[题目]如图所示.两个绝热的.容积相同的球状容器A.B.用带有阀门K的绝热细管连通.相邻两球球心的高度差为h.初始时.阀门是关闭的.A中装有2mol的氦(He).B中装有2mol的氪(Kr).二者的温度和压强都相同.气体分子之间的相互作用势能可忽略.现打开阀门K.两种气体相互混合.已知两种气体的摩尔质量.最终每一种气体在整个容器中均匀分布.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，两个绝热的、容积相同的球状容器A、B，用带有阀门K的绝热细管连通，相邻两球球心的高度差为h。初始时，阀门是关闭的，A中装有2mol的氦（He），B中装有2mol的氪（Kr），二者的温度和压强都相同。气体分子之间的相互作用势能可忽略。现打开阀门K，两种气体相互混合，已知两种气体的摩尔质量，最终每一种气体在整个容器中均匀分布，两个容器中气体的温度相同。则两种气体混合后的温度________（填“高于”或“等于”或“低于”）混合前的温度，混合后氦分子的平均速率_____（填“大于”或“等于”或“小于”）氪分子的平均速率。

【答案】低于大于

【解析】

[1]因为两种气体混合以后重心升高，重力势能增大，根据能量守恒定律可知内能要减小，理想气体的内能由温度决定，所以温度要降低。

[2]因为混合后两种气体的温度相同，两种气体分子的平均动能相等，而氦分子的质量小于氪分子的质量，所以混合后氦分子的平均速率大于氪分子的平均速率。

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（1）若测得P1、P2之间的距离为d，物体B通过这段距离的时间为t，则物体B刚穿过圆环后的速度v=______。

（2）若物体A、B的质量均用M表示，金属片C的质量用m表示，该实验中验证下面__________（填正确选项的序号）等式成立，即可验证牛顿第二定律。

A. B.

C. D.

（3）本实验中的测量仪器除了刻度尺、数字计时器外，还需要___________。

（4）若M>>m，改变金属片C的质量m，使物体B由同一高度落下穿过圆环，记录各次的金属片C的质量m，以及物体B通过P1、P2这段距离的时间t，以mg为横轴，以__________（选填“”或“”）为纵轴，通过描点作出的图线是一条过原点的直线。

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(1)滑块A运动到圆弧轨道最低点时的速度v=_________(用R和g表示)；

(2)滑块与桌面的动摩擦因数μ=____________(用R和x1表示)；

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