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    19．如图所示，将一个绝热的汽缸竖直放置在水平桌面上，在汽缸内用一个活塞封闭了一定质量的气体．在活塞上面放置一个物体，活塞和物体的总质量为10kg，活塞的横截面积为：S=100cm2．已知外界的大气压强为P0=1×105Pa，不计活塞和汽缸之间的摩擦力，g=10m/s2．在汽缸内部有一个电阻丝，电阻丝的电阻值R=4Ω，电源的电压为12V．接通电源10s后活塞缓慢升高h=10cm，求这一过程中气体的内能变化量．若缸内气体的初始温度为27℃，体积为3×10-3m3，试求接通电源10s后缸内气体的温度是多少摄氏度？

    分析 对活塞分析，活塞受力平衡，则由平衡关系可求得气体压强；由于缓慢移动可认为恒力作用，求出气体对外界做功，根据热力学第一定律求解问题；由于等圧変化，应用气体方程求出温度

    解答 解：设汽缸内气体的压强为p，选活塞为研究对象，活塞缓慢移动受力平衡，根据力的平衡知识得：${p}_{0}^{\;}S+mg=pS$，
    $p={p}_{0}^{\;}+\frac{mg}{S}=1.1×1{0}_{\;}^{5}{p}_{a}^{\;}$
    活塞在上升h=10cm的过程中气体对外界做功，W=Fh=pSh=110J．
    电阻丝在通电10s内产生的热量为$Q=\frac{{U}_{\;}^{2}}{R}t=360J$，
    因为汽缸是绝热的，所以电阻丝产生的热量全部被气体吸收．根据热力学第一定律得：△U=-W+Q=250J，即气体的内能增加了250J．
    内气体的压强保持不变，由$\frac{V}{{T}_{0}^{\;}}=\frac{V+Sh}{T}$，
    得$T=\frac{V+Sh}{V}{T}_{0}^{\;}=400$K，即缸内气体的温度是127℃．
    答：接通电源10s后缸内气体的温度是127摄氏度

    点评 本题要求学生能正确审题，从题目中找出所需信息，再利用所学的物理规律列式计算，对学生的分析问题、解决问题的能力要求较高

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    9．以10m/s的速度水平抛出一物体，当其竖直分位移与水平分位移相等时，不计空气阻力，g=10m/s2．则有（　　）
    A．竖直分速度等于水平分速度B．瞬时速度为10$\sqrt{5}$m/s
    C．运动的时间为1sD．运动的位移为20m

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    10．一辆汽车始终向东做直线运动，它先以速度v1完成全程的四分之三，再以速度v2驶完剩余路程，则它在全程的平均速度大小为（　　）
    A．$\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}$B．$\frac{3{v}_{1}+{v}_{2}}{4}$C．$\frac{4{v}_{1}{v}_{2}}{{v}_{1}+3{v}_{2}}$D．$\frac{4{v}_{1}{v}_{2}}{3{v}_{1}+{v}_{2}}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    7．在某次实验中，物体拖动纸带做匀加速直线运动，打点计时器所用的电源频率为50Hz，实验得到的一条纸带如图所示，纸带上每相邻的两个计数点之间都有4个点未画出．按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点，实验中用直尺量出各计数点到0点的距离如下图所示（单位：cm）
    ①本实验中相邻两计数点间的时间间隔是0.1s
    ②在计数点1所代表的时刻，纸带运动的瞬时速度为v1=0.18m/s，物体的加速度a=0.75m/s2（保留两位有效数字）
    ③该同学在测量的时候没有将计数点5的数值记录下来，根据前面的数值可以推算出计数点5到0点的距离为14.50cm．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    14．本实验利用油酸在水面上形成一单分子层的油膜，估测分子的大小．实验步骤如下：
    ①将5mL的油酸倒入盛有酒精的玻璃量杯中，盖上盖并摇动，使油酸均匀溶解形成油酸酒精溶液，读出该溶液的体积为N mL．
    ②用滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入空量杯中，记下当杯中溶液达到1mL时的总滴数n．
    ③在边长约40cm的浅盘里倒入自来水，深约2cm，将少许石膏粉均匀地轻轻撒在水面上．
    ④用滴管往盘中水面上滴1滴油酸酒精溶液．由于酒精溶于水而油酸不溶于水，于是该滴中的油酸就在水面上散开，形成油酸薄膜．
    ⑤将平板玻璃放在浅方盘上，待油酸薄膜形状稳定后可认为已形成单分子层油酸膜．用彩笔将该单分子层油酸膜的轮廓画在玻璃板上．
    ⑥取下玻璃板放在方格纸上，量出该单分子层油酸膜的面积s．
    在估算油酸分子大小时，可将分子看成球形．用以上实验步骤中的数据和符号表示，油酸分子的半径 r=$\frac{5}{2Nns}$．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    4．“轨道电子俘获”也是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核（称为母核）俘获一个核外电子，其内部一个质子变为中子，从而变成一个新核（称为子核），并且放出一个中微子的过程．中微子的质量很小，不带电，很难探测到，人们最早就是通过子核的反冲而间接证明中微子的存在的．下面关于一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”，衰变为子核并放出中微子的说法中不正确的是（　　）
    A．母核的质量数等于子核的质量数
    B．母核的电荷数大于子核的电荷数
    C．子核的动量大小等于中微子的动量大小
    D．子核的动能大于中微子的动能

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    11．物体在力F1．F2．F3的共同作用下做匀速直线运动，若突然撤去外力F1，则物体的运动情况是（　　）
    A．必沿着F1的方向做匀加速直线运动B．必沿着F1的方向做匀减速直线运动
    C．不可能做匀速直线运动D．不能做直线运动，只能做曲线运动

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    8．如图所示，甲车质量为m1=2kg，静止在光滑水平面上，上表面光滑，右端放一个质量为m=1kg的小物体．乙车质量为m2=4kg，以v0=5m/s的速度向左运动，与甲车碰撞后，甲车获得v1=8m/s的速度，物体滑到乙车上．．若乙车足够长，上表面与物体的动摩擦因数为μ=0.2，求：
    （1）甲、乙两车碰后瞬间，乙车的速度；
    （2）物体在乙车表面上滑行多长时间相对乙车静止？（取g=10m/s2）

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    16．关于固体和液体，下列说法正确的是（　　）
    A．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间只有引力，没有斥力，所以液体表面具有收缩的趋势
    B．液晶既具有液体的流动性，又具有光学各向异性
    C．具有规则几何形状的物体一定是晶体
    D．有的物质能够生成多种不同的晶体，因为它们的物质微粒能够形成不同的空间结构

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