5．一台理想变压器的原、副线圈的匝数比是5∶1，原线圈接入电压为220 V的正弦交流电，一只理想二极管和一个滑动变阻器R串联接在副线圈上，如图10－2－12所示．电压表和电流表均为理想交流电表，则下列说法正确的是(　)

A．原、副线圈中的电流之比为5∶1

B．电压表的读数为44 V

C．若滑动变阻器接入电路的阻值为20 Ω，则1 min内产生的热量为2 904 J

D．若将滑动变阻器的滑片向上滑动，则两电表读数均减小

解析：原、副线圈中的电流与匝数成反比，所以电流之比为1∶5，A项错误；原、副线圈的电压与匝数成正比，所以副线圈两端电压为44 V，但二极管具有单向导电性，根据有效值的定义有×＝×T，从而求得电压表两端电压有效值为U_有效＝22 V，则Q＝×60＝2 904 J，B错误，C正确；将滑动变阻器滑片向上滑动，接入电路中的阻值变小，但对原、副线圈两端的电压无影响，即电压表的读数不变，电流表的读数变大，D错误．

答案：C

图10－2－13

4．如图10－2－11甲所示，变压器原副线圈的匝数比为3∶1，L₁、L₂、L₃为三只规格均为“9 V、6 W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端交变电压u的图象如图10－2－13乙所示．则以下说法中正确的是(　)

A．电压表的示数为27 V　

B．三只灯泡均能正常发光

C．电流表的示数为2 A　

D．变压器副线圈两端交变电流的频率为50 Hz

解析：本题考查交流电的规律、变压器的规律．交流电表测量的是交流电的有效值，输入电压的有效值为27 V，因此电压表的示数应为27 V，A项错误；根据变压比，副线圈输出的电压为9 V，因此三只灯泡均能正常发光，B项正确；三只灯泡中的总电流为3P/U＝2 A，C项正确；原线圈输入电压的频率为50 Hz，变压器不改变交流电的频率，因此D项正确．本题较易．

答案：BCD

图10－2－12

3．“5·12”汶川大地震发生后，山东省某公司向灾区北川捐赠一批柴油发电机．该柴油发电机说明书的部分内容如表所示．现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，发电机到安置区的距离是400 m，输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线，该型导线单位长度的电阻为2.5×10^－4Ω/m.安置区家用电器的总功率为44 kW，当这些家用电器都正常工作时，下列说法中正确的是(　)

A.输电线路中的电流为20 A

B．输电线路损失的电功率为8 000 W

C．发电机实际输出电压是300 V

D．如果该柴油发电机发的电是正弦交流电，则输出电压最大值是300 V

解析：I_线＝I₀＝＝ A＝200 A；线路损失功率P_线＝IR_线＝8 000 W，线路两端电压U＝I_线R_线＝40 V，所以发电机输出电压为260 V；如果该柴油发电机发的电是正弦交流电，则输出电压最大值是260 V.

答案：B

图10－2－11

2．如图10－2－10甲所示，为一种可调压自耦变压器的结构示意图，线圈均匀绕在圆环型铁芯上，若AB间输入如图乙所示的交变电压，转动滑动触头P到如图甲中所示位置，在BC间接一个55 Ω的电阻(图中未画出)，则(　)

A．该交流电的电压瞬时值表达式为u＝220sin(25πt)V

B．该交流电的频率为25 Hz

C．流过电阻的电流接近于4 A

D．电阻消耗的功率接近于220 W

解析：由题中图乙可知正弦交流电的周期T＝0.04 s，则f＝＝25 Hz，ω＝2πf＝50π rad/s，所以该交流电的电压瞬时值的表达式为u＝220sin(50πt)V，A错误B正确；从题图甲中可以看出，自耦变压器的副线圈的匝数约是原线圈匝数的，故副线圈两端的电压约为110 V，流过电阻的电流约为2 A，C项错误；电阻消耗的功率P＝U₂I₂＝220 W，D项正确．

答案：BD

1．(2009·江苏，6)如图10－2－9所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5，原线圈两端的交变电压为u＝20sin 100πt V．氖泡在两端电压达到100 V时开始发光，下列说法中正确的有(　)

A．开关接通后，氖泡的发光频率为100 Hz

B．开关接通后，电压表的示数为100 V

C．开关断开后，电压表的示数变大

D．开关断开后，变压器的输出功率不变

解析：副线圈电压由原线圈决定，则不论负载如何变化，电压表的读数不变，始终为有效值100 V，B正确；每个交流电周期内氖管发光两次，每秒发光100次，则氖管发光频率为100 Hz，开关断开后，负载电阻增大、电流减小，则变压器的输出功率减小．

答案：AB

图10－2－10

6．如图1－1－6所示，p－V图中，一定质量的理想气体由状态A经过程Ⅰ变至状态B时，从外界吸收热量420 J，同时膨胀对外做功300 J．当气体从状态B经过程Ⅱ回到状态A时，外界压缩气体做功200 J，求此过程中气体吸收或放出的热量是多少？

解析：一定质量的理想气体由状态A经过程Ⅰ变至状态B时，从外界吸收的热量Q₁大于气体膨胀对外做的功W₁，气体内能增加，由热力学第一定律，气体内能增加量为ΔU＝Q₁+W₁＝420 J+(－300 J)＝120 J

气体由状态B经过程Ⅱ回到状态A时，气体内能将减少120 J，而此过程中外界又压缩气体做了W₂＝200 J的功，因而气体必向外界放热，放出的热量为

Q₂＝ΔU－W₂＝(－120)J－200 J＝－320 J.

