上海市松江區(qū)3年（2021-2023）高考與等級(jí)考物理一模試題含答案：03熱學(xué)、物理實(shí)驗(yàn)（基礎(chǔ)題）

上海市松江區(qū)三年（2021—2023）年高考物理一模試題按知識(shí)

點(diǎn)分層-03熱學(xué)、物理實(shí)驗(yàn)（基礎(chǔ)題）

一、單選題

1.（2022?上海松江?統(tǒng)考一模）如圖，玻璃管豎直放置且開口向下，管內(nèi)的水銀柱封

閉了一部分體積的空氣柱。假設(shè)將此實(shí)驗(yàn)裝置移至月球表面且保持溫度不變，玻瑞管內(nèi)

水銀柱將（）

A.上移B.不動(dòng)C.部分流出D.全部流出

2.（2022?上海松江?統(tǒng)考一模）①摩擦生熱、②彈簧振子振動(dòng)、③熱傳遞和④氣體自

由膨脹，上述現(xiàn)象中能表明物理過(guò)程具有單向性的是（）

A.①、②和③B.②、③和④

C.①、②和④D.①、③和④

3.（2022?上海松江?統(tǒng)考一模）2021年4月29日，長(zhǎng)征五號(hào)B遙二運(yùn)載火箭搭載空

間站天和核心艙發(fā)射成功。下列“學(xué)生實(shí)驗(yàn)”能在空間站重演的是（）

A.用DIS研究加速度和質(zhì)量的關(guān)系B.用DlS際究機(jī)械能守恒定律

C.研究共點(diǎn)力的合成D.用單分子油膜估測(cè)分子的大小

4.（2022?上海松江?統(tǒng)考一模）如圖，a、b、C為一定質(zhì)量的氣體在Zrt圖中的三個(gè)

狀態(tài)，其中體積最小的是（）

A.a狀.態(tài)B.B狀態(tài)

C.C狀態(tài)D.無(wú)法確定

5.（2021?上海?統(tǒng)考一模）從冰箱中拿出的空瓶，一段時(shí)間后瓶塞彈出，其原因是（）

A.瓶?jī)?nèi)氣體分子數(shù)增加B.瓶?jī)?nèi)所有氣體分子的運(yùn)動(dòng)都更劇烈

C.瓶塞所受合外力變小D.瓶塞受瓶?jī)?nèi)氣體分子的作用力變大

二、填空題

6.（2022?上海松江?統(tǒng)考一模）如圖,為同一密閉氣體在不同溫度時(shí)分子數(shù)百分率隨

氣體分子速率的兩條曲線。

則：表示高溫分布曲線（選填“A”或"B"）：圖中兩條曲線下面積

（選填“A大”、“B大”或“相同”）。

7.（2022?上海松江?統(tǒng)考一模）如圖，玻璃杯豎直固定開口向下，不計(jì)重力的塑料片

封住重為G的液柱和氣體。已知：玻璃杯的橫截面積為S,,塑料片橫裁面積為S,外界

大氣壓為p°,環(huán)境溫度為Th杯中密閉氣體壓強(qiáng)為⑶。若環(huán)境溫度緩慢升高到A時(shí)，液

體剛好開始流出，則此過(guò)程中塑料片對(duì)杯口的壓力（選填“變大”、“變小”

8.（2022?上海松江?統(tǒng)考一模）運(yùn)動(dòng)間接反映了物質(zhì)分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)；

分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與有關(guān)。

9.（2022?上海松江?統(tǒng)考一模）在做托里拆利實(shí)驗(yàn)時(shí)，玻璃管中有些殘存的空氣。如

圖若把豎直玻璃管以管頂為軸向右旋轉(zhuǎn)一個(gè)較小角度，玻璃管下端仍浸沒(méi)在水銀中，環(huán)

境溫度保持不變，則管內(nèi)空氣柱的長(zhǎng)度將;管內(nèi)外水銀面的高度差將

。（選填“變大”、“變小”或“不變”）

10.（2021?上海?統(tǒng)考一模）如圖，固定密閉容器內(nèi)儲(chǔ)有一定量的水，若拔掉容器底

部的軟木塞，可能觀察到的現(xiàn)象有

三、實(shí)驗(yàn)題

11.（2022?上海松江?統(tǒng)考一模）“用DIS測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)電路如圖（a）:

（1）傳感器1應(yīng)選用傳感器，傳感器2應(yīng)選用傳感器。

（2）正確連接電路，閉合開關(guān)移動(dòng)變阻器滑片，測(cè)出多組〃和/的值，并記錄。以〃

為縱軸，/為橫軸，得到如圖（b）所示的圖線，則電源電動(dòng)勢(shì)E=V：內(nèi)阻

r-Ωo

（3）為測(cè)未知電阻R,某同學(xué)將R改接在48之間，原處用導(dǎo)線直接相連，其他部分

保持不變。重新實(shí)驗(yàn)，得到另一條圖像，圖線與橫軸/的交點(diǎn)坐標(biāo)為（/0,0）,

與縱軸〃的交點(diǎn)坐標(biāo)為（0,U0）o用/八UO和r表示電阻R的關(guān)系式R=。

12.（2021?上海?統(tǒng)考一模）如圖a為“用DIS研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置：

位移傳感器（發(fā)射器）位移傳感器（接收器）

I---1

圖a

（1）在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持不變，用鉤碼所受的重力作為

,用DIS測(cè)小車的加速度；

（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量。在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F

關(guān)系圖線(如圖6),此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是

(3)若在原裝置中的戶處加裝一力傳感器，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，得到的a-尸圖線與圖。中的

圖線相比會(huì)有什么不同：;

(4)在⑶中，若小車的質(zhì)量為K不斷增加鉤碼的數(shù)量，則力傳感器示數(shù)的極限值為

參考答案:

1.D

【詳解】由于月球上沒(méi)有大氣壓強(qiáng)，液體受重力和管內(nèi)氣體壓力的作用，玻璃管內(nèi)水銀柱全

部流出。

故選Do

2.D

【詳解】熱現(xiàn)象的物理過(guò)程具有單向性，故摩擦生熱、熱傳遞和氣體自由膨脹均表明物理過(guò)

程具有單向性。

故選Do

3.C

【詳解】A.空間站中的物體處于完全失重狀態(tài)，故無(wú)法測(cè)定小車質(zhì)量，更無(wú)法用鉤碼的重

力充當(dāng)小車受到的拉力，故A錯(cuò)誤；

B.用DlS研究機(jī)械能守恒定律，需要重物自由下落，由于完全失重，故無(wú)法重演，故B錯(cuò)

'ɑ

1天；

0.研究共點(diǎn)力的合成實(shí)驗(yàn)是通過(guò)橡皮筋的形變和彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量力，跟重力無(wú)關(guān)，能在空

間站重演，故C正確；

D.用單分子油膜估測(cè)分子的大小，需要在水面形成油膜，由于完全失重，無(wú)法形成油膜，

故無(wú)法重演，故D錯(cuò)誤。

故選Co

4.A

【詳解】等容變化過(guò)程中，壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比，在P與大圖象中，等容線的反向延長(zhǎng)

線都過(guò)(-273,0)坐標(biāo)，過(guò)a、b、C三點(diǎn)作出等家線如圖所示

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程

叱=C

T

解得

P_c

T~V

由此可知體積越小，斜率越大，而由圖可知a狀態(tài)的斜率最大，故a狀態(tài)的體積最小。

故選A。

5.D

【詳解】A.瓶子是密封的，所以瓶?jī)?nèi)氣體分子數(shù)不能增加，A錯(cuò)誤；

B.溫度是分子的平均動(dòng)能的標(biāo)志，當(dāng)瓶子拿出冰箱一段時(shí)間后瓶?jī)?nèi)氣體的溫度升高，瓶?jī)?nèi)

氣體分子的平均動(dòng)能增大，但不是每一個(gè)分子的平均動(dòng)能都增大，即不是瓶?jī)?nèi)所有氣體分子

的運(yùn)動(dòng)更劇烈，B錯(cuò)誤；

C.瓶子外是大氣，大氣壓沒(méi)有變化，所以瓶塞所受外力不變，而瓶?jī)?nèi)氣體的溫度增大而體

積不變，由理想氣體得狀態(tài)方程可知，瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)將增大，瓶塞被彈出，瓶塞合外力變

大，C錯(cuò)誤；

D.瓶?jī)?nèi)氣體的溫度增大而體積不變，由理想氣體得狀態(tài)方程可知，瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)將增大，

所以瓶塞所受氣體分子的平均作用力變大，瓶塞被彈出，D正確。

故選Do

6.B相同

【詳解】［1］由圖可知，具有最大比例的速率區(qū)間，A對(duì)應(yīng)的速率小，故說(shuō)明A是溫度較低

的分布圖像，B線對(duì)應(yīng)的最大比例的速率區(qū)間內(nèi)分子動(dòng)能大，分子平均動(dòng)能大，說(shuō)明對(duì)應(yīng)的

溫度高，故B表示高溫分布曲線；

［2］在A、B兩種不同情況下各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比與分子速率間的關(guān)系圖

線與橫軸所圍面積都應(yīng)該等于1,即相同。

【詳解】［1］根據(jù)平衡條件可得

G+G+p∣S∣=%Sl

當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，容器內(nèi)的氣體的壓強(qiáng)增大，所以&變??；

［2］當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，氣體發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律可得

且=R

T1T2

根據(jù)平衡條件可得

P*+G=PoSl

聯(lián)立解得

T=POS「G工

PW

8.布朗溫度

【詳解】［1］布朗運(yùn)動(dòng)間接反映了物質(zhì)分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng);

［2］分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與溫度有關(guān)。

9.變大變大

【詳解】[1][2]在托里拆利實(shí)驗(yàn)中，管內(nèi)外水銀面的高度差是指管內(nèi)水銀面到水銀槽中水銀

面的垂直高度，原實(shí)驗(yàn)內(nèi)部是真空，所以高度由大氣壓決定，但是如果有殘存氣體的話，假

設(shè)壓強(qiáng)不變，高度差不變，氣體體積變大，壓強(qiáng)變小，所以內(nèi)外高度差變大，體積變大，所

以最終管內(nèi)外液面高度差應(yīng)該變大，同時(shí)空氣柱長(zhǎng)度也變大。

10.水流出部分、水全部流出、水柱不動(dòng)、水柱向上動(dòng)

【詳解】當(dāng)密閉容器內(nèi)水上方氣體的壓強(qiáng)滿足

piS+mg>p0S

若拔掉容器底部的軟木塞，可觀察到水往外流，流出水的體積跟內(nèi)外壓強(qiáng)差有關(guān)，由理想氣

體的狀態(tài)方程pV="RT可知，在溫度不變的條件下體積增大壓強(qiáng)減小，當(dāng)水流出一部分時(shí)

pxS+mig=p0S

停止流動(dòng)：如果全部流出時(shí)仍有Pl>Pu,全部流出；當(dāng)

ptS+mg=paS

若拔掉容器底部的軟木寒，水柱不會(huì)動(dòng)；當(dāng)

plS+mg<p0S

水柱會(huì)向上移動(dòng)。

11.電壓電流6.025--r

【詳解】(1)電壓傳感器要并聯(lián)在電路中，而電流傳感器要串聯(lián)在電路中，則傳感器

1應(yīng)選用電壓傳感器，傳感器2應(yīng)選用電流傳感器。

(2)[3][4]根據(jù)閉合回路歐姆定律U=E-/r,從圖(b)中可知，當(dāng)∕=8mAB寸，U=5.8V,

當(dāng)/=8OmA時(shí)，t∕=4.0V,則有

5.8=E-().(X)8r

4.0=E-0.08r

解得

￡=6.0V,r=25Ω

(3)[5]根據(jù)題意，由閉合回路歐姆定律有

U=E-Igr)

則有

O=KR+r),U0=E

解得

I0

12.小車總質(zhì)量小車所受外合力鉤碼質(zhì)量過(guò)大或未滿足">>m圖線為直線，沒(méi)

有彎曲部分Mg

【詳解】(1)[1]探究加速度與力的關(guān)系，應(yīng)保持小車的總質(zhì)量不變，用鉤碼所受的重力作為

小車所受的合力。

[2]探究加速度與力的關(guān)系，應(yīng)保持小車的質(zhì)量不變，用鉤碼所受的重力作為小車所受的合

力。

(2)[3]由圖象段可知，”與產(chǎn)成正