热门试卷

解：（1）．铝球放热，使冰熔化．设当铝球的温度为t0时，能熔化冰的最大体积恰与半个铝球的体积相等，即铝球的最低点下陷的深度h与球的半径R相等．当热铝球的温度t＞t0时，铝球最低点下陷的深度h＞R，熔化的冰的体积等于一个圆柱体的体积与半个铝球的体积之和，如图1所示．

设铝的密度为ρAl，比热为c，冰的密度为ρ，熔解热为λ，则铝球的温度从t℃降到0℃的过程中，放出的热量…①

熔化的冰吸收的热量…②

假设不计铝球使冰熔化过程中向外界散失的热量，则有Q1=Q2…③

解得…④

即h与t成线形关系．此式只对t＞t0时成立．将表中数据画在h～t图中，得第1，2，…，8次实验对应的点A、B、…、H．数据点B、C、D、E、F五点可拟合成一直线，如图预解18-6-2所示．此直线应与④式一致．这样，在此直线上任取两点的数据，代人④式，再解联立方程，即可求出比热c的值．例如，在直线上取相距较远的横坐标为8和100的两点X1和X2，它们的坐标由图2可读得为X1（8.0，5.0）X2（100，16.7）

将此数据及λ的值代入④式，消去R，得

c=8.6×102J/kg•°C…⑤

2．在本题作的图2中，第1，7，8次实验的数据对应的点偏离直线较远，未被采用．这三个实验数据在h～t图上的点即A、G、H．A点为什么偏离直线较远？

因为当h≈R时，从④式得对应的温度t0≈65℃，④式在t＞t0的条件才成立．但第一次实验时铝球的温度t1=55℃＜t0，熔解的冰的体积小于半个球的体积，故④式不成立．

G、H为什么偏离直线较远？因为铝球的温度过高（120℃、140℃），使得一部分冰升华成蒸气，且因铝球与环境的温度相差较大而损失的热量较多，②③式不成立，因而④式不成立．

答：（1）铝的比热c为8.6×102J/kg•°C．

（2）见解析

解：带电粒子在静电场内从S到T的运动过程中，经历了从S到N和从N到T的两次加速，粒子带的电荷量q的大小均为1.60×10-19C，若以U 表示N 与地之间的电压，则粒子从电场获得的能量

△E=2qU    （1）

质子到达T处时的质量

   （2）

式中v为质子到达T时的速度．质子在S处的能量为，到达T处时具有的能量mc2，电子的质量与质子的质量相比可忽略不计，根据能量守恒有

 mc2=△E+ （3）

由（1）、（2）、（3）式得

=1+

代入数据解得

v=4.34×107m/s （4）

答：质子到达T时的速度4.34×107m/s．