精品解析：陕西西安藤信高级中学2025-2026学年高二下学期5月期中物理试题

高二物理 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4．本试卷主要考试内容：人教版选择性必修第一册、选择性必修第二册、选择性必修第三册第一至三章。 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 一个洛川苹果从树枝上由静止开始自由下落，不计空气阻力。对于苹果在空中运动的过程，下列说法正确的是（ ） A. 苹果的动量守恒 B. 苹果的机械能不守恒 C. 苹果在相同时间内的动量变化量相同 D. 某段时间内苹果受到重力的冲量可能为0 2. 在成都的某茶馆墙上挂着一只老式机械摆钟，其计时核心是一个做简谐运动的单摆。某日，茶馆老板发现这只摆钟走得慢了。为了校准时间，茶馆老板对单摆进行了调整。下列调整方法正确的是（　　） A. 适当增加摆锤的质量 B. 适当减小摆锤摆动的幅度 C. 适当增长摆长 D. 适当缩短摆长 3. “秋荷一滴露，清夜坠玄天。将来玉盘上，不定始知圆”描写的是我国古代诗人对露珠的观察和感悟，一个“圆”字，既写出了露珠的物理形态，也暗喻了一种圆融的品格。关于露珠呈球形的主要原因，下列说法正确的是（　　） A. 液体表面层的分子分布比液体内部稀疏，表面层的分子之间互相吸引 B. 液体表面层的分子分布比液体内部密集，表面层的分子之间互相排斥 C. 液体表面层的分子分布比液体内部稀疏，表面层的分子之间互相排斥 D. 液体表面层的分子分布比液体内部密集，表面层的分子之间互相吸引 4. 如图所示，竖直平面内的虚线MN下方存在垂直于纸面向外的匀强磁场，金属圆环abcd的顶点a与MN相切。用外力（未画出）拉着圆环使圆环以竖直向上的速度匀速穿出磁场，该过程中圆环受到的安培力大小（　　） A. 先增大后减小 B. 先减小后增大 C. 不断增大 D. 不断减小 5. 某直角三角形玻璃砖ABC的轮廓如图所示，，。一束单色光垂直AB边射入，经BC边反射后从AC边射出玻璃砖，射出玻璃砖时光线与AC边的夹角为45°。玻璃砖对该单色光的折射率为（ ） A. B. C. 2 D. 6. 以固定着的分子所在位置为坐标原点，分子在轴上不同位置时、两分子间作用力与两分子间距离的关系图像如图甲所示。分子处于处时，分子间作用力为0。现将分子从轴上的某处由静止释放，分子运动的速度一时间图像如图乙所示，则释放分子的位置可能为（　　） A. B. C. D. 7. 某同学设计的超重报警装置示意图如图所示。长度、导热性能良好的薄壁容器水平固定，开口向右。厚度不计的轻质活塞将一定质量的理想气体封闭在容器内，活塞通过水平轻绳跨过滑轮与重物相连，预警传感器固定在距离容器开口处。不挂重物时封闭气体的长度。轻绳上挂上质量的重物，一段时间后活塞重新静止于预警传感器处，系统发出超重预警。已知环境温度，大气压强恒为，重力加速度大小，不计一切摩擦。活塞的横截面积为（ ） A. B. C. D. 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，有多项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 电冰箱能够不断地把热量从温度较低的冰箱内部传给温度较高的外界空气，下列说法正确的是（ ） A. 电冰箱的工作原理违背了热力学第二定律 B. 电冰箱的工作原理遵循热力学第一定律和热力学第二定律 C. 若在密闭绝热房间内打开冰箱门，则房间内的温度将降低 D. 电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递 9. 向袋装薯片包装袋内充入氮气，既抑制微生物繁殖与氧化反应，又能缓冲运输途中的冲击。袋装薯片中的密封氮气（视为理想气体）从状态a开始经a→b→c→a这一循环回到原状态，该过程中氮气的图像如图所示。已知ab反向延长线过O点，bc平行于p轴，ca平行于V轴，氮气在状态a、b的压强分别为、，氮气在状态a的体积为。对于袋内氮气，下列说法正确的是（　　） A. a→b过程中氮气分子的平均动能保持不变 B. b→c过程中氮气对外界放出的热量等于氮气内能的减少量 C. c→a过程中单位时间内撞击单位面积包装袋的氮气分子个数增加 D. 完成a→b→c→a过程，氮气对外界释放热量 10. 如图甲所示，半径为R、长为4R的圆柱形真空玻璃管竖直放置，O、点分别为玻璃管上下表面的圆心。玻璃管内存在着竖直向下的匀强磁场。比荷均为k的同种带电小球（视为点电荷）从O点沿水平面内的各个方向以相同速率开始运动，俯视图如图乙所示，小球恰好不能打到管壁上且均从点射出玻璃管。不计小球间的相互作用及空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 小球在玻璃管中受到的洛伦兹力逐渐增大 B. 小球从点射出玻璃管时速度方向可能竖直向下 C. 小球在玻璃管中运动的时间为 D. 磁场的磁感应强度大小可能为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验。 （1）下列四幅图是实验中的4个步骤，按操作先后顺序排列应是C________（用符号表示）。 （2）实验时将油膜分子看成球形，不考虑各油酸分子间的间隙，将形成的油膜视为单分子油膜，这一物理研究方法是________（填“理想模型法”“极限思维法”或“微元法”）。 （3）某同学实验时将体积为的纯油酸配成体积为的油酸酒精溶液，测得n滴该溶液的体积为，一滴溶液在水面上形成的油膜面积为S，则油酸分子直径________（用给定的物理量符号表示）。 12. 某实验小组用如图所示的装置探究“气体等温情况下压强随体积变化的规律”。水平注射器内封闭了一定质量的气体，注射器导热性能良好。用细绳系住活塞，另一端跨过滑轮挂上钩码。调节滑轮的高度，使滑轮左侧的细绳拉直时能水平。实验时依次挂上质量相同的钩码，通过注射器的刻度读出对应空气柱的体积。已知注射器的最大刻度为25mL，注射器有刻度部分的长度为10cm每个钩码的质量均为m，重力加速度大小为g，大气压强为。 （1）关于本实验的操作，下列说法正确的是________。 A. 为维持注射器水平，实验时要用手握着注射器 B. 每次挂上钩码后，需等待活塞静止再读数 C. 给活塞涂上润滑油只是为了减小摩擦 （2）该注射器的横截面积_________。当细绳上挂上n个钩码后，活塞重新稳定时注射器内封闭气体的压强________（用n、m、g、、S表示）。 （3）多次实验后得到多组数据，利用封闭气体体积的倒数和钩码个数n绘制图像，若气体遵循玻意耳定律，则绘制出来的图像可能是下图中的________。 A. B. C. D. 13. 渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某静止渔船的水下声呐朝水下鱼群（视为静止）沿直线发射超声波，声源处的振动图像如图所示。已知该超声波在水中的传播速度大小，鱼群到渔船（两者均视为质点）的距离。求： （1）该超声波在水中传播时的波长； （2）从声呐发出超声波至渔船接收到鱼群反射回的超声波所用的时间t。 14. 如图所示，总长、横截面积的导热玻璃管开口朝上竖直放置，用处于玻璃管顶端的轻薄活塞封闭一定质量的理想气体。现往活塞上方缓慢加水银，直至玻璃管中水银长度。已知大气压强恒为，气体初始热力学温度，不计活塞与玻璃管间的摩擦。 （1）求活塞稳定时活塞到玻璃管底部的距离； （2）缓慢加热玻璃管，直至水银上表面恰好到玻璃管管口，求此时封闭气体的温度； （3）已知第（2）问对应的过程中封闭气体增加的内能，求封闭气体从外界吸收的热量。 15. 气压传动是以压缩空气为动力源，实现机械传动的方式，其结构简化图如图所示，传动装置由水平汽缸、弯管与足够高的竖直汽缸构成，竖直汽缸上方、活塞1左侧均与大气相通。活塞1到水平汽缸右端的距离为L，初始时刻处于静止状态，活塞2紧靠竖直汽缸底端。现缓慢向右推动活塞1，活塞1到水平汽缸右端的距离为时，活塞2对竖直汽缸底部的压力恰好为0。将活塞1从初始位置缓慢推动至水平汽缸右端的过程中，汽缸内封闭的气体放出的热量为Q。已知大气压强为，活塞1、2的面积分别为3S、S。重力加速度大小为g，不计一切摩擦与弯管气体的体积及活塞1、2的厚度，各处气体的温度均保持不变。求： （1）活塞2缓慢移动时汽缸内封闭气体的压强p及活塞2的质量m； （2）活塞1被推至水平汽缸右端时活塞2到竖直汽缸底端的距离； （3）将活塞1从初始位置缓慢推动至水平汽缸右端的过程中，活塞1对汽缸内封闭气体做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4．本试卷主要考试内容：人教版选择性必修第一册、选择性必修第二册、选择性必修第三册第一至三章。 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 一个洛川苹果从树枝上由静止开始自由下落，不计空气阻力。对于苹果在空中运动的过程，下列说法正确的是（ ） A. 苹果的动量守恒 B. 苹果的机械能不守恒 C. 苹果在相同时间内的动量变化量相同 D. 某段时间内苹果受到重力的冲量可能为0 【答案】C 【解析】 【详解】A．动量守恒的条件是系统所受合外力为零，苹果自由下落时受重力作用，合外力不为零，动量不守恒，故A错误； B．不计空气阻力，苹果下落过程只有重力做功，满足机械能守恒的条件，机械能守恒，故B错误； C．根据动量定理，相同时间内动量变化量，苹果的合外力为恒定的重力，因此相同时间内动量变化量的大小和方向都相同，故C正确； D．重力的冲量，只要运动时间，重力的冲量就不可能为0，故D错误。 故选C。 2. 在成都的某茶馆墙上挂着一只老式机械摆钟，其计时核心是一个做简谐运动的单摆。某日，茶馆老板发现这只摆钟走得慢了。为了校准时间，茶馆老板对单摆进行了调整。下列调整方法正确的是（　　） A. 适当增加摆锤的质量 B. 适当减小摆锤摆动的幅度 C. 适当增长摆长 D. 适当缩短摆长 【答案】D 【解析】 【详解】单摆小角度做简谐运动的周期公式为，周期仅与摆长、当地重力加速度有关，和摆锤质量、摆动幅度无关。摆钟走慢说明其振动周期偏大，相同时间内摆动次数少于标准值，需要减小周期校准。 A．单摆周期与摆锤质量无关，调整质量无法改变走时快慢，故A错误； B．小角度摆动时单摆周期与振幅无关，调整摆动幅度无法改变走时快慢，故B错误； C．由周期公式可知，摆长增长会使周期变大，摆钟走时更慢，故C错误； D．缩短摆长会使周期减小，相同时间内摆动次数增加，可校准走慢的摆钟，故D正确。 故选D。 3. “秋荷一滴露，清夜坠玄天。将来玉盘上，不定始知圆”描写的是我国古代诗人对露珠的观察和感悟，一个“圆”字，既写出了露珠的物理形态，也暗喻了一种圆融的品格。关于露珠呈球形的主要原因，下列说法正确的是（　　） A. 液体表面层的分子分布比液体内部稀疏，表面层的分子之间互相吸引 B. 液体表面层的分子分布比液体内部密集，表面层的分子之间互相排斥 C. 液体表面层的分子分布比液体内部稀疏，表面层的分子之间互相排斥 D. 液体表面层的分子分布比液体内部密集，表面层的分子之间互相吸引 【答案】A 【解析】 【详解】露珠的形成主要与液体表面张力有关，表面张力是由于液体表面层分子分布比液体内部稀疏，分子间距离较大，分子间作用力表现为引力，导致液体表面收缩，形成球形。 故选A。 4. 如图所示，竖直平面内的虚线MN下方存在垂直于纸面向外的匀强磁场，金属圆环abcd的顶点a与MN相切。用外力（未画出）拉着圆环使圆环以竖直向上的速度匀速穿出磁场，该过程中圆环受到的安培力大小（　　） A. 先增大后减小 B. 先减小后增大 C. 不断增大 D. 不断减小 【答案】A 【解析】 【详解】当圆环穿出磁场，切割磁场的等效长度为圆环与MN相交的弦长，则有， 所以 由此可知，圆环所受的安培力先增大后减小。 故选A。 5. 某直角三角形玻璃砖ABC的轮廓如图所示，，。一束单色光垂直AB边射入，经BC边反射后从AC边射出玻璃砖，射出玻璃砖时光线与AC边的夹角为45°。玻璃砖对该单色光的折射率为（ ） A. B. C. 2 D. 【答案】A 【解析】 【详解】光路图如图所示 单色光从玻璃砖射向空气时入射角为，折射角为，因此玻璃砖对该单色光的折射率 故选A。 