选考题专练(1)1.选修3-3(1)(2019广西梧州检测)节日放飞的氢气球,升到高空后会破裂。氢气球在破裂之前的上升过程中,下列说法正确的是()A.气球内氢气的内能减小B.气球内氢分子的速率都在减小C.气球内的氢气对外做功D.气球内的氢分子的速率总是呈“中间多,两头少”的分布规律E.气球内的氢分子的运动也叫布朗运动(2)(2019江西南昌二模)如图所示,一汽缸固定在水平地面上,通过活塞封闭有一定质量的理想气体,活塞与缸壁的摩擦可忽略不计,活塞的横截面积S=100cm2。活塞与水平平台上的物块A用水平轻杆连接,在平台上有另一物块B,A、B的质量均为m=62.5kg,两物块与平台间的动摩擦因数均为μ=0.8。两物块间距为d=10cm。开始时活塞距缸底L1=10cm,缸内气体压强等于大气压强p0(p0=1×105Pa),温度t1=27℃。现对汽缸内的气体缓慢加热。求:(g=10m/s2)①物块A开始移动时,汽缸内的温度;②物块B开始移动时,汽缸内的温度。答案(1)ACD(2)①450K②1200K解析(1)在气球上升过程中,随着高度的增加,温度降低,空气的密度减小,大气压强逐渐减小,球内氢气的压强大于外界大气压,会使得氢气球向外膨胀,气球的体积变大,气体对外做功,其内能减小,故A、C正确;氢气温度降低,分子平均动能减小,平均速率减小,速率总是呈“中间多,两头少”的分布规律,不一定所有分子的速率都减小,故B错误,D正确;布朗运动是固体小颗粒的无规则运动,故E错误。(2)①物块A开始移动前气体做等容变化,则有p2=p0+μmgS=1.5×105Pa由查理定律有p1T1=p2T2解得T2=450K②物块A开始移动后,气体做等压变化,到A与B刚接触时p3=p2=1.5×105Pa,V3=(L1+d)S由盖—吕萨克定律有V2T2=V3T3,解得T3=900K之后气体又做等容变化,设物块A和B一起开始移动时气体的温度为T4p4=p0+2μmgS=2.0×105PaV4=V3由查理定律有p3T3=p4T4解得T4=1200K2.选修3-4(2019广西钦州质检)(1)如图甲所示,沿波的传播方向上有间距均为0.1m的六个质点a、b、c、d、e、f,均静止在各自的平衡位置。t=0时刻振源a从平衡位置开始沿y轴正方向做简谐运动,其振动图像如图乙所示,形成的简谐横波以0.1m/s的速度水平向右传播,则下列说法正确的是()A.这列波的周期为4sB.0~4s时间内质点b运动路程为6cmC.4~5s时间内质点c的加速度在减小D.6s时质点e的振动方向沿y轴正方向E.质点d起振后的运动方向始终与质点b的运动方向相反(2)如图所示为一个半径为R的透明介质球体,M、N两点关于球心O对称,且与球心的距离均为2R。一细束单色光从M点射出穿过透明介质球体后到达N点,真空中的光速为c。求:①若介质的折射率为n0,光线沿MON传播到N点,光传播的时间t为多少;②已知球面上的P点到MN的距离为PA=35R,若光束从M点射出后到达P点,经过球体折射后传播到N点,那么球体的折射率n等于多少。(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)答案(1)ABE(2)①(n0+1)2Rc②2❑√53解析(1)由题图乙知,波的传播周期为4s,A正确;根据x=vt得振动形式传播到b点需时间1s,所以在0~4s内b质点振动3s,运动路程为3A=6cm,B正确;同理可知在第2s末质点c开始振动,起振的方向与质点a开始振动的方向相同,在4~5s时间内质点c从平衡位置向负向最大位移处运动,加速度增大,C错误;4s末质点e开始振动,6s时到达平衡位置向下振动,D错误;由题图知,质点b、d相距半个波长,振动方向始终相反,所以E正确。(2)①光在介质球外的传播时间t1=2Rc光在介质球中的传播速度v=cn0光在介质球中的传播时间t2=2Rv光传播的时间t=t1+t2=(n0+1)2Rc②光路图如图所示其中sinθ=0.6,又β=θ+α根据折射定律有sinβ=nsinθ所以n=sin¿¿=43sinα+cosα又MA=MO-AO=2R-Rcosθ=65RMP=❑√PA2+MA2=3❑√55Rsinα=PAMP=❑√55,cosα=MAMP=2❑√55解得n=2❑√53