答案：放热　320 J

5．(1)下列说法中正确的是(　)

A．悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动越明显

B．在使两个分子间的距离由很远(r>10^{－9 m)}减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大，分子势能不断增大

C．温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，但并非所有分子的速率都增大

D．一定质量的理想气体经等温压缩后，其压强一定增大

E．内能向机械能转化是有条件的，即环境中必须存在温度差，通过科技创新，我们能够研制出将内能全部转化为机械能而不产生其他影响的热机

(2)已知水的密度ρ＝1.0×10³ kg/m³、摩尔质量M＝1.8×10^{－2 kg}，阿伏加德罗常数N_A＝6.0×10²³ mol^－1.一滴露水的体积大约是6.0×10^{－5 cm3}，它含有________个水分子．如果一只极小的虫子来喝水，每分钟喝进6.0×10⁷个水分子，那么它每分钟喝进水的质量是________ kg(结果保留两位有效数字)．

解析：(1)悬浮微粒越大，单位时间内撞击它的分子数越多，布朗运动越不明显，A错．分子从很远靠近时，分子间作用力先增大后减小再增大，B错．根据热力学第二定律我们无法研制出那样的热机，E错．

(2)水分子个数为N＝·N_A＝×6.0×10²³个＝2.0×10¹⁸个，喝进水的质量为m＝·M＝1.8×10^{－18 kg.}

答案：(1)CD　(2)2.0×10¹⁸　1.8×10^－18

图1－1－6

4．(1)以下说法正确的是(　)

A．分子的热运动是指物体内部分子的无规则运动

B．碎玻璃不能拼在一起，是由于分子间存在着斥力

C．物体做加速运动时速度越来越大，物体内分子的平均动能也越来越大

D．液晶既有液体的流动性，又具有光学各向异性

E．在轮胎爆裂这一短暂过程中，气体膨胀，温度下降

F．在完全失重的情况下，熔化的金属能够收缩成标准的球形

(2)

图1－1－5

如图1－1－5是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置，封闭有一定质量的理想气体，若用力缓慢向下推动活塞，使活塞向下移一段距离，不计活塞与气缸内壁间的摩擦，环境温度保持不变，由此可以判断，被封闭气体的内能________(填“不变”或“改变”)，体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体________热(填“吸”或“放”)．

解析：(1)考查热学中的分子动理论、液晶的特性及气体的物态变化. 碎玻璃不能拼在一起是因为分子间的距离不能达到分子引力的范围；物体内分子的平均动能仅由温度决定，与物体运动的快慢无关；液晶既有液体的流动性，又具有光学各向异性；轮胎爆裂的一瞬间，气体膨胀对外做功，来不及热交换，因此气体的内能减少，温度降低．

(2)考查热力学第一定律．气缸导热性能良好，用力缓慢地向下推动活塞的过程中，缸内气体充分地与外界热交换，温度不变，内能不变，外界对气体做功，气体放出热量．

答案：(1)ADEF　(2)不变　放

3．(1)据某报报道：天津一小男孩睡觉时，臀部将压在下面的打火机焐炸，丁烷气体外泄，致使屁股局部速冻成伤．请你运用所学过的热学知识判断下列说法正确的是(　)

A．焐炸是因为打火机内丁烷液体变热汽化，体积增加，压强增大而爆炸

B．焐炸的过程符合热力学第一定律

C．市报关于局部速冻成伤的报道不符合科学道理

D．爆炸后，丁烷外泄并迅速汽化吸热，由于吸热速度快而使屁股局部速冻成伤

(2)用长度可放大600倍的显微镜观察布朗运动．估计放大后的小碳粒体积为0.1×10^{－9 m3}，碳的密度是2.25×10³ kg/m³，摩尔质量是1.2×10^{－2 kg/mol}，阿伏加德罗常数为6.0×10²³ mol^－1，则该小碳粒含分子个数约为多少个？(取1位有效数字)

解析：(2)小碳粒体积V＝ m³＝4.6×10^{－19 m3}

该小碳粒含分子个数为N＝N_A，代入数值解得：N＝5×10¹⁰个．

答案：(1)ABD　(2)5×10¹⁰个

2．(1)物质是由大量分子组成的，分子直径的数量级一般是________ m．能说明分子都在永不停息地做无规则运动的实验事实有________(举一例即可)．在两分子间的距离由r₀(此时分子间的引力和斥力相互平衡，分子作用力为零)逐渐增大的过程中，分子力的变化情况是________(填“逐渐增大”“逐渐减小”“先增大后减小”“先减小后增大”)．

(2)一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，如果增大气体体积，气体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释．如果在此过程中气体对外界做了900 J的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出或吸收多少热量？(简要说明理由)

答案：(1)10^－10　布朗运动(或扩散现象)　先增大后减小

(2)气体压强减小　一定质量的气体，温度不变时，分子的平均动能一定，气体体积增大，分子的密集程度减小，所以气体压强减小．一定质量的理想气体，温度不变时，内能不变，根据热力学第一定律，当气体对外做功时气体一定吸收热量，吸收的热量等于气体对外做的功量，即900 J.