精品解析：陕西西安市阎良区2025-2026学年下学期期末考试高二物理试题

高二物理试题 注意事项： 1、本试卷共6页，满分100分，时间75分钟。 2、答卷前，考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。 3、回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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。涂写在本试卷上无效。 4、作答非选择题时，将答案书写在答题卡上，书写在本试卷上无效。 5、考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试卷不回收。 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. 通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹，这个现象属于光的（　　） A. 衍射现象 B. 偏振现象 C. 干涉现象 D. 全反射现象 【答案】A 【解析】 【详解】A．光的衍射是光遇到狭缝等障碍物时偏离直线传播的现象，当狭缝宽度与可见光波长相接近时会发生明显衍射，日光灯发出的复色光中不同波长的光衍射条纹间距不同，因此会形成彩色条纹，故A正确； B．偏振是横波的特有属性，体现的是光的振动方向的特点，与题干中狭缝产生彩色条纹的现象无关，故B错误； C．干涉需要两列或多列相干光叠加才能产生，单缝无法满足干涉的产生条件，故C错误； D．全反射是光从光密介质入射到光疏介质、且入射角大于临界角时发生的全部反射的现象，与题干现象无关，故D错误。 故选A。 2. 如图甲为显微镜观察碳粒在水中运动情况图像，图乙为两种不同温度下氧气分子的速率分布图像。以下说法正确的是（　　） A. 甲图记录了碳颗粒在水中的运动轨迹 B. 甲图说明碳分子在做无规则的热运动 C. 乙图中曲线①对应的温度较低 D. 乙图中两种温度下具有最大比例的速率区间是相同的 【答案】C 【解析】 【详解】A．显微镜观察碳粒在水中的运动是位置连线，不是轨迹，故A错误； B．固体微粒在不停地做无规则运动，是周围的液体分子撞击引起的，则间接反映液体分子做无规则热运动，故B错误； C．温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，分子的平均动能是统计规律，所以温度高的气体，其速率大的分子所占百分比较多，即乙图中曲线②对应的温度较高，曲线①对应的温度较低,故C正确； D．由乙图可知在两种温度下，具有最大比例的速率区间不同，②状态下速率大的分子占据的比例较大，说明②对应的平均动能较大，温度较高，故D错误。 故选C。 3. 关于热力学定律，下列说法正确的是（　　） A. 对气体做功是改变其内能的唯一方式 B. 热量能自发地从低温物体传到高温物体 C. 相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等 D. 第一类永动机违背能量守恒定律，不可能制成 【答案】D 【解析】 【详解】A．改变物体内能的两种基本方式是做功和热传递，对气体做功不是改变其内能的唯一方式，故A错误； B．根据热力学第二定律，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，该过程若要实现必须借助外界做功、引起其他变化，故B错误； C．相互间达到热平衡的两物体温度一定相等，而内能与物质的量、温度、体积等多个因素有关，温度相同时内能不一定相等，故C错误； D．第一类永动机的设计理念是不消耗能量却可以持续对外输出能量，直接违背能量守恒定律，因此不可能制成，故D正确。 故选D。 4. 某同学利用如图所示装置测量某种单色光的波长。实验过程中观察到分划板中心刻线与第1条亮条纹中心对齐时，手轮读数为；转动手轮，分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐时，手轮读数为。已知双缝到光屏的距离为，双缝间距为，则该单色光的波长为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】相邻条纹间距为 根据，可得该单色光的波长为 故选B。 5. 