题目列表(包括答案和解析)
3.下列说法正确的是( )
A.气体的温度升高时,并非所有分子的速率都增大
B.盛有气体的容器做减速运动时,容器中气体的内能随之减小
C.理想气体在等容变化过程中,气体对外不做功,气体的内能不变
D.一定质量的理想气体经等温压缩后,其压强一定增大
解析:选AD.气体的温度升高,分子的平均速率增大,并非所有分子的速率都增大,故A项正确.气体的内能为所有分子的动能之和,与机械运动无关,故B项错.由热力学第一定律ΔU=W+Q,当W=0时不能确定ΔU=0,故C项错.一定质量的理想气体经等温压缩后,由玻意耳定律知,气体压强一定增大,故D项正确.
2.(2009年高考全国卷Ⅰ)下列说法正确的是( )
A.气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力
B.气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量
C.气体分子热运动的平均动能减小,气体的压强一定减小
D.单位体积的气体分子数增加,气体的压强一定增大
解析:选A.气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力.其大小跟气体的分子数、体积和温度都有关系,由此可知只有A选项正确.
1.(2009年高考四川卷)关于热力学定律,下列说法正确的是( )
A.在一定条件下物体的温度可以降到0 K
B.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功
C.吸收了热量的物体,其内能一定增加
D.压缩气体总能使气体的温度升高
答案:B
5.(2008年高考全国卷Ⅱ)如图6-3-12所示,一质量为M的物块静止在桌面边缘,桌面离水平地面的高度为h.一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后,以水平速度v0/2射出.重力加速度为g.求:
(1)此过程中系统损失的机械能;
(2)此后物块落地点离桌面边缘的水平距离.
解析:(1)设子弹穿过物块后物块的速度为v,由动量守恒得mv0=m+Mv①
解得v=v0②
系统的机械能损失为
ΔE=mv02-[m()2+Mv2]③
由②③式得ΔE=(3-)mv02.④
(2)设物块下落到地面所需时间为t,落地点距桌面边缘的水平距离为s,则h=gt2⑤
s=vt⑥
由②⑤⑥式得s=.
答案:(1)(3-)mv02 (2)
4.如图6-3-11所示,在光滑水平面上有质量分别为3m和m的a、b两物体,a与轻弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在墙上.开始弹簧处于原长,b以速度v与a发生正碰,碰后两物体以相同速度压缩弹簧,当弹簧被压缩到最短时,它具有的弹性势能为( )
A.mv2/2 B.mv2/8
C.mv2/4 D.mv2/16
解析:选B.a、b发生正碰,获得共速v共,由动量守恒:mv=(m+3m)v共,然后以v共去压缩弹簧,由机械能守恒:Ep=(m+3m)v共2/2,联立解得Ep=mv2/8
3.如图6-3-10所示,质量为M、长为L的长木板放在光滑水平面上,一个质量也为M的物块(视为质点)以一定的初速度从左端冲上木板,如果长木板是固定的,物块恰好停在木板的右端,如果长木板不固定,则物块冲上后在木板上最多能滑行的距离为( )
A.L B.3L/4
C.L/4 D.L/2
解析:选D.固定时,由动能定理得:μMgL=Mv02,后来木板不固定有Mv0=2Mv,μMgs=Mv02-·2Mv2,故得s=L/2.
2.(2009年宜昌模拟)如图6-3-9所示,小车M由光滑的弧形段AB和粗糙的水平段BC组成,静止在光滑水平面上.当小车固定时,从A点由静止滑下的物块m到C点恰好停止.如果小车不固定,物块m仍从A点静止滑下,( )
A.还是滑到C点停住 B.滑到BC间某处停住
C.会冲出C点落到车外 D.上述三种情况都有可能
解析:选A.小车固定时恰能滑到C点,机械能会全部转化为内能.当小车不固定时,由动量守恒知,小车与物体的最终速度都为零,故机械能全部转化为内能,因此两次滑过的路程相等,所以A对.
1.如图6-3-8所示的装置中,木块B与水平桌面间的接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短.现将子弹、木块和弹簧合在一起作为系统,则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中( )
A.动量守恒、机械能守恒
B.动量不守恒、机械能不守恒
C.动量守恒、机械能不守恒
D.动量不守恒、机械能守恒
解析:选B.若以子弹、木块和弹簧合在一起作为系统,从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短时,弹簧固定端墙壁对弹簧有外力作用,因此动量不守恒.而在子弹射入木块时,存在剧烈摩擦作用,有一部分能量将转化为内能,机械能也不守恒.综上所述,应选B.
5.甲车以10 m/s的速度在平直的公路上匀速行驶,乙车以4 m/s的速度与甲车平行同向做匀速直线运动,甲车经过乙车旁边开始以0.5 m/s2的加速度刹车,从甲车刹车开始计时,求:
(1)乙车在追上甲车前,两车相距的最大距离;
(2)乙车追上甲车所用的时间.
解析:(1)当甲车速度减至等于乙车速度时两车的距离最大,设该减速过程经过的时间为t,则
v乙=v甲-at
解得:t=12 s,
此时甲、乙间距离为
Δs=v甲t-at2-v乙t
=10×12 m-×0.5×122 m-4×12 m=36 m.
(2)设甲车减速到零所需时间为t1,则有:
t1==20 (s).
t1时间内,s甲=t1=×20 m=100 m,
s乙=v乙 t1=4×20 m=80 m.
此后乙车运动时间t2== s=5 s,
故乙车追上甲车需t1+t2=25 (s).
答案:(1)36 m (2)25 s
4.
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A.在0-10秒内两车逐渐靠近
B.在10秒-20秒内两车逐渐远离
C.在5秒-15秒内两车的位移相等
D.在t=10秒时两车在公路上相遇
解析:选C.由v-t图象可知,0-10 s内,v乙>v甲,两车逐渐远离,10 s-20 s内,v乙<v甲,两车逐渐靠近,故选项A、B均错;
v-t图线与时间轴所围的面积的数值表示位移,5 s-15 s内,两图线与t轴包围的面积相等,故两车的位移相等,选项C对;
t=20 s时,两车的位移再次相等,说明两车再次相遇,故D错.
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