3.(4分)一定质量的理想气体经过一系列变化过程,如图所示,下列说法中正确的是()
A. a→b过程中,气体体积增大,压强减小 B. b→c过程中,气体压强不变,体积增大 C. c→a过程中,气体压强增大,体积变小 D. c→a过程中,气体内能增大,体积变小
考点: 理想气体的状态方程. 专题: 理想气体状态方程专题.
分析: 根据气体变化定律分别分析处理即可,a→b是等温变化,b→c是等压变化,c→a是等容变化.
解答: 解:由图可知
A、a→b的过程中气体温度保持不变,气体的压强和体积成反比,故压强减小,气体的体积增大,所以A正确;
B、b→c的过程中气体的压强保持不变,气体的体积和热力学温度成正比,b→c温度减小故气体的体积减小,故B错误;
C、c→a过程中,由图可知,P与T成正比,则气体发生等容变化,体积不变.故C错误; D、一定质量的理想气体与气体温度有关,并且温度越高气体的内能增大,则知c→a过程中,气体内能增大,而体积不变.故D错误. 故选:A.
点评: 从P﹣T上找出各物理量之间的关系,分析气体的变化过程,根据气态方程进行分析,是我们解决此类问题的突破口.
4.(4分)如图所示,理想变压器原线圈的匝数n1=1 500匝,副线圈的匝数n2=150匝,R0、R1、R2均为定值电阻,原线圈接u=311sin(100πt) V的交流电源.起初开关S处于闭合状态.下列说法中正确的是()
A. 电压表示数为22 V B. 当开关S断开后,电压表示数变小 C. 当开关S断开后,电流表示数变大 D. 当开关S断开后,变压器的输出功率减小
考点: 变压器的构造和原理. 专题: 交流电专题.
分析: 输出电压是由输入电压和匝数比决定的,输入的功率的大小是由输出功率的大小决定的,电压与匝数成正比,电流与匝数成反比,根据理想变压器的原理分析即可.
解答: 解:A、原线圈接u=311sin(100πt) V的交流电源,所以原线圈电压有效值U1=220V, 理想变压器原线圈的匝数n1=1 500匝,副线圈的匝数n2=150匝,根据电压与匝数成正比,所以副线圈的电压22V,
因R1 R2并联再与R0串联,根据欧姆定律得电压表示数小于22V,故A错误;
B、当开关S断开后,副线圈总电阻增大,副线圈的电压不变,副线圈的电流减小,R0两端电压减小,所以电压表示数增大.故B错误
C、当开关S断开后,副线圈总电阻增大,副线圈的电压不变,输出功率减小,所以输入的功率减小,所以电流表示数变小,故C错误,D正确; 故选:D.
点评: 电路的动态变化的分析,总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况,再确定其他的电路的变化的情况,即先部分后整体再部分的方法.掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系,本题即可得到解决. 5.(6分)如图,足够长的光滑导轨倾斜放置,导轨宽度为l,下端与电阻R连接,其它电阻不计,匀强磁场垂直于导轨平面向上.若金属棒ab以一定初速度v0沿导轨下滑,则棒()
A. 电流方向从a到b B. 刚开始下滑瞬间产生的电动势为Blv0 C. 最终能匀速下滑 D. 减少的重力势能全部等于电阻R产生的内能
考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;焦耳定律. 专题: 电磁感应与电路结合.
分析: 根据右手定则判断感应电流的方向,由公式E=BLv求感应电动势.根据左手定则判断安培力的方向,分析安培力的变化,判断棒的运动情况.根据能量转化和守恒定律判断重力势能变化量和内能的关系.
解答: 解:A、导体棒ab下滑过程中,由右手定则判断感应电流I在导体棒ab中从b到a,故A错误.
B、棒垂直切割磁感线,刚开始下滑瞬间产生的电动势为 E=Blv0.故B正确.
C、由左手定则判断导体棒ab所受的安培力F安沿斜面向上,导体棒ab开始阶段速度增大,感应电动势增大,感应电流增大,安培力增大,由于导轨足够长,当F安=mgsinθ时棒做匀速直线运动,故C正确.
D、由于下滑过程导体棒ab切割磁感线产生感应电动势,R上产生内能,由能量转化和守恒定律知,棒减少的重力势能等于棒增加的动能与电阻R产生的内能之和.故D错误. 故选:BC.
点评: 解决这类导体棒切割磁感线产生感应电流问题的关键时分析导体棒受力,进一步确定其运动性质.再根据功能关系进行分析. 6.(6分)封闭在汽缸内的一定质量的气体,如果保持气体体积不变,当温度升高时,说法正确的是()
A. 气体的密度增大 B. 气体的压强增大 C. 气体分子的平均动能减小 D. 气体分子的平均动能增大
考点: 理想气体的状态方程. 专题: 理想气体状态方程专题.
分析: 根据气体状态方程和已知的变化量去判断其它的物理量.温度是气体分子平均动能变化的标志. 解答: 解:A、一定质量的气体,如果保持气体体积不变,由密度公式可知气体密度不变.故A错误.
B、由理想气体气体状态方程:=C可知,如果保持气体体积不变,当温度升高时,气体
的压强增大,故B正确.
C、温度是气体分子平均动能变化的标志,当温度升高时,气体分子的平均动能增大,故C错误,D正确. 故选:BD.
点评: 掌握温度是气体分子平均运动剧烈程度的标志,当温度越高时,分子平均动能增大;当温度越低时,分子平均动能减小. 7.(6分)下列说法正确的是() A. B. C. D.
N+H+U→He+
H→H→
C+
He是α衰变方程
He+γ是核聚变反应方程 Th+
He是核裂变反应方程 P+
n是原子核的人工转变方程
Al→
考点: 原子核衰变及半衰期、衰变速度. 专题: 衰变和半衰期专题.
分析: 解决本题的关键是理解:α衰变是原子核自发放射α粒子的核衰变过程;由轻原子核生成较重的原子核,同时释放出巨大能量的核反应叫核聚变;核裂变是指较重的原子核分裂成两个中等质量的新核;用人工的方法使原子核发生转变的过程叫做原子核的人工转变.
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解答: 解:A、用人工的方法使原子核发生转变的过程叫做原子核的人工转变.7N在质子的轰击下发生的核反应,属于人工转变. 故A错误.
B、由轻原子核生成较重的原子核,同时释放出巨大能量的核反应叫核聚变.故B正确. C、α衰变是原子核自发放射α粒子的核衰变过程,故该反应是α衰变.故C错误.
D、用α粒子轰击Al产生P和n,是在人为的作用下发生的故该反应是人工转变.故
D正确. 故选:BD.
点评: 该题考查几个常见的核反应方程,加强对基本知识、基本概念的积累,是解决概念题的唯一的法宝.
8.(6分)如图,静电植绒时,真空中带负电的绒毛一旦与布匹上的粘合剂接触就粘贴在布匹上,则带负电绒毛落向布匹的过程中()
A. 做匀速运动 B. 做加速运动 C. 电势能逐渐增大 D. 电势能逐渐减小
考点: 电势能;牛顿第二定律.
分析: 根据异种电荷相互吸引,分析绒毛受力情况,确定其运动情况,根据电场力做功情况,判断电势能的变化.
解答: 解:AB、由题知,绒毛带负电,金属网间的电场强度方向向上,所以绒毛所受的电场力向下,做加速运动,故A错误,B正确.
CD、电场力对绒毛做正功,其电势能逐渐减小,故C错误,D正确. 故选:BD.
点评: 解决本题的关键要明确负电荷所受的电场力与电场强度相反,电场力做正功时电势能减小. 9.(6分)如图所示,两个相切的圆表示一个静止的原子核发生某种衰变后,释放出来的粒子和反冲核在磁场中运动的轨迹,可以判断()
A. 原子核发生β衰变 B. 原子核发生α衰变 C. 大圆是释放粒子的运动轨迹,小圆是新核的运动轨迹 D. 大圆是新核的运动轨迹,小圆是释放粒子的运动轨迹
考点: 原子核衰变及半衰期、衰变速度;洛仑兹力. 专题: 衰变和半衰期专题. 分析: 静止的原子核发生衰变,根据动量守恒可知,发生衰变后的粒子的运动的方向相反,在根据粒子在磁场中运动的轨迹可以判断粒子的电荷的性质;衰变后的粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力可得半径公式,结合轨迹图分析.
解答: 解:A、B、原子核发生衰变,粒子的速度方向相反,由图可知粒子的运动的轨迹在同一侧,很据左手定则可以得知,衰变后的粒子带的电性相反,所以释放的粒子应该是电子,所以原子核发生的应该是β衰变;故A正确,B错误;
C、D、衰变后,粒子做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,故:
qvB=m解得:
R=
静止的原子核发生衰变,根据动量守恒可知,衰变前后,动量守恒,故两个粒子的动量mv相等,磁感应强度也相等,故q越大,轨道半径越小;故大圆是释放粒子的运动轨迹,小圆是新核的运动轨迹; 故C正确,D错误; 故选: AC.
点评: 根据粒子的速度的方向相反和两个粒子的运动的轨迹由左手定则可以分析判断粒子的带电的情况.
二、非选择题
10.(9分)某同学设计的可调电源电路如图(a)所示,R0为保护电阻,P为滑动变阻器的滑片,闭合电键S.
(1)用电压表测量A、B两端的电压;将电压表调零,选择0﹣3V档,示数如图(b),电压值为1.30V.
(2)在接通外电路之前,为了保证外电路的安全,滑片P应先置于A端.(填“A”或“B”) (3)要使输出电压U变大,滑片P应向B端滑动.(填“A”或“B”)
考点: 用多用电表测电阻. 专题: 实验题;恒定电流专题.
分析: (1)根据量程,确定电压表的最小分度,再进行读数.
(2)在接通外电路之前,为了保证外电路的安全,应使变阻器输出电压最小. (3)根据串联电路分压规律确定滑片移动的方向. 解答: 解:(1)由题,电压表的量程为0﹣3V,其最小分度为0.1V,则图b中电压值为1.30V.
(2)在接通外电路之前,为了保证外电路的安全,滑片P应先置于A端使输出电压为零. (3)要使输出电压U变大,PA间的电阻应增大,所以滑片P应向B端移动. 故答案为:(1)1.30;(2)A;(3)B. 点评: 本题要掌握基本仪器的读数,注意估读一位.要理解并掌握分压器电路的原理和调压方法,明确开关闭合前应使输出电压最小,从而确定安全. 11.(9分)如图(a)所示的金属工件,截面外方内圆,外边长a约为1cm、内径d约为0.5cm、长度L约为40cm.