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2025-2026学年江苏省南京市鼓楼区金陵中学高二（下）期中物理试卷
一、单选题：本大题共11小题，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l1，下端气柱长为l2，且l1=l2。管内水银柱与水银槽面的高度差为h,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h变小
B. 若将玻璃管竖直向上缓慢提起，则l1的增长量等于l2的增长量
C. 若将玻璃管竖直向上缓慢提起，则l1的增长量小于l2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l1+l2
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p0，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θ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B→A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U形玻璃管，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10cm，底部水平管内封闭一段4cm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76cmHg。现在右侧管中再缓慢加入10cm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86cmHg，且长度变小
C. 两侧水银面最上端高度差为4cm
D. 左侧再加入3cm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θ=30°的光滑斜面上放置一个带有活塞A的导热气缸B，活塞用劲度系数为k=300N/m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，初始状态活塞到气缸底部的距离为L1=27cm,气缸底部到斜面底端的挡板距离为L2=1cm,气缸内气体的初始温度为T1=270K。对气缸进行加热，气缸内气体的温度从T1上升到T2，此时气缸底部恰好接触到斜面底端的挡板，继续加热，当温度达到T3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U=kT，k=2×10-3J/K，已知气缸质量为M=0.4kg,活塞的质量为m=0.2kg,气缸容积的横截面积为S=1cm2，活塞与气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g=10m/s2，大气压为p0=1.0×105Pa,下列说法正确的是（　　）
A. 初始状态下气缸内气体压强p1为6×104Pa
B. 从T1上升到T2过程中气体吸收的热量Q=0.1J
C. 温度为T3时气缸内气体压强为1.2×105Pa
D. 温度为380K时弹簧处于压缩状态
二、实验题：本大题共1小题，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、计算题：本大题共4小题，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，水银柱才能从管中全部溢出？
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V1=0.30L的外界空气压入储液桶内。现向储液桶内注入V2=10.0L的消毒液，拧紧桶盖和喷头开关K2，设大气压强p0=1.0atm、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p0=1.0atm、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p1=4.0atm，停止打气。打开阀门K2，喷雾消毒后气体压强又降至p2=1.6atm，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p0，外界温度为27℃，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ΔU，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Δm与原来汽缸中气体质量m的比值。
1.【答案】C
2.【答案】A
3.【答案】D
4.【答案】C
5.【答案】D
6.【答案】C
7.【答案】C
8.【答案】B
9.【答案】D
10.【答案】C
11.【答案】B
12.【答案】A
胶管内存在气体
B
C
A

13.【答案】解：设玻璃管内部横截面积为S，
（i）对水银柱分析可知，气体初状态的压强p1=（0.75+0.15）mHg=0.90mHg，初状态的体积V1=0.60S，
转过180°后，气体的压强p2=（0.75-0.15）mHg=0.60mHg，体积V2=hS
气体做等温变化，由玻意耳定律可得p1V1=p2V2，
解得：h=0.9m
（ii）由气态方程可知，pV乘积越大，对应的温度T越高，假设管中还有长为x的水银柱尚未溢出时，PV值最大，即（L0+x）（L﹣x）S的值最大，这是一个数学求极值问题，因为（L0+x）+（L﹣x）=L0+L，与x的大小无关，所以由数学知识可得知，两数之和为一常数，当这两数相等时，乘积最大，有（L0+x）=（L﹣x），
解得
即管中水银柱由0.15m溢出到还剩下0.075m的过程中，PV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（但要继续给气体加热），水银柱也将继续外溢，直至全溢出，由气态方程
解得：T2=378.1K
答：（i）若玻璃管足够长，缓慢地将管转过180°，此时封闭气柱的长度是0.90m；
（ii）若玻璃管长为L=0.90m，温度至少升到378.1K时，水银柱才能从管中全部溢出。
14.【答案】保持阀门K关闭，A内气体的压强为0.8p0 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25cm 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2×103cm3
15.【答案】解：（1）初态：V1=（V-V2）=6V，T1=（273+27）K=300K
末态：V2=？，T2=273K
根据可得：V2=5.46L
（2）打气过程中温度保持不变，把储液桶内的气体和被打入的气体作为整体，由于温度不变，故内能不变，即△U=0，由于外界对气体做功，根据热力学第一定律△U=W+Q可得
Q=-W=-40J，故喷雾器内的空气放热
（3）设气筒打气的次数n，初态：V3=（V-V2）+nV1，p3=p0
末态：V4=（V-V2）=6L，p4=4.0atm
根据p3V3=p4V4可得：n=60次
打开阀门K2，气体喷出，初态：p4=4.0atm，V4=（V-V2）=6L
末态：p5=1.6atm，V5=？
根据p4V4=p5V5可得：=15L
储液桶内剩余消毒液的体积V3=V-V5=1L
答：（1）未打气时，储液桶内气体在标准状态下（气体压强p0=1.0atm、温度t0=0℃）的体积是5.46L；
（2）喷雾器内的空气放热，放出40J热量；
（3）打气筒打气的次数n为60次，储液桶内剩余消毒液的体积V3为1L。
16.【答案】该同学的质量m为；
为使得活塞回到位置A，密封气体的热力学温度T应缓慢升为375K；若此过程中气体内能增加了ΔU，该过程中缸内气体从外界吸收的热量；
漏出气体的质量Δm与原来汽缸中气体质量m的比值为
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