D.气体在c→a过程中内能的减少量大于b→c过程中内能的增加量
答案C
解析由W=Fx=pSx=p·ΔV知,p-V图线与V轴所围面积代表气体状态变化所做的功,由题图知,a→b和b→c过程中,气体对外界做的功相等,故A错误.由=C知,a、b两状态温度相等,内能相同,ΔU=0;由ΔU=W+Q知,Qab=-W;由=C知,c状态的温度高于b状态的温度,则b→c过程中,ΔU>0,据ΔU=W+Q知,Qbc>|W|,故B错误.由=C知,C状态温度高于b状态温度,则c→a过程内能减少,ΔU<0,外界对气体做正功,W>0,属于放热过程,由ΔU=Q+W知,W<|Q|,故C正确.由于a、b状态内能相等,故c→a内能减少量等于b→c内能增加量,故D错误.
7.我国将在今年择机执行“天问1号”火星探测任务.质量为m的着陆器在着陆火星前,会在火星表面附近经历一个时长为t0、速度由v0减速到零的过程.已知火星的质量约为地球的0.1倍,半径约为地球的0.5倍,地球表面的重力加速度大小为g,忽略火星大气阻力.若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动,此过程中着陆器受到的制动力大小约为()
A.m B.m
C.m D.m
答案B
解析着陆器向下做匀减速直线运动时的加速度大小a=.在天体表面附近,有mg=G,则=·()2,整理得g火=0.4g,由牛顿第二定律知,着陆器减速运动时有F-mg火=ma,则制动力F=m(0.4g+),选项B正确.
8.如图所示,一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上,质量分别为m和2m的物块A、B,通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接,A、B间的接触面和轻绳均与木板平行.A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.当木板与水平面的夹角为45°时,物块A、B刚好要滑动,则μ的值为()
A. B. C. D.
答案C
解析A、B刚要滑动时受力平衡,受力如图所示.
对A:FT=mgsin 45°+μmgcos 45°
对B:2mgsin 45°=FT+3μmgcos 45°+μmgcos 45°
整理得,μ=,选项C正确.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分.每小题有多个选项符合题目要求.全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.
9.(多选)截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示.DE为嵌在三棱镜内部紧贴BB′C′C面的线状单色可见光光源,DE与三棱镜的ABC面垂直,D位于线段BC的中点.图乙为图甲中ABC面的正视图.三棱镜对该单色光的折射率为 ,只考虑由DE直接射向侧面AA′C′C的光线.下列说法正确的是()
A.光从AA′C′C面出射的区域占该侧面总面积的
B.光从AA′C′C面出射的区域占该侧面总面积的
C.若DE发出的单色光频率变小,AA′C′C面有光出射的区域面积将增大
D.若DE发出的单色光频率变小,AA′C′C面有光出射的区域面积将减小
答案AC
解析根据sin C=,得光线在AC面上发生全反射的临界角C=45°,如图所示.从AC面上射出的光线为射到FC区域的光线,由几何关系得FC=AC,即有光线射出的区域占该侧面总面积的一半,故A正确,B错误;当单色光的频率变小时,折射率n变小,根据sin C=,知临界角C变大,图中的F点向A点移动,故有光射出的区域的面积变大,故C正确,D错误.
10.(多选)真空中有两个固定的带正电的点电荷,电荷量不相等.一个带负电的试探电荷置于二者连线上的O点时,仅在电场力的作用下恰好保持静止状态.过O点作两正电荷连线的垂线,以O点为圆心的圆与连线和垂线分别交于a、c和b、d,如图所示.以下说法正确的是()
A.a点电势低于O点
B.b点电势低于c点
C.该试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能
D.该试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能
答案BD
解析作出两个固定点电荷分别在O点附近的电场线,由题意知,O点的场强EO=0,则两点电荷分别在O点处产生电场的电场线疏密相同,进而推知O点左侧的电场方向向右,O点右侧的电场方向向左.可以判定:a点电势高于O点,b点电势低于c点,故A错误,B正确;由Ep=φq可知,a点的电势高于b点,试探电荷(带负电)在a点的电势能比b点小,故C错误;c点电势高于d点,试探电荷(带负电)在c点的电势能小于d点,故D正确.
11.(多选)如图所示,质量为M的物块A放置在光滑水平桌面上,右侧连接一固定于墙面的水平轻绳,左侧通过一倾斜轻绳跨过光滑定滑轮与一竖直轻弹簧相连.现将质量为m的钩码B挂于弹簧下端,当弹簧处于原长时,将B由静止释放,当B下降到最低点时(未着地),A对水平桌面的压力刚好为零.轻绳不可伸长,弹簧始终在弹性限度内,物块A始终处于静止状态.以下判断正确的是()
A.M<2m
B.2m