2020版高考物理二轮复习 选考题15分满分练(一)

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2020版高考物理二轮复习 选考题15分满分练(一)

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
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