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题型：解答题题类：难易度：普通

云南省2025年普通高校招生适应性测试物理试卷（八省联考云南物理卷）

如图所示，一导热性能良好的圆柱形金属汽缸竖直放置。用活塞封闭一定量的气体（可视为理想气体）、活塞可无摩擦上下移动且汽缸不漏气。初始时活塞静止，其到汽缸底部距离为h。环境温度保持不变，将一质量为M的物体轻放到活塞上，经过足够长的时间，活塞再次静止。已知活塞质量为m、横截面积为S，大气压强为 $\text{[math]}$ ，重力加速度大小为g，忽略活塞厚度。求：

（1）、初始时，缸内气体的压强；

（2）、缸内气体最终的压强及活塞下降的高度；

（3）、该过程缸内气体内能的变化量及外界对其所做的功。

举一反三

暴雨季节，路面水井盖因排气孔（如图甲）堵塞可能会造成井盖移位而存在安全隐患。如图乙所示，某次暴雨，水位以50mm/h的速度迅速上涨，质量为m = 36kg的某井盖排气孔被堵塞且与地面不粘连，圆柱形竖直井内水面面积为S = 0.4m² ，水位与井盖之间的距离为h = 2.018m时开始计时，此时井内密封空气的压强恰好等于大气压强p₀= 1.00 × 10⁵Pa，若空气视为理想气体，温度始终不变，g = 10m/s²。

（1）在井盖被顶起前外界对井内密封空气做了725J的功，则该气体吸热还是放热？吸收或放出的热量为多少？

（2）求密闭空气的压强为多大时井盖刚好被顶起；

（3）求从图示位置起，历经多长时间水井盖会被顶起。

图1是利用气体压强传感器探究“一定质量的理想气体在温度不变时，其压强p与体积V的关系”的实验装置．主要实验步骤如下：

①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器通过一段软橡胶管与气体压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；

②移动活塞，记录注射器的刻度值V，以及对应计算机显示的气体压强值p；

③用 $\text{[math]}$ 图像处理实验数据。

如图所示，两根直木棍 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动。一个半径 $\text{[math]}$ 、质量 $\text{[math]}$ 的水泥圆筒从木棍的上部恰好能匀速滑下，已知两木棍间距 $\text{[math]}$ ，与水平面的夹角 $\text{[math]}$ 。（ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ ）。求：

（1）两根直木棍对水泥圆筒弹力的合力及摩擦力的合力的大小；

（2）每根直木棍与水泥桶间的动摩擦因数；

（3）若拉着水泥圆筒使其沿直木棍匀速向上运动，所需最小拉力？

两只质量相同的蚂蚁a、b（可视为质点）在半球形碗内从底部缓慢向上爬，某时刻处在如图所示位置，此时蚂蚁a与蚂蚁b相比（）

智能机器人自动分拣快递包裹系统被赋予“惊艳世界的中国黑科技”称号。如图甲，当机器人抵达分拣口时，速度恰好减速为零，翻转托盘使托盘倾角缓慢增大，直至包裹滑下，将包裹投入分拣口中（最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度g大小取10m/s²）。如图乙，机器人把质量m=1kg的包裹从供包台由静止出发，沿直线运至相距L=30m的分拣口处，在运行过程中包裹与水平托盘保持相对静止。已知机器人运行最大加速度a=2m/s² ，运行最大速度v=2m/s，机器人运送包裹途中看作质点。

如图所示重100N的物体放在倾角为30°的粗糙斜面上，一根原长为10cm，劲度系数为1000N/m的弹簧，其一端固定在斜面上底端，另一端与物体连接，设物体静止时弹簧长度为7cm，现用力F沿斜面上拉物体，而物体仍静止，若物体与斜面间的最大静摩擦力为35N，则力F的可能值是（）

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