2023年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試(全國(guó)乙卷)物理試題含答案

2023年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試(全國(guó)乙卷)物理第Ⅰ卷二、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第14～18題只有一項(xiàng)符合題目要求，第19～21題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。14．一同學(xué)將排球自O(shè)點(diǎn)墊起，排球豎直向上運(yùn)動(dòng)，隨后下落回到O點(diǎn)。設(shè)排球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受空氣阻力大小和速度大小成正比，則該排球()A．上升時(shí)間等于下落時(shí)間B．被墊起后瞬間的速度最大C．達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)加速度為零D．下落過(guò)程中做勻加速運(yùn)動(dòng)B[對(duì)排球受力分析可知，排球上升過(guò)程中受到的空氣阻力方向向下，加速度大小a1＝g＋kvm，排球下降過(guò)程中受到的空氣阻力方向豎直向上，加速度大小a2＝g－kvm，顯然a1>a2，排球上升和下降過(guò)程的位移大小相等，所以排球上升的時(shí)間小于下降的時(shí)間，A錯(cuò)誤；全過(guò)程根據(jù)能量守恒定律可知，排球被墊起后瞬間的速度最大，B正確；排球在最高點(diǎn)時(shí)速度為零，加速度為g，C錯(cuò)誤；由a2＝g－kvm可知，隨著速度的變化，加速度大小a2在變化，所以下降過(guò)程中排球做非勻變速運(yùn)動(dòng)15．小車在水平地面上沿軌道從左向右運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能一直增加。如果用帶箭頭的線段表示小車在軌道上相應(yīng)位置處所受合力，下列四幅圖可能正確的是()ABCDD[由題干中的信息知，小車的動(dòng)能一直增加，可知合力使小車的速度增大，又曲線運(yùn)動(dòng)中合力改變運(yùn)動(dòng)的方向，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解可知，合力方向與速度的夾角應(yīng)小于90°，又速度沿軌跡的切線方向，合力指向軌跡的凹側(cè)，故D正確。]16．2022年10月，全球眾多天文設(shè)施觀測(cè)到迄今最亮伽馬射線暴，其中我國(guó)的“慧眼”衛(wèi)星、“極目”空間望遠(yuǎn)鏡等裝置在該事件觀測(cè)中作出重要貢獻(xiàn)。由觀測(cè)結(jié)果推斷，該伽馬射線暴在1分鐘內(nèi)釋放的能量量級(jí)為1048J。假設(shè)釋放的能量來(lái)自物質(zhì)質(zhì)量的減少，則每秒鐘平均減少的質(zhì)量量級(jí)為(光速為3×108m/s)()A．1019kg B．1024kgC．1029kg D．1034kgC[設(shè)每秒鐘平均減少的質(zhì)量為m，由質(zhì)能方程得mc2t0＝Et，其中t0＝1s，t＝60s，代入數(shù)據(jù)得m＝Et0c217．一學(xué)生小組在探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，進(jìn)行了如下比較實(shí)驗(yàn)。用圖(a)所示的纏繞方式，將漆包線分別繞在幾何尺寸相同的有機(jī)玻璃管和金屬鋁管上，漆包線的兩端與電流傳感器接通。兩管皆豎直放置，將一很小的強(qiáng)磁體分別從管的上端由靜止釋放，在管內(nèi)下落至管的下端。實(shí)驗(yàn)中電流傳感器測(cè)得的兩管上流過(guò)漆包線的電流I隨時(shí)間t的變化分別如圖(b)和圖(c)所示，分析可知()A．圖(c)是用玻璃管獲得的圖像B．在鋁管中下落，小磁體做勻變速運(yùn)動(dòng)C．在玻璃管中下落，小磁體受到的電磁阻力始終保持不變D．