选考题——智能、满分练(2)（Word练习）-【优化指导】2024高考物理二轮复习高中总复习·第2轮（老教材）

选考题——智能、满分练(2) 33．[物理——选修3－3](2023·安徽合肥二模)(1)如图，用隔板将一绝热汽缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个汽缸。待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积。假设整个系统不漏气，下列说法正确的是________ 。 A．气体自发扩散前后内能相同 B．气体在被压缩的过程中内能增大 C．在自发扩散过程中，气体对外界做功 D.气体在被压缩的过程中，外界对气体做功 E．气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能不变 (2)某充气式座椅简化模型如图所示，质量相等且导热良好的两个汽缸C、D通过活塞分别封闭质量相等的两部分同种气体A、B，活塞通过轻弹簧相连，静置在水平面上，已知汽缸的质量为M(汽缸壁的厚度不计)，轻弹簧的劲度系数为k、原长为L0，大气压强为p0，重力加速度大小为g，初始时环境温度为T0，被封闭气体高度均为L，活塞的横截面积为S、质量和厚度不计，弹簧形变始终在弹性限度内，活塞始终未脱离汽缸。 ①求初始时B气体的压强； ②若环境温度缓慢升至1.2T0，求稳定后汽缸C底部离水平面的高度h。 答案：(1)ABD (2)①p0＋　②2.4 L＋(L0－) 解析：(1)气体向真空扩散过程中对外不做功，且又因为汽缸绝热，可知气体自发扩散前后内能相同，故A正确，C错误；气体在被压缩的过程中活塞对气体做功，因汽缸绝热，则气体内能增大，B、D正确；气体在被压缩的过程中，因气体内能增加，则温度升高，气体分子的平均动能增加，E错误。 (2)①初始时A、B气体压强相等，对汽缸C进行受力分析可得pAS＝p0S＋Mg 得到pA＝p0＋＝pB ②环境温度升高，A、B气体压强均不变，气体发生等压变化 ＝ Lx＝1.2L 弹簧压缩量不变，C汽缸底部上升的高度 h＝2Lx＋(L0－) 即h＝2.4L＋(L0－) 34．[物理——选修3－4](2023·四川成都七中三诊)(1)下列说法正确的是(　　) A．产生多普勒效应的原因一定是波源频率发生了变化 B．在温度相同的情况下，超声波、次声波在空气中的传播速度一样大 C．从水面上方拍摄水下景物时常常使用偏振镜，目的是减弱水面反射光的影响 D．单摆做简谐运动的周期与摆球的质量无关 E．只有频率相同的电磁波在真空中的传播速度才相同 (2)如图所示，ABCDE为一透明材料制成的柱形光学元件的横截面，该种材料的折射率n＝，AE是一半径为R的圆弧，O点为圆弧圆心，OBCD构成长方形，已知OB＝2R，OD＝5R，BF＝R，光在真空中的传播速度为c。在O处有一点光源，光线从点光源经圆弧AE射入柱形光学元件。求： ①从F点射出光线的折射角正弦值； ②若不考虑发生折射时的反射光线，求光线在柱形光学元件中传播的最长时间。 答案：(1)BCD　(2)①　② 解析：(1)产生多普勒效应的原因是观察者和波源间发生了相对运动，故A错误；机械波的传播速度跟介质和温度有关，故在温度相同的情况下超声波、次声波在空气中的传播速度一样大，故B正确；从水面上方拍摄水下景物时，利用偏振镜可以有效减弱反射光而获取清晰的水下景物照片，故C正确；根据单摆做简谐运动的周期T＝2π可知，单摆做简谐运动的周期与重力加速度和摆长有关，与质量无关，故D正确；不同频率的电磁波在真空中的传播速度都为光速c，故E错误。 (2)①设射向F点的光线入射角为θ1，折射角为θ2，如图所示 则有sin θ1＝＝ 根据折射定律有n＝ 解得sin θ2＝。 ②设光线发生全反射的临界角为C，则有 sin C＝ 根据三角函数知识可得tan C＝ 分析可知，当恰好发生全反射时，路程最长，如图所示 设光线在柱形光学元件中的路程为s，速度为v，n＝ 根据几何关系有s＝－R 故时间t＝ 联立解得t＝。 学科网（北京）股份有限公司 $$