(2010-2020)高考全国1卷物理试题分类解析——专题13 热学 (原卷版)

十年高考真题：热学主题内容要求说明分子动理论与统计观点分子动理论的基本观点和实验依据阿伏加德罗常数气体分子运动速率的统计分布温度、内能ⅠⅠⅠⅠ固体、液体与气体固体的微观结构、晶体和非晶体液晶的微观结构液体的表面张力现象气体实验定律理想气体饱和蒸气、未饱和蒸气、饱和蒸气压相对湿度ⅠⅠⅠⅡⅠⅠⅠ热力学定律与能量守恒热力学第一定律能量守恒定律热力学第二定律ⅠⅠⅠ单位制中学物理中涉及的国际单位制的基本单位和其他单位，例如摄氏度、标准大气压Ⅰ知道国际单位制中规定的单位符号实验用油膜法估测分子的大小要求会正确使用温度计1.（2013年新课标Ⅰ卷T33）（1）两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近。

在此过程中，下列说法正确的是______。

A．分子力先增大，后一直减小 B．分子力先做正功，后做负功C．分子动能先增大，后减小 D．分子势能先增大，后减小E．分子势能和动能之和不变2.（2019年新课标Ⅰ卷T33）（1）某容器中的空气被光滑活塞封住，容器和活塞绝热性能良好，空气可视为理想气体。

初始时容器中空气的温度与外界相同，压强大于外界。

现使活塞缓慢移动，直至容器中的空气压强与外界相同。

此时，容器中空气的温度__________（填“高于”“低于”或“等于”）外界温度，容器中空气的密度__________（填“大于”“小于”或“等于”）外界空气的密度。

（2）热等静压设备广泛用于材料加工中。

该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理，改部其性能。

一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为013 m3，炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中。

已知每瓶氩气的容积为3.2×10-2 m3，使用前瓶中气体压强为1.5×107 Pa，使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106 Pa；室温温度为27 ℃。

历年(2020-2024)全国高考物理真题分类(热力学第一定律)汇编一、多选题1．（2023ꞏ山东ꞏ统考高考真题）一定质量的理想气体，初始温度为300K，压强为5110Pa。

经等容过程，该气体吸收400J的热量后温度上升100K；若经等压过程，需要吸收600J的热量才能使气体温度上升100K。

下列说法正确的是（）A．初始状态下，气体的体积为6L B．等压过程中，气体对外做功400JC．等压过程中，气体体积增加了原体积的14D．两个过程中，气体的内能增加量都为400J2．（2023ꞏ全国ꞏ统考高考真题）对于一定量的理想气体，经过下列过程，其初始状态的内能与末状态的内能可能相等的是（ ）A．等温增压后再等温膨胀B．等压膨胀后再等温压缩C．等容减压后再等压膨胀D．等容增压后再等压压缩E．等容增压后再等温膨胀3．（2023ꞏ全国ꞏ统考高考真题）在一汽缸中用活塞封闭着一定量的理想气体，发生下列缓慢变化过程，气体一定与外界有热量交换的过程是（）A．气体的体积不变，温度升高B．气体的体积减小，温度降低C．气体的体积减小，温度升高D．气体的体积增大，温度不变E．气体的体积增大，温度降低4．（2023ꞏ山西ꞏ统考高考真题）如图，一封闭着理想气体的绝热汽缸置于水平地面上，用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为f、g、h三部分，活塞与汽缸壁间没有摩擦。

初始时弹簧处于原长，三部分中气体的温度、体积、压强均相等。

现通过电阻丝对f中的气体缓慢加热，停止加热并达到稳定后（ ）A．h中的气体内能增加B．f与g中的气体温度相等C．f与h中的气体温度相等D．f与h中的气体压强相等5．（2022ꞏ天津ꞏ高考真题）采用涡轮增压技术可提高汽车发动机效率。