两列频率相同、振动方向和振幅相同的相干简谐横波，在同一均匀介质中发生稳定干涉，干涉图样如图乙所示（图中实线表示波峰，虚线表示波谷）。其中一列波在时刻的波形图如图甲所示，已知该列波的周期，时刻处的质点沿轴正方向运动。下列说法正确的是（　　） A. 该波的波长为 B. 该波沿轴正方向传播 C. 图乙中点为振动减弱点，点为振动加强点 D. 若观察者向波源靠近，观察者接收到波的频率将小于波源频率 【答案】B 【解析】 【详解】A．从图甲可直接读出该波波长，故A错误； B．时刻处的质点沿轴正方向运动，根据带动法可判断波沿轴正方向传播，故B正确； C．干涉图样中，波峰与波峰相遇、波谷与波谷相遇的点是振动加强点，波峰与波谷相遇的点是振动减弱点：图乙中a是波峰与波谷的交点，为振动减弱点；b是两列波的波峰交点、c是两列波的波谷交点，二者均为振动加强点；d位于振动加强点b、c的连线上，属于振动加强区，因此d也是振动加强点，故C错误； D．根据多普勒效应，当观察者向波源靠近时，单位时间内接收到的波的个数多于波源发出的波的个数，观察者接收到的波的频率大于波源的固有频率，故D错误。 故选B。 6. 篮球赛上，某同学发现一只篮球气压不足，用简易打气筒给篮球打气了5次，已知每次能将体积为、压强为的空气打入球内，打气结束后测得球内气体压强为。若篮球内部容积恒为，且忽略气体温度的变化，则该同学打气前，篮球内的气体压强为（　　） A. 1.0atm B. 1.3atm C. 1.5atm D. 2.0atm 【答案】B 【解析】 【详解】根据玻意耳定律列方程 代入数据解得 故选B。 7. 元好问曲中有“骤雨过，珍珠乱糁，打遍新荷”。为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压力，小齐在雨天将一底面积为0.01m2的圆柱形水杯置于露台，测得1小时内杯中水上升了40mm。查询得知，当时雨滴竖直下落的速度约为9m/s，雨水的密度为1×103 kg/m3。不计雨滴重力，假设雨滴撞击莲叶后无反弹，据此估算相同面积的睡莲叶面受到的平均压力约为（　　） A. 0.36N B. 3.6N C. 1.0×10−2N D. 1.0×10−3N 【答案】D 【解析】 【详解】设杯子横截面积为S，可得1h内下落至杯中雨水的总质量为 以这部分雨水为研究对象，在其撞击荷叶过程中设莲叶对其弹力为F，选竖直向下为正方向，根据动量定理可得 代入题中数据可求得 则根据牛顿第三定律可知，相同面积的睡莲叶面受到的平均压力约为。 故选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，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 关于下列四幅图，说法正确的是（　　） A. 图甲，液晶显示器利用了液晶光学性质具有各向异性的特点 B. 图乙，将棉线圈中肥皂膜刺破后扩成一个圆孔，是棉线张力作用的结果 C. 图丙，两分子间距离为时，分子力等于0，分子势能最小 D. 图丁，是某弹簧振子的振动图像，则该振子做阻尼振动 【答案】AC 【解析】 【详解】A．液晶的光学性质具有各向异性，液晶显示器正是利用这一特性实现对光的偏振、透光性调控，从而显示画面，故A正确； B．棉线圈中肥皂膜被刺破后扩成圆孔，是肥皂膜剩余部分的液体表面张力作用的结果，并非棉线自身的张力，故B错误； C．根据分子力和分子势能的变化规律，当两分子间距为​时，分子间的引力与斥力大小相等，分子力合力为0；无论分子间距从大于​还是小于的方向向​靠近，分子力都做正功，分子势能都减小，因此时分子势能最小，故C正确； D．阻尼振动的核心特征是振动过程中机械能不断损耗，振幅随时间逐渐减小。图丁中弹簧振子的振幅随时间逐渐增大，不属于阻尼振动，故D错误。 故选AC。 9. 对一定质量的理想气体，其压强与体积倒数的关系图像如图所示，则气体从状态到状态，下列说法正确的是（　　） A. 气体分子对容器壁单位面积上的作用力减小 B. 气体分子对容器壁单位面积上的作用力增大 C. 气体分子的平均动能减小 D. 气体分子的平均动能不变 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．气体分子对容器壁单位面积上的作用力就是气体的压强。从状态到，由图可知纵坐标持续增大，因此气体分子对容器壁单位面积上的作用力增大，A错误，B正确； CD．根据理想气体状态方程 变形可得 因此​图像中某点与坐标原点连线的斜率 从到，随增大，该连线的斜率逐渐减小，说明温度降低。而温度是气体分子平均动能的标志，因此气体分子的平均动能减小，C正确，D错误。 故选BC。 10. 两个物块A、B在光滑的水平地面上发生正碰，碰撞时间极短，两个物块运动的图线如图所示，若B质量为，则下列判断正确的是（　　） A. 碰撞后A、B两个物块动量方向相同 B. A的质量为 C. A的质量为 D. 此碰撞为弹性碰撞 【答案】BD 【解析】 【详解】图像斜率表示速度，由图可知，碰撞前， 碰撞后，  A． 碰撞后A速度为负、B速度为正，二者动量方向相反，A错误； BC．水平面光滑，碰撞过程系统动量守恒  解得 ，B正确，C错误； D．碰撞前总动能 碰撞后总动能 碰撞前后总动能相等，为弹性碰撞，D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 实验小组的同学做“用单摆测定重力加速度”的实验。 （1）小李同学就地取材组装了下列三种实验装置，最合理的装置是__________。（填正确答案前的标号） A. B. C. （2）小刘同学用一个装满细沙的质量均匀分布的塑料球代替摆球做了一个如图甲所示的单摆。 ①用刻度尺测得间细线的长度为，用游标卡尺测得塑料球的直径为，则该单摆的摆长__________；（用和表示） ②将塑料球拉开一个大约的角度释放，某同学发现实验过程中出现了漏沙现象。在刚开始漏沙的一段较短时间内漏了少量的沙子，则在这段时间该单摆的周期逐渐__________；（选填“变大”“变小”或“不变”） ③该同学发现后，及时补上漏洞并重新进行实验。多次改变线长，测出几组线长和对应周期的数据，作出图像，如图乙所示，计算出重力加速度__________。（用、、、及必要的常数表示） 【答案】（1）C （2） ①. ②. 变大 ③. 【解析】 【小问1详解】 A．单摆实验要求摆线无弹性、悬挂点固定避免摆动时摆长变化。用弹性棉绳，摆动中绳长易形变，不符合单摆模型，故A错误； B．将绳绕在金属杆上，摆动时绳子易滑动、缠绕，摆长不稳定，故B错误； C．用无弹性的细丝线，铁夹固定悬挂点，符合单摆模型，故C正确。 故选C。 【小问2详解】 [1]单摆摆长是悬挂点到摆球球心的距离，已知细线长为，球直径为，因此球心到摆线末端的距离为，总摆长为 [2]漏沙初期，细沙流出导致摆球的重心逐渐降低，等效摆长变长，根据单摆周期公式​​，摆长增大时周期逐渐变大。 [3]由单摆周期公式变形得 其中 代入得 因此图像的斜率 由图中两点可得斜率 联立后解得 12. 在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中： （1）做了三点理想化假设：将油酸分子视为球形、__________、油酸分子是紧密排布的； （2）配制油酸酒精溶液时，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸5mL，用注射器测得0.5mL上述溶液有100滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，描得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为2cm，正确数出油膜所占小方格数为62，则油膜的面积为__________，估测出油酸分子的直径为__________（保留2位有效数字）。 （3）为了尽可能准确地估测出油膜分子的大小，下列措施可行的是__________。（填正确答案前的标号） A. 油酸浓度大些 B. 油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图 C. 轮廓范围内的完整正方形个数即代表油膜铺开的面积 （4）用油膜法测出油酸分子直径后，已知油酸的摩尔体积为，则阿伏加德罗常数为__________。（用和必要的常数表示） 【答案】（1）单分子油膜 （2） ①. 248 ②. （3）B （4） 【解析】 【小问1详解】 油膜法的三个核心理想化假设为：油酸分子视为球形、油膜是单分子层、分子紧密排布，这样油膜的厚度就等于油酸分子的直径。 【小问2详解】 [1]单个小方格面积为 共62个方格，因此油膜总面积 [2]分子直径 【小问3详解】 A．油酸浓度过大，油膜无法在水面充分展开为单分子层，会导致测量结果误差很大，故A错误； B．待油酸扩散稳定、酒精充分挥发后再绘制轮廓，能更准确得到油膜的实际面积，减小误差，故B正确； C．