精品解析:吉林省吉林市松花江中学2024-2025学年高二下学期期中物理试题
2025-06-18
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 吉林省 |
| 地区(市) | 吉林市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.83 MB |
| 发布时间 | 2025-06-18 |
| 更新时间 | 2025-06-18 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-06-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52638652.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
吉林省吉林市松花江中学2024-2025学年高二下学期期中物理试题
一、单选题
1. 下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中,符合黑体辐射规律的是( )
A. B.
C. D.
2. 我国海军在亚丁湾索马里海域护航时,有六艘海盗快艇试图靠近中国海军护航编队保护的商船,中国特战队员发射爆震弹成功将其驱离。假如其中一艘海盗快艇在海面上运动的v-t图像如图所示,设运动过程中海盗快艇所受阻力不变,且始终沿直线运动。则下列说法正确的是( )
A. 海盗快艇在0~66 s内从静止出发做加速度增大的加速直线运动
B. 海盗快艇在66 s末开始掉头逃离
C. 海盗快艇在66 s末离商船最近
D. 海盗快艇在96~116 s内的加速度为a=-0.75 m/s2
3. 下列四幅图分别对应四种说法,其中正确的是( )
A. 图甲中铀238核发生α衰变后的产物钍234核比铀238核少四个中子
B. 图乙中氘核和氚核核聚变成氦核并放出一个中子,核反应前后质量守恒
C. 图丙中一个氢原子从n=4的能级向基态跃迁时,最多可以放出3种不同频率的光
D. 图丁中为光电效应实验,用不同光照射某金属得到的I-U关系图,则a光频率最高
4. 一定质量的理想气体经历了如图所示的循环,该过程每个状态视为平衡态,各状态参数如图所示。A状态的体积为,则( )
A. 从气体分子的平均动能不变
B. 从气体对外界做功为200J
C. 从外界对气体做功为600J
D. 完成一次循环,气体从外界吸热300J
5. 1905年,爱因斯坦把普朗克的量子化概念进一步推广,成功地解释了光电效应现象,提出了光子说。在给出与光电效应有关的四个图像中,下列说法正确的是( )
A. 图1中,当紫外线照射锌板时,发现验电器指针发生了偏转,说明锌板带正电,验电器带负电
B. 图2中,从光电流与电压关系图像中可以看出,电压相同时,光照越强,光电流越大,说明遏止电压和光的强度有关
C. 图3中,若仅知道电子电量e和截止频率,可求得普朗克常量h
D. 图 4中,由光电子最大初动能 Ek与入射光频率 的关系图像可知该金属的逸出功为E或hνc
6. 如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机记录了小球每次曝光时的位置1、2、3、4、5……,连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d。根据图中的信息,下列判断正确的是( )
A. 由图中信息可求出位置“2”处的速度 B. 位置“1”是小球释放的初始位置
C. 小球在位置“3”的速度为 D. 小球下落的加速度为
7. 在平直公路上行驶的a车和b车,其位移—时间图像分别为图中直线a和曲线b,已知b车的加速度恒定且等于,时,直线a和曲线b刚好相切,则( )
A. a车做匀速运动且其速度为
B. b车的初速度为0
C. 它们从同一位置出发
D. 时,a车和b车相遇,此时速度相等
二、多选题
8. 下列现象及关于热力学第一、第二定律的叙述正确的是( )
A. 一定质量的理想气体在等温膨胀过程中,气体一定从外界吸收热量
B. 热力学第一定律和热力学第二定律是从不同角度阐述了能量守恒定律
C. 0 ℃的冰融化为0 ℃的水,此过程系统吸收热量,内能增加
D. “覆水难收(泼出去的水难以收回)”反映了与热现象有关的宏观过程具有方向性
