内容正文:
选考题专练(三)
(考试时间:10分钟 试卷满分:15分)
(二)选考题:共15分.请考生从2道物理题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.
33.[物理——选修3-3](15分)
(1)(5分)以下说法正确的是( ACD )
A.液体表面张力产生的原因是液体表面层分子较稀疏,分子间的引力大于斥力
B.浸润现象产生的原因是附着层内分子间距比液体内部分子间距大,分子间作用力表现为引力
C.空气的相对湿度越大,水蒸发越慢
D.干湿泡温度计的两个温度计的示数差越大,天气越干燥
E.密闭容器中某种蒸汽开始若是饱和的,保持温度不变增大容器的体积,蒸汽仍是饱和的
(2)(10分)某物理学习兴趣小组设计了一个测定水深的深度计,如图所示.导热性能良好的圆柱形汽缸Ⅰ、Ⅱ内径分别为D和2D,长度均为L,内部分别有厚度不计轻质薄活塞A、B,活塞密封性良好且可无摩擦左右滑动,汽缸Ⅰ左端开口,外界大气压强为p0,汽缸Ⅰ内通过A封有压强为p0的气体,汽缸Ⅱ内通过B封有压强为5p0的气体,两汽缸通过一细管相连(细管体积不计),初始状态A、B均位于汽缸最左端,该装置放入水下后,通过A向右移动的距离可测定水的深度,已知p0相当于10 m高的水柱产生的压强,不计水温随深度的变化,被封闭气体视为理想气体,求:
①当B刚要向右移动时,A向右移动的距离.
②该深度计能测量的最大水深.
【答案】 (2)①L ②42.5 m
【解析】 (1)液体表面张力产生的原因是液体表面层分子较稀疏,分子间的引力大于斥力,使分子间有收缩的趋势,故A正确;浸润现象产生的原因是附着层内分子间距比液体内部分子间距小,分子间作用力表现为斥力,故B错误;空气的相对湿度越大,水蒸发越慢,故C正确;干湿泡温度计的两个温度计的示数差越大,水蒸发的越快,天气越干燥,故D正确;温度不变则饱和汽压不变,增大容器的体积,则蒸汽压变小,则蒸汽变为不饱和,故E错误.故选ACD.
(2)①当B刚要向右移动时,Ⅰ中气体压强为5p0,设A向右移动x,对Ⅰ内气体,由玻意耳定律得
p0SL=5p0(L-x)S
解得x=L.
②该装置放入水下后,由于水的压力A向右移动,Ⅰ内气体压强逐渐增大,压强增大到大于5p0后B开始向右移动,当A恰好移动到缸底时所测深度最大,此时原Ⅰ内气体全部进入Ⅱ内,设B向右移动y距离,两部分气体压强均为p2.对原Ⅰ内气体,由玻意耳定律得p0SL=p2×4Sy
对原Ⅱ内气体,由玻意耳定律得5p0×4SL=p2×4S(L-y)
又此时A有p2=p0+ρghm
解得hm=42.5 m.
34.[物理——选修3-4](15分)
(1)(5分)下列说法中正确的是( ACE )
A.光从折射率大的介质射向折射率小的介质时可能发生全反射
B.光的偏振实验表明,光是一种纵波
C.采用同一装置做双缝干涉实验,红光比紫光条纹宽度大
D.由于超声波的频率很高,所以超声波容易发生衍射现象
E.在同一种介质中,波长越短的光传播速度越小
(2)(10分)如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波,t=0时刻0~25 m部分的波形图如图中实线所示,经过Δt=0.6 s该部分波形图如图中虚线所示,已知虚线上波峰对应的平衡位置到原点O的距离为12.5 m,质点A平衡位置的横坐标为xA=7.5 m.
①求该简谐横波的波速.
②当波速取最小值时,求质点A的振动方程.
【答案】 (2)① m/s(n=0,1,2,3,…)
②10sincm
【解析】 (1)光从光密介质射向光疏介质时才可能发生全反射,即光从折射率大的介质射向折射率小的介质时可能发生全反射,A正确;光的偏振实验表明,光是一种横波,B错误;因红光的波长大于紫光,采用同一装置做双缝干涉实验,根据Δx=λ,可知,红光比紫光条纹宽度大,C正确;由于超声波的频率很高,则波长较短,所以超声波不容易发生衍射现象,D错误;同一种介质对波长越短的光折射率越大,再根据v=可知在同一种介质中,波长越短的光传播速度越小,E正确.故选ACE.
(2)①由波形图可知,波长λ=20 m
波沿x轴正方向传播,则Δx=7.5+nλ(n=0,1,2,3,…)
波速v== m/s(n=0,1,2,3...).
②n=0时,波速最小,此时T==1.6 s
则ω== πrad/s
质点A的振动方程y=10sincm
质点A在零时刻向上振,可知θ=
故质点A的振动方程y=10sincm.
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