上海市奉贤区三年（2021-2023）年高考物理一模试题按知识点分层-03热学、物理实验（基础题）

上海市奉贤区三年（2021-2023）年高考物理一模试题按知识点分层-03热学、物理实验（基础题）

一、单选题

1．（2022·上海奉贤·统考一模）下列物理量中的“−”表示方向的是（　　）

A．电势−5V B．气温−3℃ C．重力势能−12J D．速度−2m/s

2．（2022·上海奉贤·统考一模）两个分子间的作用力随分子间距离的变化如图所示，当分子间距从变为的过程中（　　）

A．分子势能一直减小 B．分子势能先减小后增大

C．分子势能一直增大 D．分子势能先增大后减小

3．（2022·上海奉贤·统考一模）如图，U形玻璃管两端封闭竖直静置，管内水银柱把管内气体分成两部分，此时两边气体温度相同，水银面高度差为h。若要使左右水银面高度差变大，则可行的方法是（　　）

A．同时升高相同的温度 B．玻璃管竖直匀速下落

C．同时降低相同的温度 D．玻璃管竖直加速下落

4．（2022·上海奉贤·统考一模）如图，一端封闭的玻璃管，开口向下竖直插在水银槽里，管内封有长度分别为L1和L2的两段气体。若把玻璃管缓慢向下插入少许，则管内气体的长度（　　）

A．L1变大，L2变大 B．L1变小，L2变小

C．L1不变，L2变小 D．L1变小，L2不变

5．（2022·上海奉贤·统考一模）在“用DIS探究气体的压强与体积的关系”实验中，某小组通过推活塞减小气体体积测得数据，并画出如图的p-图像，则可能原因是实验过程中（　　）

A．气体温度升高 B．气体漏出注射器

C．气体温度降低 D．气体漏进注射器

6．（2020·上海奉贤·统考一模）某物体温度升高后， 增大的是（　　）

A．分子平均动能 B．总分子势能 C．每一个分子的动能 D．每一个分子的势能

7．（2020·上海奉贤·统考一模）如图所示是一定质量的理想气体的P-T图像，按图示箭头从状态a变化到状态b，再变化到状态c。则在此过程中气体体积（　　）

A．先减小后增大 B．先减小后不变

C．先增大后减小 D．先增大后不变

8．（2020·上海奉贤·统考一模）如图，一端封闭的玻璃管，开口向下竖直插在水银槽里，管内封有长度分别为L1和L2的两段气体。若把玻璃管缓慢向上提起，但管口不离开液面，则管内气体的长度（　　）

A．L1和 L2都变小 B．L1和 L2都变大

C．L1变大，L2变小 D．L1变小，L2变大

二、填空题

9．（2022·上海奉贤·统考一模）某双层玻璃保温杯夹层中有少量空气，温度为27℃时，压强为3.0×103Pa、当夹层中空气的温度升高了10℃，则此时夹层中空气的压强为___________Pa、如图是温度升高前后空气分子速率分布规律示意图，则温度升高后相应的曲线是___________（选填“①”“②”）。

10．（2020·上海奉贤·统考一模）如图所示，两端封闭的均匀半圆（圆心为O）管道内封闭一定质量理想气体，管内有不计质量、可自由移动的、绝热活塞P，将管内气体分成两部分。开始时OP与管道的水平直径的夹角为θ=45°，此时两部分气体压强均为P0=1.0×105Pa，温度相同。

(1)若缓慢升高左侧气体的温度，而保持右侧气体温度不变，当活塞缓慢移动到管道最低点（不计摩擦）时，右侧气体的压强为___________ Pa。

(2)若缓慢升高左侧气体的温度时，为保持活塞位置不变，则右侧气体的温度同时缓慢升高，应为左侧气体温度 ___________倍。

三、实验题

11．（2022·上海奉贤·统考一模）如图，是“用单摆测定重力加速度”实验装置图。

（1）摆线的质量应___________摆球质量，某同学测得摆线悬点到球最上端的长度为，已知摆球的直径为，则该单摆的摆长为___________。

（2）实验中摆角不超过，主要是为了保证单摆在摆角小的情况下___________。

A．摆球做简谐振动

B．线的悬点不易松动

C．摆球能在竖直平面内摆动

D．记录次振动时间不要太长

（3）A、B两位同学分别实验，把实验数据绘制在同一个坐标系上，画出如图所示的图像。若A测得的重力加速度为（为已知量），根据图像可知B测得的重力加速度约为___________。

