1、1选考题 15 分满分练(一)33.【物理选修 33】(15 分)(1)(5 分)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,最低得分为 0 分)A.图 1 为氧气分子在不同温度下的速率分布图象,由图可知状态的温度比状态的温度高B.图 2 为一定质量的理想气体状态变化的 p V 图线,由图可知气体由状态 A 变化到 B 的过程中,气体分子平均动能先增大后减小C.图 3 为分子间作用力的合力与分子间距离的关系,当分子间的距离 rr0时,分子势能随分子间的距离增大而减小D.液体表面层中分子间的距离比液体内
2、部分子间的距离大;附着层内液体分子间的距离比液体内部分子间的距离小E.能量耗散反映了与热现象有关的宏观自然过程具有不可逆性(2)(10 分)如图 4 所示,绝热汽缸倒扣放置,质量为 M 的绝热活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体,活塞与汽缸间摩擦可忽略不计,活塞下部空间与外界连通,汽缸底部连接一U 形细管(管内气体的体积忽略不计)。初始时,封闭气体温度为 T,活塞距离汽缸底部的高度为 h0,细管内两侧水银柱存在高度差。已知水银密度为 ,大气压强为 p0,汽缸横截面积为 S,重力加速度为 g,求:2图 4()U 形管内两侧水银柱的高度差;()通过加热装置缓缓提高气体温度使活塞下降 h0,则此时的温
3、度为多少?此加热过程中,若气体吸收的热量为 Q,则气体内能的变化为多少?解析 (1)速率大的分子所占比例大的状态温度高,故选项 A 正确;由 C 可知 pV 乘积pVT越大气体温度越高,再由图 2 可知, pV 乘积先增大后减小,故气体温度先升高后降低,而温度是分子平均动能大小的标志,故选项 B 正确;由图 3 可知, rr0时分子力表现为引力,则随分子间距离增大分子力做负功,分子势能是增加的,选项 C 错误;发生浸润现象时,附着层内液体分子间的距离比液体内部分子间的距离小,而发生不浸润现象时则相反,选项 D 错误;由热力学第二定律知 E 正确。(2)()设封闭气体的压强为 p,对活塞受力分析
4、:p0S pS Mg(1 分)气体的压强 p p0 g h(1 分)解得: h (1 分)MS()加热过程中气体的变化是等压变化 (2 分)h0ST0 ( h0 h0) STT T0(1 分)h0 h0h0气体对外做功为 W pS h0( p0S Mg) h0(1 分)根据热力学第一定律: U Q W(2 分)可得: U Q( p0S Mg) h0(1 分)答案 (1)ABE (2)() () T0MS h0 h0h0Q( p0S Mg) h034.【物理选修 34】(15 分)(1)(5 分)如图 5 所示为一列简谐横波在 t0.2 s 时的波形图, A、 B、 C、 D 是介质中的四3个质
5、点,且质点 B 的振动方程为 yB10sin 5 t(cm),下列关于这列简谐波的说法正确的是_。(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 5A.该列波沿 x 轴正方向传播B.该列波沿 x 轴负方向传播C.质点 A 的振动速度一定为 5 m/sD.质点 D 比质点 C 先回到平衡位置E.再经过 0.2 s,质点 B 的路程为 20 cm(2)(10 分)半径为 R 的半圆柱形玻璃砖的横截面如图 6 所示, O 为圆心,一束平行光从玻璃砖的圆弧面射入,其中光线沿半径方向从 A 处射入玻璃砖后,恰好在
6、 O 点发生全反射。另一条光线平行于光线从最高点 B 射入玻璃砖后,折射到 MN 边界上的 P 点,测得OP R。33图 6()求该玻璃砖的折射率;()求光线能够从 MN 边界射出的区域长度。解析 (1)由质点 B 的振动方程可知,下一时刻质点 B 朝 y 轴负方向运动,即可得波沿着 x轴负方向传播,选项 A 错误,B 正确;该波的周期 T 0.4 s,波长 2 m,则该波2的传播速度 v 5 m/s,波的传播速度并不等于质点的振动速度,选项 C 错误;因为质 T点 D 朝着平衡位置振动,质点 C 远离平衡位置振动,故质点 D 先回到平衡位置,选项 D 正确;在 0.2 s 时间内,质点 B
7、的路程 s 410 cm20 cm,选项 E 正确。0.20.4(2)()设光线的入射角和折射角分别为 和 ,因为光线恰好发生全反射,则有4sin (1 分)1n对光线,在 OPB 中,tan ,33RR 33则 30,sin (2 分)12由折射定律可得 n (1 分)sin sin 1n12解得 n (1 分)2()因为光线恰好在 O 点发生全反射,则其左侧的光线在 MN 边界上全部发生全反射,光线右侧光线均射到 MN 边界上 O 点的右侧,入射光线与圆弧相切时,经玻璃砖折射后能够到达 MN 边界上的 Q 点,则 OQ 即为光线射出的区域,光路如图所示,则有 n (1 分)sin 90sin 2则 sin , 45(2 分)22由几何关系知,光线平行 OB 射出,则 lOQ Rsin 45 R(2 分)22答案 (1)BDE (2)() () R222