精品解析：江西省宜春市丰城中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

丰城中学2024-2025学年下学期高二第一次段考试卷 物理 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 关于机械波和电磁波，下列说法中错误的是（　　） A 都能产生反射、折射、干涉和衍射 B. 从一种介质进入另一种介质时机械波波速会改变而电磁波不会 C. 波的频率和周期都由波源决定，传播过程中不变 D. 都能传递信息和能量 2. 如图所示，振荡电路正在发生电磁振荡现象，某时刻线圈产生的磁场方向和电容器极板间的电场方向已经标明，则能表示电场能正在转化为磁场能并且振荡电流沿回路顺时针方向的是（　　） A. B. C. D. 3. 传感器是采集信息的一种重要元件，如图所示是一种电容式压力传感器，当待测压力作用于可动电极时，使它发生形变，从而改变传感器的电容。若流经灵敏电流计的电流方向向左时，指针向右偏。当待测压力突然增大时，下列说法中正确的是（　　） A. 电容器的电容将减小 B. 灵敏电流表指针向左偏转 C. M点的电势比N点的低 D. 若电流计示数稳定且不为零，说明压力F不再变化 4. 如图是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的示意图。R是光敏电阻，是保护定值电阻，日光充足时，电磁继电器把衔铁吸下，GH接入电路，太阳能电池板给蓄电池充满电，光线不足时，衔铁被弹簧拉起，与EF接入电路，蓄电池给LED路灯供电，路灯亮起，下列关于该电路说法中正确的是（　　） A. 该光敏电阻阻值随光照强度增大而增大 B. 增加太阳能电池板的电动势可以增加路灯照明时间 C. 并联更多的LED路灯可延长每天路灯照明时间 D. 增大保护电阻阻值可延长每天路灯照明时间 5. 如图甲所示为某同学设计的磁报警装置的示意图。是磁敏电阻，其阻值随磁感应强度变化的图线如图乙所示。和为两个电阻箱，a、b两端接报警器，当电压增大到某一值时，会触发报警器报警。下列说法正确的是（ ） A. 当处的磁场增强时，电流表示数增大 B. 当处的磁场增强时，a、b两端的电压减小 C. 增大的阻值，更容易触发报警器报警 D. 增大的阻值，更容易触发报警器报警 6. 某地某天的气温变化趋势如图甲所示，细颗粒物（等）的污染程度为中度，出现了大范围的雾霾。在11：00和14：00的空气分子速率分布曲线如图乙所示，横坐标v表示分子速率，纵坐标表示单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比。下列说法正确的是（　　） A. 细颗粒物在大气中的移动是由于细颗粒物分子的热运动 B. 图乙中实线表示11：00时的空气分子速率分布曲线 C. 细颗粒物无规则运动11：00时比14：00时更剧烈 D. 单位时间内空气分子对细颗粒物的平均撞击次数14：00时比12：00时多 7. 如图所示，内径均匀、两端开口的细V形管，B管竖直插入水银槽中，A管与B管之间的夹角为θ，A管中有一段长为h的水银柱保持静止，下列说法中正确的是（　　） A. B管内水银面比槽内水银面高h B. B管内水银面比槽内水银面高hcos θ C. B管内水银面比槽内水银面低hcos θ D. 管内封闭气体的压强比大气压强小h高水银柱产生的压强 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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。 8. 如图所示LC电路中，电容C为，电感L为1mH。已充电的平行板电容器两极板水平放置。开关S断开时，极板间有一带电的灰尘恰好静止。当开关S闭合时，灰尘在电容器内运动。已知LC振荡电路的振荡周期，不计带电灰尘对电路的影响，则（ ） A. 灰尘的加速度为g时，电感线圈中磁场能最大 B. 灰尘将在两极板间做单向直线运动，直至碰到极板 C. 从S闭合开始计时，经时，电感线圈中电流最大 D. 从S闭合开始计时，经时，电感线圈中电流最大 9. 如图所示为一保温箱温度报警器的简化电路图，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当电键闭合后，两小灯泡（电阻保持不变）均能发光，为放置在保温箱中的热敏电阻（阻值随温度的升高而减小），下列说法正确的是（　　） A. 