上海市金山區(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）

上海市金山區(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?上海金L?統(tǒng)考一模）如圖，密封的桶裝薯片從上海帶到拉薩后蓋子凸起。

若兩地溫度相同，則桶內(nèi)的氣體壓強(qiáng)P和分子平均動(dòng)能￡的變化情況是（）

0上海（

（）拉薩）

A.P增大、E增大B.P增大、E不變

C.P減小、6增大D.P減小、E不變

2.（2022?上海金山?統(tǒng)考一模）一氣泡從湖底上升到湖面，若溫度保持不變，則氣泡

中的氣體分子（）

A.平均動(dòng)能減小

B.對(duì)氣泡壁單位面積的平均作用力減小

C.平均動(dòng)能增大

D.對(duì)氣泡壁單位面積的平均作用力增大

3.（2021?上海金山?統(tǒng)考一模）密閉的玻璃杯內(nèi)氣體溫度升高時(shí)，氣體（）

A.分子數(shù)增加B.每個(gè)分子的動(dòng)能增加

C.密度增加D.每秒撞擊單位面積的器壁的分子數(shù)增

多

二、填空題

4.（2022?上海金山?統(tǒng)考一模）如圖，容器內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的氣體，初始時(shí)活塞與

固定的小擋板（陰影部分）接觸。已知大氣壓強(qiáng)為功，活塞質(zhì)量為橫截面積為S,

且儂=P°S,兩擋板向上總共可承受的最大作用力大小為2若活塞承受向下的作用力

大小為3儂，要求平衡后氣體體積不能小于初始的一半，則初始時(shí)氣體壓強(qiáng)P應(yīng)滿足

≤P≤（用Po表示）。

5.（2022?上海金山?統(tǒng)考一模）在“用單分子油膜估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，進(jìn)行了

理想化的假設(shè)，如：（寫出一種假設(shè)即可）。若已知〃滴油的總體積為V,

一滴油所形成的油膜面積為S,則一個(gè)油分子的直徑為O

6.（2021?上海金山?統(tǒng)考一模）固定三通管的48管豎直、3管水平，水銀在管子的

/4端封閉了一定量的氣體。初始時(shí)封閉空氣柱長度為/,管內(nèi)水銀柱長2九如圖所示。

打開閥門后，4端氣體將經(jīng)歷過程；穩(wěn)定后，空氣柱的長度為。

（已知大氣壓強(qiáng)為P0,水銀的密度為p,重力加速度為g）

三、實(shí)驗(yàn)題

7.（2022?上海金山?統(tǒng)考一模）在“研究共點(diǎn)力合成”的實(shí)驗(yàn)中，

（1）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)了如圖a所示的動(dòng)作，該操作有什么錯(cuò)誤之處？。

（2）正確操作后，兩個(gè)彈簧秤拉動(dòng)得到如圖b所示的兩個(gè)力耳和心，一個(gè)彈簧桿拉動(dòng)

得到如圖b所示的力Fjo用作圖法求出耳和Fz的合力F（保留必要作圖痕跡）

φ

③產(chǎn)可近似替代"與B④求兩個(gè)力的

②月與巴作為鄰邊畫出的平卜一的共同作用效果（即廠一合力可用平行

行四邊形對(duì)角線口與尸3近似可認(rèn)為是K與乃的合力）。四邊形定則。

相等。

8.（2022?上海金山?統(tǒng)考一模）“用DlS研究在溫度不變時(shí)，一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)與

體積的關(guān)系”實(shí)臉：

（1）封閉氣體的壓強(qiáng)P用傳感器測(cè)量，體積V由讀出。

（2）除了保持注射器內(nèi)封閉氣體的質(zhì)量不變之外，還應(yīng)該保持封閉氣體的

不變,采取的主要措施是緩慢推動(dòng)活塞和。

（3）圖線a、b、C是三位同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別得到的葉/圖像。若a、6是不重合的

兩條雙曲線，C與。相交，則（）

A.a、。不重合是由于。氣體質(zhì)量大

B.a、6不重合是由于6氣體溫度高

C.產(chǎn)生C圖線可能是容器密閉性不好

D.產(chǎn)生C圖線可能是推動(dòng)活塞過于快速

9.（2021?上海金山?統(tǒng)考一模）在“用單分子油膜估測(cè)分子直徑”的實(shí)驗(yàn)中，需要配

制低濃度的油酸酒精溶液而不使用純油酸滴入蒸發(fā)皿中的水面，原因是。

注射器滴下的一滴溶液體積約0.005mL,分子直徑約1（Γ'°m,則配制的溶液濃度相對(duì)合

理的是（選填“10%”、“1%”或“0.1%”）。

10.（2021?上海金山?統(tǒng)考一模）“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

（1）本實(shí)驗(yàn)用到的傳感器是為讓標(biāo)尺盤處于豎直平面內(nèi)，標(biāo)尺盤上的垂直

線與自然下垂的擺線要（選填“平行”或“垂直”）o

（2）某同學(xué)以擺錘運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)為零勢(shì)能面，在離開最低點(diǎn)一定高度〃處靜止釋放擺錘，

測(cè)量擺錘到達(dá)最低點(diǎn)的瞬時(shí)速度，測(cè)得動(dòng)能與重力勢(shì)能的三組數(shù)據(jù)。由第1組數(shù)據(jù)可估

算出擺錘下落高度萬約為m0

擋光時(shí)間（S）最低點(diǎn)處動(dòng)能（J）釋放點(diǎn)處重力勢(shì)能（J）

10.0046980.01090.0110

20.0046590.01110.0110

30.0046190.01130.0110

擺錘寬度：O.0080m

（3）該同學(xué)根據(jù)上述三組數(shù)據(jù)中動(dòng)能與重力勢(shì)能近似相等，得出：擺錘在釋放后，擺動(dòng)

整個(gè)過程近似滿足機(jī)械能守恒。這一推斷證據(jù)（選填“充分”或“不充

分”），理由是?

參考答案：

1.D

【詳解】兩地溫度相同，則分子平均動(dòng)能不變；由波義耳定律可知桶內(nèi)氣體體積增大壓強(qiáng)減

小，故選D。

2.B

【詳解】AC.氣泡的溫度不變，則平均動(dòng)能不變，選項(xiàng)AC錯(cuò)誤；

BD.氣泡從湖底上升到湖面，則氣泡內(nèi)氣體的壓強(qiáng)減小，則對(duì)氣泡壁單位面積的平均作用力

減小，選項(xiàng)B正確，D錯(cuò)誤。

故選Bo

3.D

【詳解】AC.由于是密閉玻璃杯內(nèi)的氣體，質(zhì)量一定，體積一定，則分子數(shù)不變，密度不變，

故AC錯(cuò)誤；

B.溫度升高，氣體分子的平均動(dòng)能增加，但不是每個(gè)分子的動(dòng)能都增加，故B錯(cuò)誤；

D.變化為等容變化，溫度升高，分子密度不變但分子平均動(dòng)能增大，故每秒撞擊單位面積

的器壁的分子數(shù)增多，故D正確。

故選Do

4.2.5poApo

【詳解】［1］［2］兩擋板向上總共可承受的最大作用力大小為2儂，初始?jí)簭?qiáng)最大為仇“，有

（PE_Po）S_mg=2mg

且

mg=^p0S

解得

PmaX=4P0

初始?jí)簭?qiáng)最小為活塞承受向下的作用力大小為3砥',平衡后氣體體積不能小于初始的

一半，有

為+網(wǎng)等=2Pnwl

?

解得

Pmin=25Po

V

5.將油膜看作是單分子油膜（將油分子看作球形或?qū)⒂头肿涌醋骶o密排列）—

nS

【詳解】［1］在“用單分子油膜估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，進(jìn)行了理想化的假設(shè)，如：將油

膜看作是單分子油膜（將油分子看作球形或?qū)⒂头肿涌醋骶o密排列）。

［2］若已知〃滴油的總體積為匕一滴油所形成的油膜面積為S,則一個(gè)油分子的直徑為

d」=上

SnS

PPgh

6.等溫壓縮0l

PLPgh

【詳解】[1][2]三通管不是絕熱管，打開閥門后，4端氣體進(jìn)行等溫變化，設(shè)管的橫截面

秋是S,閥門打開前，封閉氣體的壓強(qiáng)是月，打開后，壓強(qiáng)為巴，根據(jù)玻意耳定律

W=W2

h=R+Pg?2h

R=P?+Pgh

并且

K=is,V2=IS

聯(lián)立可得

「

l-p2Pgh[

P0-

由上式可看出，氣柱的長度減小了，則封閉氣體經(jīng)歷了等溫壓縮。

致E=2.0N3.0見解析

【詳解】(1)[1]該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中的操作錯(cuò)誤或不妥之處有：彈簧拉力方向與細(xì)繩方向不一

致。

(3)[4]用彈簧測(cè)力計(jì)分別測(cè)出后和Q、B的大小，并記下它們的方向，作出后和尸,、F2

的圖示。

8.壓強(qiáng)注射器上的刻度溫度手不要握住注射器封閉有氣體的部分C

【詳解】（1）[1][2]封閉氣體的壓強(qiáng)P用壓強(qiáng)傳感器測(cè)量，體積/由注射器上的刻度讀出。

（2）[3][4]除了保持注射器內(nèi)封閉氣體的質(zhì)量不變之外，還應(yīng)該保持封閉氣體的溫度不變，

采取的主要措施是緩慢推動(dòng)活塞和手不要握住注射器封閉有氣體的部分。

（3）[5]AB.根據(jù)

PV=CT

質(zhì)量越大，則p/乘積越大，圖像離原點(diǎn)越遠(yuǎn)；溫度越高，PV乘積越大，圖像離原點(diǎn)越遠(yuǎn),

則AB錯(cuò)誤；

C.若壓縮氣體時(shí)，注射器密閉性不好，則質(zhì)量減小，則0，乘積減小，則出現(xiàn)圖像C的情況，

選項(xiàng)C正確；

D.若推動(dòng)活塞過于快速，則氣體的溫度升高，則0/乘積會(huì)變大，不會(huì)出現(xiàn)圖像C的情況，

選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選Co

9.純油酸無法散開成為單分子油膜0.1%

【詳解】[1]純油酸無法散開成為單分子油膜，低濃度的油酸酒精溶液滴在水面上可以形成

單分子油膜，形成單分子油膜是本實(shí)驗(yàn)的先決條件；

[2]設(shè)油酸酒精溶液的濃度為η,每滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為

HO.005〃（單位Cm3）

從實(shí)驗(yàn)中知道：一滴油酸酒精溶液在水面上可以形成單分子油膜的面積約為5=500Cm2。油酸

V

分子直徑的數(shù)量級(jí)為HlOT°m=1（T8cm,根據(jù)分子直徑的計(jì)算式d=不，代入數(shù)據(jù)有