数方格的规则是“超过半格算1格，不足半格舍去”，并非只统计完整正方形，否则会油膜面积偏小，误差过大，故C错误。 故选B。 【小问4详解】 单个油酸分子视为球体，体积为 阿伏加德罗常数是1摩尔油酸包含的分子数，等于摩尔体积除以单个分子体积，即 13. 负折射率材料是一种新型的人工合成材料，在隐身、成像和通信等领域有着广泛的应用前景。某单色光照射这类材料时，折射角和入射角在法线同一侧，入射角和折射角的大小关系仍遵从折射定律，折射角取负值，折射率为负值。如图，将用该材料制成的半径半圆形透明工件水平放置，为圆心，一束单色光从半径的中点垂直射入，经折射后，恰好垂直射到右侧竖直光屏上的点，已知点到光屏的距离为，光在空气中的传播速度，不考虑光的多次反射，求： （1）工件对该单色光的折射率； （2）该单色光从点传播到点的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 下图用于确定光线在点处的法线、入射方向和折射方向，从而确定入射角与折射角。 由为中点可知；在直角三角形中，，故入射角。折射光线水平射向点，法线与水平方向的夹角为，且负折射的折射角取负值，故。光从工件射向空气，由折射定律得 代入角度得 【小问2详解】 在直角三角形中，根据几何关系得 点与点等高，且到的距离为，所以 折射率的绝对值与光在介质中的传播速度大小满足，由小问1的折射率可得 光在工件内的传播时间为 光在空气中的传播时间为 故光从点传播到点的总时间为 14. 如图所示，一根劲度系数的轻质弹簧上端固定，下端与一质量为的绝热活塞连接并悬挂一绝热汽缸。活塞与汽缸内封闭着一定质量的理想气体。汽缸内部带有加热装置，顶部开口且有卡扣，以保证活塞不会脱离。汽缸内部高为、底面积为，初始时缸内气体温度为，活塞到汽缸底部的距离为，弹簧被拉伸了。现缓慢加热气体使汽缸下降到活塞恰好到达汽缸顶部。已知大气压强恒为，重力加速度为，忽略活塞和汽缸壁的厚度及加热装置的体积，不计一切摩擦。求： （1）绝热汽缸的总质量； （2）当活塞恰好到达汽缸顶部时气体的温度； （3）若整个加热过程中气体内能的变化量为，则气体吸收的热量是多少？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 温度为时，对活塞分析，根据平衡条件有 解得 对汽缸分析，根据平衡条件有 解得 【小问2详解】 活塞恰好到达汽缸顶部的过程中，气体做等压变化，有 解得 【小问3详解】 当气体温度为时，体积为；当活塞恰好到达汽缸顶部时，气体温度为，所以气体温度由加热到的过程中，气体作等压变化，故外界对气体做功为 根据热力学第一定律 解得气体吸收的热量 15. 如图所示，光滑水平面上放有质量分别为、的、两小球。现给一个初速度，使其与静止的发生正碰。碰撞后，小球冲上一个半径的光滑竖直圆管轨道（轨道由一个四分之一圆管连接一个半圆管再接一个四分之一圆管组成，圆管内径远小于）。竖直轨道固定在平板车上，平板车开始时是锁定的，其左端紧挨水平面，平板车上表面与光滑水平面平齐。已知小球运动至轨道最高点时速度，重力加速度，不计空气阻力。 （1）求碰撞后瞬间、各自的速度大小； （2）判断、碰撞过程中机械能是否有损失，若有，则计算损失的能量； （3）若解除锁定的平板车，且平板车可以在车轮所在水平面上无摩擦运动。小车（含其上固定的轨道）的质量为。其他条件不变，小球、碰撞后，为保证小球能从圆管轨道右侧滑出，求需要满足的条件。 【答案】（1）， （2）有， （3） 【解析】 【小问1详解】 从最低点到最高点上升高度为，机械能守恒，有 解得 碰撞前后系统动量守恒，有 解得 【小问2详解】 碰撞前总动能 碰撞后总动能 因，故有机械能损失，损失的能量 【小问3详解】 假设小球运动到轨道最高点时刚好与车共速，根据水平方向动量守恒，有 根据机械能守恒可得 解得 要使小球能从圆管轨道右侧滑出，应使小车的质量大些，满足小球通过轨道最高点时，球速大于车速，故需。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理试题 注意事项： 1、本试卷共6页，满分100分，时间75分钟。 2、答卷前，考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。 3、回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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。涂写在本试卷上无效。 4、作答非选择题时，将答案书写在答题卡上，书写在本试卷上无效。 5、考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试卷不回收。 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. 通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹，这个现象属于光的（　　） A. 衍射现象 B. 偏振现象 C. 干涉现象 D. 全反射现象 2. 如图甲为显微镜观察碳粒在水中运动情况图像，图乙为两种不同温度下氧气分子的速率分布图像。以下说法正确的是（　　） A. 甲图记录了碳颗粒在水中的运动轨迹 B. 甲图说明碳分子在做无规则的热运动 C. 乙图中曲线①对应的温度较低 D. 乙图中两种温度下具有最大比例的速率区间是相同的 3. 关于热力学定律，下列说法正确的是（　　） A. 对气体做功是改变其内能的唯一方式 B. 热量能自发地从低温物体传到高温物体 C. 相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等 D. 第一类永动机违背能量守恒定律，不可能制成 4. 某同学利用如图所示装置测量某种单色光的波长。实验过程中观察到分划板中心刻线与第1条亮条纹中心对齐时，手轮读数为；转动手轮，分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐时，手轮读数为。已知双缝到光屏的距离为，双缝间距为，则该单色光的波长为（　　） A. B. C. D. 5. 两列频率相同、振动方向和振幅相同的相干简谐横波，在同一均匀介质中发生稳定干涉，干涉图样如图乙所示（图中实线表示波峰，虚线表示波谷）。其中一列波在时刻的波形图如图甲所示，已知该列波的周期，时刻处的质点沿轴正方向运动。下列说法正确的是（　　） A. 该波的波长为 B. 该波沿轴正方向传播 C. 图乙中点为振动减弱点，点为振动加强点 D. 若观察者向波源靠近，观察者接收到波的频率将小于波源频率 6. 篮球赛上，某同学发现一只篮球气压不足，用简易打气筒给篮球打气了5次，已知每次能将体积为、压强为的空气打入球内，打气结束后测得球内气体压强为。若篮球内部容积恒为，且忽略气体温度的变化，则该同学打气前，篮球内的气体压强为（　　） A. 1.0atm B. 1.3atm C. 1.5atm D. 2.0atm 7. 元好问曲中有“骤雨过，珍珠乱糁，打遍新荷”。为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压力，小齐在雨天将一底面积为0.01m2的圆柱形水杯置于露台，测得1小时内杯中水上升了40mm。查询得知，当时雨滴竖直下落的速度约为9m/s，雨水的密度为1×103 kg/m3。不计雨滴重力，假设雨滴撞击莲叶后无反弹，据此估算相同面积的睡莲叶面受到的平均压力约为（　　） A. 0.36N B. 3.6N C. 1.0×10−2N D. 1.0×10−3N 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，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 关于下列四幅图，说法正确的是（　　） A. 图甲，液晶显示器利用了液晶光学性质具有各向异性的特点 B. 图乙，将棉线圈中肥皂膜刺破后扩成一个圆孔，是棉线张力作用的结果 C. 图丙，两分子间距离为时，分子力等于0，分子势能最小 D. 图丁，是某弹簧振子的振动图像，则该振子做阻尼振动 9. 对一定质量的理想气体，其压强与体积倒数的关系图像如图所示，则气体从状态到状态，下列说法正确的是（　　） A. 气体分子对容器壁单位面积上的作用力减小 B. 气体分子对容器壁单位面积上的作用力增大 C. 气体分子的平均动能减小 D. 气体分子的平均动能不变 10. 两个物块A、B在光滑的水平地面上发生正碰，碰撞时间极短，两个物块运动的图线如图所示，若B质量为，则下列判断正确的是（　　） A. 碰撞后A、B两个物块动量方向相同 B. A的质量为 C. A的质量为 D. 