(选修模块3—3)
(1)下列叙述正确的是( ▲ )
A.一定质量的气体压强越大,则分子的平均动能越大
B.当分子间距离变大时,分子间引力和斥力都减小
C.外界对气体做正功,气体的内能一定增加
D.从分子动理论观点来看,决定物体温度的因素是分子势能
(2)关于热现象和热学规律,下列说法中正确的是 ( ▲ )
A.只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数,就可以算出气体分子的体积
B.悬浮在液体中的固体颗粒越小,布朗运动就越明显
C.第一类永动机它违反能量守恒定律故不可能制成
D.容器内气体的压强是由容器中气体的重力作用引起的
(3)如图所示,是一定质量的理想气体状态变化的过程中密度ρ随热力学温度T变化的图线,由图线可判断A→B过程中气体的压强 ▲ (填“增大”“不变”或“减小”), B到C过程气体压强 ▲ (填“增大”“不变”或“减小”),B→C过程中 ▲ (填“气体膨胀对外做功”“气体不做功”或“外界对气体做功”)。
(4)我国陆地面积S = 9.6×1012 m2,若地面大气压 P0 = 1.0×105Pa,地面附近重力加速度g = 10m/s2,空气平均犘尔质量为M0 = 3.0×10-2kg.mol-1,附伏伽德罗常数NA = 6.0×1023 mol-1。
①我国陆地上空空气总质量大约为多少?
②我国陆地上空空气总分子数大约为多少?
如图所示,MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨,NQ⊥MN。导轨平面与水平面间的夹角θ=37°,NQ间连接有一个R=5Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B0=1T。将一根质量为m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好,导轨与金属棒的电阻均不计。现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度,cd距离NQ为s=2m。试解答以下问题:(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)当金属棒滑行至cd处时回路中的电流多大?
(2)金属棒达到的稳定速度是多大?
(3)当金属棒滑行至cd处时回路中产生的焦耳热是多少?
(4)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,可使金属棒中不产生感应电流,则磁感应强度B应怎样随时间t变化(写出B与t的关系
式)?
图甲为小型旋转电枢式交流发电机原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO’匀速转动,线圈的匝数n=100,电阻r=10Ω,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R=90Ω,与R并联的交流电压表为理想电表,在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化。求:
(1)该发电机旋转的角速度;
(2)交流发电机产生的电动势的最大值;
(3)电路中交流电压表的示数。
如图甲,平行导轨MN、PQ水平放置,电阻不计.两导轨间距d=10cm,导体棒ab、cd放在导轨上,并与导轨垂直.每根棒在导轨间的部分,电阻均为R=1.0Ω.用长为L=20cm的绝缘丝线将两棒系住.整个装置处在匀强磁场中.t=0的时刻,磁场方向竖直向下,丝线刚好处于未被拉伸的自然状态.此后,磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示.不计感应电流磁场的影响.整个过程丝线未被拉断.求:⑴0~2.0s的时间内,电路中感应电流的大小与方向;⑵t=1.0s的时刻丝线的拉力大小.
如图所示,放置在水平面内的平行金属框架宽为L=0.4m,金属棒ab置于框架上,并与两框架垂直,整个框架位于竖直向下、磁感强度B=0.5T的匀强磁场中,电阻R=0.09Ω,ab的电阻r=0.01Ω,摩擦不计,当ab在水平恒力F作用下以v=2.5m/s的速度向右匀速运动时,求:
(1)回路中的感应电流的大小;
(2) 恒力F的大小;
(3) 电阻R上消耗的电功率.
(14分)在直径1.6m的圆柱体一端截出一圆锥,如下图所示,在看到剖面上,三角形的三边之比为3:4:5, 圆柱体可绕其中心对称轴匀速旋转。将一小木块放置在斜面的中点,它与斜面间动摩擦力因素为0.25,若小木块保持在此位置不动,则圆柱体旋转的角速度应为多大.
(;g取10m/s2)