三、选考题(共15分,请从给出的2道题中任选一题作答,多答则按所答的第一题评分)
物理——选修3-3](15分)
13.(1)(5分)下列说法中正确的是________。
A.在较暗的房间里,看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动不是布朗运动
B.一定质量的理想气体发生绝热膨胀时,其内能不变
C.永动机不可能制成,是因为违反了能量守恒定律
D.温度越高,分子热运动的平均速率越大
E.在太空中水滴成球形是液体表面张力的表现
(2)(10分)如图所示,A、B两个气缸中装有体积均为10 L、压强均为1 atm(标准大气压)、温度均为27 ℃的空气,中间用细管连接,细管容积不计。细管中有一绝热活塞,现将B气缸中的气体升温到127 ℃,若要使细管中的活塞仍停在原位置。(不计摩擦,A气缸中的气体温度保持不变,A气缸截面积为500 cm2)
()求A中活塞应向右移动的距离;
()A中气体是吸热还是放热,为什么?
解析:(1)布朗运动是肉眼无法直接看到的,所以粉尘的运动不是布朗运动,选项A正确;绝热膨胀过程不吸收热量,但对外做功,故内能减少,选项B错误;第二类永动机不违反能量守恒定律,但违反了热力学第二定律,选项C错误;温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子热运动的平均速率越大,选项D正确;在太空中水滴处于失重状态,在表面张力的作用下水滴成球形,选项E正确。。
(2)()设初状态A、B气缸中气体的温度、体积、压强分别为T1、V1、p1,
末状态A、B气缸中气体的温度、体积、压强分别为TA、VA、pA,TB、VB、pB
B气体体积不变,由查理定律有:=
A气体温度不变,由玻意耳定律有:p1V1=pAVA
细管中的活塞仍停在原位置,有:
pA=pB
而,VA=V1-xS
代入数据,以上四式联立解得:
x=0.05 m=5 cm;
()活塞向右移动过程中,外界对气体A做功,A的气体温度不变,内能不变,由热力学第一定律可知,气体要放出热量。
答案:(1)ADE (2)()5 cm ()见解析
物理——选修3-4](15分)
14.(1)(5分)一列简谐横波,某时刻的波形如图甲所示,从该时刻开始计时,波上A质点的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是________。
A.该波沿x轴正向传播
B.该波的波速大小为1 m/s
C.经过0.3 s,A质点通过的路程为0.3 m
D.A、B两点的速度有可能相同
E.若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象,则所遇到的波的频率为0.4 Hz
(2)(10分)如图所示,为玻璃材料制成的一棱镜的截面图,AEFB为四分之一圆弧,BCDO为矩形,一细光束从圆弧的中点E沿半径射入棱镜后,在圆心O点恰好发生全反射,经CD面反射,再从圆弧的F点射出,已知,OA=a,OD=a,光在真空中的传播速度为c,求:
()从F点射出的光线与法线夹角的正弦值;
()从F点射出的光在棱镜中传播的时间。
解析:(1)由A质点的振动图像读出该时刻质点A的振动方向沿y轴负方向,由质点的振动方向与波传播方向的关系,可知波沿x轴正向传播,故A正确。由题图甲可知波长为λ=0.4 m,由题图乙可知周期为T=0.4 s,则波速为v==1 m/s,故B正确。经过0.3 s=T,则A质点通过的路程为s=3A=0.3 m,故C正确。A、B两点间距为半个波长,振动情况始终相反,速度不可能相同,故D错误。发生稳定的干涉现象需要频率相同,则所遇到的波的频率f==2.5 Hz时才能产生的稳定干涉,故E错误。
(2)()做出光路图如图所示。
根据几何关系可知,临界角为C=45°,
根据反射定律得,n==
又OG=OD=a,sin α==
根据折射定律得,n=
解得,sin β=。
()光在棱镜中的传播速度v=
由几何知识得,光线传播的路程为s=a+a+a
光在棱镜中传播的时间t=
所以t=。
答案:(1)ABC (2)() ()
附(二):高考理综选择题提速练
编排说明]
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