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    19．某学校科技兴趣小组，利用废旧物品制作了一个简易气温计：在一个空葡萄酒瓶中插入一根两端开口的玻璃管，玻璃管内有一段长度可忽略的水银柱，接口处用蜡密封，将酒瓶水平放置，如图所示．已知：该装置密封气体的体积为560cm3，玻璃管内部横截面积为0.5cm2，瓶口外的有效长度为40cm．当气温为7℃时，水银柱刚好处在瓶口位置．

    ①求该气温计能测量的最高气温；
    ②假设水银柱从瓶口处缓慢移动到最右端的过程中，密封气体从外界吸收2.8J热量，问在这一过程中该气体的内能如何变化？变化了多少？（已知大气压为1.0×105Pa）

    分析 ①玻璃管两端开口，水银柱移动时，密封的气体发生等压变化，当水银柱到达管口时，所测气温最高，根据吕萨克定律求解．
    ②由热力学第一定律△U=W+Q，分析吸放热．

    解答 解：①当水银柱到达管口时，所测气温最高，设为T2，此时气体体积为V2，
    初状态：T1=（273+7）K=280K；  V1=560cm3，
    末状态为：V2=（560+40×0.5）cm3=580 cm3
    气体发生等压变化，由盖吕萨克定律得：$\frac{{V}_{1}}{{T}_{1}}$=$\frac{{V}_{2}}{{T}_{2}}$，
    代入数据得：T2=290K，t2=T2-273=290-273=17℃；
    ②水银柱移动过程中，外界对气体做功：
    W=-P0SL=-1×105×0.5×10-4×40×10-2J=-2.0J，
    由热力学第一定律知内能变化为：△U=W+Q，
    代入数据得：△U=0.8J，即内能增加了0.8J；
    答：①该气温计能测量的最高气温为17℃；
    ②在这一过程中该气体的内能增加了0.8J．

    点评 对于气体状态变化问题，关键在于分析是等值变化还是三个参量同时变化的问题，要善于挖掘隐含的条件．

    练习册系列答案
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    9．如图为某次羽毛球比赛中，照相机拍摄到的运动员击球后某一瞬间的照相底片．该照相经过放大后分析出，在曝光时间内，羽毛球影像前后错开的距离约为羽毛球长度的10%～15%．已知曝光时间为10-4s，由此可估算出该运动员击球后羽毛球飞行速度约为（　　）
    A．3.5km/hB．35km/hC．350km/hD．3500km/h

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    10．下列五幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（　　）
    A．
    此图：由图可以看出，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有所增加，并且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
    B．
    此图：放射源射出的三种射线在磁场中运动轨迹不同，说明三种射线带电情况不同
    C．
    此图：按照汤姆生的枣糕式模型来推断α粒子散射的实验结果，应该是不会出现大角度偏转的粒子
    D．
    此图：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，说明电子具有粒子性
    E．
    此图：光电效应实验表明光具有粒子性，并且证实了波既有能量又有动量

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    7．为了测量木块与木板间动摩擦因数μ，某小组使用位移传感器设计了如图1所示实验装置，让木块从倾斜木板上一点A由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离．位移传感器连接计算机，描绘出滑块相对传感器的位移s随时间t变化规律，如图2所示．

    根据上述图线，计算0.4s时木块的速度v=0.40m/s，木块加速度a=1.0m/s2．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    14．如图所示，用恒力F1、F2分别将同一重物由静止开始沿同一固定的粗糙斜面由底端推到顶端，F1沿斜面向上，F2沿水平方向．已知两次所用时间相等，则两次（　　）
    A．物体加速度相同B．物体克服摩擦力做功相同
    C．物体机械能增量相同D．恒力F1、F2对物体做功相同

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    3．大气气流额升降运动会造成不同高度的温度变化，致使气象万变，万米高空的气温往往在-50℃以下，在研究大气现象时可把温度、压强相同的一部分气体作为研究对象，叫做气团．气团直径可达几千米，由于气团很大，边缘部分与外界的热交换对整个气团没有明显影响，可以忽略不计．用气团理论解释高空气温很低的原因，是因为地面的气团上升到高空的过程中（　　）
    A．剧烈膨胀，同时大量对外放热，使周围温度降低
    B．剧烈收缩，同时从周围吸收大量热量，使周围温度降低
    C．剧烈膨胀，气团对外做功，内能大量减少导致温度降低
    D．剧烈收缩，外界对气团做功，故周围温度降低

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    10．如图所示为阿特武德机的示意图，它是早期测量重力加速度的装置，由英国数学家和物理学家阿特武德于1784年制成．他将质量相同的重物用细绳连接后（用M表示一个重物的质量），跨过光滑的轻质滑轮，且重物处于静止状态．再在一个重物上附加一质量为m的小重物，这时，由于小重物的重力而使系统做初速度为零的缓慢加速运动并测出加速度，完成一次实验后，换用不同质量的小重物，重复实验，测出不同m时系统的加速度．
    （1）若选定如图甲左侧物块从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的物理量有AC．
    A．小重物的质量m
    B．绳子的长度
    C．重物下落的距离及下落这段距离所用的时间
    （2）经过多次重复实验，得到多组a、m数据，作出$\frac{1}{a}$-$\frac{1}{m}$图象（各物理量均为国际单位制单位），如图乙所示，已知该图象斜率为k，纵轴截距为L，则可求出当地的重力加速度g=$\frac{1}{L}$，并可求出重物质量M=$\frac{k}{2L}$．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    7．如图甲所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距L1=1m，导轨平面与水平面成θ=30°角，上端连接阻值R=1.5Ω的电阻，质量为m=0.2kg，阻值r=0.5Ω的金属棒ab放在两导轨上，距离导轨最上端为L2=4m，棒与导轨垂直并保持良好接触．整个装置处于一个匀强磁场中，该匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示，为保持ab棒静止，在棒上施加了一平行于导轨平面的外力F．g=10m/s2．求：
    （1）当t=2s时，外力F1的大小；
    （2）当t=3s时的瞬间，外力F2的大小和方向；
    （3）请 图丙中画出前4s外力F随时间变化的图象（规定F方向沿斜面向上为正）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    8．如图a所示为“探究加速度与物体受力及质量的关系”的实验装置图，图中A为小车，B为装有砝码的托盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车后面所拖的纸带穿过电火花打点计时器，打点计时器接50Hz交流电，小车的质量为m，托盘及砝码的质量为m2．

    （1）下列说法正确的是CD．
    A．长木板C必须保持水平 
    B．实验时应先释放小车后接通电源
    C．实验中m2应远小于m1  
    D．作a-$\frac{1}{{m}_{1}}$图象便于分析加速度与质量的关系
    （2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a-f图象，可能是图b中的图线丙．（选填“甲、乙、丙”）
    （3）图c为某次实验得到的纸带，纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离，相邻计数点间还有四个点没有画出，由此可求得小车的加速度的大小是0.50m/s2．（结果保留二位有效数字）

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