2020版高考物理二轮复习 选考题15分满分练（一） 4页

选考题15分满分练(一)‎ ‎33.【物理——选修3－3】(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①的温度比状态②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r>r0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ρ，大气压强为p0，汽缸横截面积为S，重力加速度为g，求：‎ 4‎ 图4‎ ‎(ⅰ)U形管内两侧水银柱的高度差；‎ ‎(ⅱ)通过加热装置缓缓提高气体温度使活塞下降Δh0，则此时的温度为多少？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，r>r0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)(ⅰ)设封闭气体的压强为p，对活塞受力分析：‎ p0S＝pS＋Mg(1分)‎ 气体的压强p＝p0－ρgΔh(1分)‎ 解得：Δh＝(1分)‎ ‎(ⅱ)加热过程中气体的变化是等压变化 ＝(2分)‎ T＝T0(1分)‎ 气体对外做功为W＝pSΔh0＝(p0S－Mg)Δh0(1分)‎ 根据热力学第一定律：ΔU＝Q－W(2分)‎ 可得：ΔU＝Q－(p0S－Mg)Δh0(1分)‎ 答案　(1)ABE　(2)(ⅰ)　(ⅱ)T0‎ Q－(p0S－Mg)Δh0‎ ‎34.【物理——选修3－4】(15分)‎ ‎(1)(5分)如图5所示为一列简谐横波在t＝0.2 s时的波形图，A、B、C、D是介质中的四个质点，且质点B的振动方程为yB＝10sin 5πt(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)‎ 4‎ 图5‎ A.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/s D.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Ⅰ沿半径方向从A处射入玻璃砖后，恰好在O点发生全反射。另一条光线Ⅱ平行于光线Ⅰ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。‎ 图6‎ ‎(ⅰ)求该玻璃砖的折射率；‎ ‎(ⅱ)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λ＝‎2 m，则该波的传播速度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的路程s＝×4×‎10 cm＝‎20 cm，选项E正确。‎ ‎(2)(ⅰ)设光线Ⅱ的入射角和折射角分别为θ和β，因为光线Ⅰ恰好发生全反射，则有sin θ＝(1分)‎ 对光线Ⅱ，在△OPB中，tan β＝＝，‎ 4‎ 则β＝30°，sin β＝(2分)‎ 由折射定律可得n＝＝(1分)‎ 解得n＝(1分)‎ ‎(ⅱ)因为光线Ⅰ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Ⅰ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)‎ 则sin α＝，α＝45°(2分)‎ 由几何关系知，光线平行OB射出，‎ 则lOQ＝Rsin 45°＝R(2分)‎ 答案　(1)BDE　(2)(ⅰ)　(ⅱ)R 4‎