24.选必3 第二章 气体、固体和液体-高中物理·2026年高考真题分类

2026-09-28
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摘要:

**基本信息** 聚焦气体性质核心规律,以高考真题为载体,系统整合概念辨析、实验操作与综合应用,构建“规律应用-实验探究-问题建模”的解题体系,培养物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |单选|4题(全国卷/湖北等)|状态分析与规律选择(理想气体状态方程、内能判断)|气体状态参量→理想气体状态方程→内能与温度关系| |实验|3题(北京/广西等)|操作规范与误差控制(等温条件保证、仪器使用、数据处理)|实验原理→操作要点→误差分析→图像修正| |解答/综合|6题(甘肃/重庆等)|受力分析与模型建构(玻意耳定律、查理定律应用、气弹簧特性)|规律推导→实际问题建模→多过程状态分析|

内容正文:

【高中物理人教版(2019)】 2026年高考真题-按章分类 选择性必修第三册 第二章 气体、固体和液体 4个单选题 + 3个实验题 + 4个解答题 + 2个综合题 ---- 学 生 版 ---- 一、单选题 1.(2026高考·全国卷)如图,一定量理想气体从状态a开始,沿图上实线所示过程经状态b、c到达状态d。四个状态下气体内能相等的是( ) A.状态a与状态c B.状态a与状态d C.状态b与状态c D.状态b与状态d 2.(2026高考·湖北)容器中封闭一定质量的理想气体。缓慢改变气体状态,使其体积变为初态的一半,压强变为初态的3倍。与气体的初态相比、末态( ) A.气体的温度是初态的3倍 B.气体分子的平均动能更大 C.每个气体分子的速率都更大 D.单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数更少 3.(2026高考·河北)一款自动监测环境气压的装置由粗细均匀、导热良好的U形管和自动监测系统组成。如图所示,竖直放置的U形管右端开口,左侧管内用水银封闭了一定质量、可视为理想气体的空气。监测系统通过监测右侧液面的变化。结合温度即可得到环境气压。若外界温度下降的同时环境气压也发生了变化,导致形管右侧液面上升,忽略水银体积变化,则封闭气体的( ) A.内能增加 B.压强增大 C.分子的数密度减少 D.分子热运动的平均动能不变 4.(2026高考·湖南)如图,一心形玩具气球内密封一定质量的理想气体和一个充有同种气体的弹性小气球,心形气球体积始终不变。在心形气球内,小气球内部气体压强大于外部气体压强,整个系统导热良好。初始时,小气球的体积为心形气球体积的一半。当温度缓慢升高时,忽略温度变化对气球材料性质的影响,下列说法正确的是( ) A.小气球外部气体压强不变 B.小气球内部气体分子数与外部相等 C.小气球内部气体体积不变 D.小气球内部气体体积变大 二、实验题 5.(2026高考·北京)(1)图1为“探究加速度与力的关系”的实验装置示意图。平衡阻力后,认为桶和砂所受的重力等于小车所受的合力,则桶和砂的总质量与小车的质量满足的关系是________。 (2)下列实验操作,正确的是_____________(填选项前的字母)。 A.在“验证机械能守恒定律”实验中,先接通电源,后释放重锤 B.在“探究气体等温变化规律”实验中,快速拉动柱塞改变空气柱体积 C.在“测量玻璃的折射率”实验中,为准确确定入射光线的方向,两枚大头针的距离应适当大些 (3)在“测量金属丝的电阻率”实验中,某同学将实验器材连接成如图2所示的电路。闭合开关后,电流表和电压表均有示数,但移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表的示数几乎不变。拆除导线________可排除故障(填图中导线字母编号)。 排除故障后进行实验。仅考虑由电表内阻引起的实验误差,电阻率的测量值________(选填“偏大”、“偏小”或“没有影响”)。 6.(2026高考·广西)小明在实验室,用注射器通过塑料管连接一个压强传感器,做“探究等温条件下,一定质量气体压强与体积的关系”的实验,实验通过压缩注射器内的气体,并记录对应的压强,把实验数据绘制成图像。 (1)缓慢推动活塞的目的是,保证气体的__________不变; (2)注射器的刻度,测量的是气体的__________; (3)此次实验有一处明显错误,小明手握注射器时(手的温度大于环境温度),测量的压强比理论压强要__________; (4)将实验数据整理成图像,图像不经过原点的原因:______________________________,改进措施:______________________________。 7.(2026高考·四川)某兴趣小组用注射器、挂钩式电子秤、橡胶管塞、细线等探究气体等温变化的规律,实验过程如下: (1)如图1所示、将细线系在活塞一端、水平固定针筒,用电子秤挂钩钩住细线、沿水平方向匀速拉动活塞。记录电子秤示数,计算出活塞与针筒内壁间摩擦力大小。 (2)用橡胶管塞塞满注射器末端小管,确认装置密封。 (3)用电子秤沿水平方向_______(选填“缓慢”或“快速”)拉动活塞,活塞位于刻度处时记录第一次电子秤示数,此后针筒内空气柱的体积每增加记录一次示数,得到多组数据。 (4)计算针筒内空气柱压强。已知大气压强为、活塞横截面积为、由电子秤示数计算出活塞所受拉力大小,则_____(用、、、表示)。 (5)绘制图像如图2所示。实验表明:质量一定的空气,在温度保持不变的情况下,压强与体积成_______(选填“正比”或“反比”)。 三、解答题 8.(2026高考·甘肃)如图,汽缸内壁光滑,横截面积为,用质量为的活塞封闭一定量的理想气体,活塞与缸底用一轻质弹簧连接。汽缸水平放置时,缸内气体温度为,弹簧为原长。现将汽缸与水平面成角放置,缸内气体温度保持不变,弹簧长度变为。已知大气压强为,重力加速度为,忽略弹簧体积。 (1)求弹簧的劲度系数。 (2)若加热缸内气体使弹簧恢复为原长,则气体压强和温度分别变为多少? 9.(2026高考·河南)机械装置的润滑油系统常用图示设备稳定油压。气腔内充有氮气,当润滑油系统油压过高时,油会泵入油腔,压缩皮囊;油压降低时,皮囊膨胀,油从油腔泵出。设备的工作温度为、气腔内氮气压强为时,气腔体积为。氮气视为理想气体。 (1)某次泵油,氮气压强从变为,求泵出油的体积;(泵油过程为等温过程) (2)若使设备在时也能正常工作,需要对气腔补气,以满足在压强为时气腔体积仍为,求补充氮气的质量与气腔内原有氮气质量之比。(补气过程为等温过程) 10.(2026高考·陕晋青宁卷)某小组设计并完成了“稳定平抛水柱”实验。如图,竖直放置的储水瓶液面上方封闭少量气体,底部竖直细管甲与大气连通、水平细管乙有一阀门。初始时关闭,瓶内上方气体体积,甲管内恰无水且端口距水面高,乙管端口距水面高;打开,水持续从乙管流出,大气通过甲管进入瓶内,当水面与甲管端口齐平时关闭,此时瓶内上方气体的总体积。已知大气压强、水的密度,重力加速度取,忽略温度变化与瓶体形变,气体均可视为理想气体。求∶ (1)初始K关闭时,瓶内上方气体压强和乙管端口处压强; (2)在打开K到关闭K的过程中,进入瓶内的空气在大气压强下的体积。 11.(2026高考·山东)竖直固定的圆柱形透明管深度为l,管内横截面积为S;圆柱形物块长为,横截面积为S,密度为ρ。室温T1=300K时,某同学将表面涂润滑油的物块竖直置于管口封住管内气体,并使物块缓慢进入透明管,过程中气体无泄漏。当物块处于静止状态时,其上表面恰好与管口齐平,如图乙所示。已知透明管与物块均具有良好导热性能,不计物块与透明管间的摩擦,重力加速度大小为g,大气压强恒定,空气可视为理想气体。 (1)求当地大气压强p0; (2)将装置放置较长时间后,物块下方气柱高度为,该同学认为此装置漏气,测得此时室温T2=270K,求管内剩余气体与密封刚完成时气体的质量比。 气弹簧常用于生产生活中许多减震系统,通常由密闭有气体的气缸、活塞和活塞杆组成。气弹簧中活塞杆的一端位于气缸内、并固定有活塞,另一端位于气缸外。某兴趣小组通过实验,测试了气弹簧的特性。根据下列信息完成以下小题。 四、综合题 12.(2026高考·重庆)他们首先研究活塞杆伸出的长度与缸内气体对活塞压力之间的关系。实验装置如图1所示,气弹簧竖直放置,上端固定于水平横梁,下端连接测力装置。 (1)根据实验设计,要求测量活塞杆伸出长度x的仪器最小分度值为1 mm,则最合适的测量仪器为________(填“毫米刻度尺”或“螺旋测微器”)。 (2)根据实验数据得到缸内气体对活塞的压力F随x的变化关系如图2所示(已消除大气压力、摩擦力、活塞和活塞杆质量的影响)。若将气弹簧等效为弹簧,则由图可知,其劲度系数约为________(保留3位有效数字)。 (3)由图2可知,x从40.0 mm变化到70.0 mm过程中,缸内气体对外做功约为________J(保留3位有效数字)。 13.(2026高考·重庆)他们接着研究了气弹簧伸缩过程中气缸内密闭气体的状态变化。 (1)用50分度游标卡尺测量活塞杆的直径示数如图3所示,则活塞杆直径d的读数为________mm。 (2)气缸的结构示意图如图4所示。气缸被活塞分成1和2两个互相连通的气室,达到平衡时,两个气室内气体在活塞上、下表面的压力差就是缸内气体对活塞的压力F,缸内气体的压强________(用F和d表示)。 (3)缸内气体的最小体积为,忽略活塞厚度,活塞杆的总长度与气缸的长度视为相同,活塞杆伸出长度为x时缸内气体的体积________(用、d和x表示)。 (4)由实验数据得到F随变化的拟合直线如图5所示。该小组在拟合直线上读取两点坐标,和,请写出拟合直线方程,由此判断缸内气体的状态变化是否符合理想气体的等温变化规律并给出理由。________ 选择性必修第三册 第二章 气体、固体和液体 ---- 参考答案及解析 ---- 一、单选题 1.B 根据理想气体状态方程可得其中,,,,可得温度相同,内能相同,可知四个状态下气体内能相等的是状态a与状态d,故选B。 2.B 根据理想气体状态方程代入、,可得末态温度末态温度是初态的1.5倍,不是3倍,故A错误。温度是分子平均动能的唯一宏观标志,末态温度更高,气体分子平均动能更大,B正确。分子平均动能增大是统计规律,仅代表分子整体的速率分布向高速区偏移,不代表每个分子的速率都更大,C错误。气体压强由单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数、分子平均碰撞冲量共同决定:末态温度升高,分子平均碰撞冲量增大,且压强变为初态的3倍,因此单位时间碰撞的分子数更多,D错误。 3.C U形管导热良好,外界温度下降,因此封闭气体的温度也会下降。 理想气体的内能仅由温度决定,温度降低,内能减小,A错误。U形管水银总体积不变,右侧液面上升,说明左侧封闭气体的体积增大,封闭气体分子总数不变,因此单位体积的分子数(分子数密度)减少,C正确。根据理想气体状态方程变形得已知温度减小、体积增大,则封闭气体压强减小,B错误。温度降低,则分子热运动的平均动能减小,D错误。 4.D 设心形气球总体积为V(恒定),小气球体积为V1,外部气体体积V2 =V-V1,小气球内气体物质的量为n1,压强为p1;外部气体物质的量为n2,压强为p2。初始时,且已知p1>p2,由理想气体状态方程pV=nRT,得,因为p1>p2,所以n1> n2,内外分子数不相等,故B错误。当温度缓慢升高时,系统导热良好,内外气体温度始终相等。先假设升温过程中小气球体积不变,即V1与V2均保持初始值,两部分气体均发生等容变化,由p∝T知,由于初始p1 > p2,因此Δp1>Δp2即内部气体压强的增加量大于外部气体压强的增加量。于是,若体积不变,升温后内外压强差p1-p2会变大。但题目说明“忽略温度变化对气球材料性质的影响”,这意味着在相同体积(相同形变)下,弹性气球膜能提供的附加压强不随温度改变。初始平衡时,气体压强差等于膜提供的附加压强。升温后若体积不变,气体压强差将大于膜在同体积下能提供的附加压强,平衡被打破,小气球必然向外膨胀,即V1增大。因此,小气球内部气体体积变大,C错误、D正确。升温后小气球体积V1增大,则外部气体体积V2 = V-V1减小。对外部气体,由理想气体状态方程温度T升高,同时V2减小,故p2一定增大,A错误。 二、实验题 5.【答案】(1) (2)AC (3)c/ac;偏小 【解析】(1)对小车和桶砂整体由牛顿第二定律得加速度小车实际受到的拉力只有当时,才可近似认为拉力等于桶和砂的总重力。 (2)使用打点计时器的实验都需遵循“先接通电源,待打点稳定后再释放重物”的操作规范以保证充分利用纸带,A正确。探究气体等温变化规律时,需要保证气体状态变化过程温度始终和环境温度一致,快速拉动柱塞会使气体温度发生变化,违背等温条件,B错误。测量玻璃折射率时,两枚大头针间距适当大些,可以减小确定入射光线方向的角度误差,提高实验精度,C正确,故选AC。 (3)故障分析:图中导线c直接将滑动变阻器的右上接线柱和开关相连,此时滑动变阻器的全部电阻被接入电路,相当于定值电阻,因此移动滑片时电路总电阻几乎不变,电表示数几乎不变。拆除多余的导线c,滑动变阻器即可恢复正常的调节功能,排除故障,也可以拆除导线ac,故答案为c或ac。 误差分析:该电路为电流表外接法,电压表测量的是电阻丝的真实电压,但电流表测量的是电阻丝和电压表的总电流,电流测量值偏大。根据,电阻测量值偏小,再由电阻率公式,因此电阻率的测量值偏小。 6.【答案】(1)温度 (2)体积 (3)偏大 (4)忽略了注射器与传感器连接的塑料管中残留气体的体积;减小塑料管的长度、提前测定残留体积并修正测量数据、改用内径更小的塑料管等 【解析】(1)缓慢推动活塞,注射器内的气体有充足时间和外界发生热交换,保持温度不变。 (2)注射器上的刻度标注的是内部空腔的容积,当封闭一定量气体在注射器内时,注射器对应的刻度就是封闭气体的体积。 (3)小明手握注射器时,人体温度高于环境温度,热量传递给封闭气体,气体温度升高,由理想气体状态方程可知,封闭气体的体积V不变、热力学温度T升高,则测量的气体压强p大于理论压强。 (4)由图像可知,气体体积为0时,压强不为无穷大,说明注射器和传感器间有部分气体体积未被测量,即忽略了注射器与传感器连接的塑料管中残留气体的体积;改进措施是减小塑料管的长度、提前测定残留体积并修正测量数据、改用内径更小的塑料管等。 7.【答案】(3)缓慢 (4) (5)反比 【解析】(3)为了保持气体的温度不变,应该用电子秤沿水平方向缓慢拉动活塞; (4)以活塞为研究对象,根据平衡条件有可得针筒内空气柱压强 (5)根据可得由图可知图像斜率不变,即与成正比,则压强与体积成反比。 三、解答题 8.【答案】(1) (2), 【解析】(1)根据题意,设弹簧长度变为时,气体的压强为,由于缸内气体温度保持不变,由玻意耳定律有解得对活塞受力分析,由平衡条件有解得 (2)设弹簧恢复为原长,气体压强为和温度为,由平衡条件有解得初始水平放置状态和加热后弹簧恢复原长的状态体积相等,由查理定律有解得 9.【答案】(1) (2) 【解析】(1)泵油过程氮气温度不变,做等温变化,由玻意耳定律有代入数据解得泵出油的体积 (2)对原有氮气,由理想气体状态方程代入数据解得同温同压下,气体质量之比等于体积之比,即 10.【答案】(1), (2) 【解析】(1)初始K关闭时,甲管与大气连通且管内恰无水,说明A端口处压强等于大气压强。由液体压强公式可知,瓶内上方气体压强满足代入数据解得乙管B端口处压强满足代入数据解得 (2)当水面与甲管A端口齐平时,瓶内上方气体压强等于大气压强。设进入瓶内的空气在大气压强下的体积为,对瓶内原有气体和进入的空气整体应用玻意耳定律,有代入数据解得 11.【答案】(1) (2) 【解析】(1)设密封刚完成时管内气体压强为p1,气柱长度为体积物块受力平衡有解得初始时管内气体体积为压强为大气压温度均为。过程等温,由玻意耳定律解得化简有 (2)装置放置较长时间后,物块下方气柱高度为体积温度物块受力平衡不变,故此时气体压强密封刚完成时状态由理想气体状态方程,气体质量比等于之比,且压强p不变,则 四、综合题 12.【答案】(1)毫米刻度尺 (2)367 (3)3.86 【解析】(1)毫米刻度尺的最小分度值为1mm,符合测量要求,螺旋测微器最小分度值为0.01mm,精度远高于需求,因此选毫米刻度尺。 (2)等效劲度系数满足从F-x图取直线上两点,例如;代入得 (3)F-x图线与x轴围成的面积对应气体对外做功,该过程F近似线性变化,用平均力计算: 13.【答案】(1)6.04 (2) (3) (4);不符合;理想气体等温变化满足玻意耳定律,代入可得即F与呈正比例过原点的线性关系,本次拟合的直线不过原点,不符合等温变化的特征。 【解析】(1)50分度游标卡尺精度为0.02mm,主尺读数为6mm,游标尺第2条刻度线与主尺对齐,游标尺读数总读数为 (2)压力差F是气体压强作用在活塞杆横截面上的合力,活塞杆横截面积由变形得 (3)活塞杆伸出长度为x时,原本位于气缸内长度为x的活塞杆移出气缸,缸内气体新增的体积等于这段活塞杆的体积,即因此总体积为最小体积加上新增体积: (4)拟合直线斜率:代入一点求截距: 计算得截距 因此实际拟合直线方程为: 判断:不符合理想气体等温变化规律。理由:理想气体等温变化满足玻意耳定律,代入可得即F与呈正比例过原点的线性关系,本次拟合的直线不过原点,不符合等温变化的特征。 11 / 11 学科网(北京)股份有限公司 $ 【高中物理人教版(2019)】 2026年高考真题-按章分类 选择性必修第三册 第二章 气体、固体和液体 4个单选题 + 3个实验题 + 4个解答题 + 2个综合题 ---- 教 师 版 ---- 一、单选题 1.(2026高考·全国卷)如图,一定量理想气体从状态a开始,沿图上实线所示过程经状态b、c到达状态d。四个状态下气体内能相等的是( ) A.状态a与状态c B.状态a与状态d C.状态b与状态c D.状态b与状态d 1.B 根据理想气体状态方程可得其中,,,,可得温度相同,内能相同,可知四个状态下气体内能相等的是状态a与状态d,故选B。 2.(2026高考·湖北)容器中封闭一定质量的理想气体。缓慢改变气体状态,使其体积变为初态的一半,压强变为初态的3倍。与气体的初态相比、末态( ) A.气体的温度是初态的3倍 B.气体分子的平均动能更大 C.每个气体分子的速率都更大 D.单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数更少 2.B 根据理想气体状态方程代入、,可得末态温度末态温度是初态的1.5倍,不是3倍,故A错误。温度是分子平均动能的唯一宏观标志,末态温度更高,气体分子平均动能更大,B正确。分子平均动能增大是统计规律,仅代表分子整体的速率分布向高速区偏移,不代表每个分子的速率都更大,C错误。气体压强由单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数、分子平均碰撞冲量共同决定:末态温度升高,分子平均碰撞冲量增大,且压强变为初态的3倍,因此单位时间碰撞的分子数更多,D错误。 3.(2026高考·河北)一款自动监测环境气压的装置由粗细均匀、导热良好的U形管和自动监测系统组成。如图所示,竖直放置的U形管右端开口,左侧管内用水银封闭了一定质量、可视为理想气体的空气。监测系统通过监测右侧液面的变化。结合温度即可得到环境气压。若外界温度下降的同时环境气压也发生了变化,导致形管右侧液面上升,忽略水银体积变化,则封闭气体的( ) A.内能增加 B.压强增大 C.分子的数密度减少 D.分子热运动的平均动能不变 3.C U形管导热良好,外界温度下降,因此封闭气体的温度也会下降。 理想气体的内能仅由温度决定,温度降低,内能减小,A错误。U形管水银总体积不变,右侧液面上升,说明左侧封闭气体的体积增大,封闭气体分子总数不变,因此单位体积的分子数(分子数密度)减少,C正确。根据理想气体状态方程变形得已知温度减小、体积增大,则封闭气体压强减小,B错误。温度降低,则分子热运动的平均动能减小,D错误。 4.(2026高考·湖南)如图,一心形玩具气球内密封一定质量的理想气体和一个充有同种气体的弹性小气球,心形气球体积始终不变。在心形气球内,小气球内部气体压强大于外部气体压强,整个系统导热良好。初始时,小气球的体积为心形气球体积的一半。当温度缓慢升高时,忽略温度变化对气球材料性质的影响,下列说法正确的是( ) A.小气球外部气体压强不变 B.小气球内部气体分子数与外部相等 C.小气球内部气体体积不变 D.小气球内部气体体积变大 4.D 设心形气球总体积为V(恒定),小气球体积为V1,外部气体体积V2 =V-V1,小气球内气体物质的量为n1,压强为p1;外部气体物质的量为n2,压强为p2。初始时,且已知p1>p2,由理想气体状态方程pV=nRT,得,因为p1>p2,所以n1> n2,内外分子数不相等,故B错误。当温度缓慢升高时,系统导热良好,内外气体温度始终相等。先假设升温过程中小气球体积不变,即V1与V2均保持初始值,两部分气体均发生等容变化,由p∝T知,由于初始p1 > p2,因此Δp1>Δp2即内部气体压强的增加量大于外部气体压强的增加量。于是,若体积不变,升温后内外压强差p1-p2会变大。但题目说明“忽略温度变化对气球材料性质的影响”,这意味着在相同体积(相同形变)下,弹性气球膜能提供的附加压强不随温度改变。初始平衡时,气体压强差等于膜提供的附加压强。升温后若体积不变,气体压强差将大于膜在同体积下能提供的附加压强,平衡被打破,小气球必然向外膨胀,即V1增大。因此,小气球内部气体体积变大,C错误、D正确。升温后小气球体积V1增大,则外部气体体积V2 = V-V1减小。对外部气体,由理想气体状态方程温度T升高,同时V2减小,故p2一定增大,A错误。 二、实验题 5.(2026高考·北京)(1)图1为“探究加速度与力的关系”的实验装置示意图。平衡阻力后,认为桶和砂所受的重力等于小车所受的合力,则桶和砂的总质量与小车的质量满足的关系是________。 (2)下列实验操作,正确的是_____________(填选项前的字母)。 A.在“验证机械能守恒定律”实验中,先接通电源,后释放重锤 B.在“探究气体等温变化规律”实验中,快速拉动柱塞改变空气柱体积 C.在“测量玻璃的折射率”实验中,为准确确定入射光线的方向,两枚大头针的距离应适当大些 (3)在“测量金属丝的电阻率”实验中,某同学将实验器材连接成如图2所示的电路。闭合开关后,电流表和电压表均有示数,但移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表的示数几乎不变。拆除导线________可排除故障(填图中导线字母编号)。 排除故障后进行实验。仅考虑由电表内阻引起的实验误差,电阻率的测量值________(选填“偏大”、“偏小”或“没有影响”)。 5.【答案】(1) (2)AC (3)c/ac;偏小 【解析】(1)对小车和桶砂整体由牛顿第二定律得加速度小车实际受到的拉力只有当时,才可近似认为拉力等于桶和砂的总重力。 (2)使用打点计时器的实验都需遵循“先接通电源,待打点稳定后再释放重物”的操作规范以保证充分利用纸带,A正确。探究气体等温变化规律时,需要保证气体状态变化过程温度始终和环境温度一致,快速拉动柱塞会使气体温度发生变化,违背等温条件,B错误。测量玻璃折射率时,两枚大头针间距适当大些,可以减小确定入射光线方向的角度误差,提高实验精度,C正确,故选AC。 (3)故障分析:图中导线c直接将滑动变阻器的右上接线柱和开关相连,此时滑动变阻器的全部电阻被接入电路,相当于定值电阻,因此移动滑片时电路总电阻几乎不变,电表示数几乎不变。拆除多余的导线c,滑动变阻器即可恢复正常的调节功能,排除故障,也可以拆除导线ac,故答案为c或ac。 误差分析:该电路为电流表外接法,电压表测量的是电阻丝的真实电压,但电流表测量的是电阻丝和电压表的总电流,电流测量值偏大。根据,电阻测量值偏小,再由电阻率公式,因此电阻率的测量值偏小。 6.(2026高考·广西)小明在实验室,用注射器通过塑料管连接一个压强传感器,做“探究等温条件下,一定质量气体压强与体积的关系”的实验,实验通过压缩注射器内的气体,并记录对应的压强,把实验数据绘制成图像。 (1)缓慢推动活塞的目的是,保证气体的__________不变; (2)注射器的刻度,测量的是气体的__________; (3)此次实验有一处明显错误,小明手握注射器时(手的温度大于环境温度),测量的压强比理论压强要__________; (4)将实验数据整理成图像,图像不经过原点的原因:______________________________,改进措施:______________________________。 6.【答案】(1)温度 (2)体积 (3)偏大 (4)忽略了注射器与传感器连接的塑料管中残留气体的体积;减小塑料管的长度、提前测定残留体积并修正测量数据、改用内径更小的塑料管等 【解析】(1)缓慢推动活塞,注射器内的气体有充足时间和外界发生热交换,保持温度不变。 (2)注射器上的刻度标注的是内部空腔的容积,当封闭一定量气体在注射器内时,注射器对应的刻度就是封闭气体的体积。 (3)小明手握注射器时,人体温度高于环境温度,热量传递给封闭气体,气体温度升高,由理想气体状态方程可知,封闭气体的体积V不变、热力学温度T升高,则测量的气体压强p大于理论压强。 (4)由图像可知,气体体积为0时,压强不为无穷大,说明注射器和传感器间有部分气体体积未被测量,即忽略了注射器与传感器连接的塑料管中残留气体的体积;改进措施是减小塑料管的长度、提前测定残留体积并修正测量数据、改用内径更小的塑料管等。 7.(2026高考·四川)某兴趣小组用注射器、挂钩式电子秤、橡胶管塞、细线等探究气体等温变化的规律,实验过程如下: (1)如图1所示、将细线系在活塞一端、水平固定针筒,用电子秤挂钩钩住细线、沿水平方向匀速拉动活塞。记录电子秤示数,计算出活塞与针筒内壁间摩擦力大小。 (2)用橡胶管塞塞满注射器末端小管,确认装置密封。 (3)用电子秤沿水平方向_______(选填“缓慢”或“快速”)拉动活塞,活塞位于刻度处时记录第一次电子秤示数,此后针筒内空气柱的体积每增加记录一次示数,得到多组数据。 (4)计算针筒内空气柱压强。已知大气压强为、活塞横截面积为、由电子秤示数计算出活塞所受拉力大小,则_____(用、、、表示)。 (5)绘制图像如图2所示。实验表明:质量一定的空气,在温度保持不变的情况下,压强与体积成_______(选填“正比”或“反比”)。 7.【答案】(3)缓慢 (4) (5)反比 【解析】(3)为了保持气体的温度不变,应该用电子秤沿水平方向缓慢拉动活塞; (4)以活塞为研究对象,根据平衡条件有可得针筒内空气柱压强 (5)根据可得由图可知图像斜率不变,即与成正比,则压强与体积成反比。 三、解答题 8.(2026高考·甘肃)如图,汽缸内壁光滑,横截面积为,用质量为的活塞封闭一定量的理想气体,活塞与缸底用一轻质弹簧连接。汽缸水平放置时,缸内气体温度为,弹簧为原长。现将汽缸与水平面成角放置,缸内气体温度保持不变,弹簧长度变为。已知大气压强为,重力加速度为,忽略弹簧体积。 (1)求弹簧的劲度系数。 (2)若加热缸内气体使弹簧恢复为原长,则气体压强和温度分别变为多少? 8.【答案】(1) (2), 【解析】(1)根据题意,设弹簧长度变为时,气体的压强为,由于缸内气体温度保持不变,由玻意耳定律有解得对活塞受力分析,由平衡条件有解得 (2)设弹簧恢复为原长,气体压强为和温度为,由平衡条件有解得初始水平放置状态和加热后弹簧恢复原长的状态体积相等,由查理定律有解得 9.(2026高考·河南)机械装置的润滑油系统常用图示设备稳定油压。气腔内充有氮气,当润滑油系统油压过高时,油会泵入油腔,压缩皮囊;油压降低时,皮囊膨胀,油从油腔泵出。设备的工作温度为、气腔内氮气压强为时,气腔体积为。氮气视为理想气体。 (1)某次泵油,氮气压强从变为,求泵出油的体积;(泵油过程为等温过程) (2)若使设备在时也能正常工作,需要对气腔补气,以满足在压强为时气腔体积仍为,求补充氮气的质量与气腔内原有氮气质量之比。(补气过程为等温过程) 9.【答案】(1) (2) 【解析】(1)泵油过程氮气温度不变,做等温变化,由玻意耳定律有代入数据解得泵出油的体积 (2)对原有氮气,由理想气体状态方程代入数据解得同温同压下,气体质量之比等于体积之比,即 10.(2026高考·陕晋青宁卷)某小组设计并完成了“稳定平抛水柱”实验。如图,竖直放置的储水瓶液面上方封闭少量气体,底部竖直细管甲与大气连通、水平细管乙有一阀门。初始时关闭,瓶内上方气体体积,甲管内恰无水且端口距水面高,乙管端口距水面高;打开,水持续从乙管流出,大气通过甲管进入瓶内,当水面与甲管端口齐平时关闭,此时瓶内上方气体的总体积。已知大气压强、水的密度,重力加速度取,忽略温度变化与瓶体形变,气体均可视为理想气体。求∶ (1)初始K关闭时,瓶内上方气体压强和乙管端口处压强; (2)在打开K到关闭K的过程中,进入瓶内的空气在大气压强下的体积。 10.【答案】(1), (2) 【解析】(1)初始K关闭时,甲管与大气连通且管内恰无水,说明A端口处压强等于大气压强。由液体压强公式可知,瓶内上方气体压强满足代入数据解得乙管B端口处压强满足代入数据解得 (2)当水面与甲管A端口齐平时,瓶内上方气体压强等于大气压强。设进入瓶内的空气在大气压强下的体积为,对瓶内原有气体和进入的空气整体应用玻意耳定律,有代入数据解得 11.(2026高考·山东)竖直固定的圆柱形透明管深度为l,管内横截面积为S;圆柱形物块长为,横截面积为S,密度为ρ。室温T1=300K时,某同学将表面涂润滑油的物块竖直置于管口封住管内气体,并使物块缓慢进入透明管,过程中气体无泄漏。当物块处于静止状态时,其上表面恰好与管口齐平,如图乙所示。已知透明管与物块均具有良好导热性能,不计物块与透明管间的摩擦,重力加速度大小为g,大气压强恒定,空气可视为理想气体。 (1)求当地大气压强p0; (2)将装置放置较长时间后,物块下方气柱高度为,该同学认为此装置漏气,测得此时室温T2=270K,求管内剩余气体与密封刚完成时气体的质量比。 11.【答案】(1) (2) 【解析】(1)设密封刚完成时管内气体压强为p1,气柱长度为体积物块受力平衡有解得初始时管内气体体积为压强为大气压温度均为。过程等温,由玻意耳定律解得化简有 (2)装置放置较长时间后,物块下方气柱高度为体积温度物块受力平衡不变,故此时气体压强密封刚完成时状态由理想气体状态方程,气体质量比等于之比,且压强p不变,则 四、综合题 气弹簧常用于生产生活中许多减震系统,通常由密闭有气体的气缸、活塞和活塞杆组成。气弹簧中活塞杆的一端位于气缸内、并固定有活塞,另一端位于气缸外。某兴趣小组通过实验,测试了气弹簧的特性。根据下列信息完成以下小题。 12.(2026高考·重庆)他们首先研究活塞杆伸出的长度与缸内气体对活塞压力之间的关系。实验装置如图1所示,气弹簧竖直放置,上端固定于水平横梁,下端连接测力装置。 (1)根据实验设计,要求测量活塞杆伸出长度x的仪器最小分度值为1 mm,则最合适的测量仪器为________(填“毫米刻度尺”或“螺旋测微器”)。 (2)根据实验数据得到缸内气体对活塞的压力F随x的变化关系如图2所示(已消除大气压力、摩擦力、活塞和活塞杆质量的影响)。若将气弹簧等效为弹簧,则由图可知,其劲度系数约为________(保留3位有效数字)。 (3)由图2可知,x从40.0 mm变化到70.0 mm过程中,缸内气体对外做功约为________J(保留3位有效数字)。 12.【答案】(1)毫米刻度尺 (2)367 (3)3.86 【解析】(1)毫米刻度尺的最小分度值为1mm,符合测量要求,螺旋测微器最小分度值为0.01mm,精度远高于需求,因此选毫米刻度尺。 (2)等效劲度系数满足从F-x图取直线上两点,例如;代入得 (3)F-x图线与x轴围成的面积对应气体对外做功,该过程F近似线性变化,用平均力计算: 13.(2026高考·重庆)他们接着研究了气弹簧伸缩过程中气缸内密闭气体的状态变化。 (1)用50分度游标卡尺测量活塞杆的直径示数如图3所示,则活塞杆直径d的读数为________mm。 (2)气缸的结构示意图如图4所示。气缸被活塞分成1和2两个互相连通的气室,达到平衡时,两个气室内气体在活塞上、下表面的压力差就是缸内气体对活塞的压力F,缸内气体的压强________(用F和d表示)。 (3)缸内气体的最小体积为,忽略活塞厚度,活塞杆的总长度与气缸的长度视为相同,活塞杆伸出长度为x时缸内气体的体积________(用、d和x表示)。 (4)由实验数据得到F随变化的拟合直线如图5所示。该小组在拟合直线上读取两点坐标,和,请写出拟合直线方程,由此判断缸内气体的状态变化是否符合理想气体的等温变化规律并给出理由。________ 13.【答案】(1)6.04 (2) (3) (4);不符合;理想气体等温变化满足玻意耳定律,代入可得即F与呈正比例过原点的线性关系,本次拟合的直线不过原点,不符合等温变化的特征。 【解析】(1)50分度游标卡尺精度为0.02mm,主尺读数为6mm,游标尺第2条刻度线与主尺对齐,游标尺读数总读数为 (2)压力差F是气体压强作用在活塞杆横截面上的合力,活塞杆横截面积由变形得 (3)活塞杆伸出长度为x时,原本位于气缸内长度为x的活塞杆移出气缸,缸内气体新增的体积等于这段活塞杆的体积,即因此总体积为最小体积加上新增体积: (4)拟合直线斜率:代入一点求截距: 计算得截距 因此实际拟合直线方程为: 判断:不符合理想气体等温变化规律。理由:理想气体等温变化满足玻意耳定律,代入可得即F与呈正比例过原点的线性关系,本次拟合的直线不过原点,不符合等温变化的特征。 11 / 11 学科网(北京)股份有限公司 $

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24.选必3 第二章 气体、固体和液体-高中物理·2026年高考真题分类
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