9. 如图所示,三块由同种材料制成的木块A、B、C固定在水平地面上,一颗水平飞行的子弹以速度击中木块A,并恰好能穿过全部木块.假设子弹穿过木块过程中受到的阻力大小不变,下列说法中正确的是( )
A. 若三块木块的长度相等,则依次穿过三块木块的时间之比为
B. 若三块木块的长度相等,则穿出第二块时的速度为
C. 若穿过三块木块所用的时间相等,则三块木块的长度之比为
D. 若穿过三块木块所用的时间相等,则穿出第二块时的速度为
10. 如图甲,小球A(视为质点)从地面开始做竖直上抛运动,同时小球B(视为质点)从距地面高度为h0处由静止释放,两小球距地面高度h与运动时间t的关系图像如图乙,重力加速度大小为g,不计空气阻力,则( )
A. A的初速度与B的落地时速度大小相等
B. A上升过程的平均速度小于B下降过程的平均速度
C. A、B处于同一高度时距地面
D. A、B落地的时间差为
三、实验题
11. 某同学在用电火花打点计时器和纸带做“研究匀变速直线运动规律”实验时,得到一条打下的纸带如图所示,并在上面取了A、B、C、D、E五个计数点,相邻两个计数点间还有4个点(图中没有画出),打点计时器所用电源为频率50Hz的交流电源,即打点周期为T=0.02s。
(1)电火花打点计时器的工作电压为________ V;
(2)计算打下 D 点的瞬时速度v的公式为 _______(选用题中所给的物理量T、、、、等字母表示);
(3)实验测得、、、,则物体的加速度大小为 _______ (结果保留两位有效数字)。
12. 用压强传感器研究一定质量的气体在温度不变时,压强与体积关系的实验装置如图甲所示,实验步骤如下:
①把注射器活塞移至注射器中间位置,将注射器与压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接;
②移动活塞,记录注射器上表示气体体积的刻度值V,同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p:
③用图像处理实验数据,得出如图乙所示的图线。
(1)关于本实验的基本要求,下列说法正确的是( )(填选项前的字母)
A. 移动活塞可以快一些 B. 封闭气体的注射器应密封良好
C. 必须测出注射器内封闭气体的质量 D. 必须测出注射器内封闭气体的温度
(2)如果整个实验操作规范,但作出的图线不过原点,如图乙所示,则代表_____________。
(3)在不同环境温度下,另一位同学重复了上述实验,但是采用了不同的图像处理数据,实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为,且。在如图丙所示的四幅图中,可能正确反映相关物理量之间关系的是_____________。(填选项的字母)
A. B. C. D.
(4)在正常情况下,人呼吸时每分钟需要吸入空气的质量是一定的,每次呼出和吸入的空气体积也是一定的。如果人在平地上,当大气压是,温度是27℃时,每分钟要吸气20次。已知某山山顶的大气压是,温度是17℃,估算出此人在该山山顶时每分钟吸气_____________次。
四、解答题
13. 纯电动汽车不排放污染空气的有害气体,具有较好的发展前景。某型号的电动汽车在一次刹车测试中,测得刹车痕迹长为36m,假设制动后汽车做加速度大小恒为8m/s2的匀减速直线运动直到停止。则关于该汽车的运动,试求:
(1)刚刹车时,汽车初速度大小;
(2)汽车在刹车4s后速度大小;
(3)刹车后前进20m所用的时间。
14. 交管部门规定,7座以下的小型车辆通过收费站口时,在专用车道上可以不停车拿(交)卡而直接减速通过。若某车减速前的速度为,靠近站口时以大小为的加速度做匀减速直线运动,通过收费站口时的速度为,然后立即以的加速度加速至原来的速度(假设收费站的前、后都是平直大道)。则:
(1)该车应在距收费站口多远处开始减速?
(2)该车从开始减速到最终恢复到原来速度的过程中,运动的时间是多少?
(3)在(1)(2)问中,该车因减速和加速过站而耽误的时间为多少?
15. 如图所示,导热汽缸上端开口,竖直固定在地面上,高度H=1.35m。质量均为m=2kg的A、B两个活塞静止时将汽缸容积均分为三等份,A、B之间为真空并压缩一根轻质弹簧,弹性系数,A、B与汽缸间无摩擦,大气压,密封气体初始温度,重力加速度g取,活塞面积,其厚度忽略不计.
(1)求最初密封气体的压强;
(2)若给电阻丝通电加热密封气体,当活塞B缓慢上升到离汽缸底部h=1m时,求密封气体温度;
(3)保持密封气体的温度不变,当用的力竖直向下压活塞A。求稳定时A向下移动的距离L。
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吉林省吉林市松花江中学2024-2025学年高二下学期期中物理试题
一、单选题
1. 下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中,符合黑体辐射规律的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】黑体辐射的特点是:一方面,各种波长的辐射强度都有增加,另一方面,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。
故选A。
2. 我国海军在亚丁湾索马里海域护航时,有六艘海盗快艇试图靠近中国海军护航编队保护的商船,中国特战队员发射爆震弹成功将其驱离。假如其中一艘海盗快艇在海面上运动的v-t图像如图所示,设运动过程中海盗快艇所受阻力不变,且始终沿直线运动。则下列说法正确的是( )
A. 海盗快艇在0~66 s内从静止出发做加速度增大的加速直线运动
B. 海盗快艇在66 s末开始掉头逃离
C. 海盗快艇在66 s末离商船最近
D. 海盗快艇在96~116 s内的加速度为a=-0.75 m/s2
【答案】D
【解析】
【详解】A.在0~66 s内图像的斜率越来越小,加速度越来越小,故海盗快艇做加速度减小的加速直线运动,故A错误;
BC.海盗快艇在96 s末速度由正变负,即改变运动的方向,开始掉头逃跑,此时离商船最近,故BC错误;
D.在96~116 s内,根据可得
故D正确。
故选D。
3. 下列四幅图分别对应四种说法,其中正确的是( )
A. 图甲中铀238核发生α衰变后的产物钍234核比铀238核少四个中子
B. 图乙中氘核和氚核核聚变成氦核并放出一个中子,核反应前后质量守恒
C. 图丙中一个氢原子从n=4的能级向基态跃迁时,最多可以放出3种不同频率的光
D. 图丁中为光电效应实验,用不同光照射某金属得到的I-U关系图,则a光频率最高
【答案】C
【解析】
【详解】A.铀238核发生α衰变后的产物钍234核,该核反应方程为
铀238核中子数
钍234核中子数为
可知铀238核发生α衰变后的产物钍234核比铀238核少2个中子,故A错误;
B.氘核和氚核聚变成氦核并放出一个中子,核聚变过程中会释放能量,根据爱因斯坦质能方程可知 ,该反应存在质量亏损,反应前后质量并不守恒,故B错误;
C.一个氢原子从n=4的能级向基态跃迁时,最多可以放出种不同频率的光,故C正确;
D.根据光电效应方程
图丁可知c光遏止电压最大,则c光频率最高,故D错误。
故选C。
4. 一定质量的理想气体经历了如图所示的循环,该过程每个状态视为平衡态,各状态参数如图所示。A状态的体积为,则( )
A. 从气体分子的平均动能不变
B. 从气体对外界做功为200J
C. 从外界对气体做功为600J
D. 完成一次循环,气体从外界吸热300J
【答案】D
【解析】
【详解】A.从A→B,气体的温度升高,分子的平均动能增大,故A错误;
B.从D→A气体做等容变化,气体对外界做功为零,故B错误;
C.从气体做等容变化,根据查理定律
从A→B气体做等压变化,则根据盖吕萨克定律
解得B状态的体积为
故A→B气体对外界做功为
气体做等容变化,外界对气体做功为零,故从气体对外界做功为600J,故C错误;
D.从D→A、B→C气体做等容变化,外界对气体不做功,从A→B气体对外界做功为
从C→D外界对气体做功为
故完成一次循环,气体对外界做功为
完成一次循环,气体内能不变,根据热力学第一定律
故可知完成一次循环,气体从外界吸热,故D正确。
故选D。
5. 1905年,爱因斯坦把普朗克的量子化概念进一步推广,成功地解释了光电效应现象,提出了光子说。在给出与光电效应有关的四个图像中,下列说法正确的是( )
A. 图1中,当紫外线照射锌板时,发现验电器指针发生了偏转,说明锌板带正电,验电器带负电
B. 图2中,从光电流与电压的关系图像中可以看出,电压相同时,光照越强,光电流越大,说明遏止电压和光的强度有关
C. 图3中,若仅知道电子电量e和截止频率,可求得普朗克常量h
D. 图 4中,由光电子最大初动能 Ek与入射光频率 的关系图像可知该金属的逸出功为E或hνc
【答案】D
【解析】
【详解】A.当紫外线照射锌板时,发现验电器指针发生了偏转,仅仅能说明验电器带电;发生光电效应后锌板带正电,所以验电器也带正电,故A错误;
B.图2中,从光电流与电压的关系图象中可以看出,电压相同时,光照越强,光电流越大,说明饱和光电流与光的强度有关,不能说明遏止电压和光的强度有关,故B错误;
C.根据
解得
当时频率为截止频率,则有
解得,由于不知道逸出功,故仅知道电子电量e和截止频率,无法求出普朗克常量h,故C错误;
D.根据光电效应方程
当时,由图象知纵轴截距-E,所以,即该金属的逸出功E;图线与轴交点的横坐标是,该金属的逸出功,故D正确。
故选D。
6. 如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机记录了小球每次曝光时的位置1、2、3、4、5……,连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d。根据图中的信息,下列判断正确的是( )
A. 由图中信息可求出位置“2”处的速度 B. 位置“1”是小球释放的初始位置
C. 小球在位置“3”的速度为 D. 小球下落的加速度为
【答案】A
【解析】
【详解】A.2位置是1位置与3位置的中间时刻,根据题意可知“2”处的速度
故A正确;
B.初速度为0的匀加速直线运动,在连线相等的时间内,位移比为奇数比,图中可以看出
不满足该规律,故B错误;
C.小球在位置“3”的速度为
故C错误;
D.逐差法可知,小球下落的加速度
故选A。
7. 在平直公路上行驶的a车和b车,其位移—时间图像分别为图中直线a和曲线b,已知b车的加速度恒定且等于,时,直线a和曲线b刚好相切,则( )
A. a车做匀速运动且其速度为
B. b车的初速度为0
C 它们从同一位置出发
D. 时,a车和b车相遇,此时速度相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图像可知,a车做匀速运动且其速度为
故A错误;
B.x-t图像中,图线斜率表示物体的速度,可知b车的初速度不为0。故B错误;
C.由图像可知,两车出发的位置不同。故C错误;
D.依题意,直线a和曲线b刚好相切,由图可知,时,a车和b车相遇,此时速度相等。
故D正确。
故选D。
二、多选题
8. 下列现象及关于热力学第一、第二定律的叙述正确的是( )
A. 一定质量的理想气体在等温膨胀过程中,气体一定从外界吸收热量
B. 热力学第一定律和热力学第二定律是从不同角度阐述了能量守恒定律
C. 0 ℃的冰融化为0 ℃的水,此过程系统吸收热量,内能增加
D. “覆水难收(泼出去的水难以收回)”反映了与热现象有关的宏观过程具有方向性
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.一定质量的理想气体在等温膨胀过程中,内能不变,即
而
根据热力学第一定律
则
气体一定从外界吸收热量,故A正确;
B.热力学第一定律是能量守恒定律在热现象中的体现,热力学第二定律则指出了能量转化的方向性,故B错误;
C.0 ℃的冰融化为0 ℃的水,系统分子势能增加,分子平均动能不变,分子总动能不变,系统内能增加,故C正确;
D.热力学第二定律的微观意义是一切自发过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行,泼出去的水相比盆中的水,分子无序性增加了,反映了与热现象有关的宏观过程具有方向性,故D正确。
故选ACD。
9. 如图所示,三块由同种材料制成的木块A、B、C固定在水平地面上,一颗水平飞行的子弹以速度击中木块A,并恰好能穿过全部木块.假设子弹穿过木块过程中受到的阻力大小不变,下列说法中正确的是( )
A. 若三块木块的长度相等,则依次穿过三块木块的时间之比为
B. 若三块木块的长度相等,则穿出第二块时的速度为
C. 若穿过三块木块所用的时间相等,则三块木块的长度之比为
D. 若穿过三块木块所用的时间相等,则穿出第二块时的速度为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.子弹通过三块由同种材料制成的木块A、B、C,做的是末速度为零的匀减速直线运动,利用逆向思维,则子弹由C经过B向A做初速度为零的匀加速直线运动;根据子弹通过连续相等的位移所用时间之比为,故若三块木块的长度相等,则依次穿过三块木块A、B、C的时间之比为,故A错误;
B.利用逆向思维,则子弹由C经过B向A做初速度为零的匀加速直线运动;设木块的长度为L,穿出第二块时的速度为v,根据运动学规律有,
解得
故B正确;
CD.由题意,利用逆向思维,则子弹由C经过B向A做初速度为零的匀加速直线运动,若穿过三块木块所用时间相等,则子弹通过C、B、A的位移之比为,故三块木块A、B、C的长度之比为
设穿过第二块时的速度大小为v1,穿过一块木块所用时间为t,则有,
解得
故CD正确。
故选BCD。
10. 如图甲,小球A(视为质点)从地面开始做竖直上抛运动,同时小球B(视为质点)从距地面高度为h0处由静止释放,两小球距地面的高度h与运动时间t的关系图像如图乙,重力加速度大小为g,不计空气阻力,则( )
A. A的初速度与B的落地时速度大小相等
B. A上升过程的平均速度小于B下降过程的平均速度
C. A、B处于同一高度时距地面
D. A、B落地的时间差为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.由题图可知,B由静止释放时距地面的高度与A上升到最高点时距地面的高度相等,B由静止释放直到落地与A由抛出直到上升到最高点所用时间相等,所以,A的初速度与B落地时的速度大小相等,A上升过程的平均速度与B下降过程的平均速度大小相等,故A正确,B错误;
C.设A竖直上抛的初速度为v0,则当AB到达同一高度时有,
联立解得,
所以A、B处于同一高度时距地面
故C正确;
D.B落地时A刚好上升到最高点,所以AB落地的时间差就等于A从最高点下落到地面所用的时间,满足
解得
故D错误。
故选AC。
三、实验题
11. 某同学在用电火花打点计时器和纸带做“研究匀变速直线运动规律”的实验时,得到一条打下的纸带如图所示,并在上面取了A、B、C、D、E五个计数点,相邻两个计数点间还有4个点(图中没有画出),打点计时器所用电源为频率50Hz的交流电源,即打点周期为T=0.02s。
(1)电火花打点计时器的工作电压为________ V;
(2)计算打下 D 点的瞬时速度v的公式为 _______(选用题中所给的物理量T、、、、等字母表示);
(3)实验测得、、、,则物体的加速度大小为 _______ (结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
电火花打点计时器的工作电压为。
【小问2详解】
打下某点时的瞬时速度用这点前后两点间的平均速度来代替,所以计算打下 D 点的瞬时速度v的公式为
【小问3详解】
利用逐差法计算物体的加速度大小
12. 用压强传感器研究一定质量气体在温度不变时,压强与体积关系的实验装置如图甲所示,实验步骤如下:
①把注射器活塞移至注射器中间位置,将注射器与压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接;
②移动活塞,记录注射器上表示气体体积的刻度值V,同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p:
③用图像处理实验数据,得出如图乙所示的图线。
(1)关于本实验的基本要求,下列说法正确的是( )(填选项前的字母)
A. 移动活塞可以快一些 B. 封闭气体的注射器应密封良好
C. 必须测出注射器内封闭气体的质量 D. 必须测出注射器内封闭气体的温度
(2)如果整个实验操作规范,但作出的图线不过原点,如图乙所示,则代表_____________。
(3)在不同环境温度下,另一位同学重复了上述实验,但是采用了不同的图像处理数据,实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为,且。在如图丙所示的四幅图中,可能正确反映相关物理量之间关系的是_____________。(填选项的字母)
A. B. C. D.
(4)在正常情况下,人呼吸时每分钟需要吸入空气的质量是一定的,每次呼出和吸入的空气体积也是一定的。如果人在平地上,当大气压是,温度是27℃时,每分钟要吸气20次。已知某山山顶的大气压是,温度是17℃,估算出此人在该山山顶时每分钟吸气_____________次。
【答案】(1)B (2)注射器与压强传感器连接部位的气体体积 (3)AC
(4)50
【解析】
【小问1详解】
A.移动活塞时应缓慢推动一些,保证注射器内封闭气体的温度不变,故A错误;
B.封闭气体的注射器应密封良好,故B正确;
C.只需要保证注射器内封闭气体的质量不变即可,不必测出注射器内封闭气体的质量,故C错误;
D.封闭气体的温度无需测量,只需保证不变即可,故D错误。
故选B。
【小问2详解】
由图可知体积读数值比实际值大。根据
C为定值,则
如果实验操作规范正确,则代表注射器与压强传感器连接部位的气体体积。
【小问3详解】
AB.由于实验操作和数据处理均正确,同体积情况下,则温度高对应压强大,乘积较大的是对应的图线,故A正确,B错误;
CD.因为相同体积下,即相同分子数密度情况下,温度越高,气体压强越大,则斜率越大的对应的温度越高,故D错误,C正确。
故选AC。
【小问4详解】
假设每次吸入气体的体积为,根据
则在山顶上每次吸入的气体相当于在地面吸入的体积
因此人在山顶时每分钟的吸气次数是
次
四、解答题
13. 纯电动汽车不排放污染空气的有害气体,具有较好的发展前景。某型号的电动汽车在一次刹车测试中,测得刹车痕迹长为36m,假设制动后汽车做加速度大小恒为8m/s2的匀减速直线运动直到停止。则关于该汽车的运动,试求:
(1)刚刹车时,汽车的初速度大小;
(2)汽车在刹车4s后速度大小;
(3)刹车后前进20m所用的时间。
【答案】(1)24 m/s
(2)0 (3)1s
【解析】
【小问1详解】
汽车刹车后,根据速度位移公式有
代入数据解得
【小问2详解】
汽车减速到零的时间为
则汽车刹车后3s减速到零,3-4s汽车处于静止状态,速度为0
【小问3详解】
根据位移时间公共
解得或(不合题意,舍弃)
则所求时间为
14. 交管部门规定,7座以下的小型车辆通过收费站口时,在专用车道上可以不停车拿(交)卡而直接减速通过。若某车减速前的速度为,靠近站口时以大小为的加速度做匀减速直线运动,通过收费站口时的速度为,然后立即以的加速度加速至原来的速度(假设收费站的前、后都是平直大道)。则:
(1)该车应在距收费站口多远处开始减速?
(2)该车从开始减速到最终恢复到原来速度的过程中,运动的时间是多少?
(3)在(1)(2)问中,该车因减速和加速过站而耽误的时间为多少?
【答案】(1)33.6m
(2)5.4s (3)1.62s
【解析】
【小问1详解】
设该车初速度方向为正方向,该车进入收费站口前做匀减速直线运动,设在距离收费站口处开始制动,则有
解得
【小问2详解】
该车通过收费站经历匀减速和匀加速两个阶段,前后两段时间分别为和,则减速阶段有
加速阶段有
则加速和减速的总时间为
【小问3详解】
在加速阶段有
则总位移
若不减速所需要时间
该车因减速和加速过站而耽误的时间
15. 如图所示,导热汽缸上端开口,竖直固定在地面上,高度H=1.35m。质量均为m=2kg的A、B两个活塞静止时将汽缸容积均分为三等份,A、B之间为真空并压缩一根轻质弹簧,弹性系数,A、B与汽缸间无摩擦,大气压,密封气体初始温度,重力加速度g取,活塞面积,其厚度忽略不计.
(1)求最初密封气体的压强;
(2)若给电阻丝通电加热密封气体,当活塞B缓慢上升到离汽缸底部h=1m时,求密封气体的温度;
(3)保持密封气体的温度不变,当用的力竖直向下压活塞A。求稳定时A向下移动的距离L。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
对AB整体
得
【小问2详解】
给电阻丝通电加热密封气体,当活塞B缓慢上升,当A和汽缸顶部接触前,即活塞B缓慢上升到离汽缸底部距离为
整体分析可知,这段时间气体的压强不变,则气体发生等压升温的过程,状态1
状态2
由等压过程有
解得
之后B继续缓慢上升,B压缩弹簧。对B有
解得
对封闭气体
则
【小问3详解】
初状态对A
设用向下压后弹簧的压缩量为,对A有
设用向下压后封闭气体压强为,对AB的整体有
由于温度不变,由玻意耳定律知
A活塞下降的距离
得
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