精品解析：江苏南京市金陵中学2025-2026学年度第二学期高二阶段性检测物理试题

2025-2026学年度第二学期高二年级阶段性检测 物 理 一、单选题（每题4分，共40分） 1. 夏天天气炎热，给自行车轮胎快速打气后，轮胎外壁明显变热，下列说法正确的是（　　） A. 轮胎变热主要是因为外界气温高，气体从外界吸热 B. 轮胎变热主要是因为打气筒活塞与筒壁的摩擦生热 C. 打气时外界对气体做功，胎内气体内能增大，温度升高 D. 打气时气体体积被压缩，分子平均动能减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．快速打气过程时间极短，气体与外界的热交换可忽略，轮胎变热不是气体从外界吸热导致，故A错误； B．活塞与筒壁摩擦生热主要使打气筒筒壁升温，不是轮胎变热的原因，故B错误； C．打气时外界对胎内气体做功，快速过程热传递可忽略，根据热力学第一定律，气体内能增大，而理想气体内能仅与温度有关，可知气体温度升高，导致轮胎外壁变热，故C正确； D．温度是分子平均动能的标志，气体温度升高，分子平均动能增大，故D错误。 故选C。 2. 下列说法正确的是（　　） A. 图甲为中间有隔板的绝热容器，隔板左侧装有温度为T的理想气体，右侧为真空。现抽掉隔板，气体的温度将降低 B. 图乙为布朗运动示意图，悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间跟它相撞的液体分子越多，撞击作用的不平衡性表现得越明显 C. 图丙中，液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，液体表面层中分子间的作用力表现为引力 D. 图丁为同一气体在和两种不同情况下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线，两图线与横轴所围面积不相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据热力学第一定律有 右侧为真空，气体自由膨胀时没有做功对象，即做功 因为是绝热容器，所以没有热交换，即 因此内能不变，容器内的理想气体的内能由温度决定，所以温度不变，故A错误； B．悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间跟它相撞的液体分子越多，撞击作用的平衡性表现的越不明显，故B错误； C．液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，液体表面层中分子间的距离r略大于r0，液体表面层中分子间的作用力表现为引力，故C正确； D．由图可知，在0℃和100℃两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于100%，即相等，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，甲是不同温度下的黑体辐射强度随波长的变化规律；乙为某放射性元素剩余质量m与原质量的比值随时间t的变化规律；丙为放射性原子核X经多次、β衰变为Y原子核；丁为核子的平均质量随原子核质量数A的变化规律，下列说法中正确的是（　　） A. 甲中，随着温度的升高，各种波长辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 B. 乙中，元素的半衰期为67.3d C. 丙中，原子核X经过6次α衰变变成原子核Y D. 丁中，中等质量原子核的核子平均质量较小 【答案】D 【解析】 【详解】A．随着温度的升高，黑体的辐射强度都会增加，同时最大辐射强度向左侧移动，即向波长较短的方向移动，故A错误； B．由图可知，放射性元素的质量从到，即一个半衰期的时间要大于，故B错误； C．一次衰变原子核质量数减少4，β衰变原子核质量数不变，可知，衰变的次数为 故C错误； D．由图可知，中等质量原子核的核子平均质量较小，故D正确。 故选D。 4. 据报道，我国自主研发生产的004型航母即将服役。该航母可能采用核动力推进，排水量达到12万吨，是目前世界上较为先进的航母。其核反应堆结构示意图如图所示，常见的核反应方程为：，下列说法正确的是（　　） A. 此核反应方程中的a=56，b=3 B. 此核反应方程为核聚变方程 C. 此核反应是不可控的链式反应 D. 镉棒的作用是释放中子，加快反应速度 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据质量数和电荷数守恒可得核反应方程为 可知a=56，b=3 故A正确； BC．该反应为重核裂变反应，不是核聚变，可以通过控制镉棒插入反应堆的深度控制链式反应的速度，故BC错误； D．镉棒可以吸收中子，控制镉棒插入反应堆的深度可以控制参与反应的中子数目，从而控制反应堆的反应速度，不一定是加快反应速度，也可能是减慢反应速度，故D错误。 故选A。 5. 在学校的科技节中，某同学用铝制易拉罐制作了一个温度计，如图所示，一粗细均匀透明薄吸管里有一段油柱（长度不计），吸管与罐密封性良好，罐内气体可视为理想气体，若大气压强恒定，易拉罐和吸管均处于水平方向，在吸管上标注等差温度值，下列说法正确的是（　　） A. 吸管上标注的等差温度值刻度均匀 B. 若仅换用更小的易拉罐，可提高测温灵敏度 C. 若仅换用更细的透明吸管，则测温范围更大 D. 若仅将易拉罐和吸管直立且开口向上，测温范围更小 【答案】A 【解析】 【详解】A．设初始温度为、罐中气体体积为V0、吸管内气柱长为L0、其横截面积为S，温度变为T1后，吸管内气柱长变为L1，由等压变化有 可知 即油柱移动距离与温度变化量成正比，故吸管上的气温刻度应该是均匀的，故A正确； B．根据 又有 可得 若用更小的易拉罐，在温度变化相同时，油柱左右移动距离会变小，则测温灵敏度会降低，故B错误； C．由 可知换更细的吸管，在温度变化相同时，油柱移动距离会变大，则测量范围会变小，故C错误； D．易拉罐和吸管直立且开口向上，因油柱的重力产生压强，压强变大，所以体积变小，由 可知C变小变小，则测量范围会变大，故D错误。 故选A。 6. 往复式内燃机利用狄塞尔循环来工作，该循环由两个绝热过程、一个等压过程和一个等容过程组成。如图所示为一定质量的理想气体所经历的一个狄塞尔循环，则该气体（　　） A. 在状态c和d时的内能可能相等 B. a→b过程中，外界对其做的功大于其增加内能 C. b→c过程中，单位时间内空气分子对单位面积器壁的撞击次数减少了 D. 在一次循环过程中吸收的热量小于放出的热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．从c到d为绝热过程Q=0，体积变大，气体对外做功W<0，根据∆U=W+Q可知，∆U<0，内能减小，即在状态c和d时的内能不相等，A错误； B．a→b过程中为绝热过程Q=0，气体体积减小，外界对气体做正功W>0，根据∆U=W+Q可知，外界对其做的功等于其增加内能，B错误； C．b→c过程中，压强不变，体积变大，气体分子数密度减小，温度升高，气体分子平均速率变大，则单位时间内空气分子对单位面积器壁的撞击次数减少了，C正确； D．在一次循环过程中气体内能不变，由图像的面积等于气体做功可知，整个过程中气体对外做功，则根据∆U=W+Q可知气体吸热，即气体吸收的热量大于放出的热量，D错误。 故选C。 7. 图甲为研究光电效应的实验装置，用不同频率的单色光照射阴极K，正确操作下，记录相应电表示数并绘制如图乙所示的图像，当频率为时绘制了如图丙所示的图像，图中所标数据均为已知量，则下列说法正确的是（　　） A. 饱和电流与K、A之间的电压有关 B. 测量遏止电压时，滑片P应向b移动 C. 阴极K的逸出功 D. 普朗克常量 【答案】C 【解析】 【详解】A．饱和电流只与入射光的光强有关，与外加电压无关，故A错误； B．测量遏止电压时，光电管应接反向电压，滑片P应向a移动，故B错误； D．根据光电效应方程 根据动能定理 整理得 图像的斜率为 解得普朗克常量 故D错误； C．根据 解得阴极K的逸出功 故C正确。 故选C。 8. 根据狭义相对论的理论，一定的质量m与一定的能量E相对应：，由此我们可以确定一个光子的动质量。当照射到物体表面的光子被物体吸收或反射时都会对物体产生一定的压强（即光压）。若一光源发出光的频率为，光柱横截面积为S，单位体积内光子个数为n，设光子垂直照射到物体表面后完全反射，动量大小不变。已知光速为c，普朗克常数为h，忽略光子之间相互作用。则（　　） A. 该光束产生的光压为 B. 该光束产生的光压为 C. 单个光子的动质量为 D. 该光束产生的光压为 【答案】B 【解析】 【详解】C．单个光子的能量为 根据质能关系可知，单个光子的动质量为，故C错误； ABD．单个光子的动量为 设时间内照射到物体表面的光子总数为，则有 取入射方向为正方向，则每个光子完全反射后的动量变化量为 设物体表面对光子的平均作用力为，对时间内的所有光子应用动量定理有 联立解得 则根据牛顿第三定律可知，光子对物体表面的平均作用力也为，所以该光束产生的光压为，故AD错误，B正确。 故选B。 9. 如图所示为玻尔的氢原子电子轨道示意图。大量处于能级的电子向较低能级跃迁时会发出频率不同的光，下列说法中正确的是（　　） A. 最多能产生3种不同的光子 B. 电子离原子核越近，电子的总能量越大 C. 电子从能级跃迁到能级，电子的动能减小 D. 其中电子从能级跃迁到能级所发出光子的波长最长 【答案】D 【解析】 【详解】A．大量处于能级的电子向较低能级跃迁时会发出种频率不同的光，故A错误； B．电子离原子核越近，能级越低，电子的总能量越小，故B错误； C．电子从能级跃迁到能级，库仑力做正功，电子的动能增大，故C错误； D．其中电子从能级跃迁到能级，能级差最小，辐射光子能量最小，根据，所发出光子的波长最长，故D正确。 故选D。 10. 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. 使玻璃管水平向右匀速运动 B. 使玻璃管沿方向加速上升 C. 升高环境温度 D. 保持A端在上将玻璃管变为竖直放置 【答案】C 【解析】 【详解】A．初始平衡时，对水银柱受力分析得压强关系（为水银柱长度，为倾角） 水银向A端移动即整体向A（上端）移动，对应B气体体积增大。玻璃管匀速运动，加速度为0，水银受力平衡与原平衡一致，水银柱相对玻璃管不移动，故A错误； B．沿加速上升，加速度指向A端，由牛顿第二定律，新平衡满足 B气体压强增大，等温下B体积减小，水银柱向B端移动，故B错误； C．升高环境温度，假设两段气体体积不变，由查理定律 因为初始，所以​，压强差大于平衡需要的重力分力，合力指向A端，推动水银柱向A端移动，故C正确； D．保持A端在上变为竖直放置，从小于1变为1，压强差增大，新平衡要求比原来更大，等温下B体积减小，水银柱向B端移动，故D错误。 故选C。 二、实验题（每空3分，共15分） 11. 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，如图乙所示。则 ①造成这一结果的原因是________； ②图中代表的物理含义是________； （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）另一小组实验时缓慢推动活塞，记录4组注射器上的刻度数值V，以及相应的压强传感器示数p。在采集第5组数据时，压强传感器的软管脱落，重新接上后继续实验，又采集了4组数据，其余操作无误。绘出的关系图像应是________。 A. B. C. D. 【答案】（1）A （2） ①. 胶管内存在气体 ②. 胶管内气体体积 （3）B （4）D 【解析】 【小问1详解】 A．在柱塞与注射器壁间涂上润滑油，可以保证封闭气体的气密性，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，B错误； C．实验时应缓慢推拉柱塞和读取数据，C错误； D．压强传感器只能采集气体的压强，D错误。 故选A。 【小问2详解】 [1][2]根据等温过程有 可得 可知图线不通过坐标原点的原因是胶管内存在气体，是胶管内气体体积。 【小问3详解】 根据等温过程有 可得 当很小时，即很大，则有 可知几乎是一条过原点的倾斜直线； 当较大时，即较小时，根据 可知图像上点与原点连线的斜率随着的增大而减小。 故图像选B。 【小问4详解】 测量时，注射器与压强传感器连接部分气体的体积未计入，纵轴存在截距，软管脱落后，气体向外漏出，p的测量值偏小，相应的横坐标偏大，但左侧的延长线与纵轴的交点仍为，故前后两条线相交在此处。 