2018年高考物理二轮复习 题型突破训练4 选修部分突破练 选修3-3
18版高考物理二轮复习选考强化练3选修3_4
选考强化练(三) 选修3－4(时间：20分钟 分值：45分)1．(2017·湖南师大附中模拟)(1)(5分)如图1所示，甲图为沿x 轴传播的一列简谐横波在t ＝0时刻的波动图象，乙图为参与波动质点P 的振动图象，则下列判断正确的是________．(填正确答案标号，选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错一个扣3分，最低得分为0分)图1A ．该波的传播速率为4 m/sB ．该波的传播方向沿x 轴正方向C ．经过0.5 s 时间，质点P 沿波的传播方向向前传播2 mD ．该波在传播过程中若遇到3 m 的障碍物，能发生明显衍射现象E ．经过0.5 s 时间，质点P 的位移为零，路程为0.4 m(2)(10分)如图2所示，横截面为矩形ABCD 的玻璃砖竖直放置在水平桌面上，其厚度为d ，AD 面镀有水银，用一束与BC 成45°角的细微光向下照射在BC 面上，在水平面上出现两个光斑，距离233d ，求玻璃砖的折射率．图2【解析】 (1)选ADE.由甲读出该波的波长为λ＝4 m ，由乙图读出周期为T ＝1 s ，则波速为v ＝λT ＝41 m/s ＝4 m/s ，故A 正确．在乙图上读出t ＝0时刻P 质点的振动方向沿y 轴负方向，在甲图上判断出该波的传播方向沿x 轴负方向，故B 错误．质点P 只在自己的平衡位置附近上下振动，并不沿波的传播方向向前传播，故C 错误．由于该波的波长为4 m ，所以该波在传播过程中若遇到3 m 的障碍物，能发生明显的衍射现象，故D 正确．经过t ＝0.5 s ＝T2时间，质点P 又回到平衡位置，位移为零，路程为s ＝2A ＝2×0.2 m＝0.4 m ，故E 正确．(2)作出光路图，由光的反射定律和光路可逆性可知，反射光线OH 与FG 平行，且OH 与水平面的夹角为45°.则得OF ＝GH ＝233dIE ＝12OF ＝33d tan r ＝IE IO＝33，可得r ＝30° 所以折射率n ＝sin isin r ＝ 2.【答案】 (1)ADE (2) 22．(2017·武汉十一中模拟)(1)(5分)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s 的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近．该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s ．下列说法正确的是________．(填正确答案标号，选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错一个扣3分，最低得分为0分)A ．水面波是一种机械波B ．该水面波的频率为6 HzC ．该水面波的波长为3 mD ．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E ．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移 (2)(10分)如图3所示，三角形ABC 为某透明介质的横截面，O 为BC 边的中点，位于截面所在平面内的一束光线自O 以角i 入射，第一次到达AB 边恰好发生全反射，已知θ＝15°，BC 边长为2L ，该介质的折射率为2，求： ①入射角i ；②从入射到发生第一次全反射所用的时间(设光在真空中的速度为c ，可能用到sin 75°＝6＋24或sin 15°＝2－3) 【导学号：19624281】图3【解析】 (1)选ACE.水面波是由机械振动引起的在介质(水)中传播的一种波，是一种机械波，选项A 正确．由第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s ，可得知振动的周期T 为：T ＝t n ＝1510－1 s ＝53 s ，频率为：f ＝1T＝0.6 Hz ，选项B 错误．由公式λ＝vT ，有λ＝1.8×53 s ＝3 m ，选项C 正确．参与振动的质点只是在自己的平衡位置附近做往复运动，并不会“随波逐流”，但振动的能量和振动形式却会不断地向外传播，所以选项D 错误，E 正确．(2)①根据全反射定律可知，光线在AB 面上的P 点的入射角等于临界角C 由折射定律得 sin C ＝1n代入数据得：C ＝45°设光线在BC 面上的折射角为r ，由几何关系得：r ＋C ＝90°－θ 所以：r ＝30°n ＝sin isin r联立得：i ＝45°.②在△OPB 中，根据正弦定理得： OP sin 75°＝Lsin 45°设所用时间为t ，光线在介质中的速度为v ，得：OP ＝vtv ＝c n联立得：t ＝6＋22cL . 【答案】 (1)ACE (2)①45° ②6＋22cL 3．(2017·晋城市三模)(1)(5分)下列说法正确的是________．(填正确答案标号，选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错一个扣3分，最低得分为0分)A ．电场总是由变化的磁场产生的B ．真空中的光速在任何惯性系中测得的数值都相同C ．照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是利用了光的衍射现象D ．在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄水下的景物，可使景象更清晰E ．白光被分解为单色光的现象叫作光的色散，光在干涉、衍射及折射时都可能发生色散(2)(10分)如图4甲、乙分别是波传播路径上M 、N 两点的振动图象，已知MN ＝1 m.图4①若此波从M 向N 方向传播，则波传播的最大速度为多少？②若波传播的速度为1 000 m/s ，则此波的波长为多少？波沿什么方向传播？ 【解析】 (1)选BDE.电场也可以由电荷产生，故A 错误；根据爱因斯坦的狭义相对论，真空中的光速在任何惯性系中测得的数值都相同，故B 正确；照相机镜头上的增透膜能增强透射光是因为光照射在薄膜两表面上被反射回去，在叠加处由于光程差等于波长的一半使得两束反射光出现振动减弱，导致相互抵消，即减弱了反射光从而增强光的透射能力，这是依据光的干涉现象，故C 错误；由于水面形成的反射光会造成干扰，故在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄水下的景物，可使景象更清晰，故D 正确；多种颜色的光被分解为单色光的现象叫作光的色散，光在干涉、衍射及折射时都可以将复色光进行分解，故E 正确． (2)①由图可知，该波的周期为T ＝4×10－3s当简谐波从M 向N 方向传播时，M 、N 两点间的距离s ＝(n ＋34)λ则得λ＝4s 4n ＋3＝44n ＋3 m(n ＝0,1,2,3，…)波速v ＝λT ＝1 0004n ＋3m/s(n ＝0,1,2,3，…)当n ＝0时，波速最大，即最大速度为1 0003m/s.②若波传播的速度为1 000 m/s ，则此波的波长为λ＝vT ＝4 m 则MN ＝14λ，根据波形的平移法可知，波从N 向M 方向传播．【答案】 (1)BDE (2)①10003m/s ②4 m 从N 向M 方向传播。
2018年高考物理二轮复习保分小题自主演练：专题六第14讲选修3-3部分 含解析 精品
专题六选修部分第14讲选修3-3部分(均为“5选3”选择题型)1．下列说法正确的是()(导学号57180071)A．分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小B．干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果C．漂浮在热菜汤表面上的油滴，从上面的观察是圆形的，是因为油滴液体呈各向同性的缘故D．悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越明显E．由热力学第二定律可知，热量可以从低温物体传到高温物体解析：分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小，A正确；干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，主要是由于湿泡外纱布中的水蒸发吸热，从而温度降低的缘故，故B正确；漂浮在热菜汤表面上的油滴，从上面观察是圆形的，是由于表面张力的作用，故C错误；悬浮在液体中的布朗颗粒越小，布朗运动越明显，故D 错误；在外界做功的情况下，热量可以从低温物体传到高温物体，如电冰箱，E正确．答案：ABE2．以下说法正确的有()(导学号57180072)A．布朗运动是悬浮在液体中固体分子所做的无规则运动B．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C．液晶显示器利用了液晶对光具有各向异性的特点D．当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时，分子间的距离越大，分子势能越小E．温度升高时，分子热运动的平均动能一定增大，但并非所有分子的速率都增大解析：布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒所做的无规则运动，不是固体分子的运动，选项A错误；叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，选项B正确；液晶显示器利用了液晶对光具有各向异性的特点，选项C正确；当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时，分子间的距离越大，分子势能越大，选项D错误；温度升高时，分子热运动的平均动能一定增大，但并非所有分子的速率都增大，选项E正确；故选BCE.答案：BCE3．下列说法正确的是()(导学号57180073)A．只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低B．气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和C．在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零D．气体从外界吸收热量，其内能一定增加E．气体在等压膨胀过程中温度一定升高解析：温度是分子平均动能的标志，减弱气体分子热运动的剧烈程度，则气体的温度可以降低，故A正确；气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，故B正确；在完全失重的情况下，分子运动不停息，气体对容器壁的压强不为零，故C错误；若气体吸收热量的同时，对外做功，若对外做功大于吸收的热量，则内能可能减小，故D错误；气体在等压膨胀过程中由理想气体状态方程可知，温度一定升高，故E正确．答案：ABE4．下列说法正确的是()(导学号57180074)A．对于一定质量的理想气体，体积不变时，温度越高，气体的压强就越大B．空调机既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性C．把一枚针放在水面上，它会浮在水面上，这是水表面存在表面张力的缘故D．分子间的引力和斥力是不能同时存在的，有引力就不会有斥力E．单晶体的各向异性是由晶体微观结构决定的解析：根据理想气体状态方程p1V1T1＝p2V2T2，体积不变，温度越高，则压强越大，故A正确；热传递的方向性指的是自发传递热量的情况，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，故B错误；水的表面层分子间距较大，分子力表现为引力，这种分子之间的引力使液面具有收缩的趋势，针轻放在水面上，它会浮在水面上，正是由于水表面存在表面张力的缘故，故C正确；分子间的引力和斥力是同时存在的，故D错误；单晶体各向异性是由晶体微观结构决定的，故E 正确；故选ACE.答案：ACE一、选择题(均为“5选3”多选题)1．(2017·武汉调研)关于固体和液体，下列说法正确的是()A．晶体中的原子都是按照一定的规则排列的，其有空间周期性，因而原子是固定不动的B．毛细现象的产生与表面张力及浸润现象都有关系，都是分子力作用的结果C．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点D．在密闭容器中，液面上方的蒸汽达到饱和状态时，从宏观上看蒸发现象停止E．空气中水蒸气的实际压强越大，相对湿度就越大解析：单晶体中的原子都是按照一定的规律周期性排列的，但原子并不是固定不动的，而是在其平衡位置附近振动，故A错误；毛细现象的产生与表面张力及浸润现象都有关系，都是分子力作用的结果，B正确；液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点，故C正确；液面上部的蒸汽达到饱和时，液体分子从液面飞出，同时有蒸汽分子进入液体中，从宏观上看，液体不再蒸发，D正确；在温度一定的条件下，水蒸气的实际压强越大，相对湿度越大，故E错误．答案：BCD2．下列说法正确的是()(导学号57180140)A．空气中PM2.5的运动属于分子热运动B．与热现象有关的自发的宏观过程，总是朝着分子热运动状态无序性增加的方向进行C．一定质量理想气体等温膨胀，一定从外界吸热D．利用液晶的各向同性可以制作显示元件E．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越慢解析：“PM2.5”是指直径小于或等于2.5微米的颗粒物，PM2.5尺度大于空气中分子的尺寸的数量级，A错误；热力学第二定律的微观意义是“一切自发过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行”，B正确；根据热力学第一定律，等温膨胀，内能不变，气体对外做功，一定从外界吸热，C正确；利用液晶的各向异性可以制作显示元件，D错误；空气相对湿度是指空气绝对湿度与饱和汽压的比值，相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越慢，E正确．故选BCE.答案：BCE3．(2017·晋城二模)将一个分子P固定在O点，另一个分子Q从图中的A点由静止释放，两分子之间的作用力与间距关系的图象如图所示，则下列说法正确的是()A．分子Q由A运动到C的过程中，先加速再减速B．分子Q在C点时分子势能最小C．分子Q在C点时加速度大小为零D．分子Q由A点释放后运动到C点左侧的过程中，加速度先增大后减小再增大E．该图能表示固、液、气三种状态下分子力随分子间距变化的规律解析：分子Q由A运动到C的过程中，两分子一直受吸引力作用，速度一直增加，动能增加，分子势能减小，在C点的分子势能最小，选项A错误，选项B正确；分子Q在C点时受到的分子力为零，故Q在C点时加速度大小为零，选项C正确；分子Q由A点释放后运动到C点左侧的过程中，分子先是吸引力先增后减，然后到C 点左侧时分子力为斥力逐渐变大，故加速度先增大后减小再增大，选项D正确；该图只能表示固、液两种状态下分子力随分子间距变化的规律，气体分子距离一般大于10r0，选项E错误；故选BCD.答案：BCD4．下列说法正确的是()(导学号57180141)A．气体的温度降低，每个气体分子的速度都一定有不同程度的减小B．气体的温度降低，不一定放出热量C．气体的温度升高，气体分子的平均动能一定增大，气体压强可能不变D．一定量气体的体积减小，气体分子之间的作用力一定减小E．一定量理想气体，经历等温膨胀过程，气体一定吸热解析：A.温度是分子平均动能的标志，但温度升高，分子的平均动能增大，分子的平均速率增大，并不是每个分子的速率都增大，这是统计规律，同理：气体温度降低时，不是每个气体分子的运动速率一定都减小，故A错误；B．气体对外做功时，气体温度也会降低，所以气体温度降低不一定是放出热量的结果，故B正确；C．气体的温度升高，气体分子的平均动能增大，那么压强不一定增大，还与体积有关，C正确；D．一定量气体的体积减小，气体分子之间的作用力不一定减小，有可能增大，故D错误；E．一定质量的理想气体在等温膨胀时，对外做功，内能不变，故由热力学第一定律可知，气体要吸热，故E正确．答案：BCE5．(2017·南昌十校二模)下列说法正确的有()A．1 g水中所含的分子数目和地球的总人口数差不多B．气体对容器壁的压强，是由气体分子对容器壁的频繁碰撞造成的C．物体内能增加，温度不一定升高D．物体温度升高，内能不一定增加E．能量在转化过程中守恒，所以我们可以将失去的能量转化回我们可以利用的能量，以解决能源需求问题解析：水的摩尔质量为18 g/mol，故1 g水的分子数为N＝118×6×1023＝3.3×1022(个)，远大于地球的总人口数，故A错误；气体对容器壁的压强，是由气体分子对容器壁的频繁碰撞造成的，取决于分子数密度和平均动能，故B正确；物体内能与温度和体积有关，故物体内能增加，温度不一定升高，故C正确；物体内能与温度和体积有关，物体温度升高，内能不一定增加，故D正确；能量在转化过程中守恒，总能量守恒，但能源可利用的品质是下降的，故我们不可能将失去的能量转化回我们可以利用的能量，故E错误；故选BCD.答案：BCD6.一定质量的理想气体从状态a开始，经历等压过程a→b，等温过程b→c，然后从c→a，回到原状态，其p–T图象如图所示，其中ca是直线，其延长线过原点O.下列判断正确的是()A．气体在a、c两状态的体积相等B．气体在状态b时的内能等于它在状态c时的内能C．在过程a→b中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功D．在过程b→c中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功E．在过程c→a中气体向外界放出的热量等于气体内能的减少解析：根据pVT＝C可知：p＝CV T，故若pT线为直线时V恒定，则气体在a、c两状态的体积相等，选项A正确；在b、c两个状态的温度相同，则气体在状态b时的内能等于它在状态c时的内能，选项B正确；在过程a→b中气体压强不变，温度升高，内能增加，则体积变大，气体对外做功，则气体吸收的热量大于气体对外做的功，选项C错误；在过程b→c中气体温度不变，内能不变，压强变大，体积减小，外界对气体做功等于气体放出的热量，选项D错误；在过程c→a中气体体积不变，温度降低，内能变小，气体向外界放出的热量等于气体内能的减小，选项E正确；故选ABE.答案：ABE二、计算题7.(2017·赣中南五校联考)如图所示，用质量为m、面积为S的可动水平活塞将一定质量的理想气体密封于悬挂在天花板上的气缸中，当环境的热力学温度为T0时，活塞与气缸底部的高度差为h0，由于环境温度逐渐降低，活塞缓慢向上移动距离Δh.若外界大气压恒为p0，密封气体的内能U与热力学温度T的关系为U＝kT(k为取正值的常数)，气缸导热良好，与活塞间的摩擦不计，重力加速度大小为g，求此过程中：(导学号57180142)(1)外界对密封气体做的功W ；(2)密封气体向外界放出的热量Q .解析：(1)塞缓慢移动的过程，封闭气体做等压变化，有W ＝pS Δh ，其中pS ＝p 0S －mg解得W ＝(p 0S －mg )Δh .(2)根据热力学第一定律可知，该过程中气体减少的内能为ΔU ＝Q －W由U ＝kT 可知ΔU ＝k ΔT ，此处ΔT 仅为数值根据盖—吕萨克定律可得h 0S T 0＝（h 0－Δh ）S T 0－ΔT解得Q ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫p 0S －mg ＋kT 0h 0Δh . 答案：(1)(p 0S －mg )Δh (2)⎝ ⎛⎭⎪⎫p 0S －mg ＋kT 0h 0Δh 8.如图所示，“13”形状的各处连通且粗细相同的细玻璃管竖直放置在水平地面上，只有竖直玻璃管FG 中的顶端G 开口，并与大气相通，水银面刚好与顶端G 平齐．AB ＝CD ＝L ，BD ＝DE ＝L 4，FG ＝L 2.管内用水银封闭有两部分理想气体，气体1长度为L ，气体2长度为L 2，L ＝76 cm.已知大压压强p 0＝76 cmHg ，环境温度始终为t 0＝27 ℃，现在仅对气体1缓慢加热，直到使BD 管中的水银恰好降到D 点，求此时：(1)气体2的压强p 2为多少厘米汞柱？(2)气体1的温度需加热到多少摄氏度？(计算结果保留三位有效数字)?解析：(1)加热气体1时，气体2的温度、压强、体积均不改变，p 2＝p 0＋L 4＝⎝ ⎛⎭⎪⎫76＋764 cmHg ＝95 cmHg. (2)对于气体1，设玻璃管横截面积为S ，则有p 0V 1T 0＝p 2V T 2V 1＝LS ，V 2＝54LS ，p 0＝76 cmHg ，p 2＝95 cmHg ，T 0＝t 0＋273＝300 K ，解得T 2≈468.75 Kt 2≈196 ℃.答案：(1)95 cmHg (2)196 ℃9．(2017·张家口模拟)一端封闭而另一端开口的玻璃管总长L ＝62 cm ，初始时玻璃管开口向上竖直静止放置，管中有一段高h ＝5 cm 的水银柱封闭了一段长l 1＝35 cm 的空气柱，如图甲．接着将玻璃管缓慢旋转至开口向下的竖直位置，如图乙，此时上端空气柱的长度变为l 2＝40 cm.气体的温度保持不变．(1)求大气压强p 0为多少 cmHg ；(2)从玻璃管管口塞入一个薄活塞，活塞不漏气，缓慢向上推动活塞，直到上端空气柱的长度恢复为l1＝35 cm，如图丙，求此时活塞离管口的距离d.解析：(1)空气柱原来的气压为p1＝p0＋h，倒立后空气柱的气压为p2＝p0－h，气体发生等温变化有：p1l1S＝p2l2S，代入数据解得大气压强p0＝75 cmHg.(2)上端空气柱的长度恢复为l1，气压恢复为p3＝p1＝75 cmHg＋5 cmHg＝80 cmHg下方封闭的气柱压强为p′＝p3＋h气体同样发生等温变化，有：p0(L－l2－h)S＝p′l′S代入数据解得最后下方封闭的气柱长度为l′＝15 cm此时活塞离管口的距离：d＝L－l1－h－l′＝7 cm.答案：(1)75 cmHg(2)7 cm10．一粗细均匀的J形玻璃管竖直放置，短臂端封闭，长臂端(足够长)开口向上，短臂内封有一定质量的理想气体，初始状态时管内各段长度如图甲所示，密闭气体的温度为27 ℃，大气压强为75 cmHg.求：(1)若沿长臂的管壁缓慢加入5 cm长的水银柱并与下方的水银合为一体，为使密闭气体保持原来的长度，应使气体的温度变为多少？(2)在第(1)问的情况下，再使玻璃管沿绕过O点的水平轴在竖直平面内逆时针转过180°，稳定后密闭气体的长度为多少？(3)在图乙所给的pT坐标系中画出以上两个过程中密闭气体的状态变化过程．解析：(1)已知p1＝p0＝75 cmHg，T1＝(273＋27)K＝300 K，p2＝p0＋5 cmHg＝80 cmHg，则由p1T1＝p2T2，解得T2＝320 K.(2)假设玻璃管旋转180°后短臂内无水银，水平管内水银柱长为x，则有p2＝80 cmHg，p3＝p0－(10＋10＋10＋5－x)cmHg＝(40＋x)cmHgV3＝S(18＋10＋10－x)＝S(38－x)由p2V2＝p3V3可得80×18＝(40＋x)(38－x)解得x＝8 cm与假设相符，故假设成立．则密闭气体的长度为(18＋10＋10－x)＝30 cm.(3)p3＝48 cmHg，变化过程如图所示：答案：(1)320 K(2)30 cm(3)见解析。
专题18选修3-4(精准训练) 2018年高考物理二轮考试命题精准透析 Word版含解析
1.(2017·全国卷Ⅱ·34(1))在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样．若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是__________．A ．改用红色激光B ．改用蓝色激光C ．减小双缝间距D ．将屏幕向远离双缝的位置移动E ．将光源向远离双缝的位置移动 【答案】ACD【解析】根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距Δx ＝d lλ 可知，要使Δx 增大，可以增大波长或增大双缝到屏的距离或缩小双缝间的距离，所以选项A 、C 、D 正确，B 、E 错误．2．(2017·全国卷Ⅰ·34(1))如图1(a)，在xy 平面内有两个沿z 方向做简谐振动的点波源S 1(0,4)和S 2(0，－2)．两波源的振动图线分别如图(b)和图(c)所示．两列波的波速均为1.00 m/s.两列波从波源传播到点A (8，－2)的路程差为________m ，两列波引起的点B (4,1)处质点的振动相互________(填“加强”或“减弱”)，点C (0,0.5)处质点的振动相互________(填“加强”或“减弱”)．图1【答案】2 减弱 加强3．(2017·全国卷Ⅰ·34(2))如图2，一玻璃工件的上半部是半径为R 的半球体，O 点为球心；下半部是半径为R 、高为2R 的圆柱体，圆柱体底面镀有反射膜．有一平行于中心轴OC的光线从半球面射入，该光线与OC之间的距离为0.6R.已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行(不考虑多次反射)．求该玻璃的折射率．图2【答案】(或1.43)【解析】如图，4．(2017·全国卷Ⅲ·34)(1)如图6，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t＝0时的波形图，虚线为t＝0.5 s时的波形图．已知该简谐波的周期大于0.5 s．关于该简谐波，下列说法正确的是________．图6A ．波长为2 mB ．波速为6 m/sC ．频率为1.5 HzD ．t ＝1 s 时，x ＝1 m 处的质点处于波峰E ．t ＝2 s 时，x ＝2 m 处的质点经过平衡位置(2)如图7，一半径为R 的玻璃半球，O 点是半球的球心，虚线OO ′表示光轴(过球心O 与半球底面垂直的直线)．已知玻璃的折射率为 1.5.现有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线)．求：图7(ⅰ)从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值； (ⅱ)距光轴3R的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O 点的距离． 【答案】(1)BCE (2)(ⅰ)32R (ⅱ)2.74R(2)(ⅰ)如图甲，从底面上A 处射入的光线，在球面上发生折射时的入射角为i ，当i 等于全反射临界角i C 时，对应入射光线到光轴的距离最大，设最大距离为l .i ＝i C ①设n 是玻璃的折射率，由全反射临界角的定义有 n sin i C ＝1② 由几何关系有 sin i ＝R l ③联立①②③式并利用题给条件，得 l ＝32R ④(ⅱ)如图乙，设与光轴相距3R的光线在球面B 点发生折射时的入射角和折射角分别为i 1和r 1，由折射定律有n sin i 1＝sin r 1⑤设折射光线与光轴的交点为C ，在△OBC 中，由正弦定理有 R sin ∠C ＝OC sin(180°－r1⑥ 由几何关系有 ∠C ＝r 1－i 1⑦ sin i 1＝31⑧联立⑤⑥⑦⑧式及题给条件得 OC ＝53R ≈2.74R ⑨5．(2016·全国卷Ⅱ·34)(1)关于电磁波，下列说法正确的是________． A ．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关 B ．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波C ．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直D ．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输E ．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失 (2)一列简谐横波在介质中沿x 轴正向传播，波长不小于10 cm.O 和A 是介质中平衡位置分别位于x ＝0和x ＝5 cm 处的两个质点．t ＝0时开始观测，此时质点O 的位移为y ＝4 cm ，质点A 处于波峰位置；t ＝31s 时，质点O 第一次回到平衡位置，t ＝1 s 时，质点A 第一次回到平衡位置．求：①简谐波的周期、波速和波长； ②质点O 的位移随时间变化的关系式． 【答案】(1)ABC (2)①4 s 7.5 cm/s 30 cm ②y ＝0.08cos(2πt ＋3π) m 或y ＝0.08sin(2πt ＋65π) m(2)①设振动周期为T .由于质点A 在0到1 s 内由最大位移处第一次回到平衡位置，经历的是41个周期，由此可知T ＝4 s ①由于质点O 与A 的距离Δx ＝5 cm 小于半个波长，且波沿x 轴正向传播，O 在t ＝31s 时回到平衡位置，而A 在t ＝1 s 时回到平衡位置，时间相差Δt ＝32s ，可得波的速度v ＝Δt Δx＝7.5 cm/s ②由λ＝vT 得，简谐波的波长 λ＝30 cm ③6．(2016·全国卷Ⅲ·34)(1)由波源S 形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播．波源振动的频率为20 Hz ，波速为16 m/s.已知介质中P 、Q 两质点位于波源S 的两侧，且P 、Q 和S 的平衡位置在一条直线上，P 、Q 的平衡位置到S 的平衡位置之间的距离分别为15.8 m 、14.6 m ．P 、Q 开始振动后，下列判断正确的是________．A ．P 、Q 两质点运动的方向始终相同B ．P 、Q 两质点运动的方向始终相反C ．当S 恰好通过平衡位置时，P 、Q 两点也正好通过平衡位置D ．当S 恰好通过平衡位置向上运动时，P 在波峰E ．当S 恰好通过平衡位置向下运动时，Q 在波峰(2)如图7所示，玻璃球冠的折射率为，其底面镀银，底面的半径是球半径的23倍；在过球心O 且垂直于底面的平面(纸面)内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M 点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A 点，求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角．图7【答案】(1)BDE (2)150°(2)设图中N 点为光线在球冠内底面上的反射点，光线的光路图如图所示．设光线在M 点的入射角为i 、折射角为r ，在N 点的入射角为i ′，反射角为i ″，玻璃折射率为n .由于△OAM 为等边三角形，i ＝60°① 由折射定律有 sin i ＝n sin r ② 代入题给条件n ＝得 r ＝30°③作底面在N 点的法线NE ，由于NE ∥AM ，有 i ′＝30°④根据反射定律，有 i ″＝30°⑤连接ON ，由几何关系知△MAN ≌△MON ，故有 ∠MNO ＝60°⑥ 由④⑥式得 ∠ENO ＝30°于是∠ENO 为反射角，ON 为反射光线．这一反射光线经球面再次折射后不改变方向．所。
2018年高考物理二轮复习题型训练4选修部分突破练选修3_3
四 选修3－3突破练1．(2017·遵义模拟)(1)对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是( )A ．外界对物体做功，物体内能一定增大B ．温度越高，布朗运动就越显著C ．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大D ．在各种晶体中，原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性E ．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，此时暴露在空气中的水蒸发得越快(2)如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直固定放置，开口向下，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体．活塞横截面积为S ，下边用轻绳吊着一个物体，活塞和物体的质量均为m ，与容器底部相距h .现通过电热丝缓慢加热气体，当气体的温度为T 0时活塞下降了h .已知大气压强为p 0.重力加速度为g ，不计活塞与气缸间摩擦．①求温度为T 0时气体的压强；②现停止对气体加热，同时剪断轻绳，经足够长时间稳定后，活塞恰好回到原来位置，此时气体的温度T .解析：(1)外界对物体做功，若物体放热，则物体内能不一定增大，选项A 错误； 温度越高，布朗运动就越显著，选项B 正确； 当分子间作用力表现为斥力时，随分子间距离的减小，分子力做负功，则分子势能增大，选项C 正确； 在各种晶体中，原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性，选项D 正确；空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，蒸发的速度越接近水蒸气液化的速度，水蒸发越慢，故E 错误；故选BCD.(2)①设气体压强为p 1，由活塞平衡知p 1S ＋2mg ＝p 0S解得p 1＝p 0－2mg S. ②设活塞回到原位置时气体压强为p 2，对活塞由平衡有p 2S ＋mg ＝p 0S得p 2＝p 0－mg S对气体由理想气体的状态方程有2p 1hS T 0＝p 2hS T代入解得T ＝p 0S －mg 2p 0S －4mgT 0. 答案：(1)BCD (2)①p 0－2mg S ②p 0S －mg 2p 0S －4mgT 0 2．(1)下列说法正确的是( )A ．单晶体和多晶体均存在固定的熔点B ．空气相对湿度越大，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越快C ．液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性D ．用油膜法估测分子大小时，用油酸溶液体积除以油膜面积，可估测油酸分子的直径E ．由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在张力(2)一开口向上且导热性能良好的气缸如图所示固定在水平面上，用质量和厚度均可忽略不计的活塞封闭一定质量的理想气体，系统平衡时，活塞到气缸底部的距离为h 1＝10 cm ；外界环境温度保持不变，将质量为2m 和m 的砝码甲、乙放在活塞上，系统再次平衡时活塞到气缸底部的距离为h 2＝5 cm ；现将气缸内气体的温度缓缓地升高Δt ＝60 ℃，系统再次平衡时活塞到气缸底部的距离为h 3＝6 cm ；然后拿走砝码甲，使气缸内气体的温度再次缓缓地升高Δt ′＝60 ℃，系统平衡时活塞到气缸底部的距离为h 4，忽略活塞与气缸之间的摩擦力，求：①最初气缸内封闭的理想气体的温度t 1为多少摄氏度；②最终活塞到气缸底部的距离h 4为多少．解析：(1)单晶体和多晶体均存在固定的熔点，选项A 正确；空气相对湿度越大，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越慢，选项B 错误；液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，选项C 正确；用油膜法估测分子大小时，用油酸溶液中含有的纯油酸的体积除以油膜面积，可估测油酸分子的直径，选项D 错误；由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在张力，选项E 正确；故选ACE.(2)①假设气缸的横截面积为S ，气体初态：V 1＝h 1S ；p 1＝p 0；温度T 1将甲、乙两砝码放在活塞上后，体积V 2＝h 2S ；温度T 1；p 2＝p 0＋3mg S；由玻意耳定律p 1V 1＝p 2V 2解得p 2＝2p 1＝2p 0，即p 0＝3mg S气缸内气体的温度升高60 ℃时，温度为T 3＝T 1＋60；体积为V 3＝h 3S ，经等压变化，则由盖—吕萨克定律V 2T 1＝V 3T 3解得T 1＝300 K ，即t 1＝T 1－273＝27 ℃.②如果拿走砝码甲，使气缸内气体的温度再次缓慢升高Δt ′＝60 ℃时，压强p 4＝p 0＋mg S ＝43p 0，体积V 4＝h 4S ；温度T 4＝T 1＋Δt ＋Δt ′＝420 K 由理想气体状态变化方程p 1V 1T 1＝p 4V 4T 4 解得h 4＝10.5 cm.答案：(1)ACE (2)①27 ℃ ②10.5 cm3．(2017·江西五市联考)(1)下列说法正确的是( )A ．布朗运动反映了组成固体小颗粒的分子的无规则运动B ．热量可以从低温物体传递到高温物体C ．液晶显示器利用了液晶对光具有各向同性的特点D ．“露似珍珠月似弓”，露珠是由空气中的水蒸气凝结而成的，此过程中分子间引力、斥力都增大E ．落在荷叶上的水滴呈球状是因为液体表面张力的缘故(2)竖直平面内有一直角形内径处处相同的细玻璃管，A 端封闭，C 端开口，最初AB 段处于水平状态，中间有一段水银将气体封闭在A 端，各部分尺寸如图所示，外界大气压强p 0＝75 cmHg.①若从C 端缓慢注入水银，使水银与端管口平齐，需要注入水银的长度为多少？②若在竖直平面内将玻璃管顺时针缓慢转动90°，最终AB 段处于竖直，BC 段处于水平位置时，封闭气体的长度变为多少？(结果保留三位有效数字)解析：(1)布朗运动反映了组成固体小颗粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的表现，选项A 错误；热量可以从低温物体传递到高温物体，但要引起其他的变化，选项B 正确； 液晶显示器利用了液晶对光具有各向异性的特点，选项C 错误； “露似珍珠月似弓”，露珠是由空气中的水蒸气凝结而成的，此过程中分子距离减小，分子间引力、斥力都增大，选项D 正确； 落在荷叶上的水滴呈球状是因为液体表面张力的缘故，选项E 正确；故选BDE.(2)①以cmHg 为压强单位．设A 侧空气柱长度l 1＝30 cm －10 cm ＝20 cm 时的压强为p 1；当两侧水银面的高度差为h ＝25 cm 时，空气柱的长度为l 2，压强为p 2.由玻意耳定律得p 1l 1＝p 2l 2其中p 1＝(75＋5)cmHg ＝80 cmHg ，p 2＝(75＋25)cmHg ＝100 cmHg解得l 2＝16 cm故需要注入的水银长度Δl ＝20 cm －16 cm ＋25 cm －5 cm ＝24 cm.②设顺时针转动90°后，水银未溢出，且AB 部分留有x 长度的水银，由玻意耳定律得p 1l 1＝(p 0－x )(l －x )，其中l ＝30 cm解得x 1＝105－8 4252cm ＝6.6 cm ＞0符合题意， x 2＝105＋8 4252cm 不合题意，舍去． 故最终封闭气体的长度为l －x ＝23.4 cm.答案：(1)BDE (2)①24 cm ②23.4 cm4．(2017·泰安模拟)(1)下列关于热现象的说法正确的是( )A ．小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力B ．液体与大气相接触时，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引C ．热量不可能从低温物体传到高温物体D ．空气的相对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示E ．有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体(2)如图所示，粗细均匀的U 形管左端封闭右端开口，一段空气柱将水银分为A 、B 两部分，水银柱A 的长度h 1＝25 cm ，位于封闭端的顶部，B 部分位于U 型管的底部．右管内有一轻活塞，活塞与管壁之间的摩擦不计．活塞自由静止时底面与左侧空气柱的下端齐平，此时空气柱的长度L 0＝12.5 cm ，B 部分水银两液面的高度差h 2＝45 cm ，外界大气压强p 0＝75 cmHg.保持温度不变，将活塞缓慢上提，当A 部分的水银柱恰好对U 形管的顶部没有压力时，活塞移动了多少距离？解析：(1)小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力，选项A 正确；液体与大气相接触时，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引，这就是表面张力的成因，选项B正确；根据热力学第二定律，热量也可能从低温物体传到高温物体，但要引起其他的变化，选项C错误；空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示，选项D错误；有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体，例如石墨和金刚石，选项E正确；故选ABE.(2)活塞自由静止时，右管内气体的压强p1，左管内气体的压强p2分别为p1＝p0，p2＝p1－h2①活塞上提后再平衡时，左管内气体的压强p3＝h1②设B部分水银柱两端液面的高度差为h3，则右管中被封气体的压强为p4＝p3＋h3③设左管中的气体长度为L，右管中被封气体的长度为l，管的横截面积为S，根据玻意耳定律对右管中的被封气体：p1h2S＝p4LS④对左管中的气体：p2L0S＝p3LS⑤根据几何关系知h3＝h2－2(L－L0)⑥设活塞上移的距离为x，则x＝(l－h2)＋(L－L0)⑦代入数据解得x＝9.4 cm.答案：(1)ABE (2)9.4 cm5．(1)下列说法正确的是( )A．理想气体等温膨胀时，内能不变B．扩散现象表明分子在永不停息地运动C．分子热运动加剧，则物体内每个分子的动能都变大D．在绝热过程中，外界对物体做功，物体的内能一定增加E．布朗运动反映了悬浮颗粒内部的分子在不停地做无规则热运动(2)如图所示，上端开口的光滑圆柱形绝热气缸竖直放置，质量m＝5 kg、截面积S＝50 cm2的活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，在气缸内距缸底为h＝0.3 m处有体积可忽略的卡环a、b，使活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强等于大气压强，温度为T0＝300 K．现通过内部电热丝缓慢加热气缸内气体，直至活塞恰好离开a、b.已知大气压强p0＝1.0×105Pa.(g取10 m/s2)，求：①活塞恰要离开ab时，缸内气体的压强p1；②当活塞缓慢上升Δh＝0.1 m时(活塞未滑出气缸)缸内气体的温度T为多少？③若全过程电阻丝放热95 J，求气体内能的变化ΔU.解析：(1)理想气体的内能只与温度有关，理想气体等温膨胀时，内能不变，选项A正确；扩散现象表明分子在永不停息地运动，选项B正确；分子热运动加剧，则物体分子的平均动能变大，并非每个分子的动能都变大，选项C 错误； 在绝热过程中Q ＝0，外界对物体做功W>0，根据ΔU ＝W ＋Q 可知物体的内能一定增加，选项D 正确； 布朗运动反映了液体分子在不停地做无规则热运动，选项E 错误；故选ABD.(2)①活塞恰要离开ab 时，由活塞平衡：p 0S ＋mg ＝p 1S代入数据解得p 1＝p 0＋mg S ＝1.1×105Pa.②活塞上升Δh ＝0.1 m 过程中压强p ＝p 1＝1.1×105 Pa由状态方程：p 0V 0T 0＝pV T ，有p 0hS T 0＝p （h＋Δh ）S T代入数据解得T ＝440 K.③气体对外做功W ＝－pS Δh ＝－55 J又气体吸收热量Q ＝95 J由热力学第一定律：ΔU ＝W ＋Q所以气体内能增量为ΔU ＝40 J.答案：(1)ABD (2)①1.1×105 Pa ②440 K ③40 J。
高考物理二轮复习选考强化练2选修3-3(2021学年)
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选考强化练（二) 选修3－3(时间：20分钟分值:4５分)1．(2017·达州市一模)（1)（5分)下列说法正确的是_＿＿＿____．(填正确答案标号,选对一个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分．每选错一个扣3分，最低得分为０分)A.布朗运动就是分子的无规则运动B．热力学温度是国际单位制中７个基本物理量之一C．热量能够自发地从高温物体传到低温物体，但不能自发地从低温物体传到高温物体D．做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的E.温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同（2)（10分)在图1甲所示的密闭汽缸内装有一定质量的理想气体,图乙是它从状态Ａ变化到状态B的V。
T图象．已知AB的反向延长线通过坐标原点O,气体在A点的压强为p＝１.０×１０５Ｐa,在从状态A变化到状态B的过程中，气体吸收的热量Q=６。
0×１0２ J，求：图1①气体在B状态的体积VＢ;②此过程中气体内能的增量ΔU。
【解析】 (1）选BCE。
布朗运动是悬浮在液体或气体中的小颗粒的无规则运动，是体现分子的无规则运动，由液体分子的无规则运动而引起的,不是分子的无规则运动,也不是液体分子的无规则运动,故A错误;热力学温度是国际单位制中7个基本物理量之一,故Ｂ正确;根据热力学第二定律可知,热量能够自发地从高温物体传到低温物体，但不能自发地从低温物体传到高温物体，故C正确；做功是通过能量转化的方式改变系统内能的,热传递是能量的转移，不是能量的转化,故D错误;温度是描述热运动的物理量,根据热力学定律可知，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同,故Ｅ正确．(2)①由题ＶT图象通过坐标原点,则知从A到Ｂ理想气体发生等压变化.由盖-吕萨克定律得:错误!=错误!解得：V B＝错误!VＡ＝错误!×6．0×10-3ｍ３=８。
2018创新设计《高考物理总复习》选修3-3和3-4
2018创新设计《高考物理总复习》选修3-3和3-4[高考导航]考点内容要求高考命题实况常考题型命题热点2014 2015 2016分子动理论与统计观点分子动理论的基本观点和实验依据Ⅰ卷Ⅱ：T33(1)卷Ⅲ：T33(1)选择题填空题①布朗运动②热运动③分子力与分子势能④热量和内能阿伏加德罗常数Ⅰ气体分子运动速率的统计分布Ⅰ温度、内能Ⅰ固体、液体与气体固体的微观结构、晶体和非晶体Ⅰ卷Ⅰ：T33(2)卷Ⅱ：T33卷Ⅰ：T33卷Ⅱ：T33(2)卷Ⅰ：T33(2)卷Ⅱ：T33卷Ⅲ：T33(2)选择题计算题①晶体、非晶体②气体压强的计算③气体实验定律④理想气体状态方程⑤对液体表面张力的理解液晶的微观结构Ⅰ液体的表面张力现象Ⅰ气体实验定律Ⅱ理想气体Ⅰ饱和蒸汽、未饱和蒸汽、饱和蒸汽压Ⅰ相对湿度Ⅰ热力学定律与能热力学第一定律Ⅰ卷Ⅰ：T33(1)卷Ⅰ：T33(1)选择题计算题对热力学相关定律的理解及应用能量守恒定律Ⅰ热力学第二定律Ⅰ量守恒实验用油膜法估测分子的大小(说明：要求会正确使用温度计)基础课1分子动理论内能知识点一、分子动理论的基本观点、阿伏加德罗常数1．物体是由大量分子组成的(1)分子很小：①直径数量级为10－10m。
②质量数量级为10－26～10－27kg。
(2)分子数目特别大：阿伏加德罗常数N A＝6.02×1023mol－1。
2．分子的热运动(1)扩散现象：由于分子的无规则运动而产生的物质迁移现象。
温度越高，扩散越快。
(2)布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的固体颗粒的永不停息地做无规则运动。
其特点是：①永不停息、无规则运动。
②颗粒越小，运动越明显。
③温度越高，运动越激烈。
3．分子间存在着相互作用力(1)分子间同时存在引力和斥力，实际表现的分子力是它们的合力。
(2)引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，但斥力比引力变化得快。
知识点二、温度是分子平均动能的标志、内能1．温度一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。
2018全国高考物理选修3-3部分真题附详细解析
33． [ 物理——选修 3-3] （ 15 分）（ 1）（5 分）如图，必定质量的理想气体从状态 a 开始，经历过程①、②、③、④抵达状态 e。
对此气体，以下说法正确的选项是（选对 1 个得 2 分，选对 2个得 4分，选对 3个得 5分；每选错 1个扣 3 分，最低得分为0T c③ d分）。
b②①④A．过程①中气体的压强渐渐减小a eB．过程②中气体对外界做正功O VC．过程④中气体从外界汲取了热量D．状态 c、 d 的内能相等E．状态 d 的压强比状态 b 的压强小（ 2）（ 10 分）如图，容积为V的汽缸由导热资料制成，面积为S 的活塞将汽缸分红容积相等的上下两部分汽缸上部经过细管与，装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门K。
开始时， K 封闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为p0。
现将 K 翻开，容器内的液体迟缓地流入汽缸，当流入的液体体积为V时，将 K 封闭，活塞K 8均衡时其下方气体的体积减小了V 。
不计活塞的质量和体积，外6界温度保持不变，重力加快度大小为g。
求流入汽缸内液体的质量。
33． [ 物理——选修3-3]（1） BDE（2）设活塞再次均衡后，活塞上方气体的体积为V1，压强为p1；下方气体的体积为V2，压强为p2。
在活塞下移的过程中，活塞上、下方气体的温度均保持不变，由玻意耳定律得p0Vp1V1①2Vp0p2V2②2由已知条件得V1V V V13 V③26824V2V V V④263设活塞上方液体的质量为m，由力的均衡条件得p2 S p1 S mg⑤联立以上各式得m 15 p0S⑥26g全国卷Ⅱ33． [ 物理——选修3-3] （ 15 分）（ 1）（ 5 分）关于实质的气体，以下说法正确的选项是______。
（填正确答案标号。
选对1个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。
没选错 1 个扣 3 分，最低得分为0分）A．气体的内能包含气体分子的重力势能B．气体的内能包含分子之间互相作用的势能C．气体的内能包含气体整体运动的动能D．气体体积变化时，其内能可能不变E．气体的内能包含气体分子热运动的动能（ 2）（ 10 分）如图，一竖直搁置的气缸上端张口，气缸壁内有卡口 a 和 b，a、b 间距为 h， a 距缸底的高度为 H；活塞只好在 a、 b 间挪动，其下方密封有必定质量的理想气体。
专题18选修3-4(命题透析) 2018年高考物理二轮考试命题精准透析 Word版含解析
（一）三年考试命题分析（二）命题类型剖析命题类型一：机械振动和机械波例1如图1甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象．则由图可知________．图1A．质点振动的周期T＝0.2 sB．波速v＝20 m/sC．因一个周期质点运动0.8 m，所以波长λ＝0.8 mD．从该时刻起经过0.15 s，波沿x轴的正方向传播了3 mE．从该时刻起经过0.25 s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度【答案】ABD深入剖析1．“一分、一看、二找”巧解波动图象与振动图象的综合问题(1)分清振动图象与波动图象．只要看清横坐标即可，横坐标为x则为波动图象，横坐标为t则为振动图象．(2)看清横、纵坐标的单位，尤其要注意单位前的数量级．(3)找准波动图象对应的时刻．(4)找准振动图象对应的质点．2．分析简谐运动中各物理量的变化情况时，一定要以位移为桥梁，位移增大时，振动质点的回复力、加速度、势能均增大，速度、动能均减小；反之，则产生相反的变化．另外，各矢量均在其值为零时改变方向．3．波传到任意一点，该点的起振方向都和波源的起振方向相同．4．振源经过一个周期T 完成一次全振动，波恰好向前传播一个波长的距离，所以有v ＝T λ＝λf .5．质点振动nT (波传播nλ)时，波形不变．6．相隔波长整数倍的两个质点，振动状态总相同；相隔半波长奇数倍的两个质点，振动状态总相反．2．如图2所示是某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4……为绳上的一系列等距离的质点，相邻两质点间的距离均为10 cm ，绳处于水平方向；质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐振动，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，振动从绳的左端传到右端，t ＝0时质点1开始竖直向上运动，t ＝0.1 s 时质点1在最大位移20 cm 处，这时质点3开始运动，以向上为正方向，下列说法正确的是________．图2A ．该波的波速一定是2 m/sB ．该波的波长一定是0.8 mC ．质点3振动后的周期可能是0.08 sD ．质点3开始运动时运动方向一定向上E ．质点3的振动方程一定是y ＝20sin 5πt (cm) 【答案】ACD命题类型二：光的折射和全反射例2.如图4所示，用折射率n ＝的玻璃做成一个外径为R 的半球形空心球壳．一束与O ′O 平行的平行光，射向此半球的外表面．若让一个半径为22R 的圆形遮光板的圆心过O ′O 轴，并且垂直该轴放置，则球壳内部恰好没有光线射入．问：图4(1)临界光线射入球壳时的折射角r 为多大？ (2)球壳的内径R ′为多少？ 【答案】(1)30° (2)22R深入剖析1．折射率：光从真空射入某种介质，入射角的正弦与折射角的正弦之比叫做介质的折射率，公式为n ＝sin θ2sin θ1.实验和研究证明，某种介质的折射率等于光在真空中的传播速度c 跟光在这种介质中的传播速度v 之比，即n ＝v c.2．临界角：折射角等于90°时的入射角，称为临界角．当光从折射率为n 的某种介质射向真空(空气)时发生全反射的临界角为C ，则sin C ＝n 1.3．全反射的条件：(1)光从光密介质射向光疏介质． (2)入射角大于或等于临界角．4．光的几何计算题往往是光路现象与光的反射、折射、全反射(临界点)及几何图形关系的综合问题．解决此类问题应注意以下四个方面：(1)依据题目条件，正确分析可能的全反射及临界角．(2)通过分析、计算确定光传播过程中可能的折射、反射，把握光的“多过程”现象． (3)准确作出光路图．(4)充分考虑三角形、圆的特点，运用几何图形中的角关系、三角函数、相似形、全等形等，仔细分析光传播过程中产生的几何关系．4．一般常见材料的折射率都为正值(n >0)，现针对某些电磁波设计的人工材料，其折射率可为负值(n <0)，称为负折射率材料，电磁波通过空气与这种材料的界面时，传播规律仍然不变，入射角和折射角的大小关系仍遵从折射定律(此时折射角取负值)，但折射波线与入射波线位于法线的同一侧．现有一束电磁波从空气中以i ＝60°的角度射入由负折射率材料制成、厚度d ＝10 cm 的长方体并从下表面射出，已知该材料对电磁波的折射率n ＝－，电磁波在真空中的速度c ＝3×108 m/s.图5(1)在图5中大致画出电磁波穿过该材料的示意图；(2)求电磁波穿过该材料时的传播时间和在传播方向的侧移量． 【答案】(1)见解析图 (2)6.67×10－10s 33cm【解析】(1)光路图如图所示．命题类型三：电磁波和光的几种特有现象例3.下列说法中正确的是________．A ．除了从光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光都是偏振光B ．简谐机械波在给定的介质中传播时，振动的频率越高，则波传播速度越大C ．光速不变原理是指真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的D ．两列波相叠加产生干涉现象，在干涉图样中，振动加强区域的质点，其位移始终保持最大；振动减弱区域的质点，其位移始终保持最小E ．用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现出明、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的距离为Δx ，如果只增大双缝到光屏之间的距离，Δx 将增大【答案】(1)ACE深入剖析1．机械波和光波都能发生干涉、衍射、多普勒效应等波特有的现象．偏振现象是横波特有的现象．要观察到稳定的干涉现象和明显的衍射现象需要一定的条件．2．机械波的干涉图样中，实线和实线的交点、虚线和虚线的交点及其连线为振动加强点；实线和虚线的交点及其连线为振动减弱点．振动加强点有时位移也为零，只是振幅为两列波的振幅之和，显得振动剧烈．3．光的双缝干涉条纹间距Δx ＝d lλ：(1)l 、d 相同时，Δx ∝λ，可见光中的红光条纹间距最大，紫光最小； (2)间隔均匀，亮度均匀，中央为亮条纹；(3)如用白光做实验，中间为白色，两边为由紫到红的彩色．4．光的干涉现象：薄膜干涉(油膜、空气膜、增透膜、牛顿环)；光的衍射现象：圆孔衍射、泊松亮斑．5．电磁波的特点：(1)横波；(2)传播不需要介质；(3)真空中传播速度等于光速． 6．下列说法正确的是________．A ．频率越高，振荡电路向外辐射电磁波的本领越大。
2018年高考物理二轮复习 题型专练 选考题满分练3 新人教版选修3-4
3－4 选考题满分练(三)34．[物理——选修3－4](2017·山东滨州一模)(1)某波源S 发出一列简谐横波，波源S 的振动图象如图所示．在波的传播方向上有A 、B 两点，他们到S 的距离分别为45 m 和55 m ．测得A 、B 两点开始振动的时间间隔为1.0 s ．由此可知①波长λ＝________m ；②当B 点离开平衡位置的位移为＋6 cm 时，A 点离开平衡位置的位移是________cm.(2)半径为R 的固定半圆形玻璃砖的横截面如图所示，O 点为圆心，OO ′为直径MN 的垂线．足够大的光屏PQ 紧靠在玻璃砖的右侧且与MN 垂直．一束复色光沿半径方向与OO ′成 θ＝30°角射向O 点，已知复色光包含有折射率从n 1＝2到n 2＝3的光束，因而屏NQ 部分出现了彩色光带． (ⅰ)求彩色光带的宽度；(ⅱ)当复色光入射角逐渐增大时，光屏上的彩色光带将变成一个光点，求O 角至少为多少？解析 (1)①由振动图象可知该波的周期 T ＝2 s ，A 、B 两点开始振动的时间间隔为Δt ＝1.0 s ＝12T ，所以A 、B 间的距离为半个波长，所以λ＝2×(55－45)m ＝20 m ②A 、B 两点间距离是半个波长，振动情况总是相反，所以当B 点离开平衡位置的位移为＋6 cm 时，A 点离开平衡位置的位移是－6 cm(2)(ⅰ)由折射定律得：n 1＝sin β1sin θ，n 2＝sin β2sin θ， 代入数据解得：β1＝45°，β2＝60°，故彩色光带的宽度为：d ＝R tan(90°－β1)－tan(90°－β2)＝(1－33)R (ⅱ)当所有光线均发生全反射时，光屏上的光带消失，反射光束将在PN 上形成一个光点．即此时折射率为n 1的单色光在玻璃表面上恰好发生全反射，故sin C ＝1n 1＝12即入射角 θ＝C ＝45°答案 (1)①20 ②－6(2)(ⅰ)彩色光带的宽度为(1－33)R (ⅱ)O 角至少为45° 34．[物理——选修3－4](1)一列简谐横波沿x 轴正方向传播，t ＝0时刻的波形如图甲所示，A 、B 、P 和Q 是介质中波传播方向上的四个质点，t ＝0时刻波刚好传播到B 点．质点A 的振动图象如图乙所示，则下列判断正确的是________．(填正确答案标号，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A ．该波的周期为8 sB ．该波的传播速度为25 m/sC ．t ＝0时刻质点P 所受的合外力沿y 轴正方向D ．0～1.6 s 时间内，质点P 通过的路程为16 cmE ．经过3.8 s 时间质点Q 第二次到达波谷(2)用折射率为2的透明材料做成一个高度为H 的长方体，一束宽度为d 的平行光束，从真空中以与上表面夹角为45°的方向射入该长方体，从长方体下表面射出．已知真空中光速为c ，求：(ⅰ)平行光束在长方体中的宽度；(ⅱ)平行光束通过长方体的时间．解析 (1)由题图甲可知，该波的波长为λ＝20 m ，由题图乙可知，周期T ＝0.8 s ，传播速度v ＝λT＝25 m/s ，A 错误，B 正确；t ＝0时刻质点P 位于波谷，所受的合外力沿y 轴正方向，C 正确；0～1.6 s 时间内，经过两个周期，质点P 通过的路程为2×4A ＝2×4×2 m＝16 m ，D 错误；质点P 、Q 平衡位置之间的距离L ＝85 m －10 m ＝75 m ，由L ＝v Δt 解得t ＝3 s ，即经过3 s 时间质点Q 第一次到达波谷，再经过一周期，即0.8 s 时间质点Q 第二次到达波谷，E 正确．(2)(ⅰ)光路图如图所示，宽度为d 的平行光束射到长方体上表面时的入射角i ＝45°，由折射定律有n sin r ＝sin i解得折射角r ＝30°设平行光束在长方体中的宽度为D ，由d cos 45°＝D cos 30°解得D ＝62d (ⅱ)由n ＝cv 解得v ＝22c 平行光束在长方体中传播路程s ＝Hcos r ＝233H 平行光束通过长方体的时间t ＝s v ＝26H 3c答案 (1)BCE (2)(ⅰ)62d (ⅱ)26H 3c。
2018届高考物理三轮专题提升训练选修3-3
2018 届高考物理三轮专题提高训练六、选修 3－ 3切记骨干，考场不茫然1．固体、液体分子微观量的计算(估量 )(1)分子数m VN＝nN A＝N A＝N A。
M V0(2)分子质量的估量方法M每个分子的质量为m1＝N A。
(3)分子体积 (分子所占空间 )的估量方法每个分子的体积(分子所占空间 )V1＝V0＝M。
此中ρ为固体、液体的密度。
N AρN A(4)分子直径的估量方法336V把固体、液体分子当作球形，则分子直径d＝6V1/ π＝；把固体、液体分子当作立方体，则d＝3V1＝3V0/N A。
2．气体状态方程及热力学定律(1)等温过程： pV＝ C 或 p1V1＝ p2 V2p1p2(2)等容过程： p＝ CT 或＝V1V2(3)等压过程： V＝ CT 或T1＝T2(4)理想气体状态方程：pV ＝C或 p1V1＝p2V2。
T T1T2(5)热力学第必定律：U＝ W＋Q一、选择题 (共 5 小题，每题 4 分，共 20 分，在每题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项切合题目要求，有的小题有多个选项切合题目要求，所有选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错或不答的得0 分 )1． (2015 ·建福州质检福 )以下说法正确的选项是()A．质量、温度都同样的氢气和氧气，分子均匀动能不同样B．液晶既拥有液体的流动性，又拥有晶体的光学各向同性特色C．悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越显然D．只需知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就能够算出每个分子的体积答案： C分析：温度是分子均匀动能的标记，温度同样，则分子均匀动能同样，故 A 错误。
液晶既拥有液体的流动性，又拥有晶体的光学各向异性特色，故 B 错误。
由气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，能够算出一个气体分子均匀所占的体积，可是得不到气体分子的体积，故 D 错误。
固体微粒越小，液体分子对其撞击越不易均衡，其运动状态越简单改变，布朗运动就越显然， C 正确。
高考物理二轮复习题型突破训练5选修部分突破练选修3-4(2021学年)
20１8年高考物理二轮复习题型突破训练5 选修部分突破练选修３－４编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2018年高考物理二轮复习题型突破训练5 选修部分突破练选修3-4)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉,前进的动力。
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五选修3－４突破练1.（２017·大连二模)（1)下列说法正确的是( )A．单摆振动的周期与摆球质量无关B.发射无线电波时需要对电磁波进行调制和解调C．光的偏振现象说明光波是横波D.光纤通信和全息照相都利用了光的全反射原理E．声源与观察者相互靠近时,观察者接收的频率大于声源振动的频率(2)如图所示,MN为半圆形玻璃砖的对称轴,Ｏ为玻璃砖圆心，某同学在与MN平行的直线上插上两根大头针P1、P2,在MN上插大头钱Ｐ3，从P3一侧透过玻璃砖观察P1、P2的像,调整Ｐ3位置使P3能同时挡住Ｐ1、P２的像,确定了的P3位置如图所示，他测得玻璃砖直径D=8 ｃm,P1P2连线与ＭN之间的距离d1＝2 cｍ，P3到Ｏ的距离ｄ２＝6.９2 cm。
错误!＝1.7３,做出光路图并求该玻璃砖的折射率.解析：(1)单摆振动的周期与摆球质量无关，只与摆长和重力加速度有关,选项A正确；发射无线电波时不需要对电磁波进行解调,选项B错误;光的偏振现象说明光波是横波，选项C正确;光纤通信利用了光的全反射原理,而全息照相利用的是光的干涉原理,选项D错误；根据多普勒效应可知，声源与观察者相互靠近时,观察者接收的频率大于声源振动的频率，选项E正确;故选ＡCＥ.（２)作出光路图如图．则ｓｉn i＝错误!=错误!＝错误!，得i＝３0°，∠OAB＝６0°OB=ＯA sｉｎ60°=4 cｍ×错误!=3.4６cm根据几何关系得P 3B=Ｐ３Ｏ-ＯB=d2-ＯB=6。
2018版高考物理二轮选考强化练4 选修3-4 含解析 精品
选考强化练(四) 选修3－4(时间：20分钟分值：45分)1．(1)(5分)一列沿x轴传播的简谐横波，t＝0时刻的波形如图1所示，此时质点P恰在波峰，质点Q恰在平衡位置且向下振动．再过0.5 s，质点Q第二次到达波谷，下列说法正确的是________(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)图1A．波沿x轴负方向传播B．波的传播速度为60 m/sC．波的传播周期为0.2 sD．0至0.9 s时间内P点通过的路程为1.8 mE．1 s末质点P的位移是零(2)(10分)如图2所示，AOB是截面为扇形的玻璃砖的横截面图，其顶角θ＝76°，今有一细束单色光在横截面内从OA边上的点E沿垂直OA的方向射入玻璃砖，光线直接到达AB面且恰好未从AB面射出．已知OE＝35OA，cos 53°＝0.6，试求：①玻璃砖的折射率n；②光线第一次从OB射出时折射角的正弦值.【导学号：19624282】图2【解析】 (1)由题意，质点Q 恰好在平衡位置且向下振动，则知波沿x轴负方向传播，故A 正确；根据题意知14T ＋T ＝0.5 s ，则周期为：T ＝0.4 s ，根据v ＝λT ＝240.4m/s ＝60 m/s ，故选项B 正确，选项C 错误；0.9 s ＝2T ＋14T ，则P 点通过的路程为：s ＝2×4A ＋A ＝1.8 m ，故选项D 正确；1 s ＝2T ＋12T ，故该时刻P 处于负的最大位移处，选项E 错误．故选A 、B 、D.(2)①因OE ＝35OA ，由数学知识知光线在AB 面的入射角等于37°光线恰好未从AB 面射出，所以AB 面入射角等于临界角，则临界角为：C ＝37°由sin C ＝1n得：n ＝53.②据几何知识得：β＝θ＝76°，则OB 面入射角为：α＝180°－2C －β＝30°设光线第一次从OB 射出的折射角为γ，由sin γsin α＝n 得： sin γ＝56.【答案】 (1)ABD (2)①53 ②562．(2018·鸡西市模拟)(1)(5分)一列简谐横波在t ＝0.2 s 时的波形图如图3甲所示，P 为x ＝1 m 处的质点，Q 为x ＝4 m 处的质点，图乙所示为质点Q 的振动图象．则下列关于该波的说法中正确的是________．(填正确答案标号，选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错一个扣3分，最低得分为0分)图3A．该波的周期是0.4 sB．该波的传播速度大小为40 m/sC．该波一定沿x轴的负方向传播D．t＝0.1 s时刻，质点Q的加速度大小为零E．从t＝0.2 s到t＝0.4 s，质点P通过的路程为20 cm(2)(10分)如图4所示，一直角三棱镜放置在真空中，其截面三角形的斜边BC的长度为d，一束单色光从AB侧面的中点垂直AB入射．若三棱镜的折射率为2，∠C＝30°，单色光在真空中的传播速度为c，求：图4①该单色光第一次从棱镜射入真空时的折射角；②该单色光从进入棱镜到第一次从棱镜射出所经历的时间．【解析】(1)选ACE.由乙图知，质点的振动周期为T＝0.4 s，故A正确；由甲图知，波长λ＝8 m，则波速为：v＝λT＝80.4m/s＝20 m/s，故B错误；由乙图知，t＝0.2 s时刻，质点Q向下运动，根据甲图可知，该波沿x轴负方向传播，故C正确；由图乙可知，t＝0.1 s时刻，质点Q位于最大位移处，所以加速度大小一定不为零，故D错误；因为T＝0.4 s，则从t＝0.2 s到t＝0.4 s为半个周期，所以质点P通过的路程为20 cm，故E正确．(2)①画出该单色光在三棱镜中传播的光路如图所示．当光线到达三棱镜的BC边时，因∠C＝30°，由几何关系可知α＝60°又因为三棱镜的折射率n＝2，所以光发生全反射的临界角为45°因α＝60°，所以该单色光在BC边发生全反射．当该单色光到达三棱镜的AC边时，由几何关系可知，其入射角为β＝30°设其折射角为γ，则由折射定律n＝sin γsin β可得：γ＝45°.②因为截面三角形的斜边BC的长度为d，D为AB边的中点，∠C＝30°，由几何关系可知DE＝3d 4因为α＝60°，所以∠CEF＝30°，又∠C＝30°，由几何关系可知EF＝3d 6该单色光在三棱镜中的传播速度为v＝cn＝c2所以单色光从进入棱镜到第一次从棱镜射出所经历的时间t＝DE＋EFv代入数据可解得：t＝56d 12c.【答案】(1)ACE(2)①45°②56d 12c3．(2018·宝鸡市一模)(1)(5分)一列简谐横波沿着x轴正方向传播，波中A、B两质点在平衡位置间的距离为0.5 m，且小于一个波长，如图5甲所示，A、B 两质点振动图象如图乙所示．由此可知________．(填正确答案标号，选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错一个扣3分，最低得分为0分)图5A．波中质点在一个周期内通过的路程为8 cmB．该机械波的波长为4 mC．该机械波的波速为0.5 m/sD．t＝1.5 s时A、B两质点的位移相同E ．t ＝1.5 s 时A 、B 两质点的振动速度相同(2)(10分)有一个上、下表面平行且足够大的玻璃平板，玻璃平板的折射率为n ＝43、厚度为d ＝12 cm.现在其上方的空气中放置一点光源S ，点光源距玻璃板的距离为L ＝18 cm ，从S 发出的光射向玻璃板，光线与竖直方向夹角最大为θ＝53°，经过玻璃板后从下表面射出，形成一个圆形光斑，如图6所示．求玻璃板下表面圆形光斑的半径(sin 53°＝0.8)．图6【解析】 (1)选ACE.由图可知，该波的振幅为2 cm ，波中质点在一个周期内通过的路程为4倍的振幅，即8 cm ，故A 正确；由图知，t ＝0时刻B点通过平衡位置向上运动，A 点位于波峰，则有：Δx ＝x 2－x 1＝(n ＋14)λ，n＝0,1,2,3…由题λ>Δx ＝0.5 m ，则知n 只能取0，故λ＝2 m ，故B 错误；由图知周期T ＝4 s ，则波速为v ＝λT ＝24 m/s ＝0.5 m/s ，故C 正确；由图可知，在t ＝1.5s 时刻，A 的位移为负，而B 的位移为正，故D 错误．由图知，t ＝1.5 s 时A 、B 两质点到平衡位置的距离是相等的，所以振动的速度大小相等；又由图可知，在t ＝1.5 s 时刻二者运动的方向相同，所以它们的振动速度相同，故E 正确．(2)由题意可知光在玻璃板上表面发生折射时的入射角为θ，设其折射角为r ，由折射定律可得：n ＝sin θsin r ，代入数据可得：r ＝37°.光在玻璃板下表面发生折射时，由于入射角r 始终小于玻璃板的临界角，所以不会发生全反射，光在玻璃板中传播的光路图如图所示．所以光从玻璃板下表面射出时形成一个圆形发光面，设其半径大小为R，则有：R＝L tan θ＋d tan r，代入数据可得：R＝33 cm.【答案】(1)ACE(2)33 cm。
2018年高考物理二轮复习 题型专练 选考题满分练3 新人教版选修3-3
3－3 选考题满分练(三)33．[物理——选修3－3](1)下列说法正确的是________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A ．给变速自行车轮胎充气时费力，说明分子间有斥力B ．做功和热传递在改变内能的方式上是不同的C ．扩散现象说明了分子的迁移规律，布朗运动说明了分子运动的无规则性规律D ．单晶体和多晶体都有确定的熔点E ．对于一定质量的理想气体，若气体的温度升高，则单位时间内气体分子对容器器壁撞击的次数也一定增多(2)如图所示，绝热汽缸内封闭着一定质量的理想气体．汽缸内部有一根电热丝，轻质绝热活塞的横截面积为S ，活塞到汽缸顶部的距离为H .活塞下面挂着一个质量为m 的物块．用电热丝给理想气体缓慢加热，电热丝放出热量为Q 时，停止加热．这时活塞向下移动了h ，气体的温度为T 0.若重力加速度为g ，大气压强为p 0，不计一切摩擦．(ⅰ)整个加热过程，气体的内能增加还是减少？求出气体内能的变化量；(ⅱ)若移走物块，活塞又缓慢回到原来的高度，求出此时气体的温度．解析 (1)给变速自行车轮胎充气时费力，是因为轮胎内气体的压强变大，并不是分子斥力作用的结果，其实气体分子之间的作用力很小，几乎为零，选项A 错误；内能的改变有两种方式：做功是不同形式的能之间的转化，热传递是同种能之间的转移，选项B 正确；两个现象说明了分子运动的两个不同的规律，选项C 正确；根据晶体的特点，选项D 正确；气体的温度升高时，分子平均速率增大，但气体体积变化不确定，单位体积内的分子数变化不确定，因此单位时间内气体分子对容器器壁碰撞的次数不一定增多，选项E 错误．(2)(ⅰ)整个加热过程，气体的压强不变，体积增大，温度一定升高，气体的内能增加 整个加热过程，气体对外界做功，W ＝－(p 0S －mg )h气体内能的变化量ΔU ＝W ＋Q ＝Q －(p 0S －mg )h(ⅱ)初状态，温度为T 0，压强为p 0－mg S，体积为(H ＋h )S末状态，温度为T ，压强为p 0，体积为HS根据理想气体状态方程有p 0－mg S H ＋h S T 0＝p 0HS T 解得T ＝p 0SHT 0p 0S －mg H ＋h答案 (1)BCD (2)(ⅰ)增加 Q －(p 0S －mg )h (ⅱ)p 0SHT 0p 0S －mg H ＋h 33．[物理——选修3－3](2017·辽宁省大连二模)(1)下列说法中正确的是________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分0分)A ．无论技术怎样改进，热机的效率都不能达到100%B ．空气中所含水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压之比为空气的相对湿度C ．蔗糖受潮后粘在一起形成的糖块看起来没有确定的几何形状，是多晶体D ．已知阿伏加德罗常数、某种气体的摩尔质量和密度，可以估算该种气体分子体积的大小E ．“油膜法估测分子的大小”实验中，用一滴油酸溶液的体积与浅盘中油膜面积的比值可估测油酸分子直径(2)一定质量的理想气体从状态A 变化到状态B 再变化到状态C ，其状态变化过程的p －V 图象如图所示．已知该气体在状态A 时的温度为27 ℃.求：(ⅰ)该气体在状态B 、C 时的温度分别为多少 ℃？(ⅱ)该气体从状态A 经B 再到C 的全过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少？ 解析 (2)(ⅰ)对一定质量的理想气体，由A →B 是等容变化由查理定律得，p A T A ＝p B T B解得T B ＝450 K ，即t B ＝177 ℃由理想气体状态方程得p A V A T A ＝p C V C T C解得T C ＝300 K ，即t C ＝27 ℃.(ⅱ)由于T A ＝T C ，一定质量理想气体在状态A 和状态C 内能相等，ΔU ＝0从A到B气体体积不变，外界对气体做功为0从B到C气体体积减小，外界对气体做正功，由p－V图线与横轴所围成的面积可得：W＝p B＋p C V B－V C2＝1 200 J由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可得Q＝－1 200 J，即气体向外界放出热量传递的热量为1 200 J答案(1)ABC (2)(ⅰ)177 ℃27 ℃(ⅱ)放热 1 200 J。
2018年高考物理二轮复习保分小题自主演练：专题六第15讲选修3-4部分 含解析 精品
专题六选考部分第15讲选修3-4部分(均为5选3选择题型)1．下列说法正确的是()(导学号57180076)A．在稳定的干涉区域内，波峰和波峰叠加得到振动加强点，波谷和波谷叠加得到振动减弱点B．光的偏振特征说明光是横波C．火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高D．摆钟偏快时可缩短摆长进行校准E．平衡位置是指回复力为零的位置，物体在该位置所受的合外力不一定为零解析：振动加强点为波峰和波峰，波谷和波谷相遇处，A错误；只有横波才能发生偏振，所以光的偏振特征说明光是横波，B正确；火车鸣笛向我们驶来时，间距变小，则我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高，故C正确；摆钟偏快时，说明周期偏小，若要周期变大，则可伸长摆长进行校准，故D错误；例如单摆，平衡位置在其最低点，回复力为零，但此时的合力不为零，E正确．答案：BCE2．下列说法正确的是()(导学号57180077)A．肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，露珠呈现的彩色的是光的色散现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象B．光纤通信，全息照相及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理C．做双缝干涉实验时，用绿光照射单缝，在光屏P上观察到干涉条纹，用红光替绿光照射单缝将得到相邻条纹间距更大的干涉图样D．相对论认为：竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了E．在真空中传播的电磁波，当它的频率增加时，它的传播速度不变，波长变短解析：肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，露珠呈现的彩色的是光的色散现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象，故选项A正确；全息照相不是利用全反射，是和光的干涉有关，选项B错误；由Δx＝Ldλ可知用红光代替绿光，条纹间距变大，选项C正确；相对论认为：高速运动的物体在运动方向上，长度变短，选项D错误；在真空中传播的电磁波，传播速度不变，由v＝λf得，频率增加时，波长变短，选项E正确；故选ACE.答案：ACE3．下列说法正确的是()(导学号57180078)A．光在介质中传播的速度仅由介质本身所决定B．雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的C．杨氏双缝干涉实验中，当两缝间的距离以及挡板和屏的距离一定时，红光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉条纹的相邻条纹间距小D．光的偏振特征说明光是横波E．水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故解析：光在介质中传播的速度由介质本身，及频率共同决定，故A错误；油膜形成的彩色条纹，是由膜的前后表面反射光，进行光的叠加，形成的干涉条纹，故B正确；根据光的干涉条纹间距公式Δx＝Ldλ，可知，红光的波长长，则红光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉条纹的相邻条纹间距大，故C错误；光的偏振现象说明光是一种横波而不是纵波，故D正确；玻璃中的气泡看起来特别明亮，是因为光从玻璃射向气泡时，即从光密介质射向光疏介质时，一部分光在界面上发生了全反射，故E 正确．答案：BDE4．下列说法正确的是()(导学号57180079)A．在真空中传播的电磁波，频率越大，波长越短B．让蓝光和绿光通过同一双缝干涉装置，绿光形成的干涉条纹间距较大C．光纤通信、全息照相及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理D．要确定雷达和目标的距离需要直接测出电磁波从发射到被目标接收的时间E．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱玻璃反射光的影响解析：根据λ＝cf，在真空中传播的电磁波速度相同，频率越大，波长越短，选项A正确；绿光的波长大于蓝光，让蓝光和绿光通过同一双缝干涉装置，根据Δx＝Ldλ可知，绿光形成的干涉条纹间距较大，选项B正确；光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理，全息照相是光的干涉原理，选项C错误；要确定雷达和目标的距离需要测出电磁波从发射到被雷达接收的时间t，再根据x＝c·t2求解距离，选项D错误；拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱玻璃反射光的影响，选项E正确；故选ABE.答案：ABE一、选择题(均为“5选3”多选题)1.(2017·太原二模)波源S在t＝0时刻从平衡位置开始向上振动，形成向左、右两侧传播的简谐横波．a、b、c和a′、b′、c′是沿波传播方向上的间距为1 m的6个质点，t＝0时刻各质点均处于平衡位置，如图所示．已知波的传播速度为8 m/s，当t＝0.125 s时波源S 第一次达最高点，则()A．任意时刻质点c与质点c′振动状态完全相同B．t＝0.28 s时质点a的速度正在减小C．t＝2.375 s时质点b′处于波谷D．波传到c点时，质点c开始向上振动E．若波源S向距它40 m的接收器匀速靠近，接收器接收到的频率将大于2 Hz解析：由题图知，质点c与质点c′距离波源位移相同，所以振动状态完全相同，A正确；当t＝0.125 s时波源S第一次达最高点，可求周期T＝0.5 s，波长λ＝v T＝4 m，在t＝0.125 s时质点a开始向上振动，在t＝0.25 s时，质点a到达波峰，所以t＝0.28 s时质点a向平衡位置运动，速度正在增大，故B错误；在t＝0.25 s时质点b′开始振动，所以在t＝2.375 s时质点b′处于波峰，故C错误；由于波源开始向上振动，所以介质中所有质点开始振动的方向都是向上，故D 正确；根据多普勒效应，若波源S向距它40 m的接收器匀速靠近，接收器接收到的频率将大于波源发出的频率2 Hz，E正确．答案：ADE2．下列物理现象正确的是()A．透过平行于日光灯的窄缝观察正常发光的日光灯时，能观察到彩色条纹，这是光的色散现象B．在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时的景物，可使景象更清晰C．经过同一双缝所得干涉条纹，红光条纹宽度大于绿光条纹宽度D．紫外线比红外线更容易发生衍射现象E．人耳能听见的声波比超声波更易发生衍射解析：当光通过狭缝时，若缝的尺寸与光的波长相当，则会发生明显的衍射现象，故A错误；可使景像清晰是利用光的偏振，只能让振动方向与透振方向一致的通过，故B正确；根据公式Δx＝Ldλ，红光的波长比绿光长，则红光的干涉条纹间距比绿光宽，故C正确；紫外线波长小于红外线，则比红外线不容易发生衍射现象，故D错误；人耳能够听到的声波的波长比超声波的波长长，比超声波更容易发生衍射，故E正确．答案：BCE3．(2017·绵阳模拟)下列说法正确的是()A．图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a束光在水珠中传播的速度一定大于b束光在水珠中传播的速度B．图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从bb′面射出C．图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间的距离L，两相邻亮条纹间距离将减小D．图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的E．图戊中的M、N是偏振片，P是光屏．当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将会发生变化，此现象表明光波是横波解析：根据折射率和光的传播速度之间的关系n＝cv可知，折射率越大，传播速度越小，从图中可以看出，b光线在水中偏折得厉害，即b的折射率大于a的折射率，则a在水中的传播速度大于b的传播速度，故A正确．当入射角i逐渐增大折射角逐渐增大，由于折射角小于入射角，不论入射角如何增大，玻璃砖中的光线不会消失，故肯定有光线从bb′面射出，故B错误．根据双缝干涉相邻两亮条纹的间距Δx与双缝间距离d及光的波长λ的关系式Δx＝Ldλ可知，只减小屏到挡板间距离L，两相邻亮条纹间距离Δx将减小，故C正确．由于不知道被测样表的放置方向，故不能判断此处是凸起的，故D错误．只有横波才能产生偏振现象，所以光的偏振现象表明光是一种横波．故E正确．故选ACE.答案：ACE4．一列沿x轴正方向传播的机械波，波速为4 m/s，t＝0时刻波形如图所示，下面说法正确的是()A．这列波传播的周期为2 sB．平衡位置为x＝10 m处的质点起振方向为竖直向下C．平衡位置为x＝3.5 m处的质点在t＝0到t＝T4时间段内路程等于2 cmD．t＝9 s时，平衡位置为x＝3.5 m处的质点正在向下振动E．平衡位置为x＝4 m处的质点位移总是和平衡位置为x＝8 m 处的质点位移相同解析：从题图中可知λ＝8 m，故这列波传播的周期为T＝λv＝84s＝2 s，A正确；波上所有质点的起振方向都相同，t＝0时刻x＝8 m 处的质点开始振动，沿y负方向，故x＝10 m处质点的起振方向也为竖直向下，B正确；平衡位置为x＝3.5 m处的质点此刻不在波峰或者波谷，故在四分之一周期内的路程不等于2 cm，C错误；平衡位置为x＝3.5 m处的质点在t＝1 s时和t＝9 s时振动情况相同，根据波的平移法，此时和x＝7.5 m时振动情况相同，故质点正向下振动，D正确；平衡位置为x＝4 m处的质点和平衡位置为x＝8 m处的质点相距半个波长，为反相点，两者振动情况总是相反，故E错误．答案：ABD5．(2017·武汉联考)一列简谐横波沿x 轴正方向传播，某时刻，波恰好传播到x ＝5.5 m 处，此时，x ＝0处的质点已经振动了0.55 s ，波形如图所示．下列判断正确的是( )A ．图示时刻x ＝1.5 m 处的质点向＋y 方向振动B ．波源的起振方向可能沿＋y 方向，也可能沿－y 方向C ．该波的波速为10 m/sD ．再经过0.05 s ，x ＝0处的质点恰好在平衡位置E ．再经过0.25 s ，x ＝0处的质点恰好在负向最大位移处解析：根据走坡法可知，图示时刻x ＝1.5 m 处的质点向＋y 方向振动，A 正确；波上所有质点的起振方向都和波源的起振方向相同，x ＝5.5 m 处的质点开始运动时是向y 轴正方向，故波源起振方向也沿y 轴正方向，B 错误；波在0.55 s 的时间内向前传播了5.5 m ，故波速为v ＝5.50.55m/s ＝10 m/s ，C 正确；经过0.05 s ，波向前传播了0.5 m ，根据平移法，此时x ＝0处的质点与t ＝0时x ＝－0.5 m 处质点的位移相同，而x ＝－0.5 m 处的质点正好在平衡位置处，故D 正确；从题图中可知λ＝4 m ，故周期T ＝λv ＝410s ＝0.4 s ，因为t ＝0.05 s 时，x ＝0处的质点在平衡位置，向下振动，所以再过t ＝0.2 s 时，质点振动了T 2，所以质点仍处于平衡位置，向上振动，故E 错误． 答案：ACD6．(2017·江淮联考)某实验小组在研究单摆时改进了实验方案，将一力传感器连接到计算机上．图甲中O 点为单摆的固定悬点，现将小摆球(可视为质点)拉至A 点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球将在竖直平面内的A 、B 、C 之间来回摆动，其中B 点为运动中的最低位置，∠AOB ＝∠COB ＝α，α小于10°且是未知量．同时由计算机得到了摆线对摆球的拉力大小F 随时间t 变化的曲线图乙(均为已知量)，且图中t ＝0时刻为摆球从A 点开始运动的时刻(重力加速度为g )．根据题中(包括图中)所给的信息，下列说法正确的是( )A ．该单摆的周期为t 2B ．根据题中(包括图中)所给的信息可求出摆球的质量C ．根据题中(包括图中)所给的信息不能求出摆球在最低点B 时的速度D ．若实验时，摆球做了圆锥摆，则测得的周期变长E ．若增加摆球的质量，摆球的周期不变解析：由题给乙图可知单摆的周期T ＝t 2，故选项A 正确；在B点拉力有最大值，根据牛顿第二定律可知F max －mg ＝m v 2l，在AC 两点有拉力最小值，F min ＝mg cos α，由A 到B 机械能守恒，即mgl ·(1－cos θ)＝12m v 2由此可知摆球的质量m ＝F max ＋2F min 3g，选项B 正确，选项C 错误；若实验时摆球做了圆锥摆，则周期的表达式为T ＝2πL cos αg ，周期变小，选项D 错误；根据单摆周期公式T ＝2πL g 可知，单摆周期与摆球的质量无关，故选项E 正确；故选ABE.答案：ABE二、计算题7．如图所示，直角三角形ABC 为一玻璃棱镜的截面，∠B ＝60°，斜边AB ＝L .玻璃镜的折射率为n ＝ 2.一条光线以45°的入射角从AC 边的中点M 射入经过棱镜．求：(导学号 57180143)(1)光线能否在AB 边发生全反射；(2)光的出射点到B 点的距离．解析：(1)根据折射定律：n ＝sin αsin β，得β＝30° 如图所示，由几何关系知，在AB 边的入射角等于60°，反射光线垂直BC 射出，而sin C ＝1n ＝22，可知C <60° 在AB 边发生全反射．(2)由图知，AM ＝MD ＝34L ，所以AD ＝3L 4，BD ＝L 4又因为反射光线垂直BC 射出，可得BE ＝L 8. 答案：(1)能 (2)18L 8．(2017·楚雄模拟)如图所示，真空有一个下表面镀反射膜的平行玻璃砖，其折射率n ＝2，一束单色光与界面成θ＝45°角斜射到玻璃砖表面上，最后在玻璃砖的右侧竖直平面光屏上出现两个光点A 和B ，A 和B 相距h ＝4.0 cm.已知光在真空中的传播速度c ＝3.0×108m/s.(1)画出光路图； (2)求玻璃砖的厚度．解析：(1)根据折射率公式n ＝sin θ1sin θ2，得sin θ2＝12，θ2＝30°，作出光路图如图所示：(2)如图所示的光路，△CDE 为等边三角形，四边形ABEC 为梯形，CE ＝AB ＝h .玻璃的厚度d 就是底边长为h 的等边三角形的高，故d ＝h cos 30°＝32h ＝32×4.0 cm ＝3.46 cm. 答案：(1)(2)3.46 cm9．(2017·惠州模拟)如图所示，一束平行光以45°的入射角照射到半径为R 的半圆柱形玻璃砖的上表面上，已知玻璃砖对平行光的折射率为 2.(1)圆柱面上光线能够射出的区域所对的圆心角θ是多少？ (2)能从圆柱面射出的光线中，在玻璃砖中传播时间最长为多少？(光在真空中的速度为c )解析：(1)作出光路图，如图所示：由折射定律，有：n ＝sin isin γ得sin γ＝sin i n ＝12，得γ＝30°如果光线EA 刚好在A 点发生全反射，则有 n ＝sin 90°sin ∠EAO即有∠EAO ＝45° 此时∠EOA ＝75°因EA 与OB 平行，所以∠EAO ＝∠AOB ＝45°如果光线FC 刚好在C 点发生全反射，则有∠FCO ＝45° 此时∠FOC ＝15°故知圆柱面上光线能够射出的区域所对的圆心角θ＝180°－∠EOA －∠FOC ＝180°－75°－15°＝90°.(2)能从圆柱面射出的光线中，光线在玻璃砖中传播的最长距离s ＝R光线在玻璃砖中传播的速度v ＝c n光线在玻璃砖中传播的最长时间t ＝sv ＝2R c .答案：(1)90° (2)2R c10．横截面边长为3L 的正方形薄壁透明容器内，盛有透明液体，在容器的右侧壁上液面下方3L 的位置有一点光源S .在容器左侧与容器距离为L 、液面上方 3 L 处有一点P ，从P 点通过液面上方观察S ，发现P 与S 的像连线的延长线与右侧器壁交于S 1点，S 1位于液面下方33L 处，其正视图如图所示．若从P 点通过侧壁沿液面与器壁交点b 观察S ，发现P 与S 的像连线的延长线与右侧器壁交于S 2点．忽略器壁厚度，求：(1)透明液体的折射率n; (2)S 2与液面的距离．解析：(1)延长ab ，过P 作ab 的垂线交于c ，连接PS 1与液面交点为O ，设折射角为i 1，入射角为i 2，则：Pc S 1a ＝Oc Oa可求： n ＝sin i 1sin i 2＝OSOS 1＝ 3. (2)连接Pb 并延长交侧壁于S 2，连Sb ，设折射角为i 3，入射角为i4，则：n＝sin i3sin i4，又aS2Pc＝abbcaS2＝ab tan i3所以S2a＝33L.答案：(1)3(2)33L。
2018届高考物理复习四、选修3-3组合练a卷含答案试题
四、选修3－3组合练A卷1．(1)关于分子间作用力，下列说法中正确的是________．A．分子间的引力和斥力是同时存在的B．压缩气体时，气体会表现出抗拒压缩的力，这是由于气体分子间存在斥力C．因分子间的引力和斥力大小都随分子间距离的增大而减小，所以分子力一定也随分子间距离的增大而减小D．分子间距离增大时，可能存在分子势能相等的两个位置E．分子间距离增大时，分子力、分子势能均有可能减小(2)如图所示，一竖直放置、内壁光滑的气缸内用不计质量的活塞封闭一定质量的理想气体，开始时气体温度为27 ℃，活塞距气缸底部的高度为h1＝0.5 m，现给气缸加热，当气缸内气体吸收了450 J的热量时温度升高了Δt＝180 ℃，已知活塞的横截面积为S＝5.0×10－3m2，外界大气压为p＝1.0×105 Pa，求：①温度变化后活塞距离气缸底部的高度h2；②此过程中气缸内气体增加的内能ΔU.解析：(1)由分子动理论知分子间的引力和斥力是同时存在的，A对；压缩气体时，气体会表现出抗拒压缩的力，这是气体压强增大的缘故，B错；分子间的引力和斥力大小都随分子间距离的增大而减小，但分子力随分子间距离的增大有可能先增大后减小，C错；若开始时分子间距离小于平衡位置间距，则随分子间距离增大，分子势能先减小后增大，可能存在分子势能相等的两个位置，D对；同理，若开始时分子间距离小于平衡位置间距，随分子间距离增大，分子力可能减小、分子势能也可能减小，E对．(2)①由题意可知气体吸热的过程是等压过程，由盖·吕萨克定律有Sh1T1＝Sh2T2，而T1＝300 K，T2＝(T1＋Δt)＝480 K，代入数据得h2＝0.8 m.②气体克服外界大气压强做的功为W＝pΔV，而ΔV＝(h2－h1)S＝1.5×10－3m3，代入数据得W＝150 J，由热力学第一定律有ΔU＝－W＋Q，得ΔU＝300 J.答案：(1)ADE (2)①0.8 m ②300 J2．(2016·长春模拟)(1)下列关于扩散现象的说法中正确的是________．A．扩散现象只能发生在气体与气体之间B．扩散现象是永不停息的C．潮湿的地面变干属于扩散现象D．靠近梅花就能闻到梅花的香味属于扩散现象E．空气流动形成风属于扩散现象(2)如图所示，可自由移动的活塞将密闭的气缸分为体积相等的上下两部分A 和B，初始时A、B中密封的理想气体的温度均为800 K，B中气体的压强为1.25×105 Pa，活塞质量m＝2.5 kg，气缸横截面积S＝10 cm2，气缸和活塞都是由绝热材料制成的．现利用控温装置(未画出)保持B中气体的温度不变，缓慢降低A中气体的温度，使得A中气体的体积变为原来的34，若不计活塞与气缸壁之间的摩擦，重力加速度g取10 m/s2.求稳定后A中气体的温度．(导学号 59230134)解析：(1)气态、液态和固态物质之间都能发生扩散现象，A错误；分子运动永不停息，扩散现象也永不停息，B正确；潮湿的地面变干，是水分子运动到了空气中，属于扩散现象，C正确；靠近梅花能闻到梅花的香味，是因为梅花释放的香气分子在空气中不断扩散，D正确；风是太阳辐射引起的空气流动现象，E错误．(2)根据题意，A中气体的体积变为原来的34，则B中气体的体积V′B变为原来体积VB 的54，即V′B＝54VB，B中气体发生等温变化，根据玻意耳定律有pB VB＝p′BV′B，解得稳定后B中气体的压强p′B＝1×105Pa，对A中气体，初态：pA ＝pB－mgS＝1×105Pa，末态：p′A ＝p′B－mgS＝0.75×105Pa，对A中气体，由理想气体状态方程有p A V AT ＝p′AV′AT′，解得T′＝450 K.答案：(1)BCD (2)450 K3．(2016·沈阳模拟)(1)下列说法正确的是________．A．当分子间的距离增大时，分子间作用力的合力一定减小B．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大C．第二类永动机违反了热传导的方向性D．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大E．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用(2)如图所示，两个横截面积相同的导热光滑气缸A、B用一根细管相通，A气缸与大气相通，B气缸底部封闭．初始时B气缸中用活塞封闭有一定质量理想气体，气柱长度为l.活塞上侧与A气缸中有液体，B气缸中活塞上面液柱长度也为l.A气缸中液面与顶部距离为l.大气压强为p0，环境温度为T.①若缓慢升高环境温度，求B气缸中液体恰好排空时环境温度T1.②若初始时B气缸中气体压强为3p，将A气缸顶部封闭，仍然缓慢升高环境温度到T1(同①中)，求B气缸中活塞向上移动的距离．。
高考物理二轮复习训练题型突破训练4选修部分突破练选修33
四 选修3－3突破练1．(2017·遵义模拟)(1)对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是( )A ．外界对物体做功，物体内能一定增大B ．温度越高，布朗运动就越显著C ．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大D ．在各种晶体中，原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性E ．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，此时暴露在空气中的水蒸发得越快(2)如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直固定放置，开口向下，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体．活塞横截面积为S ，下边用轻绳吊着一个物体，活塞和物体的质量均为m ，与容器底部相距h .现通过电热丝缓慢加热气体，当气体的温度为T 0时活塞下降了h .已知大气压强为p 0.重力加速度为g ，不计活塞与气缸间摩擦．①求温度为T 0时气体的压强；②现停止对气体加热，同时剪断轻绳，经足够长时间稳定后，活塞恰好回到原来位置，此时气体的温度T .解析：(1)外界对物体做功，若物体放热，则物体内能不一定增大，选项A 错误； 温度越高，布朗运动就越显著，选项B 正确； 当分子间作用力表现为斥力时，随分子间距离的减小，分子力做负功，则分子势能增大，选项C 正确； 在各种晶体中，原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性，选项D 正确；空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，蒸发的速度越接近水蒸气液化的速度，水蒸发越慢，故E 错误；故选BCD.(2)①设气体压强为p 1，由活塞平衡知p 1S ＋2mg ＝p 0S解得p 1＝p 0－2mg S. ②设活塞回到原位置时气体压强为p 2，对活塞由平衡有p 2S ＋mg ＝p 0S得p 2＝p 0－mg S对气体由理想气体的状态方程有2p 1hS T 0＝p 2hS T代入解得T ＝p 0S －mg 2p 0S －4mgT 0. 答案：(1)BCD (2)①p 0－2mg S ②p 0S －mg 2p 0S －4mgT 0 2．(1)下列说法正确的是( )A ．单晶体和多晶体均存在固定的熔点B ．空气相对湿度越大，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越快C ．液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性D ．用油膜法估测分子大小时，用油酸溶液体积除以油膜面积，可估测油酸分子的直径E ．由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在张力(2)一开口向上且导热性能良好的气缸如图所示固定在水平面上，用质量和厚度均可忽略不计的活塞封闭一定质量的理想气体，系统平衡时，活塞到气缸底部的距离为h 1＝10 cm ；外界环境温度保持不变，将质量为2m 和m 的砝码甲、乙放在活塞上，系统再次平衡时活塞到气缸底部的距离为h 2＝5 cm ；现将气缸内气体的温度缓缓地升高Δt ＝60 ℃，系统再次平衡时活塞到气缸底部的距离为h 3＝6 cm ；然后拿走砝码甲，使气缸内气体的温度再次缓缓地升高Δt ′＝60 ℃，系统平衡时活塞到气缸底部的距离为h 4，忽略活塞与气缸之间的摩擦力，求：①最初气缸内封闭的理想气体的温度t 1为多少摄氏度；②最终活塞到气缸底部的距离h 4为多少．解析：(1)单晶体和多晶体均存在固定的熔点，选项A 正确；空气相对湿度越大，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越慢，选项B 错误；液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，选项C 正确；用油膜法估测分子大小时，用油酸溶液中含有的纯油酸的体积除以油膜面积，可估测油酸分子的直径，选项D 错误；由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在张力，选项E 正确；故选ACE.(2)①假设气缸的横截面积为S ，气体初态：V 1＝h 1S ；p 1＝p 0；温度T 1将甲、乙两砝码放在活塞上后，体积V 2＝h 2S ；温度T 1；p 2＝p 0＋3mg S；由玻意耳定律p 1V 1＝p 2V 2解得p 2＝2p 1＝2p 0，即p 0＝3mg S气缸内气体的温度升高60 ℃时，温度为T 3＝T 1＋60；体积为V 3＝h 3S ，经等压变化，则由盖—吕萨克定律V 2T 1＝V 3T 3解得T 1＝300 K ，即t 1＝T 1－273＝27 ℃.②如果拿走砝码甲，使气缸内气体的温度再次缓慢升高Δt ′＝60 ℃时，压强p 4＝p 0＋mg S ＝43p 0，体积V 4＝h 4S ；温度T 4＝T 1＋Δt ＋Δt ′＝420 K 由理想气体状态变化方程p 1V 1T 1＝p 4V 4T 4 解得h 4＝10. 5 cm.答案：(1)ACE (2)①27 ℃ ②10.5 cm3．(2017·江西五市联考)(1)下列说法正确的是( )A ．布朗运动反映了组成固体小颗粒的分子的无规则运动B ．热量可以从低温物体传递到高温物体C ．液晶显示器利用了液晶对光具有各向同性的特点D ．“露似珍珠月似弓”，露珠是由空气中的水蒸气凝结而成的，此过程中分子间引力、斥力都增大E ．落在荷叶上的水滴呈球状是因为液体表面张力的缘故(2)竖直平面内有一直角形内径处处相同的细玻璃管，A 端封闭，C 端开口，最初AB 段处于水平状态，中间有一段水银将气体封闭在A 端，各部分尺寸如图所示，外界大气压强p 0＝75 cmHg.①若从C 端缓慢注入水银，使水银与端管口平齐，需要注入水银的长度为多少？②若在竖直平面内将玻璃管顺时针缓慢转动90°，最终AB 段处于竖直，BC 段处于水平位置时，封闭气体的长度变为多少？(结果保留三位有效数字)解析：(1)布朗运动反映了组成固体小颗粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的表现，选项A 错误；热量可以从低温物体传递到高温物体，但要引起其他的变化，选项B 正确；液晶显示器利用了液晶对光具有各向异性的特点，选项C 错误； “露似珍珠月似弓”，露珠是由空气中的水蒸气凝结而成的，此过程中分子距离减小，分子间引力、斥力都增大，选项D 正确； 落在荷叶上的水滴呈球状是因为液体表面张力的缘故，选项E 正确；故选BDE.(2)①以cmHg 为压强单位．设A 侧空气柱长度l 1＝30 cm －10 cm ＝20 cm 时的压强为p 1；当两侧水银面的高度差为h ＝25 cm 时，空气柱的长度为l 2，压强为p 2.由玻意耳定律得p 1l 1＝p 2l 2其中p 1＝(75＋5)cmHg ＝80 cmHg ，p 2＝(75＋25)cmHg ＝100 cmHg解得l 2＝16 cm故需要注入的水银长度Δl ＝20 cm －16 cm ＋25 cm －5 cm ＝24 cm.②设顺时针转动90°后，水银未溢出，且AB 部分留有x 长度的水银，由玻意耳定律得p 1l 1＝(p 0－x )(l －x )，其中l ＝30 cm解得x 1＝105－8 4252cm ＝6.6 cm ＞0符合题意， x 2＝105＋8 4252cm 不合题意，舍去． 故最终封闭气体的长度为l －x ＝23.4 cm.答案：(1)BDE (2)①24 cm ②23.4 cm4．(2017·泰安模拟)(1)下列关于热现象的说法正确的是( )A ．小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力B ．液体与大气相接触时，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引C ．热量不可能从低温物体传到高温物体D ．空气的相对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示E ．有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体(2)如图所示，粗细均匀的U 形管左端封闭右端开口，一段空气柱将水银分为A 、B 两部分，水银柱A 的长度h 1＝25 cm ，位于封闭端的顶部，B 部分位于U 型管的底部．右管内有一轻活塞，活塞与管壁之间的摩擦不计．活塞自由静止时底面与左侧空气柱的下端齐平，此时空气柱的长度L 0＝12.5 cm ，B 部分水银两液面的高度差h 2＝45 cm ，外界大气压强p 0＝75 cmHg.保持温度不变，将活塞缓慢上提，当A 部分的水银柱恰好对U 形管的顶部没有压力时，活塞移动了多少距离？解析：(1)小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力，选项A 正确；液体与大气相接触时，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引，这就是表面张力的成因，选项B正确；根据热力学第二定律，热量也可能从低温物体传到高温物体，但要引起其他的变化，选项C错误；空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示，选项D错误；有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体，例如石墨和金刚石，选项E正确；故选ABE.(2)活塞自由静止时，右管内气体的压强p1，左管内气体的压强p2分别为p1＝p0，p2＝p1－h2①活塞上提后再平衡时，左管内气体的压强p3＝h1②设B部分水银柱两端液面的高度差为h3，则右管中被封气体的压强为p4＝p3＋h3③设左管中的气体长度为L，右管中被封气体的长度为l，管的横截面积为S，根据玻意耳定律对右管中的被封气体：p1h2S＝p4LS④对左管中的气体：p2L0S＝p3LS⑤根据几何关系知h3＝h2－2(L－L0)⑥设活塞上移的距离为x，则x＝(l－h2)＋(L－L0)⑦代入数据解得x＝9.4 cm.答案：(1)ABE (2)9.4 cm5．(1)下列说法正确的是( )A．理想气体等温膨胀时，内能不变B．扩散现象表明分子在永不停息地运动C．分子热运动加剧，则物体内每个分子的动能都变大D．在绝热过程中，外界对物体做功，物体的内能一定增加E．布朗运动反映了悬浮颗粒内部的分子在不停地做无规则热运动(2)如图所示，上端开口的光滑圆柱形绝热气缸竖直放置，质量m＝5 kg、截面积S＝50 cm2的活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，在气缸内距缸底为h＝0.3 m处有体积可忽略的卡环a、b，使活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强等于大气压强，温度为T0＝300 K．现通过内部电热丝缓慢加热气缸内气体，直至活塞恰好离开a、b.已知大气压强p0＝1.0×105Pa.(g取10 m/s2)，求：①活塞恰要离开ab时，缸内气体的压强p1；②当活塞缓慢上升Δh＝0.1 m时(活塞未滑出气缸)缸内气体的温度T为多少？③若全过程电阻丝放热95 J，求气体内能的变化ΔU.解析：(1)理想气体的内能只与温度有关，理想气体等温膨胀时，内能不变，选项A正确；扩散现象表明分子在永不停息地运动，选项B正确；分子热运动加剧，则物体分子的平均动能变大，并非每个分子的动能都变大，选项C 错误； 在绝热过程中Q ＝0，外界对物体做功W>0，根据ΔU ＝W ＋Q 可知物体的内能一定增加，选项D 正确； 布朗运动反映了液体分子在不停地做无规则热运动，选项E 错误；故选ABD.(2)①活塞恰要离开ab 时，由活塞平衡：p 0S ＋mg ＝p 1S代入数据解得p 1＝p 0＋mg S ＝1.1×105Pa.②活塞上升Δh ＝0.1 m 过程中压强p ＝p 1＝1.1×105 Pa由状态方程：p 0V 0T 0＝pV T ，有p 0hS T 0＝p （h＋Δh ）S T代入数据解得T ＝440 K.③气体对外做功W ＝－pS Δh ＝－55 J又气体吸收热量Q ＝95 J由热力学第一定律：ΔU ＝W ＋Q所以气体内能增量为ΔU ＝40 J.答案：(1)ABD (2)①1.1×105 Pa ②440 K ③40 J。
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四 选修3－3突破练1．(2017·遵义模拟)(1)对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是( )A ．外界对物体做功，物体内能一定增大B ．温度越高，布朗运动就越显著C ．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大D ．在各种晶体中，原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性E ．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，此时暴露在空气中的水蒸发得越快(2)如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直固定放置，开口向下，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体．活塞横截面积为S ，下边用轻绳吊着一个物体，活塞和物体的质量均为m ，与容器底部相距h .现通过电热丝缓慢加热气体，当气体的温度为T 0时活塞下降了h .已知大气压强为p 0.重力加速度为g ，不计活塞与气缸间摩擦．①求温度为T 0时气体的压强；②现停止对气体加热，同时剪断轻绳，经足够长时间稳定后，活塞恰好回到原来位置，此时气体的温度T .解析：(1)外界对物体做功，若物体放热，则物体内能不一定增大，选项A 错误； 温度越高，布朗运动就越显著，选项B 正确； 当分子间作用力表现为斥力时，随分子间距离的减小，分子力做负功，则分子势能增大，选项C 正确； 在各种晶体中，原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性，选项D 正确；空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，蒸发的速度越接近水蒸气液化的速度，水蒸发越慢，故E 错误；故选BCD.(2)①设气体压强为p 1，由活塞平衡知p 1S ＋2mg ＝p 0S解得p 1＝p 0－2mg S. ②设活塞回到原位置时气体压强为p 2，对活塞由平衡有p 2S ＋mg ＝p 0S得p 2＝p 0－mg S 对气体由理想气体的状态方程有2p 1hS T 0＝p 2hS T代入解得T ＝p 0S －mg 2p 0S －4mgT 0. 答案：(1)BCD (2)①p 0－2mg S ②p 0S －mg 2p 0S －4mgT 0 2．(1)下列说法正确的是( )A ．单晶体和多晶体均存在固定的熔点B ．空气相对湿度越大，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越快C ．液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性D ．用油膜法估测分子大小时，用油酸溶液体积除以油膜面积，可估测油酸分子的直径E ．由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在张力(2)一开口向上且导热性能良好的气缸如图所示固定在水平面上，用质量和厚度均可忽略不计的活塞封闭一定质量的理想气体，系统平衡时，活塞到气缸底部的距离为h 1＝10 cm ；外界环境温度保持不变，将质量为2m 和m 的砝码甲、乙放在活塞上，系统再次平衡时活塞到气缸底部的距离为h 2＝5 cm ；现将气缸内气体的温度缓缓地升高Δt ＝60 ℃，系统再次平衡时活塞到气缸底部的距离为h 3＝6 cm ；然后拿走砝码甲，使气缸内气体的温度再次缓缓地升高Δt ′＝60 ℃，系统平衡时活塞到气缸底部的距离为h 4，忽略活塞与气缸之间的摩擦力，求：①最初气缸内封闭的理想气体的温度t 1为多少摄氏度；②最终活塞到气缸底部的距离h 4为多少．解析：(1)单晶体和多晶体均存在固定的熔点，选项A 正确；空气相对湿度越大，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越慢，选项B 错误；液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，选项C 正确；用油膜法估测分子大小时，用油酸溶液中含有的纯油酸的体积除以油膜面积，可估测油酸分子的直径，选项D 错误；由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在张力，选项E 正确；故选ACE.(2)①假设气缸的横截面积为S ，气体初态：V 1＝h 1S ；p 1＝p 0；温度T 1将甲、乙两砝码放在活塞上后，体积V 2＝h 2S ；温度T 1；p 2＝p 0＋3mg S；由玻意耳定律p 1V 1＝p 2V 2解得p 2＝2p 1＝2p 0，即p 0＝3mg S 气缸内气体的温度升高60 ℃时，温度为T 3＝T 1＋60；体积为V 3＝h 3S ，经等压变化，则由盖—吕萨克定律V 2T 1＝V 3T 3解得T 1＝300 K ，即t 1＝T 1－273＝27 ℃.②如果拿走砝码甲，使气缸内气体的温度再次缓慢升高Δt ′＝60 ℃时，压强p 4＝p 0＋mg S ＝43p 0，体积V 4＝h 4S ；温度T 4＝T 1＋Δt ＋Δt ′＝420 K 由理想气体状态变化方程p 1V 1T 1＝p 4V 4T 4 解得h 4＝10. 5 cm.答案：(1)ACE (2)①27 ℃ ②10.5 cm3．(2017·江西五市联考)(1)下列说法正确的是( )A ．布朗运动反映了组成固体小颗粒的分子的无规则运动B ．热量可以从低温物体传递到高温物体C ．液晶显示器利用了液晶对光具有各向同性的特点D ．“露似珍珠月似弓”，露珠是由空气中的水蒸气凝结而成的，此过程中分子间引力、斥力都增大E ．落在荷叶上的水滴呈球状是因为液体表面张力的缘故(2)竖直平面内有一直角形内径处处相同的细玻璃管，A 端封闭，C 端开口，最初AB 段处于水平状态，中间有一段水银将气体封闭在A 端，各部分尺寸如图所示，外界大气压强p 0＝75 cmHg.①若从C 端缓慢注入水银，使水银与端管口平齐，需要注入水银的长度为多少？②若在竖直平面内将玻璃管顺时针缓慢转动90°，最终AB 段处于竖直，BC 段处于水平位置时，封闭气体的长度变为多少？(结果保留三位有效数字)解析：(1)布朗运动反映了组成固体小颗粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的表现，选项A 错误；热量可以从低温物体传递到高温物体，但要引起其他的变化，选项B 正确；液晶显示器利用了液晶对光具有各向异性的特点，选项C 错误； “露似珍珠月似弓”，露珠是由空气中的水蒸气凝结而成的，此过程中分子距离减小，分子间引力、斥力都增大，选项D 正确； 落在荷叶上的水滴呈球状是因为液体表面张力的缘故，选项E 正确；故选BDE.(2)①以cmHg 为压强单位．设A 侧空气柱长度l 1＝30 cm －10 cm ＝20 cm 时的压强为p 1；当两侧水银面的高度差为h ＝25 cm 时，空气柱的长度为l 2，压强为p 2.由玻意耳定律得p 1l 1＝p 2l 2其中p 1＝(75＋5)cmHg ＝80 cmHg ，p 2＝(75＋25)cmHg ＝100 cmHg解得l 2＝16 cm故需要注入的水银长度Δl ＝20 cm －16 cm ＋25 cm －5 cm ＝24 cm.②设顺时针转动90°后，水银未溢出，且AB 部分留有x 长度的水银，由玻意耳定律得p 1l 1＝(p 0－x )(l －x )，其中l ＝30 cm解得x 1＝105－8 4252cm ＝6.6 cm ＞0符合题意， x 2＝105＋8 4252cm 不合题意，舍去． 故最终封闭气体的长度为l －x ＝23.4 cm.答案：(1)BDE (2)①24 cm ②23.4 cm4．(2017·泰安模拟)(1)下列关于热现象的说法正确的是( )A ．小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力B ．液体与大气相接触时，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引C ．热量不可能从低温物体传到高温物体D ．空气的相对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示E ．有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体(2)如图所示，粗细均匀的U 形管左端封闭右端开口，一段空气柱将水银分为A 、B 两部分，水银柱A 的长度h 1＝25 cm ，位于封闭端的顶部，B 部分位于U 型管的底部．右管内有一轻活塞，活塞与管壁之间的摩擦不计．活塞自由静止时底面与左侧空气柱的下端齐平，此时空气柱的长度L 0＝12.5 cm ，B 部分水银两液面的高度差h 2＝45 cm ，外界大气压强p 0＝75 cmHg.保持温度不变，将活塞缓慢上提，当A 部分的水银柱恰好对U 形管的顶部没有压力时，活塞移动了多少距离？解析：(1)小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力，选项A 正确；液体与大气相接触时，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引，这就是表面张力的成因，选项B正确；根据热力学第二定律，热量也可能从低温物体传到高温物体，但要引起其他的变化，选项C错误；空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示，选项D错误；有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体，例如石墨和金刚石，选项E正确；故选ABE.(2)活塞自由静止时，右管内气体的压强p1，左管内气体的压强p2分别为p1＝p0，p2＝p1－h2①活塞上提后再平衡时，左管内气体的压强p3＝h1②设B部分水银柱两端液面的高度差为h3，则右管中被封气体的压强为p4＝p3＋h3③设左管中的气体长度为L，右管中被封气体的长度为l，管的横截面积为S，根据玻意耳定律对右管中的被封气体：p1h2S＝p4LS④对左管中的气体：p2L0S＝p3LS⑤根据几何关系知h3＝h2－2(L－L0)⑥设活塞上移的距离为x，则x＝(l－h2)＋(L－L0)⑦代入数据解得x＝9.4 cm.答案：(1)ABE (2)9.4 cm5．(1)下列说法正确的是( )A．理想气体等温膨胀时，内能不变B．扩散现象表明分子在永不停息地运动C．分子热运动加剧，则物体内每个分子的动能都变大D．在绝热过程中，外界对物体做功，物体的内能一定增加E．布朗运动反映了悬浮颗粒内部的分子在不停地做无规则热运动(2)如图所示，上端开口的光滑圆柱形绝热气缸竖直放置，质量m＝5 kg、截面积S＝50 cm2的活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，在气缸内距缸底为h＝0.3 m处有体积可忽略的卡环a、b，使活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强等于大气压强，温度为T0＝300 K．现通过内部电热丝缓慢加热气缸内气体，直至活塞恰好离开a、b.已知大气压强p0＝1.0×105Pa.(g取10 m/s2)，求：①活塞恰要离开ab时，缸内气体的压强p1；②当活塞缓慢上升Δh＝0.1 m时(活塞未滑出气缸)缸内气体的温度T为多少？③若全过程电阻丝放热95 J，求气体内能的变化ΔU.解析：(1)理想气体的内能只与温度有关，理想气体等温膨胀时，内能不变，选项A正确；扩散现象表明分子在永不停息地运动，选项B正确；分子热运动加剧，则物体分子的平均动能变大，并非每个分子的动能都变大，选项C 错误； 在绝热过程中Q ＝0，外界对物体做功W>0，根据ΔU ＝W ＋Q 可知物体的内能一定增加，选项D 正确； 布朗运动反映了液体分子在不停地做无规则热运动，选项E 错误；故选ABD.(2)①活塞恰要离开ab 时，由活塞平衡：p 0S ＋mg ＝p 1S代入数据解得p 1＝p 0＋mg S ＝1.1×105 Pa.②活塞上升Δh ＝0.1 m 过程中压强p ＝p 1＝1.1×105 Pa由状态方程：p 0V 0T 0＝pV T ，有p 0hS T 0＝p （h ＋Δh ）S T代入数据解得T ＝440 K.③气体对外做功W ＝－pS Δh ＝－55 J又气体吸收热量Q ＝95 J由热力学第一定律：ΔU ＝W ＋Q所以气体内能增量为ΔU ＝40 J.答案：(1)ABD (2)①1.1×105 Pa ②440 K ③40 J。