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文档简介
1、考前第 2 天练选修 3 31._(1)(5 分)关于热力学第一定律和热力学第二定律,下列论述正确的是 _。(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. 一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程,气体的内能增大B. 热力学第一定律也可表述为第一类永动机不可能制成C. 气体向真空的自由膨胀是不可逆的D. 热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”E. 1 kg 的 0C的冰比 1 kg 的 0C的水的内能小些(2)(10 分)利用如图 1 所示的实验装置来测定容器内液体的温度,
2、容器右侧部分水银压强计的左管中有一段长度为h= 10 cm 的水银柱,水银柱下密封一段长为I= 4 cm 的空气柱B。实验开始时水银压强计的两侧水银柱上端在同一水平面,这时容器内液体的温度为27C,后来对液体加热,通过向水银压强计右管中注入水银,使左管水银面仍在原来的位置,此时测得水银压强计左管中密圭寸空气柱B的长度为I= 3 cm。已知外界大气压强为76 cmHg。求:图 1(i)加热后液体的温度t;(ii)向水银压强计右管中注入水银的长度。解析(1) 一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程,则 Q= 0,W0,根据UVW Q可知,气体的内能减小,选项 A 错误;热力学第一定律也可表述为
3、第一类永动机不可能制成,选项 B 正确;热力学第二定律表明:自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性,2是不可逆的,选项 C 正确;热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温 物体,而不引起其他变化”,选项 D 错误;1 kg 的 0C的冰变成 1 kg 的 0C的水要吸收 热量,所以选项 E 正确。(2)(i)由题意知,B部分气体发生等温变化,则初始时pB=po+ (pgh+pgl) = (76 + 10+ 4) cmHg = 90 cmHg(1 分)其中p为水银密度,g为重力加速度根据玻意耳定律得,pBlS=pBIS(1 分)ZR,PBI90X4八得PB=厂=cmHg=
4、 120 cmHg(1 分)、 ,这时A气体压强pA=pB一pgh= 110 cmHg(1 分)A气体做等容变化,初始时PA=p+pgl= 80 cmHg(1 分)根据查理定律,PA=TA(1 分)ZR,P1ATA110X(273+27)得TA=匕 =K = 412.5 KpA80得t= 139.5C(1 分)(ii)由题意知 120 cmHg= 13 cmHg+ 76 cmHg+pgAhI得Ah= 31 cm(2 分)所以水银压强计右管注入水银的长度为Ah+ (4 - 3) cm = 32 cm(1 分)答案(1)BCE (2)(i)139.5C(ii)32 cm2.(1)(5 分)下列说法
5、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. 液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质与某些多晶体相似,具有各向同性B. 相对湿度是 100%表明在当时温度下,空气中水蒸气已达到饱和状态C. 在围绕地球运行的天宫一号中,自由飘浮的水滴呈球形,这是表面张力作用的结果D. 干湿泡湿度计中两个温度计的示数差越小,空气的相对湿度越小E. 浸润情况下管内液面呈凹形,液体表面张力的合力向上(2)(10 分)如图 2 所示,导热性能良好的柱形金属容器竖直放置,容器上端的塞子将容器内3的某种理想气体密闭
6、, 内有质量为m的厚度不计的活塞将容器分为A和B两个气室,活塞与 容器内壁间气密性良好,且没有摩擦,活塞横截面积为S,已知重力加速度大小为g,外界大气压强为 32SgA和B两个气室的体积均为V0,A气室内气体的压强为 罟 求:A(1)A和B两个气室中气体的质量之比;(ii)拔去容器上端的塞子,等稳定后,容器内的活塞移动的距离。解析(1)液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质与某些单晶体相似,具有各向异性,故选项 A 错误;相对湿度是指水蒸气的实际压强与该温度下水的饱和汽压之比,相对湿度是100%,表明在当时温度下,空气中水蒸气已达到饱和状态,选项 B 正确;在围绕地球运行的天宫一号中,自由飘浮
7、的水滴呈球形,这是液体表面张力作用的结果,故选项 C 正确;干湿泡湿度计的两个温度计的示数差越大,说明空气越干燥,相对湿度越小,示数差越小,空气的相对湿度越大,故选 项 D 错误;浸润情况下管内液面呈凹形,表面张力的合力向上,选项E 正确。(2)(i)由题意知,A和B气室中的气体的体积相等.温度相同,A气室中气体的压强为PA=B气室中气体的压强为PB=PA+m|g=2mgi 分)假设让B气室中气体发生等温膨胀,使其压强等于A气室中气体的压强,由玻意耳定律知PBV)=PAVB(2 分)故两气室中气体的质量之比=?7 = 1(1 分)mBVB2(i)若拔去塞子,待稳定后,B气室内气体的温度仍与外界
8、相同,压强为PB=雰+詈=52S9(1 分)设此时B气室中气体的体积为V根据玻意耳定律有PBVO=pBV(2 分)44得V=5(1 分)、一V0-V V因此活塞向下移动的距离为h= =虽(2 分)5A /答案(1)BCE (2)(门(丘)沦选修 3 4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A. 该波沿x轴正方向传播B. 质点N正向上运动C. 该波的波长为 8 mD. 该波的振幅为 3., 2 cmE. 质点N的振动方程yN= 3 2cos 40nt(cm)(2)(10 分)如图 2 所示,有一由玻璃制成的正三棱柱工艺品,
9、底边边长为L= 10 cm,高h=20 cm,在底面的中心位置处有一单色点光源,已知光在此玻璃中的折射率为n= 2,光速8Wc= 3X10 m/s。求:1.(1)(5分)一列简谐波以v= 160 m/s 的速度在x轴上传播,t= 0 时刻的波形图如图1 所示,M N为两个振动质点,且M正向下振动,则下列说法中正确的是_。(填正确答案标图 16(i)光在玻璃中的传播速度;7(ii)不考虑反射光线,能从侧面透射出光的区域面积。解析(1)因质点M正向下运动,故该波沿x轴负方向传播,由于质点N正处于y轴负方向的最大位移处,质点N此时速度为零,选项 A、B 错误;由题图可知波长入=8 m,周期T入 81
10、一2nnV= 160 s = 20 s,题图的波动方程可写为y=Acos(x+ $o) =Acos( -4X+ $o),由题n、n图可知x=1 m,y= 0,即Acos( + $o)= o,同时该质点速度方向向下,可得$0=4,故对x= 0 处的质点有Acos $0= 3 cm,得A= 3 2 cm,选项 C、D 正确;质点N的振动方程 是yN= 3 2cos40nt(cm),选项 E 正确。(2)(i)光在玻璃中的传播速度8c3X108八v=n=-m/s = 2.12x10 m/s(2 分)(i)光在此玻璃界面上发生全反射的临界角为C,由 sin1C=n得 sinC=亍,C= 45 (2 分
11、)由几何知识得底面中心O到每边的距离均为在一侧面透射出光的区域为半圆,如图所示,其半径R=dtanC=cm(2 分)3三个侧面透射出光的区域面积为1225n22S= 3X2 冗R= cm = 39.25 cm (2 分)8 2答案(1)CDE (2) (i)2.12x10 m/s (ii)39.25 cm2.(1)(5 分)如图 3 所示,ABC为截面是等边三角形的玻璃棱柱,一细光束平行于底面BC从AB面射入棱柱,该光束中包含两种光,棱柱对这两种光的折射率不同,其中折射率小的光Ld=尹 n 30cm(2 分)8只能从BC面射出,则下列说法正确的是 _。(填正确答案标号。选对1 个得 2 分,选
12、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)9AA.折射率大的光可能从B.折射率大的光可能在BC界面上发生全反射C.折射率小的光在BC界面上射出的光线与法线的夹角等于30D.若折射率大的光能从BC界面射出,则其出射点在折射率小的光出射点的右侧E.若折射率大的光能从BC界面射出,则两种光的出射光线平行J(2)(10 分)如图 4 所示,原点O处波源沿y轴振动,形成的横波沿x轴正方向传播。某时刻 振动恰好传到Q点,且O点波源恰好处于平衡位置,P、Q间只有一个完整波形,OP之间波形未画出,波长未知,M质点平衡位置的横坐标为11 mP质点平衡位置的横坐标
13、为10m。(i)这列波的波速;从图示时刻起再经过 0.2 s ,M质点第一次到达平衡位置,求:Q10 | |27图 4(ii)这列波的波长。解析(1)光能从BC界面射出的光路如图所示,由几何关系可得a + B =60,360,则有a=0,由光路的可逆性可知,两种光离开BC界面时的出射角都是 30,两种光仍然平行射出,但出射点不同,选项B 错误,C E 正确;折射率小的光在AB界面上的折射角比折射率大的光在AB界面上的折射角大,折射率小的光在AC界面上的入射角比折射率大的光在AC界面上的入射角小,且折射率小的光只能从BC界面射出,则折射率小的光在AC界面一定发生了全反射,折射率大的光也一定在AC界面发生全反射,选项 A 错误;折射率大的光在AC界面上的折射点靠下,又折射率大的光在AC界面上的入射角比折射率小的光在AC界面上的入射角大,在BC界面上的入射角比折射率小的光在BC界面上的入射角小,则出射点在折射率小的光出射点的右侧,选项D 正确。1011(2)(i)处于平衡位置的质点的振动状态从x= 10 m 传到x= 11 m,传播距离为 x=经历时间t= 0.2 s,贝 U波速v= =护(护(1 分)解得v= 5 m/s(2 分)(ii)波沿x轴正方向传播,题图中所示时刻P质点位于平衡位置,沿y轴负方向振动若O点波源处于平衡位置
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