题目内容
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
寒假创新型自主学习第三学期寒假衔接系列答案
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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：
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 （ ）
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． | $\frac{4B{L}^{2}}{3R}$ |
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：
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 |
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．
（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
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/Ω | 9000 | 6000 | 5000 | 4000 | 3000 | 2000 |
| R-1/10-4Ω-1 | 1.11 | 1.67 | 2.00 | 2.50 | 3.33 | 5.00 |
| U/V | 0.53 | 0.50 | 0.48 | 0.46 | 0.43 | ① |
| U-1/V-1 | 1.9 | 2.0 | 2.1 | 2.2 | 2.3 | ② |
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 |
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（ ）
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 |