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1、選考題專練(1)
1.選修3-3
(1)(2019廣西梧州檢測(cè))節(jié)日放飛的氫氣球,升到高空后會(huì)破裂。氫氣球在破裂之前的上升過程中,下列說(shuō)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(duì)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(yùn)動(dòng)也叫布朗運(yùn)動(dòng)
(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(jì),活塞的橫截面積S=100 cm2?；钊c水平平臺(tái)上的物塊A用水平輕桿連接,在平臺(tái)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(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.8。兩物塊間距為d=10 cm。開始時(shí)活塞距缸底L1=10 cm,缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)p0(p0=1×105 Pa),溫度t1=27 ℃?，F(xiàn)對(duì)汽缸內(nèi)的氣體緩慢加熱。求:(g=10 m/s2)
①物塊A開始移動(dòng)時(shí),汽缸內(nèi)的溫度;
②物塊B開始移動(dòng)時(shí),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(qiáng)逐漸減小,球內(nèi)氫氣的壓強(qiáng)大于外界大氣壓,會(huì)使得氫氣球向外膨脹,氣球的體積變大,氣體對(duì)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(dòng)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(cuò)誤,D正確;布朗運(yùn)動(dòng)是固體小顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),故E錯(cuò)誤。
(2)①物塊A開始移動(dòng)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(dòng)后,氣體做等壓變化,到A與B剛接觸時(shí)
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(dòng)時(shí)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(gè)質(zhì)點(diǎn)a、b、c、d、e、f,均靜止在各自的平衡位置。t=0時(shí)刻振源a從平衡位置開始沿y軸正方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其振動(dòng)圖像如圖乙所示,形成的簡(jiǎn)諧橫波以0.1 m/s的速度水平向右傳播,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.這列波的周期為4 s
B.0~4 s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)b運(yùn)動(dòng)路程為6 cm
C.4~5 s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)c的加速度在減小
D.6 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)e的振動(dòng)方向沿y軸正方向
E.質(zhì)點(diǎn)d起振后的運(yùn)動(dòng)方向始終與質(zhì)點(diǎn)
5、b的運(yùn)動(dòng)方向相反
(2)如圖所示為一個(gè)半徑為R的透明介質(zhì)球體,M、N兩點(diǎn)關(guān)于球心O對(duì)稱,且與球心的距離均為2R。一細(xì)束單色光從M點(diǎn)射出穿過透明介質(zhì)球體后到達(dá)N點(diǎn),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(diǎn),光傳播的時(shí)間t為多少;
②已知球面上的P點(diǎn)到MN的距離為PA=35R,若光束從M點(diǎn)射出后到達(dá)P點(diǎn),經(jīng)過球體折射后傳播到N點(diǎn),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(dòng)形式傳播到b點(diǎn)
6、需時(shí)間1 s,所以在0~4 s內(nèi)b質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)3 s,運(yùn)動(dòng)路程為3A=6 cm,B正確;同理可知在第2 s末質(zhì)點(diǎn)c開始振動(dòng),起振的方向與質(zhì)點(diǎn)a開始振動(dòng)的方向相同,在4~5 s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)c從平衡位置向負(fù)向最大位移處運(yùn)動(dòng),加速度增大,C錯(cuò)誤;4 s末質(zhì)點(diǎn)e開始振動(dòng),6 s時(shí)到達(dá)平衡位置向下振動(dòng),D錯(cuò)誤;由題圖知,質(zhì)點(diǎn)b、d相距半個(gè)波長(zhǎng),振動(dòng)方向始終相反,所以E正確。
(2)①光在介質(zhì)球外的傳播時(shí)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(shí)間t2=2Rv
光傳播的時(shí)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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