(5分)下列叙述和热力学定律相关,其中正确的是 。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错一个扣3分,最低得分为0分)
A.第一类永动机不可能制成,是因为违背了能量守恒定律
B.能量耗散过程中能量不守恒
C.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界,违背了热力学第二定律
D.能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性
E.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功
(18分)在地面附近的真空中,存在着竖直向上的匀强电场和垂直电场方向水平向里的匀强磁场,如图甲所示.磁场的磁感应强度B(图像中的B0末知)随时间t的变化情况如图乙所示.该区域中有一条水平直线MN,D是MN上的一点.在t=0时刻,有一个质量为m、电荷量为+q的小球(可看做质点),从M点开始沿着水平直线以速度v0向右做匀速直线运动,t0时刻恰好到达N点.经观测发现,小球在t=2t0至t=3t0时间内的某一时刻,又竖直向下经过直线MN上的D点,并且以后小球多次水平向右或竖直向下经过D点.不考虑地磁场的影响,求:
(1)电场强度E的大小;(2)小球从M点开始运动到第二次经过D点所用的时间;
(3)小球运动的周期,并画出运动轨迹(只画一个周期).
(14分)如图所示,轮半径r=10 cm的传送带,水平部分AB的长度L=1.5 m,与一圆心在O点、半径R=1 m的竖直光滑圆轨道的末端相切于A点,AB高出水平地面H=1.25 m,一质量m=0.1 kg的小滑块(可视为质点),由圆轨道上的P点从静止释放,OP与竖直线的夹角θ=37°.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2,滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,不计空气阻力.
(1)求滑块对圆轨道末端的压力;
(2)若传送带一直保持静止,求滑块的落地点与B间的水平距离;
(3)若传送带以v0=0.5 m/s的速度沿逆时针方向运行(传送带上部分由B到A运动),求滑块在传送带上滑行过程中产生的内能.
(11分)为了节能环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为lx)。
(1)某光敏电阻R在不同照度下的阻值如下表,根据表中已知数据,在右图的坐标系中描绘出了阻值随照度变化的曲线。由图象可求出照度为1.0 1x时的电阻约为 kΩ。
(2)如图所示是街道路灯自动控制模拟电路,利用直流电源为电磁铁供电,利用照明电源为路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果,路灯应接在 (填“AB” 或“BC” )之间,请用笔画线代替导线,正确连接电路元件。
(3)用多用电表“×10Ω”挡,按正确步骤测量图中电磁铁线圈电阻时,指针示数如图所示,则线圈的电阻为____Ω 。已知当线圈中的电流大于或等于2mA时,继电器的衔铁将被吸合。图中直流电源的电动势E=6V,内阻忽略不计,滑动变阻器有三种规格可供选择:Rl(0~10Ω ,2A)、R2(0~200Ω ,1A)、R3(0~1750Ω ,0.1A)。要求天色渐暗照度降低至l.0 lx时点亮路灯,滑动变阻器应选择 ___(填R1、R2、R3)。为使天色更暗时才点亮路灯,应适当地____(填“增大”或“减小”)滑动变阻器的电阻。
某学习小组利用自行车的运动“探究阻力做功与速度变化的关系”.人骑自行车在平直的路面上运动,当人停止蹬车后,由于受到阻力作用,自行车的速度会逐渐减小至零,如图所示.在此过程中,阻力做功使自行车的速度发生变化.设自行车无动力后受到的阻力恒定.
(1)在实验中使自行车在平直的公路上获得某一速度后停止蹬车,需要测出人停止蹬车后自行车向前滑行的距离s,为了计算自行车的初速度v,还需要测量___________(填写物理量的名称及符号).
(2)设自行车受到的阻力恒为f,计算出阻力做的功W及自行车的初速度v.改变人停止蹬车时自行车的速度,重复实验,可以得到多组测量值.以阻力对自行车做功的大小为纵坐标,自行车初速度为横坐标,作出W-v曲线.分析这条曲线,就可以得到阻力做的功与自行车速度变化的定性关系.在实验中作出W-v图象如图所示,其中符合实际情况的是 ________.
如图,足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成角(0<<90°),其中MN与PQ平行且间距为l,导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计,其上端所接定值电阻为R.给金属棒ab一沿斜面向上的初速度v0,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,ab棒接入电路的电阻为r,当ab棒沿导轨上滑距离x时,速度减小为零。则下列说法不正确的是
A.在该过程中,导体棒所受合外力做功为
B.在该过程中,通过电阻R的电荷量为
C.在该过程中,电阻R产生的焦耳热为
D.在导体棒获得初速度时,整个电路消耗的电功率为