内容正文:
2.解(1)对木块恰好能与箱子保持相对静止,一起做匀加:
速直线运动的过程,设木块与箱子的加速度大小为,物块
与箱子之间的弹力为N.
在竖水平方向上对小物块由牛顿第二定律得:N=ma,在
竖直方向上小物块受力平衡,则有:N=mg,联立解得:a
=旦,对木块与箱子整体,根据牛顿第二定律得:F=(M十
m)a,解得:F=(M+m)g:
(2)箱子右侧壁进入磁场瞬间木块与箱子分离,分离后木
块在水平方向上做匀速运动,则箱子不能做匀加速运动,
此时箱子受到的安培力不小于F,即箱子右侧壁进入磁场
瞬间所受安培力最小值等于F.设1=0时刻,箱子右侧壁
距磁场边界的最小距离为5m,箱子右侧壁进入磁场瞬间
的最小速度为0.
此时感应电动势为:E=Bd,感应电流为:1-是,安培力
为:F=B1,联主可得:F安=B。
R
由F案=F,可得:Bg=M+mg,解得:0=
R
(M十m)g尽,由运动学公式得:2=2asmm
uB2d2
解得:mn=M+m2R2g,
2μB4d4
(3)设木块做匀加速直线运动的时间为1,由运动学公式!
可得:s=名a听
设从木块与箱子分离到木块落到箱子底部的时间为2,此
过程木块做平抛运动,在竖直方向上做自由落体运动,由
运动学公式可得:h=2g说
1
意可得力F作用时为1中=√臣+√受
假设最终木块与箱子共速一起在磁场中做匀速直线运动,
设最终两者的速度大小为,以水平向右为正方向,从最
初到最终木块与箱子共速的过程,对系统由动量定理得:
-i1=(M+mn-0,共中:1!=景-=-
R
联立解得:=(V2gh+V②g)一1mR
B2d21
以
计论:①当女(,a+V2w)产德R时最修本换
与箱子共速一起在磁场中做匀速直线运动,
则=
B212L
1(√2gh+√2gs)-(M+m)R
@当女(V2g+V2g)<的R时最终箱子没有元
.B2d2L
全进入磁场,则1=0.
专题强化练(十三)[1选择题]
1.C规定两个分子间距离r等于r。时分子势能为零,从n
处随着距离的增大,根据分子力随分子距离的变化关系可
知,此时分子间作用力表现为引力,分子间作用力做负功,
故分子势能增大;从。处随着距离的减小,此时分子间作用
力表现为斥力,分子间作用力也做负功,分子势能也增大;故可
知当r不等于r0时,E。为正,故C正确,ABD错误
2.D温度越高,分子的平均动能越大,并不是每个分子动能
都越大,故A错误:水中放入茶叶后,水的颜色由浅变深,
是扩散现象,故B错误:温度降低后根据号=C可知气体
·26
压强减小,杯内气体分子撞击单位面积器壁的平均作用力
变小,大气压强不变,在杯盖上产生一个向下的压力差,故
温度降低后杯盖拿起来比较费力不是因为杯盖与杯子间
的分子引力作用,气体的体积不变,温度降低,由△U=W
十Q可知,W=0,△U<0,则Q<0,气体对外界放热,故C
错误,D正确。
3.D将盆口下压的过程中,盆中气体的体积减小,温度不
变,由玻意耳定律pV1=p2V2可知,盆中气体的压强增
大,故A错误;将盆口下压的过程中,盆中气体的体积减
小,外界对盆中气体做正功,根据热力学第一定律△U=Q
十W,其中△U=0,W>0,解得Q0,故将盆口下压的过程
中,盆中气体向外界放热,故B错误:温度不变,则气体分
子的运动情况不变,故C错误;气体体积减小,则压强增
大,盆中气体分子单位时间与盆内壁单位面积的碰撞次数
增加,故D正确.
AC由理想气体状态方程宁=C,可得V=。T,由u
图像可知,图像的斜率越大,压强越小,故p。<p6=p,bc
过程为等压变化,体积减小,外界对气体做功,故A正确;
由A选项可知,ca过程压强减小,故B错误;ab过程为等
温变化,内能不变,故△U=0,根据玻意耳定律可知,体积
减小,压强增大,外界对气体做功,故W一>0,根据热力学第
一定律△J=Q+W,解得Q0,故ab过程气体放出热量,
故C正确;c过程,温度升高,内能增大,故D错误.
