高考物理一轮复习 模块复习 选做题24分练(1)

选做题24分练(1)
本题包括A、B、C三小题，请选定其中两小题作答，若多做，则按A、B小题评分。

A.【选修3－3】(12分)
(1)一定质量的理想气体的状态变化过程如图1所示。

AB为一条直线，则气体从状态A到
状态B的过程中________。

图1
A.气体分子平均动能保持不变
B.气体分子平均动能先增大后减小到初始状态
C.整个过程中气体对外不做功
D.气体的密度在不断增大
(2)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，已知一滴溶液中油酸的体积为V油酸，配制
的油酸溶液中，纯油酸与溶液体积之比为1∶500，1 mL溶液含250滴。

那么一滴溶液中纯油酸体积为V油酸＝________cm3；该实验中油膜厚度d与油酸分子直径D的关系是________。

(3)如图2所示，导热材料制成的截面积相等，长度均为45 cm的气缸A、B通过带有阀门
的管道连接.初始时阀门关闭，厚度不计的光滑活塞C位于B内左侧，在A内充满压强p A ＝2.8×105Pa的理想气体，B内充满压强p B＝1.4×105Pa的理想气体，忽略连接气缸的管道体积，室温不变。

现打开阀门，求：
图2
①平衡后B中气体的压强；
②自打开阀门到平衡，B内气体是吸热还是放热(简要说明理由)?
解析(1)气体从状态A到状态B的过程中，温度先升高后降低，气体分子平均动能先增大后减小到初始状态，选项A错误，B正确；整个过程中气体体积增大，对外做功，选项C错误；整个过程中气体体积增大，气体的密度在不断减小，选项D错误。

(2)1 mL＝1 cm3，一滴溶液的体积为1
250
cm3＝4×10－3cm，一滴溶液中纯油酸体积为V油酸
＝4×10－3cm3×1
500
＝8×10－6cm3；该实验中，将油酸滴在水面上，让油酸尽可能散开，可
认为油酸在水面上形成单分子油膜层，油膜厚度d 就可以看作油酸分子直径D ，即d ＝D 。

(3)①A 气体，有p A LS ＝p (L ＋x )S ，B 气体，有p B LS ＝p (L －x )S
p ＝2.1×105Pa
②活塞C 向右移动，对B 中气体做功，而气体做等温变化，内能不变，故B 气体放热。

答案 (1)B (2)8×10－6 d ＝D (3)①2.1×105Pa ②放热
B.【选修3－4】(12分)
(2015·南通市高三第一次调研测试)(1)下列说法中正确的是________。

A.在光的双缝干涉实验中，若只将入射光由绿光改为紫光，则条纹间隔变宽
B.狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的
C.光的偏振现象说明光是纵波
D.物体做受迫振动的频率等于其固有频率
(2)如图3所示为xOy 平面内沿x 轴传播的简谐横波在t 0＝0时刻的波形图象，波速v ＝1.0 m/s 。

此时x ＝0.15 m 的P 点沿－y 方向运动，则该波的传播方向是________(填“＋x ”或“－x ”)，P 点经过________s 时加速度第一次达到最大。

图3
(3)如图4所示是一透明的圆柱体的横截面，半径R ＝2 cm ，折射率n ＝3。

真空中一束光线沿平行于直径AB 的方向从D 点射入透明体，折射光线恰好通过B 点.真空中光速c ＝3.0×108
m/s ，求：
图4
①光在透明体中的传播速度v ；
②入射点D 与AB 间的距离d 。

解析 Δx ＝L d
λ，绿光变为紫光，波长变小，条纹间距变小，A 错误；根据狭义相对论知B 正确；光的偏振现象说明光是横波，C 错误；物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，D 错误。

(2)P 点向－y 方向振动，故波向－x 方向传播，当第一个波谷传播到P 点时，P 点的加速
度最大，故波传播的距离为0.05 m, 由t ＝x v 得波传播的时间为0.05 s 。

(3)①由于v ＝c n ，代入数据得v ≈1.73×108
m/s
②由于n ＝sin θ1sin θ2，其中θ1＝2θ2，解得θ1＝60° d ＝R sin θ1＝3cm≈1.73 cm。

答案 (1)B (2)－x 0.05 (3)①1.73×108
m/s ②1.73 cm
C.【选修3－5】(12分)
(1)如图5所示，是国家国防科技工业局首次发布的“嫦娥一号”月面虹湾局部影图像，科学家发现在月球上含有丰富的32He(氦3)。

它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为32He ＋32He ―→211H ＋42He 。

关于32He 聚变下列表述正确的是________。

图5
A.聚变反应不会释放能量
B.聚变反应产生了新的原子核
C.聚变反应会没有质量亏损
D.目前核电站都采用32He 聚变反应发电
(2)氢原子处于基态时能量为E 1，由于吸收某种单色光后氢原子产生能级跃迁，最多只能产生3种不同波长的光，则吸收单色光的能量为________，产生的3种不同波长的光中，最大波长为________(普朗克常量为h ，光速为c ，E n ＝E 1n
2)。

(3)如图6甲，光滑水平面上有A 、B 两物体，已知A 的质量为2 kg ，A 以一定的初速度向右运动，与B 发生正碰后粘在一起向右运动，它们位移—时间图象如图乙。

求：
图6
①物体B 的质量：
②A 、B 碰撞过程中损失的机械能。

解析 (1)聚变反应是将质量较小的轻核聚变成质量较大的核，聚变过程会有质量亏损，要放出大量的能量。

但目前核电站都采用铀核的裂变反应发电。

综上所述，选项B 正确。

(2)根据题述氢原子由于吸收某种单色光后氢原子产生能级跃迁，最多只能产生3种不同波长的光，可知氢原子跃迁到n ＝3能级，其能量为E 3＝E 1
32。

吸收单色光的能量为ΔE ＝E 3－E 1＝－89E 1。

产生的3种不同波长的光中，从n ＝3能级跃迁到n ＝2能级产生的光波长
最大，由E 3－E 2＝hc /λ，E 2＝E 1/22，联立解得最大波长为λ＝－36hc 5E 1。

(3)①由图知，碰前v A ＝4 m/s ，v B ＝0，碰后两者速度v ＝1 m/s
由m A v A ＝(m A ＋m B )v
解得m B ＝6 kg
②损失的机械能ΔE ＝12m A v 2A －12
(m A ＋m B )v 2＝12 J 答案 (1)B (2)－89E 1 －36hc 5E 1 (3)①6 kg ②12 J。