精品解析:内蒙古自治区赤峰市赤峰第四中学2024-2025学年高二下学期5月期中物理试题
2025-07-20
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2份
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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) | 内蒙古自治区 |
| 地区(市) | 赤峰市 |
| 地区(区县) | 红山区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.10 MB |
| 发布时间 | 2025-07-20 |
| 更新时间 | 2025-11-26 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53140845.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024-2025学年度第二学期月考试题
高二物理
注意事项:
1、本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2、答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡相应位置上。将答案写在答题卡上题号所指示区域作答,超出答题区域书写的答案无效,写在本试卷、草稿纸上无效。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选或不答的得0分。
1. 如图描绘的是一颗悬浮微粒受到周围液体分子撞击的情景。关于布朗运动,下列说法正确的是( )
A. 液体温度越低,布朗运动越剧烈
B. 悬浮微粒越大,布朗运动越剧烈
C. 布朗运动就是液体分子的无规则运动
D. 悬浮微粒做布朗运动,是液体分子的无规则运动撞击造成的
2. 下列说法正确的是( )
A. 表面张力的方向总是垂直于液面,指向液体内部
B. 产生毛细现象时,液体在毛细管中一定上升
C. 液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质与某些晶体相似
D. 熔化的金属太空中呈现球形,是由于液体内部分子间存在引力
3. 下列说法正确的是( )
A. 第一类永动机不可能制成是因为其违反了能量守恒定律
B. 热量不可以从低温物体向高温物体传递
C. 科技进步可以使内燃机成为单一热源的热机
D. 对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减少,形成能源危机
4. 夜间由于气温降低,汽车轮胎内的气体压强变低。与白天相比,夜间轮胎内的气体( )
A. 分子的平均动能更小 B. 单位体积内分子的个数更少
C. 所有分子的运动速率都更小 D. 分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大
5. 如图所示,分别表示分子间作用力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图线(取无穷远处分子势能)。则下列说法正确的是( )
A. 甲图表示分子势能与分子间距离的关系图线
B. 当时,分子势能为零
C. 当时,分子间作用力随分子间距离增大而减小
D. 当时,分子势能随分子间距离增大而减小
6. 已知水的摩尔质量为M,密度为ρ,阿伏加德罗常数为NA.若用m0表示一个水分子的质量,用V0表示一个水分子的体积,下列表达式中正确的是( )
A B. C. D.
7. 如图,两端开口的长玻璃管竖直插入水银槽中,管内一小段水银柱封闭了一段长为L的理想气体,此时槽中水银面与管内下方的水银面的高度差为h。下列说法正确的是( )
A. 若使管内气体温度降低,则L和h都变小
B. 若使管内气体温度降低,则L增大,h不变
C. 若保持气体温度不变,将玻璃管缓慢向上提一小段距离,则L和h都变大
D. 若保持气体温度不变,将玻璃管缓慢向上提一小段距离,则L和h都不变
8. 关于晶体和非晶体,下列说法正确的是( )
A. 食盐熔化过程中,温度保持不变,说明食盐是晶体
B. 金银铜铁等金属容易加工成各种形状,所以金属不是晶体
C. 凡具有各向同性的物质一定是非晶体
D. 石墨和金刚石的物理性质不同,是由于组成它们的物质微粒排列结构不同
9. 一定量的理想气体从状态a经状态b变化到状态c,其过程如T-V图上的两条线段所示,则气体( )
A. 在状态a处的压强大于在状态b处的压强
B. 在状态a处压强大于在状态c处的压强
C. 由a变化到b的过程中,气体可能放热
D. 由b变化到c的过程中,气体可能放热
10. 如图,一粗细均匀的U形管竖直放置,A侧上端封闭,B侧上端与大气相通,下端开口处开关K关闭;A侧空气柱的长度l=10.0cm,B侧水银面比A侧的高h=3.0cm。现将开关K打开,从U形管中缓慢放出部分水银,当两侧水银面的高度差为h1=10.0cm时将开关K关闭。已知大气压强p0=75.0cmHg。下列说法正确的是( )
A. 放出部分水银后K关闭时,A侧空气柱变长
B. 初始状态,A侧气体压强为72cmHg
C. 放出部分水银后K关闭时,A侧气体压强为65cmHg
D. 开关K打开时,放出的水银在管内的长度为17cm
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 在估测油酸分子大小的实验中,具体操作如下:
①取油酸1.0mL注入250mL的容量瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液面达到250mL的刻度为止。摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解,形成油酸的酒精溶液;
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒,记录滴入的滴数直到量筒达到1.0mL为止,恰好共滴了100滴;
③在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水,将细石膏粉均匀地撒在水面上,再用滴管吸取油酸的酒精溶液,轻轻地向水面滴一滴溶液,酒精挥发后,油酸在水面上尽可能地散开,形成一层油膜,膜上没有石膏粉,可以清楚地看出油膜轮廓;
④待油膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上绘出油酸膜的形状;
⑤将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上。
(1)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸的酒精溶液含油酸为__________,油膜面积为__________,求得的油酸分子直径为__________m(此空保留一位有效数字)。
(2)某同学实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学的比较,数据都偏大。对于出现这种结果的原因,可能是由于__________。
A. 在求每滴溶液体积时,lmL溶液的滴数多记了2滴
B. 计算油酸面积时,错将所有不完整的方格作为完整的方格处理
C. 水面上痱子粉撒的较多,油酸膜没有充分展开
12. 如图甲是某实验小组利用气体压强传感器探究“温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系”的实验装置。
(1)主要操作步骤如下,请补充缺失的内容:
①用注射器封闭一定质量的空气,将注射器与压强传感器连接;
②从__________读取并记录气体的体积V,同时从__________读取并记录对应的气体压强值p;
③缓慢推动(或拉动)活塞,再记录一组V和p的值;
④重复上述步骤③,多次测量。
(2)用采集各组数据在坐标纸上描点,绘制曲线如图乙所示,根据绘制的p−V图线,__________(选填“能”或“不能”)直观判断空气柱的压强与体积成反比。
(3)该同学测得封闭气体的压强p和体积V的多组数据,在坐标系中描点作图,作出的图线如图丙所示。
①由图可知该同学选用的横轴为__________;
②图线后半段向上弯曲的原因可能是__________。
A.改变气体体积时推动活塞速度过快
B.推动活塞时,手握住注射器含有气体的部分
C.推动活塞时有漏气现象
D.拉动活塞时有进气现象
13. 如图,一定质量的理想气体从状态A变化到状态B。已知在状态A时气体的温度为27℃,从状态A变化到状态B的过程中,气体吸收了300J的热量。求:
(1)该气体在状态B时温度T是多少?
(2)该过程中气体内能变化了多少?
14. 气动升降平台广泛应用于各种工业场合,其工作原理是通过气压差实现平台的升降,主要由空气压缩机、调压阀、汽缸、活塞、支撑杆和平台等部分组成。如图为气动升降平台简化原理图,支撑杆(含活塞)和平台的总质量,圆柱形汽缸内的活塞底面积为,某时刻活塞底与汽缸底部的距离为,活塞下方空气的压强。已知活塞上方与大气连通,大气压强,重力加速度大小取,汽缸导热性能良好,忽略活塞受到的摩擦力及汽缸内气体温度变化。
(1)求此时平台上重物的质量;
(2)若重物的质量增加到,要使活塞位置保持不变,应向汽缸内充入压强为的气体体积为多少?