5.AD1→2为绝热过程,此过程中气体体积减小,外界对气
体做功,根据热力学第一定律△U=Q十W可知气体内能增
加,故A正确;2→3为等压过程,由下=C知气体体积增
大时温度增加,内能增大,气体体积增大时,气体对外界做
功W0,由热力学第一定律△U=Q十W知气体吸收热
量,故B错误:3→4为绝热过程,此过程气体体积增大,气
体对外界做功W<0,根据热力学第一定律可知气体内能
减小,故C错误;41为等容过程,根据卡=C知压强减小
时温度减小,内能减小;由于体积不变W=0,由热力学第
一定律△U=W十Q,可知气体向外放热,故D正确.
6.BD由于b管的体积与a泡的体积相比可忽略不计,a泡
中的封闭气体做等容变化:根据查理定律会-停,根搭平
To
衡条件p1=po一Pgh,p2=pn一Pgh,联立解得T=
Po To
og Io
Po-pgho Po一pghn
·h
根据上述分析,环境温度升高时,b管中液面降低,环境温
度降低时,b管中液面升高,故A错误,B正确;根据关系式
Po To
ogTo
T-Poogho po ogho
·h可知,环境温度越高,b管中
液面越低;水槽中的水少量蒸发后,初状态下,b管中液面
h。的真实位置要降低:当环境温度升高时,b管中液面降低
到标称值之下,则温度测量值偏大,故C错误,D正确.
7.B由题意可知,使气体的热力学温度缓慢增大到初态的2
倍,温度升高,内能增大,同时其体积缓慢减小,由理想气
体状态方程C可知:气你的压强增大,对活塞,由平
条件可得:pS=F十mg十pS,解得:F=pS-mg-paS,由
于p增大,则外力F在增大,故A错误,B正确;由题意可
知,气体的体积减小,则外界对气体做功,所以密封气体对
外做负功,故C错误:由理想气体状态方程兴=C可知,气
体的热力学温度增大到初状态的2倍时,如果体积不变,则
密封气体末状态的压强为初状态的2停,但气体的体积变
小,则密封气体末状态的压强大于初状态的压强的2倍,故
D错误.
8.ADa→b过程,由图可得气体压强不变,根据盖一萨克定
律可知=,可得T。<T,故→b过程中气体内能增
加,故A正确:状态b、c时的温度相同,则T<T=T,所
以α状态时气体温度最低,故B错误;状态b、c时的温度相
同,b>c过程由玻意耳定律p0×3V。=p。X2Vo,可得p=
1.5,由P-V图像可知b→c过程中外界对气体做功的
大小为W,=0十5V。=1,25,V,故C错误;气体由
2
状态a开始经状态b、c回到状态a的整个过程外界对气体
微功的大小为W=号(3V。-V,)(1.5m-p0)=0.5
poV。,故D正确.
9.AC假设P静止,则气体做等容变化,根据查理定律可
得:会兰解程:⊙0完山,由子物教意两部分气体压
强相等,T,<T2,且△t相同,所以左侧气体压强增加大,P
向右移动,故A正确、B错误;保持T1、T2不变,若M、N
同时缓慢向中间移动相同距离,假设P静止,根据玻意耳
定律可得:pVn=pV=(V,一△V),解得末状态的压强:p
=-Po
△亚,由于m和△V相同,初状态的体积V。越小,末
1V0
状态的压强越大,由于V1V,,则P将右移,故C正确、D
错误.
专题强化练(十三)[2计算题]
1.解1)根据理想气体的状态方程=业,解得,=
T
T2
p1V1T2-3.0×10×0.528×350Pa=3.3X105Pa:
TiV2
300×0.560
(2)力一V图像的面积表示气体对外做功,其对外做功的大
小w=2×(3.0+3.3)×10×(0.560-0.528J=1.08
X10J,根据热力学第一定律,胎内气体的内能增加量△U
=Q-W=7.608×104J-1.008×104J=6.6×104J.
2.解(1)对A内气体分析:
抽气前:体积V=Sl压强pa
抽气后:V=2w-¥V=号s1
根据玻意耳定律得poV=pAVA
解得A=音A
对B内气体分析,若体积不变的情况下抽去一半的气体,!
则压强变为原来的一丰即之0,
则旅据琉意耳定律得A,V=加·子V
2
解得B=30
(2)由题意可知弹簧的压编量为子,对隔板受力分析有
PAS=PES+F
根据朝克定律得F=友片
8poS
联立得k=15:
3.解(1)活塞开始缓慢上升,由受力平衡pS十f0=1S,
22
可得封闭的理想气体压强力=二,工→T,升温过程
中,学压防底,由透一吕萨克定体解好如
4
36;
·26
(2)T1→T2升温过程中,等压膨胀,外界对气体做功W1=
一,(,-h1)S,解得W,=-22S,→T降温过程
63
中,等容变化,外界对气体做功W2=0,活塞受力平衡有
20
pS=f十pS,解得封闭的理想气体压强=2o,T
之刀,降温过程中,等压压缩,由盖二吕萨克定律
二.解得4=1,外界对气体做功W3=3h2h
解得W2=14poh1S
图,全程中外界对气体微功W=W1+W
十W,即W=一8.1S,因为T,=T,故封闭的理想气体
63
总内能变化△U=0,利用热力学第一定律△U=W十Q,解
得Q-81,故封闭气体吸收的净热量Q=8h1S
63
4.解(1)假设温度降低到T2时,差压阀没有打开,A、B两
个汽缸导热良好,B内气体做等容变化,初态1=p,T
=300K
末态T2=270K
根招织号
代入数据可得pm=9X104Pa
由于pn一pe<△p
假设成立,即p2=9×104Pa
(2)A内气体做等压变化,压强保持不变,
初态V1=4.0×10-2m3,T1=300K
末态T2=270K
装芳告
代入数据可得VA2=3.6×10-2m3
(3)拾好稳定时,A内气体压强为p=p十"
B内气体压强B=o
此时差压阀恰好关闭,
所以有pA一pB=△p
代入数据联立解得m=1.1×102kg.
5.解(1)以助力气室内的气体为研究对象,则初态压强p、
体积V。,第一次抽气后,压强1、气体体积V=V。十V1
根据玻意耳定律pnV,=p1V
Povo
解得p=V。十V
(2)同理第二次抽气p1V,=p2V
好释长-()
以此类推……
则当n次抽气后助力气室内的气体压强
P=Vo+V)Po
则刹车助力系统为驾驶员省力大小为
AF=-As=[1-(年门8
专题强化练(十四)[1选择题]
1,BD侦察上用紫外线拍摄指纹照片,因为紫外线波长短,
分辨率高,故A错误;X射线有较强的穿透能力,用来进行
人体透视,故B正确;电磁波的使用不受天气影响,故雷达
在能见度低的黑夜一样使用,故C错误;在电磁波发射技
术中,使载波随各种信号而改变的技术叫调制,调制可分为
调频和调幅,故D正确.班级
姓名
专题强化练(十三)
0基础达标练0。
1.(2025·山东卷·2)分子间作用力F与分
子间距离r的关系如图所示,若规定两个分
子间距离r等于r。时分子势能E。为零,则
0
A.只有r大于ro时,E。为正
B.只有r小于ro时,E。为正
C.当r不等于r0时,E。为正
D.当r不等于ro时,E。为负
2.(2025·四川师大附中高三三模)茶道文化
起源于中国,是一种以茶修身的生活方式
如图所示,向茶杯中倒入热水,盖上杯盖茶
水漫过杯盖,在水面和杯盖间密闭了一部
分空气(可视为质量和体积均不变的理想
气体),过一段时间后水温降低.关于泡茶
中的物理现象下列说法正确的是()
A.泡茶时,热水比冷水能快速泡出茶香,是
因为温度越高每个分子动能都越大
B.水中放入茶叶后,水的颜色由浅变深,是
布朗运动现象
C.温度降低后杯盖拿起来比较费力,是因
为杯盖与杯子间的分子引力作用
D.温度降低,杯内气体分子撞击单位面积
器壁的平均作用力变小,气体对外界
放热
·15
得分
热学[1选择题]
3.(2025·重庆八中高三适应性试卷)防灾演
练中,消防员演示了在水中使用塑料盆进
行自救的方法.如图甲所示,消防员用双手
环抱住倒扣的盆体,将盆口压人水中,最终
消防员和塑料盆一起漂浮,其示意图如图乙
所示.若盆中空气可视为理想气体,且温度保
持不变,则在盆口下压的过程中
甲
A.盆中气体压强不变
B.盆中气体从外界吸收热量
C.盆中所有气体分子的运动都加剧
D.盆中气体分子单位时间与盆内壁单位面
积的碰撞次数增加
4.(多选)(2024·海南卷·
11)一定质量的理想气体
从状态a开始经ab、bc、ca
三个过程回到原状态,己
知ab垂直于T轴,bc延
长线过O点,下列说法正确的是
A.bc过程外界对气体做功
B.ca过程气体压强不变
C.ab过程气体放出热量
D.ca过程气体内能减小
5.(多选)(2024·新课标卷·21)如图,一定
量理想气体的循环由下面4个过程组成:1
→2为绝热过程(过程中气体不与外界交换
热量),2→3为等压过程,3→4为绝热过
程,4→1为等容过程.上述四个过程是四冲
程柴油机工作循环的主要过程.下列说法
正确的是
()
班级
姓名
A.1→2过程中,气体内能增加
B.2→3过程中,气体向外放热
C.3→4过程中,气体内能不变
D.4→1过程中,气体向外放热
6.(多选)(2025·云南卷·9)图甲为1593年
伽利略发明的人类历史上第一支温度计,
其原理如图乙所示.硬质玻璃泡a内封有
一定质量的气体(视为理想气体),与a相
连的b管插在水槽中固定,b管中液面高度
会随环境温度变化而变化.设b管的体积与
α泡的体积相比可忽略不计,在标准大气压
po下,b管上的刻度可以直接读出环境温
度.则在下
A.环境温度升高时,b管中液面升高
B.环境温度降低时,b管中液面升高
C.水槽中的水少量蒸发后,温度测量值
偏小
D.水槽中的水少量蒸发后,温度测量值
偏大
…0能力提升练
7.(2025·湖北卷·3)如图所示,内壁光滑的
汽缸内用活塞密封一定质量的理想气体,
汽缸和活塞均绝热.用电热丝对密封气体
加热,并在活塞上施加一外力F,使气体的
热力学温度缓慢增大到初态的2倍,同时其
体积缓慢减小.关于此过程,下列说法正确
的是
电热丝
00000
77777777777777777777777777777
·15
得分
A.外力F保持不变
B.密封气体内能增加
C.密封气体对外做正功
D.密封气体的末态压强是初态的2倍
8.(多选)(2025·四川省攀枝花市高三二模)
一定质量的理想气体由状态a开始经状态
b、c回到状态a的过程,其p一V图像如图
所示,其中ab段与横轴平行,状态b、c时的
温度相同.关于该变化过程,下列说法中正
确的是
0V%2V3V%
A.a→b过程中气体内能增加
B.c状态时气体温度最低
C.b→c过程中外界对气体做功的大小为
2.5PoVo
D.整个过程外界对气体做功的大小为
0.5P0Vo
9.(多选)(2025·河南卷·10)如图,一圆柱
形汽缸水平固置,其内部被活塞M、P、N密
封成两部分,活塞P与汽缸壁均绝热且两
者间无摩擦.平衡时,P左、右两侧理想气
体的温度分别为T1和T2,体积分别为V
和V2,T1<T2,V1<V2.则
M
N
A.固定M、N,若两侧气体同时缓慢升高相
同温度,P将右移
B.固定M、N,若两侧气体同时缓慢升高相
同温度,P将左移
C.保持T1、T2不变,若M、N同时缓慢向
中间移动相同距离,P将右移
D.保持T1、T2不变,若M、N同时缓慢向
中间移动相同距离,P将左移