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- 2021-06-02 发布
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高考物理总复习
选做题专练(三)
1.[选修3-3](15分)
(1)(2019·河南郑州三模)(5分)下列关于热现象的判断正确的是________。(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.单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的,非晶体是各向同性的
B.露珠呈现球状是由于液体表面张力的作用
C.在完全失重的情况下,气体对器壁的压强为零
D.气体被压缩时,内能可能不变
E.不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响
(2)(2019·湖南师大附中高考二模)(10分)每年在元宵节的时候,我们都能看到很多市民在湘江边上放孔明灯祈福、许愿。如图,孔明灯的质量m=0.2 kg、体积恒为V=1 m3,夜间空气温度t0=7 ℃,大气压强p0=1.013×105 Pa,该条件下空气密度ρ0=1.26 kg/m3。重力加速度g=10 m/s2。点燃灯内蜡烛对灯内气体缓慢加热,直到灯刚能浮起时,求:
(ⅰ)灯内气体的密度ρ;
(ⅱ)灯内气体温度为多少摄氏度。
答案 (1)BDE (2)(ⅰ)1.06 kg/m3 (ⅱ)59.8 ℃
解析 (1)单晶体的物理性质是各向异性的,多晶体和非晶体的物理性质是各向同性的,故A错误;液体表面张力使液体表面有收缩的趋势,露珠呈现球状是由于液体表面张力的作用,故B正确;根据气体压强的微观意义可知,气体对器壁的压强是由于大量分子对器壁持续的撞击形成的,与是否失重无关,故C错误;做功与热传递都可以改变物体的内能,可知气体被压缩时,内能可能不变,故D正确;根据热力学第二定律可知,不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响,故E正确。
(2)(ⅰ)设加热至热力学温度T,灯内气体密度为ρ,孔明灯刚能浮起,有:
ρ0Vg=mg+ρVg①
解得:ρ=1.06 kg/m3。②
(ⅱ)孔明灯底部开口,说明灯内气体压强不变。以t0=7 ℃(热力学温度为T0)时灯内气体为研究对象(初始体积V0=V),设加热后体积膨胀至V′,有:=③
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又因为灯内原有气体总质量不变,则:ρ0V0=ρV′④
联立②③④代入T=273+t及数据,得:T=332.8 K,即t=59.8 ℃。
2.[选修3-4](15分)
(1)(2019·山东聊城二模)(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.在受迫振动中,物体振动的频率不一定等于驱动力的频率
B.做简谐运动的质点,经过四分之一周期,所通过的路程不一定等于振幅
C.变化的磁场可以产生电场,变化的电场可以产生磁场
D.双缝干涉实验中,若只减小双缝到光屏间的距离,两相邻亮条纹间距将变小
E.声波从空气传入水中时频率变大,波长不变
(2)(2019·安徽黄山二模)(10分)由某种材料制成的直角三角形棱镜,折射率n1=2,AC边长为L,∠C=90°,∠B=30°,AB面水平放置。另有一半径为,圆心角90°的扇形玻璃砖紧贴AC边放置,圆心O在AC中点处,折射率n2=,如图所示。有一束宽为d的平行光垂直AB面射入棱镜,并能全部从AC面垂直射出。求:
(ⅰ)从AB面入射的平行光束宽度d的最大值;
(ⅱ)光从OC面垂直射入扇形玻璃砖后,从圆弧面直接射出的区域所对应的圆心角。
答案 (1)BCD (2)(ⅰ)L (ⅱ)45°
解析 (1)物体做受迫振动时,物体振动的频率等于驱动力的频率,故A错误;根据简谐运动质点的位移时间图象可知,若质点从平衡位置或最大位移处开始运动,经过四分之一周期,做简谐运动的质点所通过的路程等于振幅;若质点不是从平衡位置或最大位移处开始,经过四分之一周期,做简谐运动的质点所通过的路程不等
于振幅,故B正确;根据麦克斯韦电磁场理论,变化的磁场可以产生电场,变化的电场可以产生磁场,故C正确;据公式Δx=λ可得,双缝干涉实验中,若只减小双缝到光屏间的距离L,两相邻亮条纹间距将变小,故D正确;声波从空气传入水中时频率不变,波长变大,故E错误。
(2)(ⅰ)在三角形棱镜中,设全反射临界角为C1,则有:
sinC1=
解得:C1=30°
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如图,从D点射入的光线,在BC面反射到A点,则从B、D间垂直射入的光都能垂直射到AC面,
由几何关系,有:BD=AB=L,即最大宽度为d=L。
(ⅱ)设扇形玻璃砖全反射临界角为C2,
则有:sinC2=,解得:C2=45°
如图,当α=45°时,从OC面垂直射入扇形玻璃砖的光线恰不能从圆弧面直接射出,
故所求圆心角:θ=45°。
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