将涡轮增压简化为以下两个过程，一定质量的理想气体首先经过绝热过程被压缩，然后经过等压过程回到初始温度，则（）A．绝热过程中，气体分子平均动能增加B．绝热过程中，外界对气体做负功C．等压过程中，外界对气体做正功D．等压过程中，气体内能不变6．（2022ꞏ湖南ꞏ统考高考真题）利用“涡流效应”可实现冷热气体的分离。

（精编）2020年全国统一高考物理试卷（全国Ⅰ卷）一、选择题：本题共8小题，每小题6分。

共48分。

在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~8题有多项符合题目要求。

全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1. 行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体，若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是（ ） A.增加了司机单位面积的受力大小 B.减少了碰撞前后司机动量的变化量 C.将司机的动能全部转换成汽车的动能D.延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积2. 火星的质量约为地球质量的110，半径约为地球半径的12，则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为（ ） A.0.2 B.0.4 C.2.0 D.2.53. 如图，一同学表演荡秋千，已知秋千的两根绳子均为10m ，该同学和秋千踏板的总质量约为50kg ，绳的质量忽略不计，当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8m/s ，此时每根绳子平均承受的拉力约为（ ）A.200NB.400NC.600ND.800N4. 图（a ）所示的电路中，K 与L 间接一智能电源，用以控制电容器C 两端的电压U C ，如果U C 随时间t 的变化如图（b ）所示，则下列描述电阻R 两端电压U R 随时间t 变化的图像中，正确的是（ ）A. B.C. D.5. 一匀强磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示，ab 为半圆，ac 、bd 与直径ab 共线，ac 间的距离等于半圆的半径，一束质量为m 、电荷量为q(q >0) 的粒子，在纸面内从c 点垂直于ac 射入磁场，这些粒子具有各种速率．不计粒子之间的相互作用．在磁场中运动时间最长的粒子，其运动时间为（ ）A.7πm 6qBB.5πm 4qBC.4πm 3qBD.3πm 2qB6. 下列核反应方程中， X 1，X 2，X 3，X 4代表α粒子的有（ ）A.12H+12H →01n +X 1B.12H+13H →01n +X 2C.92235U+01n →56144Ba+3689Kr +3X 3D.01n+36Li →13H +X 47. 一物块在高3.0m 、长5.0m 的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s 的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10m/s 2，则（ ）A.物块下滑过程中机械能不守恒B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.5C.物块下滑时加速度的大小为6.0m/s2D.当物块下滑2.0m时机械能损失了12J8. 如图，U形光滑金属框abcd置于水平绝缘平台上，ab和dc边平行，和bc边垂直，ab、dc足够长，整个金属框电阻可忽略，一根具有一定电阻的导体棒MN置于金属框上，用水平恒力F向右拉动金属框，运动过程中，装置始终处于竖直向下的匀强磁场中，MN与金属框保持良好接触，且与bc边保持平行．经过一段时间后（）A.金属框的速度大小趋于恒定值B.金属框的加速度大小趋于恒定值C.导体棒所受安培力的大小趋于恒定值D.导体棒到金属框bc边的距离趋于恒定值二、非选择题9. 某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻R x，所用电压表的内阻为1kΩ，电流表内阻为0.5Ω．该同学采用两种测量方案，一种是将电压表跨接在图（a）所示电路的O、P两点之间，另一种是跨接在O、Q两点之间．测量得到如图（b）所示的两条U−I图线，其中U与I分别为电压表和电流表的示数．回答下列问题：（1）图（b）中标记为Ⅱ的图线是采用电压表跨接在________（填“O、P”或“O、Q”）两点的方案测量得到的．（2）根据所用实验器材和图（b）可判断，由图线________（填“Ⅰ ”或“Ⅱ”）得到的结果更接近待测电阻的真实值，结果为________Ω（保留1位小数）．（3）考虑到实验中电表内阻的影响，需对（2）中得到的结果进行修正，修正后待测电阻的阻值为________Ω（保留1位小数）．10. 某同学用如图所示的实验装置验证动量定理，所用器材包括：气垫导轨、滑块（上方安装有宽度为d的遮光片）、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等．