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    绝热容器经一阀门与另一容积比的容积大得很多的绝热容器相连。开始时阀门关闭，两容器中盛有同种理想气体，温度均为30℃，中气体的压强为中的2倍。现将阀门缓慢打开，直至压强相等时关闭。问此时容器中气体的温度为多少？假设在打开到关闭阀门的过程中处在中的气体与处在中的气体之间无热交换．已知每摩尔该气体的内能为，式中为普适气体恒量，是热力学温度．


    设气体的摩尔质量为，容器的体积为，阀门打开前，其中气体的质量为。压强为，温度为。由

               

    得

                                                             （1）

    因为容器很大，所以在题中所述的过程中，容器中气体的压强和温度皆可视为不变。根据题意，打开阀门又关闭后，中气体的压强变为，若其温度为，质量为，则有

                                                           （2）

    进入容器中的气体的质量为

                                           （3）

    设这些气体处在容器中时所占的体积为，则

                                                          （4）

    因为中气体的压强和温度皆可视为不变，为把这些气体压入容器，容器中其他气体对这些气体做的功为

                                                             （5）

    由（3）、（4）、（5）式得

                                                        （6）

    容器中气体内能的变化为

                                                  （7）

    因为与外界没有热交换，根据热力学第一定律有

                                                               （8）

    由（2）、（6）、（7）和（8）式得

                                                 （9）

    结果为          


    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：


    如图所示，一束截面为圆形(半径R＝1m)的平行紫光垂直射向一半径也为R的玻璃半球的平面，经折射后在屏幕S上形成一个圆形亮区。屏幕S至球心的距离为D＝(＋1)m，不考虑光的干涉和衍射，试问：

    (1)若玻璃半球对紫色光的折射率为n＝，请你求出圆形亮区的半径。

    (2)若将题干中紫光改为白光，在屏幕S上形成的圆形亮区的边缘是什么颜色？

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    如图是一火警报警的一部分电路示意图．其中为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器．当传感器所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（    ）

    A．I变大，U变大　　                          B．I变小，U变小  　　

    C．I变小，U变大　　　                        D．I变大，U变小

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    一个大容器中装有互不相溶的两种液体，它们的密度分别为和（）。现让一长为、密度为的均匀木棍，竖直地放在上面的液体内，其下端离两液体分界面的距离为，由静止开始下落。试计算木棍到达最低处所需的时间。假定由于木棍运动而产生的液体阻力可以忽略不计，且两液体都足够深，保证木棍始终都在液体内部运动，未露出液面，也未与容器相碰。

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    1．（5分）1978年在湖北省随县发掘了一座战国早期（距今大约2400多年前）曾国国君的墓葬——曾侯乙墓，出土的众多墓葬品中被称为中国古代文明辉煌的象征的是一组青铜铸造的编钟乐器（共64件），敲击每个编钟时，能发出音域宽广、频率准确的不同音调。与铸造的普通圆钟不同，圆钟的横截面呈圆形，每个编钟的横截面均呈杏仁状。图预17-1-1为圆钟截面的，图预17-1-2为编钟的截面，分别敲击两个钟的、、和、、三个部位，则圆钟可发出________个基频的音调，编钟可发出________个基频的音调。

    2.（5分）我国在1999年11月20日用新型运载火箭成功地发射了一艘实验航天飞行器，它被命名为___________号，它的目的是为____________________作准备。

            

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    1995年，美国费米国家实验室CDF实验组和DO实验组在质子反质子对撞机TEVATRON的实验中，观察到了顶夸克，测得它的静止质量，寿命         ，这是近十几年来粒子物理研究最重要的实验进展之一．
        1．正、反顶夸克之间的强相互作用势能可写为，式中是正、反顶夸克之间的距离，是强相互作用耦合常数，是与单位制有关的常数，在国际单位制中．为估算正、反顶夸克能否构成一个处在束缚状态的系统，可把束缚状态设想为正反顶夸克在彼此间的吸引力作用下绕它们连线的中点做匀速圆周运动．如能构成束缚态，试用玻尔理论确定系统处于基态中正、反顶夸克之间的距离．已知处于束缚态的正、反夸克粒子满足量子化条件，即
                   
    式中为一个粒子的动量与其轨道半径的乘积，为量子数，为普朗克常量．
        2．试求正、反顶夸克在上述设想的基态中做匀速圆周运动的周期．你认为正、反顶夸克的这种束缚态能存在吗?

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    有人设计了下述装置用以测量线圈的自感系数．在图复19-4-1中，E为电压可调的直流电源。K为开关，为待测线圈的自感系数，为线圈的直流电阻，D为理想二极管，为用电阻丝做成的电阻器的电阻，A为电流表。将图复19-4-1中、之间的电阻线装进图复19-4-2所示的试管1内，图复19-4-2中其它装置见图下说明．其中注射器筒5和试管1组成的密闭容器内装有某种气体（可视为理想气体），通过活塞6的上下移动可调节毛细管8中有色液注的初始位置，调节后将阀门10关闭，使两边气体隔开．毛细管8的内直径为．

        已知在压强不变的条件下，试管中的气体温度升高1K时，需要吸收的热量为，大气压强为。设试管、三通管、注射器和毛细管皆为绝热的，电阻丝的热容不计．当接通电键K后，线圈中将产生磁场，已知线圈中储存的磁场能量，为通过线圈的电流，其值可通过电流表A测量，现利用此装置及合理的步骤测量的自感系数．

        1．简要写出此实验的步骤．

        2．用题中所给出的各已知量（、、、、等）及直接测得的量导出的表达式，

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    如图所示，是从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度—时间图象。在0～t2时间内，下列说法中正确的是

    A．Ⅰ物体的加速度不断减小，Ⅱ物体的速度不断减小

    B．在相遇之前，t1时刻两物体相距最近

    C．t2时刻两物体相遇

    D．Ⅰ物体的平均速度小于

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    一辆汽车从车站以初速度为零匀加速直线开出，开出一段时间之后，司机发现一乘客未上车，便紧急刹车做匀减速运动.从启动到停止一共经历t=10 s，前进了15m，在此过程中，汽车的最大速度为……（   ）

       A．1.5 m/s      B．3 m/s     C．4 m/s      D．无法确定

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