2019年高考物理专题14回归基础专题训练——选修3_3和3_4（含解析） 5页

专题14回归基础专题训练——选修3-3和3-41．(1)下列说法正确的是________。A．温度低的物体内能小B．外界对物体做功时，物体的内能一定增加C．温度低的物体分子运动的平均动能小D．一定质量的100℃的水吸收热量后变成100℃的水蒸气，则吸收的热量大于增加的内能E．物体吸收热量后，内能不一定增加图1(2)横截面积为S的导热气缸竖直放置在水平地面上，两个轻活塞A和B将气缸分隔为Ⅰ、Ⅱ两个气室，两活塞间距离为d，两气室体积之比为1∶2，如图1所示。在保持室温不变的条件下，缓慢在活塞A上加细沙，使之向下移动一段距离h＝d。不计活塞与气缸壁之间的摩擦，室内大气压强为p0，求所加细沙的质量。【解析】(1)由于物质的量不确定，所以不能说温度低的物体内能小，选项A错误；根据ΔU＝W＋Q可知外界对物体做功时，还要看物体的吸热、放热情况，所以物体的内能不一定增加，选项B错误；温度是分子平均动能的标志，所以温度低的物体分子运动的平均动能小，选项C正确；一定质量的100℃的水吸收热量后变成100℃的水蒸气，由于气体体积增大，对外做功，即W＜0，根据ΔU＝W＋Q可知吸收的热量大于增加的内能，选项D正确；根据ΔU＝W＋Q可知物体吸收热量后，还要看物体对外做功情况，所以内能不一定增加，选项E正确。(2)由于是轻活塞，质量不计，活塞与气缸间的摩擦不计，因此两部分气体压强相等，状态1时，气体压强等于大气压强p＝p0，气室Ⅰ的体积V1＝dS，气室Ⅱ的体积V2＝2V1＝2dS。设所加细沙的质量为m，此时活塞B下移距离为h′，则状态2气体的压强p′＝p0＋，气室Ⅰ的体积V1′＝(d－h＋h′)S，气室Ⅱ的体积V2′＝(2d－h′)S由于保持室温不变、气缸导热和缓慢加沙，气缸内气体做等温变化，由玻意耳定律得p0dS＝p′(d－h＋h′)S①p0·2dS＝p′(2d－h′)S②联立①②式得h′＝d③③式代入②式解得m＝④2．(1)下列叙述正确的是________。nA．温度升高时，物体内每个分子的热运动速率都增大B．布朗运动是液体分子对悬浮固体颗粒的碰撞作用不平衡造成的C．外界对气体做正功，气体的内能一定增加D．自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性E．气体压强本质上就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力(2)如图2甲所示，一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置，横截面积S＝2×10－3m2、质量m＝4kg、厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体，此时活塞与气缸底部之间的距离为24cm，在活塞的右侧12cm处有一对与气缸固定连接的卡环，气体的温度为300K，大气压强p0＝1.0×105Pa。现将气缸竖直放置，如图乙所示，取g＝10m/s2。求：图2①使活塞达到卡环时的温度；②加热到675K时封闭气体的压强。【解析】(1)温度是分子平均动能的标志，是大量分子的统计规律；当温度升高时，分子的平均动能增大，并不是每个分子的动能都增大，故A错误；布朗运动反映的是液体分子永不停息的做无规则运动，并不是组成固体小颗粒的分子的无规则运动，形成的原因是由于液体分子对悬浮颗粒撞击作用不平衡，故B正确；外界对气体做正功，如果同时放热，气体的内能可能减小，故C错误；根据热力学定律，自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，故D正确；根据分子动理论，气体压强本质上就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，故E正确。(2)①设活塞到达卡环时的温度为T3，此时V3＝36S由等压变化＝得T3＝T2＝×300K＝450K。②由450K到675K是等容变化由＝得p4＝p3＝×1.0×105Pa＝1.5×105Pa。3．(1)如图3甲所示，O点为振源，OP＝s，t＝0时刻O点由平衡位置开始振动，产生向右沿直线传播的简谐横波。图乙为从t＝0时刻开始描绘的质点P的振动图像。下列判断中正确的是________。n图3A．该波的频率为B．这列波的波长为C．t＝0时刻，振源O振动的方向沿y轴负方向D．t＝t2时刻，P点的振动方向沿y轴负方向E．t＝t2时刻，O点的振动方向沿y轴负方向(2)如图4所示，一束光线以60°的入射角射到一水平放置的平面镜上，反射后在上方与平面镜平行的光屏上留下一光点P，现在将一块上下两面平行的透明体平放在平面镜上，则进入透明体的光线经平面镜反射后再从透明体的上表面射出，打在光屏上的P′点，P′点在P点的左侧3.46cm处，已知透明体对光的折射率为1.73。图4①作出放上透明体后的光路示意图，标出P′的位置；②透明体的厚度为多大？③光在透明体里传播的时间多长？【解析】(1)结合题图甲、乙可知，振动从O传到P，用时t1，传播距离为s，故波速为v＝，波的周期为T＝t2－t1，故波的频率f＝，波长λ＝vT＝，A、B对；由题图乙可知P点先沿y轴正方向运动，故振源O在t＝0时刻沿y轴正方向运动，C错；由题图乙知，t2时刻P点振动方向沿y轴正方向，D错；因不知t1与周期T的倍数关系，故不能判断t2时刻O点的振动情况，E错。(2)①如图所示。②设透明体的厚度为h，则有n＝＝，即r＝30°n所以放上透明体后出射点与入射点间的距离为s1＝h不放透明体时在虚线处这两点距离为s2＝2h而Δs＝s2－s1，代入数值得h＝1.5cm。③光在透明体中传播速度为v＝，传播距离为s＝＝h，所以光在透明体中的传播时间为t＝＝＝＝2×10－10s。4．(1)下列说法中正确的是(　　)A．当一列声波从空气中传入水中时波长一定会变B．在机械横波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度C．a、b两束光照射同一双缝干涉装置在屏上得到的干涉图样中，a光的相邻亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距，则可以判断水对a光的折射率比b光大D．肥皂泡呈现彩色条纹是光的折射现象造成的E．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实(2)如图5所示，实线是某时刻的波形图像，虚线是0.2s后的波形图像，质点P位于实线波的波峰处。图5①若波向右以最小速度传播，求经过t＝4s质点P所通过的路程；②若波速为35m/s，求波的传播方向。【解析】(1)机械波从空气中进入水中，传播速度增大，频率不变，由v＝λf得波长增大，A正确；质点的振动速度和波的传播速度是两个运动形式的速度，二者之间不存在联系，B错误；由双缝干涉的条纹间距公式Δx＝λ知，a光的波长小，由λ＝得a光的频率大，频率大的光折射率也大，因此水对a光的折射率大，C正确；肥皂泡呈彩色是光的干涉现象，D错误。(2)①若波向右传播：nT＋T＝0.2s(n＝0,1,2,3，…)由v＝可知周期最大波速最小，当n＝0时T最大值为s经过时间t＝4s，即经过15个整周期，所以质点P通过的路程为s＝15×4A＝1.2m②若波向右传播：nT＋T＝0.2s(n＝0,1,2,3,…)nv＝联立当n＝1时，波速为35m/s，所以向右传播。若波向左传播：nT＋T＝0.2s联立当n取0或其他任何正整数时，波速都不为35m/s，所以波不会向左传播。