实验步骤如下：（1）开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间________时，可认为气垫导轨水平；（2）用天平测砝码与砝码盘的总质量m1、滑块（含遮光片）的质量m2；（3）用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，并让细线水平拉动滑块；（4）令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动，和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处的光电门的遮光时间Δt1、Δt2及遮光片从A运动到B所用的时间t12；（5）在遮光片随滑块从A运动到B的过程中，如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力，拉力冲量的大小I=________，滑块动量改变量的大小Δp=________；（用题中给出的物理量及重力加速度g表示）（6）某次测量得到的一组数据为：d=1.000cm，m1=1.50×10−2kg，m2=0.400kg，Δt1=3.900×10−2s，Δt 2=1.270×10−2s ，t 12=1.50s ，取g =9.80m/s 2．计算可得I =________ N ⋅s ，Δp =________kg ⋅m ⋅s −1；（结果均保留3位有效数字）（7）定义δ=|I−Δp I|×100%，本次实验δ=________ %（保留1位有效数字）．11. 我国自主研制了运−20重型运输机．飞机获得的升力大小F 可用F =kv 2描写，k 为系数；v 是飞机在平直跑道上的滑行速度，F 与飞机所受重力相等时的v 称为飞机的起飞离地速度，已知飞机质量为1.21×105kg 时，起飞离地速度为66m/s ；装载货物后质量为1.69×105kg ，装载货物前后起飞离地时的k 值可视为不变． （1）求飞机装载货物后的起飞离地速度；（2）若该飞机装载货物后，从静止开始匀加速滑行1521m 起飞离地，求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间．12. 在一柱形区域内有匀强电场，柱的横截面积是以O 为圆心，半径为R 的圆，AB 为圆的直径，如图所示．质量为m ，电荷量为q(q >0) 的带电粒子在纸面内自A 点先后以不同的速度进入电场，速度方向与电场的方向垂直．已知刚进入电场时速度为零的粒子，自圆周上的C 点以速率v 0穿出电场，AC 与AB 的夹角θ=60∘．运动中粒子仅受电场力作用．（1）求电场强度的大小；（2）为使粒子穿过电场后的动能增量最大，该粒子进入电场时的速度应为多大？（3）为使粒子穿过电场前后动量变化量的大小为mv 0，该粒子进入电场时的速度应为多大？13. 分子间作用力F 与分子间距r 的关系如图所示， r =r 1时， F =0，分子间势能由r 决定，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零，若一分子固定于原点O ，另一分子从距O 点很远处向O 点运动，在两分子间距减小到r 2的过程中，势能________（填“减小”“不变”或“增大”）；在间距由r 2减小到r 1的过程中，势能________（填“减小”“不变”或“增大”）；在间距等于r 1处，势能________（填“大于”“等于”或“小于”）零．14. 甲、乙两个储气罐储存有同种气体（可视为理想气体），甲罐容积为V ，罐中气体的压强为p ；乙罐的容积为2V ，罐中气体的压强为12p ，现通过连接两罐的细管把甲罐中的部分气体调配到乙罐中去，两罐中气体温度相同且在调配过程中保持不变，调配后两罐中气体的压强相等．求调配后： （1）两罐中气体压强；（2）甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比．15. 在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有（ ） A.雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声B.超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化C.观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低D.同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同E.天文学上观察到双星（相距较近、均绕它们连线上某点做圆周运动的两颗恒星）光谱随时间的周期性变化16. 一振动片以频率f 做简谐振动时，固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上a 、b 两点，两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样．c 是水面上的一点，a 、b 、c 间的距离均为l ，如图所示．已知除c 点外，在ac 连线上还有其他振幅极大的点，其中距c 最近的点到c的距离为38l ．求：（1）波的波长；（2）波的传播速度．参考答案与试题解析（精编）2020年全国统一高考物理试卷（全国Ⅰ卷）一、选择题：本题共8小题，每小题6分。

11年高考（2010-2020年）全国1卷物理试题分类解析（解析版）专题02 力一、选择题（2020年第1题）1.行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。