6. 以固定着的分子所在位置为坐标原点，分子在轴上不同位置时、两分子间作用力与两分子间距离的关系图像如图甲所示。分子处于处时，分子间作用力为0。现将分子从轴上的某处由静止释放，分子运动的速度一时间图像如图乙所示，则释放分子的位置可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据图乙可知，速度先增大后减小，斜率即加速度先增大后减小再反向增大，根据牛顿第二定律可知，对应的分子间作用力，先表现为引力并且引力先增大后减小，然后是斥力，逐渐增大，结合图甲可知，释放位置为。 故选D。 7. 某同学设计的超重报警装置示意图如图所示。长度、导热性能良好的薄壁容器水平固定，开口向右。厚度不计的轻质活塞将一定质量的理想气体封闭在容器内，活塞通过水平轻绳跨过滑轮与重物相连，预警传感器固定在距离容器开口处。不挂重物时封闭气体的长度。轻绳上挂上质量的重物，一段时间后活塞重新静止于预警传感器处，系统发出超重预警。已知环境温度，大气压强恒为，重力加速度大小，不计一切摩擦。活塞的横截面积为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】对封闭气体，初态，，末态活塞位于传感器处， 对活塞受力分析有 即 由玻意耳定律 代入数据解得 故选B。 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，有多项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 电冰箱能够不断地把热量从温度较低的冰箱内部传给温度较高的外界空气，下列说法正确的是（ ） A. 电冰箱的工作原理违背了热力学第二定律 B. 电冰箱的工作原理遵循热力学第一定律和热力学第二定律 C. 若在密闭绝热房间内打开冰箱门，则房间内的温度将降低 D. 电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递 【答案】BD 【解析】 【详解】A．热力学第二定律指出热量不能自发地从低温物体传到高温物体，电冰箱消耗电能实现了这一过程，并不违背热力学第二定律，故A错误； B．电冰箱工作过程中能量守恒，且热量传递方向符合热力学第二定律的克劳修斯表述，遵循热力学第一定律和热力学第二定律，故B正确； C．在密闭绝热房间内打开冰箱门，压缩机工作消耗的电能最终转化为内能散发到房间，房间内的温度将升高，故C错误； D．电冰箱通过压缩机做功，使热量从低温物体向高温物体传递，表明在外界影响下热量可以从低温物体向高温物体传递，故D正确。 故选BD。 9. 向袋装薯片包装袋内充入氮气，既抑制微生物繁殖与氧化反应，又能缓冲运输途中的冲击。袋装薯片中的密封氮气（视为理想气体）从状态a开始经a→b→c→a这一循环回到原状态，该过程中氮气的图像如图所示。已知ab反向延长线过O点，bc平行于p轴，ca平行于V轴，氮气在状态a、b的压强分别为、，氮气在状态a的体积为。对于袋内氮气，下列说法正确的是（　　） A. a→b过程中氮气分子的平均动能保持不变 B. b→c过程中氮气对外界放出的热量等于氮气内能的减少量 C. c→a过程中单位时间内撞击单位面积包装袋的氮气分子个数增加 D. 完成a→b→c→a过程，氮气对外界释放热量 【答案】BC 【解析】 【详解】A．a→b过程中的乘积变大，根据可得气体温度升高，可知氮气分子的平均动能变大，故A错误； B．b→c过程为等容变化，根据可知温度降低，内能减小，但是体积不变，可知外界对气体不做功，根据热力学第一定律可得氮气对外界放出的热量等于氮气内能的减少量，故B正确； C．c→a过程为等压变化，根据可知体积减小时，温度降低，平均动能变小，则氮气分子撞击器壁的作用力减小，但是压强不变，分子数密度变大，可知单位时间内撞击单位面积包装袋的氮气分子个数增加，故C正确； D．完成a→b→c→a过程，回到初态，内能变化。a→b过程中，气体体积变大，气体对外做功，做功的大小是图像与坐标轴围成的面积；b→c过程为等容变化，气体对外界不做功；c→a过程气体体积减小，外界对气体做功，做功的大小是图像与坐标轴围成的面积，显然该面积较小，即对全程来讲，气体对外界做功，有，根据可知，即氮气从外界吸收热量，故D错误。 故选BC。 10. 如图甲所示，半径为R、长为4R的圆柱形真空玻璃管竖直放置，O、点分别为玻璃管上下表面的圆心。玻璃管内存在着竖直向下的匀强磁场。比荷均为k的同种带电小球（视为点电荷）从O点沿水平面内的各个方向以相同速率开始运动，俯视图如图乙所示，小球恰好不能打到管壁上且均从点射出玻璃管。不计小球间的相互作用及空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 小球在玻璃管中受到的洛伦兹力逐渐增大 B. 小球从点射出玻璃管时速度方向可能竖直向下 C. 小球在玻璃管中运动的时间为 D. 磁场的磁感应强度大小可能为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．将小球速度分解为水平分量​和竖直分量，磁场竖直向下，与磁场平行，对洛伦兹力无影响，洛伦兹力不改变水平速率，大小始终等于初速度，因此洛伦兹力大小保持不变，故A错误； B．水平方向做匀速圆周运动，初速度水平不为零，速率始终不为零，因此合速度始终存在水平分量，不可能竖直向下，故B错误； C．竖直方向仅受重力，初速度竖直分量为0，加速度为，竖直位移为，由匀变速直线运动位移与时间的关系，得 解得，故C正确； D．小球都从点射出，说明运动时间内，水平方向刚好转了整圈。小球在水平方向做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，得 解得 圆周运动周期 由，可得 整理得 当时， 因此磁感应强度大小可能为，故D正确。 故选CD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验。 （1）下列四幅图是实验中的4个步骤，按操作先后顺序排列应是C________（用符号表示）。 （2）实验时将油膜分子看成球形，不考虑各油酸分子间的间隙，将形成的油膜视为单分子油膜，这一物理研究方法是________（填“理想模型法”“极限思维法”或“微元法”）。 （3）某同学实验时将体积为的纯油酸配成体积为的油酸酒精溶液，测得n滴该溶液的体积为，一滴溶液在水面上形成的油膜面积为S，则油酸分子直径________（用给定的物理量符号表示）。 【答案】（1）ADB （2）理想模型法 （3） 【解析】 【小问1详解】 实验步骤如下：首先配制油酸酒精溶液，然后测定一滴油酸酒精溶液的体积，对应图C；接着往浅盘里倒入水，撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，对应图A；待油膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油膜形状，对应图D；最后将画有油膜形状的玻璃板放在坐标纸上，计算油膜面积，对应图B。因此操作先后顺序为CADB。 【小问2详解】 本实验中建立单分子油膜模型，忽略分子间隙，将分子视为球形，这是构建理想化物理模型的过程，属于理想模型法。 【小问3详解】 一滴油酸酒精溶液的体积为，其中含纯油酸的体积为 根据单分子油膜模型，油酸分子直径等于纯油酸体积除以油膜面积，即 代入数据解得 12. 某实验小组用如图所示的装置探究“气体等温情况下压强随体积变化的规律”。水平注射器内封闭了一定质量的气体，注射器导热性能良好。用细绳系住活塞，另一端跨过滑轮挂上钩码。调节滑轮的高度，使滑轮左侧的细绳拉直时能水平。实验时依次挂上质量相同的钩码，通过注射器的刻度读出对应空气柱的体积。已知注射器的最大刻度为25mL，注射器有刻度部分的长度为10cm每个钩码的质量均为m，重力加速度大小为g，大气压强为。 （1）关于本实验的操作，下列说法正确的是________。 A. 为维持注射器水平，实验时要用手握着注射器 B. 每次挂上钩码后，需等待活塞静止再读数 C. 给活塞涂上润滑油只是为了减小摩擦 （2）该注射器的横截面积_________。当细绳上挂上n个钩码后，活塞重新稳定时注射器内封闭气体的压强________（用n、m、g、、S表示）。 （3）多次实验后得到多组数据，利用封闭气体体积的倒数和钩码个数n绘制图像，若气体遵循玻意耳定律，则绘制出来的图像可能是下图中的________。 A. B. C. D. 【答案】（1）B （2） ①. 2.5 ②. （3）C 【解析】 【小问1详解】 A．手握注射器会使封闭气体温度升高，不满足等温变化条件，故A错误； B．每次挂上钩码后，需等待活塞静止，气体状态稳定后再读数，故B正确； C．给活塞涂上润滑油主要为了密封防止漏气，同时也减小摩擦，故C错误。 故选B。 【小问2详解】 [1]注射器有刻度部分的容积，长度，则横截面积 [2]对活塞受力分析，水平方向受向左的大气压力，向右的气体压力和绳子拉力，由平衡条件得 解得 【小问3详解】 根据玻意耳定律有（为常数） 代入压强表达式得 整理得 可知与成线性关系，且斜率为负，纵轴截距为正。 故选C。 13. 渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某静止渔船的水下声呐朝水下鱼群（视为静止）沿直线发射超声波，声源处的振动图像如图所示。已知该超声波在水中的传播速度大小，鱼群到渔船（两者均视为质点）的距离。求： （1）该超声波在水中传播时的波长； （2）从声呐发出超声波至渔船接收到鱼群反射回的超声波所用的时间t。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题中图像可知，超声波的周期 超声波在水中传播时的波长 解得 【小问2详解】 超声波传播的距离 传播所用的时间 解得 14. 如图所示，总长、横截面积的导热玻璃管开口朝上竖直放置，用处于玻璃管顶端的轻薄活塞封闭一定质量的理想气体。现往活塞上方缓慢加水银，直至玻璃管中水银长度。已知大气压强恒为，气体初始热力学温度，不计活塞与玻璃管间的摩擦。 （1）求活塞稳定时活塞到玻璃管底部的距离； （2）缓慢加热玻璃管，直至水银上表面恰好到玻璃管管口，求此时封闭气体的温度； （3）已知第（2）问对应的过程中封闭气体增加的内能，求封闭气体从外界吸收的热量。 【答案】（1）112.5cm （2）460K （3）18J 【解析】 【小问1详解】 设水银的密度为，重力加速度大小为g，活塞稳定时封闭气体的压强 对该气体有 解得 【小问2详解】 缓慢加热玻璃管，直至水银上表面恰好到玻璃管管口，封闭气体发生等压变化，则有 解得 【小问3详解】 第（2）问对应的过程中，外界对气体做的功 其中 由热力学第一定律有 解得 15. 气压传动是以压缩空气为动力源，实现机械传动的方式，其结构简化图如图所示，传动装置由水平汽缸、弯管与足够高的竖直汽缸构成，竖直汽缸上方、活塞1左侧均与大气相通。活塞1到水平汽缸右端的距离为L，初始时刻处于静止状态，活塞2紧靠竖直汽缸底端。现缓慢向右推动活塞1，活塞1到水平汽缸右端的距离为时，活塞2对竖直汽缸底部的压力恰好为0。将活塞1从初始位置缓慢推动至水平汽缸右端的过程中，汽缸内封闭的气体放出的热量为Q。已知大气压强为，活塞1、2的面积分别为3S、S。重力加速度大小为g，不计一切摩擦与弯管气体的体积及活塞1、2的厚度，各处气体的温度均保持不变。求： （1）活塞2缓慢移动时汽缸内封闭气体的压强p及活塞2的质量m； （2）活塞1被推至水平汽缸右端时活塞2到竖直汽缸底端的距离； （3）将活塞1从初始位置缓慢推动至水平汽缸右端的过程中，活塞1对汽缸内封闭气体做的功。 【答案】（1）； （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 活塞1到水平汽缸右端的距离为时，对水平汽缸内的气体有 解得 对活塞2受力分析有 解得 【小问2详解】 活塞1被推至水平汽缸右端时有 解得 【小问3详解】 汽缸内气体的温度始终不变，则有 其中， 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $