3.在一個(gè)大氣壓下,1g水在沸騰時(shí)吸收了2260J的熱量后變成同溫度的水蒸汽,對(duì)外做了170J的功,阿伏伽德羅常數(shù)NA=6.0×1023mol-1,水的摩爾質(zhì)量M=18g/mol.則:
①水的分子總勢(shì)能變化了多少J?
②1g水所含的分子數(shù)為多少?(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

分析 ①根據(jù)熱力學(xué)第一定律求出水的內(nèi)能變化,由于水是等溫變化,分子動(dòng)能不變,所以水的水的內(nèi)能變化等于水的分子總勢(shì)能的變化;
②水的分子數(shù)等于水的物質(zhì)的量與阿佛加德羅常數(shù)的乘積;

解答 解:①根據(jù)內(nèi)能定義,水的內(nèi)能變化等于水的分子總動(dòng)能變化和水的分子總勢(shì)能變化,因?yàn)槭堑葴刈兓,所以水的分子總?dòng)能不變,則水的內(nèi)能變化等于水的分子總勢(shì)能的變化,根據(jù)熱力學(xué)第一定律,有:
△U=Q+W
代入數(shù)據(jù):△U=2260+(-170)=2090J
水的分子總勢(shì)能變化為:$△{E}_{p}^{\;}=△U=2090J$
②1g水的分子數(shù)為:
$N=\frac{m}{M}•{N}_{A}^{\;}=\frac{1g}{18g/mol}×6.0×1{0}_{\;}^{23}mo{l}_{\;}^{-1}$=$3.3×1{0}_{\;}^{22}$個(gè)
答:①水的分子總勢(shì)能變化了2090J;
②1g水所含的分子數(shù)為$3.3×1{0}_{\;}^{22}$個(gè)

點(diǎn)評(píng) 本題第一問關(guān)鍵記住熱力學(xué)第一定律公式;第二問關(guān)鍵明確阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀量與微觀量的橋梁.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.麥克斯韋電磁理論認(rèn)為:變化的磁場(chǎng)會(huì)在其周圍空間激發(fā)一種電場(chǎng),這種電 場(chǎng)與靜電場(chǎng)不同,稱為感生電場(chǎng)或渦旋電場(chǎng),如圖甲所示.

(1)若圖甲中磁場(chǎng)B隨時(shí)間t按B=B0+kt(B0、k均為正常數(shù))規(guī)律變化,形成渦旋電場(chǎng)的電場(chǎng)線是一系列 同心圓,單個(gè)圓上形成的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小處處相等.將一個(gè)半徑為r的閉合環(huán)形導(dǎo)體置于相同半徑的電 場(chǎng)線位置處,導(dǎo)體中的自由電荷就會(huì)在感生電場(chǎng)的 作用下做定向運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生感應(yīng)電流,或者說導(dǎo)體中 產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).求:
a.環(huán)形導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E大;
b.環(huán)形導(dǎo)體位置處電場(chǎng)強(qiáng)度E大。
(2)電子感應(yīng)加速器是利用感生電場(chǎng)使電子加速的設(shè)備.它的基本原理如圖乙所示,圖 的上部分為側(cè)視圖,上、下為電磁鐵的兩個(gè)磁極,磁極之間有一個(gè)環(huán)形真空室,電 子在真空室中做圓周運(yùn)動(dòng).圖的下部分為真空室的俯視圖,電子從電子槍右端逸出,當(dāng)電磁鐵線圈電流的大小與方向變化滿足相應(yīng)的要求時(shí),電子在真空室中沿虛線圓 軌跡運(yùn)動(dòng),不斷地被加速.若某次加速過程中,電子圓周運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑為R,圓形軌跡上的磁場(chǎng)為B1,圓形軌跡區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的平均值記為$\overline{{B}_{2}}$(由于圓形軌跡區(qū)域內(nèi)各處磁場(chǎng)分布可能不均勻,$\overline{{B}_{2}}$即為穿過圓形軌道區(qū)域內(nèi)的磁通量與圓的面積比值).電磁鐵中通有如圖丙 所示的正弦交變電流,設(shè)圖乙裝置中標(biāo)出的電流方向?yàn)檎较颍?br />a.在交變電流變化一個(gè)周期的時(shí)間內(nèi),分析說明電子被加速的時(shí)間范圍;
b.若使電子被控制在圓形軌道上不斷被加速,B1與$\overline{{B}_{2}}$之間應(yīng)滿足B1=$\frac{1}{2}$$\overline{{B}_{2}}$之的關(guān)系,請(qǐng)寫出你的證明過程.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.光滑斜槽軌道的末端水平,固定在水平桌面上,斜槽末端靜止放置一個(gè)質(zhì)量為m2的小球B,在斜槽上某處釋放另一質(zhì)量為m1的小球A,兩球在斜槽末端發(fā)生彈性正碰后,沖出軌道落于水平地面上的同一位置,求兩小球的質(zhì)量之比m1:m2=(  )
A.m1:m2=1:3B.m1:m2=2:1C.m1:m2=1:1D.m1:m2=3:1

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.如圖所示為一物體的v-t圖,根據(jù)圖象以下說法正確的是(  )
A.4s時(shí)物體速度改變方向B.6~8s時(shí)物體速度改變方向
C.6s末加速度為零D.10s內(nèi)的位移為20m

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.奧斯特實(shí)驗(yàn)說明了( 。
A.電流周圍空間存在磁場(chǎng)B.磁體周圍空間存在磁場(chǎng)
C.磁體間由相互作用D.電與磁沒有聯(lián)系

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.在如圖所示的四種電場(chǎng)中,分別標(biāo)記有 a、b 兩點(diǎn).其中 a、b 兩點(diǎn)的電勢(shì)相等,電場(chǎng)強(qiáng)度 相等的是( 。
A.甲圖:與點(diǎn)電荷等距的 a、b 兩點(diǎn)
B.乙圖:兩等量異種電荷連線的中垂線上與連線等距的 a、b 兩點(diǎn)
C.丙圖:點(diǎn)電荷與帶電平板形成的電場(chǎng)中平板上表面的 a、b 兩點(diǎn)
D.丁圖:勻強(qiáng)電場(chǎng)中的 a、b 兩點(diǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

15.如圖是用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶,圖中A、B、C、D、E、F等是按時(shí)間順序先后打出的計(jì)數(shù)點(diǎn)(每?jī)蓚(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)未畫出).已知電源頻率為50HZ,用刻度尺量出AB、EF之間距離分別是2.40cm和0.84cm,那么,物體在運(yùn)動(dòng)過程中加速度大小是0.39m/s2,方向是與速度方向相反.(與速度方向相比較)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.兩質(zhì)量均為m的可視為質(zhì)點(diǎn)的物體M、N,固定在一質(zhì)量可忽略不計(jì)的桿的兩端,且兩物體均能繞過桿中心的軸在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),一切摩擦阻力均忽略不計(jì).已知桿的總長(zhǎng)度為2L,重力加速度用g表示.如果給物體N一方向垂直于輕桿且大小為$\sqrt{2gL}$的初速度,使兩個(gè)物體均在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).則( 。
A.物體N由最低點(diǎn)向最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能始終保持不變
B.物體M由最高點(diǎn)到最低點(diǎn)桿對(duì)物體M做功為2mgL
C.當(dāng)兩物體位于與圓心等高處時(shí),物體M對(duì)輕桿的壓力大小為$\sqrt{5}mg$
D.當(dāng)物體N處在圓周的最高點(diǎn)時(shí),轉(zhuǎn)軸所受的作用力大小為mg

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)電阻為r,兩電表均可看做是理想電表.閉合開關(guān),使滑動(dòng)變阻器的滑片由右端向左滑動(dòng),對(duì)此過程判斷錯(cuò)誤的是(  )
A.小燈泡L1、L2均變暗
B.小燈泡L1變暗,L2變亮
C.電流表A的讀數(shù)變小,電壓表V的讀數(shù)變大
D.電流表A的讀數(shù)變大,電壓表V的讀數(shù)變小

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