若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是（ ） A. 增加了司机单位面积的受力大小 B. 减少了碰撞前后司机动量的变化量 C. 将司机的动能全部转换成汽车的动能D. 延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积【答案】D【解析】A ．因安全气囊充气后，受力面积增大，故减小了司机单位面积的受力大小，故A 错误； B ．根据0mv mv P -=∆有无安全气囊司机初动量和末动量均相同，所以动量的改变量也相同，故B 错误； C ．因有安全气囊的存在，司机和安全气囊接触后会有一部分动能转化为气体的内能，不能全部转化成汽车的动能，故C 错误；D ．因为安全气囊充气后面积增大，司机的受力面积也增大，在司机挤压气囊作用过程中由于气囊的缓冲故增加了作用时间，故D 正确。

故选D 。

1.（2010年）15．一根轻质弹簧一端固定，用大小为1F 的力压弹簧的另一端，平衡时长度为1l ；改用大小为2F 的力拉弹簧，平衡时长度为2l 。

弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为A ．2121F F l l -- B.2121F F l l ++ C.2121F F l l +- D.2121F F l l -+【答案】C【解析】根据胡克定律有：)(101l l k F -=，)(022l l k F -=，解得：k=2121F F l l +-。

本题考查弹簧的胡克定律。

注意：一个是压缩，一个是伸长。

2.（2010年）18．如图所示，一物块置于水平地面上。

当用与水平方向成060角的力1F 拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成030角的力2F 推物块时，物块仍做匀速直线运动。

若1F 和2F 的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为A.31-B.23-C.3122-D.1-32【解析】物体受重力mg 、支持力N 、摩擦力f 、已知力F ，处于平衡状态，根据平衡条件，有)60sin (60cos 0101F mg F -=μ，)30sin (30cos 0202F mg F +=μ，联立解得：=μ23-，选B 。

11年高考（2010-2020年）全国1卷物理试题分类解析（解析版）专题14 机械振动和机械波（2020年高考）[物理——选修3-4]15.在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有__________。

A. 雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声B. 超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化C. 观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低D. 同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同E. 天文学上观察到双星（相距较近、均绕它们连线上某点做圆周运动的两颗恒星）光谱随时间的周期性变化【答案】BCE【解析】A．之所以不能同时观察到是因为声音的传播速度比光的传播速度慢，所以A错误；B．超声波与血液中的血小板等细胞发生反射时，由于血小板的运动会使得反射声波的频率发生变化，B正确；C．列车和人的位置相对变化了，所以听得的声音频率发生了变化，所以C正确；D．波动传播速度不一样是由于波的波长不一样导致的，D错误；E．双星在周期性运动时，会使得到地球的距离发生周期性变化，故接收到的光频率会发生变化，E正确。

故选BCE。

16.一振动片以频率f做简谐振动时，固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上a、b两点，两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样。

c是水面上的一点，a、b、c间的距离均为l，如图所示。

已知除c点外，在ac连线上还有其他振幅极大的点，其中距c最近的点到c的距离为38l。

求：（i）波的波长；（ii）波的传播速度。

【答案】（i ）14l ；（ii ）14fl 【解析】（i ）设与c 点最近的振幅极大点为d ，则3588ad l l l =-=根据余弦定理2272cos 608bdcd bc bc cd l =+-⨯︒=根据干涉加强点光程差的关系：12x x x n λ∆=-=（最近的，n=1） 即14bd ad l -=，所以波长为14l（ii ）由于受迫振动的频率取决于受迫源的频率由v f λ=得，14v fl =。

绝密★启用前 2010年普通高等学校招生全国统一考试理综物理部分（课标Ⅰ卷）全解全析 试卷副标题 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第I 卷（选择题） 请点击修改第I 卷的文字说明 一、选择题 1．在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献。

下列说法正确的是 A ．奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象 B ．麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在 C ．库仑发现了点电荷的相互作用规律：密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值 D ．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律：洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律 2．一根轻质弹簧一端固定，用大小为的力压弹簧的另一端，平衡时长度为；改用大小为的力拉弹簧，平衡时长度为，弹簧在拉伸或压缩时均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为 （ ） A. B. C. D. 3．如图所示，在外力作用下某质点运动的t υ-图象为正弦曲线。

从图中可以判断 A ．在10~t 时间内，外力做正功B ．在10~t 时间内，外力的功率逐渐增大C ．在2t 时刻，外力的功率最大D ．在13~t t 时间内，外力做的总功为零 4．静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器。

某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板，图中直线ab 为该收尘板的横截面。

工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如图所示；粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上。

若用粗黑曲线表示原来静止于P 点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)5．如图所示，一物块置于水平地面上。

当用与水平方向成060角的力1F 拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成030角的力2F 推物块时，物块仍做匀速直线运动。

若1F 和2F 的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为A 1B ．2C 12- D ．6．电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。

11年高考（2010-2020年）全国1卷物理试题分类解析（原卷版）第6章机械能一、选择题（2020年第7题）7.一物块在高3.0m 、长5.0m 的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s 的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10m/s 2。

则（）A.物块下滑过程中机械能不守恒B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.5C.物块下滑时加速度的大小为6.0m/s 2D.当物块下滑2.0m 时机械能损失了12J1.（2010年）16．如图所示，在外力作用下某质点运动的t v 图象为正弦曲线。

从图中可以判断A ．在10~t 时间内，外力做正功B ．在10~t 时间内，外力的功率逐渐增大C ．在2t 时刻，外力的功率最大D ．在13~t t 时间内，外力做的总功为零2.（2011年）15.一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用。

此后，该质点的动能可能：A.一直增大B.先逐渐减小至零，再逐渐增大C.先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小D.先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大3.（2011年）16.一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。

假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是A.运动员到达最低点前重力势能始终减小B.蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C.蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D.蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关4.（2013年）21．2012年11日，“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。

图（a）为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。

飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止。

某次降落，以飞机着舰为计时零点，飞机在t=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置，其着舰到停止的速度-时间图线如图（b）所示。

10年高考（2010-2019年）全国1卷物理试题分类解析第13章 热学1.（2010年）33.[物理——选修3-3]（1）（5分）关于晶体和非晶体，下列说法正确的是 （填入正确选项前的字母）A.金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体B.晶体的分子（或原子、离子）排列是有规则的C.单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点D.单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的（2）（10分）如图所示，一开口气缸内盛有密度为ρ的某种液体；一长为l 的粗细均匀的小瓶底朝上漂浮在液体中，平衡时小瓶露出液面的部分和进入小瓶中液柱的长度均为4l 。

现用活塞将气缸封闭（图中未画出），使活塞缓慢向下运动，各部分气体的温度均保持不变。

当小瓶的底部恰好与液面相平时，进入小瓶中的液柱长度为2l ，求此时气缸内气体的压强。

大气压强为p 0，重力加速度为g 。

【答案】（1）BC（2）【解析与答案】设当小瓶内气体的长度为34l 时，压强为1p ；当小瓶的底部恰好与液面相平时，瓶内气体的压强为2p ，气缸内气体的压强为3p 。

依题意gl p ρ21p 01+=① 由玻意耳定律 123()42l l p S p l S =-② 式中S 为小瓶的横截面积。

联立①②两式，得 2031()22p p gl ρ=+③ 又有2312p p gl ρ=+④ 联立③④式，得30324gl p p ρ=+⑤ 或者设气缸内气体的压强为p ，有=+s l gl p 43)21(0ρs l gl p 2)21(ρ+，解得gl p p ρ41230+=2.（2011年）33.【物理——选修3-3】（1）（6分）对于一定量的理想气体，下列说法正确的是______。

（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。

每选错一个扣3分，最低得分为0分）A 若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变B 若气体的内能不变，其状态也一定不变C 若气体的温度随时间不段升高，其压强也一定不断增大D 气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关E当气体温度升高时，气体的内能一定增大（2）（9分）如图，一上端开口，下端封闭的细长玻璃管，下部有长l1=66cm的水银柱，中间封有长l2=6.6cm 的空气柱，上部有长l3=44cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐。