精品解析：江苏南京市金陵中学2025-2026学年高二下学期期中诊断考试物理试题

金陵中学2027届高二下物理期中诊断考试 一、单项选择题（每题4分，共44分） 1. 关于下列四幅插图，以下说法正确的是（　　） A. 图甲中小炭粒在水中的运动位置连线图说明了小炭粒分子在做无规则运动 B. 图乙中石蜡在云母片上熔化成椭圆形，说明石蜡是晶体 C. 图丙为食盐晶体的微观结构，具有空间上的周期性 D. 图丁中一只水黾能停在水面上，是因为受到液体的表面张力 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲中小炭粒在水中的运动位置连线图说明了水分子在做无规则运动，A错误； B．图乙中石蜡在云母片上熔化成椭圆形，说明云母各向异性，说明云母是晶体，B错误； C．图丙为食盐晶体的微观结构，具有空间上的周期性，C正确； D．图丁中一只水黾能停在水面上，是液体的表面张力的作用的结果，而表面张力是作用在液体上的力，D错误。 故选C。 2. 两小组在同一教室同时用传感器探究气体等温变化的规律，但是描绘出的图像斜率不同，原因可能是（　　） A. 注射器内的空气柱质量不同 B. 有一小组注射器存在漏气 C. 一小组缓慢推动活塞，另一小组快速推动 D. 一小组将注射器水平放置，另一小组竖直放置 【答案】A 【解析】 【详解】根据理想气体状态方程，整理得 在严格等温条件下，图像的斜率为，斜率差异本质由或不同导致。 A．质量不同，物质的量 不同，斜率不同，A正确； B．漏气会使变化，但这是实验过程中的动态变化，会导致图像不再是过原点的直线，而非单纯斜率不同，B错误； C．快速推动会使气体温度升高，破坏“等温”条件，此时图像不再是单一斜率的直线，而是偏离等温线，C错误； D．注射器水平放置和竖直放置对实验无影响，图像不变，D错误。 故选A。 3. “自热米饭”盒的内部结构如图所示，加热层有氧化钙等物质，遇水反应放热，可实现无火无电条件下加热食材，加热时食材层内空气温度缓慢上升，通过盖子上的透气孔泄压维持食材层内空气压强不变。若忽略加热过程中食材层体积变化，食材层内空气可视为理想气体，则加热过程中，下列说法正确的是（　　） A. 食材层内空气分子单位时间内撞击器壁的分子数不变 B. 食材层内空气的内能增加量等于气体从化学反应中吸收的热量 C. 食材层内空气的压强与热力学温度成正比 D. 食材层内空气分子对单位面积器壁的平均作用力不变 【答案】D 【解析】 【详解】B．根据热力学第一定律 虽然气体体积不变，但是气体分子数减小，有气体泄漏，可视作气体体积增大，可得 所以，故B错误； CD．压强的物理意义就是分子对单位面积器壁的平均作用力，由于盖子上的透气孔泄压维持食材层内空气压强不变，所以食材层内空气分子对单位面积器壁的平均作用力不变，故C错误，D正确； A．设在时间内撞击器壁的分子数为，分子的平均速度为，器壁受到的平均作用力为，根据动量定理可得 解得单位时间内撞击器壁的分子数 根据选项D可知不变，随着加热食材层内温度升高，分子的平均速度增大，可得减小，故A错误。 故选D。 4. 用密封性好、充满气体的充气袋包裹易碎品，充气袋四周被挤压如图所示。现将易碎品取出，则袋内气体（假设袋内气体与外界无热交换）（　　） A. 体积增大，内能增大 B. 体积增大，压强增大 C. 对外界做正功，内能减小 D. 对外界做负功，压强减小 【答案】C 【解析】 【详解】易碎品取出后，袋内气体体积增大，对外界做正功，且袋内气体与外界无热交换，根据热力学第一定律可知，气体的内能减小，温度降低，根据，可知压强会减小。 故选C。 5. 如图所示，一端封闭粗细均匀的玻璃管开口向下竖直插入水银槽中，一小段水银柱将管内封闭气体分割成两部分，上端气柱长为，下端气柱长为，且。管内水银柱与水银槽面的高度差为，管内气体温度保持不变，开口端始终在水银面下方，则下列说法正确的是（　　） A. 若将玻璃管竖直向上缓慢提起，则变小 B. 若将玻璃管竖直向上缓慢提起，则的增长量等于的增长量 C. 若将玻璃管竖直向上缓慢提起，则的增长量小于的增长量 D. 若轻敲管壁使下端气体透过中间水银柱与上端气体混合，再次稳定后气柱总长度大于 【答案】D 【解析】 【详解】A．将玻璃管竖直向上缓慢提升时，假设l2的下端面水银没有上升，保持原高度，令大气压强为，则有 可知，若l2的下端面水银面保持原高度，则l2内气体的压强不变，由于温度恒定，则l2内气体体积不变，则只有l1中的体积增大，根据玻意耳定律可知，l1内气体的压强变小，由于l1内的气体压强始终等于 l2气体压强减去中间那段水银柱高度所产生的压强，所以假设不成立，中间那段水银柱将上升，l2中气体的体积也增大，根据玻意耳定律可知，压强也减小，则管内外水银柱高度差h变大，故A错误； BC．结合上述可知，管内上下两部分气体的压强均减小，体积均增大，由于 则有 可知，上下两部分气体的压强减小的绝对值相等，由于 即l1气体原来压强比l2小，根据玻意耳定律可知，对两部分气体有 ， 解得 ， 由于 ，， 则有 即l1长度增长量大于l2的增长量，故BC错误； D．若轻敲管壁使下端气体透过中间水银柱与上端气体混合，根据玻意耳定律有 假设再次稳定后气柱总长度，即有 结合上述解得 忽略水槽内液面的变化，令混合后管内外水银高度差为，则有 可知 可知，假设不成立，混合后管内外水银高度差小于混合前管内两段水银的高度之和，则有 故D正确。 故选D。 6. 如图所示，某品牌的保温杯容量为500mL，开始时空杯子敞口放置在桌面上，外界环境温度为27℃且保持不变，杯子内空气的温度与外界环境温度相同，现向杯内迅速装入300mL的热水，盖上杯盖（假设装开水与盖杯盖的过程中时间较短，过程中杯子内空气的温度不变），静置一段时间后，杯子内空气的温度达到87℃。已知外界大气压恒为，杯子内空气可看作理想气体，不考虑水蒸发引起的空气体积的变化。如果此时迅速打开杯盖（迅速打开杯盖的过程中杯内剩余空气的温度不变），则打开杯盖时，杯内剩余的空气质最与溢出杯外的空气质量的比值k为（　　） A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 【答案】C 【解析】 【详解】装水前杯子内温度为，装水盖杯盖后静置一小段时间过程中空气的体积不变，此时杯子内空气的压强为，温度为，，，根据查理定律有 解得 杯容量为500mL，装入300mL的开水后，杯内空气的体积为，迅速打开杯盖过程杯内空气的温度不变，压强变为大气压，根据玻意耳定律有 解得 设此时杯子内空气的密度为，现在杯内气体质量为 原气体总质量为 溢出杯外的空气质量为 杯内剩余的空气质量与溢出杯外的空气质量的比值为 故选C。 7. 如图，U形玻璃管两端封闭竖直静置，管内水银柱把管内气体分成两部分，此时两边气体温度相同，水银面高度差为h。若要使左右水银面高度差变小，则可行的方法是（　　） A. 同时降低相同的温度 B. 玻璃管竖直匀速下落 C. 同时升高相同的温度 D. 玻璃管竖直加速上升 【答案】C 【解析】 【详解】AC．假设两部分气体做等容变化，则根据 可得压强变化 则， 而其中 若同时升高相同的温度，则左侧气体压强增加的多，所以左侧水银面上升，右侧水银面下降，左右水银面高度差变小；同理若同时降低相同的温度，则左侧气体压强减少的多，所以左侧水银面下降，右侧水银面上升，左右水银面高度差变大，故A错误，C正确； B．玻璃管竖直匀速下落与静止放置，水银柱都处于平衡状态，所以两侧气体压强不变，左右水银面高度差不变，故B错误； D．玻璃管竖直加速上落，水银柱处于超重状态，有向上的加速度，则有 假设左右水银面高度差不变，则可知左侧压强减小，右侧压强增大，由 可知左侧气体体积减小，右侧气体体积增大，则左右水银面高度差变大，故D错误。 故选C。 8. 如图，两端封闭的玻璃管与水平面成角倾斜静止放置，一段水银柱将管内一定质量的气体分为两个部分。则下列各种情况中，能使管中水银柱相对于玻璃管向A端移动的是（　　） A. 使玻璃管沿方向加速上升 B. 在竖直面内以过B点垂直纸面的直线为轴顺时针缓慢转动玻璃管 C. 在竖直面内以过B点垂直纸面的直线为轴逆时针缓慢转动玻璃管 D. 降低环境温度 【答案】B 【解析】 【详解】A．当玻璃管沿方向加速上升时，水银柱有一个斜向上的加速度，根据牛顿第二定律得下部气体对水银柱的压力要增大，即压强增大，所以水银柱向B端移动，选项A错误； BC．在竖直面内以过B点垂直纸面的直线为轴顺时针缓慢转动玻璃管，使θ角变小，如果将玻璃管放平的时候，即减小了对下部气体的压力，水银柱向A端移动；同理可知逆时针转动时水银柱向B端移动，选项B正确，C错误； D．假定两段空气柱的体积不变，即V1、V2不变，初始温度为T，当温度降低时，A端空气柱的压强由p1减至p'1，则 B端空气柱的压强由p2减至p'2，则 由查理定律得 ， 因为 所以 即水银柱应向B端移动，选项D错误。 故选B。 9. 一定质量的理想气体由状态A经如图所示状态变化回到原状态，下列说法正确的是（　　） A. A→B温度升高，压强变大 B. C→A体积减小，压强不变 C. B→C体积不变，气体从外界吸收热量 D. A→B气体对外做功大于C→A外界对气体做功 【答案】D 【解析】 【详解】A．A→B为等压线，A→B温度升高，压强不变，即有 故A错误； B．B→C体积不变，压强变小，有 所以C→A体积减小，压强变大，故B错误； C．B→C体积不变，温度降低，内能减小，所以气体对外界放出热量，故C错误； D．A→B过程气体体积变化等于C→A过程气体体积变化，但A→B过程气体平均压强大于C→A过程气体平均压强，所以A→B过程气体对外做功大于C→A外界对气体做功，故D正确。 故选D。 10. 如图所示，一竖直放置的型玻璃管，各段粗细均匀，上端均开口。内部左右两侧有水银，水银柱竖直高度均为，底部水平管内封闭一段长的气柱，气柱紧贴左侧竖直管。已知管导热良好，周围环境温度不变，大气压强为。现在右侧管中再缓慢加入长的水银柱，稳定后，下列判断正确的是（　　） A. 两侧水银面最上端仍然齐平 B. 气柱的压强为，且长度变小 C. 两侧水银面最上端高度差为 D. 左侧再加入长的水银柱，则气柱将到达左侧竖直管最低端 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】ABC．依题意可知，向右侧管中缓慢加入长的水银柱，稳定后，由于左侧管中水银柱长度不变，则封闭气体的压强不变，又温度不变，所以封闭气柱长度不变；若右侧管中水银刚好进入左侧管中，由于空气柱长度为4cm，则可知此时，右侧管中水银柱高度为16cm，则封闭气体压强为 显然，右侧管中有水银进入左侧管中，最终封闭气体压强为，所以右侧管中水银有3cm进入左侧管中，此时左侧水银柱加空气柱总长度为 右侧侧水银柱总长度为 所以，稳定后两侧水银面最上端高度差为 故AB错误，C正确； D．若左侧再加入长的水银柱，稳定后，由于封闭气体温度不变，根据玻意耳定律有 气柱长度将变短，所以可知气柱将不能到达左侧竖直管最低端，故D错误。 故选C。 11. 某研究小组对山地车的气压避震装置进行研究，其原理如图乙所示，在倾角为的光滑斜面上放置一个带有活塞A的导热汽缸B，活塞用劲度系数为的轻弹簧拉住，弹簧的另一端固定在斜面上端的一块挡板上，轻弹簧平行于斜面，初始状态活塞到汽缸底部的距离为，汽缸底部到斜面底端的挡板距离为，汽缸内气体的初始温度为。对汽缸进行加热，汽缸内气体的温度从上升到，此时汽缸底部恰好接触到斜面底端的挡板，继续加热，当温度达到时使得弹簧恰好恢复原长。已知该封闭气体的内能U与温度T之间存在关系，，已知汽缸质量为，活塞的质量为，汽缸容积的横截面积为，活塞与汽缸间密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，重力加速度为，大气压为，下列说法正确的是（　　） A. 初始状态下汽缸内气体压强p为 B. 从上升到过程中气体吸收的热量 C. 温度为时汽缸内气体压强为 D. 温度为时弹簧处于压缩状态 【答案】B 【解析】 【详解】A．对汽缸和活塞整体分析有 对活塞受力分析有 代入得 A错误； B．汽缸内气体的温度从上升到，此时汽缸底部恰好接触到斜面底端的挡板，此过程中封闭气体的压强不变，则有 该过程中内能增加量 外界对气体做的功 根据热力学第一定律有 解得 B正确； C．当温度达到时使得弹簧恰好恢复原长，对活塞根据受力平衡有 代入得 C错误； D．由理想气体状态方程得 由弹力知 代入数据得 因为，故温度为时弹簧处于伸长状态，D错误； 故选B。 二、实验题（每空3分，共15分） 12. 用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验，实验装置如图甲所示。 （1）关于该实验下列说法正确的是_______ A. 为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油 B. 为方便推拉柱塞，应用手握住注射器 C. 为节约时间，实验时应快速推拉柱塞和读取数据 D. 实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得 （2）A组同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和体积V的数据并作出图线，发现图线不通过坐标原点，如图乙、丙所示。则造成这一结果的原因是________ （3）若A组同学利用所得实验数据作出的图线，应该是___________ A. B. C. D. （4）某同学在推动活塞、压缩气体的过程中测出了几组压强p和体积V的值后，以p为纵轴、为横轴，画出图像如图，则图线弯曲的原因可能是________ A. 实验过程中有漏气现象 B. 实验过程中气体温度降低 C. 实验过程中气体温度升高 D. 装置连接处的软管容积不可忽略 （5）该同学用此装置测量大米的密度。他取少许大米，先用天平测出其质量，再将其装入注射器内，重复上述实验操作，记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，根据实验测量数据，作出图像可能是图中的_________。（选填“A”“B”或“C”） 【答案】（1）A （2）胶管内存在气体 （3）B （4）C （5）A 【解析】 【小问1详解】 A．在柱塞与注射器壁间涂润滑油，既可以增强装置的气密性，又能减小柱塞与管壁之间的摩擦，方便实验操作，故A正确； B．手握住注射器，会使气体的温度升高，不符合实验要求，故B错误； C．实验时应缓慢推拉柱塞和读取数据，故C错误； D．压强传感器只能采集气体的压强，故D错误。 故选A。 【小问2详解】 根据 解得 可知，图线不通过坐标原点的原因是胶管内存在气体。 【小问3详解】 根据 解得 根据数学知识，可知为图像B。 故选B。 【小问4详解】 A．根据 可得 图像斜率变大，可能是气体质量变大，导致物质的量n变大，故A错误； BC．根据 可得 图像斜率变大，可能是气体温度升高了，故B错误，C正确； D．装置连接处的软管容积不可忽略，有 解得 实际图像为 故D错误。 故选C。 【小问5详解】 设大米的体积为，注射器内气体的体积为 其中是注射器刻度体积，根据玻意耳定律有 可得 故图像是一条截距为，斜率为的直线，当时 故A图像符合。 三、解答题（共41分） 13. 如图所示，一根一端封闭的玻璃管，内有一段长h1=0.15m的水银柱，当温度为t1=27℃，开口端竖直向上时，封闭空气柱h2=0.60m，则（外界大气压相当于L0=0.75m高的水银柱产生的压强） （i）若玻璃管足够长，缓慢地将管转过180°，求此时封闭气柱的长度； （ii）若玻璃管长为L=0.90m，温度至少升到多高时，水银柱全部从管中溢出？ 【答案】（i）0.90m；（ii）378K 【解析】 【详解】（i）设玻璃管内部横截面积为S，对水银柱分析可知，气体初状态的压强 初状态的体积 转过180°后，气体的压强 体积为 气体做等温变化，由玻意耳定律可得 代入数据解得 （ii）由理想气体状态方程 可知，乘积越大，对应的温度T越高，假设管中还有长为x的水银柱尚未溢出，值最大，即的值最大，因为 由数学知识可知当 时，取得最大值，代入数据解得 即管中水银柱由0.15m溢出到还剩下0.075m的过程中，的乘积越来越大，这一过程必须是升温的，此后温度不必再升高（但是要继续给气体加热），水银柱也将继续外溢，直至全部溢出，由理想气体状态方程 得 代入数据得 14. 如图所示，两个固定的导热良好的水平汽缸，由水平硬杆相连的活塞面积SA = 100cm2，SB = 20cm2两汽缸通过一带阀门K的细管连通，最初阀门关闭，A内有理想气体，B内为真空。两活塞分别与各自汽缸底相距a = b = 50cm，活塞静止。（不计摩擦，细管体积可忽略不计，设环境温度保持不变，外界大气压为p0）。 （1）保持阀门K关闭，A内气体的压强。 （2）将阀门K打开，足够长时间后，活塞距离左侧汽缸底部的距离是多少？ （3）重新将阀门K关闭，用打气筒向A汽缸中缓慢充入压强为1.5p0理想气体，使活塞回到原位置，则充入的气体体积为多少？ 【答案】（1）0.8p0；（2）25cm；（3） 【解析】 【详解】（1）保持阀门K关闭，对两活塞整体为研究对象，根据平衡得 解得 （2）打开阀门K稳定后，设气体压强为，以两个活塞和杆为整体有 解得 设大活塞左移x，对封闭气体由玻意耳定律得 代入数据解得 则大活塞停在据左侧缸底 （3）重新关闭阀门，若活塞恢复原位，则对B中气体由玻意耳定律得 解得 则 解得 对A中气体和充入气体整体为研究对象，根据玻意耳定律得 解得 15. 消毒是防止新冠肺炎传播的重要环节，肩背式手动消毒喷雾器原理如图所示，储液桶上端进气孔用细软管与带有单向阀门K1的打气筒相连，下端出水口用细软管与带阀门K2的喷头相连．已知储液桶容积V=16.0L，打气筒每打一次能将L的外界空气压入储液桶内．现向储液桶内注入L的消毒液，拧紧桶盖和喷头开关K2，设大气压强atm、喷雾器内外温度均为t=27℃，打气过程中温度保持不变。 （1）未打气时，储液桶内气体在标准状态下（气体压强atm、温度t0=0℃）的体积是多少？ （2）某次打气时，将打气筒里的气体全部充入储液桶，需对气体做W=40J的功，则喷雾器内的空气吸热还是放热？吸收或放出多少热量？ （3）某次消毒时，打气筒连续打气使储液桶内的气体压强增加到atm，停止打气．打开阀门K2，喷雾消毒后气体压强又降至atm，上述过程温度不变。求打气筒打气的次数n和储液桶内剩余消毒液的体积V3。 【答案】（1）；（2）放热，放出40J热量；（3）1.0L 【解析】 【详解】（1）未打气时，在时储液桶内气体的体积为 气体压强不变，当温度变为时，根据盖吕萨克定律 其中 ， 解得储液桶内气体在标准状态下的体积 （2）因为打气过程中温度保持不变，则气体内能不变，，根据热力学第一定律 ， 所以 即喷雾器内的空气放热，放出40J热量； （3）某次连续打气过程中，因为温度不变，根据玻意耳定律 解得 喷雾消毒后气体压强又降至，因为温度不变，根据玻意耳定律 解得此时储液桶中剩余气体体积为 则此时剩余消毒液的体积为 16. 如图甲所示为某气压型弹跳杆，其核心部分可简化为如图乙所示，竖直倒立圆柱形汽缸导热性良好，连杆一端与水平地面接触，另一端与面积为S的活塞连接，不计活塞质量、汽缸质量及活塞与汽缸间的摩擦。没有站人时活塞位于距缸底为H的A处，汽缸内被活塞密封一定质量的理想气体。当某同学站上弹跳杆踏板最终稳定后（人静止在汽缸顶端）活塞位于距离缸底的B处。已知大气压强为，外界温度为27°C，重力加速度为g，汽缸始终保持竖直。 （1）求该同学的质量m； （2）若该同学仍然站在踏板上，为使得活塞回到位置A，求密封气体的热力学温度T应缓慢升为多少；若此过程中气体内能增加了，求该过程中缸内气体从外界吸收的热量Q； （3）若使用一段时间后，汽缸内漏出一部分气体，使该弹跳杆上站一个质量为的人后稳定时活塞也位于B处，求漏出气体的质量与原来汽缸中气体质量m的比值。 【答案】（1）；（2）375K，；（3） 【解析】 【详解】（1）以被密封气体为研究对象，活塞从位置A到位置B，气体发生等温变化，设汽缸的横截面积为S，由于汽缸不计质量，气体初态压强 由玻意耳定律可知 则 由平衡条件得 解得 （2）活塞从位置B回到位置A的过程，气体发生等压变化 解得 外界对气体做功 （3）设弹跳杆上站一个质量为的人后稳定时汽缸内气体压强为，没站人时剩余气体在压强为时活塞到汽缸底的距离为h。由平衡条件得 解得 由玻意耳定律可知 解得 故漏出气体的质量与原来汽缸中气体质量的比值为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 金陵中学2027届高二下物理期中诊断考试 一、单项选择题（每题4分，共44分） 1. 关于下列四幅插图，以下说法正确的是（　　） A. 图甲中小炭粒在水中的运动位置连线图说明了小炭粒分子在做无规则运动 B. 图乙中石蜡在云母片上熔化成椭圆形，说明石蜡是晶体 C. 图丙为食盐晶体的微观结构，具有空间上的周期性 D. 图丁中一只水黾能停在水面上，是因为受到液体的表面张力 2. 两小组在同一教室同时用传感器探究气体等温变化的规律，但是描绘出的图像斜率不同，原因可能是（　　） A. 注射器内的空气柱质量不同 B. 有一小组注射器存在漏气 C. 一小组缓慢推动活塞，另一小组快速推动 D. 一小组将注射器水平放置，另一小组竖直放置 3. “自热米饭”盒的内部结构如图所示，加热层有氧化钙等物质，遇水反应放热，可实现无火无电条件下加热食材，加热时食材层内空气温度缓慢上升，通过盖子上的透气孔泄压维持食材层内空气压强不变。若忽略加热过程中食材层体积变化，食材层内空气可视为理想气体，则加热过程中，下列说法正确的是（　　） A. 食材层内空气分子单位时间内撞击器壁的分子数不变 B. 食材层内空气的内能增加量等于气体从化学反应中吸收的热量 C. 食材层内空气的压强与热力学温度成正比 D. 食材层内空气分子对单位面积器壁的平均作用力不变 4. 用密封性好、充满气体的充气袋包裹易碎品，充气袋四周被挤压如图所示。现将易碎品取出，则袋内气体（假设袋内气体与外界无热交换）（　　） A. 体积增大，内能增大 B. 体积增大，压强增大 C. 对外界做正功，内能减小 D. 对外界做负功，压强减小 5. 如图所示，一端封闭粗细均匀的玻璃管开口向下竖直插入水银槽中，一小段水银柱将管内封闭气体分割成两部分，上端气柱长为，下端气柱长为，且。管内水银柱与水银槽面的高度差为，管内气体温度保持不变，开口端始终在水银面下方，则下列说法正确的是（　　） A. 若将玻璃管竖直向上缓慢提起，则变小 B. 若将玻璃管竖直向上缓慢提起，则的增长量等于的增长量 C. 若将玻璃管竖直向上缓慢提起，则的增长量小于的增长量 D. 若轻敲管壁使下端气体透过中间水银柱与上端气体混合，再次稳定后气柱总长度大于 6. 如图所示，某品牌的保温杯容量为500mL，开始时空杯子敞口放置在桌面上，外界环境温度为27℃且保持不变，杯子内空气的温度与外界环境温度相同，现向杯内迅速装入300mL的热水，盖上杯盖（假设装开水与盖杯盖的过程中时间较短，过程中杯子内空气的温度不变），静置一段时间后，杯子内空气的温度达到87℃。已知外界大气压恒为，杯子内空气可看作理想气体，不考虑水蒸发引起的空气体积的变化。如果此时迅速打开杯盖（迅速打开杯盖的过程中杯内剩余空气的温度不变），则打开杯盖时，杯内剩余的空气质最与溢出杯外的空气质量的比值k为（　　） A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 7. 如图，U形玻璃管两端封闭竖直静置，管内水银柱把管内气体分成两部分，此时两边气体温度相同，水银面高度差为h。若要使左右水银面高度差变小，则可行的方法是（　　） A. 同时降低相同的温度 B. 玻璃管竖直匀速下落 C. 同时升高相同的温度 D. 玻璃管竖直加速上升 8. 如图，两端封闭的玻璃管与水平面成角倾斜静止放置，一段水银柱将管内一定质量的气体分为两个部分。则下列各种情况中，能使管中水银柱相对于玻璃管向A端移动的是（　　） A. 使玻璃管沿方向加速上升 B. 在竖直面内以过B点垂直纸面的直线为轴顺时针缓慢转动玻璃管 C. 在竖直面内以过B点垂直纸面的直线为轴逆时针缓慢转动玻璃管 D. 降低环境温度 9. 一定质量的理想气体由状态A经如图所示状态变化回到原状态，下列说法正确的是（　　） A. A→B温度升高，压强变大 B. C→A体积减小，压强不变 C. B→C体积不变，气体从外界吸收热量 D. A→B气体对外做功大于C→A外界对气体做功 10. 如图所示，一竖直放置的型玻璃管，各段粗细均匀，上端均开口。内部左右两侧有水银，水银柱竖直高度均为，底部水平管内封闭一段长的气柱，气柱紧贴左侧竖直管。已知管导热良好，周围环境温度不变，大气压强为。现在右侧管中再缓慢加入长的水银柱，稳定后，下列判断正确的是（　　） A. 两侧水银面最上端仍然齐平 B. 气柱的压强为，且长度变小 C. 两侧水银面最上端高度差为 D. 左侧再加入长的水银柱，则气柱将到达左侧竖直管最低端 11. 某研究小组对山地车的气压避震装置进行研究，其原理如图乙所示，在倾角为的光滑斜面上放置一个带有活塞A的导热汽缸B，活塞用劲度系数为的轻弹簧拉住，弹簧的另一端固定在斜面上端的一块挡板上，轻弹簧平行于斜面，初始状态活塞到汽缸底部的距离为，汽缸底部到斜面底端的挡板距离为，汽缸内气体的初始温度为。对汽缸进行加热，汽缸内气体的温度从上升到，此时汽缸底部恰好接触到斜面底端的挡板，继续加热，当温度达到时使得弹簧恰好恢复原长。已知该封闭气体的内能U与温度T之间存在关系，，已知汽缸质量为，活塞的质量为，汽缸容积的横截面积为，活塞与汽缸间密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，重力加速度为，大气压为，下列说法正确的是（　　） A. 初始状态下汽缸内气体压强p为 B. 从上升到过程中气体吸收的热量 C. 温度为时汽缸内气体压强为 D. 温度为时弹簧处于压缩状态 二、实验题（每空3分，共15分） 12. 用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验，实验装置如图甲所示。 （1）关于该实验下列说法正确的是_______ A. 为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油 B. 为方便推拉柱塞，应用手握住注射器 C. 为节约时间，实验时应快速推拉柱塞和读取数据 D. 实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得 （2）A组同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和体积V的数据并作出图线，发现图线不通过坐标原点，如图乙、丙所示。则造成这一结果的原因是________ （3）若A组同学利用所得实验数据作出的图线，应该是___________ A. B. C. D. （4）某同学在推动活塞、压缩气体的过程中测出了几组压强p和体积V的值后，以p为纵轴、为横轴，画出图像如图，则图线弯曲的原因可能是________ A. 实验过程中有漏气现象 B. 实验过程中气体温度降低 C. 实验过程中气体温度升高 D. 装置连接处的软管容积不可忽略 （5）该同学用此装置测量大米的密度。他取少许大米，先用天平测出其质量，再将其装入注射器内，重复上述实验操作，记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，根据实验测量数据，作出图像可能是图中的_________。（选填“A”“B”或“C”） 三、解答题（共41分） 13. 如图所示，一根一端封闭的玻璃管，内有一段长h1=0.15m的水银柱，当温度为t1=27℃，开口端竖直向上时，封闭空气柱h2=0.60m，则（外界大气压相当于L0=0.75m高的水银柱产生的压强） （i）若玻璃管足够长，缓慢地将管转过180°，求此时封闭气柱的长度； （ii）若玻璃管长为L=0.90m，温度至少升到多高时，水银柱全部从管中溢出？ 14. 如图所示，两个固定的导热良好的水平汽缸，由水平硬杆相连的活塞面积SA = 100cm2，SB = 20cm2两汽缸通过一带阀门K的细管连通，最初阀门关闭，A内有理想气体，B内为真空。两活塞分别与各自汽缸底相距a = b = 50cm，活塞静止。（不计摩擦，细管体积可忽略不计，设环境温度保持不变，外界大气压为p0）。 （1）保持阀门K关闭，A内气体的压强。 （2）将阀门K打开，足够长时间后，活塞距离左侧汽缸底部的距离是多少？ （3）重新将阀门K关闭，用打气筒向A汽缸中缓慢充入压强为1.5p0理想气体，使活塞回到原位置，则充入的气体体积为多少？ 15. 消毒是防止新冠肺炎传播的重要环节，肩背式手动消毒喷雾器原理如图所示，储液桶上端进气孔用细软管与带有单向阀门K1的打气筒相连，下端出水口用细软管与带阀门K2的喷头相连．已知储液桶容积V=16.0L，打气筒每打一次能将L的外界空气压入储液桶内．现向储液桶内注入L的消毒液，拧紧桶盖和喷头开关K2，设大气压强atm、喷雾器内外温度均为t=27℃，打气过程中温度保持不变。 （1）未打气时，储液桶内气体在标准状态下（气体压强atm、温度t0=0℃）的体积是多少？ （2）某次打气时，将打气筒里的气体全部充入储液桶，需对气体做W=40J的功，则喷雾器内的空气吸热还是放热？吸收或放出多少热量？ （3）某次消毒时，打气筒连续打气使储液桶内的气体压强增加到atm，停止打气．打开阀门K2，喷雾消毒后气体压强又降至atm，上述过程温度不变。求打气筒打气的次数n和储液桶内剩余消毒液的体积V3。 16. 如图甲所示为某气压型弹跳杆，其核心部分可简化为如图乙所示，竖直倒立圆柱形汽缸导热性良好，连杆一端与水平地面接触，另一端与面积为S的活塞连接，不计活塞质量、汽缸质量及活塞与汽缸间的摩擦。没有站人时活塞位于距缸底为H的A处，汽缸内被活塞密封一定质量的理想气体。当某同学站上弹跳杆踏板最终稳定后（人静止在汽缸顶端）活塞位于距离缸底的B处。已知大气压强为，外界温度为27°C，重力加速度为g，汽缸始终保持竖直。 （1）求该同学的质量m； （2）若该同学仍然站在踏板上，为使得活塞回到位置A，求密封气体的热力学温度T应缓慢升为多少；若此过程中气体内能增加了，求该过程中缸内气体从外界吸收的热量Q； （3）若使用一段时间后，汽缸内漏出一部分气体，使该弹跳杆上站一个质量为的人后稳定时活塞也位于B处，求漏出气体的质量与原来汽缸中气体质量m的比值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $