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    17．如图所示，两个绝热的，容积相同的球状容器A，B，用带有阀门的绝热细管连通，相邻两球球心的高度差h=1.00m．初始时，阀门是关闭的，A中装有1mol的氦（He），B中装有1mol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，二种气体相互混合，两种气体相互扩散，达到稳定状态时（　　）
    A．系统的内能增加
    B．系统的内能减少
    C．氦分子的平均速率小于氪分子的平均速率
    D．氦分子的平均速率大于氪分子的平均速率

    分析 两种气体混合的过程中，氦气向下进入下面的容器，重力做正功；氪气向上进入上面的容器，重力做负功．比较两种情况下重力做功的多少，确定系统内能的增加或减小，从而判断出系统的温度是升高或降低；温度是分子的平均动能的标志，而不是平均速率的标志．

    解答 解：A、B：两种气体混合的过程中，1mol的氦气向下进入下面的容器，重力做正功，有${W}_{1}={m}_{1}gh=4×1{0}^{-3}×10×1J=0.004J$
    氪气向上进入上面的容器，重力做负功，有：${W}_{2}={-m}_{2}hg=-83.3×1{0}^{-3}×10×1J=-0.833J$由于重力做的负功比较大，所以重力对系统做的功：W=W1+W2＜0．所以系统的内能减小，故A错误，B正确；
    C、D：系统的内能减小，气体的温度降低，温度是分子的平均动能的标志．气体混合后温度是相等的，所以混合后两种气体的分子的平均动能是相同的，由于氦气的分子的质量小，所以氦气的分子平均速率大．故C错误，D正确．
    故选：BD．

    点评 该题中两种气体混合的过程中，氦气向下进入下面的容器，重力做正功；氪气向上进入上面的容器，重力做负功．判断出重力所做的总功的正负是解题的关键．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    7．如图所示，空间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向为y轴正方向，磁场方向垂直于xy平面（纸面）向外，电场和磁场都可以随意加上或撤除，重新加上的电场或磁场与撤除前的一样．一带正电荷的粒子从坐标原点O（0，0）点以一定的速度v0平行于x轴正向入射．这时若只有磁场，粒子将做半径为R0的圆周运动；若同时存在电场和磁场，粒子恰好做直线运动．现在只加电场，当粒子从O点运动到x=R0平面（图中虚线所示）时，立即撤除电场同时加上磁场，粒子继续运动，其轨迹与x轴交于M点，不计重力，求：
    （1）粒子到达x=R0平面时的速度．
    （2）M点的横坐标xM．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    8．如图，矩形裸导线框abcd的长边长度为2L，短边的长度为L．在两短边上均接有电阻R．其余部分电阻不计．导线框一长边与x轴重合，左边的坐标x=0．线框内有一垂直于线框平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B．一质量为m、电阻也为R的光滑导体棒MN与短边平行且与长边接触良好．开始时导体棒静止于x=0处，从t=0时刻起，导体棒MN在沿x轴正方向的一个拉力作用下，从x=0处匀加速运动到x=2L处．则导体棒MN从x=0处运动到x=2L处的过程中通过导体棒的电量为  （　　）
    A．$\frac{8B{L}^{2}}{3R}$B．$\frac{2B{L}^{2}}{3R}$C．$\frac{2B{L}^{2}}{3R}$D．$\frac{4B{L}^{2}}{3R}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．图示是一透明的圆柱体的横截面，其半径R=20cm，折射率为$\sqrt{3}$，AB是一条直径，今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体，试求：
    ①光在圆柱体中的传播速度；
    ②在AB的上下两侧距离直线AB多远的入射光线，折射后恰经过B点．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    12．在“用单摆测定重力加速度”的实验中：
    （1）甲同学用游标卡尺测量摆球的直径如图1所示，则游标卡尺的读数是1.560cm．

    （2）乙同学利用测量出的几组不同摆长L和周期T的数值，作出如图T2-L图象中的实线OM，丙同学也进行了与乙同学同样的实验，但实验后他发现测量摆长时忘了加上摆球的半径，则丙同学做出的T2-L图象为B
    A．虚线①，不平行实线OM
    B．虚线②，平行实线OM
    C．虚线③，平行实线OM
    D．虚线④，不平行实线OM．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    2．一个等腰直角三棱镜的横截面如图所示，沿此横截面有一细束绿光从AC面的P点沿平行于底面AB方向射入棱镜后，经AB面反射，再从BC面的Q点射出，且有PQ∥AB（图中未画出光在棱镜内的光路）．如果将一细束红光沿同样的路径从P点射入三棱镜，则从BC面射出的光线是（　　）
    A．仍从Q点射出，出射光线与AB平行
    B．仍从Q点射出，出射光线与AB不平行
    C．从Q点上方某点射出，出射光线与AB平行
    D．从Q点下方某点射出，出射光线与AB平行

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    9．某实验小组测定水果电池的电动势和内阻，所用的器材有：
    水果电池E：电动势约为1V；
    电流表A：量程10mA，内阻约为几欧；
    电压表V：量程1V，内阻RV=3kΩ；
    滑动变阻器Rp：最大阻值200Ω；
    电阻箱R：最大阻值9999Ω；
    开关S，导线若干．

    （1）该实验小组设计了如图1所示的电路，实验中无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现电流表的示数及变化均很小，且电压表的示数变化很小，分析其原因是滑动变阻器最大阻值较小，电源内阻很大；
    （2）该实验小组经过分析设计了如图2所示的电路，实验步骤如下：
    第一步：闭合开关S，多次调节电阻箱，记下电压表的示数U和电阻箱相应的阻值R，并计算出对应的$\frac{1}{R}$与$\frac{1}{U}$的值．
    第二步：以$\frac{1}{U}$为纵坐标，$\frac{1}{R}$为横坐标，作出$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$图线（用直线拟合）；
    第三步：求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b．

    请回答下列问题：
    （Ⅰ）实验得到的部分数据如下表所示，其中当电阻箱的电阻R=2000Ω时电压表的示数如图3所示，读出数据，完成下表．答：①0.37，②2.7．

    R/Ω900060005000400030002000
    R-1/10-4Ω-11.111.672.002.503.335.00
    U/V0.530.500.480.460.43①
    U-1/V-11.92.02.12.22.3②
    （Ⅱ）若根据$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$图线求得直线的斜率k=2.0×103Ω/V，截距b=$\frac{5}{3}$V-1，则该水果电池的电动势E=1V，内阻r=2×103Ω

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    7．下列说法正确的是（　　）
    A．质点是一个理想化的模型
    B．物体从甲地到乙地两次通过的路程不相等，位移一定不相等
    C．“第2s内”和“2s内”表示同一时间间隔
    D．力、位移、速度、加速度都是矢量

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    8．如图所示，用绳索将重球挂在墙上，不考虑墙的摩擦，如果把绳的长度缩短一些，则球对绳的拉力F1和球对墙的压力F2的变化情况是（　　）
    A．F1和F2都减小B．F1和F2都增大C．F1增大，F2减小D．F1减小，F2增大

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