内容正文:
题型组合练10
1.D [汽缸内气体温度升高,气体压强增大,气体膨胀,弹簧的弹性势能等于气体膨胀过程活塞对弹簧所做的功,Ep=W=pΔV=(V-V1 ),由于弹簧弹力逐渐变大,所以Ep-V图像是曲线,斜率逐渐变大,故A错误;理想气体的内能与温度有关,一定质量的理想气体的内能与热力学温度成正比,与体积无关,由理想气体状态方程=C可知由于气体升温过程中气体压强变化,所以气体体积与温度不成正比,因此汽缸内气体内能不与气体体积成正比,故B错误;由题意可知气体升温过程中气体体积变大,由理想气体状态方程=C可知p-T图像的斜率逐渐变小,故C错误;由题意可知气体升温过程中气体压强变大,由理想气体状态方程=C可知V-T图像的斜率逐渐变小,故D正确。]
2.C [根据理想气体状态方程=C可得p=CT·,可知p-图像斜率越大,气体温度越高,则a、b不重合是由于a气体温度高,故A、B错误;由题图可知,c图线的斜率减小,若容器密闭性不好,封闭气体的质量减小,则C减小,p-图像斜率减小,而若推动活塞过于迅速,封闭气体体积减小时,温度升高,p-图像斜率增大,故C正确,D错误。]
3.C [小球与杯壁相碰,由于碰撞是弹性碰撞,可知碰后瞬间的速度应该与原来没碰时的沿轨迹延长线的速度关于杯壁对称,且第二次碰撞到第三次碰撞过程中竖直方向的位移比第一次碰撞前大,可知选项C中的轨迹是可能正确的,故选C。]
4.A [在轨道2上从A向B运动过程中,探测器远离月球,月球对探测器的引力做负功,根据动能定理,动能逐渐减小,A正确;探测器受到万有引力,由G=ma,解得a=G,在轨道2上从A向B运动过程中,r增大,加速度逐渐变小,B错误;探测器在A点从轨道1变轨到轨道2,需要加速,机械能增加,所以探测器在轨道2上的机械能大于在轨道1上的机械能,C错误;探测器在轨道1上做圆周运动,根据万有引力提供向心力,得G=mr,解得M=,利用引力常量G和轨道1的周期T,还需要知道轨道1的半径r,才能求出月球的质量,D错误。故选A。]
5.B [由题分析可知,开始一段较短时间内,粒子具有沿y轴正方向的速度,由左手定则可知,粒子应向左侧偏转,A、C错误;由于粒子所受电场力沿y轴正方向,且粒子初速度为零、初始位置在坐标原点,故粒子运动轨迹的最低点在x轴上,B正确,D错误。]
6.B [根据题意画出电场线及等势面如图所示,由题图乙知曲线①的峰值为2φ0,最小值为0,则根据对称性知,坐标原点O的电势为φ==φ0,故A错误;由题图乙知,曲线③的峰值最大,曲线③对应的r最大,取值为3r0,曲线①对应的半径为r0,则电场强度的大小为E=,故B正确;电场强度方向从电势最高点指向电势最低点,根据图像,电场方向与x轴负方向的夹角
为θ0,故C错误;根据分析图像和题图乙可知,在转过θ0的基础上再顺时针旋转时,半径分别为r0、2r0、3r0处的点处于同一等势面上,即M、N对应电场中的点处在同一等势面上,故D错误。]
7.B [设运动过程中经时间Δt,导体棒的速度增加Δv,对电容器,两极板的充电电流I=。对导体棒受力分析,由牛顿第二定律有2mgsin 30°+FT-BIL=2ma,对重物受力分析,有mg-FT=ma,又因为=a,解得a=,则加速度恒定,所以导体棒在到达导轨底端前做匀加速直线运动,电容器两极板所带电荷量随时间均匀增加,由右手定则可知,M板带正电,故A错误;经时间t,导体棒的速度v=at=,故B正确;由A项分析可知回路中电流恒定,故C错误;重物和导体棒在运动过程中减少的重力势能一部分转化为动能和回路的焦耳热,一部分转化为电容器储存的电能,故D错误。]
8.解析:(1)由题可知λ=9 m
解得λ=12 m
由题图乙知T=0.3 s
则v= m/s=40 m/s。
(2)从t=0时刻开始,M点向上振动,波向右传播
对N点有y=10sin cm
当其第一次回到平衡位置,即y=0时,有t0-=0
解得t0= s
则=t0
解得ΔxMN=1 m
即M点的平衡位置坐标为xM=-1 m
故Q点的平衡位置坐标xQ=8 m。
答案:(1)40 m/s (2)8 m
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题型组合练10 选择题、计算题
说明:选择题每小题4分,本试卷总分38分
1.(2025·江苏苏州模拟预测)如图所示,内壁光滑的汽缸固定于水平面,汽缸内用活塞封闭一定质量的理想气体,活塞与一端固定的水平轻弹簧连接,气体温度为T1时弹簧处于原长。现使气体温度由T1缓慢升高到T2,用Ep表示弹簧弹性势能,U、p、V分别表示缸内气体的内能、压强和体积,下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
2.在进行“用DIS研究在温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系”实验时,三位同学根据实验数据分别得到如图所示的三条p图像a、b、c。下列分析正确的是( )
A.a、b不重合是由于b气体质量大
B.a、b不重合是由于b气体温度高
C.产生c图线的原因可能是容器密闭性不好
D.产生c图线的原因可能是推动活塞过于迅速
3.(2024·江苏句容高级中学校考)如图所示,某趣味游戏中小球从圆柱形水杯口边缘沿直径方向水平射入水杯,设球与杯壁的碰撞是弹性碰撞,不计空气阻力。则小球入水前的运动轨迹情境图可能正确的是( )
A. B.
C. D.
4.(2025·北京卷)2024年6月,嫦娥六号探测器首次实现月球背面采样返回。如图所示,探测器在圆形轨道1上绕月球飞行,在A点变轨后进入椭圆轨道2,B为远月点。关于嫦娥六号探测器,下列说法正确的是( )
A.在轨道2上从A向B运动过程中动能逐渐减小
B.在轨道2上从A向B运动过程中加速度逐渐变大
C.在轨道2上机械能与在轨道1上相等
D.利用引力常量和轨道1的周期,可求出月球的质量
5.空间存在着匀强磁场和匀强电场,磁场的方向垂直于纸面(xOy平面)向里,电场的方向沿y轴正方向。一带正电荷的粒子在电场和磁场的作用下,从坐标原点O由静止开始运动。如图所示的四幅图中,可能正确描述该粒子运动轨迹的是( )
A. B.
C. D.
6.为测定某平行于纸面的匀强电场的电场强度,某同学以纸面内一点O为原点建立x轴,P为x轴上一点(未画出),以O为圆心、OP为半径画圆,从P点起沿圆周顺时针测量圆上各点的电势φ和转过的角度θ并绘制φθ图像,当OP距离为r0、2r0、3r0时分别对应图像①、②、③,在θ0时它们的电势均达到最大值,其值分别为2φ0、3φ0、4φ0,M、N为三条曲线的交点,则( )
A.O点的电势为0
B.电场强度的大小为
C.电场强度方向与x轴正方向的夹角为θ0
D.M和N对应电场中的点不在同一等势面上
7.如图所示,倾角θ=30°的斜面上放置一间距为L的光滑U形导轨(电阻不计),导轨上端连接电容为C的电容器,电容器初始时不带电,整个装置放在磁感应强度大小为B、方向垂直斜面向下的匀强磁场中。一质量为2m、电阻为R的导体棒垂直放在导轨上,与导轨接触良好,另一质量为m的重物用一根不可伸长的绝缘轻绳通过光滑的定滑轮与导体棒连接,定滑轮与导体棒间的轻绳与斜面平行。将重物由静止释放,在导体棒到达导轨底端前的运动过程中(电动势未达到电容器的击穿电压),已知重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.电容器M板带负电,且两极板所带电荷量随时间均匀增加
B.经时间t导体棒的速度为v=
C.回路中电流与时间的关系为I=t
D.重物和导体棒在运动过程中减少的重力势能全部转化为动能和回路的焦耳热
8.(10分)(2024·江苏海安高级中学校考模拟)一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图甲所示,M、N、P、Q是介质中的四个质点,M点位于平衡位置,P点和Q点分别位于波谷和波峰,M、Q两质点平衡位置之间的距离为9 m,M点的振动情况如图乙所示。求:
(1)该波的传播速度大小v;
(2)Q点的平衡位置坐标xQ。
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