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    15．关于物体内能和热力学定律的说法正确的是（　　）
    A．物体内所有分子动能和分子势能的总和就是分子的内能
    B．第二类永动机的构想违背了热力学第二定律
    C．做功和热传递具有相同的物理本质
    D．物体没有做功时，物体吸热，物体的内能一定增加
    E．若一定质量的某理想气体的内能增加，则其温度一定升高

    分析 所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能，温度是分子平均动能的标志；与热现象有关的物理过程是由方向性的；做功是不同的能量之间的相互转化，而热传递是能量的转移；理想气体的内能有温度决定；由热力学第一定律判定内能的变化．

    解答 解：A、物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能，故A错误；
    B、第二类永动机是指只需从单一热源吸收热能便能永远对外做功的动力机械，虽然不违反能量的转化和守恒，但是违反了热力学第二定律，故B正确；
    C、做功是不同的能量之间的相互转化，而热传递是能量的转移，二者具有不相同的物理本质，故C错误；
    D、物体没有做功时，W=0，物体吸热Q＞0，根据热力学第一定律：△E=W+Q＞0可知物体的内能一定增加，故D正确；
    E、理想气体的内能有温度决定，若一定质量的某理想气体的内能增加，则其温度一定升高．故E正确．
    故选：BDE

    点评 本题考查了内能、温度是分子的平均动能的标志，以及热力学第二定律的应用，难度不大，对选修部分的学习要全面掌握，多加积累．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．某同学用图甲所示装置验证合力做功和物体速度变化的关系．一个圆柱形铝管固定在水平桌面上，管口与桌边齐平，管的两侧开有小缝，可以让皮筋穿过，俯视如图乙所示．在桌边关于圆管对称的A、B两点固定两个钉子，缠绕在钉子上的皮筋在AB之间伸直且为原长，伸长后可以把小钢球弹出，小钢球与管之间的摩擦可忽略，小钢球弹出后落在水平地面上，测出落地点与桌边的水平距离，然后分别用2条、3条、4条相同的皮筋从同一位置由静止弹射小球，重复以上操作．

    （1）除了图示的器材以外，实验中还需要的实验器材有CD．（填器材前方选项）
    A．游标卡尺   B．秒表   C．拴着细线的重锤   D．刻度尺
    （2）为了验证合力做功和物体速度变化的关系，将皮筋做的功与测得小钢球水平位移的数据列表如下：
    皮筋做的功WW2W3W4W
    水平位移x（m）1.011.431.752.02
    根据以上数据，选择合适的变量及单位，标注在图丙中的横坐标轴下的方框内，并在坐标纸上作出线性图象．
    （3）图线斜率k的表达式为k=$\frac{mg}{4h}$，并说明表达式中各物理量的含义：小球的质量m，桌面的高度h，重力加速度g．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    6．太阳帆航天器是一种利用太阳光的压力进行太空飞行的航天器，如图所示．在没有空气的宇宙中，太阳光光子会连续撞击太阳帆，使太阳帆获得的动量逐渐增加，从而产生加速度．太阳帆飞船无需燃料，只要有阳光，就会不断获得动力加速飞行．有人设想在探测器上安装有面积极大、反射功率极高的太阳帆，并让它正对太阳．已知太阳光照射太阳帆时每平方米面积上的辐射功率为P0，探测器和太阳帆的总质量为m，太阳帆的面积为s，此时探测器的加速度大小为（　　）
    A．$\frac{{2s{P_0}}}{mc}$B．$\frac{2sp}{mc}$C．$\frac{{{P_0}s}}{mc}$D．$\frac{ps}{mc}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    3．如图所示，两根等高的四分之一光滑圆弧轨道，半径为r、间距为L，图中oa水平，co竖直，在轨道顶端连有一阻值为R的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B．现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻不计的金属棒从轨道的顶端ab处由静止开始下滑，到达轨道底端cd时受到轨道的支持力为2mg．整个过程中金属棒与导轨接触良好，轨道电阻不计，求：
    （1）金属棒到达轨道底端cd时的速度大小和通过电阻R的电流：
    （2）金属棒从ab下滑到cd过程中回路中产生的焦耳热和通过R的电荷量：
    （3）若金属棒在拉力作用下，从cd开始以速度v0向右沿轨道做匀速圆周运动，则在到达ab的过程中拉力做的功为多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    10．下列说法中正确的是（　　）
    A．普朗克提出了光子说
    B．宏观物体的物质波波长远小于其本身尺寸，根本无法观察它的波动性
    C．α粒子散射实验是估算原子核半径最简单的方法之一
    D．核力是短程的强相互作用斥力

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    20．电磁阻尼制动是一种利用电磁感应原理工作的新型制动方式，它的基本原理如图甲所示．水平面上固定一块铝板，当一竖直方向的条形磁铁在铝板上方几毫米高度上水平经过时，铝板内感应出的电流会对磁铁的运动产生阻碍作用．电磁阻尼制动是磁悬浮列车在高速运行时进行制动的一种方式，某研究所制成如图乙所示的车和轨道模型来定量模拟磁悬浮列车的制动过程．车厢下端安装有电磁铁系统，能在长为L1=0.6m，宽L2=0.2m的矩形区域内产生竖直方向的匀强磁场，磁感应强度可随车速的减小而自动增大（由车内速度传感器控制），但最大不超过B1=2T，将铝板简化为长大于L1，宽也为L2的单匝矩形线圈，间隔铺设在轨道正中央，其间隔也为L2，每个线圈的电阻为R1=0.1Ω，导线粗细忽略不计．在某次实验中，模型车速度为v0=20m/s时，启动电磁铁系统开始制动，车立即以加速度a1=2m/s2做匀减速直线运动，当磁感应强度增加到B1时就保持不变，直到模型车停止运动．已知模型车的总质量为m1=36kg，空气阻力不计．不考虑磁感应强度的变化引起的电磁感应现象以及线圈激发的磁场对电磁铁产生磁场的影响．

    （1）电磁铁的磁感应强度达到最大时，模型车的速度v1为多大？
    （2）模型车的制动距离为多大？
    （3）某同学受到上述装置的启发，设计了进一步提高制动效果的方案如下，将电磁铁换成多个并在一起的永磁铁组，两个相邻的磁铁磁极的极性相反，且将线圈改为连续铺放，相邻线圈接触紧密但彼此绝缘，如图丙所示，若永磁铁激发的磁感应强度恒定为B2，模型车质量m1及开始减速的初速度v0均不变，试通过必要的公式分析这种设计在提高制动能力上的合理性．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    7．直流电动机在传感和控制中有着广泛应用．为了探究电动机的伏安特性，某同学找到一只带风扇的玩具电动机，他实验的实物示意图如图1所示，其中，图中M为电动机，电流表和电压表都视为理想电表．

    ①闭合电键S前，滑动变阻器R的滑动头应置于最右（填“左”或“右”）端．闭合电键S后，发现无论如何调节滑动变阻器R的滑动头，电动机都会转动，则可以判断导线③（选填“①”，“②”，…，“⑧”）断路；
    ②排除故障后，测量得到电动机的U-I，图线如图2所示．通过图线可以求得该电动机内部线圈的电阻为2.5Ω；
    ③实验一：将电动机取下，接在一节电动势为1.50v、内阻为0.50Ω的干电池两级间，则通过电路中的电流应为0.5A；
    ④实验二：将实验一中完全相同的三节干电池串联，接上该电动机上稳定后，该电动机消耗的功率为2.6W，其效率为62%（计算结果保留两位有效数字）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    4．固定不动的正点电荷A，带电量为Q=1.0×10-6C，点电荷B从距A无穷远的电势为零处移到距A为2cm、电势为3000V的P点，电场力所做负功为1.8×l03J；求：
    （1）电荷B的电荷量；
    （2）电荷B在P点处所受的电场力大小：
    （3）若在P处自由释放电荷B，它能获得的最大动能是多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．做磁共振（MRI）检查时，对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电流，某同学为了估算该感应电流对肌肉组织的影响，将包裹在骨骼上的一圈肌肉组织等效成单匝线圈，线圈的半径r=5.0cm，线圈导线的截面积A=0.80cm2，电阻率ρ=1.5Ω•m，如图所示，匀强磁场方向与线圈平面垂直，若磁感应强度B在0.3s内从1.5T均匀地减为零，求：（计算结果保留一位有效数字）
    （1）该圈肌肉组织的电阻R；
    （2）该圈肌肉组织中的感应电动势E；
    （3）0.3s内该圈肌肉组织中产生的热量Q．

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