17．如圖所示，兩個絕熱的，容積相同的球狀容器A，B，用帶有閥門的絕熱細管連通，相鄰兩球球心的高度差h=1.00m．初始時，閥門是關閉的，A中裝有1mol的氦（He），B中裝有1mol的氪（Kr），二者的溫度和壓強都相同．氣體分子之間的相互作用勢能可忽略．現(xiàn)打開閥門K，二種氣體相互混合，兩種氣體相互擴散，達到穩(wěn)定狀態(tài)時（　　）
A．系統(tǒng)的內能增加
B．系統(tǒng)的內能減少
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 兩種氣體混合的過程中，氦氣向下進入下面的容器，重力做正功；氪氣向上進入上面的容器，重力做負功．比較兩種情況下重力做功的多少，確定系統(tǒng)內能的增加或減小，從而判斷出系統(tǒng)的溫度是升高或降低；溫度是分子的平均動能的標志，而不是平均速率的標志．

解答 解：A、B：兩種氣體混合的過程中，1mol的氦氣向下進入下面的容器，重力做正功，有${W}_{1}={m}_{1}gh=4×1{0}^{-3}×10×1J=0.004J$
氪氣向上進入上面的容器，重力做負功，有：${W}_{2}={-m}_{2}hg=-83.3×1{0}^{-3}×10×1J=-0.833J$由于重力做的負功比較大，所以重力對系統(tǒng)做的功：W=W1+W2＜0．所以系統(tǒng)的內能減小，故A錯誤，B正確；
C、D：系統(tǒng)的內能減小，氣體的溫度降低，溫度是分子的平均動能的標志．氣體混合后溫度是相等的，所以混合后兩種氣體的分子的平均動能是相同的，由于氦氣的分子的質量小，所以氦氣的分子平均速率大．故C錯誤，D正確．
故選：BD．

點評 該題中兩種氣體混合的過程中，氦氣向下進入下面的容器，重力做正功；氪氣向上進入上面的容器，重力做負功．判斷出重力所做的總功的正負是解題的關鍵．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．如圖所示，空間存在勻強電場和勻強磁場，電場方向為y軸正方向，磁場方向垂直于xy平面（紙面）向外，電場和磁場都可以隨意加上或撤除，重新加上的電場或磁場與撤除前的一樣．一帶正電荷的粒子從坐標原點O（0，0）點以一定的速度v0平行于x軸正向入射．這時若只有磁場，粒子將做半徑為R0的圓周運動；若同時存在電場和磁場，粒子恰好做直線運動．現(xiàn)在只加電場，當粒子從O點運動到x=R0平面（圖中虛線所示）時，立即撤除電場同時加上磁場，粒子繼續(xù)運動，其軌跡與x軸交于M點，不計重力，求：
（1）粒子到達x=R0平面時的速度．
（2）M點的橫坐標xM．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．如圖，矩形裸導線框abcd的長邊長度為2L，短邊的長度為L．在兩短邊上均接有電阻R．其余部分電阻不計．導線框一長邊與x軸重合，左邊的坐標x=0．線框內有一垂直于線框平面的勻強磁場，磁場的磁感應強度為B．一質量為m、電阻也為R的光滑導體棒MN與短邊平行且與長邊接觸良好．開始時導體棒靜止于x=0處，從t=0時刻起，導體棒MN在沿x軸正方向的一個拉力作用下，從x=0處勻加速運動到x=2L處．則導體棒MN從x=0處運動到x=2L處的過程中通過導體棒的電量為  （　�。�
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 來源： 題型：解答題

5．圖示是一透明的圓柱體的橫截面，其半徑R=20cm，折射率為$\sqrt{3}$，AB是一條直徑，今有一束平行光沿AB方向射向圓柱體，試求：
①光在圓柱體中的傳播速度；
②在AB的上下兩側距離直線AB多遠的入射光線，折射后恰經(jīng)過B點．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

12．在“用單擺測定重力加速度”的實驗中：
（1）甲同學用游標卡尺測量擺球的直徑如圖1所示，則游標卡尺的讀數(shù)是1.560cm．

（2）乙同學利用測量出的幾組不同擺長L和周期T的數(shù)值，作出如圖T2-L圖象中的實線OM，丙同學也進行了與乙同學同樣的實驗，但實驗后他發(fā)現(xiàn)測量擺長時忘了加上擺球的半徑，則丙同學做出的T2-L圖象為B
A．虛線①，不平行實線OM
B．虛線②，平行實線OM
C．虛線③，平行實線OM
D．虛線④，不平行實線OM．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．一個等腰直角三棱鏡的橫截面如圖所示，沿此橫截面有一細束綠光從AC面的P點沿平行于底面AB方向射入棱鏡后，經(jīng)AB面反射，再從BC面的Q點射出，且有PQ∥AB（圖中未畫出光在棱鏡內的光路）．如果將一細束紅光沿同樣的路徑從P點射入三棱鏡，則從BC面射出的光線是（　�。�
A．仍從Q點射出，出射光線與AB平行
B．仍從Q點射出，出射光線與AB不平行
C．從Q點上方某點射出，出射光線與AB平行
D．從Q點下方某點射出，出射光線與AB平行

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．某實驗小組測定水果電池的電動勢和內阻，所用的器材有：
水果電池E：電動勢約為1V；
電流表A：量程10mA，內阻約為幾歐；
電壓表V：量程1V，內阻RV=3kΩ；
滑動變阻器Rp：最大阻值200Ω；
電阻箱R：最大阻值9999Ω；
開關S，導線若干．

（1）該實驗小組設計了如圖1所示的電路，實驗中無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)及變化均很小，且電壓表的示數(shù)變化很小，分析其原因是滑動變阻器最大阻值較小，電源內阻很大；
（2）該實驗小組經(jīng)過分析設計了如圖2所示的電路，實驗步驟如下：
第一步：閉合開關S，多次調節(jié)電阻箱，記下電壓表的示數(shù)U和電阻箱相應的阻值R，并計算出對應的$\frac{1}{R}$與$\frac{1}{U}$的值．
第二步：以$\frac{1}{U}$為縱坐標，$\frac{1}{R}$為橫坐標，作出$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$圖線（用直線擬合）；
第三步：求出直線的斜率k和在縱軸上的截距b．

請回答下列問題：
（Ⅰ）實驗得到的部分數(shù)據(jù)如下表所示，其中當電阻箱的電阻R=2000Ω時電壓表的示數(shù)如圖3所示，讀出數(shù)據(jù)，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）若根據(jù)$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$圖線求得直線的斜率k=2.0×103Ω/V，截距b=$\frac{5}{3}$V-1，則該水果電池的電動勢E=1V，內阻r=2×103Ω

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．下列說法正確的是（　�。�
A．質點是一個理想化的模型
B．物體從甲地到乙地兩次通過的路程不相等，位移一定不相等
C．“第2s內”和“2s內”表示同一時間間隔
D．力、位移、速度、加速度都是矢量

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．如圖所示，用繩索將重球掛在墻上，不考慮墻的摩擦，如果把繩的長度縮短一些，則球對繩的拉力F1和球對墻的壓力F2的變化情況是（　�。�
A．F1和F2都減小B．F1和F2都增大C．F1增大，F(xiàn)2減小D．F1減小，F(xiàn)2增大

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