分叉，分叉后细而长的是___________的径迹。此后，卢瑟福预言了中子的存在。 31．（2025·上海虹口·二模）20世纪30年代，德国科学家用α粒子轰击铍时产生一种不带电的射线，他们认为是γ射线。1932年约里奥-居里夫妇用这种未知射线轰击含氢的石蜡，能打出质子，推算出这种未知射线的能量约为5.3MeV，与α粒子初始能量吻合，也认为这种未知射线是γ射线。 （1）下列说法正确的是( ) A．γ射线是纵波 B．γ射线是电磁波 C．α粒子的贯穿本领比β粒子大 D．α粒子的电离本领比β粒子大 （2）若γ粒子与静止的质子发生弹性正碰，撞击后γ粒子消失。请计算碰撞前γ粒子的能量，并由此说明“未知射线是γ射线”是否成立？已知质子质量mH=1.67×10−27kg或者938.3MeV/c2，γ粒子的动量与其能量关系为，光速c=3×108m/s；核衰变或核反应中释放出来的γ粒子能量通常在几十keV到几MeV之间，最多可达几十MeV。( ) 32．（2025·上海嘉定·二模）如图所示，在空的饮料罐中插入一根透明玻璃吸管，吸管内有一小段红色水柱密封饮料罐和吸管中的气体，吸管右端开口。在大气压为1.0×105Pa的环境中，记录不同温度时的水柱位置来标注相应温度，即制成一个简易气温计。（吸管壁厚度和水柱长度可忽略，装置不漏气） （1）水对玻璃是______的（选填“浸润”或“不浸润”），这是由于玻璃分子对附着层内水分子的吸引力______液体内部水分子间的吸引力。 （2）水柱离罐口的距离x随热力学温度T的变化关系图像可能为______。 A．B．C． （3）已知饮料罐的容积为200cm3，露在罐外的吸管长度为50cm，横截面积为0.2cm2，水柱离罐口20cm处温度刻度为25℃。若大气压为0.99×105Pa时，25℃时水柱离罐口距离为______cm。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$