用鋁管時(shí)測(cè)得的電流第一個(gè)峰到最后一個(gè)峰的時(shí)間間隔比用玻璃管時(shí)的短A[強(qiáng)磁體下落過(guò)程中，在金屬鋁管中運(yùn)動(dòng)時(shí)，強(qiáng)磁體受到兩個(gè)阻力的作用，一個(gè)是金屬鋁管中的電流對(duì)強(qiáng)磁體的阻力作用，另一個(gè)是線圈中電流對(duì)強(qiáng)磁體的阻力作用，在有機(jī)玻璃管中運(yùn)動(dòng)時(shí)，強(qiáng)磁體只受到線圈中電流對(duì)強(qiáng)磁體的阻力作用，所以金屬鋁管對(duì)強(qiáng)磁體的阻力作用會(huì)大一些，故強(qiáng)磁體在金屬鋁管中運(yùn)動(dòng)的速度比在有機(jī)玻璃管中運(yùn)動(dòng)的速度小，所以有機(jī)玻璃管外所繞線圈中磁通量的變化率要比金屬鋁管外所繞線圈中磁通量的變化率大，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，有機(jī)玻璃管外所繞線圈中電流的峰值更大，所以題圖(c)是用玻璃管獲得的圖像，A正確；強(qiáng)磁體在金屬鋁管中下落過(guò)程中，強(qiáng)磁體下落的速度越大，金屬鋁管切割磁感線就越快，金屬鋁管內(nèi)產(chǎn)生的渦流就越大，對(duì)強(qiáng)磁體的阻礙作用就越大，所以強(qiáng)磁體做變加速運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；強(qiáng)磁體在玻璃管中下落，由題圖(c)可知，線圈中的電流不斷變化，所以線圈對(duì)強(qiáng)磁體的阻力作用是時(shí)刻變化的，C錯(cuò)誤；由A中分析可知，強(qiáng)磁體在金屬鋁管中運(yùn)動(dòng)的速度比在有機(jī)玻璃管中的小，又距離一樣，所以強(qiáng)磁體在金屬鋁管中下落的時(shí)間比在玻璃管中下落的時(shí)間長(zhǎng)，即用鋁管時(shí)測(cè)得的電流第一個(gè)峰到最后一個(gè)峰的時(shí)間間隔比用玻璃管的長(zhǎng)，D錯(cuò)誤。]18．如圖，一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于紙面(xOy平面)向里，磁場(chǎng)右邊界與x軸垂直。一帶電粒子由O點(diǎn)沿x正向入射到磁場(chǎng)中，在磁場(chǎng)另一側(cè)的S點(diǎn)射出，粒子離開磁場(chǎng)后，沿直線運(yùn)動(dòng)打在垂直于x軸的接收屏上的P點(diǎn)；SP＝l，S與屏的距離為l2，與x軸的距離為a。如果保持所有條件不變，在磁場(chǎng)區(qū)域再加上電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，該粒子入射后則會(huì)沿xA．E2aB2B．EaBA[畫出帶電粒子僅在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖所示。設(shè)帶電粒子僅在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為r，運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角為θ，由幾何知識(shí)得cosθ＝l2l＝12，r－a＝rcosθ，解得r＝2a，由洛倫茲力提供向心力有qvB＝mv2r，解得r＝2a＝mvqB，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域加上勻強(qiáng)電場(chǎng)后帶電粒子沿x軸運(yùn)動(dòng)，分析知，此時(shí)粒子受力平衡，則有Eq＝qvB，]19．在O點(diǎn)處固定一個(gè)正點(diǎn)電荷，P點(diǎn)在O點(diǎn)右上方。從P點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)帶負(fù)電的小球，小球僅在重力和該點(diǎn)電荷電場(chǎng)力作用下在豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，其一段軌跡如圖所示。M、N是軌跡上的兩點(diǎn)，OP>OM，OM＝ON，則小球()A．在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電勢(shì)能先增加后減少B．在P點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能C．在M點(diǎn)的機(jī)械能等于在N點(diǎn)的機(jī)械能D．