吉林省人教版物理高二选修1-2 4.1热机的发展和应用同步训练
姓名:________ 班级:________ 成绩:________
一、选择题 (共15题；共30分)
1. （2分）夏天，如果自行车内胎充气过足，又在阳光下曝晒（曝晒过程中内胎容积几乎不变），车胎容易爆炸．关于这一现象，以下说法正确的是（）
A . 车胎爆炸，是车胎内气体温度升高，气体分子间斥力急剧增大的结果
B . 在爆炸前的过程中，气体温度升高，分子无规则热运动加剧，气体压强增大
C . 在爆炸前的过程中，气体吸热，内能减小
D . 在车胎爆炸过程中，气体内能不变
2. （2分）如图为一空间探测器的示意图，P1、P2、P3、P4是四个喷气发动机，P1、P3的连线与空间一固定坐标系的x轴平行，P2、P4的连线与y轴平行．每台发动机开动时，都能向探测器提供推力，但不会使探测器转动．开始时，探测器以恒定的速率v0向正x方向平动．要使探测器改为向正x偏负y60°的方向以原来的速率v0平动，则可（）
A . 先开动P1适当时间，再开动P4适当时间
B . 先开动P3适当时间，再开动P2适当时间
C . 先开动P4适当时间，再开动P3适当时间
D . 先开动P3适当时间，再开动P4适当时间
3. （2分）摩托车上的热机工作时提供动力的冲程是（）
A . 吸气冲程
B . 压缩冲程
C . 做功冲程
D . 排气冲程
4. （2分）关于热机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是（）
A . 气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大
B . 一定质量的理想气体经等温压缩后，其压强一定增大
C . 物体放出热量，温度一定降低
D . 只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能
5. （2分）对于一定质量的理想气体，在下列各过程中，不可能发生的过程是（）
A . 气体膨胀对外做功，温度升高
B . 气体吸热，温度降低
C . 气体放热，压强增大
D . 气体放热，体积膨胀，温度不变
6. （2分）金属制成的气缸中装有柴油与空气的混合物，有可能使气缸中柴油达到燃点的过程是（）
A . 迅速向里推活塞
B . 迅速向外拉活塞
C . 缓慢向里推活塞
D . 缓慢向外拉活塞
7. （2分）某房间，上午10时的温度为15℃，下午2时的温度为25℃，假定房间内气压无变化，则下午2时与上午10时相比较，房间内的（）
A . 单位时间内气体分子撞击墙壁单位面积的数目增加了
B . 气体密度增加了
C . 所有空气分子的速率都减小
D . 空气分子的平均动能减小
8. （2分）崔牛先生向客户推介他设计的“超级推进器”，该推进器由超导体、激光器、致冷剂以及计算机控制系统组成，其神奇之处在于能通过自身的循环工作，源源不断地获得动力，而不需要消耗任何能源．事实上，这是不可能实现的，因为他的设计违反了（）
A . 能量守恒定律
B . 电荷守恒定律
C . 机械能守恒定律
D . 质量守恒定律
9. （2分） (2017高二上·合肥期末) 如图所示，带负电的小球用绝缘丝线悬挂于O点在匀强磁场中摆动，当小球每次通过最低点A时（）
A . 摆球受到的磁场力相同
B . 摆球的动能相同
C . 摆球受到的丝线的张力相同
D . 向右摆动通过A点时悬线的拉力等于向左摆动通过A点时悬线的拉力
10. （2分） (2018高一下·莆田期中) 质量为m的小球，从地面以V0的初速度向上抛出，桌面离地面高为h，如图设桌面处重力势能为零，空气阻力不计，小球上升到距离桌面高H处时的机械能为（）
A .
B .
C .
D .
11. （2分）关于能的转化和守恒，下列说法错误的是（）
A . 能量既不会凭空产生也不会凭空消失
B . 能量可以从一种形式转化成另一种形式
C . 能量可以从一个物体转移到另一个物体
D . 因为能量守恒，所以“能源危机”是不可能的，我们不需要节约能源
12. （2分）一个质量为m的滑块，以初速度v0沿光滑斜面向上滑行，当滑块从斜面底端滑到高为h的地方时，以斜面底端为参考平面，滑块的机械能是（）
A .
B . mgh
C . ＋mgh
D . －mgh
13. （2分） (2018高二上·台州月考) 如图所示，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端
各系一小球a和b.a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧．从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为（）
A . h
B . 1.5h
C . 2h
D . 2.5h
14. （2分）在下列所述实例中，若不计空气阻力，机械能守恒的是（）
A . 石块自由下落的过程
B . 电梯加速上升的过程
C . 抛出的羽毛球在空中运动的过程
D . 木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程
15. （2分）下列说法正确的是（）
A . 在自然过程中熵总是增加的，其原因是因为有序是不可能实现的
B . 液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质具有各向异性
C . 气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子间斥力大于引力的缘故
D . 当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而减小
二、填空题 (共5题；共11分)
16. （3分）某热机在工作时，若燃料燃烧时放出5.0×106J的热量，但被废气带走的能量及其他各种损耗为3.8×106J ，则该过程中热机对外做了________功，该热机工作时的效率为________，能否使热机的效率提高到
100%？________．
17. （3分）蒸汽机、内燃机等热机以及电冰箱工作时都利用了气体状态变化来实现能量的转移和转化，我们把这些气体称为工质．某热机经过一个循环后，工质从高温热源吸热Q1 ，对外做功W ，又对低温热源放热Q2 ，工质完全回复初始状态，内能没有变化．根据热力学第一定律，在工质的一个循环中，Q1、Q2、W三者之间满足的
关系是________．热机的效率不可能达到100%，从能量转换的角度，说明________能不能完全转化为________能．
18. （2分） (2018高一下·铜川期中) 甲、乙、丙三物体的质量之比为m甲∶m乙∶m丙=1∶2∶3，它们沿水平面以一定的初速度在摩擦力的作用下减速滑行到停下来，滑行距离分别为s甲、s乙、s丙。
（1）若它们与水平面间的动摩擦因数相同，初动能相同，则s甲∶s乙∶s丙=________。
（2）若它们所受的摩擦力相同，初动能相同，则s甲∶s乙∶s丙=________。
19. （2分）质量为M的物块静止在光滑水平桌面上，质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度射出，则物块的速度为________，此过程中损失的机械能为________。
20. （1分） (2017高一下·石家庄期中) 从离地面H高处落下一只小球，小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重力的k倍，而小球与地面相碰后，能以相同大小的速率反弹，则小球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程为________ ．
三、解答题 (共5题；共45分)
21. （15分）(2017·浙江模拟) 图中给出一段“ ”形单行盘山公路的示意图，弯道1、弯道2可看作两个不同水平面上的圆弧，圆心分别为，弯道中心线半径分别为，弯道2比弯道1高，有一直道与两弯道圆弧相切。质量的汽车通过弯道时做匀速圆周运动，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是车重的1.25倍，行驶时要求汽车不打滑。（sin37°=0.6，sin53°=0.8）
（1）
求汽车沿弯道1中心线行驶时的最大速度；
（2）
汽车以进入直道，以的恒定功率直线行驶了，进入弯道2，此时速度恰为通过弯道2中心线的最大速度，求直道上除重力以外的阻力对汽车做的功；
（3）
汽车从弯道1的A点进入，从同一直径上的B点驶离，有经验的司机会利用路面宽度，用最短时间匀速安全通过弯道，设路宽，求此最短时间（A、B两点都在轨道的中心线上，计算时视汽车为质点）。
22. （5分）如图所示，斜面倾角为，滑块质量为，滑块与斜面的动摩擦因数为μ，从距挡板为的位置以的速度沿斜面向上滑行。设重力沿斜面的分力大于滑动摩擦力，且每次与P碰撞前后的速度大小保持不变，挡板与斜面垂直，斜面足够长。求滑块从开始运动到最后停止滑行的总路程。
23. （5分）(2016·上海) 如图，一关于y轴对称的导体轨道位于水平面内，磁感应强度为B的匀强磁场与平面垂直。一足够长，质量为m的直导体棒沿x轴方向置于轨道上，在外力F作用下从原点由静止开始沿y轴正方向做加速度为a的匀速加速直线运动，运动时棒与x轴始终平行。棒单位长度的电阻ρ，与电阻不计的轨道接触良好，运动中产生的热功率随棒位置的变化规律为P=ky （SI）。求：
①导体轨道的轨道方程y=f（x）；
②棒在运动过程中受到的安培力Fm随y的变化关系；
③棒从y=0运动到y=L过程中外力F的功。
24. （10分） (2019高一下·黄骅月考) 半径为R的光滑圆环竖直放置，环上套有两个质量分别为m和 m 的小球A和B.A、B之间用一长为 R的轻杆相连，如图所示.开始时，A、B都静止，且A在圆环的最高点，现将A、B释放，试求：(重力加速度为g)
（1） B球到达最低点时的速度大小；
（2） B球到达最低点的过程中，杆对A球做的功；
25. （10分） (2017高一下·南宁期末) 如图，一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点，下端系一质量m=1.0kg 的小球．现将小球拉到A点（保持绳绷直）由静止释放，当它经过B点时绳恰好被拉断，小球平抛后落在水平地面上的C点．地面上的D点与OB在同一竖直线上，已知绳长L=1.0m，B点离地高度H=1.0m，A、B两点的高度差h=0.5m，重力加速度g取10m/s2 ，不计空气影响，求：
（1）
地面上DC两点间的距离s；
（2）
轻绳所受的最大拉力大小．
参考答案一、选择题 (共15题；共30分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
9-1、
10-1、
11-1、
12-1、
13-1、
14-1、
15-1、
二、填空题 (共5题；共11分) 16-1、
17-1、
18-1、
18-2、
19-1、
20-1、
三、解答题 (共5题；共45分) 21-1、
21-2、
21-3、22-1、
23-1、
24-1、答案：略24-2、答案：略
25-1、
25-2、