2023年高考物理二轮复习7分钟满分训练4

7分钟总分值训练(四)1．[物理——选修3–3](15分)(1)(5分)(2023·江西省南昌市十所省重点中学模拟)以下说法正确的选项是(BCE)A．一切自然过程总是沿着分子热运动无序性减小的方向进行B．机械能转化为内能的实际宏观过程是不可逆过程C．气体可以从单一热源吸收热量，全部用来对外做功D．第二类永动机没有违反能量守恒定律，但违反了热力学第一定律E.热量可以从低温物体传到高温物体，但是不可能不引起其它变化[解析]由熵增加原理知，一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，故A错误；根据热力学第二定律知，机械能转化为内能的实际宏观过程是不可逆过程，故B正确；在外界的影响下，气体可以从单一热源吸收热量，全部用来对外做功，故C正确；第二类永动机没有违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律，故D错误；根据热力学第二定律知，热量可以从低温物体传到高温物体，但是不可能不引起其它变化。故E正确。(2)(10分)(2023·江西省南昌市十所省重点中学模拟)如下图，两个可导热的气缸竖直放置，它们的底部由一细管连通(忽略细管的容积)。两气缸各有一个活塞，质量分别为m1和m2，活塞与气缸无摩擦。活塞的下方为理想气体，上方为真空。当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度h.(m1＝2m，m2＝m①在两活塞上同时各放一质量为m的物块，求气体再次到达平衡后两活塞的高度差(假定环境温度始终保持为T0);②在到达上一问的终态后，环境温度由T0缓慢上升到1.25T0，试问在这个过程中，气体对活塞做了多少功？(假定在气体状态变化过程中，两物块均不会碰到气缸顶部)。[解析](1)开始时两缸内的气压相等，从而可得出两活塞的面积关系，两活塞上同时各加一质量为m的物块后，就打破了原有的平衡，面积小的活塞会下沉，直至面积小的活塞移到底部，再确定左侧气体的状态参量，整个过程是等温变化，由气体的状态方程可得出左缸气体的高度，即为两活塞的高度差。(2)缓慢升温气体发生等压变化，根据盖吕萨克定律求体积变化，求出活塞移动的距离，根据W＝F1Δx求功(1)设左、右活塞的面积分别为S′和S，由于气体处于平衡状态，故两活塞对气体的压强相等，即：eq\f(2mg,S′)＝eq\f(mg,S)，由此得S′＝2S在两个活塞上各加质量为m的物块后，假设左右两活塞仍没有碰到汽缸底部，由平衡条件：P左＝eq\f(3mg,2S)，P右＝eq\f(2mg,S)，P左＜P右，那么右活塞降至气缸底部，所有气体都在左气缸中。在初态，气体的压强为eq\f(mg,S)，体积为3Sh；在末态，气体压强为eq\f(2mg,2S)，体积为2xS(x为左活塞的高度)由玻意耳定律得：eq\f(mg,S)·3Sh＝eq\f(3mg,2S)·2xS解得：x＝h，即两活塞的高度差为x＝h②当温度由T0上升至T＝1.25T0时，气体的压强不变，设x′是温度到达T时左活塞的高度，由盖·吕萨克定律得：x′＝eq\f(T,T0)x＝1.25h活塞对气体做的功为：W＝FΔx＝3mg(x′－x)＝0.75mgh2．[物理——选修3–4](15分)(1)(5分)(2023·江西省南昌市十所省重点中学模拟)如下图，a、b、c、d…为传播简谐横波的介质中一系列等间隔的质点，相邻两质点间的距离均为0.1m。假设某时刻向右传播的波到达a质点，a开始时先向上运动，经过0.2s，d质点第一次到达最大位移，此时a正好在平衡位置。质点振幅为2cm,ad沿传播方向上的距离小于一个波长。那么该简谐横波在介质中的波速可能值为3或2__m/s，此时质点j的位移为0__cm。[解析]波从a传到d时，d开始向上振动，经过eq\f(1,4)T第一次到达最大位移，而a正好在平衡位置，可能经过平衡位置向下，也可能经过平衡位置向上。假设a正好经过平衡位置向下，那么a已经振动了eq\f(1,2)T，波从a传到d的时间为eq\f(1,4)T，那么ad间的距离为eq\f(1,4)λ，即有eq\f(1,4)λ＝0.3m，可得波长λ＝1.2m，且eq\f(T,2)＝0.2s，得T＝0.4s，故波速v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(1.2,0.4)＝3m/s。在时间eq\f(T,2)内，波传播的距离为eq\f(1,2)λ＝0.6m，所以波还没有传到j，j的位移为0。假设a正好经过平衡位置向上，那么a已经振动了T，波从a传到d的时间为eq\f(3,4)T，那么ad间的距离为eq\f(3,4)λ，即有eq\f(3,4)λ＝0.3m，可得波长λ＝0.4m，且T＝0.2s，故波速v＝eq\f(λ,T)＝2m/s，在T时间内，波传播的距离为λ＝0.4m，所以波还没有传到j，j的位移为0。(2)(10分)(2023·江西省南昌市十所省重点中学模拟)如下图，真空中两细束平行单色光a和b从一透明半球的左侧以相同速率沿半球的平面方向向右移动，光始终与透明半球的平面垂直。当b光移动到某一位置时，两束光都恰好从透明半球的左侧球面射出(不考虑光在透明介质中的屡次反射后再射出球面)。此时a和b都停止移动，在与透明半球的平面平行的足够大的光屏M上形成两个小光点。透明半球的半径为R，对单色光a和b的折射率分别为n1＝eq\f(2\r(3),3)和n2＝2，光屏M到透明半球的平面的距离为L＝(eq\f(1,2)＋eq\f(\r(3),2))R，不考虑光的干预和衍射，真空中光速为c，求：①两细束单色光a和b的距离d；②两束光从透明半球的平面入射直至到达光屏传播的时间差Δt。[解析](1)由sinC＝eq\f(1,n)得，透明介质对a光和b光的临界角分别为60˚和30˚。画出光路如图，A，B为两单色光在透明半球面的出射点，折射光线在光屏上形成光点D和C，AD、BC沿切线方向。由几何关系得：d＝Rsin60°－Rsin30°＝eq\f(\r(3)－1,2)R(2)a光在透明介质中v1＝eq\f(c,n1)＝eq\f(\r(3),2)c，传播时间t1＝eq\f(Rcos60˚,v1)＝eq\f(\r(3)R,3c)在真空中：AD＝R，∴t′1＝eq\f(AD,c)＝eq\f(R,c)那么ta＝t1＋t′1＝eq\f(3＋\r(3)R,3c)b光在透明介质中v2＝eq\