（4）某次实验测出的重力加速度偏大，可能原因是___________。

A．摆动过程中摆线悬点松动

B．开始计时时秒表过早按下

C．从悬点量到球的最上端作为摆长

D．每经过平衡位置振动次数记1次

12．（2022·上海奉贤·统考一模）如图是“用油膜法估测分子大小”实验，待油膜尽可能扩展，水面稳定后，成_______油膜，在玻璃板上画出油膜的轮廓如图中曲线。已知方格纸边长为1 cm，则油膜的面积约为______cm2。

13．（2022·上海奉贤·统考一模）在“用单摆测量重力加速度”的实验中，

（1）提供如图所示的甲、乙、丙三个装置，你认为应选用图_____（选填“甲”、“乙”或“丙”）来做实验较好，理由是___________。

（2）实验过程中，如图所示的A和B两种方式悬挂小球，A是摆线缠绕悬挂，B是摆线被夹住悬挂。你认为_____（选填“A”或“B”）悬挂方式较好，理由是___________。

（3）甲组同学现用摆长为90.0cm的单摆做实验，为使单摆做简谐振动，则开始时将摆球拉离平衡位置的距离应不超过_________cm。在实验数据交流时，乙组同学发现他们测得的48次摆动时间与甲组测得的50次摆动时间相等，实验操作都正确，可知乙组摆长为_________cm。

14．（2020·上海奉贤·统考一模）在“用DIS测定电源的电动势和内阻”实验中，器材如下：待测干电池组（两节完全相同干电池组成），电压传感器（量程-20V~+20V），电流传感器（-2A~+2A），滑动变阻器（0~20Ω，额定电流1 A），开关及若干导线。

(1)连接的实物电路图如图，检查发现电路中有一条导线连接不当，这条导线的编号是___________，理由是___________。

(2)改正这条导线的连接后开始实验，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器的___________端（选填“a”或“b”）。

(3)实验中调节滑动变阻器时，电流传感器示数变化明显但电压传感器示数变化不明显。为了解决这个问题，在电池组负极和开关之间串联一个阻值为5Ω的电阻，之后实验得到几组电压和电流读数，并作出U-I图像，如图。根据图像可知，每节干电池的电动势为___________V，内阻为___________Ω。

参考答案：

1．D

【详解】A．电势是标量，电势−5V，“−”表示电势比零电势低5V，“−”不表示方向，A错误；

B．温度是标量，气温−3℃，“−”表示温度比零度低3℃，“−”不表示方向，B错误；

C．重力势能是标量，重力势能−12J，“−”表示重力势能比零势能低12J，“−”不表示方向，C错误；

D．速度是矢量，速度−2m/s，“−”表示速度方向与正方向相反，“−”表示方向，D正确。

故选D。

2．B

【详解】由题图可知，当分子间距从变为的过程中，分子力体现为先引力，后斥力，所以分子力先做正功，后做负功，则分子势能先减小后增大。

故选B。

3．C

【详解】AC．假设两部分气体做等容变化，则根据

可得压强变化

则

而其中

若同时升高相同的温度，则左侧气体压强增加的多，所以左侧水银面上升，右侧水银面下降，左右水银面高度差变小；同理若同时降低相同的温度，则左侧气体压强减少的多，所以左侧水银面下降，右侧水银面上升，左右水银面高度差变大，故A错误，C正确；