此碰撞为弹性碰撞 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 实验小组的同学做“用单摆测定重力加速度”的实验。 （1）小李同学就地取材组装了下列三种实验装置，最合理的装置是__________。（填正确答案前的标号） A. B. C. （2）小刘同学用一个装满细沙的质量均匀分布的塑料球代替摆球做了一个如图甲所示的单摆。 ①用刻度尺测得间细线的长度为，用游标卡尺测得塑料球的直径为，则该单摆的摆长__________；（用和表示） ②将塑料球拉开一个大约的角度释放，某同学发现实验过程中出现了漏沙现象。在刚开始漏沙的一段较短时间内漏了少量的沙子，则在这段时间该单摆的周期逐渐__________；（选填“变大”“变小”或“不变”） ③该同学发现后，及时补上漏洞并重新进行实验。多次改变线长，测出几组线长和对应周期的数据，作出图像，如图乙所示，计算出重力加速度__________。（用、、、及必要的常数表示） 12. 在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中： （1）做了三点理想化假设：将油酸分子视为球形、__________、油酸分子是紧密排布的； （2）配制油酸酒精溶液时，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸5mL，用注射器测得0.5mL上述溶液有100滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，描得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为2cm，正确数出油膜所占小方格数为62，则油膜的面积为__________，估测出油酸分子的直径为__________（保留2位有效数字）。 （3）为了尽可能准确地估测出油膜分子的大小，下列措施可行的是__________。（填正确答案前的标号） A. 油酸浓度大些 B. 油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图 C. 轮廓范围内的完整正方形个数即代表油膜铺开的面积 （4）用油膜法测出油酸分子直径后，已知油酸的摩尔体积为，则阿伏加德罗常数为__________。（用和必要的常数表示） 13. 负折射率材料是一种新型的人工合成材料，在隐身、成像和通信等领域有着广泛的应用前景。某单色光照射这类材料时，折射角和入射角在法线同一侧，入射角和折射角的大小关系仍遵从折射定律，折射角取负值，折射率为负值。如图，将用该材料制成的半径半圆形透明工件水平放置，为圆心，一束单色光从半径的中点垂直射入，经折射后，恰好垂直射到右侧竖直光屏上的点，已知点到光屏的距离为，光在空气中的传播速度，不考虑光的多次反射，求： （1）工件对该单色光的折射率； （2）该单色光从点传播到点的时间。 14. 如图所示，一根劲度系数的轻质弹簧上端固定，下端与一质量为的绝热活塞连接并悬挂一绝热汽缸。活塞与汽缸内封闭着一定质量的理想气体。汽缸内部带有加热装置，顶部开口且有卡扣，以保证活塞不会脱离。汽缸内部高为、底面积为，初始时缸内气体温度为，活塞到汽缸底部的距离为，弹簧被拉伸了。现缓慢加热气体使汽缸下降到活塞恰好到达汽缸顶部。已知大气压强恒为，重力加速度为，忽略活塞和汽缸壁的厚度及加热装置的体积，不计一切摩擦。求： （1）绝热汽缸的总质量； （2）当活塞恰好到达汽缸顶部时气体的温度； （3）若整个加热过程中气体内能的变化量为，则气体吸收的热量是多少？ 15. 如图所示，光滑水平面上放有质量分别为、的、两小球。现给一个初速度，使其与静止的发生正碰。碰撞后，小球冲上一个半径的光滑竖直圆管轨道（轨道由一个四分之一圆管连接一个半圆管再接一个四分之一圆管组成，圆管内径远小于）。竖直轨道固定在平板车上，平板车开始时是锁定的，其左端紧挨水平面，平板车上表面与光滑水平面平齐。已知小球运动至轨道最高点时速度，重力加速度，不计空气阻力。 （1）求碰撞后瞬间、各自的速度大小； （2）判断、碰撞过程中机械能是否有损失，若有，则计算损失的能量； （3）若解除锁定的平板车，且平板车可以在车轮所在水平面上无摩擦运动。小车（含其上固定的轨道）的质量为。其他条件不变，小球、碰撞后，为保证小球能从圆管轨道右侧滑出，求需要满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $