第I卷(选择题)
请点击修改第I卷的文字说明 评卷人 得分 一、单选题
1.下列说法正确的是( )
A. 物体的内能是组成该物体的所有分子热运动动能的总和
B. 做功和热传递在改变内能的方式上是不同的
C. 满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行
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 解析: B
【解析】【解答】A、物体的内能是组成该物体的所有分子热运动的动能和分子势能之和,故A错误
B、做功主要有摩擦生热和压缩气体做功,做功实质是能量的转化,热传递实质是内能从一个物体转移到另一个物体,或者是从一个物体的高温部分传到低温部分,有传导、对流和辐射三种方式.故B正确
C、满足能量守恒定律的宏观过程并不一定都是可以自发进行的,只有满足能量守恒定律与热力学第二定律的宏观热学过程可以发生,故C错误
D、由热力学第二定理:不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响,可知内燃机得到的全部内能不可能转化为机械能.内燃机里一定会有摩擦及热损耗等等,故D错误 故选:B.
【分析】内能是分子平均动能和分子势能之和,改变内能的方式有做功和热传递,是属不同的方式,自发的宏观热学过程是有方向性的,满足能量守恒定律
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的宏观过程并不一定都是可以自发进行的,只有满足能量守恒定律与热力学第二定律的宏观热学过程可以发生,无论怎么改进机器都不可能将内能全部转化为机械能
2.将通电直导线置于匀强磁场中,导线与磁场方向垂直.若仅将导线中的电流增大为原来的3倍,则导线受到的安培力的大小( ) A. 减小为原来的 B. 保持不变 C. 增大为原来的3倍 D. 增大为原来的9倍 【答案】 C
【解析】【解答】根据F=BIL得,电力增大为原来的3倍,则安培力增大为原来的3倍.故C正确,A、B、D错误. 故选:C
【分析】电流与磁场垂直时,F=BIL , 根据该公式判断安培力大小的变化 3.如图甲,矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动,产生的交变电流经理想变压器给负载供电.原线圈两端的交变电压随时间变化的图象如图乙.电压表和电流表均为理想电表,Rt为阻值随温度升高而变小的热敏电阻,R1为定值电阻.则( )
A. t=0.005s时,电压表读数为
0 B. t=0.005s时,穿过线框回路的磁通量为零
C. 金属线框的转速为
50r/s
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D. Rt温度升高时,变压器的输入功率变小 解析: C
【解析】【解答】解:A、电压表测量的是有效值,故示数不为零,故A错误; B、由图乙可知,当0.005s时,感应电动势为零,则此时穿过线框回路的磁通量最大,故B错误;
C、由图可知,交流电的周期为0.02s,则转速为:
,故C正确;
D、温度升高,热敏电阻阻值减小,故副线圈回路中消耗的功率 输出功率决定输入功率,故输入功率增大,故D错误; 故选:C
【分析】由图乙可知特殊时刻的电动势,根据电动势的特点,可判处于那个面上,由图象还可知电动势的峰值和周期,明确电压表测量的是有效值,变压器的输出功率决定输入功率
4.如图所示,质量相同的两物体处于同一高度,A沿固定在地面上的光滑曲面下滑,B自由下落,最后到达同一水平面,则( )
增大,
A. 到达底端时两物体的速度相
同 B. 重力对两物体做的功相同
C. 到达底端时重力的瞬时功率
D. 重力的平均功率相同 解析: B
【解析】解答:A、由于质量相等,高度变化相同,所以到达底端时两物体的动能相同,所以到达底端速度大小相等,但方向不同,所以速度不同,故A错
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误;
B、两物体质量m相同,初末位置的高度差h相同,重力做的功W=mgh相同,但由于时间的不一样,所以重力的平均功率不同.故B正确,D错误;
C、到达底端时两物体的速率相同,重力也相同,但A物体重力方向与速度有夹角,所以到达底端时重力的瞬时功率不相同, 故选:B.
分析:质量相同的两物体处于同一高度,A沿固定在地面上的光滑曲面下滑,而B自由下落,到达同一水平面.重力势能全转变为动能,重力的平均功率是由重力作功与时间的比值,而重力的瞬时功率则是重力与重力方向的速率乘积.
5.如图所示,质量相同的三颗卫星a、b、c绕地球道时针做匀速圆周运动,其中b、c在地球的同步轨道上,a距离地球表面的高度为R,此时a、b恰好相距最近,已知地球质量为M,半径为R,地球自转的角速度为 ,万有引力常量为G,则( )
,故C错误;
A. 发射卫星b时速度要大于11.2km/s B. 卫星a的机械能大于卫星b的机械能
C. 若要卫星c与b实现对接,可让卫星C加速
D. 卫星a和b下次相距最近还需经过 解析: D
【解析】【解答】A、发射人造卫星小于第二宇宙速度,如果大于11.2km/s,卫星将摆脱地球引力环绕太阳飞行,所以A不符合题意;
B、卫星从较低圆轨道进入较高圆轨道要给卫星增加能量,此过程中卫星的动能
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减小,引力势能增大,故可知,较高轨道上的卫星其机械能大于较低轨道卫星的机械能,B不符合题意;
C、若要实现对接,两者一定要在不同轨道上,在低轨道上的卫星加速离心运动,向高轨道靠拢对接,或在高轨道卫星减速近心运动,向低轨道靠拢对接,在一轨道上的卫星不可能实现对接,因为一旦c加速,将做离心运动,C不符合题意.
D、卫星a和b再一次相距最近时满足
,即
,b
为同步卫星,角速度与地球自转角速度相同等于 ,a的角速度根据
得知:
题意; 故答案为:D.
,代入可解得所经历时间 ,D符合
【分析】第二宇宙速度11.2km/s是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度,卫星从低轨道到高轨道需要克服引力做较多的功,b、c在地球的同步轨道上,所以卫星b、c和地球具有相同的周期和角速度.
6.如图所示,光滑水平面上放置质量分别m、2m、3m的三个木块,其中质量为 和
的木块间用一不可伸长的轻绳相连,轻绳能承受的最大拉力为 。
的木块,使三个木块以同一加速度运
现用水平拉力 拉其中一个质量为 动,则以下说法正确的是 ( )
A. 质量为
B. 当 逐渐增大到T时,轻绳刚好被拉断
C. 当 逐渐增大到1.5T时,轻绳还不会被拉断
D. 轻绳刚要被拉断时,质量为m和2m的木块间的摩擦力为2T/3 解析: C
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的木块受到四个力的作用