15. 两位同学参与游乐场中的“充气碰碰球”游戏。碰碰球用完全封闭的PVC薄膜充气膨胀成型,人钻入中空的洞中进行碰撞游戏。假设碰碰球内充入的气体为理想气体,某个碰碰球的内部体积为,初始内部气体压强,温度。随着碰撞和太阳照射,气体温度升高到,近似认为整个过程碰碰球体积不变。求:
(1)此时碰碰球内气体的压强;
(2)若要让碰碰球内气体压强恢复到,且保持温度不变,需要从充气口放出气体的质量与原有气体的质量比。
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2024-2025学年度第二学期月考试题
高二物理
注意事项:
1、本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2、答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡相应位置上。将答案写在答题卡上题号所指示区域作答,超出答题区域书写的答案无效,写在本试卷、草稿纸上无效。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选或不答的得0分。
1. 如图描绘的是一颗悬浮微粒受到周围液体分子撞击的情景。关于布朗运动,下列说法正确的是( )
A. 液体温度越低,布朗运动越剧烈
B. 悬浮微粒越大,布朗运动越剧烈
C. 布朗运动就是液体分子的无规则运动
D. 悬浮微粒做布朗运动,是液体分子的无规则运动撞击造成的
【答案】D
【解析】
【详解】AB.液体温度越高、悬浮微粒越小,布朗运动越剧烈,故AB错误;
CD.布朗运动是悬浮固体小颗粒的无规则运动,是液体分子的无规则运动撞击造成的,故C错误,D正确。
故选D。
2. 下列说法正确的是( )
A. 表面张力的方向总是垂直于液面,指向液体内部
B. 产生毛细现象时,液体在毛细管中一定上升
C. 液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质与某些晶体相似
D. 熔化的金属太空中呈现球形,是由于液体内部分子间存在引力
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.表面张力使液体表面有收缩的趋势,它的方向跟液面相切,选项A错误;
B.浸润液体在毛细管内上升,不浸润液体在毛细管内下降,故B错误;
C.液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质与某些晶体相似,选项C正确;
D.熔化的金属呈球状是由于液体表面分子间存在表面张力的结果,选项D错误。
故选C。
3. 下列说法正确的是( )
A. 第一类永动机不可能制成是因为其违反了能量守恒定律
B. 热量不可以从低温物体向高温物体传递
C. 科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机
D. 对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减少,形成能源危机
【答案】A
【解析】
【详解】A.第一类永动机试图不消耗能量而持续做功,直接违反能量守恒定律,因此无法实现。故A正确;
B.热力学第二定律指出热量不能自发从低温传向高温,而不引起其他变化,故B错误;
C.开尔文表述明确否定了单一热源热机的可能性,与科技水平无关,故C错误;
D.能量总量守恒,但能源危机源于可用能量的减少(如能量耗散导致熵增),故D错误。
故选A。
4. 夜间由于气温降低,汽车轮胎内的气体压强变低。与白天相比,夜间轮胎内的气体( )
A. 分子的平均动能更小 B. 单位体积内分子的个数更少
C. 所有分子的运动速率都更小 D. 分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大
【答案】A
【解析】
【详解】AC.夜间气温低,分子的平均动能更小,但不是所有分子的运动速率都更小,故A正确、C错误;
BD.由于汽车轮胎内的气体压强变低,轮胎会略微被压瘪,则单位体积内分子的个数更多,分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更小,BD错误。
故选A。
5. 如图所示,分别表示分子间作用力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图线(取无穷远处分子势能)。则下列说法正确的是( )
A. 甲图表示分子势能与分子间距离的关系图线
B. 当时,分子势能为零
C. 当时,分子间作用力随分子间距离的增大而减小
D. 当时,分子势能随分子间距离增大而减小
【答案】D
【解析】
【详解】AB.在时,分子势能最小,但不为零,此时分子力为零,则甲图表示分子间作用力与分子间距离关系图线,乙图表示分子势能与分子间距离的关系图线,AB错误;
C.由两图可知,当时,距离增大,分子间作用力先增大后减小,C错误;
D.当时,分子之间的作用力表现为斥力,分子间距离增大,斥力做正功,分子势能减小,D正确。
故选D。
6. 已知水的摩尔质量为M,密度为ρ,阿伏加德罗常数为NA.若用m0表示一个水分子的质量,用V0表示一个水分子的体积,下列表达式中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】AB.一个分子的质量等于摩尔质量除以阿伏加德罗常数,则有
故A正确,B错误。
CD.由于水分子间隙小,所以水分子的体积等于摩尔体积除以阿伏加德罗常数,则有
故CD错误。
故选A。
7. 如图,两端开口的长玻璃管竖直插入水银槽中,管内一小段水银柱封闭了一段长为L的理想气体,此时槽中水银面与管内下方的水银面的高度差为h。下列说法正确的是( )
A. 若使管内气体温度降低,则L和h都变小
B. 若使管内气体温度降低,则L增大,h不变
C. 若保持气体温度不变,将玻璃管缓慢向上提一小段距离,则L和h都变大
D. 若保持气体温度不变,将玻璃管缓慢向上提一小段距离,则L和h都不变
【答案】D
【解析】
【详解】AB.若使管内气体温度降低,分析易知封闭气体做等压变化,即封闭气体压强不变,可知h不变,根据盖吕萨克定律有
可知温度降低,V减小,故L减小,故AB错误;
CD.若保持气体温度不变,分析易知封闭气体压强不变,因此体积也不变,即h、L都不变,故C错误,D正确。
故选D。
8. 关于晶体和非晶体,下列说法正确的是( )
A. 食盐熔化过程中,温度保持不变,说明食盐是晶体
B. 金银铜铁等金属容易加工成各种形状,所以金属不是晶体
C. 凡具有各向同性的物质一定是非晶体
D. 石墨和金刚石的物理性质不同,是由于组成它们的物质微粒排列结构不同
【答案】AD
【解析】
【详解】A.食盐熔化过程中,温度保持不变,说明食盐有熔点,是晶体,故A正确;
B.金银铜铁等金属容易加工成各种形状,没有固定的天然外形,金属是多晶体,故B错误;
C.凡具有各向同性的物质可能是非晶体,也可能是多晶体,故C错误;
D.石墨和金刚石的物理性质不同,是由于组成它们的物质微粒排列结构不同,故D正确。
故选AD。
9. 一定量的理想气体从状态a经状态b变化到状态c,其过程如T-V图上的两条线段所示,则气体( )
A. 在状态a处的压强大于在状态b处的压强
B. 在状态a处的压强大于在状态c处的压强
C. 由a变化到b的过程中,气体可能放热
D. 由b变化到c的过程中,气体可能放热
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据理想气体状态方程
可得
由于气体从状态a到状态b是一条通过原点的直线,故理想气体在状态a处的压强等于在状态b处的压强,故A错误;
B.连接原点和c点,根据上述分析可知,图像的斜率可以表示压强的大小,因此气体在状态a处的压强大于在状态c处的压强,故B正确;
C.由a变化到b的过程中,气体的温度升高,内能增大,即
气体的体积增大,气体对外做功,则
根据热力学第一定律可知
因此气体应从外界吸收热量,故C错误;
D.由b变化到c的过程中,气体温度降低,内能减少,即
气体的体积增大,气体对外做功,则
根据热力学第一定律可知
可能大于零,也可能小于零,即气体可能放热,也可能吸热,故D正确
故选BD。
10. 如图,一粗细均匀的U形管竖直放置,A侧上端封闭,B侧上端与大气相通,下端开口处开关K关闭;A侧空气柱的长度l=10.0cm,B侧水银面比A侧的高h=3.0cm。现将开关K打开,从U形管中缓慢放出部分水银,当两侧水银面的高度差为h1=10.0cm时将开关K关闭。已知大气压强p0=75.0cmHg。下列说法正确的是( )
A 放出部分水银后K关闭时,A侧空气柱变长
