2025年高考物理热学实验专项训练试卷及答案

2025年高考物理热学实验专项训练试卷及答案考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、单项选择题：下列各题只有一个选项正确，请将正确选项的字母填在答题卡相应位置。1.在“用温度计测量水的温度”的实验中，关于温度计的使用，下列说法正确的是A.使用前必须检查温度计的量程和分度值B.测量时，温度计的玻璃泡应与待测液体充分接触，但不能碰到容器底或容器壁C.温度计可以离开待测液体后读取示数D.为了方便读数，温度计的玻璃泡可以不完全浸入待测液体中2.关于理想气体状态方程PV/T=C，下列说法正确的是A.气体的体积增大时，其压强一定减小B.气体的温度升高时，其压强一定增大C.该方程适用于任何气体，只要气体是理想气体D.在等温过程中，PV/T的值保持不变3.在“测量金属块的比热容”实验中，使用量热器的主要目的是A.测量金属块的质量B.准确测量金属块的初温和末温C.减小热量损失，使金属块放出的热量尽可能多地被水吸收D.防止金属块温度过高而烫伤实验者4.下列关于物态变化的说法中，正确的是A.熔化是物质从固态变为液态的过程，吸热B.汽化是物质从液态变为固态的过程，放热C.液化是物质从气态变为液态的过程，放热D.升华是物质从液态直接变为气态的过程，吸热5.在“探究影响动能定理验证实验”中，使用气垫导轨的目的是A.使滑块运动得更慢B.使滑块受到的摩擦力更小C.使滑块的运动更接近匀速直线运动D.使滑块更容易获得较大的速度二、多项选择题：下列各题有多个选项正确，请将正确选项的字母填在答题卡相应位置。6.下列关于热力学第一定律ΔU=Q+W的说法中，正确的是A.物体吸收热量，其内能一定增加B.物体对外做功，其内能一定减少C.物体的内能增加，一定是外界对物体做了功D.物体的内能增加，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功7.在“用DIS测量空气比热容”的实验中，下列操作或现象中，会导致测量结果偏小的是A.空气缸与外界有热交换B.空气缸的质量测量偏小C.空气缸的初温测量偏高D.空气缸的末温测量偏低8.下列关于实验误差的说法中，正确的是A.误差是实验中不可避免的B.错误是由于操作不规范造成的，属于粗心，可以避免C.减小误差的方法之一是多次测量求平均值D.系统误差可以通过改进实验方法来减小9.在“研究一定质量气体压强与体积的关系”实验中，下列说法正确的是A.实验中应保持气体的温度不变B.实验中应保持气体的质量不变C.测量压强时，应缓慢读取数字式压力计的示数D.实验结束后，应先撤去压强传感器，再移开气垫导轨上的滑块10.下列关于量热器使用的说法中，正确的是A.量热器由内筒、外筒、木架、软木塞或泡沫塑料构成B.实验中，内筒应该放入外筒中，并加盖软木塞，以减少热量散失C.量热器内筒的质量在实验前需要测量D.量热器外筒的质量在实验前需要测量，并在计算中考虑其吸热三、填空题：请将答案填在答题卡相应位置。11.在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，已知油酸的体积为5.0×10⁻⁶mL，滴入水中形成的油膜面积为20cm²，则油酸分子的直径约为_______m。12.在“验证玻意耳定律”的实验中，用注射器测量气体的体积，需要测量的物理量还有_______和_______。13.在“测量水的汽化热”的实验中，需要测量水的质量、水初温、水末温（水沸腾时的温度）、_______的质量以及_______的初温和末温。14.用温度计测量某液体的温度，读数为98.6℃，若温度计的实际零点偏移了0.2℃，则该液体的实际温度约为_______℃。15.在“用DIS探究一定质量气体压强与温度的关系”实验中，保持气体的体积不变，改变气体的温度，记录多组压强P和温度T的数据，通过描点法绘制P-T图像，得到的图像应是一条通过原点的直线，其斜率表示_______。四、简答题：请将答案写在答题卡相应位置。16.简述“测量金属块比热容”实验中，需要测量的物理量，并写出计算金属块比热容的表达式。17.在“验证热力学第一定律”的实验中（例如使用气垫导轨），简述实验原理，并说明如何测量Q、W和ΔU。18.分析“测量金属块比热容”实验中，可能存在的系统误差有哪些？并提出相应的减小误差的方法。19.在“探究影响动能定理验证实验”中，除了气垫导轨，还需要哪些主要仪器？简述实验的主要步骤。20.为什么在“研究一定质量气体压强与体积的关系”实验中，要使用缓慢移动活塞的方法？如果快速移动活塞，会对实验结果产生什么影响？请解释原因。试卷答案一、单项选择题1.B2.C3.C4.A5.B二、多项选择题6.D7.ABD8.AD9.ABC10.ABC三、填空题11.5.0×10⁻¹⁰12.大气压强；注射器全部刻度的长度（或注射器的容积）13.蒸汽；温度计（或量热器）14.98.415.气体压强P与温度T的比值（或气体的压强系数）四、简答题16.需要测量的物理量：金属块的质量m、金属块的初温t₀、金属块与水混合后的共同末温t、水的质量mₐ、水的初温t₀'。计算金属块比热容的表达式：c=(cₐmₐ(t-t₀')+cm₀(t₀-t))/(m(t₀-t))。其中cₐ为水的比热容，c为金属块的比热容，t₀'为水的初温，t₀为金属块的初温，t为混合后的共同末温。17.实验原理：根据动能定理，物体所受合外力做的功等于其动能的变化量。在本实验中，滑块从高处滑下，克服空气阻力做功，其动能增加量等于克服空气阻力做的功。通过测量滑块的高度差（或重力势能变化量）和速度变化量，可以验证W=ΔEk。测量Q、W和ΔU：Q为滑块克服空气阻力产生的内能增加量，可以通过测量滑块和轨道的温度升高来估算（或通过热学定律计算）；W为滑块克服空气阻力做的功，可以通过测量滑块的高度差h和质量m计算重力势能减少量（近似等于W），或通过测量速度变化量计算；ΔU为滑块的动能变化量，ΔU=1/2mv²，其中v为滑块进入或离开光电门时的速度。18.可能存在的系统误差：(1)量热器吸收热量：量热器本身（包括内筒、搅拌器、温度计等）会从金属块和水中吸收一部分热量，导致测量结果偏小。减小方法：选用质量大、导热性能好的量热器；实验前将量热器连同搅拌器、温度计等一起预热到接近水的初温。(2)热量向周围环境散失：金属块冷却和水分热的过程中，会有热量向周围空气散失，导致测量结果偏小。减小方法：使用盖子盖住量热器；实验过程尽量迅速；环境温度尽量低且稳定。(3)温度计浸入深度的影响：温度计玻璃泡如果接触容器底或壁，会测到容器温度而不是液体温度，导致测量结果偏大。减小方法：确保温度计玻璃泡只浸入液体中，不接触容器底和壁。(4)水的初温和金属块初温测量不准：如果初温测量偏高，会导致计算出的c值偏小；如果金属块初温测量偏低或水初温测量偏高，也会导致c值偏小。减小方法：多次测量取平均值；确保温度计读数稳定时再读数。19.主要仪器：气垫导轨、滑块、光电门、数字计时器（或DIS系统）、米尺、砝码。实验步骤：(1)调整气垫导轨水平。(2)在气垫导轨上放置滑块，滑块上安装挡光条。(3)在导轨一端放置光电门，连接数字计时器。(4)在滑块上添加砝码，记录砝码质量m。(5)将滑块从导轨同一位置由静止释放，记录滑块通过第一个光电门的时间t₁和通过第二个光电门的时间t₂。(6)改变滑块上砝码的质量，重复步骤(5)多次。(7)处理数据，计算不同情况下滑块通过光电门时的速度，分析速度平方与对应砝码质量（或受力）的关系。20.使用缓慢移动活塞的方法是为了使气体