故选D。 三、解答题 12. 氢原子的能级图如图甲所示，研究光电效应的电路图如图乙所示。如果大量氢原子都处于能级，用其跃迁产生的光子持续照射图乙中的阴极K，电路中有光电流产生。将P向右滑动，当电压表示数为6.19V时，电流表示数为零，求： （1）大量氢原子由能级向低能级跃迁时可以产生几种光子？光子能量各是多少？ （2）阴极K的逸出功是多少？ 【答案】（1）3种，，， （2） 【解析】 【小问1详解】 根据 可知大量氢原子处于能级向低能级跃迁时可以产生3种光子；对应的光子能量分别为，， 【小问2详解】 由题意可知，用的光照射阴极，该光电效应对应的遏止电压为；设阴极K金属材料的逸出功为，根据爱因斯坦光电效应方程和动能定理有 解得阴极K的逸出功为 13. 如图甲所示，有一开口向下，高度为、底面积为的绝热气缸固定在水平面上，气缸内部有加热装置，在缸口处有固定卡环，绝热活塞与气缸内壁之间无摩擦力。将一定质量的理想气体封闭在活塞上方，开始时封闭气体的温度为，压强为，活塞正好位于气缸的中间位置。现通过电热丝缓慢加热，封闭气体先后经历了如图乙所示的由的状态变化过程，图中标出的量为已知量。已知外界大气压强为，重力加速度为，活塞的厚度不计，求： （1）活塞的质量以及活塞刚运动到卡环时缸内气体的温度； （2）若已知气体的内能为（为已知常量），求过程中缸内气体吸收的热量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 初始状态时气体压强，体积，温度，对活塞受力分析有，外界大气压力向上，内部气体压力向下，活塞重力向下。由平衡条件，得 解得 从是等压过程，体积从变为。根据盖•吕萨克定律有 代入数据解得。 【小问2详解】 是等压过程，气体等压膨胀，对外做功 内能变化 根据热力学第一定律，有 是等容变化，气体体积不变，对外做功 由查理定律有 解得 内能变化 根据热力学第一定律 过程中缸内气体吸收的热量。 14. 在火星上太阳能电池板发电能力有限，因此科学家们用放射性材料——作为发电能源为火星车供电（中的Pu是）。已知衰变后变为和粒子。若静止的在匀强磁场中发生衰变，衰变后粒子的动能为E，粒子的速度方向与匀强磁场的方向垂直，在磁场中做匀速圆周运动的周期为，衰变放出的光子的动量可忽略，衰变释放的核能全部转化为和粒子的动能。已知光在真空中的传播速度为c。求： （1）衰变过程中的质量亏损； （2）设的比结合能为，粒子的比结合能为，求的比结合能。（用、、、表示） （3）从开始衰变到和粒子再次相遇的最短时间t。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据质量数与电荷数守恒可知，衰变方程为 根据动量守恒定律可知粒子和铀核的动量大小相等，设为p，粒子的动能 铀核的动能 则 所以释放能量 且 解得 【小问2详解】 设的比结合能为，则的结合能为，粒子的比结合能为，可得粒子的结合能为，的比结合能为，则的结合能，根据能量关系有 可得 【小问3详解】 根据， 得周期 可得粒子和粒子的周期关系 因为想再次相遇，必然是在裂变的切点处，所以每个粒子运动的时间必须为整数周期，这样就应有 而n、m必须为整数且为最小值则有n=117、m=92 故相遇最短时间 15. 如图所示，一端封闭的直玻璃管开口向上竖直放置，玻璃管总长度L=100cm，管的下端用长为h=20cm的水银柱封闭了一段长度L0=40cm的空气柱，初始时气体温度为300K，大气压强恒为p0=76cmHg，封闭气体可视为理想气体，温度对水银和玻璃管体积的影响可忽略不计。 （1）保持温度不变，缓慢把玻璃管旋转至开口向下，求封闭的气体长度（长度单位用cm，结果保留整数）； （2）保持玻璃管开口向上，缓慢升高气体温度。求水银开始从管口溢出时气体的温度； （3）在（2）中，水银开始溢出后控制封闭气体温度缓慢变化，使水银始终缓慢溢出直到全部溢完，此过程中封闭气体的最高温度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 初始时封闭气体的压强 缓慢把玻璃管旋转至开口向下，有 根据等温变化有 解得 因为，水银不会溢出，可知封闭的气体长度为 【小问2详解】 因为缓慢加热，所以理想气体等压变化，得 设玻璃管横截面积为，水银开始溢出时封闭气体的体积为 初始时封闭气体的体积为 代入数据得 【小问3详解】 初始时封闭气体的压强 当封闭气体的长度为x时，气体压强为 气体体积为 因为气体始终缓慢溢出，由理想气体状态方程得 代入数据得 通过数学关系求极值可知，温度最高为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度第二学期高二年级阶段性检测 物 理 一、单选题（每题4分，共40分） 1. 夏天天气炎热，给自行车轮胎快速打气后，轮胎外壁明显变热，下列说法正确的是（　　） A. 轮胎变热主要是因为外界气温高，气体从外界吸热 B. 轮胎变热主要是因为打气筒活塞与筒壁的摩擦生热 C. 打气时外界对气体做功，胎内气体内能增大，温度升高 D. 打气时气体体积被压缩，分子平均动能减小 2. 下列说法正确的是（　　） A. 图甲为中间有隔板绝热容器，隔板左侧装有温度为T的理想气体，右侧为真空。现抽掉隔板，气体的温度将降低 B. 图乙为布朗运动示意图，悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间跟它相撞的液体分子越多，撞击作用的不平衡性表现得越明显 C. 图丙中，液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，液体表面层中分子间的作用力表现为引力 D. 图丁为同一气体在和两种不同情况下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线，两图线与横轴所围面积不相等 3. 如图所示，甲是不同温度下的黑体辐射强度随波长的变化规律；乙为某放射性元素剩余质量m与原质量的比值随时间t的变化规律；丙为放射性原子核X经多次、β衰变为Y原子核；丁为核子的平均质量随原子核质量数A的变化规律，下列说法中正确的是（　　） A. 甲中，随着温度的升高，各种波长辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 B. 乙中，元素的半衰期为67.3d C. 丙中，原子核X经过6次α衰变变成原子核Y D. 丁中，中等质量原子核的核子平均质量较小 4. 据报道，我国自主研发生产的004型航母即将服役。该航母可能采用核动力推进，排水量达到12万吨，是目前世界上较为先进的航母。其核反应堆结构示意图如图所示，常见的核反应方程为：，下列说法正确的是（　　） A. 此核反应方程中的a=56，b=3 B. 此核反应方程为核聚变方程 C. 此核反应是不可控的链式反应 D. 镉棒的作用是释放中子，加快反应速度 5. 在学校的科技节中，某同学用铝制易拉罐制作了一个温度计，如图所示，一粗细均匀透明薄吸管里有一段油柱（长度不计），吸管与罐密封性良好，罐内气体可视为理想气体，若大气压强恒定，易拉罐和吸管均处于水平方向，在吸管上标注等差温度值，下列说法正确的是（　　） A. 吸管上标注的等差温度值刻度均匀 B. 若仅换用更小的易拉罐，可提高测温灵敏度 C. 若仅换用更细的透明吸管，则测温范围更大 D. 若仅将易拉罐和吸管直立且开口向上，测温范围更小 6. 往复式内燃机利用狄塞尔循环来工作，该循环由两个绝热过程、一个等压过程和一个等容过程组成。如图所示为一定质量的理想气体所经历的一个狄塞尔循环，则该气体（　　） A. 在状态c和d时的内能可能相等 B. a→b过程中，外界对其做的功大于其增加内能 C. b→c过程中，单位时间内空气分子对单位面积器壁的撞击次数减少了 D. 在一次循环过程中吸收热量小于放出的热量 7. 图甲为研究光电效应的实验装置，用不同频率的单色光照射阴极K，正确操作下，记录相应电表示数并绘制如图乙所示的图像，当频率为时绘制了如图丙所示的图像，图中所标数据均为已知量，则下列说法正确的是（　　） A. 饱和电流与K、A之间的电压有关 B. 测量遏止电压时，滑片P应向b移动 C. 阴极K的逸出功 D. 普朗克常量 8. 根据狭义相对论的理论，一定的质量m与一定的能量E相对应：，由此我们可以确定一个光子的动质量。当照射到物体表面的光子被物体吸收或反射时都会对物体产生一定的压强（即光压）。若一光源发出光的频率为，光柱横截面积为S，单位体积内光子个数为n，设光子垂直照射到物体表面后完全反射，动量大小不变。已知光速为c，普朗克常数为h，忽略光子之间相互作用。则（　　） A. 该光束产生的光压为 B. 该光束产生的光压为 C. 单个光子的动质量为 D. 该光束产生的光压为 9. 如图所示为玻尔的氢原子电子轨道示意图。大量处于能级的电子向较低能级跃迁时会发出频率不同的光，下列说法中正确的是（　　） A. 最多能产生3种不同的光子 B. 电子离原子核越近，电子的总能量越大 C. 电子从能级跃迁到能级，电子的动能减小 D. 其中电子从能级跃迁到能级所发出光子的波长最长 10. 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. 使玻璃管水平向右匀速运动 B. 使玻璃管沿方向加速上升 C. 升高环境温度 D. 保持A端在上将玻璃管变为竖直放置 二、实验题（每空3分，共15分） 11. 用气体压强传感器做“探究气体等温变化规律”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，如图乙所示。则 ①造成这一结果的原因是________； ②图中代表的物理含义是________； （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）另一小组实验时缓慢推动活塞，记录4组注射器上的刻度数值V，以及相应的压强传感器示数p。在采集第5组数据时，压强传感器的软管脱落，重新接上后继续实验，又采集了4组数据，其余操作无误。绘出的关系图像应是________。 A. B. C. D. 三、解答题 12. 氢原子的能级图如图甲所示，研究光电效应的电路图如图乙所示。如果大量氢原子都处于能级，用其跃迁产生的光子持续照射图乙中的阴极K，电路中有光电流产生。将P向右滑动，当电压表示数为6.19V时，电流表示数为零，求： （1）大量氢原子由能级向低能级跃迁时可以产生几种光子？光子能量各是多少？ （2）阴极K逸出功是多少？ 13. 如图甲所示，有一开口向下，高度为、底面积为的绝热气缸固定在水平面上，气缸内部有加热装置，在缸口处有固定卡环，绝热活塞与气缸内壁之间无摩擦力。将一定质量的理想气体封闭在活塞上方，开始时封闭气体的温度为，压强为，活塞正好位于气缸的中间位置。现通过电热丝缓慢加热，封闭气体先后经历了如图乙所示的由的状态变化过程，图中标出的量为已知量。已知外界大气压强为，重力加速度为，活塞的厚度不计，求： （1）活塞的质量以及活塞刚运动到卡环时缸内气体的温度； （2）若已知气体的内能为（为已知常量），求过程中缸内气体吸收的热量。 14. 在火星上太阳能电池板发电能力有限，因此科学家们用放射性材料——作为发电能源为火星车供电（中的Pu是）。已知衰变后变为和粒子。若静止的在匀强磁场中发生衰变，衰变后粒子的动能为E，粒子的速度方向与匀强磁场的方向垂直，在磁场中做匀速圆周运动的周期为，衰变放出的光子的动量可忽略，衰变释放的核能全部转化为和粒子的动能。已知光在真空中的传播速度为c。求： （1）衰变过程中的质量亏损； （2）设的比结合能为，粒子的比结合能为，求的比结合能。（用、、、表示） （3）从开始衰变到和粒子再次相遇的最短时间t。 15. 如图所示，一端封闭的直玻璃管开口向上竖直放置，玻璃管总长度L=100cm，管的下端用长为h=20cm的水银柱封闭了一段长度L0=40cm的空气柱，初始时气体温度为300K，大气压强恒为p0=76cmHg，封闭气体可视为理想气体，温度对水银和玻璃管体积的影响可忽略不计。 （1）保持温度不变，缓慢把玻璃管旋转至开口向下，求封闭的气体长度（长度单位用cm，结果保留整数）； （2）保持玻璃管开口向上，缓慢升高气体温度。求水银开始从管口溢出时气体的温度； （3）在（2）中，水银开始溢出后控制封闭气体温度缓慢变化，使水银始终缓慢溢出直到全部溢完，此过程中封闭气体的最高温度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $