素养培优专练（十一）-【金版教程】2024高考物理一轮总复习首选用卷课件PPT（新教材）

素养培优专练(十一) 1 一、热学、近代物理在实际情境中的应用 2 二、重难点强化专练 35 本课结束 90 (一)热学、近代物理在生产、生活中的应用 1．中国最早的农学论文《吕氏春秋·任地》论述到：“人耨必以旱，使地肥而土缓”。农谚“锄板底下有水”“锄头自有三寸泽”。这都是对松土保墒功能的生动总结。关于农业生产中的松土保墒环节蕴含的科学原理，下列说法正确的是(　　) A．松土是把地面的土壤锄松，目的是破坏这些土壤里的毛细管，保存水分 B．松土是为了让土壤里的毛细管变得更细，保存土壤里的水分 C．松土保墒利用了浸润液体在细管中下降，不浸润液体在细管中上升的科学原理 D．松土除了保墒、刈草外，还可促进蒸发、降低地温；“多锄地发暖”这句农谚没有科学道理 答案　A 解析　松土是把地面的土壤锄松，目的是破坏这些土壤里的毛细管，尽量减少毛细现象，可有效减慢水分蒸发，保存水分，B错误，A正确；浸润液体在细管中上升，不浸润液体在细管中下降，C错误；松土除了保墒、刈草外，还能减少土壤下水分蒸发，提高地温，D错误。 2．(2022·河北省张家口市高三下三模)(多选)如图所示，电冰箱由压缩机、冷凝器、毛细管、蒸发器四个部分组成一个密闭的连通系统，制冷剂在连通系统内循环流经这四个部分。各部分的温度和压强如图所示，则下列说法正确的是(　　) A．冷凝器向环境散失的热量一定大于蒸发器从冰箱内吸收的热量 B．该过程实现了热量从低温物体向高温物体传递 C．制冷剂在蒸发器中的状态可以看成理想气体 D．制冷剂在通过冷凝器的过程中分子势能和分子动能都降低 答案　ABD 解析　根据能量守恒定律，Q1(从低温冰箱内吸收的热量)＋W(压缩机对系统做的功)＝Q2(向高温环境释放的热量)，A正确；蒸发器和冷凝器两处的热交换方向都是从高温物体向低温物体，整个过程通过压缩机做功实现了热量从低温物体向高温物体传递，符合热力学第二定律，B正确；制冷剂在蒸发器中从液体状态向气体状态过渡，不能看成理想气体，C错误；在冷凝器中制冷剂温度降低，分子平均动能降低，制冷剂从气体过渡到液体，分子间距从远大于平衡距离r0向r0减小，分子势能降低，D正确。 3．(2022·北京市东城区高三下三模)某学校科技活动小组设计了一个光电烟雾探测器(如图甲)，当有烟雾进入探测器时(如图乙)，来自光源S的光会被烟雾散射进入光电管C，当光射到光电管中的钠表面时会产生光电流，当光电流大于10－8 A时，便会触发报警系统报警。已知钠的极限频率为6.0×1014 Hz，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，光速c＝3.0×108 m/s，电子电荷量e＝1.6×10－19 C，则下列说法正确的是(　　) A．要使该探测器正常工作，光源S发出的光波波长不能小于5.0×10－7 m B．光电管发生光电效应，同时光源的光变强时，不能改变光电烟雾探测器的灵敏度 C．光电管C中能发生光电效应是因为光发生了全反射现象 D．报警器报警时，钠表面每秒释放出的光电子数最少为N＝6.25×1010个 答案　D 解析　因为钠的极限频率为νc＝6.0×1014 Hz，所以要使该探测器正常工作，光源S发出的光波波长不能大于λ＝ eq \f(c,νc)＝ eq \f(3.0×108,6.0×1014) m＝5.0×10－7 m，A错误；光电管发生光电效应，同时光源的光变强时，在烟雾浓度较低时便有足够的光照射光电管，使报警器报警，即会改变光电烟雾探测器的灵敏度，B错误；光电管C中能发生光电效应是因为光发生了散射现象，且光的频率大于金属钠的极限频率，C错误；报警器报警时，钠表面每秒释放出的光电子数最少为N＝ eq \f(IΔt,e)＝ eq \f(10－8 A×1 s,1.6×10－19 C)＝6.25×1010个，D正确。 (二)热学、近代物理在体育运动、娱乐活动中的应用 4．(2022·天津市河东区高三下二模)李宁气垫鞋是篮球爱好者们很喜欢的运动鞋。某款李宁气垫鞋底部装有一种由小分子铸膜材料制作的气垫，气垫内封闭着一定质量的气体。一同学穿着该款鞋子打篮球时，他跳跃起一定高度抢到篮板球后双脚稳稳落地。研究他双脚着地的短暂过程，不计气垫内气体分子间的相互作用，则(　　) A．气垫内的气体对外做功，气体密度减小 B．外界对气体做功等于气体向外传递的热量 C．气垫内的气体的温度升高，气垫内所有气体分子热运动的速率均增大 D．外界对气垫内的气体做功，气体内能增大 答案　D 解析　双脚着地的短暂过程，气垫内的气体体积减小，外界对气垫内的气体做功，气体质量不变，则气体密度增大，故A错误；双脚着地的短暂过程，由于过程短暂，气体与外界间的传热可以忽略，外界对气体做功，由热力学第一定律可知，气体的内能增大，故D正确，B错误；气垫内的气体的内能增大，则温度升