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    13．如图1所示，体积为VA=1.5m3、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞．现在活塞上面放一个质量为m的重物，使气体发生图2所示的由A到B的状态变化，再对气体加热，使气体发生由B到C的状态变化，气缸内气体的所有变化过程都是缓慢的．
    （1）求气缸内气体在状态B时的体积VB；
    （2）在整个气体变化过程中，气体做功是否为零？如果为零则简要说明理由，如果不为零则分析是外界对气体做功多还是气体对外做功多．

    分析 找出初状态和末状态的物理量，由玻意耳定律和理想气体的状态方程求体积，根据功的公式与气体的压强的关系计算总功．

    解答 解：（1）A到B的过程中气体的温度不变，气体由1个大气压增大到3个大气压，V减小，由玻意耳定律得：
    P1VA=P2VB
    得：${V}_{B}=\frac{{P}_{A}}{{P}_{B}}•{V}_{A}=\frac{1}{3}×1.5{m}^{3}=0.5{m}^{3}$
    （2）C状态的压强为3个大气压，温度为900K，A状态的压强为1个大气压，温度为300K，由理想气体的状态方程得：
    $\frac{{P}_{A}{V}_{A}}{{T}_{A}}=\frac{{P}_{C}{V}_{C}}{{T}_{C}}$
    得：${V}_{C}=\frac{{P}_{A}}{{P}_{C}}•\frac{{T}_{C}}{{T}_{A}}•{V}_{A}=\frac{1}{3}×\frac{900}{300}×1.5{m}^{3}=1.5{m}^{3}$
    在整个气体变化过程中，A到B气体体积的减小量等于B到C气体体积的增加量．
    活塞做功：W=Fh=P•S•△h=P•△V
    活塞下降过程中，气体的压强逐渐增大至3个大气压，所以外界对气体做的功：W1＜3P0•△V
    而对气体加热的过程中，气体的压强始终等于3个大气压，所以气体对外界做的功：W2=3P0•△V＞W1
    所以气体对外做的功多于外界对气体做的功，即总功不为0．
    答：（1）气缸内气体在状态B时的体积是1.5m3；
    （2）在整个气体变化过程中，气体做功不为零，因为气体对外做的功多余外界对气体做的功．

    点评 本题考查了理想气体状态方程的应用和热力学第一定律的应用，其中活塞下降的过程中，气体的压强是变量，只能使用不等式表达．难度适中．

    练习册系列答案
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    3．在科学发展史上，很多科学家做出了杰出的贡献．他们在物理学的研究过程中应用了很多科学的思想方法，下列叙述正确的是（　　）
    A．法拉第首先提出用电场线描绘抽象的电场这种形象化的研究方法
    B．牛顿首次提出“提出假说，数学推理，实验验证，合理外推”的科学推理方法
    C．用质点来代替有质量的物体是采用了理想模型的方法
    D．场强表达式E=$\frac{F}{q}$和加速度表达式a=$\frac{F}{m}$都是利用比值法得到的定义式

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    4．如图，在水平放置的螺线管的中央，放着一个可绕水平轴OO′自由转动的闭合线圈abcd，轴OO′与螺线管的轴线垂直，ab边在OO′轴的左上方，闭合k的瞬间，关于线圈的运动情况，下列说法正确的是（　　）
    A．不转动
    B．ab边向左转动
    C．ab边向右转动
    D．转动的方向与螺线管中的电流方向有关

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    1．在“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中，
    （1）请按正确的实验顺序填写下列步骤：②①④③⑤⑥．
    ①开启电源，运行DIS应用软件，点击实验条目中的“研究机械能守恒定律”软件界面
    ②卸下“定位挡片”和“小标尺盘”，安装光电门传感器并接入数据采集器
    ③摆锤置于A点，点击“开始记录”，同时释放摆锤，摆锤通过D点的速度将自动记录在表格的对应处
    ④把光电门传感器放在大标尺盘最底端的D点，并以此作为零势能点．A、B、C点相对于D点的高度已事先输入，作为计算机的默认值
    ⑤点击“数据计算”，计算D点的势能、动能和机械能
    ⑥依次将光电门传感器放在标尺盘的C、B点，重复实验，得到相应的数据
    （2）（多选题）除了以上实验步骤，该实验还需要测量的物理量有BC
    A．摆线的长度    B．摆锤的直径    C．摆锤的质量    D．摆锤下落的时间．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    8．据美国《连线》杂志网站报道，在浩瀚的宇宙中，天文学家成功测得太阳系外的一颗行星的质量，发现其密度和地球相同．这是科学家证实的第一颗同地球密度相同的类地行星．已知类地行星的表面重力加速度是地球表面重力加速度的2倍（忽略行星自转的影响），则下列说法正确的是（　　）
    A．类地行星与地球的质量之比为8：1
    B．类地行星与地球的半径之比为2：1
    C．类地行星与地球的第一宇宙速度之比为1：2
    D．类地行星与地球的第一宇宙速度之比为2：1

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    18．A．若两颗人造卫星A和B绕地球做匀速圆周运动，角速度之比为8：1，则A和B两颗卫星的轨道半径之比为1：4，运动的速率之比为2：1．

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    5．如图，一个物体在O点以初速度v开始作曲线运动，已知物体只受到沿x轴方向的恒力F作用，则物体动能的变化情况是（　　）
    A．不断减小B．先增大后减小C．先减小后增大D．先减小后不变

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    2．取一根圆柱形细长钢丝，将其竖直悬挂，在其底端悬挂若干个相同的钩码（每个钩码重5N），使其受到沿钢丝方向的力F的作用，钢丝发生了拉伸形变．测量数据如表所示．
    钩码数（个）112233
    钢丝直径d（mm）0.40.20.40.40.20.2
    钢丝长度l（cm）6060609060120
    钢丝伸长量x（cm）4.919.69.814.758.8117.6
    （1）根据表中数据，如有一根长为l、直径为d的钢丝，受到沿钢丝方向的力F的作用，伸长量为x，用上述量推导出：F∝$\frac{{d}^{2}x}{L}$；
    （2）根据表中数据，可以计算得出：上式中比例系数的国际单位为N/m2，数值为3.8×108．（保留小数点后一位）

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    3．带电小球以一定的初速度v0竖直向上抛出，能够达到的最大高度为h1；若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h2；若加上水平方向的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h3，若加上竖直向上的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h4，如图所示．不计空气，则（　　）
    A．一定有h1=h3B．一定有h1＜h4C．h2与h4无法比较D．h1与h2无法比较

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