专题06 热学、机械振动与机械波（专项训练）（江苏专用）2026年高考物理真题题源解密

**基本信息** 聚焦热学、机械振动与机械波，以考情分析为引领，通过真题与模拟题精练，强化概念理解、模型构建及情境解读能力，体系化提升科学思维与物理观念。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |分子动理论|2真题+1模拟|微观-宏观双向理解、图像信息提取|分子数密度-平均动能-压强关系推导| |热力学定律|2真题+5模拟|过程逻辑推理、气体实验定律应用|热力学第一定律与气体状态方程综合| |机械振动|1真题+3模拟|振动过程分析、能量转化规律|简谐运动模型构建与受力分析| |机械波|1真题+4模拟|波的传播特性、振动图像解读|波长-波速-周期关系及质点振动分析|

专题06 热学、机械振动与机械波 内容导览 考情概览：摸清命题规律，锁定复习重点 2026真题研析：拆解最新真题，示范分析路径 3年真题精炼：精练近年真题，吃透常见考法 最新模拟探源：跟进模拟新题，预判考查风向 命题解读 考向 考查统计 1．高频考点： 本类试题在高考考查中属于必考的考点，考查分子动理论、热力学定律、机械振动和机械波，难度中等。主要考查学生对于基本概念和定律的理解，对于计算的要求较低，主要检测学生的信息获取能力和模型构建能力。 2．素养考向 ①题型稳定：热学、振动波基本为单选，试卷基础题，难度中等偏低，保证知识覆盖面。 ②反死记硬背：弱化机械背诵，强化微观宏观双向理解、图像信息提取、过程逻辑推理。 ③情境化：教材演示实验、生活现象、简单科技情境频繁入题，考查在真实情境调用物理模型。 ④不与电磁、力学大综合，模块边界清晰，侧重本模块内部素养考查。 考向一 分子动理论 2025·江苏卷T8 2023·江苏卷T3 考向二 热力学定律 2026·江苏卷T13 2025·江苏卷T6 考向三 机械振动 2025·江苏卷T10 考向四 机械波 2024·江苏卷T7 2026年江苏卷高考物理在热学、机械振动和机械波中考查的难度较低，考查内容主要为基础概念的理解，重视理解和减少计算，通常以单选题的形式出命题，热学会考查计算题，一般是第一道计算题，难度较低，命题常以教材演示实验、生活现象、简单科技情境为背景进行命题。在2027年备考中需要注意基础知识的全覆盖，培养学生的情景解读能力和模型构建能力。 考向二 热力学定律 1．（2026．江苏卷第13题）一定质量的理想气体从状态到状态经历等温变化，此过程外界压缩气体对其做的功为W。已知状态气体体积为，压强为，b状态气体体积为。求： (1)该过程气体放出的热量； (2)b状态时气体的压强。 【命题立意】本题考查气体状态方程和热力学第一定律，考查学生对于气体变化的过程分析，通过基础知识解决实际问题。 【答案】(1) (2) 【知识点】玻意耳定律的理解及初步应用、热力学第一定律的应用 【详解】（1）理想气体经历从a状态到b状态等温变化，气体的内能不变，由热力学第一定律有 解得 负号表示过程中气体放出热量。 （2）理想气体经历从a状态到b状态等温变化，由玻意耳定律有 解得 考向一 分子动理论 1．（2023．江苏卷第3题）如图所示，密闭容器内一定质量的理想气体由状态A变化到状态B。该过程中（    ）    A．气体分子的数密度增大 B．气体分子的平均动能增大 C．单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力减小 D．单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小 【命题立意】本题考查气体的状态方程和分子动理论，让学生可以从微观和宏观的角度理解气体压强的变化。 【答案】B 【知识点】气体压强的微观意义、气体等容变化的图象 【详解】A．根据 可得 则从A到B为等容线，即从A到B气体体积不变，则气体分子的数密度不变，选项A错误； B．从A到B气体的温度升高，则气体分子的平均动能变大，则选项B正确； C．从A到B气体的压强变大，气体分子的平均速率变大，则单位时间内气体分子对单位面积的器壁的碰撞力变大，选项C错误； D．气体的分子密度不变，从A到B气体分子的平均速率变大，则单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数变大，选项D错误。 故选B。 2．（2025．江苏卷第8题）一定质量的理想气体，体积保持不变。在甲、乙两个状态下，该气体分子速率分布图像如图所示。与状态甲相比，该气体在状态乙时（   ）    A．分子的数密度较大 B．分子间平均距离较小 C．分子的平均动能较大 D．单位时间内分子碰撞单位面积器壁的次数较少 【命题立意】本题考查气体分子速率分布图像，需要学生理解气体温度的微观意义。 【答案】C 【知识点】气体温度的微观意义、气体分子速率分布图像、理想气体的状态方程的理解及初步应用 【详解】AB．根据题意，一定质量的理想气体，甲乙两个状态下气体的体积相同，所以分子密度相同、分子的平均距离相同，故AB错误； C．根据题图可知，乙状态下气体速率大的分子占比较多，则乙状态下气体温度较高，则平均动能大，故C正确； D．乙状态下气体平均速度大，密度相等，则单位时间内撞击容器壁次数较多，故D错误。 故选C。 考向二 热力学定律 3．（2025．江苏卷第6题）如图所示，取装有少量水的烧瓶，用装有导管的橡胶塞塞紧瓶口，并向瓶内打气。当橡胶塞跳出时，瓶内出现白雾。橡胶塞跳出后，瓶内气体（   ） A．内能迅速增大 B．温度迅速升高 C．压强迅速增大 D．体积迅速膨胀 【命题立意】本题考查热力学第一定律，主要考查学生的情景分析能力，是否可以从情景中获取有效信息。【答案】D 【知识点】热力学第一定律的应用、“变质量气体”模型 【详解】瓶塞跳出的过程中瓶内的气体对外做功，气体体积迅速膨胀，由于该过程的时间比较短，可知气体来不及吸收热量，根据热力学第一定律可知，气体的内能减小，则温度降低，由理想气体状态方程可知，气体压强减小。 故选D。 考向三 机械振动 4．（2025．江苏卷第10题）如图所示，弹簧一端固定，另一端与光滑水平面上的木箱相连，箱内放置一小物块，物块与木箱之间有摩擦。压缩弹簧并由静止释放，释放后物块在木箱上有滑动，滑动过程中不与木箱前后壁发生碰撞，不计空气阻力，则（    ） A．释放瞬间，物块加速度为零 B．物块和木箱最终仍有相对运动 C．木箱第一次到达最右端时，物块速度为零 D．物块和木箱的速度第一次相同前，物块受到的摩擦力不变 【命题立意】本题考查简谐振动的定义和特征，利用简谐振动的特征判断运动基本特点。 【答案】D 【知识点】牛顿第二定律的初步应用、简谐运动的定义及特征 【详解】A．根据题意可知，释放时，物块与木箱发生相对滑动，且有摩擦力，根据牛顿第二定律可知释放时物块加速度不为0，故A错误； B．由于物块与木箱间有摩擦力且发生相对滑动，所以弹簧的弹性势能会减少，直到弹簧的最大弹力满足以下分析的：设物块与木箱之间的最大静摩擦力为，物块质量为，对物块根据牛顿第二定律 设木箱质量为，对物块与木箱整体，根据牛顿第二定律 可得 即弹簧的最大弹力减小到后，二者一起做简谐运动，故B错误； C．根据AB选项分析可知只有当二者一起做简谐运动前，有相对滑动，木箱第一次到达最右端时，物块速度不为零，故C错误； D．开始滑块的加速度向右，物块与滑块第一次共速前，物块相对滑块向左运动，受到向右的摩擦力，共速前二者有相对滑动，摩擦力恒为二者之间的滑动摩擦力，保持不变，故D正确。 故选D。 考向四 机械波 5．（2024．江苏卷第7题）水槽中平静的水面上漂着两片小纸屑、。如图所示，O、A、B在一条直线上，OA=2AB，时刻开始用笔尖周期性地轻点水面O点，t1时刻观察到开始振动，B开始振动的时刻为（　　） A．t1 B． C．2t1 D． 【命题立意】本题考查机械波的传播，充分掌握波速、传播距离和传播时间的关系。 【答案】B 【知识点】波长、频率和波速的关系 【详解】机械波的波速不变，设OA=2AB=2L，故可得 可得 故可得B振动的时刻为 故选B。 1．（2026·江苏无锡·三模）有一种靶材材料为碳化硅（SiC），图为其空间点阵结构，则（     ） A．SiC是非晶体 B．SiC结构很不稳定 C．破坏SiC结构需要吸收热量 D．C原子在点阵结构中固定不动，故其分子动能为零 【答案】C 【知识点】分子热运动的基本概念、晶体和非晶体、晶体的微观结构 【详解】A．SiC具有空间点阵结构，属于晶体，故A错误； BC．SiC具有空间点阵结构，结构很稳定，破坏SiC结构需要吸收热量，故B错误，C正确； D．C原子在点阵结构中做热振动，分子动能不为零，故D错误。 故选C。 2．（2026·江苏南京·三模）“工夫茶”是潮汕地区的传统饮茶习俗。如图所示，热水倒入茶托上的玻璃盖碗后盖上杯盖，在水面和杯盖间就封闭了一部分空气（可视为理想气体）。下列说法正确的是（　　 ） A．玻璃盖碗是晶体 B．水温越高，每个水分子运动的速率越大 C．温度降低，玻璃盖碗内壁单位面积所受气体分子的平均作用力变大 D．水滴落在干净的茶托上会自然摊开，这说明水能浸润茶托 【答案】D 【知识点】分子动能、气体压强的微观意义、晶体和非晶体、浸润和不浸润 【详解】A．玻璃内部微粒排列无规则，没有固定的熔点，属于非晶体，故A错误； B．温度越高，水分子的平均动能越大，根据可知，水分子的平均速率增大，但由于分子运动具有无规则性，并非每个水分子的速率都增大，故B错误； C．密封空气可视为一定质量的理想气体，玻璃盖碗内气体体积近似不变，根据理想气体状态方程 温度降低时气体压强减小，而压强等于气体分子对容器壁单位面积的平均作用力，因此该平均作用力减小，故C错误； D．水滴落在干净的茶托上会自然摊开，说明水能附着并铺展在茶托表面，即水能够浸润茶托，故D正确。 故选D。 3．（2026·江苏淮安·模拟预测）两端开口的洁净细玻璃管竖直插入水银中，管中水银面如图所示，则（　　） A．该现象是一种毛细现象 B．若减小管的直径，管中液面会上升 C．水银表面层分子间作用力表现为斥力 D．水银和玻璃间的相互作用比水银分子间的相互作用强 【答案】A 【知识点】分子间作用力的宏观表现、毛细现象 【详解】A．图中水银不浸润洁净玻璃，管内液面低于管外，该现象为不浸润毛细现象，故A正确； B．毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关，毛细管内径越小，高度差越大，毛细现象会更明显，在不浸润液体中，减小毛细管直径，管内液面会进一步下降，故B错误； C．无论液体是浸润还是不浸润，液体表面层的分子分布比液体内部要稀疏，分子间距离略大于平衡距离，分子间的作用力表现为引力，故C错误； D．不浸润液体中，固体分子与液体分子之间的作用力，小于液体分子之间的作用力。因此液体表面液体分子会聚集在一起，导致液面收缩、下降，故D错误。 故选A。 4．（2026·江苏南通·模拟预测）如图所示，是用易拉罐和水平吸管制作的简易温度计，则（     ） A．该温度计利用了气体的等容规律 B．该温度计利用了气体的等压规律 C．液柱左移过程中，气体的内能保持不变 D．液柱右移过程中，气体分子的平均速率减小 【答案】B 【知识点】理解内能的概念、气体温度的微观意义、气体分子速率分布图像、盖-吕萨克定律的理解及初步应用 【详解】AB．该简易温度计的封闭气体压强始终等于外界大气压，压强保持不变，温度变化时，气体体积发生变化，带动液柱移动，因此利用了气体的等压变化规律，故A错误，B正确； C．液柱左移，封闭气体体积减小，根据等压变化规律，体积减小则温度降低，理想气体内能仅与温度有关，因此气体内能减小，故C错误； D．液柱右移，封闭气体体积增大，同理可得温度升高，温度是分子平均动能的标志，温度升高则气体分子平均速率增大，故D错误。 故选B。 5．（2026·江苏镇江·模拟预测）如图所示，一支长试管中封闭了一定质量的理想气体，现将试管缓慢转到虚线位置，环境温度不变，说法正确的是（     ） A．气体体积变小 B．气体压强变小 C．气体对外做正功 D．气体分子平均间距增大 【答案】A 【知识点】“玻璃管液封”模型 【详解】B．设外界大气压强为，玻璃管内液柱的长度为L，虚线位置时玻璃管与水平方向的夹角为 竖直位置时，理想气体的压强为 虚线位置时，理想气体的压强为 可知，气体的压强变大，故B错误； ACD．由玻意耳定律有 可知，气体的体积变小，气体分子平均间距减小，气体对外做负功，故A正确，CD错误。 故选A。 6．（2026·江苏徐州·模拟预测）一定质量的理想气体经历了的循环，其图像如图所示，其中过程气体分子的平均动能不变，过程气体压强不变，则（     ） A．过程，气体的压强与体积乘积增大 B．过程，气体分子单位时间单位面积碰撞次数增多 C．过程，气体内能可能减小 D．整个过程中气体放出热量和吸收热量相等 【答案】B 【知识点】分子动能、气体压强的微观意义、气体等温变化的图象、热力学第一定律的应用 【详解】A．过程，气体分子的平均动能不变，对于理想气体，这意味着温度不变。根据理想气体状态方程（常数），可知乘积保持不变，故A错误； B．过程，气体压强不变，由图可知体积减小。根据理想气体状态方程，可知温度降低，分子的平均动能减小，单个分子对器壁的平均撞击力减小。压强是大量分子频繁碰撞器壁产生的，宏观上压强不变，微观上必然是单位时间单位面积碰撞次数增多，以补偿单个分子撞击力的减小，故B正确； C．过程，由图可知体积不变，压强增大。根据查理定律，可知温度升高。理想气体的内能只由温度决定，温度升高，内能一定增大，故C错误； D．整个循环过程，气体回到初始状态，内能变化量，在图像中，图线与轴围成的面积表示功。过程气体体积增大，对外做功（对应曲线下方的面积）；过程气体体积减小，外界对气体做功（对应线段下方的面积）；过程体积不变，不做功。由图可知曲线下方的面积大于线段下方的面积，即，整个过程中气体对外做净功。根据热力学第一定律（为气体吸收的净热量），可得，即气体吸收的热量大于放出的热量，故D错误。 故选B。 7．（2026·江苏泰州·三模）一定质量的理想气体从A状态变化到B状态的过程，压强p与摄氏温度t的关系如图所示，则从A到B的过程中，下列判断正确的是（　　） A．气体的体积不变 B．气体的内能不变 C．外界对气体做正功 D．一定是吸热过程 【答案】C 【知识点】理想气体的状态方程的理解及初步应用、热力学第一定律的应用 【详解】A．压强p与摄氏温度t成正比，有 作出压强p与热力学温度T的关系如图所示 根据理想气体状态方程有 联立可得 体积越大，温度越小，可知从A到B的过程中，气体的体积变小，故A错误； BCD．从A到B的过程中，气体的体积变小，可知外界对气体做功，可知；又温度升高，内能增大，可得 可得 该过程与外界之间的热传递情况不能够确定，即该过程不一定是吸热过程，故BD错误，C正确。 故选C。 8．（2026·江苏徐州·三模）一定质量的理想气体从状态a开始，经历a→b→c→d→a一次循环回到原状态，其体积随热力学温度变化的图像如图所示，其中ab、dc均垂直于横轴，ad，bc的延长线均过原点O。则（　　） A．在过程d→a中气体向外界释放热量 B．状态a的压强大于状态c的压强 C．在过程d→a中在单位时间单位面积上碰撞容器壁的气体分子数不变 D．在过程b→c中外界对气体做的功等于在过程d→a中气体对外界做的功 【答案】D 【知识点】热力学第一定律的应用 【详解】A．由图可知，d→a过程，气体体积增大，温度升高，则气体对外做功，内能增加，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量，故A错误； B．图线的斜率越大，压强越小，所以状态a的压强小于状态c的压强，故B错误； C．d→a过程中，气体体积增大，则单位时间单位面积上碰撞容器壁的气体分子数减少，故C错误； D．b→c过程为等压变化，外界对气体做功为 d→a过程中气体对外界做功为 由图可知， 则 所以在过程b→c中外界对气体做的功等于在过程d→a中气体对外界做的功，故D正确。 故选D。 9．（2026·江苏扬州·模拟预测）如图所示，并列悬挂两个完全相同的弹簧振子。把两个小球向下拉同样距离后，先释放A球，当A球第一次到达最高点时再释放B球，在接下来的运动过程中，两球在任意时刻（     ） A．位移相同 B．动能相同 C．速度相同 D．加速度相同 【答案】B 【知识点】简谐运动的回复力和能量 【详解】A．两个完全相同的弹簧振子，固有周期相同，A球从最低点释放后，第一次到达最高点的时间为，说明A球的振动比B球早半个周期，任意时刻两振子振动相位差，始终反相，所以两球在任意时刻的位移大小相等、方向相反，故A错误； BC．反相振动的速度大小相等、方向相反，而动能是标量，根据 两振子质量相同、速度大小相等，因此动能相同，故B正确，C错误； D．根据 可得简谐运动的加速度 位移大小相等、方向相反，因此加速度也是大小相等、方向相反，故D错误。 故选B。 10．（2026·江苏泰州·三模）如图所示，当A振动起来后，通过绷紧的水平绳迫使B、C、D、E、F、G六个小球振动起来，对于摆球振动过程的描述中，下列说法正确的是（　　） A．C的周期最大 B．B、C、D、E、F、G六个小球的周期相同 C．B、C、D、E、F、G六个小球的振幅相同 D．只有A、D、G小球的周期相同 【答案】B 【知识点】受迫振动与共振 【详解】ABD．B、C、D、E、F、G做受迫振动，振动周期都与A的周期相同，故AC错误，B正确； C．根据单摆周期公式可知，D、G单摆的固有周期等于A单摆的周期，则D、G的振幅相同，且最大，故C错误。 故选B。 11．（2026·江苏苏州·三模）如图所示，小物块在平衡位置附近做简谐振动，振动周期为，最大动能为，以小物块向右经过平衡位置的时刻为时间起点，则其动能随时间的关系为（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【知识点】简谐运动的回复力和能量 【详解】小物块在平衡位置时速度最大，设为，以此时刻作为计时起点，向右为正方向，小物块的速度按余弦规律变化，有，小物块任一时刻的动能 故选D。 12．（2026·江苏南通·模拟预测）如图所示，在光滑绝缘的水平面O点右侧存在水平向左的匀强电场，一均匀带正电的圆柱体直棒右端在O点，现给该直棒一初速度向右运动，直棒左侧运动至O点时恰好减速为零。电场对直棒上的电荷分布无影响，则（     ） A．直棒向右进入电场过程中电势能减小 B．直棒在往返运动过程中，前后经过同一路段所用时间不等 C．若只减小导体棒的初速度，则直棒向右减速为零的时间不变 D．若只减小导体棒的初速度，则直棒向右运动的最大位移不变 【答案】C 【知识点】简谐运动的定义及特征、带电物体（计重力）在匀强电场中的直线运动 【详解】A．直棒向右进入电场过程中电场力做负功，电势能增大，故A错误； B．该运动为简谐运动，过程具有对称性：往返经过同一位置时速度大小相等，因此经过同一路段的平均速度大小相等，所用时间相等，B错误； C．根据牛顿第二定律，设直棒质量为 m，总电荷量为 Q，长度为 L。当直棒进入电场位移为 x 时，受到的电场力 回复力系数 角频率 简谐运动方程为 速度 第一次速度减为0时，满足 即​ 得​​，与初速度（振幅）无关，因此减小初速度，向右减速为零的时间不变，C正确； D．简谐运动的振幅（最大位移）满足 ，得​​ 初速度减小，最大位移减小，D错误。 故选C。 13．（2026·江苏南通·三模）位于处的波源S从时刻开始振动， 一个半周期后波源停止振动，形成的简谐横波沿x轴正方向传播时的波形如图所示。下列说法中正确的是（    ） A．波的传播速度为0.4m/s B．波源S的振动周期为1s C．图示时刻处的质点刚要沿+y方向运动 D．0~2s内处的质点运动的路程为24cm 【答案】C 【知识点】机械振动和机械波的关系 【详解】AB．由题图可知波长为 在内波传播的距离为 波的传播速度为 波源的振动周期为，故AB错误； C．图示时刻处的质点刚好在平衡位置，再过波峰传播到处，故该处的质点刚要沿+y方向运动，故C正确； D．由题图可看出，在0~2s内有个波长的机械波通过了处，处的质点振动的时间为 处的质点运动的路程为，故D错误。 故选C。 14．（2026·江苏南京·二模）如图所示，均匀介质中矩形区域内有一波源。时刻波源开始做简谐运动，分别向左、右两侧传播，、为矩形区域左右边界上的点。时波恰好传到、两点，矩形区域外的波形如图虚线所示，则（　　） A．波速为 B．波源的起振方向向上 C．波源的平衡位置距离点 D．时，波源处在平衡位置 【答案】D 【知识点】波长、频率和波速的关系、波的图像 【详解】AC．时波恰好传到、两点，则根据图像可知波源在距离P点1m处，距离Q点2m处，且，故AC错误； B．根据“上下坡”规律可得N点此时竖直向下振动，M点此时也是竖直向下振动，故波源的起振方向向下，故B错误； D．时，波传到、两点，则3s传播，故此时波源处在平衡位置，故D正确。 故选D。 15．（2026·江苏南京·三模）、两列简谐横波在同一均匀连续介质中沿方向传播，振幅为，波速为。在时刻的波形如图所示，则（　　 ） A．此时处质点的位移为 B．此时处的质点正沿方向振动 C．、两列波的波长之比为3∶2 D．、两列波能形成稳定的干涉图样 【答案】C 【知识点】波的图像、波发生稳定干涉的条件 【详解】已知两列波的振幅均为，传播速度为，两列波均沿轴正方向传播。 A．由图可知，在处，两列波引起的位移分别为、，根据波的叠加原理有 解得，故该处质点的位移不是，A错误； B．由图可知，在处，两列波的波形均随增大而上升；波沿轴正方向传播，将波形向右平移一小段距离可知，该位置质点的位移将减小，因此质点正沿轴负方向振动，故B错误； C．由图中相邻同相位点之间的距离可知，两列波的波长分别为、 解得，故C正确； D．两列波在同一介质中的传播速度相同，根据波速公式分别有， 由于，所以，两列波的相位差会随时间变化，不能形成稳定的干涉图样，故D错误。 故选C。 16．（2026·江苏泰州·三模）如图所示，细线上端固定于O点，下端系质量为m的小球构成单摆。小球在竖直平面内做小角度摆动（θm<5°）时动能Ek随时间t的变化关系如图所示，图中坐标为已知量，重力加速度为g，求： (1)单摆的摆长L； (2)小球最大向心加速度am。 【答案】(1) (2) 【知识点】单摆的周期 【详解】（1）由图像可知，时小球位于最大位移处，时小球第一次通过平衡位置，因此单摆周期 根据单摆周期公式 解得 （2）小球通过平衡位置时动能最大，速度也最大，由 整理得 此时向心加速度最大，由 17．（2026·江苏南京·三模）如图导热良好的气缸通过活塞密封了一定质量的理想气体，质量为的活塞固定在竖直轻杆上，轻杆上端固定在水平面上。当温度为时，活塞下表面距气缸底部上表面的距离为，现将气缸从轻杆下端取下如右图放置在水平工作平台上（气温不变），随后室内温度升高，气缸活塞又恢复到处。已知气缸的质量为，活塞的横截面积为，大气压强，重力加速度为，求： (1)放置在水平工作平台上时空气柱长度 (2)温度升高过程中如果吸收热量为，求气体内能的增加量 【答案】(1) (2) 【知识点】热力学第一定律的应用、“气缸活塞类”模型 【详解】（1）初态气缸平衡 解得初态气体压强 末态水平放置，开口向右，活塞受力平衡 解得末态气体压强 整个过程等温，由玻意耳定律。气体体积 解得 （2）升温过程活塞自由，气压保持不变，即为等压过程，体积从膨胀到 气体对外做功 由热力学第一定律 18．（2026·江苏扬州·模拟预测）某汽车换了一条新轮胎，其容积为50L。刚换上时胎压（胎内压强）为1bar（1bar=1×105Pa），缓慢充气后胎压达到正常值2.5bar，此时胎内温度300K（充气过程温度保持不变）。胎压达此正常值后上路行驶，胎压监测系统监测到胎压高于3.0bar会触发报警。忽略胎压变化过程中轮胎容积的变化，求： (1)充气后与充气前胎内气体质量之比； (2)胎内温度高于多少时，胎压监测系统会发出报警信号。 【答案】(1) (2)360K 【知识点】查理定律的理解及初步应用、“变质量气体”模型 【详解】（1）由于充气前后轮胎容积、气体温度不变，根据可知，充气后与充气前胎内气体质量之比 （2）根据查理定律可得 代入数据解得 即胎内温度高于360K时，胎压监测系统会发出报警信号。 19．（2026·江苏泰州·三模）某新型抽气泵的工作原理简化图如图所示，固定容器容积为，初始内部气体压强为，温度为，上方汽缸有效容积为，活塞面积为S，活塞与汽缸壁的滑动摩擦力为，活塞的质量为，重力加速度大小为。抽气过程分两步：向上缓慢拉动活塞，阀门M打开，N关闭，容器内气体与汽缸内气体达到热平衡后，关闭M打开N，将汽缸内气体排出。重复上述操作，完成多次抽气，已知每次抽气缓慢进行，且气体温度不变，外界大气压恒为，求： (1)第一次抽气过程中，手对活塞拉力的最大值。 (2)抽气第次后容器中剩余气体的压强。 【答案】(1) (2) 【知识点】“气缸活塞类”模型、“变质量气体”模型 【详解】（1）第一次抽气过程中，活塞位于最上端时，手对活塞的拉力达到最大值，对活塞受力分析，设手对活塞的拉力为，此时汽缸内气体的压强为，则 抽气过程为等温变化，在抽气前活塞位于最下端，此时容器内的气体压强为，气体体积为，抽气后体积为，则 解得 联立可得 （2）设第二次抽气后容器中剩余气体的压强为，则 所以 根据玻意耳定律依次类推，抽气次后， 20．（2026·江苏·模拟预测）如图为某简谐热传动装置原理图，右侧热传动泵源通过“工”字形金属支架ABDC使CD杆在水平金属导轨abcd上做简谐运动，振幅为A，周期为T，导轨间距为L，最大速度大小为。虚线EF处是简谐运动的平衡位置，EF左侧导轨处于竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，“工”字形金属支架质量为m，导轨bc边和支架CD杆的阻值同为R，导轨和支架的其余部分电阻均忽略不计。时刻，“工”字形金属支架的CD杆恰向右通过，已知重力加速度为g，不计一切摩擦阻力，导轨与支架始终接触良好。 (1)时刻，求CD杆中流过电流i的大小与方向； (2)从开始的内，求传动装置对支架做的功W； (3)当时关闭传动装置，在汽缸机械结构作用下“工”字形金属支架做频率不变、振幅逐渐减小的运动，若从到时间内，CD杆的平均振幅为A1，求（已知此时支架还未停下）瞬间CD杆中流过电流的表达式。 【答案】(1)，方向由C指向D (2) (3) 【知识点】简谐运动的回复力和能量、安培力的计算式及初步应用、有外力作用下，水平导轨上的单杆模型、计算交变流电路中的电功、电功率和焦耳热 【详解】（1）由题意知金属支架ABDC做简谐运动，时刻，支架的CD杆恰向右通过，且虚线EF处是简谐运动的平衡位置，故时刻，CD杆向左通过平衡位置，速度大小为，根据法拉第电磁感应定律可知，此时CD杆产生的感应电动势为 CD杆中流过电流 由右手定则可知，电流方向由C指向D。 （2）由题意可知时刻，CD杆向左运动到了最大位移处，从开始的内，设安培力对支架做的功为，可知安培力做功仅发生在到时间段内，在该段时间内，CD杆进入磁场区域，做简谐运动，速度大小满足 感应电动势大小 可知CD杆产生交变电压，电压的有效值 该段时间内，安培力对金属支架做的功的绝对值等于系统产生的焦耳热，即 故安培力对金属支架做的功 故从开始的内，由动能定理，可知 联立解得 （3）当时关闭传动装置，“工”字形金属支架做频率不变、振幅逐渐减小的运动，考虑从到时间内，系统的振幅由减小到，根据简谐运动的特性， 可知和时刻杆CD的最大速度之比满足 系统在该段时间内的动能减少量等于到过程的焦耳热，即 化简得 同理可知和时刻杆CD的最大速度之比满足 系统在该段时间内的动能减少量等于到过程的焦耳热，即 化简得 可知CD杆的最大速度呈等比例衰减，令 可知瞬间CD杆的速度大小为 流过CD杆的电流满足 1 / 11 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06 热学、机械振动与机械波 内容导览 考情概览：摸清命题规律，锁定复习重点 2026真题研析：拆解最新真题，示范分析路径 3年真题精炼：精练近年真题，吃透常见考法 最新模拟探源：跟进模拟新题，预判考查风向 命题解读 考向 考查统计 1．高频考点： 本类试题在高考考查中属于必考的考点，考查分子动理论、热力学定律、机械振动和机械波，难度中等。主要考查学生对于基本概念和定律的理解，对于计算的要求较低，主要检测学生的信息获取能力和模型构建能力。 2．素养考向 ①题型稳定：热学、振动波基本为单选，试卷基础题，难度中等偏低，保证知识覆盖面。 ②反死记硬背：弱化机械背诵，强化微观宏观双向理解、图像信息提取、过程逻辑推理。 ③情境化：教材演示实验、生活现象、简单科技情境频繁入题，考查在真实情境调用物理模型。 ④不与电磁、力学大综合，模块边界清晰，侧重本模块内部素养考查。 考向一 分子动理论 2025·江苏卷T8 2023·江苏卷T3 考向二 热力学定律 2026·江苏卷T13 2025·江苏卷T6 考向三 机械振动 2025·江苏卷T10 考向四 机械波 2024·江苏卷T7 2026年江苏卷高考物理在热学、机械振动和机械波中考查的难度较低，考查内容主要为基础概念的理解，重视理解和减少计算，通常以单选题的形式出命题，热学会考查计算题，一般是第一道计算题，难度较低，命题常以教材演示实验、生活现象、简单科技情境为背景进行命题。在2027年备考中需要注意基础知识的全覆盖，培养学生的情景解读能力和模型构建能力。 考向二 热力学定律 1．（2026．江苏卷第13题）一定质量的理想气体从状态到状态经历等温变化，此过程外界压缩气体对其做的功为W。已知状态气体体积为，压强为，b状态气体体积为。求： (1)该过程气体放出的热量； (2)b状态时气体的压强。 【命题立意】本题考查气体状态方程和热力学第一定律，考查学生对于气体变化的过程分析，通过基础知识解决实际问题。 【答案】(1) (2) 【知识点】玻意耳定律的理解及初步应用、热力学第一定律的应用 【详解】（1）理想气体经历从a状态到b状态等温变化，气体的内能不变，由热力学第一定律有 解得 负号表示过程中气体放出热量。 （2）理想气体经历从a状态到b状态等温变化，由玻意耳定律有 解得 考向一 分子动理论 1．（2023．江苏卷第3题）如图所示，密闭容器内一定质量的理想气体由状态A变化到状态B。该过程中（    ）    A．气体分子的数密度增大 B．气体分子的平均动能增大 C．单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力减小 D．单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小 2．（2025．江苏卷第8题）一定质量的理想气体，体积保持不变。在甲、乙两个状态下，该气体分子速率分布图像如图所示。与状态甲相比，该气体在状态乙时（   ）    A．分子的数密度较大 B．分子间平均距离较小 C．分子的平均动能较大 D．单位时间内分子碰撞单位面积器壁的次数较少 考向二 热力学定律 3．（2025．江苏卷第6题）如图所示，取装有少量水的烧瓶，用装有导管的橡胶塞塞紧瓶口，并向瓶内打气。当橡胶塞跳出时，瓶内出现白雾。橡胶塞跳出后，瓶内气体（   ） A．内能迅速增大 B．温度迅速升高 C．压强迅速增大 D．体积迅速膨胀 考向三 机械振动 4．（2025．江苏卷第10题）如图所示，弹簧一端固定，另一端与光滑水平面上的木箱相连，箱内放置一小物块，物块与木箱之间有摩擦。压缩弹簧并由静止释放，释放后物块在木箱上有滑动，滑动过程中不与木箱前后壁发生碰撞，不计空气阻力，则（    ） A．释放瞬间，物块加速度为零 B．物块和木箱最终仍有相对运动 C．木箱第一次到达最右端时，物块速度为零 D．物块和木箱的速度第一次相同前，物块受到的摩擦力不变 考向四 机械波 5．（2024．江苏卷第7题）水槽中平静的水面上漂着两片小纸屑、。如图所示，O、A、B在一条直线上，OA=2AB，时刻开始用笔尖周期性地轻点水面O点，t1时刻观察到开始振动，B开始振动的时刻为（　　） A．t1 B． C．2t1 D． 1．（2026·江苏无锡·三模）有一种靶材材料为碳化硅（SiC），图为其空间点阵结构，则（     ） A．SiC是非晶体 B．SiC结构很不稳定 C．破坏SiC结构需要吸收热量 D．C原子在点阵结构中固定不动，故其分子动能为零 2．（2026·江苏南京·三模）“工夫茶”是潮汕地区的传统饮茶习俗。如图所示，热水倒入茶托上的玻璃盖碗后盖上杯盖，在水面和杯盖间就封闭了一部分空气（可视为理想气体）。下列说法正确的是（　　 ） A．玻璃盖碗是晶体 B．水温越高，每个水分子运动的速率越大 C．温度降低，玻璃盖碗内壁单位面积所受气体分子的平均作用力变大 D．水滴落在干净的茶托上会自然摊开，这说明水能浸润茶托 3．（2026·江苏淮安·模拟预测）两端开口的洁净细玻璃管竖直插入水银中，管中水银面如图所示，则（　　） A．该现象是一种毛细现象 B．若减小管的直径，管中液面会上升 C．水银表面层分子间作用力表现为斥力 D．水银和玻璃间的相互作用比水银分子间的相互作用强 4．（2026·江苏南通·模拟预测）如图所示，是用易拉罐和水平吸管制作的简易温度计，则（     ） A．该温度计利用了气体的等容规律 B．该温度计利用了气体的等压规律 C．液柱左移过程中，气体的内能保持不变 D．液柱右移过程中，气体分子的平均速率减小 5．（2026·江苏镇江·模拟预测）如图所示，一支长试管中封闭了一定质量的理想气体，现将试管缓慢转到虚线位置，环境温度不变，说法正确的是（     ） A．气体体积变小 B．气体压强变小 C．气体对外做正功 D．气体分子平均间距增大 L 6．（2026·江苏徐州·模拟预测）一定质量的理想气体经历了的循环，其图像如图所示，其中过程气体分子的平均动能不变，过程气体压强不变，则（     ） A．过程，气体的压强与体积乘积增大 B．过程，气体分子单位时间单位面积碰撞次数增多 C．过程，气体内能可能减小 D．整个过程中气体放出热量和吸收热量相等 7．（2026·江苏泰州·三模）一定质量的理想气体从A状态变化到B状态的过程，压强p与摄氏温度t的关系如图所示，则从A到B的过程中，下列判断正确的是（　　） A．气体的体积不变 B．气体的内能不变 C．外界对气体做正功 D．一定是吸热过程 8．（2026·江苏徐州·三模）一定质量的理想气体从状态a开始，经历a→b→c→d→a一次循环回到原状态，其体积随热力学温度变化的图像如图所示，其中ab、dc均垂直于横轴，ad，bc的延长线均过原点O。则（　　） A．在过程d→a中气体向外界释放热量 B．状态a的压强大于状态c的压强 C．在过程d→a中在单位时间单位面积上碰撞容器壁的气体分子数不变 D．在过程b→c中外界对气体做的功等于在过程d→a中气体对外界做的功 9．（2026·江苏扬州·模拟预测）如图所示，并列悬挂两个完全相同的弹簧振子。把两个小球向下拉同样距离后，先释放A球，当A球第一次到达最高点时再释放B球，在接下来的运动过程中，两球在任意时刻（     ） A．位移相同 B．动能相同 C．速度相同 D．加速度相同 10．（2026·江苏泰州·三模）如图所示，当A振动起来后，通过绷紧的水平绳迫使B、C、D、E、F、G六个小球振动起来，对于摆球振动过程的描述中，下列说法正确的是（　　） A．C的周期最大 B．B、C、D、E、F、G六个小球的周期相同 C．B、C、D、E、F、G六个小球的振幅相同 D．只有A、D、G小球的周期相同 11．（2026·江苏苏州·三模）如图所示，小物块在平衡位置附近做简谐振动，振动周期为，最大动能为，以小物块向右经过平衡位置的时刻为时间起点，则其动能随时间的关系为（     ） A． B． C． D． 12．（2026·江苏南通·模拟预测）如图所示，在光滑绝缘的水平面O点右侧存在水平向左的匀强电场，一均匀带正电的圆柱体直棒右端在O点，现给该直棒一初速度向右运动，直棒左侧运动至O点时恰好减速为零。电场对直棒上的电荷分布无影响，则（     ） A．直棒向右进入电场过程中电势能减小 B．直棒在往返运动过程中，前后经过同一路段所用时间不等 C．若只减小导体棒的初速度，则直棒向右减速为零的时间不变 D．若只减小导体棒的初速度，则直棒向右运动的最大位移不变 13．（2026·江苏南通·三模）位于处的波源S从时刻开始振动， 一个半周期后波源停止振动，形成的简谐横波沿x轴正方向传播时的波形如图所示。下列说法中正确的是（    ） A．波的传播速度为0.4m/s B．波源S的振动周期为1s C．图示时刻处的质点刚要沿+y方向运动 D．0~2s内处的质点运动的路程为24cm 14．（2026·江苏南京·二模）如图所示，均匀介质中矩形区域内有一波源。时刻波源开始做简谐运动，分别向左、右两侧传播，、为矩形区域左右边界上的点。时波恰好传到、两点，矩形区域外的波形如图虚线所示，则（　　） A．波速为 B．波源的起振方向向上 C．波源的平衡位置距离点 D．时，波源处在平衡位置 15．（2026·江苏南京·三模）、两列简谐横波在同一均匀连续介质中沿方向传播，振幅为，波速为。在时刻的波形如图所示，则（　　 ） A．此时处质点的位移为 B．此时处的质点正沿方向振动 C．、两列波的波长之比为3∶2 D．、两列波能形成稳定的干涉图样 16．（2026·江苏泰州·三模）如图所示，细线上端固定于O点，下端系质量为m的小球构成单摆。小球在竖直平面内做小角度摆动（θm<5°）时动能Ek随时间t的变化关系如图所示，图中坐标为已知量，重力加速度为g，求： (1)单摆的摆长L； (2)小球最大向心加速度am。 17．（2026·江苏南京·三模）如图导热良好的气缸通过活塞密封了一定质量的理想气体，质量为的活塞固定在竖直轻杆上，轻杆上端固定在水平面上。当温度为时，活塞下表面距气缸底部上表面的距离为，现将气缸从轻杆下端取下如右图放置在水平工作平台上（气温不变），随后室内温度升高，气缸活塞又恢复到处。已知气缸的质量为，活塞的横截面积为，大气压强，重力加速度为，求： (1)放置在水平工作平台上时空气柱长度 (2)温度升高过程中如果吸收热量为，求气体内能的增加量 18．（2026·江苏扬州·模拟预测）某汽车换了一条新轮胎，其容积为50L。刚换上时胎压（胎内压强）为1bar（1bar=1×105Pa），缓慢充气后胎压达到正常值2.5bar，此时胎内温度300K（充气过程温度保持不变）。胎压达此正常值后上路行驶，胎压监测系统监测到胎压高于3.0bar会触发报警。忽略胎压变化过程中轮胎容积的变化，求： (1)充气后与充气前胎内气体质量之比； (2)胎内温度高于多少时，胎压监测系统会发出报警信号。 19．（2026·江苏泰州·三模）某新型抽气泵的工作原理简化图如图所示，固定容器容积为，初始内部气体压强为，温度为，上方汽缸有效容积为，活塞面积为S，活塞与汽缸壁的滑动摩擦力为，活塞的质量为，重力加速度大小为。抽气过程分两步：向上缓慢拉动活塞，阀门M打开，N关闭，容器内气体与汽缸内气体达到热平衡后，关闭M打开N，将汽缸内气体排出。重复上述操作，完成多次抽气，已知每次抽气缓慢进行，且气体温度不变，外界大气压恒为，求： (1)第一次抽气过程中，手对活塞拉力的最大值。 (2)抽气第次后容器中剩余气体的压强。 20．（2026·江苏·模拟预测）如图为某简谐热传动装置原理图，右侧热传动泵源通过“工”字形金属支架ABDC使CD杆在水平金属导轨abcd上做简谐运动，振幅为A，周期为T，导轨间距为L，最大速度大小为。虚线EF处是简谐运动的平衡位置，EF左侧导轨处于竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，“工”字形金属支架质量为m，导轨bc边和支架CD杆的阻值同为R，导轨和支架的其余部分电阻均忽略不计。时刻，“工”字形金属支架的CD杆恰向右通过，已知重力加速度为g，不计一切摩擦阻力，导轨与支架始终接触良好。 (1)时刻，求CD杆中流过电流i的大小与方向； (2)从开始的内，求传动装置对支架做的功W； (3)当时关闭传动装置，在汽缸机械结构作用下“工”字形金属支架做频率不变、振幅逐渐减小的运动，若从到时间内，CD杆的平均振幅为A1，求（已知此时支架还未停下）瞬间CD杆中流过电流的表达式。 1 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $