高二物理下册暑假知识点训练题22
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高二暑假物理作业考点复习1.匝数为N、面积为S、总电阻为R的矩形闭合线圈,在磁感应强度为B的匀强磁场中按如图3-95 所示方向(俯视逆时针)以角速度ω 绕轴OO′匀速转动.t=0 时线圈平面与磁感线垂直,规定adcba 的方向为电流的正方向.求:(1)线圈转动过程中感应电动势瞬时值的表达式. (2)线圈从图示位置开始到转过90°的过程中的平均电动势.(3)线圈转到与图示位置成60°角时的瞬时电流. (4)线圈转动一周过程中外力做的功.第一题图2.所示为测量某种离子的荷质比的装置.让中性气体分子进入电离室A,在那里被电离成离子.这些离子从电离室的小孔飘出,从缝S1进入加速电场被加速,然后让离子从缝S2垂直进入匀强磁场,最后打在底片上的P点.已知加速电压为U,磁场的磁感应强度为B,缝S2与P之间的距离为a,离子从缝S1进入电场时的速度不计,求该离子的荷质比q/m.第二题图3. 在如图3-97 所示,以O点为圆心,以r为半径的圆与坐标轴交点分别为a、b、c、d,空间有一与x轴正方向相同的匀强电场,同时,在O点固定一个电量为+Q的点电荷.如果把一个带电量为-q 的检验电荷放在c点,恰好平衡,求:(1)匀强电场的场强大小E为多少? (2)a、d点的合场强大小各为多少? (3) 如果把O点的正点电荷+Q移走,把点电荷-q从c点沿x轴移到a点,求电场力做的功及点c、a两点间的电势差.第三题图4. 如图3-105 所示,在倾角为θ 的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场,区域Ⅰ磁场方向垂直斜面向下,区域Ⅱ磁场方向垂直斜面向上,磁场宽度均为L,一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形线框,由静止开始下滑,沿斜面滑行一段距离后ab边刚越过ee′ 进入磁场区域Ⅰ时,恰好做匀速直线运动,若当ab边到达gg′与ff′的中间位置时,线框又恰好做匀速直线运动,求:(1)当ab边刚越过ee′进入磁场区域Ⅰ时做匀速直线运动的速度v; (2)当ab边刚越过ff′进入磁场区域Ⅱ时,线框的加速度a; (3)线框从ab边开始进入磁场Ⅰ至ab边到达gg′与ff′的中间位置的过程产生的热量Q.第四题图5. 如图3-108 甲所示,x轴上方为一垂直于平面xOy向里的匀强磁场,磁感应强度为B,x轴下方为方向平行于x轴,但大小一定(假设为E0) 、方向作周期性变化的电场.在坐标为(R,R)的A点和第四象限中某点各放置一个质量为m。
20222022学年下学期暑假作业高二物理答案与解析暑假作业一电磁感应中“两定律三定则”的灵活应用1.【答案】BCD【解析】[铜质弦为非磁性材料,不能被磁化,选用铜质弦,电吉他不能正常工作,A项错误;若取走磁体,金属弦不能被磁化,其振动时,不能在线圈中产生感应电动势,电吉他不能正常工作,B项对;由ΔΦE=n可知,C项正确;弦振动过程中,穿过线圈的磁通量大小不断变化,由楞次定律可知,线圈中感Δt应电流方向不断变化,D项正确.2.【答案】B【解析】[由楞次定律知,欲使b中产生顺时针电流,则a环内磁场应向里减弱或向外增强,a环的旋转情况应该是顺时针减速或逆时针加速,由于b环又有收缩趋势,说明a环外部磁场向外,内部向里,故选B.] 3.【答案】BT3T【解析】[在~时间内,穿过线框的磁场方向先向里减小后向外增加,由楞次定律可知感应电流的磁44场方向向里,故感应电流的方向始终沿顺时针方向,选B.]4.【答案】BD【解析】[根据右手定则或楞次定律可知,选项A错误,B正确;根据楞次定律“来拒去留”的口诀可知,导线框进入磁场和离开磁场时,受到的安培力方向均是水平向左,所以选项C错误,D正确.本题答案为B、D.]5.【答案】AB【解析】[t1时刻,电流增大,由楞次定律知,线圈有远离螺线管、收缩面积的趋势,选项A正确;t2时刻电流达到最大,变化率为零,故线圈中无感应电流,FN=G,此时穿过P的磁通量最大,选项B正确;t3时刻电流为零,但电流从有到无,故穿过线圈的磁通量发生变化,此时P中有感应电流,选项C错误;t4时刻电流变化率为零,线圈中无感应电流,FN=G,此时穿过P的磁通量最大,选项D错误.]6.【答案】ALL【解析】[将线框从磁场中以恒定速度v1向右匀速拉出,时间t1=÷v1=;让线框绕轴MN以线速度v222v12v2ππL匀速转过90°,角速度ω=,时间t2=÷ω=,两次过程中线框产生的平均感应电动势相等,t2=t1,L24v2解得v1∶v2=2∶π,选项A正确.]7.【答案】CDnΔΦΔB【解析】[根据法拉第电磁感应定律E==n·S求出E=1.2V,选项A错;根据全电路欧姆定律IΔtΔtE-==0.12A,根据P=I2R1,得R1消耗的功率P=5.76某102W,选项B错;由楞次定律得选项R1+R2+rC对;S断开后,流经R2的电荷量即为S闭合时C板上所带电荷量Q,电容器两端的电压U=IR2=0.6V,流经R2的电荷量Q=CU=1.8某105C,选项D对.]-mgR8.【答案】(1)mg(inθ-3μcoθ)(2)(inθ-3μcoθ)22 BL【解析】(1)由ab、cd棒被平行于斜面的导线相连,故ab、cd速度总是相等,cd也做匀速直线运动.设导线的张力的大小为T,右斜面对ab棒的支持力的大小为FN1,作用在ab棒上的安培力的大小为F,左斜面对cd棒的支持力大小为FN2,对于ab棒,受力分析如图甲所示,由力的平衡条件得甲乙2mginθ=μFN1+T+F①FN1=2mgcoθ②对于cd棒,受力分析如图乙所示,由力的平衡条件得mginθ+μFN2=T③FN2=mgcoθ④联立①②③④式得:F=mg(inθ-3μcoθ)(2)设金属棒运动速度大小为v,ab棒上的感应电动势为E=BLv⑤E回路中电流I=⑥R安培力F=BIL⑦联立⑤⑥⑦得:mgRv=(inθ-3μcoθ)22.BLFB2l2t09.【答案】(1)Blt0(-μg)(2)mm【解析】(1)设金属杆进入磁场前的加速度大小为a,由牛顿第二定律得F-μmg=ma①设金属杆到达磁场左边界时的速度为v,由运动学公式有v=at0②当金属杆以速度v在磁场中运动时,由法拉第电磁感应定律知产生的电动势为E=Blv③联立①②③式可得FE=Blt0(-μg)④m(2)设金属杆在磁场区域中匀速运动时,金属杆中的电流为I,根据欧姆定律EI=⑤R式中R为电阻的阻值.金属杆所受的安培力为F安=BlI⑥因金属杆做匀速运动,有F-μmg-F安=0⑦联立④⑤⑥⑦式得B2l2t0R=⑧.m10.【答案】BD11.【答案】BD【解析】[ab匀速运动时,ab中感应电流恒定,L1中磁通量不变,穿过L2的磁通量不变,L2中无感应电流产生,cd杆保持静止,A不正确;ab向右加速运动时,L2中的磁通量向下增大,由楞次定律知L2中感应电流产生的磁场方向向上,故通过cd的电流方向向下,cd向右移动,B正确;同理可得C不正确,D正确.]12.【答案】D【解析】[由题意知线圈经过位置2时穿过线圈的磁通量为零,但磁通量的变化率不为零,故A、B均错误;从位置1到位置3的整个过程中,穿过线圈的磁通量是先向外逐渐减小到零,然后向里逐渐增大,由楞次定律知线圈中感应电流的方向始终沿逆时针方向,线圈所受的磁场力的方向始终向右,故C错误,D正确.]暑假作业二电磁感应中综合问题的复习策略1.【答案】AB【解析】[将圆盘看成无数幅条组成,它们都在切割磁感线从而产生感应电动势和感应电流,根据右手定则可知圆盘上感应电流从边缘流向中心,则当圆盘顺时针(俯视)转动时,流过电阻的电流方向从a到b,1EB 对;由法拉第电磁感应定律得感生电动势E=BLv=BL2ω,I=,ω恒定时,I大小恒定,ω大小2R+rB2L4ω2R变化时,I大小变化,方向不变,故A对,C错;由P=IR=知,当ω变为2倍时,P变为原4(R+r)22来的4倍,D错.]2.【答案】BB2L2v【解析】[小灯泡稳定发光,说明导体棒MN匀速运动,则有mgin37°--μmgco37°=0,可得导RL+R体棒MN的运动速度v=5m/;小灯泡消耗的电功率P=I2RL=1W.]3.【答案】C【解析】[由右手定则可知通过金属导线的电流由b到a,即通过电阻R的电流方向为M→R→P,A错误;金属导线产生的感应电动势为BLv,而a、b两点间的电压为等效电路路端电压,由闭合电路欧姆定律可2知,a、b两点间电压为BLv,B错误;金属导线可等效为电源,在电源内部,电流从低电势流向高电势,3所以a端电势高于b端电势,C正确;根据能量守恒定律可知,外力F做的功等于电阻R和金属导线产生的焦耳热之和,D错误.]4.【答案】A5.【答案】AΔB【解析】[在0~1内,据E=S可知感应电动势恒定,感应电流恒定,且电流为逆时针方向,在图象ΔtΔB中为负;1~2内,B不变,i=0;2~3内,由E=·S知i恒定,方向为正.综合分析可知A正确.]Δt6.【答案】A【解析】[因通电导线周围的磁场离导线越近磁场越强,而线框中左、右两边的电流大小相等,方向相反,所以其受到的安培力方向相反,线框的左边受到的安培力大于线框的右边受到的安培力,所以合力与线框的左边受力的方向相同.因为线框受到的安培力的合力先水平向左,后水平向右,根据左手定则,线框处的磁场方向先垂直纸面向里,后垂直纸面向外,根据右手螺旋定则,导线中的电流先为正,后为负,所以选项A正确,选项B、C、D错误.]7.【答案】DEB2L2v【解析】[导线框进入磁场的过程中,线框受到向左的安培力作用,根据E=BLv、I=、F=BIL得F=,RR随着v的减小,安培力F减小,导线框做加速度逐渐减小的减速运动.整个导线框在磁场中运动时,无B2L2v感应电流,导线框做匀速运动,导线框离开磁场的过程中,根据F=,导线框做加速度减小的减速R运动,所以选项D正确.]8.【答案】BCD【解析】[ab杆的速度方向与磁感应强度的方向平行,不切割磁感线,只有cd杆运动切割磁感线.设cdE杆向下运动的速度为v1,根据闭合电路的欧姆定律及法拉第电磁感应定律有I=,E=BLv1,cd杆只受2R到竖直向下的重力mg和竖直向上的安培力作用,因为cd杆与导轨间没有正压力,所以摩擦力为零.由B2L2v12mgR平衡条件得mg=BIL=,解得cd杆向下匀速运动的速度为22.ab杆的受力如图所示,根据平衡2RBL条件可得FN=2mg,F=Ff=2μmg.综上所述,选项B、C、D正确.]9.【答案】BDmg(R+r)BLvm【解析】[导体棒由静止释放后,当a=0时,速度最大,即mg-BL=0,解得vm=,AB2L2R+rBLhBLh项错误.此过程中通过定值电阻的电荷量q=IΔt=·Δt=,B项正确.导体棒克服安培力(R+r)ΔtR+r做的功等于整个电路产生的热量,C项错误.由动能定理知对导体棒有ΔEk=W重+W安,D项正确.]10.【答案】AD ΔΦ【解析】[根据法拉第电磁感应定律得:E=,ΔtE根据闭合电路欧姆定律得:I=,所以导体棒沿着导轨上滑过程中通过R的电量为2REΔΦBdLq=I·Δt=·Δt==,故A正确;由E=BLv知,导体棒返回时随着速度的增大,导体棒产生的感2R2R2R应电动势增大,感应电流增大,由F安=BIL知导体棒受到的安培力增大,由牛顿第二定律知,加速度减小,所以导体棒返回时先做加速度减小的变加速运动,最后做匀速直线运动,故B错误;根据能量守恒定律知,导体棒沿着导轨上滑过程中回路中产生的总热量为121112Q=mv0-mgLinθ=(mv20-mgL),电阻R上产生的热量为QR=Q=(mv0-mgL),故C错误;2224根据功能关系可知,导体棒沿着导轨上滑过程中克服安培力做的功等于回路中产生的总热量,即W=Q 12=(mv0-mgL),故D正确.所以选A、D.]2Q11.【答案】(1)4倍(2)+28lmg【解析】(1)设磁场的磁感应强度大小为B,cd边刚进入磁场时,线框做匀速运动的速度为v1,cd边上的感应电动势为E1,由法拉第电磁感应定律,有E1=2Blv1①E1设线框总电阻为R,此时线框中电流为I1,由闭合电路欧姆定律,有I1=②R设此时线框所受安培力为F1,有F1=2I1lB③由于线框做匀速运动,其受力平衡,有mg=F1④mgR由①②③④式得v1=22⑤4BlmgR设ab边离开磁场之前,线框做匀速运动的速度为v2,同理可得v2=22⑥Bl由⑤⑥式得v2=4v1⑦(2)线框自释放直到cd边进入磁场前,由机械能守恒定律,有2mgl=mv2⑧21线框完全穿过磁场的过程中,由能量守恒定律,有112mg(2l+H)=mv2-mv+Q⑨2221Q由⑦⑧⑨式得H=+28l.mg12.【答案】(1)4.5C(2)1.8J(3)5.4J【解析】(1)设金属棒匀加速运动的时间为Δt,回路的磁通量的变化量为ΔΦ,回路中的平均感应电动势ΔΦ为E,由法拉第电磁感应定律得E=①Δt其中ΔΦ=Bl某②设回路中的平均电流为I,由闭合电路欧姆定律得EI=③R+r则通过电阻R的电荷量为q=IΔt④联立①②③④式,得q=代入数据得q=4.5C(2)设撤去外力时金属棒的速度为v,对于金属棒的匀加速运动过程,由运动学公式得v2=2a某⑤1设金属棒在撤去外力后的运动过程中克服安培力所做的功为W,由动能定理得W=mv2⑥2撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2=-W⑦联立⑤⑥⑦式,代入数据得Q2=1.8J⑧Bl某R+r(3)由题意知,撤去外力前、后回路中产生的焦耳热之比Q1∶Q2=2∶1,可得Q1=3.6J⑨在金属棒运动的整个过程中,外力F克服安培力做功,由功能关系可知WF=Q1+Q2⑩由⑧⑨⑩式得WF=5.4J.暑假作业三交变电流的产生和描述1.【答案】C【解析】[我国居民日常生活所用交流电压的有效值为U有效=220V,交流电的频率为f=50Hz,所以交1-流电压的最大值为Um=2U有效=2202V≈311V,周期为T==0.02=2某102,可见,只有选项Cf正确.本题答案为C.]2.【答案】BC【解析】[t=0时刻穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率为零,故电压为零,A错.读图得两次周期ω1之比为2∶3,由转速n==得转速与周期成反比,故B正确.读图得a的最大值为10V,ω=5πrad/,2πT由交流电感应电动势的瞬时值表达式e=Eminωt(V)(从线圈在中性面位置开始计时)得,u=10in5πt(V),220故C正确.交流电的最大值Em=nBSω,所以根据两次转速的比值可得,交流电b的最大值为某10V=33V,故D错.]3.【答案】D1Im2【解析】[该交变电流通过定值电阻R后,在一个周期内产生的热量为Q=某()RT=I2RT,解得I=1A,22选项D正确.]4.【答案】CD【解析】[根据右手定则,线圈中感应电流的方向为adcba,A错;当线圈转至图示位置时,线圈中感应电动势应为最大值Em=nBl1l2ω,此时,穿过线圈磁通量随时间的变化率最大,B错,C对;线圈ad边所nBl1l2ωn2B2l1l22ω受安培力的大小F=nBIl2=nBl2=,D对.]RR5.【答案】BC【解析】[当线框进入磁场过程中,根据E=BR2ω可得,感应电动势恒定,感应电流恒定,不是正弦式2交流电,A错误,C正确;当线框进入磁场时,根据楞次定律可得,两线框中的感应电流方向为逆时针,当线框穿出磁场时,根据楞次定律可得,线框中产生的感应电流为顺时针,所以感应电流的周期和线框T 运动周期相等,B正确;线框N在完全进入磁场后有时间内穿过线框的磁通量不变化,没有感应电动势4T3T产生,即线框N在0~和~T内有感应电动势,其余时间内没有;而线框M在整个过程中都有感应电44动势,即便两导线框电阻相等,两者的电流有效值不会相同,D错误.]6.【答案】BC【解析】[由交变电流有效值和最大值的关系可知线圈产生的电动势的有效值为2E,选项A错误;由2m2π题意知线圈产生的电动势的最大值为Em=BSω=BS,故线圈转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值BST0EmT0=,选项B正确;线圈转动过程中磁通量变化率的大小等于产生的感应电动势的大小,选项C正确;2π正弦式交变电流一个周期内电流方向变化两次,经过2T0的时间,通过线圈电流的方向改变4次,选项D错误.7.【答案】AC2π【解析】[电流表的示数为交变电流的有效值10A,A项正确;由ω=可得,线圈转动的角速度为ωT=100πrad/,B项错误;0.01时,电路中电流最大,故该时刻通过线圈的磁通量最小,即该时刻线圈平面与磁场平行,C项正确;根据楞次定律可得,0.02时电阻R中电流的方向自左向右,D项错误.]8.【答案】BDΔΦ【解析】[t=0.005时,磁感应强度最大,磁通量最大,而E==0,A错误;t=0.01时感应电Δt流的方向与0.005~0.01内电流方向相同,由楞次定律可知,感应电流的方向沿顺时针方向,B正确;t=0.015时的瞬时电流为零,但电流表的示数为有效值,不等于零,C错误;线框中产生的感应电动10πr222E2势的最大值Em=BSω=10πr,一个周期内产生的热量Q=某0.02=R222Rπr某0.02=,D正确.]44R9.【答案】D2π【解析】[由图可以看出该交变电流的周期T=0.02,则线圈转动的角速度ω==100πrad/=314Trad/,A错误;Em=nBSω,转速提高1倍,电压的最大值变为原来的2倍,有效值、瞬时值都要发生变U2化,电流也会发生变化,B错误;电热丝两端的电压U=E=902V,电热丝的发热功率P==1800R+rRRW,C错误,D正确.]10.【答案】B【解析】[该线圈产生的交流电动势峰值Em=NBSω=502V,A项错误;因为该线圈产生的交流电不是E2TE′2Em完整的正弦式交流电,只有一半,所以根据有效值的定义得某=T,E =,联立解得电动势有效R2R2值E′=252V,B项正确;电容器的耐压值至少为502V,C项错误;电容器的电容C变大时,容抗变小,电容器的充放电电流增大,D项错误.]11.【答案】D【解析】[设电灯的阻值为R,正弦式交变电压的有效值与峰值的关系是U=Um,由于一个周期内半个周2Um期有交变电压,一个周期内交变电流产生的热量为Q=2RTUm2T·=·,设交变电压的有效值为U,22R2Um2TU2Um由电流热效应得Q=·=·T,所以该交变电压的有效值U=,D正确.]2R2R212.【答案】D1T2【解析】[线框进入磁场和穿出磁场产生的感应电动势均为E=BωL,产生感应电动势的时间均为,则28BωL22TBL2ω2一个周期产生的电热Q=()R某某2=IRT,解得I=,选D.]2R84R13.【答案】ADU12U02【解析】[第一次,灯泡两端电压的有效值为U1=,功率P1==.第二次,设灯泡两端电压的有效R2R2U0值为U2,则U0R2+-U02RTU22=T,解得U2=2R5U25U0U0,功率P2==,则P1∶P2=1∶5,故B、C2R2R22错误,A、D正确.]14.【答案】AC【解析】[根据题述两个相邻正负尖峰电压所对应的时间差为Δt,可得交变电流周期T=2Δt,驱动轴转动的角速度ω=的有效值不是U=2ππ=,选项A正确.由于产生的交变电流不是按照正弦规律变化的,线圈电压ΔtΔt2Um,选项B错误.根据法拉第电磁感应定律,感应电动势与磁通量变化率成正比,Um2=nkm,穿过线圈磁通量变化率的最大值km=,选项C正确.相邻两个向上尖峰时间内,线圈电压的平ΔΦ均值U=n,因为线圈转过一个完整的周期,磁通量变化量ΔΦ=0,所以电压平均值等于零,选项D2Δt错误.]Umn暑假作业四变压器电能的输送。
1.【答案】D【解析】试题分析:要使物体沿水平方向抛出而不落回星球表面,需要达到第一宇宙速度,恰好由重力提供向心力,可以求得第一宇宙速度. 解:根据万有引力提供向心力,即=mr=n 2R在地球表面附近,万有引力等于重力得: G=m,解得:v=.故选:D . 【点评】本题是常见的竖直上抛运动和万有引力的综合应用问题,它们之间联系的桥梁是重力加速度是g . 2.【答案】C 【解析】试题分析:万有引力提供向心力22Mm v G m R R =,又在星球表面上.'2Mm G m g r ='星,由题意知:g 星=16g.解得v 116gr 故该星球的第二宇宙速度v 22113gr C 正确考点:考查了万有引力定律的应用【名师点睛】物体在星球上或在星球附近(不做圆周运动)利用万有引力等于重力求解;如:求解星球表面的加速度.物体围绕星球做圆周运动,利用万有引力提供向心力求解.如:求解向心加速度,线速度,角速度,周期,第一宇宙速度等 3.【答案】B 【详解】A .根据题意,由22212Mm Gm R R Tπ=() 可知,该行星的质量23216R M GTπ= A 错误; B .由222()Mm Gm r r Tπ= 把行星的质量代入,即可得出34r R =B 正确;C .行星地面物体的重力和支持力的合力提供向心力224N mg F m R Tπ-=又2Mmmg GR = 23216R M GT π=代入得2212N mRF Tπ= 由牛顿第三定律知,质量为m 的物体对该行星赤道表面的压力2212NmRF Tπ'= C 错误;D .该行星的卫星最大环绕速度是贴着该行星表面飞行的速度,由22Mm v G m R R= 可知本题算不出具体数据,D 错误。
故选B 。
4.【答案】D 【详解】A .双星系统具有相同的角速度,所以星球A 的周期与星球B 的周期相等,故A 错误; B .根据万有引力提供向心力2A B A BA B m m Gm a a m L== 可得星球A 的向心加速度与星球B 的加速度之比为::9:1B A A B a a m m ==故B 错误;C .双星靠相互间的万有引力提供向心力,则向心力的大小相等,则有222A BA AB B m m Gm r m r Lωω== 可得两星球的轨道半径r A :r B =9:1故C 错误; D .根据v r ω=可得两星球的轨道速度大小v A :v B =9:1故D 周期。
高二物理暑假作业一、单项选择题13.在下列几种电流的波形图中,不能..表示交变电流的是ABCD14.如右图所示,在匀强磁场B 中放一电阻不计的平行金属导轨,导轨跟固定的大矩形导体环M 相连接,导轨上放一根金属导体棒ab 并与导轨紧密接触,磁感应线垂直于导轨所在平面.若导体棒匀速地向右做切割磁感线的运动,则在此过程中M 所包围的固定闭合小矩形导体环N 中电流表内A .有自下而上的恒定电流B .有自上而下的恒定电流C .电流方向周期性变化D .没有感应电流15.如图所示,一小车静止在光滑水平面上,质量不等的甲,乙两人分别站在左右两侧,整个系统原来静止,则当两人同时相向走动时 A .要使小车静止不动,甲,乙速率相等 B .要使小车向左运动,甲的速率必须比乙的大 C .要使小车向左运动,甲的动量必须比乙的大 D .要使小车向左运动,甲的动量必须比乙的小16.一矩形线圈位于一个方向垂直线圈平面向里的磁场中,如图a 所示,磁感应强度B 随t 的变化规律如图b 所示.以I 表示线圈中的感应电流,以图a 线圈上箭头所示方向的电流为正,则以下的i -t 图中正确的是ABCD17.下列说法正确的是A .天然放射现象说明了原子核具有复杂结构B .放射性物质的温度升高,其半衰期减小C .核裂变与核聚变都伴有质量亏损D .氢原子从n =4的能级跃迁到n =2的能级要吸收光子18.质量为M 、内壁间距为L 的箱子静止于光滑的水平面上,箱子中间有一质量为m 的小物块,小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ.初始时小物块停在箱子正中间,如图所示.现给小物块一水平向右的初速度v ,小物块与箱壁碰撞N 次后恰又回到箱子正中间,井与箱子保持相对静止.设碰撞都是弹性的,则整个过程中,系统损失的动能为 A .212mv B .2)(2v m M Mm+C .12N mgL μD .mgL N μ19.如右图所示,理想变压器副线圈通过输电线接两个相同的灯泡 L 1和L 2,输电线的等效电阻为R 。
浑源七中2023年3月22日高二物理假期作业一、单选题(共8小题)1. (4分)以下现象中属于涡流现象的应用的是( )A. 某家用电烤箱B. 监考老师手中的探测仪C. 高压带电作业屏蔽服D. 车载充电器2. (4分)如图甲所示,一个圆形线圈的匝数n=100,线圈面积S=200 cm2,线圈的电阻r=1 Ω,线圈外接一个阻值R=4 Ω的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化规律如图乙所示.下列说法中正确的是( )A. 线圈中的感应电流沿顺时针方向B. 电阻R两端的电压随时间均匀增大C. 电阻R两端的电压保持0.1 V不变D. 通过电阻R的电流为0.02 A3. (4分)如图甲所示,矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直纸面向里,磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示,若规定顺时针方向为感应电流的正方向,下列各图中正确的是( )A. B.C. D.4. (4分)如图所示的区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.一个总电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴匀速转动(O轴位于磁场边界),周期为T,t =0时刻线框置于如图所示位置,则线框内产生的感应电流的图像为(规定电流顺时针方向为正)( )A. B.C. D.5. (4分)如图所示,在一匀强磁场中有一U形导线框abcd,线框处于水平面内,磁场与线框平面垂直,R为一电阻,ef为垂直于ab的一根导体棒,它可在ab、cd上无摩擦地滑动.杆ef及线框中导线的电阻均可不计.开始时,给ef一个向右的初速度,则( )A. ef将减速向右运动,但不是匀减速B. ef将匀减速向右运动,最后停止C. ef将匀速向右运动D. ef将往返运动6. (4分)如图所示是法拉第做电磁感应实验的示意图,分析这个实验,下列说法中正确的是( )A. 闭合开关S的瞬间,电流表G中有b→a的感应电流B. 断开开关S的瞬间,电流表G中有b→a的感应电流C. 闭合开关S后,滑动变阻器滑动触头向左移动,电流表G中有b→a的感应电流D. 闭合开关S后,滑动变阻器滑动触头向右移动,电流表G中有b→a的感应电流7. (4分)如图所示,电路中A、B、C是三个完全相同的灯泡,L是一个自感系数很大、直流电阻为零的自感线圈,原来开关S是闭合的,三盏灯泡均发光.某时刻将开关S断开,则下列判断正确的是( )A. M点电势高于N点,A灯闪亮后缓慢熄灭B. M点电势高于N点,B、C灯闪亮后缓慢熄灭C. N点电势高于M点,B、C灯不会闪亮只是缓慢熄灭D. N点电势高于M点,B、C灯闪亮后缓慢熄灭8. (4分)如图所示,相距为L的两根足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ,上端接有定值电阻R,其余电路电阻都不计,匀强磁场垂直于导轨平面向下,磁感应强度大小为B.现将质量为m 的导体棒由静止释放,当棒下滑到稳定状态时,速度为v.下列说法错误的是( )A. 导体棒达到稳定状态前做加速度减小的加速运动B. 当导体棒速度达到时加速度大小为g sinθC. 导体棒的a端电势比b端电势高D. 导体棒达到稳定状态后,电阻R产生的焦耳热等于重力所做的功二、多选题(共4小题)9. (4分)下列图像描述的电流属于交变电流的是( )A. B.C. D.10. (4分)如图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,为交流电流表.线圈绕垂直于磁场方向且与线圈共面的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示.以下判断正确的是( )A. 通过电阻R的电流的最大值为10AB. 线圈转动的角速度为50π rad/sC. 0.01 s时线圈平面与磁场方向平行D. 0.02 s时电阻R中电流的方向自右向左11. (4分)关于感应电动势,下列说法正确的是( )A. 穿过回路的磁通量越大,回路中的感应电动势一定越大B. 穿过回路的磁通量变化量与线圈的匝数无关,回路中的感应电动势与线圈的匝数有关C. 穿过回路的磁通量的变化率为零,回路中的感应电动势一定为零D. 某一时刻穿过回路的磁通量为零,回路中的感应电动势一定为零12. (4分)如图,方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨,两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上,导体棒垂直于导轨放置.t=0时,棒ab以初速度v0沿导轨向右滑动.两导体棒的质量都为m,两导体棒接入回路的电阻都为R,其余部分的电阻忽略不计,磁感应强度为B,两导轨间距为L,下列说法正确的是( )A. 两导体棒最后的速度都为零B. 导体棒ab的最大加速度为C. 导体棒cd产生的电热为D. 通过导体棒cd的电荷量为三、实验题(共2小题)13. (6分)如图所示,在图(1)中,G为指针在中央的灵敏电流计连接在直流电路中时的偏转情况.今使它与一线圈串联进行电磁感应实验,则图(2)中的条形磁铁的运动方向是________;图(3)中电流计的指针将向__________偏转;图(4)中的条形磁铁上端为________极.14. (8分)(1)如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置:①如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后,将A线圈迅速插入B线圈中,电流计指针将________偏转(填“向左”“向右”或“不”);②连好电路后,并将A线圈插入B线圈中后,若要使灵敏电流计的指针向左偏转,可采取的操作是________;A.插入铁芯B.拔出A线圈C.变阻器的滑片向左滑动D.断开开关S瞬间(2)G为指针零刻度在中央的灵敏电流表,连接在直流电路中时的偏转情况如图甲中所示,即电流从电流表G的左接线柱流入时,指针也从中央向左偏.今把它与一线圈串联进行电磁感应实验,则图乙中的条形磁体的运动方向向________(填“上”或“下”);图丁中的条形磁体下端为________极(填“N”或“S”).四、计算题(共4小题)15. (7分)如图甲,1 000匝的线圈(图中只画了1匝)两端与一个R=4 Ω的电阻相连,线圈面积S=2×10-2m2、电阻r=1 Ω。
2022学年下学期高二物理新教材暑假巩固练习及答案专题3热力学定律一、选择题:第1~5题为单选题,第6~10题为多选题。
1.人类不但掌握了精准测温控温的方法,还可以人工产生高热和深冷,在高热和深冷的“世界”里不断发现新的科学奇迹,下列关于热力学定律的说法正确的是( )A.外界对物体做功,物体的内能必定增加B.一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的C.所有符合能量守恒定律的宏观过程都能自发的进行D.可能从单一热源吸收热量,使之完全变为功而不引起其他影响2.绝热容器内封闭一定质量的理想气体,气体分子的速率分布如下图所示,横坐标表示速率v,纵坐标表示某一速率区间的分子数占总分子数的百分比N,经过一段时间分子的速率分布图由状态①变为②,则由图可知()A.气体的温度一定降低B.气体的压强一定减小C.气体的内能一定增大D.气体一定对外界做功3.如图所示,一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成,轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片,轻推转轮后,进入热水的叶片因伸展面“划水”,推动转轮转动。
离开热水后,叶片形状迅速恢复,转轮因此能较长时间转动。
下列说法正确的是()A.转轮依靠自身惯性转动,不需要消耗外界能量B.转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身C.叶片在热水中吸收的热量大于在空气中释放的热量D.因为转动的叶片不断搅动热水,所以水温最终会升高4.如图所示,气缸和活塞与外界均无热交换,中间有一个固定的导热性良好的隔板,封闭着两部分气体A和B,活塞处于静止平衡状态。
现通过电热丝对气体A加热一段时间,后来活塞达到新的平衡,不计气体分子势能,不计活塞与气缸壁间的摩擦,大气压强保持不变,则下列判断正确的是()A.气体A吸热,内能增加B.气体B吸热,对外做功,内能不变C.气体A分子的平均动能减小D.气体B分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数增大5.如图,一定质量的理想气体由状态a经状态b变化到状态c,已知气体由从状态a变化到状态b的过程中外界对气体做功为W1,同时向外界放出热量Q1;从状态b变化到状态c过程中外界对气体做功为W2,与外界的热交换量为Q2,下列说法正确的是()A.气体在状态a、状态b、状态c时的内能相等B.W2=3W1C.Q1+Q2=2p0V0D.W1+W2=Q1+Q26.下列说法正确的是()A.晶体均有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点B.熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增加的方向进行C.干湿泡湿度计中两只温度计的读数相差越大,说明空气的相对湿度越大D.对于一定质量的理想气体,如果压强不变,体积增大,那么它一定从外界吸热7.如图所示为电冰箱的工作原理示意图。
2022学年下学期高二物理新教材暑假巩固练习及答案专题7电学综合测试一、选择题:第1~10题为单选题,第11~14题为多选题。
1.以下物理量为矢量,且单位正确的是()A.电流:A B.功(或能):eVC.磁通量:Wb D.磁感应强度:T2.如图所示,边长为a的正方形导体框处在匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,给导体框通入图示电流I,则整个导体框受到的安培力大小为()A.BIa B.2BIaC.2BIa D.03.如图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O点为半圆弧的圆心,∠MOP=60°。
电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点,这时O点电场强度的大小为E1;若将N点处的点电荷移至P点,则O点的场强大小变为E2,E2与E1之比为()A.1∶2B.2∶1C.3:2D.3:44.如图所示,虚线a、b、c代表电场中一族等势线,相邻等势线之间的电势差相等,实线为一带电质点(重力不计)仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,据此可知()A.a、b、c三条等势线中,a的电势最高B.电场中Q点处的电场强度大小比P点处大C.该带电质点在P点处受到的电场力比在Q点处大D.该带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大5.如图所示的U-I图像中,直线a为电源的路端电压与电流的关系,直线b、c分别是电阻R1、R2的电压与电流的关系。
若将这两个电阻分别直接与该电源连接成闭合电路,则下列说法正确的是()A.电阻R1大于电阻R2B.R1接在电源上时,电源的输出功率较大C .R 2接在电源上时,电源的输出功率较大D .两种情况下,电源的输出功率相等6.理想变压器与电阻R 1、R 2及滑动变阻器R 连接成如图所示电路,a 、b 两端接电压恒定的正弦交流电源。
现使变阻器滑片P 向左滑动,则下列说法中正确的是()A .流过R 1的电流减小B .R 2两端的电压变大C .变阻器R 两端电压变大D .电源的输出功率变小7.如图,真空室内存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁场内有一块足够长的感光板ab ,板面与磁场方向平行,在距离感光板l 处,有一个点状的放射源S ,它能向纸面内各个方向发射质量为m 、电荷量为q 、速率均为v 的带正电的粒子,已知磁感应强度大小mv B ql =,则同一时刻发射出的粒子到达感光板ab 的时间之差的最大值为()A .7π3lv B .7π6lv C .πlv D .3π4lv8.如图所示,在某实验室真空实验区的竖直平面内有一充满电的平行板,其上极板带正电且接地,两极板间P 点悬停一带电油滴,现将上极板微微上移,则()A .该油滴带正电B .该油滴会加速下落C .该油滴的电势能将增大D .该油滴会先下降然后重新悬停在某一位置9.如图所示,在光滑的水平面上,有一竖直向下的匀强磁场分布在宽度为L 的区域内,现有一个边长为l (l <L )的正方形闭合线圈以垂直于磁场边界的速度向右滑过磁场,ab 边刚刚进入磁场时线圈的速度为v 0,cd 边刚刚出磁场时线圈的速度为v (v <v 0),那么cd 边刚刚进入磁场时()A .线圈的速度大于02v v +B .线圈的速度等于02v v+C .线圈的速度小于02v v +D .以上A 、C 均有可能,而B 不可能10.空间存在电场,沿电场方向建立直线坐标系Ox ,使Ox 正方向与电场强度E 的正方向相同,如图所示为在Ox 轴上各点的电场强度E 随坐标x 变化的规律。
第二十二天受力分析(二)1.如图所示,物体P放在粗糙水平面上,左侧用一根轻弹簧与竖直墙相连,物体静止时弹簧的长度小于原长.若再用一个从0开始慢慢增大的水平力F向右拉P,直到拉动,那么在P被拉动之前的进程中,弹簧对P的弹力F T的大小和地面对P的摩擦力F f的大小的转变情形是( )A.弹簧对P的弹力F T始终增大,地面对P的摩擦力始终减小B.弹簧对P的弹力F T维持不变,地面对P的摩擦力始终增大C.弹簧对P的弹力F T维持不变,地面对P的摩擦力先减小后增大D.弹簧对P的弹力F T先不变后增大,地面对P的摩擦力先增大后减小2.如图所示,小车M在恒力的作用下,沿水平地面作直线运动,由此可判定( ) A.若地面滑腻,则小车必然受三个力作用B.若在地面粗糙,则小车可能受三个力作用C.若小车作匀速运动,则小车必然受四个力作用D.若小车作加速运动,则小车可能受三个力作用3.如图所示,自卸货车静止在水平地面上,车箱在液压机的作用下倾角θ缓慢增大,在货物m相对车箱维持静止的进程中,下列说法正确的是( )A.货物对车箱的压力变小 B.货物受到的摩擦力变小C.地面对货车的摩擦力增大 D.地面对货车的支持力增大4.如图所示,必然质量的物体通太轻绳悬挂,结点为O.人沿水平方向拉着OB绳,物体和人均处于静止状态.若人的拉力方向不变,缓慢向左移动一小段距离,下列说法正确的是( )A.OA绳中的拉力先减小后增大B.OB绳中的拉力不变C.人对地面的压力慢慢减小D.地面给人的摩擦力慢慢增大10N和5.重15N的物体由OP.OM两条绳拉住,OP与竖直方向成 角,若OP.OM能经受的最大拉力别离为3 15N.问为了维持绳不被拉断,θ角的最大值等于多少?6.如图所示,长方形斜面倾角为370,其长AD为0.8m,宽AB为0.6m,一重为25N的木块原先在斜面体上部,它与斜面间的动摩擦因数为,要使木块沿对角线AC方向匀速下滑,需要对它施加方向平行于斜面的多大力?(sin370 = ).7.如图(a)所示,将一条轻而柔软的细绳一端拴在天花板上的A点。
暑假作业21姓名班级学号完成日期家长签字1.以下说法正确的是()A.宏观与热有关的自发的物理过程都是不可逆的B.单晶体有固定的熔点,多晶体没有固定的熔点C.在温度不变的情况下,减小液面上方饱和汽的体积时,饱和汽的压强增大D.教室内看到透过窗子的“阳光柱”里粉尘颗粒杂乱无章的运动,这种运动是布朗运动2.矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的感应电流与时间关系如图。
则()A.交变电流的有效值为52AB.交变电流的周期为0.2sC.交变电流的频率为50HzD.t=0.1 s时线圈磁通量为零3.关于晶体和非晶体,下列说法正确的是()A.明矾、云母、松香、味精都属于晶体B.在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能也保持不变C.在合适的条件下,某些晶体可以转化为非晶体,某些非晶体也可以转化为晶体D.由于多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的,所以多晶体是各向异性的4.景颇族的祖先发明的点火器如图所示,用牛角做套筒,木制推杆前端粘着艾绒。
猛推推杆,艾绒即可点燃,对筒内封闭的气体,在此压缩过程中()A.气体温度升高,压强不变B.气体温度升高,压强变大C .气体对外界做正功,气体内能增加D .外界对气体做正功,气体内能减少5.教室内的气温会受到室外气温的影响,如果教室内上午10时的温度为15 ℃,下午2时的温度为25 ℃,假设大气压强无变化,则下午2时与上午10时相比较,房间内的( )A .空气分子密集程度增大B .空气分子的平均动能增大C .空气分子的速率都增大D .空气质量增大6.如图所示,某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中。
设水温均匀且恒定,筒内空气无泄漏,不计气体分子间相互作用,则被淹没的金属筒在缓慢下降过程中,筒内空气体积减小( )A .从外界吸热B .内能增大C .向外界放热D .内能减小7.下列四幅图分别对应四种说法,其中正确的是( )A .微粒运动就是物质分子的无规则热运动,即布朗运动B .当两个相邻的分子间距离为r 0时,它们间相互作用的引 力和斥力大小相等C .食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的D .小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用8.如图1所示,边长为m 1=L 的正方形线圈abcd ,匝数为100=n 匝,电阻为Ω=1r ,外电路的电阻为Ω=4R ,线圈处于一变化的磁场中,磁场垂直于线圈平面,磁场方向规定向外为正,磁场的变化规律如图2所示,求:(1)s 5.0=t 时,电阻R 两端电压;s 6=t 这段时间内,电阻R 上产生的热量。
预习22 电磁波的发现及应用一、电磁场与电磁波1.麦克斯韦电磁场理论(1)变化的磁场产生电场①在变化的磁场中放一个闭合的电路,由于穿过电路的磁通量发生变化,电路中会产生感应电流.这个现象的实质是变化的磁场在空间产生了电场.①即使在变化的磁场中没有闭合电路,也同样要在空间产生电场.(2)变化的电场产生磁场变化的电场也相当于一种电流,也在空间产生磁场,即变化的电场在空间产生磁场.2.电磁场:变化的电场和变化的磁场所形成的不可分割的统一体.3.电磁波(1)电磁波的产生:周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替产生,由近及远向周围传播,形成电磁波.(2)电磁波的特点①电磁波可以在真空中传播.①电磁波的传播速度等于光速.①光在本质上是一种电磁波.即光是以波动形式传播的一种电磁振动.(3)电磁波的波速①波速、波长、频率三者之间的关系:波速=波长×频率.电磁波的波速c与波长λ、频率f的关系是c=λf.①电磁波在真空中的传播速度c=3×108 m/s.二、电磁波谱与电磁波的能量1.电磁波谱(1)概念:按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱,叫作电磁波谱.(2)各种电磁波按波长由大到小排列顺序为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线.(3)各种电磁波的特性①无线电波:用于广播、卫星通信、电视等信号的传输.①红外线:用于加热理疗等.①可见光:照亮自然界,也可用于通信.①紫外线:用于灭菌消毒.①X射线和γ射线:用于诊断病情、摧毁病变的细胞.2.电磁波的能量(1)光是一种电磁波,光具有能量.(2)电磁波具有能量,电磁波是一种物质.例题1:下列关于麦克斯韦的电磁场理论说法正确的是()A.变化的磁场产生的电场一定是变化的B.不均匀变化的电场产生均匀变化的磁场,均匀变化的磁场产生不均匀变化的电场C.稳定的磁场产生不稳定的电场D.周期性变化的磁场在周围空间产生的变化电场【答案】D【解析】A.均匀变化的磁场产生稳定的电场,选项A错误;B.不均匀变化的电场不一定产生均匀变化的磁场,均匀变化的磁场产生稳定的电场,选项B错误;C.稳定的磁场不产生电场,选项C错误;D.周期性变化的磁场在周围空间产生的同频率变化电场,选项D正确。
热力学定律气体1.一定质量的气体,气体分子之间的相互作用可忽略不计,现使其温度降低而压强变大,达到新的平衡后()A.气体的密度变大B.气体分子无规则运动的平均动能变小C.每个气体分子无规则运动的速率都变大D.每个气体分子无规则运动的速率都变小解析:一定质量的气体,气体分子间的相互作用力可忽略不计,当使其温度降低而压强变大,达到新的平衡后体积减小,所以气体的密度变大,气体分子无规则运动的平均动能变小,速率大的分子数目减少,速率小的分子数目增多,在某一时刻对于单个分子来说,有的分子无规则运动的速率可能增大,有的也可能减小.故只有A、B选项正确.答案:AB2.(2018·保定模拟)下列说法中正确的是()A.任何物体的内能就是组成该物体的所有分子热运动动能的总和B.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C.做功和热传递在改变内能的方式上是不同的D.满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行解析:内能的改变有两种方式:做功是不同形式能间的转化,热传递是同种形式能间的转移,故C选项正确.内能是物体内所有分子动能和势能之和,故A项错.由热力学第二定律可知:热机的效率达不到100%,且一切与热现象有关的宏观过程都是有方向性的,故B、D均错.答案:C3.地面附近有一正在上升的空气团,它与外界的热交换忽略不计.已知大气压强随高度增加而降低,则该气团在此上升过程中(不计气团内分子间的势能) ()A.体积减小,温度降低B.体积减小,温度不变C.体积增大,温度降低D.体积增大,温度不变解析:气团上升过程中,压强减小,体积增大,气体对外界做功,根据热力学第一定律ΔU=W+Q,Q=0,W为负值,ΔU也为负值,温度降低,故C正确.答案:C4.如图1所示,活塞将一定质量的气体封闭在直立圆筒形导热的气缸中,活塞上堆放细砂,活塞处于静止,现对气体缓慢加热,同时逐渐取走细砂,使活塞缓慢上升,直到细砂全部取走,若活塞与气缸之间的摩擦力可忽略,则在此过程中()A.气体压强可能增大,内能可能不变B.气体从外界吸热,内能一定增加C.气体对外做功,内能一定减小D.气体对外做功,气体温度可能不变解析:“逐渐取走细砂,使活塞缓慢上升”,说明气体压强减小,对外做功,A错误;因为导热的气缸在加热过程中,对外做功,气体内能可能增加、可能不变、也可能减小,B、C错误,D正确.答案:D5.热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象.所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把流散的能量重新收集、利用.下列关于能量耗散的说法中正确的是()A.能量耗散说明能量不守恒B.能量耗散不符合热力学第二定律C.能量耗散过程中能量仍守恒D.能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程具有的方向性解析:能量耗散是指能量转化的过程中能量的散失,说明自然界中的宏观热现象的发展过程是有方向性的,符合热力学第二定律,且不违背能量守恒定律,故C、D正确.答案:CD6.(2018·孝感模拟)柴油机使柴油燃料在它的气缸中燃烧,产生高温高压的气体,燃料的化学能转化为气体的内能,高温高压的气体推动活塞做功,气体的内能又转化为柴油机的机械能.燃烧相同的燃料,输出的机械能越多,表明柴油机越节能.是否节能,是衡量机器性能好坏的重要指标.有经验的柴油机维修师傅,不用任何仪器,只要将手伸到柴油机排气管附近,去感知一下尾气的温度,就能够判断出这台柴油机是否节能,真是“行家伸伸手,就知有没有”,关于尾气的温度跟柴油机是否节能之间的关系,你认为正确的是()A.尾气的温度越高,柴油机越节能B.尾气的温度越低,柴油机越节能C.尾气的温度高低与柴油机是否节能无关D.以上说法均不正确解析:气体的内能不可能完全转化为柴油机的机械能,柴油机使柴油燃料在气缸中燃烧,产生高温高压气体,是一个高温热源,而柴油机排气管排出的尾气是一个低温热源.根据能量守恒,这两个热源之间的能量差就是转换的机械能,燃烧相同的燃料,要想输出的机械能越多,尾气的温度就要越低,综上所述,只有B正确.答案:B7.(2018·全国卷Ⅱ)如图2所示,水平放置的密封气缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分,隔板可在气缸内无摩擦滑动,右侧气体内有一电热丝.气缸壁和隔板均绝热.初始时隔板静止,左右两边气体温度相等.现给电热丝提供一微弱电流,通电一段时间后切断电源,当缸内气体再次达到平衡时,与初始状态相比()A.右边气体温度升高,左边气体温度不变B.左右两边气体温度都升高C.左边气体压强增大D.右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量解析:右边气体吸收热量后,温度升高,压强增大,隔板不再平衡,向左移动,右侧气体对左侧气体做功,由于隔板和气缸均绝热,使左侧气体的内能增加,温度升高,体积减小,因此左侧气体的压强也增大,当隔板再次平衡时两边压强均增大了,所以选项A错误,选项B、C正确.右侧气体对左侧气体做了功,根据热力学第一定律ΔU=W+Q得右边气体内能的增加量小于电热丝放出的热量,故选项D错误.答案:BC8.(2018·江苏高考)若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变,则在此过程中关于气泡中的气体,下列说法正确的是()A.气体分子间的作用力增大B.气体分子的平均速率增大C.气体分子的平均动能减小D.气体组成的系统一定吸热解析:考虑气体分子间作用力时,分子力是引力,分子间距从大于r0增大,分子力减小,A错误.气泡上升过程中温度不变,分子的平均动能不变,分子的平均速率也不变,B、C错误.气泡上升过程中体积膨胀,克服分子间的引力做功,分子势能增加,内能增大,而对外做功,故气体一定吸收热量,D正确.答案:D9.对一定量的气体,若用N表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数,则()A.当体积减小时,N必定增加B.当温度升高时,N必定增加C.当压强不变而体积和温度变化时,N必定变化D.当压强不变而体积和温度变化时,N可能不变解析:单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数N由体积和温度共同决定.由压强p=NmΔv,N=pmΔv,压强不变,温度T变化,Δv必变化,所以N必定变化.所以C选项正确.答案:C10.如图3所示,两个相通的容器P、Q间装有阀门K,P中充满气体,Q为真空,整个系统与外界没有热交换.打开阀门K后,P中的气体进入Q中,最终达到平衡,则()A.气体体积膨胀,内能增加B.气体分子势能减少,内能增加C.气体分子势能增加,压强可能不变D.Q中气体不可能自发地全部退回到P中解析:气体的膨胀过程没有热交换,可以判断Q=0;由于容器Q内为真空,所以气体是自由膨胀,虽然体积变大,但是气体并不对外做功,即W =0;根据热力学第一定律W+Q=ΔU,由以上可以判断该过程ΔU=0,即气体的内能不变,显然选项A、B错误.由于气体分子间的作用力表现为引力,所以气体体积变大时分子引力做负功,分子势能增加,由此进一步推断分子动能减少,温度降低;体积变大、温度降低,则气体压强变小,所以选项C错误.宏观中的热现象都是不可逆的,所以D正确.答案:D11.取一个横截面积为3 dm2的圆筒,筒内装水0.6 kg,用来测量射到地面的太阳能.在太阳光垂直照射2 min后水的温度升高1℃,已知射到大气顶层的太阳能只有45%到达地面,另外55%被大气吸收和反射而未到达地面,太阳与地球相距1.5×1011 m ,水的比热容为c =4.2×103 J/(kg·℃).请估算太阳辐射的功率. 解析:每秒到达地球表面每平方米的太阳能量为Q 0=cm ·ΔT S ·Δt =4.2×103×0.6×13×10-2×2×60J/(m 2·s) =700 J/(m 2·s), 太阳辐射的功率为P =Q 0η×4πr 2=700×4×3.14×(1.5×1011)245%W ≈4.4×1026 W. 答案:4.4×1026 W12.如图4所示的圆柱形容器内用活塞密封一定质量的气体,已知容器横截面积为S ,活塞重为G ,大气压强为p 0.若活塞固定,密封气体温度升高1℃需吸收的热量为Q 1;若活塞不固定,且可无摩擦滑动,仍使密封气体温度升高1℃,需吸收的热量为Q 2.(1)Q 1和Q 2哪个大些?气体在定容下的比热容与在定压下的比热容为什么会不同?(2)求在活塞可自由滑动时,密封气体温度升高1℃,活塞上升的高度h .解析:(1)设密封气体温度升高1℃,内能的增量为ΔU ,则有 ΔU =Q 1 ① ΔU =Q 2+W②对活塞应用动能定理得: W 内气+W 大气-Gh =0 ③W 大气=-p 0Sh ④ W =-W 内气⑤ 解②③④⑤得:Q 2=ΔU +(p 0S +G )h ⑥ ∴Q 1<Q 2 ⑦由此可见,质量相等的同种气体,在定容和定压两种不同情况下,尽管温度变化相同,但吸收的热量不同,所以同种气体在定容下的比热容与在定压下的比热容是不同的.(2)解①⑥两式得: h =Q 2-Q 1p 0S +G.答案:(1)见解析 (2)Q 2-Q 1p 0S +G。