B．玻璃管竖直匀速下落与静止放置，水银柱都处于平衡状态，所以两侧气体压强不变，左右水银面高度差不变，故B错误；

D．玻璃管竖直加速下落，水银柱处于失重状态，有向下的加速度，则有

假设左右水银面高度差不变，则可知左侧压强减小，右侧压强增大，由

可知左侧气体体积增大，右侧气体体积减小，则左右水银面高度差变小，故D错误。

故选C。

4．B

【详解】若把玻璃管缓慢向下插入少许，L2的长度减小，气体温度不变，由玻意耳定律可得

易知下部封闭气体的压强变大，设玻璃管中水银柱的长度为H，根据

可得上部封闭气体的压强变大，同理由玻意耳定律可判断出L1变小。

故选B。

5．A

【详解】根据

整理

图像斜率变大，则温度升高，故A正确BCD错误。

故选A。

6．A

【详解】温度是分子平均动能的标志，物体温度升高分子的平均动能增加，则不是每一个分子的动能都增大；

故选A。

【点睛】

7．C

【详解】根据理想气体状态方程公式

得

由图象可得

，，

所以从状态a变化到状态b，再变化到状态c在此过程中气体体积先增大后减小，故C正确，ABD错误。

故选C。

8．B

【详解】由玻意耳定律

把玻璃管缓慢向上提起，L2增大，P2减小，P1减小，L1增大，B正确，ACD错误。

故选B。

9．          ②

【详解】[1]由题意可知夹层中的气体发生等容变化，根据理想气体状态方程可知

代入数据解得

[2]温度升高，气体分子的平均动能变大，速率大的分子占比变大，所以温度升高后相应的曲线是②。

10．     1.5×105     1

【详解】(1)[1]对于管道右侧气体，由于气体做等温变化，则有：

p0V1＝p2V2

解得

p2＝1.5×105Pa

(2)[2]左右两边气体的体积均不变，则对左侧气体

对右侧气体

p左=p右

则

T左=T右

即右侧气体的温度应为左侧气体温度1倍。

11．     远小于          A          D

【详解】（1）[1]为减小实验误差，摆线的质量应远小于摆球质量。

[2]单摆的摆长

（2）[3]单摆在摆角很小的情况下才做简谐运动，单摆的摆角不能太大，一般不超过，否则单摆将不做简谐运动，故选A。

（3）[4] 由单摆的周期公式

得

由图

解得

（4）[5]A．摆动过程中摆线悬点松动，使摆线长度增加了，即摆长的测量值偏小，所以重力加速度的测量值就偏小，A错误；

B．开始计时时秒表过早按下，周期测量偏大，重力加速度的测量值就偏小，B错误；

C．从悬点量到球的最上端作为摆长，即摆长的测量值偏小，所以重力加速度的测量值就偏小，C错误；

D．每经过平衡位置振动次数记1次，全振动次数比实际值偏大，周期测量偏小，重力加速度的测量值就偏大，D正确。

故选D。

12．     单分子层     75

【详解】[1] “用油膜法估测分子大小”实验，待油膜尽可能扩展，水面稳定后，成为一个单分子层油膜；

[2] 已知方格纸边长为1 cm，一个方格的面积为1cm2，约有75个方格，则油膜的面积约为

S=1cm2×75=75 cm2

13．     乙     铁球的尺寸相比摆线长度小得多、摆线的质量相比铁球的质量可忽略、铁球摆动过程中受空气阻力的影响小得多     B     摆动过程中摆长可以保持不变     7.8     97.7

【详解】(1)[1][2]铁球的尺寸相比摆线长度小得多、摆线的质量相比铁球的质量可忽略、铁球摆动过程中受空气阻力的影响小得多，摆长不能过小，一般取1m左右的细线，故选乙；

(2)[3][4]如果选A装置，摆动过程中，摆长在不断变化，无法准确测量；B装置摆动过程中摆长可以保持不变，故选B装置；

(3)[5]当摆动的角度为5°时，摆球拉离平衡位置的距离最大，设为s，则根据题意得

故开始时摆球拉离平衡位置的距离应不超过7.8cm；

[6] 单摆的周期公式

设甲单摆的周期为T，乙单摆的周期为T′，根据题意知

25T=24T′

则

可得

14．     3     开关没有控制电压传感器     a     1.45     0.4

【详解】(1)[1][2]连接不当的导线的编号是3，理由是开关没有控制电压传感器；

(2)[3]闭合开关前，滑动变阻器阻值应该最大，即滑片P应置于滑动变阻器的a端。

(3)[4][5]根据图像可知，两节干电池的电动势为2.9V，则每节干电池的电动势为E=1.45V，内阻为