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    8．如图所示，静止的气缸内封闭了一定质量的气体，水平轻杆一端固定在墙壁上，另一端与气缸内的活塞固定相连．已知大气压强为1.0×105Pa，气缸的质量为50kg，活塞质量不计，其横截面积为0.01m2，气缸与地面间的最大静摩擦力为气缸重力的0.4倍，活塞与气缸之间的摩擦可忽略．开始时被封闭的气体压强为1.0×105Pa、温度为27℃，气缸静止．求：改变被封闭气体的温度最大在什么范围内可保证气缸静止不动．

    分析 气缸恰好开始运动时，摩擦力为最大静摩擦力，根据力学知识可以求出此时的压强，气体等压变化，由气态方程可以求出此时温度；
    当活塞刚要向右运动时，此时气体有最低温度，刚要向左运动时有最高温度，根据等压变化可以求出最低和最高温度．

    解答 解：气缸开始运动时，气缸与地面间的摩擦力为最大静摩擦力，此时有：ps=p0s+f
    气缸内气体压强为：$p={p}_{0}+\frac{f}{s}=1.2×1{0}^{5}Pa$
    气体发生了等容变化有：$\frac{p_0}{T_0}=\frac{p}{T}$
    代入数据得：T=360K
    即：t=T-273=87℃
    故气缸恰好开始向左运动时气体的压强P=1.2×105pa，温度为t=87℃
    当气缸恰好向右运动时，温度有最低值，
    气缸内气体压强为：${p}^{′}={p}_{0}-\frac{f}{s}=0.8×1{0}^{5}Pa$
    等容变化 $\frac{p_0}{T_0}=\frac{p'}{T'}$，得T=240K，即t′=T′-273=-33℃
    故温度在87℃到-33℃之间气缸静止不动．
    答：被封闭气体的温度在87℃到-33℃范围内可保证气缸静止不动．

    点评 在求解被封闭气体压强时，往往结合力学知识进行求解，注意将力学知识和热学知识的联系，加强所学知识的综合应用．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    10．如图是氧气分子在不同温度（0℃和100℃）下的速率分布，由图可得信息（　　）
    A．同一温度下，氧气分子呈现出“中间多，两头少”的分布规律
    B．随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大
    C．随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例高
    D．随着温度的升高，氧气分子的平均速率变大

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    11．交流发电机线圈有n匝，每匝线圈所围面积为S，匀强磁场磁感应强度为B，匀速转动的角速度为ω，线圈内电阻为r，外电路电阻为R．当线圈由图中实线位置匀速转动90°到达虚线位置过程中，求：
    （1）通过R的电荷量q为多少？
    （2）R上产生电热Q为多少？
    （3）外力做的功W为多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    16．对于真空中电荷量为q的静止点电荷而言，当选取离点电荷无穷远的电势为零时，离点电荷距离为r的位置的电势为φ=$\frac{kq}{r}$（k为静电力常量），如图所示，两电荷量大小均为Q的异种点电荷相距为d，现将一质子（电荷量为+e）从两电荷连线上的A点沿以负电荷为圆心、半径为R的半圆形轨迹ABC移到C点，在质子从A到C的过程中，系统电势能的变化情况为（　　）
    A．减少$\frac{2k{Q}_{e}}{{d}^{2}-{R}^{2}}$B．增加$\frac{2k{Q}_{e}R}{{d}^{2}+{R}^{2}}$
    C．减少$\frac{2k{Q}_{e}R}{{d}^{2}-{R}^{2}}$D．增加$\frac{2k{Q}_{e}}{{d}^{2}+{R}^{2}}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    3．一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为4m/s．某时刻波形如图所示，下列说法正确的是（　　）
    A．这列波的振幅为2cm，周期为1s
    B．此时x=4m处质点沿y轴负方向运动
    C．此时x=4m处质点的加速度为0
    D．再过0.25s时x=4m处质点向右平移到x=5m处

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    13．如图是某同学用来探究“小车的加速度与外力关系”的实验装置，轨道上的B点固定一光电门，将连接小车的细线跨过滑轮系住小钩码，平衡摩擦力后在A点释放小车，测出小车上挡光片通过光电门的时间为△t．
    （1）若挡光片的宽度为d，挡光片前端距光电门的距离为L，则小车的加速度a=$\frac{{d}^{2}}{2L{（△t）}^{2}}$．
    （2）（多选题）在该实验中，下列操作中正确的是BC
    （A）要用天平称量小车质量
    （B）每次改变钩码，都不需要测量其质量（或重力）
    （C）调节滑轮的高度，使细线与轨道平行
    （D）每次小车从A点出发允许有不同的初速度
    （3）由于挡光片有一定的宽度，则实验中测出的小车加速度值比真实值偏大．（填“偏大”、“相等”或者“偏小”）

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    20．在下列四个核反应方程中X代表α粒子的是（　　）
    A．${\;}_{92}^{238}$U→${\;}_{90}^{234}$Th+X
    B．${\;}_{1}^{2}$H+X→${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{0}^{1}$n
    C．${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{7}^{14}$N→${\;}_{8}^{17}$O+X
    D．${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{56}^{144}$Ba+${\;}_{36}^{89}$Kr+3X

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    17．某研究小组收集了两个电学元件：电阻R0（约为2kΩ）和手机中的锂电池（电动势E标称值为3.7V，允许最大放电电流为100mA）．实验室备有如下器材：
    A．电压表V（量程3V，电阻RV约为4.0kΩ）
    B．电流表A1（量程100mA，电阻RA1约为5Ω）
    C．电流表A2（量程2mA，电阻RA2约为50Ω）
    D．滑动变阻器R1（0～40Ω，额定电流1A）
    E．电阻箱R2（0～999.9Ω）
    F．开关S一只、导线若干

    （1）为了测定电阻R0的阻值，小明设计了一电路，如图甲所示为其对应的实物图，图中的电流表A应选A2（选填“A1”或“A2”），实验采用分压电路，请将实物连线补充完整．
    （2）为测量锂电池的电动势E和内阻r，小红设计了如图乙所示的电路图．根据测量数据作出$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{{R}_{2}}$图象，如图丙所示．若该图线的斜率为k，纵轴截距为b，则该锂电池的电动势E=$\frac{1}{b}$，内阻r=$\frac{k}{b}$（用k、b表示）

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    18．测定一组干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：
    （A）待测的干电池   （B）电流传感器1   （C）电流传感器2       （D）定值电阻R0（2000Ω）
    （E）滑动变阻器R（0-20Ω，2A）         （F）开关和导线若干

    某同学设计了如图甲所示的电路来完成实验．
    （1）在实验操作过程中，该同学将滑动变阻器的滑片向左滑动，则电流传感器1的示数将变大 （选填“变大”或“变小”）．
    （2）该同学利用测出的实验数据绘出的I1-I2图线（I1为电流传感器1的示数，I2为电流传感器2的示数，且I2的数值远远大于I1的数值），如图乙所示．则由图线可得被测电池的电动势E=3V，内阻r=1Ω．

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