B. 初始状态,A侧气体压强为72cmHg
C. 放出部分水银后K关闭时,A侧气体压强为65cmHg
D. 开关K打开时,放出的水银在管内的长度为17cm
【答案】ACD
【解析】
【详解】B.初始状态对右侧水银柱分析有,,即A侧气体压强78cmHg,故B错误;
A.开关K打开时,随着两侧的水银往下流出,A侧的空气柱要变长,故A正确;
C.开关K打开后放出水银的过程中,B侧水银面处的压强始终为p0,而A侧水银面的压强随着空气柱长度的增加逐渐减小,B、A两侧水银面的高度差也随之减小,直至B侧水银面低于A侧水银面h1为止,有,故C正确;
D.缓慢放出部分水银的过程,对A气体发生了等温膨胀的过程,有,可得
则A侧放出的水银在管内的长度为
B侧放出的水银在管内的长度为
即放出的水银在管内的长度为,故D正确。
故选ACD。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 在估测油酸分子大小的实验中,具体操作如下:
①取油酸1.0mL注入250mL的容量瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液面达到250mL的刻度为止。摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解,形成油酸的酒精溶液;
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒,记录滴入的滴数直到量筒达到1.0mL为止,恰好共滴了100滴;
③在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水,将细石膏粉均匀地撒在水面上,再用滴管吸取油酸的酒精溶液,轻轻地向水面滴一滴溶液,酒精挥发后,油酸在水面上尽可能地散开,形成一层油膜,膜上没有石膏粉,可以清楚地看出油膜轮廓;
④待油膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上绘出油酸膜的形状;
⑤将画有油酸膜形状玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上。
(1)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸的酒精溶液含油酸为__________,油膜面积为__________,求得的油酸分子直径为__________m(此空保留一位有效数字)。
(2)某同学实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学的比较,数据都偏大。对于出现这种结果的原因,可能是由于__________。
A. 在求每滴溶液体积时,lmL溶液的滴数多记了2滴
B. 计算油酸面积时,错将所有不完整的方格作为完整的方格处理
C. 水面上痱子粉撒的较多,油酸膜没有充分展开
【答案】(1) ①. ②. 40 ③.
(2)C
【解析】
【小问1详解】
[1]一滴油酸的酒精溶液含油酸为
[2]油膜覆盖小方格数约为40格,由于每小格面积为,故油膜覆盖面积
[3]油酸分子直径
【小问2详解】
A.在求每滴溶液体积时,lmL溶液的滴数多记了2滴,则一滴油酸的酒精溶液含油酸体积计算值偏小,得到的油酸分子的直径偏小,故A错误;
B.计算油酸面积时,错将所有不完整的方格作为完整的方格处理,则油膜面积计算值偏大,得到的油酸分子的直径偏小,故B错误;
C.水面上痱子粉撒的较多,油酸膜没有充分展开,则油膜面积计算值偏小,得到的油酸分子的直径偏大,故C正确。
故选C。
12. 如图甲是某实验小组利用气体压强传感器探究“温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系”的实验装置。
(1)主要操作步骤如下,请补充缺失的内容:
①用注射器封闭一定质量的空气,将注射器与压强传感器连接;
②从__________读取并记录气体的体积V,同时从__________读取并记录对应的气体压强值p;
③缓慢推动(或拉动)活塞,再记录一组V和p的值;
④重复上述步骤③,多次测量。
(2)用采集的各组数据在坐标纸上描点,绘制曲线如图乙所示,根据绘制的p−V图线,__________(选填“能”或“不能”)直观判断空气柱的压强与体积成反比。
(3)该同学测得封闭气体的压强p和体积V的多组数据,在坐标系中描点作图,作出的图线如图丙所示。
①由图可知该同学选用的横轴为__________;
②图线后半段向上弯曲的原因可能是__________。
A.改变气体体积时推动活塞速度过快
B.推动活塞时,手握住注射器含有气体的部分
C.推动活塞时有漏气现象
D.拉动活塞时有进气现象
【答案】(1) ①. 注射器 ②. 压强传感器
(2)不能 (3) ①. ②. AB
【解析】
【小问1详解】
②[1][2]本实验研究一定质量的理想气体发生等温变化的规律,需要记录压强和体积的数据,则从注射器读取并记录气体的体积V,同时从压强传感器读取并记录对应的气体压强值p;
【小问2详解】
根据绘制的p−V图线,不能直观判断空气柱的压强与体积成反比,理由是p−V图线是曲线,只能猜想p与V成反比,需要转化为直线进一步检验。
【小问3详解】
①[1]由理想气体状态方程()可得
可知p与成正比,正好与图丙相符合,故该同学选用的横轴为。
②[2]A.若改变气体体积时推动活塞速度过快,外界对封闭气体快速做功,因缺少充分的热交换,封闭气体的温度升高,与缓慢推动活塞到同一位置相比,所测气体压强会偏高,则随着的增大,图线向上弯曲,故A正确;
B.推动活塞时,手握住注射器含有气体的部分,人体的温度高于封闭气体的温度,导致封闭气体温度升高,与正确操作并推动活塞到同一位置相比,所测气体压强会偏高,则随着的增大,图线向上弯曲,故B正确;
C.若推动活塞时有漏气现象,与正确操作并推动活塞到同一位置,且无漏气现象相比,气体的质量减小,则所测气体压强减小,即随着的增大,压强偏小,则图线向下弯曲,故C错误;
D.若拉动活塞时有进气现象,与正确操作并拉动活塞到同一位置,且无进气现象相比,气体的质量增大,则所测气体压强增大,即随着的减小,压强偏大,则相当于随着的增大,压强偏小,则图线向下弯曲,故D错误。
故选AB。
13. 如图,一定质量的理想气体从状态A变化到状态B。已知在状态A时气体的温度为27℃,从状态A变化到状态B的过程中,气体吸收了300J的热量。求:
(1)该气体在状态B时温度T是多少?
(2)该过程中气体内能变化了多少?
【答案】(1)600K
(2)220J
【解析】
【小问1详解】
由p−V图像可知从状态A到状态B发生了等压变化,有,,,由
可得
【小问2详解】
从状态A到状态B,气体对外做功为,
由,可得
即内能增加220J。
14. 气动升降平台广泛应用于各种工业场合,其工作原理是通过气压差实现平台的升降,主要由空气压缩机、调压阀、汽缸、活塞、支撑杆和平台等部分组成。如图为气动升降平台简化原理图,支撑杆(含活塞)和平台的总质量,圆柱形汽缸内的活塞底面积为,某时刻活塞底与汽缸底部的距离为,活塞下方空气的压强。已知活塞上方与大气连通,大气压强,重力加速度大小取,汽缸导热性能良好,忽略活塞受到的摩擦力及汽缸内气体温度变化。
(1)求此时平台上重物的质量;
(2)若重物的质量增加到,要使活塞位置保持不变,应向汽缸内充入压强为的气体体积为多少?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
对支撑杆(含活塞)和平台以及重物受力分析可得
解得
【小问2详解】
若重物的质量增加到,要使活塞位置保持不变,设此时汽缸内压强为,对整体由平衡条件可得
解得
假设应向汽缸内充入气体体积为,则
解得
15. 两位同学参与游乐场中的“充气碰碰球”游戏。碰碰球用完全封闭的PVC薄膜充气膨胀成型,人钻入中空的洞中进行碰撞游戏。假设碰碰球内充入的气体为理想气体,某个碰碰球的内部体积为,初始内部气体压强,温度。随着碰撞和太阳照射,气体温度升高到,近似认为整个过程碰碰球体积不变。求:
(1)此时碰碰球内气体的压强;
(2)若要让碰碰球内气体压强恢复到,且保持温度不变,需要从充气口放出气体的质量与原有气体的质量比。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由题可知,整个过程可以看成等容变化,根据查理定律可得
代入数据解得
【小问2详解】
由题可知,此过程可以看成等温变化,根据玻意耳定律可得
其中
解得
需要放出气体的体积
放出气体的质量与原有气体的质量比
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