從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力始終不做功BC[在正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，離點(diǎn)電荷越近電勢(shì)越高，而負(fù)電荷在電勢(shì)越高的地方，電勢(shì)能越小，在電勢(shì)越低的地方，電勢(shì)能越大，因?yàn)镺P>OM，所以P點(diǎn)電勢(shì)小于M點(diǎn)電勢(shì)，小球在P點(diǎn)的電勢(shì)能大于在M點(diǎn)的電勢(shì)能，因?yàn)镺M＝ON，所以小球在M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)能相等，故B正確；小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有電場(chǎng)力和重力做功，機(jī)械能與電勢(shì)能之和守恒，又小球在M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)能相等，故小球在M、N兩點(diǎn)的機(jī)械能相等，C正確；因?yàn)镻點(diǎn)在O點(diǎn)右上方，且OP>OM，所以小球開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力做正功，小球的電勢(shì)能先減少，故A錯(cuò)誤；根據(jù)題圖可知，小球從M到N的過(guò)程中先靠近O點(diǎn)再遠(yuǎn)離O點(diǎn)，故電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，故D錯(cuò)誤。]20．黑箱外有編號(hào)為1、2、3、4的四個(gè)接線柱，接線柱1和2、2和3、3和4之間各接有一個(gè)電阻，在接線柱間還接有另外一個(gè)電阻R和一個(gè)直流電源。測(cè)得接線柱之間的電壓U12＝3.0V，U23＝2.5V，U34＝－1.5V。符合上述測(cè)量結(jié)果的可能接法是()A．電源接在1、4之間，R接在1、3之間B．電源接在1、4之間，R接在2、4之間C．電源接在1、3之間，R接在1、4之間D．電源接在1、3之間，R接在2、4之間CD[由題意可知，U12＝3.0V，U23＝2.5V，U34＝－1.5V，可知接線柱1的電勢(shì)最高，接線柱3的電勢(shì)最低，則接線柱1接電源正極，接線柱3接電源負(fù)極，故A、B錯(cuò)誤；當(dāng)電阻R接在接線柱1、4之間時(shí)，電路圖如圖甲所示，UR＝U14＝4V，故C正確；當(dāng)電阻R接在接線柱2、4之間時(shí)，電路圖如圖乙所示，UR＝U24＝1V，故D正確。]21．如圖，一質(zhì)量為M、長(zhǎng)為l的木板靜止在光滑水平桌面上，另一質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從木板上的左端以速度v0開始運(yùn)動(dòng)。已知物塊與木板間的滑動(dòng)摩擦力大小為f，當(dāng)物塊從木板右端離開時(shí)()A．木板的動(dòng)能一定等于flB．木板的動(dòng)能一定小于flC．物塊的動(dòng)能一定大于12mD．物塊的動(dòng)能一定小于12mBD[根據(jù)題意分析可知，物塊做勻減速運(yùn)動(dòng)、木板做勻加速運(yùn)動(dòng)，物塊離開木板時(shí)，物塊的速度大于木板的速度，則有物塊位移x物＝v0+v12t，木板位移x木＝v22t，又x物－x木＝l，v1＞v2，可知x木<l，根據(jù)動(dòng)能定理有fx木＝Ek木，可知木板的動(dòng)能一定小于fl，故A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)能量守恒，有12mv02＝fl＋12mv12＋第Ⅱ卷三、非選擇題：本卷包括必考題和選考題兩部分。第22～25題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第33～34題為選考題，考生根據(jù)要求作答。(一)必考題(共47分)22．(5分)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中使用的器材有：木板、白紙、兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)彈簧測(cè)力計(jì)、橡皮條、輕質(zhì)小圓環(huán)、刻度尺、鉛筆、細(xì)線和圖釘若干。完成下列實(shí)驗(yàn)步驟：(1)用圖釘將白紙固定在水平木板上。(2)將橡皮條的一端固定在木板上，另一端系在輕質(zhì)小圓環(huán)上。將兩細(xì)線也系在小圓環(huán)上，它們的另一端均掛上測(cè)力計(jì)。用互成一定角度、方向平行于木板、大小適當(dāng)?shù)牧瓌?dòng)兩個(gè)測(cè)力計(jì)，小圓環(huán)停止時(shí)由兩個(gè)測(cè)力計(jì)的示數(shù)得到兩拉力F1和F2的大小，并________。(多選，填正確答案標(biāo)號(hào))A．用刻度尺量出橡皮條的長(zhǎng)度B．用刻度尺量出兩細(xì)線的長(zhǎng)度C．用鉛筆在白紙上標(biāo)記出小圓環(huán)的位置D．用鉛筆在白紙上標(biāo)記出兩細(xì)線的方向(3)撤掉一個(gè)測(cè)力計(jì)，用另一個(gè)測(cè)力計(jì)把小圓環(huán)拉到________，由測(cè)力計(jì)的示數(shù)得到拉力F的大小，沿細(xì)線標(biāo)記此時(shí)F的方向。(4)選擇合適標(biāo)度，由步驟(2)的結(jié)果在白紙上根據(jù)力的平行四邊形定則作F1和F2的合成圖，得出合力F′的大小和方向；按同一標(biāo)度在白紙上畫出力F的圖示。(5)比較F′和F的________，從而判斷本次實(shí)驗(yàn)是否驗(yàn)證了力的平行四邊形定則。[解析](2)記錄在兩個(gè)分力作用下橡皮條的形變量(即小圓環(huán)的位置)以及兩個(gè)分力的方向即可，C、D正確。(3)換用一個(gè)力時(shí)，這個(gè)力產(chǎn)生的效果和剛才的兩個(gè)力產(chǎn)生的效果必須一致，即兩次小圓環(huán)停止時(shí)的位置相同。(5)利用平行四邊形定則求得兩個(gè)分力產(chǎn)生的效果與一個(gè)力產(chǎn)生的效果在誤差范圍內(nèi)相同時(shí)，即可驗(yàn)證平行四邊形定則的正確性。[答案](2)CD(3)步驟(2)中小圓環(huán)停止時(shí)的位置(5)大小和方向是否在誤差范圍內(nèi)相同23．(10分)一學(xué)生小組測(cè)量某金屬絲(阻值約十幾歐姆)的電阻率?，F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材：螺旋測(cè)微器、米尺、電源E、電壓表(內(nèi)阻非常大)、定值電阻R0(阻值10.0Ω)、滑動(dòng)變阻器R、待測(cè)金屬絲、單刀雙擲開關(guān)K、開關(guān)S、導(dǎo)線若干。圖(a)是學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路原理圖。完成下列填空：(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將滑動(dòng)變阻器R接入電路的電阻調(diào)至最大，閉合S。(2)將K與1端相連，適當(dāng)減小滑動(dòng)變阻器R接入電路的電阻，此時(shí)電壓表讀數(shù)記為U1，然后將K與2端相連，此時(shí)電壓表讀數(shù)記為U2。由此得到流過(guò)待測(cè)金屬絲的電流I＝________，金屬絲的電阻r＝________。(結(jié)果均用R0、U1、U2表示)(3)繼續(xù)微調(diào)R，重復(fù)(2)的測(cè)量過(guò)程，得到多組測(cè)量數(shù)據(jù)，如下表所示：U1/mV0.570.710.851.141.43U2/mV0.971.211.451.942.43(4)利用上述數(shù)據(jù)，得到金屬絲的電阻r＝14.2Ω。(5)用米尺測(cè)得金屬絲長(zhǎng)度L＝50.00cm。用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲不同位置的直徑，某次測(cè)量的示數(shù)如圖(b)所示，該讀數(shù)為d＝________mm。多次測(cè)量后，得到直徑的平均值恰與d相等。(6)由以上數(shù)據(jù)可得，待測(cè)金屬絲所用材料的電阻率ρ＝________×10-7Ω·m。(保留2位有效數(shù)字)[解析](2)電壓表(內(nèi)阻非常大)可視為理想電壓表，不考慮電壓表的分流作用，所以K與1端相連和K與2端相連時(shí)，電路中的電流相同。根據(jù)電路結(jié)構(gòu)與歐姆定律可知U1＝Ir，U2＝I(R0＋r)，解得I＝U2-U1R(5)根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)原則，可知螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為0＋15.0×0.01mm＝0.150mm。(6)由電阻的決定式r＝ρLπd24＝4ρLπd2，得ρ＝πd[答案](2)U2-U24．(12分)如圖，等邊三角形ABC位于豎直平面內(nèi)，AB邊水平，頂點(diǎn)C在AB邊上方，3個(gè)點(diǎn)電荷分別固定在三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上。已知AB邊中點(diǎn)M處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向下，BC邊中點(diǎn)N處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向上，A點(diǎn)處點(diǎn)電荷的電荷量的絕對(duì)值為q。(1)求B點(diǎn)處點(diǎn)電荷的電荷量的絕對(duì)值并判斷3個(gè)點(diǎn)電荷的正負(fù)；(2)求C點(diǎn)處點(diǎn)電荷的電荷量。[解析](1)M處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向下，所以位于A、B兩點(diǎn)處的點(diǎn)電荷在M處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度等大反向，即A、B兩點(diǎn)處的點(diǎn)電荷電性相同，且EAM＝EBM，即kqAM2又因?yàn)镸為AB邊的中點(diǎn)，即AM＝BM，所以qB＝q，分析可知，C點(diǎn)處點(diǎn)電荷在M處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向下，所以C點(diǎn)處點(diǎn)電荷為正電荷。N處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向上，沿BC方向與垂直BC方向(AN方向)分解，如圖所示，因?yàn)镃點(diǎn)處為正電荷，ECN沿CB向下，所以B點(diǎn)處點(diǎn)電荷在N處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿BC向上，即B點(diǎn)處點(diǎn)電荷為正電荷，故A點(diǎn)處點(diǎn)電荷也為正電荷。(2)設(shè)等邊三角形邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，由以上分析可知EBC＝EBN－ECN，EBC聯(lián)立并根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度與庫(kù)侖定律的關(guān)系得kq32L2tan60°＝解得qC＝3-33[答案](1)qA、B、C都為正電荷(2)3-325．(20分)如圖，一豎直固定的長(zhǎng)直圓管內(nèi)有一質(zhì)量為M的靜止薄圓盤，圓盤與管的上端口距離為l，圓管長(zhǎng)度為20l。一質(zhì)量為m＝13M的小球從管的上端口由靜止下落，并撞在圓盤中心，圓盤向下滑動(dòng)，所受滑動(dòng)摩擦力與其所受重力大小相等。小球在管內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)與管壁不接觸，圓盤始終水平，小球與圓盤發(fā)生的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短。不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為g(1)第一次碰撞后瞬間小球和圓盤的速度大??；(2)在第一次碰撞到第二次碰撞之間，小球與圓盤間的最遠(yuǎn)距離；(3)圓盤在管內(nèi)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球與圓盤碰撞的次數(shù)。[解析](1)設(shè)小球與圓盤碰撞前瞬間速度大小為v0，根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得v02＝2解得v0＝2gl，小球與圓盤發(fā)生的碰撞為彈性碰撞，根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得mv0＝mv1＋Mv2，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得12mv02聯(lián)立解得v1＝－12v0，v2＝12v即v1＝－122gl，v2＝(2)圓盤向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受摩擦力與重力大小相等，故圓盤做勻速直線運(yùn)動(dòng)，小球相對(duì)圓盤向上做初速度為v0的豎直上拋運(yùn)動(dòng)，在第一次碰撞到第二次碰撞之間小球與圓盤間的最遠(yuǎn)距離x＝v022g(3)設(shè)從第一次碰撞后到第二次碰撞所用時(shí)間為t1，則有v2t1＝v1t1＋12解得t1＝2v則這段時(shí)間內(nèi)圓盤運(yùn)動(dòng)的距離x1＝v2t1＝2l，第二次碰撞前瞬間小球的速度v′1＝v1＋gt1＝32v0小球與圓盤第二次碰撞，根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得mv′1＋Mv2＝mv3＋Mv4，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得12mv1'2＋1聯(lián)立解得v3＝0，v4＝v0＝2gl，碰撞后小球相對(duì)圓盤向上做初速度為v0的豎直上拋運(yùn)動(dòng)，則分析可知第二次碰撞后到第三次碰撞所用時(shí)間t2＝2v圓盤運(yùn