内容正文:
选考题专练(四)
(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)下列说法正确的( BDE )
A.分子间作用力随分子间距离的增大而减小
B.布朗运动间接反映了液体分子的运动
C.完全失重的状态下,气体不会产生压强
D.岩盐是立方体结构,粉碎后的岩盐仍然是晶体
E.温度相同的氢气和氧气,分子平均动能相同
(2)(10分)如图所示,汽缸内壁光滑且竖直放置,横截面积为S=2×10-3 m2,厚度不计的活塞质量为m=1 kg;活塞只能在AB之间运动,B下方的容积为V0=2.0×10-3 m3,A、B之间的容积为ΔV=1.0×10-3 m3,大气压强p0=1.0×105 Pa,取重力加速度g=10 m/s2,开始时活塞停在B处,汽缸内气体的压强为p1=0.9p0,温度为27 ℃,现缓慢加热缸内气体.求:
①当活塞恰好到达A、B中间时,缸内气体的温度;
②当汽缸内温度为327 ℃时,汽缸内气体的压强.
【答案】 (2)①T3=437.5 K ②p3=1.2×105 Pa
【解析】 (1)两分子间初始距离未知,所以无法确定分子间作用力随分子间距离的增大是减小还是增大,A错误;布朗运动是固体颗粒的运动,间接反映了液体分子的运动,B正确;气体的压强是气体分子无规则运动撞击器壁产生的,不是由气体重力产生的,C错误;岩盐是立方体结构,是晶体,且有规则的几何形状,粉碎后的岩盐仍是晶体,仍有规则的几何形状,D正确;温度相同时,物体的平均动能相同,E正确.故选BDE.
(2)①活塞刚离开B处时压强为p2=p0+=1.05×105 Pa
缸内气体先做等容变化,由查理定律可知=
解得T2=350 K
初状态为V2=V0=2.0×10-3 m3
末状态为V3=V0+=2.5×10-3 m3
缸内气体做等压变化,由盖—吕萨克定律可知=
解得T3=437.5 K.
②假设活塞最终移动到A处,则V4=V0+ΔV=3×10-3 m3
T4=(327+273)K=600 K
由理想气体状态方程可知=
解得p3=1.2×105 Pa>p2=1.05×105 Pa
故活塞最终移动到A处,汽缸内气体的压强为p3=1.2×105 Pa.
34.[物理——选修3-4](15分)
(1)(5分)下列物理现象,说法正确的是( BDE )
A.闻其声而不见其人,是波的共振现象
B.环绕发声的双股音叉绕一圈,听到声音忽强忽弱,是波的干涉现象
C.夏天雷雨后路面上油膜呈现彩色,是因为光沿直线传播
D.当正在鸣笛的火车急驶而来时,我们听到汽笛声音调变高,这是多普勒效应现象
E.看立体电影时戴上特质的眼镜,这样看到电影画面的效果具有立体感,是利用光的偏振现象
(2)(10分)如图,半径为R的半球体透明工件,底面镀有反射膜.有一平行于中心轴OO′的光线从半球面射入,O为圆心,O′为工件顶点,该光线与OO′之间的距离为R,已知该光线最后从O′点射出(不考虑多次反射).
①求该工件的折射率;
②若去掉底面反射膜,入射位置和方向不变,该光是否能在工件底面发生全反射?写出分析过程(不考虑多次反射).
【答案】 (2)① ②不能,见解析
【解析】 (1)闻其声而不见其人,这是声音的衍射现象,A错误;环绕发声的双股音叉绕一圈,听到声音忽强忽弱,是因为音叉发出两个频率相同的声波相互叠加,从而出现加强区和减弱区,这是声音的干涉现象,B正确;夏天雷雨后路面上油膜呈现彩色,是薄膜干涉现象,C错误;当正在鸣笛的火车急驶而来时,我们听到汽笛声音调变高,音调变高就是频率变高,这是多普勒效应现象,D正确;看立体电影时戴上特质的眼镜,这样看到电影画面的效果具有立体感,是利用光的偏振现象,E正确;故选BDE.
(2)①光路如图所示
由题可知AD=R,所以sin ∠AOD==
∠AOD=60°
可得OD=AB=
由几何关系可知光线在A点的入射角α=60°
根据反射定律,结合几何关系,有∠ACB=∠OCO′
∠OO′C=∠CAB
根据几何关系有Rtan ∠OO′C+Rtan ∠CAB=R
可知tan ∠OO′C=tan ∠CAB=
∠OO′C=∠CAB=30°
则光线在A点的折射角为β=60°-30°=30°
根据折射定律可知工件的折射率为n==.
②发生全反射的临界角为sin C==
光线在底边的入射角为30°,有sin 30°=<
因此该光在工件底面不能发生全反射.
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