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1、選考題專練(1)
1.選修3-3
(1)(2019廣西梧州檢測)節(jié)日放飛的氫氣球,升到高空后會破裂。氫氣球在破裂之前的上升過程中,下列說法正確的是( )
A.氣球內(nèi)氫氣的內(nèi)能減小
B.氣球內(nèi)氫分子的速率都在減小
C.氣球內(nèi)的氫氣對外做功
D.氣球內(nèi)的氫分子的速率總是呈“中間多,兩頭少”的分布規(guī)律
E.氣球內(nèi)的氫分子的運動也叫布朗運動
(2)(2019江西南昌二模)如圖所示,一汽缸固定在水平地面上,通過活塞封閉有一定質(zhì)量的理想氣體,活塞與缸壁的摩擦可忽略不計,活塞的橫截面積S=100 cm2?；钊c水平平臺上的物塊A用水平輕桿連接,在平臺上有另一物塊B,A、B的質(zhì)量均為m=62
2、.5 kg,兩物塊與平臺間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.8。兩物塊間距為d=10 cm。開始時活塞距缸底L1=10 cm,缸內(nèi)氣體壓強等于大氣壓強p0(p0=1×105 Pa),溫度t1=27 ℃。現(xiàn)對汽缸內(nèi)的氣體緩慢加熱。求:(g=10 m/s2)
①物塊A開始移動時,汽缸內(nèi)的溫度;
②物塊B開始移動時,汽缸內(nèi)的溫度。
答案 (1)ACD (2)①450 K?、? 200 K
解析 (1)在氣球上升過程中,隨著高度的增加,溫度降低,空氣的密度減小,大氣壓強逐漸減小,球內(nèi)氫氣的壓強大于外界大氣壓,會使得氫氣球向外膨脹,氣球的體積變大,氣體對外做功,其內(nèi)能減小,故A、C正確;氫氣溫度降低,
3、分子平均動能減小,平均速率減小,速率總是呈“中間多,兩頭少”的分布規(guī)律,不一定所有分子的速率都減小,故B錯誤,D正確;布朗運動是固體小顆粒的無規(guī)則運動,故E錯誤。
(2)①物塊A開始移動前氣體做等容變化,則有
p2=p0+μmgS=1.5×105 Pa
由查理定律有p1T1=p2T2
解得T2=450 K
②物塊A開始移動后,氣體做等壓變化,到A與B剛接觸時
p3=p2=1.5×105 Pa,V3=(L1+d)S
由蓋—呂薩克定律有V2T2=V3T3,解得T3=900 K
之后氣體又做等容變化,設(shè)物塊A和B一起開始移動時氣體的溫度為T4
p4=p0+2μmgS=2.0×105
4、 Pa
V4=V3
由查理定律有p3T3=p4T4
解得T4=1 200 K
2.選修3-4
(2019廣西欽州質(zhì)檢)(1)如圖甲所示,沿波的傳播方向上有間距均為0.1 m的六個質(zhì)點a、b、c、d、e、f,均靜止在各自的平衡位置。t=0時刻振源a從平衡位置開始沿y軸正方向做簡諧運動,其振動圖像如圖乙所示,形成的簡諧橫波以0.1 m/s的速度水平向右傳播,則下列說法正確的是( )
A.這列波的周期為4 s
B.0~4 s時間內(nèi)質(zhì)點b運動路程為6 cm
C.4~5 s時間內(nèi)質(zhì)點c的加速度在減小
D.6 s時質(zhì)點e的振動方向沿y軸正方向
E.質(zhì)點d起振后的運動方向始終與質(zhì)點
5、b的運動方向相反
(2)如圖所示為一個半徑為R的透明介質(zhì)球體,M、N兩點關(guān)于球心O對稱,且與球心的距離均為2R。一細(xì)束單色光從M點射出穿過透明介質(zhì)球體后到達(dá)N點,真空中的光速為c。求:
①若介質(zhì)的折射率為n0,光線沿MON傳播到N點,光傳播的時間t為多少;
②已知球面上的P點到MN的距離為PA=35R,若光束從M點射出后到達(dá)P點,經(jīng)過球體折射后傳播到N點,那么球體的折射率n等于多少。(取 sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
答案 (1)ABE (2)①(n0+1)2Rc?、?53
解析 (1)由題圖乙知,波的傳播周期為4 s,A正確;根據(jù)x=vt得振動形式傳播到b點
6、需時間1 s,所以在0~4 s內(nèi)b質(zhì)點振動3 s,運動路程為3A=6 cm,B正確;同理可知在第2 s末質(zhì)點c開始振動,起振的方向與質(zhì)點a開始振動的方向相同,在4~5 s時間內(nèi)質(zhì)點c從平衡位置向負(fù)向最大位移處運動,加速度增大,C錯誤;4 s末質(zhì)點e開始振動,6 s時到達(dá)平衡位置向下振動,D錯誤;由題圖知,質(zhì)點b、d相距半個波長,振動方向始終相反,所以E正確。
(2)①光在介質(zhì)球外的傳播時間t1=2Rc
光在介質(zhì)球中的傳播速度v=cn0
光在介質(zhì)球中的傳播時間t2=2Rv
光傳播的時間t=t1+t2=(n0+1)2Rc
②光路圖如圖所示
其中sin θ=0.6,又β=θ+α
根據(jù)折射定律有sin β=n sin θ
所以n=sin(θ+α)sinθ=43 sin α+ cos α
又MA=MO-AO=2R-R cos θ=65R
MP=PA2+MA2=355R
sin α=PAMP=55,cos α=MAMP=255
解得n=253
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