)動(dòng)的距離x2＝v4t2＝4l，第三次碰撞前瞬間小球的速度v′3＝v3＋gt2＝2v0，小球與圓盤第三次碰撞，根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得mv′3＋Mv4＝mv5＋Mv6，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得12mv3'2＋1聯(lián)立解得碰撞后小球和圓盤的速度分別為v5＝12v0＝122gl，v6＝32v碰撞后小球相對(duì)圓盤向上做初速度為v0的豎直上拋運(yùn)動(dòng)，則第三次碰撞后到第四次碰撞所用時(shí)間t3＝2v圓盤運(yùn)動(dòng)的距離x3＝v6t3＝6l，由以上規(guī)律知，第四次碰撞后圓盤運(yùn)動(dòng)的距離x4＝8l，因?yàn)閤1＋x2＋x3＋x4＝20l＞19l，所以小球與圓盤只能碰撞4次。[答案](1)122gl12(二)選考題(共15分。請(qǐng)考生從2道題中任選一題作答。如果多做，則按所做的第一題計(jì)分)33．[物理——選修3-3](15分)(1)(5分)對(duì)于一定量的理想氣體，經(jīng)過(guò)下列過(guò)程，其初始狀態(tài)的內(nèi)能與末狀態(tài)的內(nèi)能可能相等的是________。(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)A．等溫增壓后再等溫膨脹B．等壓膨脹后再等溫壓縮C．等容減壓后再等壓膨脹D．等容增壓后再等壓壓縮E．等容增壓后再等溫膨脹(2)(10分)如圖，豎直放置的封閉玻璃管由管徑不同、長(zhǎng)度均為20cm的A、B兩段細(xì)管組成，A管的內(nèi)徑是B管的2倍，B管在上方。管內(nèi)空氣被一段水銀柱隔開，水銀柱在兩管中的長(zhǎng)度均為10cm?，F(xiàn)將玻璃管倒置使A管在上方，平衡后，A管內(nèi)的空氣柱長(zhǎng)度改變1cm。求B管在上方時(shí)，玻璃管內(nèi)兩部分氣體的壓強(qiáng)。(氣體溫度保持不變，以cmHg為壓強(qiáng)單位)(1)ACD[A選項(xiàng)，由于兩個(gè)過(guò)程都是等溫變化，故初狀態(tài)與末狀態(tài)溫度相等，內(nèi)能也相等，A正確。B選項(xiàng)，第一個(gè)過(guò)程為等壓膨脹，該過(guò)程壓強(qiáng)不變，根據(jù)蓋-呂薩克定律V1T1=V2T2，體積變大，故溫度升高；第二個(gè)過(guò)程為等溫壓縮，說(shuō)明溫度不變，故經(jīng)過(guò)兩個(gè)過(guò)程，最終溫度升高，內(nèi)能變大，B錯(cuò)誤。C選項(xiàng)，第一個(gè)過(guò)程為等容減壓，該過(guò)程體積不變，根據(jù)查理定律p1T1=p2T2，壓強(qiáng)變小，故溫度降低；第二個(gè)過(guò)程為等壓膨脹，由B選項(xiàng)分析可知，溫度升高，因?yàn)闇囟认冉档秃笊撸跄顟B(tài)溫度可能相等，所以內(nèi)能可能相等，C正確。D選項(xiàng)，第一個(gè)過(guò)程為等容增壓，該過(guò)程體積不變，根據(jù)查理定律p1T1=p2T2，壓強(qiáng)變大，故溫度升高；第二個(gè)過(guò)程為等壓壓縮，該過(guò)程壓強(qiáng)不變，根據(jù)蓋-呂薩克定律V1T1=V2T2，(2)[解析]倒置前，設(shè)A中氣體壓強(qiáng)為pA1，B中氣體壓強(qiáng)為pB1，根據(jù)壓強(qiáng)關(guān)系，有pA1＝pB1＋20cmHg①倒置后A管在上，A管內(nèi)氣體發(fā)生等溫變化，壓強(qiáng)變小，體積變大，故A管內(nèi)的空氣柱長(zhǎng)度增加1cm，即倒置后A管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)度為11cm。A管的內(nèi)徑是B管的2倍，故A管的橫截面積為B管的4倍，又水銀柱體積不變，可得4ΔhA＝ΔhB，即ΔhB＝4cm，倒置后B管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)度為6cm。倒置后，設(shè)A中氣體壓強(qiáng)為pA2，B中氣體壓強(qiáng)為pB2，根據(jù)壓強(qiáng)關(guān)系，有pB2＝pA2＋23cmHg②A管內(nèi)氣體和B管內(nèi)氣體都發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳定律，對(duì)A管內(nèi)氣體有pA1VA1＝pA2VA2，即10pA1＝11pA2③對(duì)B管內(nèi)氣體有pB1VB1＝pB2VB2，即10pB1＝6pB2④綜合①②③④得pB1＝54.36cmHg