当保温箱的温度升高时，电流表A的读数变大 B. 当保温箱的温度升高时，灯泡变亮、变暗 C. 电压表V的读数变小，说明保温箱的温度降低 D. 不管保温箱的温度升高还是降低，电压表的读数变化量和电流表的读数变化量之比不变 10. 如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立汽缸的活塞，使汽缸悬空而静止。设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同，则下列结论中正确（　　） A. 若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些 B. 若外界大气压减小，则汽缸的上底面距地面的高度将增大 C. 若气温升高，则汽缸的上底面距地面的高度将增大 D. 若气温升高，则活塞距地面的高度将减小 三、实验题（共2题，每空3分，共18分） 11. 如图所示，感应圈G上装两根带有球形电极的铜管a、b构成发射天线，两球的间隙约0.5cm。将一根导线弯成环状，导线两端安装两个小金属球。其间留有空隙，将导线固定到绝缘支架B上靠近感应线圈放置。让感应线圈工作，当电火花在铜管a、b上两个金属球间跳动时，支架B上导线环两端的两个小球间也有电火花跳动。据此回答下列问题。 当电火花在铜管a、b上的两个金属球间跳动时，必定建立了一个迅速变化的电磁场。这种变化的电磁场以________的形式在空间快速传播。当其经过导线环时，迅速变化的电磁场在导线环中激发出________，击穿导线环中的空气，使得导线环的空隙中也产生了电火花。在此实验中，感应圈及金属棒构成了电磁波的___________。 12. （1）如图所示的四个图反映“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是______（用符号表示）； （2）在该实验中，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有1mL纯油酸。用注射器测得1mL上述溶液有100滴，把2滴该溶液滴入盛水的浅盘里，画出油膜的形状如图所示，坐标格的正方形大小为。由此估算出油酸分子的直径是________m；（结果保留两位有效数字） （3）某同学通过测量出的数据计算分子直径时，发现计算结果比实际值偏大，可能是由于________。 A. 油酸未完全散开 B. 油酸酒精溶液浓度低于实际值 C. 计算油膜面积时，将所有不足一格方格记为一格 D. 求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴 四、计算题（13题10分，14题10分，15题16分，共36分） 13. 在标准状况下，有体积为V的水和体积为V的氧气(可视为理想气体)，已知水的密度为ρ，阿伏加德罗常数为，水的摩尔质量为M，在标准状况下lmol氧气的体积为Vo．求： (1)水和氧气中各有多少个分子； (2)水分子的直径和氧气中相邻两个分子之间的平均距离． 14. 如图所示为一测速计原理图，滑动触头P与某运动物体相连，当P匀速滑动时，电流表有一定电流通过，从电流表示数可得到运动物体的速度，已知电源电动势，内阻，AB为粗细均匀的电阻丝，阻值，长度，电容器电容，现测得电流表示数为0.05mA，方向由N流向M，试求物体速度的大小和方向。（提示：电容器的充放电电流远小于电阻丝AB中的电流，可以将整条电阻丝AB中的电流看作常数） 15. 如图，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻质弹簧连接，汽缸连接处有小卡销，活塞Ⅱ不能通过连接处。活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为、m，面积分别为、S，弹簧原长为l。初始时系统处于平衡状态，此时弹簧的伸长量为，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的温度为。已知活塞外大气压强为，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计弹簧的体积。（重力加速度常量g） （1）求弹簧的劲度系数； （2）缓慢加热两活塞间的气体，求当活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，活塞间气体的压强和温度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 丰城中学2024-2025学年下学期高二第一次段考试卷 物理 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 关于机械波和电磁波，下列说法中错误的是（　　） A. 都能产生反射、折射、干涉和衍射 B. 从一种介质进入另一种介质时机械波的波速会改变而电磁波不会 C. 波的频率和周期都由波源决定，传播过程中不变 D. 都能传递信息和能量 【答案】B 【解析】 【详解】A．反射、折射、干涉和衍射是波的特有属性，因此机械波和电磁波都能产生反射、折射、干涉和衍射，A正确； B．波从一种介质进入另一种介质时都会发生折射，速度都会改变，B错误； C．波的频率和周期都由波源决定，与介质无关，C正确； D．波都能传递信息和能量，D正确。 故选B。 2. 如图所示，振荡电路正在发生电磁振荡现象，某时刻线圈产生的磁场方向和电容器极板间的电场方向已经标明，则能表示电场能正在转化为磁场能并且振荡电流沿回路顺时针方向的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图示磁场根据安培定则可知，电路电流沿逆时针方向，由电容器极板间电场方向可知，电容器则此时正处于充电过程，磁场能正在转化为电场能，故A错误； B．由图示磁场根据安培定则可知，电路电流沿顺时针方向，由电容器极板间电场方向可知，电容器则此时正处于放电过程，电场能正在转化为磁场能，故B错误； C．由图示磁场根据安培定则可知，电路电流沿顺时针方向，由电容器极板间电场方向可知，电容器则此时正处于充电过程，磁场能正在转化为电场能，故C错误； D．由图示磁场根据安培定则可知，电路电流沿逆时针方向，由电容器极板间电场方向可知，电容器则此时正处于放电过程，电场能正在转化为磁场能，故D错误。 故选B。 3. 传感器是采集信息的一种重要元件，如图所示是一种电容式压力传感器，当待测压力作用于可动电极时，使它发生形变，从而改变传感器的电容。若流经灵敏电流计的电流方向向左时，指针向右偏。当待测压力突然增大时，下列说法中正确的是（　　） A. 电容器的电容将减小 B. 灵敏电流表指针向左偏转 C. M点的电势比N点的低 D. 若电流计示数稳定且不为零，说明压力F不再变化 【答案】C 【解析】 【详解】A．F向上压膜片电极，当待测压力突然增大时，由可知d减小，电容增大，故A错误； BC．由题可知，电容器的电压不变，若F向上压膜片电极，电容增大，根据可知电容器带电量增大，电容器充电，电路中形成逆时针方向的电流，则灵敏电流计指针向右偏；电流从N流向M，故M点的电势比N点的低，故C正确，B错误； D．若电流计示数稳定且不为零，说明电容器正在充放电，电容器的电容变化，说明压力F变化，故D错误。 故选C。 4. 如图是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的示意图。R是光敏电阻，是保护定值电阻，日光充足时，电磁继电器把衔铁吸下，GH接入电路，太阳能电池板给蓄电池充满电，光线不足时，衔铁被弹簧拉起，与EF接入电路，蓄电池给LED路灯供电，路灯亮起，下列关于该电路说法中正确的是（　　） A. 该光敏电阻阻值随光照强度增大而增大 B. 增加太阳能电池板的电动势可以增加路灯照明时间 C. 并联更多的LED路灯可延长每天路灯照明时间 D. 增大保护电阻阻值可延长每天路灯照明时间 【答案】D 【解析】 【详解】A．当电磁继电器内电流大，衔铁被吸下来，蓄电池开始充电。当电流小时衔铁拉与EF接触，蓄电池给LED路灯供电，根据闭合电路欧姆定律，当日光充足时光敏电阻R减小，电流大，衔铁被吸下来，该光敏电阻阻值随光照强度增大而减小，故A错误； B．蓄电池负责给路灯提供电源，增加太阳能电池板的电动势，对路灯的照明时间无影响，故B错误； C．LED灯的盏数不影响控制电路，考虑蓄电池容量一定，可能减少照明时间，故C错误； D．增大保护电阻，减小了电流，增大了照明时间，故D正确。 故选D。 5. 如图甲所示为某同学设计的磁报警装置的示意图。是磁敏电阻，其阻值随磁感应强度变化的图线如图乙所示。和为两个电阻箱，a、b两端接报警器，当电压增大到某一值时，会触发报警器报警。下列说法正确的是（ ） A. 当处的磁场增强时，电流表示数增大 B. 当处的磁场增强时，a、b两端的电压减小 C. 增大的阻值，更容易触发报警器报警 D. 增大的阻值，更容易触发报警器报警 【答案】C 【解析】 【详解】B．当处的磁场增强时，由图像可知其阻值变大，则电路的总电阻增大，由可知总电流变小，a、b两端的电压为 则a、b两端的电压增大，故B错误； A．根据并联分压可知，电流表的电流为 总电流变小，而变大，则电流表示数减小，故A错误； C．因越大越容易触发报警器报警；而增大阻值，总电阻增大，总电流变小，内阻和的电压变小，可知a、b两端的电压变大，故更容易触发报警器报警；故C正确； D．增大的阻值，总电阻增大，总电流变小，此时a、b两端的总电阻不变，则a、b两端的电压变小，要触发报警器报警更难，故D错误。 故选C。 6. 某地某天的气温变化趋势如图甲所示，细颗粒物（等）的污染程度为中度，出现了大范围的雾霾。在11：00和14：00的空气分子速率分布曲线如图乙所示，横坐标v表示分子速率，纵坐标表示单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比。下列说法正确的是（　　） A. 细颗粒物在大气中的移动是由于细颗粒物分子的热运动 B. 图乙中实线表示11：00时的空气分子速率分布曲线 C. 细颗粒物的无规则运动11：00时比14：00时更剧烈 D. 单位时间内空气分子对细颗粒物的平均撞击次数14：00时比12：00时多 【答案】D 【解析】 【详解】A．细颗粒物在大气中的移动是由于空气分子的热运动与气流的作用，A错误； B．由图乙可知实线对应的速率大的分子占的比例越大，对应的气体分子温度较高，所以图乙中实线表示14：00时的空气分子速率分布曲线，B错误； C．温度越高，细颗粒物的无规则运动越剧烈，所以细颗粒物的无规则运动14：00时比11：00时更剧烈，C错误； D．14：00时的气温高于12：00时的气温，空气分子的平均动能较大，单位时间内空气分子对细颗粒物的平均撞击次数较多，D正确。 故选D。 7. 如图所示，内径均匀、两端开口的细V形管，B管竖直插入水银槽中，A管与B管之间的夹角为θ，A管中有一段长为h的水银柱保持静止，下列说法中正确的是（　　） A. B管内水银面比槽内水银面高h B. B管内水银面比槽内水银面高hcos θ C. B管内水银面比槽内水银面低hcos θ D. 管内封闭气体的压强比大气压强小h高水银柱产生的压强 【答案】B 【解析】 【详解】以管中的水银柱为研究对象有 则管内封闭气体的压强 显然且管内水银面要比槽内水银面高出。 故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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。 8. 如图所示LC电路中，电容C为，电感L为1mH。已充电的平行板电容器两极板水平放置。开关S断开时，极板间有一带电的灰尘恰好静止。当开关S闭合时，灰尘在电容器内运动。已知LC振荡电路的振荡周期，不计带电灰尘对电路的影响，则（ ） A. 灰尘的加速度为g时，电感线圈中磁场能最大 B. 灰尘将在两极板间做单向直线运动，直至碰到极板 C. 从S闭合开始计时，经时，电感线圈中电流最大 D. 从S闭合开始计时，经时，电感线圈中电流最大 【答案】AB 【解析】 【详解】CD．振荡周期为 从S闭合开始计时，经（即），或经（即T），电容器充电完毕，电容器极板的电荷量最大，电感线圈中电流最小，CD错误； A．灰尘的加速度为g时，即灰层受到的电场力为0，电容器极板的电荷量为零，电感线圈中电流最大，磁场能最大，A正确； B．开关S断开时，灰尘恰好静止，开关S闭合后，在内，重力大于向上的电场力，灰层加速下降，在内，电场力向下，灰层加速下降，在内，重力大于向上的电场力，灰层加速下降，故灰尘将在两极板间做单向直线运动，直至碰到极板，B正确。 故选AB。 9. 如图所示为一保温箱温度报警器的简化电路图，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当电键闭合后，两小灯泡（电阻保持不变）均能发光，为放置在保温箱中的热敏电阻（阻值随温度的升高而减小），下列说法正确的是（　　） A. 当保温箱的温度升高时，电流表A的读数变大 B. 当保温箱的温度升高时，灯泡变亮、变暗 C. 电压表V的读数变小，说明保温箱的温度降低 D. 不管保温箱的温度升高还是降低，电压表的读数变化量和电流表的读数变化量之比不变 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．当保温箱温度升高时，的阻值减小，外电路总电阻减小，干路电流增大，电流表A的读数变大，灯泡L2变亮，电源的内电压增加，根据闭合电路欧姆定律得知灯泡L1两端电压减小，L1变暗，故A正确，B错误； C．根据闭合电路欧姆定律得知路端电压读数变小时，意味着外电路电阻减小，即热敏电阻的阻值减小，依题意可知保温箱的温度升高了。故C错误； D．根据可知，电压表的读数变化量和电流表的读数变化量之比为 故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立汽缸的活塞，使汽缸悬空而静止。设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同，则下列结论中正确（　　） A 若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些 B. 若外界大气压减小，则汽缸的上底面距地面的高度将增大 C. 若气温升高，则汽缸的上底面距地面的高度将增大 D. 若气温升高，则活塞距地面的高度将减小 【答案】BC 【解析】 【详解】AD．选择汽缸和活塞为整体，那么整体所受的大气压力相互抵消，若外界大气压增大、或者气温升高，弹簧弹力仍等于重力，则弹簧长度不发生变化，活塞距地面的高度不变，故AD错误； B．选择汽缸为研究对象，竖直向下受重力和大气压力p0S，向上受到缸内气体向上的压力p1S，物体受三力平衡 G+p0S=p1S 若外界大气压p0减小，p1一定减小，根据理想气体的等温变化 pV=C 当压强减小时，体积一定变大，所以汽缸的上底面距地面的高度将变大，故B正确； C．若气温升高，缸内气体做等压变化，由盖吕萨克定律 可知，当温度升高时，气体体积增大，汽缸上升，则汽缸的上底面距地面的高度将增大，故C正确； 故选BC。 三、实验题（共2题，每空3分，共18分） 11. 如图所示，感应圈G上装两根带有球形电极的铜管a、b构成发射天线，两球的间隙约0.5cm。将一根导线弯成环状，导线两端安装两个小金属球。其间留有空隙，将导线固定到绝缘支架B上靠近感应线圈放置。让感应线圈工作，当电火花在铜管a、b上两个金属球间跳动时，支架B上导线环两端的两个小球间也有电火花跳动。据此回答下列问题。 当电火花在铜管a、b上的两个金属球间跳动时，必定建立了一个迅速变化的电磁场。这种变化的电磁场以________的形式在空间快速传播。当其经过导线环时，迅速变化的电磁场在导线环中激发出________，击穿导线环中的空气，使得导线环的空隙中也产生了电火花。在此实验中，感应圈及金属棒构成了电磁波的___________。 【答案】 ①. 电磁波 ②. 感应电动势 ③. 发射器 【解析】 【详解】[1][2][3]当电火花在a、b上两个金属球间跳动时，必定建立一个迅速变化的电磁场，这种变化的电磁场以电磁波的形式在空间快速传播，当其经过导线环时，迅速变化的电磁场在导线环中激发出感应电动势，击穿导线环中的空气，使得导线环的空隙中也产生了电火花，在此实验中，感应圈及金属棒构成了电磁波的发射器。 12 （1）如图所示的四个图反映“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是______（用符号表示）； （2）在该实验中，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有1mL纯油酸。用注射器测得1mL上述溶液有100滴，把2滴该溶液滴入盛水的浅盘里，画出油膜的形状如图所示，坐标格的正方形大小为。由此估算出油酸分子的直径是________m；（结果保留两位有效数字） （3）某同学通过测量出的数据计算分子直径时，发现计算结果比实际值偏大，可能是由于________。 A. 油酸未完全散开 B. 油酸酒精溶液浓度低于实际值 C. 计算油膜面积时，将所有不足一格的方格记为一格 D. 求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴 【答案】（1）dacb （2） （3）A 【解析】 【小问1详解】 “油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液（教师完成，记下配制比例）→测定一滴油酸酒精溶液的体积（d）→准备浅水盘→形成油膜（a）→描绘油膜边缘（c）→测量油膜面积（b）→计算分子直径；因此操作先后顺序排列应是dacb。 【小问2详解】 由图示油膜可知，油膜的面积 两滴油酸溶液含纯油的体积为 油酸分子的直径为 【小问3详解】 A．计算油酸分子直径的公式是 V是纯油酸的体积，S是油膜的面积。油酸未完全散开，测得的S偏小，测得的分子直径d将偏大，故A正确； B．如果测得的油酸溶液浓度低于实际值，测得的油酸的体积偏小，测得的分子直径将偏小，故B错误； C．计算油膜面积时将所有不足一格的方格计为一格，测得的S将偏大，测得的分子直径将偏小，故C错误； D．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数误多记了10滴，一滴溶液的体积 可知测得一滴液体的体积偏小，纯油酸的体积将偏小，由可得，测得的分子直径将偏小，故D错误。 故选A。 四、计算题（13题10分，14题10分，15题16分，共36分） 13. 在标准状况下，有体积为V的水和体积为V的氧气(可视为理想气体)，已知水的密度为ρ，阿伏加德罗常数为，水的摩尔质量为M，在标准状况下lmol氧气的体积为Vo．求： (1)水和氧气中各有多少个分子； (2)水分子的直径和氧气中相邻两个分子之间的平均距离． 【答案】（1） , （2） 【解析】 【详解】(1)体积为V的水中水分子数 体积为V的氧气中氧分子数 (2)设水分子的直径d，则 整理得 设氧分子间的距离L，则，整理得 14. 如图所示为一测速计原理图，滑动触头P与某运动物体相连，当P匀速滑动时，电流表有一定的电流通过，从电流表示数可得到运动物体的速度，已知电源电动势，内阻，AB为粗细均匀的电阻丝，阻值，长度，电容器电容，现测得电流表示数为0.05mA，方向由N流向M，试求物体速度的大小和方向。（提示：电容器的充放电电流远小于电阻丝AB中的电流，可以将整条电阻丝AB中的电流看作常数） 【答案】；向右 【解析】 【详解】估算流过电阻丝上的电流为 远远大于电容器上的充放电电流，故电容器对电路的影响较小，电阻丝与电源串联，当P移动时，电容器上电压的变化为，则 其充放电电流 又 所以 又因由N流向M，电容器放电，P右移，物体移动方向向右 15. 如图，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻质弹簧连接，汽缸连接处有小卡销，活塞Ⅱ不能通过连接处。活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为、m，面积分别为、S，弹簧原长为l。初始时系统处于平衡状态，此时弹簧的伸长量为，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的温度为。已知活塞外大气压强为，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计弹簧的体积。（重力加速度常量g） （1）求弹簧的劲度系数； （2）缓慢加热两活塞间的气体，求当活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，活塞间气体的压强和温度。 【答案】（1）；（2）， 【解析】 【详解】（1）设封闭气体的压强为，对两活塞和弹簧的整体受力分析，由平衡条件有 解得 对活塞Ⅰ由平衡条件有 解得弹簧的劲度系数为 （2）缓慢加热两活塞间的气体使得活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，对两活塞和弹簧的整体由平衡条件可知，气体的压强不变依然为 即封闭气体发生等压过程，初末状态的体积分别为 ， 由气体的压强不变，则弹簧的弹力也不变，故有 有等压方程可知 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $