精品解析：江苏南京师范大学附属中学2025-2026学年高二下学期期中第一次诊断考试物理试题

南京师大附中2027届高二下物理期中第一次诊断考试 一、单项选择题（每题4分，共44分） 1. 如图所示，导热性能良好的汽缸竖直放置，汽缸内用轻质活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞可沿汽缸无摩擦滑动，现往活塞上缓慢增加砂子，当砂子的质量为时，活塞下降的高度为，此过程中气体向外放出的热量为，继续缓慢添加砂子，当砂子的质量为时，活塞又下降了高度，此过程中气体向外放出的热量为，整个过程中环境的气压和温度均保持不变。关于上述各量的关系，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设初始时气体的压强与外界大气压强为，第一次加砂后气体压强为，活塞横截面积为S，汽缸初始气体高度为H，有 该过程是等温变化，有 解得 根据等温变化的p-V图像，面积代表做功可知，该过程气体的做功为 由于理想气体温度不变，所以该过程气体内能不变，由热力学第一定律有 解得 设第二次加砂后气体的压强为，有 从第一次加砂到第二次加砂有 解得 该过程气体的做功为 由于理想气体温度不变，所以该过程气体内能不变，由热力学第一定律有 解得 故选B。 2. 如图所示，该装置是某医院内给病人输液的部分装置示意图，乙瓶内液体不断通过Q管输入病人体内，刚开始输液时，甲、乙两瓶内药液量相等，液面相平．过了一会儿，观察两个输液瓶时会发现（此时两个输液瓶内还有大量的溶液）（　） A. 甲瓶中的液面高 B. 乙瓶中的液面高 C. 甲、乙两瓶中的液面一样高 D. 以上三种情况均有可能 【答案】B 【解析】 【详解】读图分析该装置的工作过程可知，药液从乙瓶中流下，乙瓶中被封闭的空气体积增大，压强下降，甲瓶中空气将甲瓶中药液压入乙瓶补充，使乙瓶液面保持不变．药液从甲瓶中流至乙瓶后，甲瓶中空气部分的体积增大，压强下降，大气压将外界空气压入甲瓶，甲瓶中液面下降．液体如此流动，直到甲瓶中的药液全部流完，这时甲瓶中空气与外界直接连通，连接甲乙两瓶的管子相当于甲瓶当初的进气管．因此，在输液开始后不久，乙瓶中的液面便会始终高于甲瓶中的液面．故选B． 【点睛】分析此题的关键是找出两瓶中封闭空气的气压变化与外界大气压对瓶中气压的影响情况，明确乙瓶中空气是真正封闭的，而甲瓶中是有大气来不断补充的，这样便可以根据气压的变化做出相应的判断的．此题的易错点是：不要将这一装置简单的看成连通器，按连通器的原理来分析此题是错误的． 3. 如图，在水平放置的刚性汽缸内用活塞封闭两部分气体A和B，质量一定的两活塞用杆连接。汽缸内两活塞之间保持真空，活塞与汽缸壁之间无摩擦，左侧活塞面积较大，A、B的初始温度相同。略抬高汽缸左端使之倾斜，再使A、B升高相同温度，气体最终达到稳定状态。若始末状态A、B的压强变化量△PA、△PB均大于零，对活塞压力的变化量△FA 、△FB，则（　　） A. B体积增大 B. A体积减小 C. △FA>△FB D. △PA<△PB 【答案】D 【解析】 【详解】AB．气温不变，略抬高汽缸左端使这倾斜，由于活塞重力的作用，A部分气体压强减小，B部分气体压强增大，对这两部分气体由玻意耳定律可知，A体积增大，B体积减小，故AB错误； C．设初始汽缸内A、B气体对活塞的压力分别为FA、FB，则有FA=FB，倾斜并升高相同的温度后，设活塞及杆整体所受重力垂直活塞平面斜向下的分力为G1，根据平衡条件有 所以 故C错误； D．压强的变化量 ， 由，可知 故D正确。 故选D。 4. 如图所示，轻弹a管（上端封闭，下端开口），使两段汞柱及被两段汞柱封闭的空气柱合在一起．若此过程中温度不变，汞柱与管壁密封很好，则b管汞柱的下端与原来a管汞柱的下端面A相比，将（ ） A. 在同一高度 B. 稍高 C. 稍低 D. 条件不足，无法判断 【答案】C 【解析】 【详解】两段水银柱合在一起前后的总压强差是相等的，所以上面的那部分气体的压强始终没变，那么它的体积也保持不变，可以假设它的体积始终是；夹在中间是那一部分气体向上移动后，它的压强减小，根据玻意耳定律可知它的体积将增大，所以它将推动液柱向下移动，所以液体的下表面将下降．故选项C正确，选项ABD错误． 故选C。 5. 如图所示，均匀玻璃管开口向上竖直放置，管内有两段水银柱，封闭着两段空气柱，两段空气柱长度之比L2：L1＝2：1，两水银柱长度之比为LA：LB＝l：2，如果给它们加热，使它们升高相同的温度，又不使水银溢出，则两段空气柱后来的长度之比（ ） A. B. C. D. 以上结论都有可能 【答案】A 【解析】 【详解】设大气压为，由图示可以知道，封闭气体1、2分别为的压强: 对气体加热过程气体压强不变，气体发生等压变化，由盖吕萨克定律得 则 由于均匀加热，温度变化相等，又因为L2：L1＝2：1，则 所以 A.A项与上述计算结果相符，故A正确； B.B项与上述计算结果不相符，故B错误； C.C项与上述计算结果不相符，故C错误； D.D项与上述计算结果不相符，故D错误． 6. 如图所示的装置，汽缸分上、下两部分，下部分的横截面积大于上部分的横截面积，大小活塞分别在上、下汽缸内用一根硬杆相连，两活塞可在汽缸内一起上下移动．缸内封有一定质量的气体，活塞与缸壁无摩擦且不漏气，起初，在小活塞上的杯子里放有大量钢球，请问哪些情况下能使两活塞相对汽缸向上移动（　　） A. 给汽缸内缓慢加热 B. 增加几个钢球 C. 大气压变小 D. 让整个装置自由下落 【答案】D 【解析】 【详解】设缸内气体压强P，外界大气压为P0，大活塞面积S，小活塞面积s，活塞和钢球的总重力为G，以活塞和气体整体为研究对象，由物体平衡条件知：（P0﹣P）（S﹣s）=G…① A.给汽缸缓慢加热，气体温度升高，由盖吕萨克定律知气体体积要增大，从汽缸结构上看活塞应向下移动，故A错误； B.增加几个钢球后，整体的重力变大，由①式知容器内气体压强必须减小，由玻意耳定律知气体体积要增大，所以活塞应向下移动，故B错误； C.大气压变小时，由①式知道缸内气体压强要减小，由玻意耳定律知气体体积要增大，所以活塞应向下移动，故C错误； D. 让整个装置自由下落时，钢球完全失重，由①式知道缸内气体压强要增大，由玻意耳定律知气体体积要减小，所以活塞应向上移动，故D正确． 7. 如图所示为一圆筒形真空容器，在筒顶系着的轻弹簧下挂一质量不计的活塞，弹簧处于自然长度时，活塞正好触及筒底，当在活塞下方注入一定质量的理想气体后，温度为T时，气柱高为h，则温度为时，气柱高为（活塞与圆筒间摩擦不计，弹簧始终处于弹性限度内）（　　） A. B. C. D. h 【答案】C 【解析】 【详解】设弹簧的劲度系数为k，当气柱高为h时，弹簧弹力 设活塞的横截面积为，此时气体的压强为 设温度为时，气柱高为，此时气体的压强为 取封闭的气体为研究对象，由理想气体状态方程 解得 故选C。 8. 如图所示，甲、乙两个完全相同、开口向上且内壁光滑的导热汽缸分别固定在两升降机内，缸内用相同导热活塞密闭着相同质量的同种理想气体，缸外大气压相同且保持不变。若两升降机按图示竖直向上运动， 当活塞均相对汽缸静止时，两汽缸内气体温度相同，则此时（　　） A. 甲、乙两汽缸内密闭气体的压强相同 B. 乙汽缸内密闭气体的压强小于甲汽缸内密闭气体的压强 C. 甲、乙两汽缸内密闭气体的体积相同 D. 乙汽缸内密闭气体的体积小于甲汽缸内密闭气体的体积 【答案】B 【解析】 【详解】AB．设活塞质量为m，大气压强为，活塞横截面积为S，对甲活塞有 解得 设乙的加速度大小为a，对乙活塞有 解得 综上可知，故A错误，B正确； CD．根据玻意耳定律有 由于，可知，故CD错误。 故选B。 9. 如图所示，导热良好的气筒内封闭一定质量体积为的理想气体。第1次缓慢推活塞，使气体体积减小到。第2次迅速压缩活塞，也把气体体积压缩至。两次压缩气体的过程中，下列关于气体压强与气体体积的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】第1次缓慢推活塞，使气体体积减小到，气筒导热良好，封闭气体做等温压缩；第2次迅速压缩活塞至，封闭气体温度升高，由可知第2次气体体积减小到时的压强大，故ABD错误，C正确。 故选C。 10. 一理想气体系统经历一循环过程，其图如图所示。该循环过程中，系统对外做功以及吸、放热情况分别是（ ） A. 正功，吸热 B. 负功，放热 C. 正功，放热 D. 负功，吸热 【答案】A 【解析】 【详解】当气体体积增大时，气体对外界做功，气体体积减小时，外界对气体做功；根据图像与横轴围成的面积表示做功的大小，由题图可知该循环过程中，气体对外界做功大小大于外界对气体做功大小，所以系统对外做正功；根据热力学第一定律，由于该循环过程气体内能变化量为0，外界对气体做负功，所以系统对外吸热。 故选A。 11. 如图所示，固定在倾角的斜面上的内壁光滑的绝热汽缸开口处有卡口，汽缸长度为1.2m。活塞a为绝热活塞，活塞b导热性能良好，活塞厚度忽略不计，两活塞用轻质弹簧连接，弹簧的劲度系数，，封闭气体A、B初始温度均为，弹簧恰好处于原长，大气压强，重力加速度，外界温度保持不变，质量均为2kg、面积均为的活塞a、b将汽缸体积均分为三等份。现给电阻丝通电，缓慢加热密封气体A，下列说法正确的是（　　） A. 初始时气体B的压强为 B. 开始加热后，气体A温度升高，活塞对气体B做功，气体B的体积不变 C. 弹簧压缩0.1m时，气体B的压强为 D. 弹簧压缩0.1m时，气体A的温度为580K 【答案】C 【解析】 【详解】A．初始时，对活塞b受力分析 代入数据得，A错误； B．在活塞b碰到汽缸卡口之前,将活塞a、b与之间弹簧、气体B看作整体,对整体受力分析，沿斜面方向有 可得 缓慢加热气体，气体A做等压变化，体积变大，温度升高，气体B的压强不变，体积不变，温度不变，活塞对气体B不做功，B错误； C．在活塞b碰到汽缸顶端后，继续加热，弹簧被压缩，气体B发生等温变化，设初状态气体B的体积为，当弹簧压缩0.1m时，气体B的体积变为原来的，对气体B有 解得，C正确； D．弹簧的弹力 此时气体A的压强 对气体A有 解得，D错误。 故选C。 二、实验题（每空3分，共15分） 12. 如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下： ①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐连接起来； ②缓慢移动活塞至某位置，待示数稳定后记录此时注射器内封闭气体的体积和由计算机显示的气体压强值； ③重复上述步骤②，多次测量并记录； ④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。 （1）保持温度不变，封闭气体的压强用压强传感器测量，体积V由注射器刻度读出。实验前是否需要对传感器进行调零？________（选填：“是”或“否”） （2）实验过程中，下列说法正确的________。 A．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出B．活塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的长度和气体的压强值 C．推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分 （3）某同学在做“气体的压强与体积的关系”实验中，测得的实验数据在计算机屏幕上显示如下表所示，仔细观察“”一栏中的数值，发现越来越小，造成这一现象的可能原因是________。 序号 V/mL p／（×105 Pa） /（×105 Pa·mL） 1 20.0 1.0010 20.020 2 18.0 1.0952 19.714 3 16.0 1.2313 19.701 4 14.0 l.403 0 19.642 5 12.0 1.635 1 19.621 A．实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力越来越大 B．实验时环境温度升高了 C．实验时外界大气压强发生了变化 D．实验时注射器内的气体向外发生了泄漏 （4）若考虑到连接注射器与传感器的软管内气体体积不可忽略，从理论上讲图像可能接近下列哪个图________？ （5）某同学实验时缓慢推动活塞，并记录下每次测量的压强与注射器刻度值。在实验中出现压强传感器软管脱落，他重新接上后继续实验，其余操作无误。若该同学用软管脱落前测得的实验数据在图中画出了图线，在图中大致画出可能的、符合软管脱落后测得的实验数据的那部分图线_________。 【答案】 ①. 否 ②. C ③. D ④. D ⑤. 见解析 【解析】 【详解】（1）[1]实验前不需要对传感器进行调零，因为传感器不调零，图线仍然是一条直线； （2）[2]A．推拉活塞时，动作要缓慢，以免气体温度发生变化，故A错误； B．活塞移至某位置时，要等稳定后记录此时注射器内气柱的长度和气体的压强值，故B错误； C．推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分，以免气体的温度发生变化，故C正确。 故选C。 （3）[3]A．实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大，不会影响气压与体积，故A错误； B．实验时环境温度升高了，根据理想气体状态方程，乘积变大，故B错误； C．封闭气体压强与外界大气压强无关，故C错误； D．实验时若注射器内的气体向外发生了泄漏，根据理想气体状态方程，常数 与质量有关，变小，则乘积减小，故D正确。 故选D。 （4）[4]根据玻意耳定律得 解得 当趋向于零时 即该双曲线的渐近线方程为 故选D。 （5）[5]根据 可知 实验时缓慢推动活塞，封闭气体压强大于外界气压，软管脱落后重新接上，则封闭气体质量变小，图像斜率变小，故脱落后测得的实验数据的那部分图像如图所示 三、解答题（共41分） 13. 重型卡车运行过程中轮胎的胎压超过或者低于值都会使得爆胎概率达到60％，卡车运行速度越大，胎内温度就越高，影响胎压值；轮胎出现缓慢漏气，也影响胎压值。冬季，某重型卡车行程前安全检查得到每个轮胎内气体压强为，温度为℃。将轮胎内气体视为理想气体，以及忽略运行过程中轮胎体积的变化。，热力学温度和摄氏温度关系为 （1）卡车运行速度在区间内时胎内气体温度与速度关系如图所示，则该卡车运行速度超过多少时，爆胎概率达到60％； （2）卡车以速度匀速运行时，其中一个轮胎因为缓慢漏气使得胎压值恰好为，则其漏掉气体质量占轮胎内原有气体质量的比值k为多少。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据等容变化有 解得 ℃ 根据 ℃ 解得 （2）速度为时，轮胎温度为 假设轮胎没有漏气，根据等容变化 解得 假设漏到外界的气体的温度和压强与漏气后轮胎中气体的温度和压强是一样的，设定轮胎的体积为V，漏到外界的气体体积是，根据等温膨胀过程，有 解得 比值 解得 14. 如图1，长的圆柱形玻璃管一端封闭、另一端开口，将玻璃管开口向下竖直倒置于水银槽液面下方处，管内液面恰好与管口齐平。若用外力将玻璃管向上缓慢提起，由于被封气体压强大于所处位置液体压强，气体会以气泡的形式不断外泄，当玻璃管上升h时保持玻璃管不动，管内液面仍与管口齐平。设大气压强，水银槽内温度始终不变。 （1）求初始和最终状态下玻璃管内气体质量之比； （2）如图2，若用外力将玻璃管再次缓慢按压到原位置并保持不动，求此时玻璃管内气体压强。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）提起前 提起后 以提起前管内气体为研究对象，体积为，压强为，提起后压强为，若管内剩余气体与逸出气体在压强下的体积记为，有 气体质量之比等于同温同压下的体积之比，提起前后管内气体质量之比 解得 （2）设玻璃管的横截面积为，按压前玻璃管内气体体积 按压回原位之后玻璃管内气体体积 气体压强 根据玻意耳定律，有 即 解得 所以 15. 图甲是一种简易抽水设备，图乙是其结构原理示意图，地下水面与上面粗筒底面间的高度差h0 = 8 m，抽水时先将活塞推到粗筒底部，活塞到达粗筒底部时只能向上打开的上、下两个单向阀门均处于闭合状态，此时下面细管中气体压强等于大气压强p0。用力压手柄使活塞上移，上阀门处于闭合状态，下阀门自动开启，随着活塞上升细管中的液面就会上升。已知活塞的横截面积S1 = 40 cm2，细管内横截面积S2 = 2 cm2，p0 = 1.0 × 105 Pa，水的密度ρ = 1 × 103 kg/m3，g取10 m/s2，地下水面处的压强恒为大气压强p0，抽水过程中装置内空气的温度均视为不变，不考虑阀门重力及地下水面高度的变化。 （1）求当活塞第一次上移高度h = 0.2 m时细管中水柱的高度h1； （2）活塞第一次上移高度h = 0.2 m后，用力提升手柄使活塞下移，上阀门打开与大气相通，下阀门立即闭合，活塞下移至距离粗筒底部h′ = 0.075 m处时，用力压手柄使活塞第二次上移至距离粗筒底部h = 0.2 m处，求此时细管中的水柱高度h2。 【答案】（1）2 m （2）3 m 【解析】 【小问1详解】 活塞第一次上移高度h = 0.2 m时，封闭气体的压强为 根据玻意耳定律有 解得 【小问2详解】 活塞第二次从距离粗筒底部h′ = 0.075 m处上移至距离粗筒底部h = 0.2 m处，设细管中空气柱长L，根据玻意耳定律有 其中 解得 可知此时细管中的水柱高度为 16. 如图，圆柱形绝热汽缸竖直悬挂于天花板，用横截面积为S=0.02m2的轻质光滑活塞封闭一定质量的理想气体，活塞下悬挂质量为m=80kg重物，此时活塞在距离汽缸上底面h1=0.2m的A处，气体的温度为T1=300K。给汽缸内的电阻丝加热，活塞缓慢移动到距离汽缸上底面h2=0.26m的B处，此过程气体吸收了100J热量，大气压为p0=1.0×105Pa。 （1）求活塞在B处时的气体温度T2； （2）求活塞从A处到B处的过程中气体的内能改变了多少？ （3）保持温度T2不变，当悬挂重物为m'=140kg时，打开汽缸阀门放出一部分气体，使得活塞仍处于B处，求放出气体的质量与原来汽缸内气体质量的比值。 【答案】（1）；（2）增加了28J；（3） 【解析】 【详解】（1）依题意，活塞缓慢移动过程，受力平衡，可知封闭气体为等压过程，可得 即 解得 （2）活塞从A处到B处的过程中，对活塞受力分析，可得 气体对外界做功 联立，解得 根据热力学第一定律，可得 其中 ， 解得 即气体内能增加了28J。 （3）打开阀门前活塞在B处，有 ， 悬挂m'后 解得 若不打开阀门，气体体积设为 该等温过程 解得 放出气体的质量与原来汽缸内气体质量的比值 17. 如图所示，竖直放置汽缸由截面积不同的两圆筒连接而成。截面积SA=20cm2的活塞A和质量为mB=1kg、截面积SB=10cm2的活塞B间用一原长L0=0.8m遵循胡克定律的弹性细线连接，其间封闭一定质量的理想气体，它们可在筒内无摩擦地上下滑动且不漏气。初始时，缸内气体温度T1=600K、压强p1=1.2×105Pa，此时活塞B的静止位置距圆筒连接处h=0.5m，弹性细线长L=1m。大气压强p0=1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2。 （1）求活塞A的质量mA； （2）若缸内气体温度缓慢升高，直到活塞B即将脱离小圆筒，求此时缸内气体温度T2； （3）若缸内气体温度缓慢降低，直到细线的张力恰好为0，已知缸内气体内能变化量∆U=-162J，求此过程缸内气体与外界交换的热量Q。 【答案】（1）1kg；（2）800K；（3）-243J 【解析】 【详解】（1）设弹性细线上的力为F，对于活塞B，平衡时有 解得 对于活塞A，平衡时有 解得 （2）初始时气体的体积为 活塞B即将脱离小圆筒时 设活塞B即将脱离小圆筒时，汽缸内的压强为p2，对于A、B两活塞组成的系统 解得 根据 解得 （3）在降温过程中，活塞下降，气体的压强不变，即 当活塞A下降至连接处，此时的气体体积为V3，则 外界对缸内气体做功为 继续降温，当弹性细线拉力为0时，缸内气体体积为 此时的压强为p4，对于活塞B有 解得 该过程中压强随体积线性变化，可得 根据热力学第一定律可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南京师大附中2027届高二下物理期中第一次诊断考试 一、单项选择题（每题4分，共44分） 1. 如图所示，导热性能良好的汽缸竖直放置，汽缸内用轻质活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞可沿汽缸无摩擦滑动，现往活塞上缓慢增加砂子，当砂子的质量为时，活塞下降的高度为，此过程中气体向外放出的热量为，继续缓慢添加砂子，当砂子的质量为时，活塞又下降了高度，此过程中气体向外放出的热量为，整个过程中环境的气压和温度均保持不变。关于上述各量的关系，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，该装置是某医院内给病人输液的部分装置示意图，乙瓶内液体不断通过Q管输入病人体内，刚开始输液时，甲、乙两瓶内药液量相等，液面相平．过了一会儿，观察两个输液瓶时会发现（此时两个输液瓶内还有大量的溶液）（　） A. 甲瓶中的液面高 B. 乙瓶中的液面高 C. 甲、乙两瓶中的液面一样高 D. 以上三种情况均有可能 3. 如图，在水平放置的刚性汽缸内用活塞封闭两部分气体A和B，质量一定的两活塞用杆连接。汽缸内两活塞之间保持真空，活塞与汽缸壁之间无摩擦，左侧活塞面积较大，A、B的初始温度相同。略抬高汽缸左端使之倾斜，再使A、B升高相同温度，气体最终达到稳定状态。若始末状态A、B的压强变化量△PA、△PB均大于零，对活塞压力的变化量△FA 、△FB，则（　　） A. B体积增大 B. A体积减小 C. △FA>△FB D. △PA<△PB 4. 如图所示，轻弹a管（上端封闭，下端开口），使两段汞柱及被两段汞柱封闭的空气柱合在一起．若此过程中温度不变，汞柱与管壁密封很好，则b管汞柱的下端与原来a管汞柱的下端面A相比，将（ ） A. 在同一高度 B. 稍高 C. 稍低 D. 条件不足，无法判断 5. 如图所示，均匀玻璃管开口向上竖直放置，管内有两段水银柱，封闭着两段空气柱，两段空气柱长度之比L2：L1＝2：1，两水银柱长度之比为LA：LB＝l：2，如果给它们加热，使它们升高相同的温度，又不使水银溢出，则两段空气柱后来的长度之比（ ） A. B. C. D. 以上结论都有可能 6. 如图所示的装置，汽缸分上、下两部分，下部分的横截面积大于上部分的横截面积，大小活塞分别在上、下汽缸内用一根硬杆相连，两活塞可在汽缸内一起上下移动．缸内封有一定质量的气体，活塞与缸壁无摩擦且不漏气，起初，在小活塞上的杯子里放有大量钢球，请问哪些情况下能使两活塞相对汽缸向上移动（　　） A. 给汽缸内缓慢加热 B. 增加几个钢球 C. 大气压变小 D. 让整个装置自由下落 7. 如图所示为一圆筒形真空容器，在筒顶系着的轻弹簧下挂一质量不计的活塞，弹簧处于自然长度时，活塞正好触及筒底，当在活塞下方注入一定质量的理想气体后，温度为T时，气柱高为h，则温度为时，气柱高为（活塞与圆筒间摩擦不计，弹簧始终处于弹性限度内）（　　） A. B. C. D. h 8. 如图所示，甲、乙两个完全相同、开口向上且内壁光滑的导热汽缸分别固定在两升降机内，缸内用相同导热活塞密闭着相同质量的同种理想气体，缸外大气压相同且保持不变。若两升降机按图示竖直向上运动， 当活塞均相对汽缸静止时，两汽缸内气体温度相同，则此时（　　） A. 甲、乙两汽缸内密闭气体的压强相同 B. 乙汽缸内密闭气体的压强小于甲汽缸内密闭气体的压强 C. 甲、乙两汽缸内密闭气体的体积相同 D. 乙汽缸内密闭气体的体积小于甲汽缸内密闭气体的体积 9. 如图所示，导热良好的气筒内封闭一定质量体积为的理想气体。第1次缓慢推活塞，使气体体积减小到。第2次迅速压缩活塞，也把气体体积压缩至。两次压缩气体的过程中，下列关于气体压强与气体体积的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 一理想气体系统经历一循环过程，其图如图所示。该循环过程中，系统对外做功以及吸、放热情况分别是（ ） A. 正功，吸热 B. 负功，放热 C. 正功，放热 D. 负功，吸热 11. 如图所示，固定在倾角的斜面上的内壁光滑的绝热汽缸开口处有卡口，汽缸长度为1.2m。活塞a为绝热活塞，活塞b导热性能良好，活塞厚度忽略不计，两活塞用轻质弹簧连接，弹簧的劲度系数，，封闭气体A、B初始温度均为，弹簧恰好处于原长，大气压强，重力加速度，外界温度保持不变，质量均为2kg、面积均为的活塞a、b将汽缸体积均分为三等份。现给电阻丝通电，缓慢加热密封气体A，下列说法正确的是（　　） A. 初始时气体B的压强为 B. 开始加热后，气体A温度升高，活塞对气体B做功，气体B的体积不变 C. 弹簧压缩0.1m时，气体B的压强为 D. 弹簧压缩0.1m时，气体A的温度为580K 二、实验题（每空3分，共15分） 12. 如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下： ①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐连接起来； ②缓慢移动活塞至某位置，待示数稳定后记录此时注射器内封闭气体的体积和由计算机显示的气体压强值； ③重复上述步骤②，多次测量并记录； ④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。 （1）保持温度不变，封闭气体的压强用压强传感器测量，体积V由注射器刻度读出。实验前是否需要对传感器进行调零？________（选填：“是”或“否”） （2）实验过程中，下列说法正确的________。 A．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出B．活塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的长度和气体的压强值 C．推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分 （3）某同学在做“气体的压强与体积的关系”实验中，测得的实验数据在计算机屏幕上显示如下表所示，仔细观察“”一栏中的数值，发现越来越小，造成这一现象的可能原因是________。 序号 V/mL p／（×105 Pa） /（×105 Pa·mL） 1 20.0 1.0010 20.020 2 18.0 1.0952 19.714 3 16.0 1.2313 19.701 4 14.0 l.403 0 19.642 5 12.0 1.635 1 19.621 A．实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力越来越大 B．实验时环境温度升高了 C．实验时外界大气压强发生了变化 D．实验时注射器内的气体向外发生了泄漏 （4）若考虑到连接注射器与传感器的软管内气体体积不可忽略，从理论上讲图像可能接近下列哪个图________？ （5）某同学实验时缓慢推动活塞，并记录下每次测量的压强与注射器刻度值。在实验中出现压强传感器软管脱落，他重新接上后继续实验，其余操作无误。若该同学用软管脱落前测得的实验数据在图中画出了图线，在图中大致画出可能的、符合软管脱落后测得的实验数据的那部分图线_________。 三、解答题（共41分） 13. 重型卡车运行过程中轮胎的胎压超过或者低于值都会使得爆胎概率达到60％，卡车运行速度越大，胎内温度就越高，影响胎压值；轮胎出现缓慢漏气，也影响胎压值。冬季，某重型卡车行程前安全检查得到每个轮胎内气体压强为，温度为℃。将轮胎内气体视为理想气体，以及忽略运行过程中轮胎体积的变化。，热力学温度和摄氏温度关系为 （1）卡车运行速度在区间内时胎内气体温度与速度关系如图所示，则该卡车运行速度超过多少时，爆胎概率达到60％； （2）卡车以速度匀速运行时，其中一个轮胎因为缓慢漏气使得胎压值恰好为，则其漏掉气体质量占轮胎内原有气体质量的比值k为多少。 14. 如图1，长的圆柱形玻璃管一端封闭、另一端开口，将玻璃管开口向下竖直倒置于水银槽液面下方处，管内液面恰好与管口齐平。若用外力将玻璃管向上缓慢提起，由于被封气体压强大于所处位置液体压强，气体会以气泡的形式不断外泄，当玻璃管上升h时保持玻璃管不动，管内液面仍与管口齐平。设大气压强，水银槽内温度始终不变。 （1）求初始和最终状态下玻璃管内气体质量之比； （2）如图2，若用外力将玻璃管再次缓慢按压到原位置并保持不动，求此时玻璃管内气体压强。 15. 图甲是一种简易抽水设备，图乙是其结构原理示意图，地下水面与上面粗筒底面间的高度差h0 = 8 m，抽水时先将活塞推到粗筒底部，活塞到达粗筒底部时只能向上打开的上、下两个单向阀门均处于闭合状态，此时下面细管中气体压强等于大气压强p0。用力压手柄使活塞上移，上阀门处于闭合状态，下阀门自动开启，随着活塞上升细管中的液面就会上升。已知活塞的横截面积S1 = 40 cm2，细管内横截面积S2 = 2 cm2，p0 = 1.0 × 105 Pa，水的密度ρ = 1 × 103 kg/m3，g取10 m/s2，地下水面处的压强恒为大气压强p0，抽水过程中装置内空气的温度均视为不变，不考虑阀门重力及地下水面高度的变化。 （1）求当活塞第一次上移高度h = 0.2 m时细管中水柱的高度h1； （2）活塞第一次上移高度h = 0.2 m后，用力提升手柄使活塞下移，上阀门打开与大气相通，下阀门立即闭合，活塞下移至距离粗筒底部h′ = 0.075 m处时，用力压手柄使活塞第二次上移至距离粗筒底部h = 0.2 m处，求此时细管中的水柱高度h2。 16. 如图，圆柱形绝热汽缸竖直悬挂于天花板，用横截面积为S=0.02m2的轻质光滑活塞封闭一定质量的理想气体，活塞下悬挂质量为m=80kg重物，此时活塞在距离汽缸上底面h1=0.2m的A处，气体的温度为T1=300K。给汽缸内的电阻丝加热，活塞缓慢移动到距离汽缸上底面h2=0.26m的B处，此过程气体吸收了100J热量，大气压为p0=1.0×105Pa。 （1）求活塞在B处时的气体温度T2； （2）求活塞从A处到B处的过程中气体的内能改变了多少？ （3）保持温度T2不变，当悬挂重物为m'=140kg时，打开汽缸阀门放出一部分气体，使得活塞仍处于B处，求放出气体的质量与原来汽缸内气体质量的比值。 17. 如图所示，竖直放置汽缸由截面积不同的两圆筒连接而成。截面积SA=20cm2的活塞A和质量为mB=1kg、截面积SB=10cm2的活塞B间用一原长L0=0.8m遵循胡克定律的弹性细线连接，其间封闭一定质量的理想气体，它们可在筒内无摩擦地上下滑动且不漏气。初始时，缸内气体温度T1=600K、压强p1=1.2×105Pa，此时活塞B的静止位置距圆筒连接处h=0.5m，弹性细线长L=1m。大气压强p0=1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2。 （1）求活塞A的质量mA； （2）若缸内气体温度缓慢升高，直到活塞B即将脱离小圆筒，求此时缸内气体温度T2； （3）若缸内气体温度缓慢降低，直到细线的张力恰好为0，已知缸内气体内能变化量∆U=-162J，求此过程缸内气体与外界交换的热量Q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $