精品解析：河北石家庄二中教育教团2025-2026学年高二下学期5月期中物理试题

石家庄二中教育集团2025-2026学年度高二年级下学期 期中考试 物理试卷 （时间：75分钟，分值100分，） 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. 在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等。以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（　　） A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法 B. 从科学方法角度来说，物理学中引入“加速度”概念运用了比值定义法 C. 根据速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，该定义主要应用了理想模型法 D. 在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了控制变量法 2. 玻尔认为电子的轨道是量子化的，氢原子电子轨道示意图如图所示。处于某能级的原子吸收或释放光子而发生跃迁，图中标出了三种跃迁方式，其中ν1、ν2、ν3表示释放或吸收光子的频率。下列表达式正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示为济南市某日的天气预报，下列说法正确的是（　　） A. 当空气质量显示为霾时，空气中细颗粒物（如）的分子在空气中做无规则的布朗运动 B. 从上午7点到下午1点，空气分子中速率较大的分子所占总分子比例逐渐变大 C. 若温度降为8℃，水蒸气液化为露珠的过程中分子间引力减小，斥力增大 D. 若温度降为8℃，水蒸气液化为露珠的过程中分子势能一直增大 4. 关于下列各图所对应现象的描述，正确的是（　　） A. 图甲中水黾可以停在水面，是因为受到水的浮力作用 B. 图乙中玻璃容器中的小水银滴呈球形，是因为水银分子之间存在斥力 C. 图丙中插入水中的塑料笔芯内水面下降，说明水浸润塑料笔芯 D. 图丁中拖拉机锄松土壤，是为破坏土壤的毛细现象 5. 用中子轰击静止的锂核，核反应方程为，已知光子的频率为，锂核的比结合能为，氦核的比结合能为，X核的比结合能为，普朗克常量为h，真空中光速为c，下列说法中正确的是（ ） A. X核为核 B. γ光子的动量 C. 释放的核能 D. 质量亏损 6. 如图所示，一兴趣小组对人形机器人进行测试，机器人从点由静止开始做匀加速直线运动，依次经过、、三点，在段的平均速度为，在段的平均速度为，且两过程运动时间相等，则机器人在段的平均速度为（　　） A. B. C. D. 7. 如图乙为LC振荡电路的i−t图像。在t=0时刻，回路中电容器C的上极板M带正电。如图甲，在某段时间，LC 电路中，电流方向顺时针，且M板负电，则该时间段为（　　） A. 0∼t1​ B. t1​∼t2​ C. t2​∼t3​ D. t3​∼t4​ 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，有两个或两个以上选项符合要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 在光电效应实验中，用频率为的单色光照射光电管，如图所示，电路中有电流通过。表中给出了几种金属的逸出功，已知普朗克常量为，光在真空中的速度为，则下列说法正确的是（　　） 材料 铯 钾 钙 镁 铍 逸出功 1.9 2.3 3.2 3.7 3.9 A. 铯的极限频率大于铍的极限频率 B. 用单色光P照射金属镁时一定会发生光电效应 C. 电路中流过电流表G的电流方向是从a到b D. 用单色光P照射金属铯比照射金属钙逸出的光电子的最大初动能小 9. 如图所示为某一定质量的理想气体的图像，其中，延长线过O点，与横轴平行。下列说法正确的是（　　） A. 由a到b的过程，气体压强变大是因为气体分子密集程度变高 B. 由b到c的过程，气体对外界做功，吸收热量 C. 由b到c的过程，气体温度升高，所有气体分子的动能都增大 D. 由b到c的过程，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数一定减少 10. 甲、乙两车在一条路上沿同一方向做直线运动，初始时刻乙车在甲车前，且间距为，如图1所示，图2为甲车的v2-x图像，图3为乙车的图像，已知两车的运动互不影响，则（　　） A. 甲车运动24m时，与乙车第一次相遇 B. 甲、乙两车能相遇两次，且甲车已经停止运动后，与乙车第二次相遇 C. 从第一次相遇到第二次相遇甲车的位移为21.12m D. 甲、乙两车能相遇两次，第二次相遇时乙车共运行的位移为25.92m 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图甲所示，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把注射器活塞推至注射器中间某一位置，将注射器与压强传感器数据采集器计算机逐一连接； ②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p； ③重复上述步骤②，多次测量； ④根据记录的数据，作出图线，如图乙所示． (1)完成本实验的基本要求是________(填正确答案标号) A.在等温条件下操作 B.封闭气体的注射器密封良好 C.必须弄清所封闭气体的质量 D.气体的压强和体积必须用国际单位 (2)理论上由-图线分析可知，如果该图线_______________，就说明气体的体积跟压强的倒数成正比，即体积与压强成反比. (3)若他实验操作规范正确，则图线不过原点的原因可能是________，图乙中代表_________. 12. 某实验小组为测量一个热敏电阻的阻值随温度变化的关系，实验器材有电源（输出电压恒为，不计内阻），电流表（量程，内阻），定值电阻等，实验电路图如图甲所示。 （1）实验过程中随着热敏电阻温度升高，所测电流也逐渐增大，为了不超过电流表量程，将电流表与定值电阻并联，相当于将其改装为量程为___________mA的电流表，继续进行电阻的测量。 （2）闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表满偏，保持滑动变阻器接入电路的阻值不变，断开开关，不断调节热敏电阻的温度，经过多次测量得出热敏电阻的阻值与温度的关系图像如图丙所示，某温度下，电流表指针如图乙所示，读数为___________mA，可知此时温度约为___________℃（结果保留2位有效数字）。 （3）该小组利用此热敏电阻与继电器组成一个简单恒温箱温控电路如图丁所示，当线圈的电流达到一定值时，继电器的衔铁被吸合，图中“电源”是恒温箱加热器的电源，则恒温箱的加热器应接在___________（选填“、”或“、”）端；若要提高恒温箱内的温度，应___________（选填“调大”或“调小”）可变电阻器的阻值。 13. 中学物理课上有一种演示气体实验定律的有趣仪器——哈勃瓶。如图所示，哈勃瓶是一个底部开有圆孔、瓶颈很短、导热性能良好的大烧瓶，它底部开有一个面积为的圆孔，可用轻质橡皮塞塞住。橡皮塞与玻璃瓶间的最大静摩擦力用（未知）表示。在瓶内塞有一气球，气球的吹气口反扣在瓶口上。取走橡皮塞，向气球中缓慢充气，让其膨胀至烧瓶容积的时，塞上橡皮塞，烧瓶内封闭一定质量的气体，再次向气球中缓慢充气，使其膨胀至烧瓶容积的时，橡皮塞被弹出。假设气球缓慢膨胀过程中球内外气体压强近似相等，气体温度保持不变。不计气球膜厚度，标准大气压，求： （1）橡皮塞被弹出时哈勃瓶内气体的压强； （2）橡皮塞与玻璃瓶间的最大静摩擦力； （3）刚塞上橡皮塞时气球内空气的质量，与橡皮塞被弹出时气球内空气的质量的比值。 14. 如图所示，离地面足够高处有一竖直的空管，质量为2kg，管长为24m，M、N为空管的上、下两端，空管受到竖直向上的拉力作用由静止开始竖直向下做加速度大小为的加速运动，同时在M处一个大小不计的小球沿管的轴线以初速度竖直上抛，不计一切阻力，取。求： （1）若小球上抛的初速度为，经过多长时间从管的N端穿出？ （2）若此空管的N端距离地面64m高，欲使在空管到达地面时小球必须落到管内，在其他条件不变的前提下，求小球的初速度大小的范围。 15. 如图所示，竖直放置的U形玻璃管由截面积为和截面积为的两段玻璃管连接而成，其左管上端封闭，右管上端开口，管内有一段水银柱，左右两管中液面高度差为，右管中水银液面恰好到粗玻璃管下端，左管中封闭的理想气体气柱长为，环境温度为，大气压强为，现缓慢升高环境温度使左右两管中液面相平，右管足够长，求： （1）缓慢升高环境温度使左右两管中液面相平时左侧液面下降的高度； （2）升高后的温度； （3）若温度升高后保持不变，再往右管中缓慢倒入水银，使左管中气柱的长变为，求倒入的水银体积。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 石家庄二中教育集团2025-2026学年度高二年级下学期 期中考试 物理试卷 （时间：75分钟，分值100分，） 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. 在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等。以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（　　） A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法 B. 从科学方法角度来说，物理学中引入“加速度”概念运用了比值定义法 C. 根据速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，该定义主要应用了理想模型法 D. 在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了控制变量法 【答案】B 【解析】 【详解】A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法，故A错误； B．从科学方法角度来说，物理学中引入“加速度”概念运用了比值定义法，故B正确； C．根据速度定义式 当非常非常小时，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想，故C错误； D．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故D错误。 故选B。 2. 玻尔认为电子的轨道是量子化的，氢原子电子轨道示意图如图所示。处于某能级的原子吸收或释放光子而发生跃迁，图中标出了三种跃迁方式，其中ν1、ν2、ν3表示释放或吸收光子的频率。下列表达式正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据能级公式 可得 故选B。 3. 如图所示为济南市某日的天气预报，下列说法正确的是（　　） A. 当空气质量显示为霾时，空气中细颗粒物（如）的分子在空气中做无规则的布朗运动 B. 从上午7点到下午1点，空气分子中速率较大的分子所占总分子比例逐渐变大 C. 若温度降为8℃，水蒸气液化为露珠的过程中分子间引力减小，斥力增大 D. 若温度降为8℃，水蒸气液化为露珠的过程中分子势能一直增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．当空气质量显示为霾时，空气中细颗粒物（如）即固体小颗粒在空气中做无规则运动是布朗运动，故A错误； B．温度是分子热运动平均动能的标志，从上午7点到下午1点，温度逐渐升高，空气分子中速率较大的分子所占总分子比例逐渐变大。故B正确； C．若温度降为8℃，水蒸气液化为露珠的过程中分子间的距离逐渐变小，引力和斥力均增大。故C错误； D．若温度降为8℃，水蒸气液化为露珠的过程中分子力表现为引力，且做正功，所以势能一直减小。故D错误。 故选B。 4. 关于下列各图所对应现象的描述，正确的是（　　） A. 图甲中水黾可以停在水面，是因为受到水的浮力作用 B. 图乙中玻璃容器中的小水银滴呈球形，是因为水银分子之间存在斥力 C. 图丙中插入水中的塑料笔芯内水面下降，说明水浸润塑料笔芯 D. 图丁中拖拉机锄松土壤，是为破坏土壤的毛细现象 【答案】D 【解析】 【详解】A．水黾可以停在水面是因为水的表面张力的缘故，A错误； B．水银的表面张力比较大，同时水银不浸润玻璃，这就导致玻璃容器中的小水银滴会尽可能地减少表面积，从而形成球状，B错误； C．当一根内径很细的管垂直插入液体中，浸润液体在管里上升，而不浸润液体在管内下降，说明水不浸润塑料笔芯，C错误； D．拖拉机锄松土壤，是为了破坏毛细现象减小水分蒸发，D正确。 故选D。 5. 用中子轰击静止的锂核，核反应方程为，已知光子的频率为，锂核的比结合能为，氦核的比结合能为，X核的比结合能为，普朗克常量为h，真空中光速为c，下列说法中正确的是（ ） A. X核为核 B. γ光子的动量 C. 释放的核能 D. 质量亏损 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据质量数和电荷数守恒可知X核为核，故A错误； B．光子的频率为，可知光子的动量 故B错误； C．由比结合能的概念可知，该核反应释放的核能为 故C错误； D．质量亏损为 故D正确； 故选D。 6. 如图所示，一兴趣小组对人形机器人进行测试，机器人从点由静止开始做匀加速直线运动，依次经过、、三点，在段的平均速度为，在段的平均速度为，且两过程运动时间相等，则机器人在段的平均速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】在段的平均速度为，可得 可得点的速度为 在段的平均速度为，有 段、段运动时间相等，可知 可得， 可得在段的平均速度为 故选A。 7. 如图乙为LC振荡电路的i−t图像。在t=0时刻，回路中电容器C的上极板M带正电。如图甲，在某段时间，LC 电路中，电流方向顺时针，且M板负电，则该时间段为（　　） A. 0∼t1​ B. t1​∼t2​ C. t2​∼t3​ D. t3​∼t4​ 【答案】C 【解析】 【详解】在 t=0 时刻，电容器C的上极板 M 带正电，电路中电流 i=0，说明此时电容器充电完毕。随后电容器开始放电，电流从正极板 M 流出，经线圈 L 流向下极板，即电流方向为逆时针。由图乙可知，在 0∼t1 时间内电流 i 为正值，说明规定逆时针方向为电流的正方向。 A．0∼t1时间内，电流 i>0（逆时针），且电流增大。这是电容器放电过程。M 板带正电，电荷量逐渐减少，故A错误； B．t1∼t2时间内，电流i>0（逆时针），且电流减小。这是线圈给电容器反向充电的过程。电流流向电容器下极板，使下极板带正电，上极板 M 带负电。虽然 M 板带负电，但电流方向是逆时针，故B错误； C．t2∼t3时间内电流 i<0（顺时针），且电流绝对值增大。这是电容器放电过程。在 t2 时刻，充电完毕，下极板带正电，M 板带负电。放电时电流从下极板流出，沿顺时针方向流动。在此过程中，M 板依然带负电（电荷量逐渐减少至0）故C正确； D．t3∼t4时间内，电流 i<0（顺时针），且电流绝对值减小。这是线圈给电容器充电的过程。顺时针电流流向上极板 M，使 M 板带正电。故D错误。 故选C。 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，有两个或两个以上选项符合要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 在光电效应实验中，用频率为的单色光照射光电管，如图所示，电路中有电流通过。表中给出了几种金属的逸出功，已知普朗克常量为，光在真空中的速度为，则下列说法正确的是（　　） 材料 铯 钾 钙 镁 铍 逸出功 1.9 2.3 3.2 3.7 3.9 A. 铯的极限频率大于铍的极限频率 B. 用单色光P照射金属镁时一定会发生光电效应 C. 电路中流过电流表G的电流方向是从a到b D. 用单色光P照射金属铯比照射金属钙逸出的光电子的最大初动能小 【答案】C 【解析】 【详解】A．由得，铯的极限频率小于铍的极限频率，故A错误； B．单色光的光子能量为 小于镁的逸出功，故用单色光照射金属镁时一定不会发生光电效应，故B错误； C．用单色光照射光电管时，发生光电效应，产生光电子，流过电流表的电流方向是从到，故C正确； D．单色光的光子能量大于铯和钙的逸出功，故用单色光照射金属铯或钙时也一定会发生光电效应，根据爱因斯坦光电效应方程可知，用单色光照射金属铯比照射金属钙逸出的光电子的最大初动能大，故D错误。 故选C。 9. 如图所示为某一定质量的理想气体的图像，其中，延长线过O点，与横轴平行。下列说法正确的是（　　） A. 由a到b的过程，气体压强变大是因为气体分子密集程度变高 B. 由b到c的过程，气体对外界做功，吸收热量 C. 由b到c的过程，气体温度升高，所有气体分子的动能都增大 D. 由b到c的过程，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数一定减少 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据可知由a到b的过程，气体的体积不变，气体分子密集程度不变，气体压强变大是因为温度升高，气体分子的平均动能增大，撞击力和撞击频率增加，故A错误； B．根据可知由b到c的过程，气体温度升高，气体内能增大；气体体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知，气体吸收热量，故B正确； C．由b到c的过程，气体温度升高，气体分子的平均动能增大，但并不是所有气体分子的动能都增大，故C错误； D．由b到c的过程，温度升高，气体分子平均动能增大，单个分子对器壁撞击的平均作用力增大，压强不变，可知容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数减少，故D正确。 故选BD。 10. 甲、乙两车在一条路上沿同一方向做直线运动，初始时刻乙车在甲车前，且间距为，如图1所示，图2为甲车的v2-x图像，图3为乙车的图像，已知两车的运动互不影响，则（　　） A. 甲车运动24m时，与乙车第一次相遇 B. 甲、乙两车能相遇两次，且甲车已经停止运动后，与乙车第二次相遇 C. 从第一次相遇到第二次相遇甲车的位移为21.12m D. 甲、乙两车能相遇两次，第二次相遇时乙车共运行的位移为25.92m 【答案】AC 【解析】 【详解】A．对图2，根据 整理得 结合图2可知 解得 对图3，根据 整理得 根据图3可知，， 解得 若甲乙相遇则有 代入题中数据，解得 甲车做匀加速运动的时间 说明在甲车匀加速的末态两车相遇，即甲车运动24m时，与乙车第一次相遇，故A正确； BC．时，乙车的速度为 可知两车相遇后，甲车在前方减速运动，乙车在后方加速运动，两车一定能再次相遇，假设在甲车停止运动前两车相遇，设经过时间，两车再次相遇，有 解得 图2可知减速过程甲的加速度大小 则甲车匀减速到停止需要的时间为 由于，则假设成立，在甲车停止之前两车相遇。从第一次相遇到第二次相遇甲车的位移为 故B错误，C正确； D．甲、乙两车第二次相遇的时刻 第二次相遇时乙车共运行的位移为 故D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图甲所示，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把注射器活塞推至注射器中间某一位置，将注射器与压强传感器数据采集器计算机逐一连接； ②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p； ③重复上述步骤②，多次测量； ④根据记录的数据，作出图线，如图乙所示． (1)完成本实验的基本要求是________(填正确答案标号) A.在等温条件下操作 B.封闭气体的注射器密封良好 C.必须弄清所封闭气体的质量 D.气体的压强和体积必须用国际单位 (2)理论上由-图线分析可知，如果该图线_______________，就说明气体的体积跟压强的倒数成正比，即体积与压强成反比. (3)若他实验操作规范正确，则图线不过原点的原因可能是________，图乙中代表_________. 【答案】 ①. AB ②. 为过坐标原点的直线 ③. 传感器与注射器间有气体 ④. 传感器与注射器间气体体积 【解析】 【详解】（1）完成本实验的基本要求是：此实验必须在等温条件下操作，选项A正确；封闭气体的注射器密封良好，否则注射器漏气的话，会出现误差，选项B正确；实验中没必要必须弄清所封闭气体的质量，选项C错误；气体的压强和体积没必要必须用国际单位，选项D错误；故选AB. （2）理论上封闭气体发生等温变化时满足：PV=C，即可知，如果图像是过原点的直线，就说明气体的体积跟压强的倒数成正比，即体积与压强成反比. （3）若他实验操作规范正确，则图线不过原点的原因可能是传感器与注射器间有气体，图乙中V0代表传感器与注射器间气体体积. 12. 某实验小组为测量一个热敏电阻的阻值随温度变化的关系，实验器材有电源（输出电压恒为，不计内阻），电流表（量程，内阻），定值电阻等，实验电路图如图甲所示。 （1）实验过程中随着热敏电阻温度升高，所测电流也逐渐增大，为了不超过电流表量程，将电流表与定值电阻并联，相当于将其改装为量程为___________mA的电流表，继续进行电阻的测量。 （2）闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表满偏，保持滑动变阻器接入电路的阻值不变，断开开关，不断调节热敏电阻的温度，经过多次测量得出热敏电阻的阻值与温度的关系图像如图丙所示，某温度下，电流表指针如图乙所示，读数为___________mA，可知此时温度约为___________℃（结果保留2位有效数字）。 （3）该小组利用此热敏电阻与继电器组成一个简单恒温箱温控电路如图丁所示，当线圈的电流达到一定值时，继电器的衔铁被吸合，图中“电源”是恒温箱加热器的电源，则恒温箱的加热器应接在___________（选填“、”或“、”）端；若要提高恒温箱内的温度，应___________（选填“调大”或“调小”）可变电阻器的阻值。 【答案】（1）50 （2） ①. 6.2 ②. 42 （3） ①. ②. 调大 【解析】 【小问1详解】 电流表与并联，根据并联电路电压相等可知，满偏时，两端电压为 通过的电流 总量程为 【小问2详解】 [1]电流表量程，分度值为，指针读数为 [2]S闭合时被短路，改装电流表满偏，总干路电流为 总电阻 滑动变阻器阻值保持不变， 断开S后，​串联入电路，总干路电流 总电阻 因此 结合丙图图像，对应温度约为。 【小问3详解】 [1]热敏电阻阻值随温度升高而减小，当温度升高到设定值，减小，控制电路电流增大，衔铁吸合，断开加热器停止加热。因此加热时衔铁未吸合，加热器接在端； [2]若提高恒温箱设定温度，目标温度更高，​阻值更小；衔铁吸合电流不变，根据 可知减小，需要调大的阻值，才能保证电流达到吸合电流时，对应更高的温度。 13. 中学物理课上有一种演示气体实验定律的有趣仪器——哈勃瓶。如图所示，哈勃瓶是一个底部开有圆孔、瓶颈很短、导热性能良好的大烧瓶，它底部开有一个面积为的圆孔，可用轻质橡皮塞塞住。橡皮塞与玻璃瓶间的最大静摩擦力用（未知）表示。在瓶内塞有一气球，气球的吹气口反扣在瓶口上。取走橡皮塞，向气球中缓慢充气，让其膨胀至烧瓶容积的时，塞上橡皮塞，烧瓶内封闭一定质量的气体，再次向气球中缓慢充气，使其膨胀至烧瓶容积的时，橡皮塞被弹出。假设气球缓慢膨胀过程中球内外气体压强近似相等，气体温度保持不变。不计气球膜厚度，标准大气压，求： （1）橡皮塞被弹出时哈勃瓶内气体的压强； （2）橡皮塞与玻璃瓶间的最大静摩擦力； （3）刚塞上橡皮塞时气球内空气的质量，与橡皮塞被弹出时气球内空气的质量的比值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知瓶内气体做等温变化，设哈勃瓶的体积为V，设橡皮塞被弹出时哈勃瓶内气体的压强为，瓶内气体初态 ，， 根据玻意耳定律 解得 【小问2详解】 橡皮塞恰被弹出时，由平衡条件得 解得 【小问3详解】 以塞上橡皮塞前气球内的气体为研究对象，塞上橡皮塞前气球内空气体积，压强为，橡皮塞被弹出时，压强，这部分气体的体积为，由玻意耳定律得 解得 此时气球内气体的体积为，塞上橡皮塞前气球内的气体所占体积与橡皮塞被弹出时气球内空气体积的比值为 在密度一定的情况下，质量与体积与正比 14. 如图所示，离地面足够高处有一竖直的空管，质量为2kg，管长为24m，M、N为空管的上、下两端，空管受到竖直向上的拉力作用由静止开始竖直向下做加速度大小为的加速运动，同时在M处一个大小不计的小球沿管的轴线以初速度竖直上抛，不计一切阻力，取。求： （1）若小球上抛的初速度为，经过多长时间从管的N端穿出？ （2）若此空管的N端距离地面64m高，欲使在空管到达地面时小球必须落到管内，在其他条件不变的前提下，求小球的初速度大小的范围。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 取向下为正，设经t时间，小球从N端穿出，小球下落的高度 空管下落的高度 则 联立可得 代入数据解得（或舍去） 【小问2详解】 设空管经时间到达地面，则有 解得 小球在时间下落高度为 分析可知小球落入管内条件是 解得球的初速度大小的范围为 15. 如图所示，竖直放置的U形玻璃管由截面积为和截面积为的两段玻璃管连接而成，其左管上端封闭，右管上端开口，管内有一段水银柱，左右两管中液面高度差为，右管中水银液面恰好到粗玻璃管下端，左管中封闭的理想气体气柱长为，环境温度为，大气压强为，现缓慢升高环境温度使左右两管中液面相平，右管足够长，求： （1）缓慢升高环境温度使左右两管中液面相平时左侧液面下降的高度； （2）升高后的温度； （3）若温度升高后保持不变，再往右管中缓慢倒入水银，使左管中气柱的长变为，求倒入的水银体积。 【答案】（1）3cm （2）450K （3） 【解析】 【小问1详解】 设左管中水银面下降，右管中水银面上升，由于水银体积不变，有 联立解得， 【小问2详解】 初态时，左管封闭气体的压强 体积 当左右两管液面相平时，左管中封闭气体的压强 此时左管封闭气体的体积 根据理想气体状态方程 解得 【小问3详解】 温度升高后保持不变，再往右管中倒入水银，此过程为等温过程，此时左管封闭气体的体积 根据玻意耳定律，左管空气压强满足 解得 倒入水银后，左管中水银面上升 在右管不计入倒入水银时，右管下降 由于，所以右管倒入的水银都在截面S2的玻璃管中，设倒入的水银柱长度为，则有 解得 倒入水银的体积 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $