題目列表(包括答案和解析)
如圖15所示,豎直放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線通以恒定電流,一矩形導(dǎo)電線框abcd與通電導(dǎo)線共面放置,且ad邊與通電導(dǎo)線平行.下列情況下能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( )
A.線框向左平動(dòng)
B.線框與電流方向同向平動(dòng)
C線框以直導(dǎo)線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)
D.線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)
如圖15所示,豎直放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線通以恒定電流,一矩形導(dǎo)電線框abcd與通電導(dǎo)線共面放置,且ad邊與通電導(dǎo)線平行.下列情況下能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( )
A.線框向左平動(dòng)
B.線框與電流方向同向平動(dòng)
C線框以直導(dǎo)線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)
D.線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)
(15分)如圖甲所示,豎直放置的金屬板A、B中間開有小孔,小孔的連線沿水平放置的金屬板C、D的中軸線,粒子源P可以連續(xù)地產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(初速不計(jì)),粒子在A、B間被加速后,再進(jìn)入金屬板C、D間偏轉(zhuǎn)并均能從此電場(chǎng)中射出.已知金屬板A、B間的電壓UAB=U0,金屬板C、D長(zhǎng)度為L,間距d = .兩板之間的電壓UCD隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示.在金屬板C、D右側(cè)有一個(gè)垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在圖示的半環(huán)形帶中,該環(huán)形帶的內(nèi)、外圓心與金屬板C、D的中心O點(diǎn)重合,內(nèi)圓半徑Rl = .磁感應(yīng)強(qiáng)度B0 =.已知粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間遠(yuǎn)小于電場(chǎng)變化的周期(電場(chǎng)變化的周期T未知),粒子重力不計(jì).
(1)求粒子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí),在垂直于板面方向偏移的最大距離;
(2)若所有粒子均不能從環(huán)形磁場(chǎng)的右側(cè)穿出,求環(huán)形帶磁場(chǎng)的最小寬度;
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高考真題
1.【解析】因溫度保持不變,分子的平均動(dòng)能不變,所以選項(xiàng)A錯(cuò);活塞上方液體逐漸流出,理想氣體壓強(qiáng)減小,體積增大,所以氣體分子對(duì)活塞撞擊的次數(shù)減小,單位時(shí)間氣體分子對(duì)活塞的沖量保持減小,由熱力學(xué)第一定律,氣體對(duì)外界做功等于氣體從外界吸收的熱量,選項(xiàng)D對(duì).
【答案】D
2.【解析】由PV/T為恒量,由圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表達(dá)PV乘積,從實(shí)線與虛線等溫線比較可得出,該面積先減小后增大,說明溫度T先減小后增大,內(nèi)能先將小后增大。所以選項(xiàng)B正確
【答案】B
3.【解析】A錯(cuò)誤之處在于氣體分子是無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)的,故失去容器后就會(huì)散開;D選項(xiàng)中沒考慮氣體的體積對(duì)壓強(qiáng)的影響;F選項(xiàng)對(duì)氣溫升高,分子平均動(dòng)能增大、平均速率增大,但不是每個(gè)分子速率增大,對(duì)單個(gè)分子的研究是毫無意義的。
【答案】BCE
4.【解析】初始時(shí),兩室氣體的溫度相同,故分子平均動(dòng)能相等,A錯(cuò);因?yàn)闅飧资墙^熱的,所以氣缸內(nèi)氣體的總的內(nèi)能守恒,由于隔板導(dǎo)熱,重新平衡后兩種氣體溫度仍相同,即氣體內(nèi)能仍相等,所以每種氣體內(nèi)能均不變,B錯(cuò);氫氣通過隔板對(duì)氧氣做功,而內(nèi)能不變,由熱力學(xué)第一定律可知?dú)錃庖欢ㄎ樟藖碜匝鯕獾臒崃浚珻正確;達(dá)到平衡的過程中,氫氣對(duì)氧氣做功,氧氣內(nèi)能增加;熱量從氧氣傳遞到氫氣內(nèi)能又減少,D正確。
【答案】CD
5.【解析】大氣壓是由大氣重量產(chǎn)生的。大氣壓強(qiáng)p==,帶入數(shù)據(jù)可得地球表面大氣質(zhì)量m=5.2×
【答案】B
6.【解析】①由玻意耳定律得:,
式中V是抽成真空后活塞下方氣體體積
由蓋?呂薩克定律得:
解得:T/=1.2T
②由查理定律得:
解得:p2=0.75p0
7.【解析】封閉氣體的壓強(qiáng)等于大氣壓與水銀柱產(chǎn)生壓強(qiáng)之差,故左管內(nèi)外水銀面高度差也為h,A對(duì);彎管上下移動(dòng),封閉氣體溫度和壓強(qiáng)不變,體積不變,B錯(cuò)C對(duì);環(huán)境溫度升高,封閉氣體體積增大,則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升,D對(duì)。
【答案】ACD
8.【解析】(1)由熱力學(xué)第一定律△U = W+Q,代入數(shù)據(jù)得:1.5×105 = 2.0×105+Q,解得Q = -5×104;
(2)由PV/T=恒量,壓強(qiáng)不變時(shí),V隨溫度T的變化是一次函數(shù)關(guān)系,故選擇C圖;
(3)
【答案】(1)答案:放出;5×104;(2)C;增加;(3)7×103(6×103~7×103都算對(duì))
9.【解析】(1)物體間存在分子力,所以要想想使玻璃板離開水面,必須用比玻璃板重力,因?yàn)榉肿娱g存間相互用用力;擴(kuò)散運(yùn)動(dòng),是由于分子永不停息地作無規(guī)律運(yùn)動(dòng)
【答案】小于,分子的無規(guī)律運(yùn)動(dòng).
10.【解析】本題考查玻馬定律,對(duì)氣體作為研究對(duì)象,分第一次加小盒沙子和第二次加沙子兩次列玻馬定律方程求解。
設(shè)大氣和活塞對(duì)氣體的總壓強(qiáng)為p0,加一小盒沙子對(duì)氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)為p,圖8
由玻馬定律得
①
由①式得
②
再加一小盒沙子后,氣體的壓強(qiáng)變?yōu)閜0+2p。設(shè)第二次加沙子后,活塞的高度為h′
′ ③
聯(lián)立②③式解得
h′= ④
【答案】h
11.【解析】由于輪胎容積不變,輪胎內(nèi)氣體做等容變化。設(shè)在T0=293K充氣后的最小胎壓為Pmin,最大胎壓為Pmax。依題意,當(dāng)T1=233K時(shí)胎壓為P1=1.6atm。根據(jù)查理定律
,即解得:Pmin=2.01atm
當(dāng)T2=363K是胎壓為P2=3.5atm。根據(jù)查理定律
,即解得:Pmax=2.83atm
【答案】:Pmax=2.83atm Pmax=2.83atm
12.【解析】(1)設(shè)氣體初態(tài)壓強(qiáng)為p1,體積為V1;末態(tài)壓強(qiáng)為p2,體積為V2,由玻意耳定律
p1V1= p1V1 代入數(shù)據(jù)得p2=2.5 atm
微觀察解釋:溫度不變,分子平均動(dòng)能不變,單位體積內(nèi)分子數(shù)增加,所以壓強(qiáng)增加。
(2)吸熱。氣體對(duì)外做功而內(nèi)能不變,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w吸熱。
【答案】分子平均動(dòng)能不變,單位體積內(nèi)分子數(shù)增加,所以壓強(qiáng)增加p2=2.5 atm
名校試題
1.【解析】因溫度不變,所以內(nèi)能不變,活塞緩慢向右移動(dòng),體積變大,壓強(qiáng)減小,對(duì)外界做功,由熱力學(xué)第一定律必吸收熱量,所以選項(xiàng)BD對(duì)
【答案】BD
2.【解析】由于不計(jì)氣體分子間的作用力,則不考慮分子勢(shì)能,氣體分子的內(nèi)能即為分子的總動(dòng)能。由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B時(shí),氣體的溫度升高,則內(nèi)能增加,而體積增大,氣體對(duì)外做功,據(jù)熱力學(xué)第一定律可知,物體需要從外接吸收熱量。單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)與兩個(gè)因素有關(guān):分子數(shù)密度和分子的平均速率。氣體的體積增大,分子數(shù)密度跟體積有關(guān),體積變大,分子數(shù)密度減;溫度升高,分子的平均速率增大,故而該選項(xiàng)不能確定。氣體溫度升高,分子的平均動(dòng)能增大,但是并非每個(gè)分子的動(dòng)能都增加,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。由于氣體的體積變大,密度減小,氣體對(duì)光的折射率將變小,光在其中的傳播速度會(huì)增大,選項(xiàng)D正確。
【答案】AD
3.【解析】氣體分子距離遠(yuǎn)大于分子大小,所以氣體的體積遠(yuǎn)大于所有氣體分子體積之和,A項(xiàng)錯(cuò);溫度是物體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,是表示分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度的物理量,B項(xiàng)正確;氣體壓強(qiáng)的微觀解釋是大量氣體分子頻繁撞擊產(chǎn)生的,C項(xiàng)正確;氣體膨脹,說明氣體對(duì)外做功,但不能確定吸、放熱情況,故不能確定內(nèi)能變化情況,D項(xiàng)錯(cuò)。
【答案】BC
4.【解析】⑴設(shè)密閉氣體溫度升高
△U=Q1 ①
△U=Q2+W ②
對(duì)活塞用動(dòng)能定理得:
W內(nèi)+W大氣-Gh=0 ③
W大氣=-P0Sh ④
W=-W內(nèi) ⑤
解②③④⑤得:Q2=△U+(P0S+G)h ⑥
∴Q1 <Q2 ⑦
由此可見,質(zhì)量相等的同種氣體,在定容和定壓兩種不同情況下,盡管溫度變化相同,但吸收的熱量不同,所以同種氣體在定容下的熱比容與在定壓下的熱比容不同
⑵解①⑥兩式得:
h=
【答案】(1)質(zhì)量相等的同種氣體,在定容和定壓兩種不同情況下,盡管溫度變化相同,但吸收的熱量不同,所以同種氣體在定容下的熱比容與在定壓下的熱比容不同
(2)
5.【解析】1.BCD
2.(1)ACB過程內(nèi)能增加 ACB過程中 W1=-280J,Q1=410J
由熱力學(xué)第一定律 UB-UA=W1+Q1=130J
氣體內(nèi)能的變化量為130J
(2)BDA過程中氣體放熱
因?yàn)橐欢ㄙ|(zhì)量理想氣體的內(nèi)能只是溫度的函數(shù),BDA過程中氣體內(nèi)能變化量
UA-UB=-130J 又因氣體對(duì)外界做功200J
由熱力學(xué)第一定律 UA-UB=W2+Q2
Q2=-330J 放出熱量330J
【答案】(1)BCD (2)330J
6.【解析】(1)ADE
(2)①對(duì)于理想氣體:
A→B ∴
B→C ∴
②A→C 由溫度相等得:
⑶A→C的過程中是吸熱.吸收的熱量
【答案】(1)ADE (2) (3)吸收的熱量
7.【解析】(1)不違反,內(nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化為電能,而不產(chǎn)生其他影響(2分).產(chǎn)生電能是因?yàn)楸换鹧婕訜岬你~鐵絲內(nèi)能的轉(zhuǎn)化(1分),其內(nèi)能一部分轉(zhuǎn)化為電能(1分),一部分傳遞給冰水(1分)
(2)①理想氣體溫度不變,內(nèi)能不變,體積減小,外界對(duì)氣體做功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律知,氣體放熱. (2分)
②根據(jù)玻意耳定律: (2分)
活塞移動(dòng)后氣體的體積為:=
【答案】(1)不違反 (2)
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