内容正文:
选考题专练(一)
(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)如图,一定量的理想气体经历的两个不同过程,分别由体积—温度(V-t)图上的两条直线Ⅰ和Ⅱ表示,V1和V2分别为两直线与纵轴交点的纵坐标;t0是它们的延长线与横轴交点的横坐标,t0=-273.15 ℃;a为直线Ⅰ上的一点,由图可知,气体在状态a和b的压强之比=__1__;气体在状态b和c的压强之比=____.
(2)(10分)如图,一汽缸中由活塞封闭有一定量的理想气体,中间的隔板将气体分为A、B两部分;初始时,A、B的体积均为V,压强均等于大气压P0.隔板上装有压力传感器和控制装置,当隔板两边压强差超过0.5p0时隔板就会滑动,否则隔板停止运动.气体温度始终保持不变.向右缓慢推动活塞,使B的体积减小为.
①求A的体积和B的压强;
②再使活塞向左缓慢回到初始位置,求此时A的体积和B的压强.
【答案】 (2)①0.4V 2p0 ②(-1)V p0
【解析】 (1)由图象可得=,图中两直线Ⅰ和Ⅱ表明气体发生等压变化,即状态a和状态b压强相等,即=1;由玻意耳定律可知,在纵轴与两直线交点所对应状态下(温度相同),有pbV1=pcV2,即=.
(2)①对B部分气体由玻意耳定律有p0V=pB
解得pB=2P0
对A部分气体由玻意耳定律有p0V=(pB+0.5p0)VA
解得VA=0.4 V
②设回到初始位置时A的体积为VA′,B的压强为pB′
对B部分气体由玻意耳定律有p0V=pB′(2V-VA′)
对A部分气体由玻意耳定律有p0V=(pB′-0.5p0)VA′
联立解得pB′=p0
VA′=(-1)V.
34.[物理——选修3-4](15分)
(1)(5分)均匀介质中,波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内传播,波面为圆.t=0时刻,波面分布如图(a)所示,其中实线表示波峰,虚线表示相邻的波谷.A处质点的振动图象如图(b)所示,z轴正方向竖直向上.下列说法正确的是( ACE )
A.该波从A点传播到B点,所需时间为4 s
B.t=6 s时,B处质点位于波峰
C.t=8 s时,C处质点振动速度方向竖直向上
D.t=10 s时,D处质点所受回复力方向竖直向上
E.E处质点起振后,12 s内经过的路程为12 cm
(2)(10分)如图所示,救生员坐在泳池旁边凳子上,其眼睛到地面的高度h0为1.2 m,到池边的水平距离L为1.6 m,池深H为1.6 m,池底有一盲区.设池水的折射率为.当池中注水深度h为1.2 m和1.6 m时,池底盲区的宽度分别是多少.
【答案】 (2) m 1.2 m
【解析】 (1)由图a、b可看出,该波的波长、周期分别为λ=10 m,T=4 s,则根据波速公式v==2.5 m/s,则该波从A点传播到B点,所需时间为t== s=4 s,A正确;由选项A可知,则该波从A点传播到B点,所需时间为4 s,则在t=6 s时,B点运动了2 s,即,则B处质点位于波谷,B错误;波从AE波面传播到C的距离为x=(10-10)m,则波从AE波面传播到C的时间为t=≈4.9 s,则t=8 s时,C处质点运动了3.1 s,则此时质点速度方向向上,C正确;波从AE波面传播到D的距离为x=(102-10)m.则波从AE波面传播到C的时间为t=≈1.7 s,则t=10 s时,C处质点运动了8.3 s,则此时质点位于z轴上方,回复力方向向下,D错误;由选项A知T=4 s,12 s=3T.一个周期质点运动的路程为4 cm,则3T质点运动的路程为12 cm,E正确,故选ACE.
(2)当池中注水深度h为1.2 m,光路图如图所示
根据几何关系知:sin i==
即i=53°
根据折射率可求得:sin r==
即r=37°
根据几何关系可知盲区为:s=(1.6-1.2)tan 53°+1.2×tan 37°=m
当池中注水深度h为1.6 m时,同理可得:s′=1.6×tan 37°=1.2 m.
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