新课标2022届高三物理二轮复习专题学案学案24确保拿下选做题

学案 确保拿下选做题选做题试题考查仅涉及模块内的综合，难度较小，且要求三个模块选做题的难度相当，由于选做分值较少，试题的命制更加体现了基础性，首先从题目涉及的考点来看，三个模块的题目都基本覆盖本模块的重要知识点；其次从设问的角度来看，试题均立足于对各个模块基础知识和基本研究方法的考查；再次，从题目涉及的得分点来看，三个模块试题基本相同，这样就大大减少了因三个模块只是绝对难度不同而带来的不公平问题，此外，组合式命题成为选考部分命题的主要形式.例1（2009·江苏卷·3-3）本题包括A、B、C三个小题，请选定其中两题，并在相应的答题区域内作答. A.（选修模块3-3）（1）若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法正确的是

.（填写选项前的字母）

A.气体分子间的作用力增大

B.气体分子的平均速率增大

C.气体分子的平均动能减小

D.气体组成的系统的熵增加D（2）若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6J的功，则此过程中的气泡

（填“吸收”或“放出”）的热量是

J.气泡到达湖面后，温度上升的过程中，又对外界做了0.1J的功，同时吸收了0.3J的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了

J.（3）已知气泡内气体的密度为1.29kg/m3，平均摩尔质量为0.029kg/mol.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，取气体分子的平均直径为2×10-10m，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值.（结果保留一位有效数字）吸收0.60.2解析

（3）设气体体积为V0，液体体积为V1气体分子数n=，V1=（或V1=nd3）则 πd3NA（或 d3NA）则=1×10-4（9×10-5~2×10-4都算对）答案

1×10-4

解题归纳（1）以气体状态为背景，本部分考点主要集中在气体实验定律、热力学第一定律和涉及阿伏加德罗常数的有关计算，且高考试题往往将这三个点相结合命题.（2）以阿伏加德罗常数为核心的微观量的估算,要弄清楚各微观量与宏观量之间的关系,一般常用到以下关系:（1）一个分子的质量m分=；（2）一个分子的体积V分= 只适用于固、液体，对于气体分子只能估算一个分子平均所占体积；（3）体积为V的气体中所含的分子数N=NA.例2如图1所示,有一截面是直 角三角形的棱镜ABC,∠A=30°.

它对红光的折射率为n1,对紫光 的折射率为n2.在距AC边d处有 一与AC平行的光屏.现有由以上 两种色光组成的很细的光束垂直AB边射入棱镜.

(1)红光和紫光在棱镜中的传播速度比为多少?

(2)为了使红光能从AC面射出棱镜,n1应满足什么条件?

(3)若两种光都能从AC面射出,求在光屏MN上两光点间的距离.图1解析(1)v红=v紫=∴

(2)为使红光出射，则临界角C>30°sinC= ，∴n1<2(3) =n1， =n2Δx=d(tanr2-tanr1)=d答案(1)

(2)

n1<2

(3)d解题归纳折射率反映了介质改变光传播方向程度大小.其表达式为n= ,一般情况下,求折射率问题要规范画出光路,找到光在一个介面处的入射角和折射角.例3（2009·江苏·3-5）在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出.中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测.1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中H的核反应，间接地证实了中微子的存在.

（1）中微子与水中的H发生核反应，产生中子（n）和正电子（e），即中微子+Hn+e

可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是

.（填写选项前的字母）

A.0和0 B.0和1 C.1和0 D.1和1A （2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相 遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两 个光子（γ）,即 已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31kg,反应 中产生的每个光子的能量约为

J.正电子 与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是

.

（3）试通过分析比较，具有相同动能的中子和电 子的物质波波长的大小.8.2×10-14遵循动量守恒解析粒子的动量p=2mEk,物质波的波长λ=由mn>me,知pn>pe,则λn>λe答案见解析解题归纳原子部分重点考查的知识点有:玻尔的原子模型和氢原子能级、核反应方程和核能的计算.对玻尔理论要重点掌握氢原子能级跃迁,辐射和吸收光子的条件ΔE=hν=Em-En，要注意吸收光子和实物粒子碰撞引起原子跃迁的区别；原子核部分要掌握四种核反应类型及核反应方程式，掌握核能的计算式ΔE=Δmc2，知道四个守恒定律：动量守恒、能量守恒、质量数守恒和电荷数守恒.A组1.（选修模块3-3）（1）下列叙述正确的是（ ）

A.一定质量的气体压强越大,则分子的平均动能越 大

B.自然界中自发进行的涉及热现象的宏观过程都

具有方向性

C.外界对气体做正功,气体的内能一定增加

D.物体的温度升高时,其内部每个分子的热运动速 率都一定增大B （2）如图2所示,是一定质量的理想气体状态变化的过程中密度ρ随热力学温度T变化的图线，由图线可判断A→B过程中气体的压强

（填“增大”“不变”或“减小”），B→C过程中

（填“气体膨胀对外做功”“气体不做功”或“外界对气体做功”）.增大气体膨胀对外做功图2（3）已知地球的半径为6.4×103km，水的摩尔质量为1.8×10-2kg/mol，阿伏加德罗常数为6.02×1023mol-1,设想将1kg水均匀地分布在地球表面，则1cm2的地球表面上分布的水分子数目约为多少？（保留两位有效数字）解析（3）1kg水的总分子数为n=×6.02×1023=3.3×1025个地球表面的面积S=4πR2=4×3.14×（6.4×106）2m2=5.0×1018cm21cm2的地球表面上分布的水分子数为n′==6.6×106

答案见解析2.（选修模块3-4）（1）如图3所示，

S1、S2是弦线两端的两个波源，它 们的振动周期都为T，振幅都为A， 某时刻S1发出的波恰好传到C，S2发出的波恰好传到A，且S1C=S2A，图中只画出了此时刻两列波在AC之间部分的叠加波形，S1、A间和S2、C间波形没有画出，下列说法正确的是

. A.A、B、C三点是振动减弱点

B.A、C是振动减弱点,B是振动加强点,振幅为2A C.再经过,AC间的波形是一条直线

D.再经过,AC间的波形不是一条直线AC图3（2）房顶正在修葺，房顶上固定的一根细线垂到三楼窗沿下，某同学为了测量窗的上沿到房顶的高度，他先将线的下端系了一个小球，并用尺子测出了小球静止时小球球心到窗上沿的距离L，当小球静止时，细线恰好与窗子上沿接触且保持竖直，然后打开窗子，让小球在垂直于窗子的竖直平面内摆动，如图4所示.为了测小球的周期,他用手表测量,计数位置应在小球运动的最低点,若第1次至第n次同向经过最低点的时间为t，则T=，用周期T在最低点球心到窗上沿的距离L及当地重力加速度g，表示房顶到窗上沿的高度h=

.图4（3）如图5所示，一束由两种单色光组成的复色光，以入射角θ射向半径为R的半圆形玻璃砖的圆心，经玻璃砖折射后折射角分别为θ1、θ2（θ2>θ1），求两种单色光通过半圆形玻璃砖所用的时间差.（真空中的光速为c）.图5解析（3）由折射定律n= 和n=，可得v1= ,v2=两种单色光通过半圆形玻璃砖所用的时间差为Δt=答案

3.（选修模块3-5）（1）已知氢原 子基态的电子的轨道半径为r1， 根据玻尔理论，电子绕核的可能 轨道半径是rn=n2r1（n=1,2,3……）， 氢原子的能级图如图6所示，下列 说法中正确的是

. A.一群氢原子处于量子数n=3的激发态,这些氢原子能发出2种光谱线

B.一群氢原子处于量子数n=3的激发态,这些氢原子 能发出3种光谱线

C.这些氢原子能发出的光谱线中最短的波长为λ= D.电子在基态轨道上运动的动能为BCD图6（2）太阳的能量来自下面的反应：四个质子（氢核）聚变成一个α粒子，同时放射出两个正电子和两个没有静止质量的中微子，对应的核反应方程为

.已知α粒子的质量为mα，质子的质量为mp,电子的质量为me，用NA表示阿伏加德罗常数，用c表示光速，则太阳上2kg的氢核聚变成α粒子所放出能量为

.（3）如图7所示,A、B为两个大小可视为质点的小球,A的质量M=0.60kg,B的质量m=0.40kg，B球用长l=1.0m的轻质细绳吊起，当B球静止时，B球恰好与光滑的图7弧形轨道末端点P（P点切线水平）接触但无作用力.现使A球从距P点高h=0.20m的Q点由静止释放，A球与B球碰撞后立即粘在一起运动.若g取10m/s2,求两球粘在一起后,悬绳的最大拉力.解析（3）A球与B球相碰时，A球的速度设为v.据机械能守恒定律有Mgh=Mv2，解得v=2m/s.两球碰撞过程中动量守恒，碰后粘在一起时速度设为v′,则Mv=（M+m）v′,代入数据解得v′=1.2m/s两球摆起的瞬间悬绳的拉力最大，Fm-（M+m）g=（M+m）解得Fm=11.44N.答案

11.44N

B组1.（选修3-3模块）（1）在一定温度下,与液体处于 动态平衡的蒸汽所具有的压强称为

,

此值随着温度的升高而

填“增大”、“减 小”或“不变”）.

（2）据某报报道:天津一小男孩睡觉时,臀部将压 在下面的打火机焐炸,丁烷气体外泄,致使屁股局部 速冻成伤.请你运用所学过的热学知识判断下列说 法正确的是

.

A.焐炸是因为打火机内丁烷气体受热汽化,体积增 加,压强增大而爆炸

B.焐炸的过程符合热力学第一定律饱和汽压增大

C.该报关于局部速冻成伤的报道不符合科学道理

D.爆炸后,丁烷外泄并迅速汽化吸热,由于吸热速度 快而使屁股局部速冻成伤

答案

ABD（3）因长度可放大600倍的显微镜观察布朗运动.估计放大后的小碳粒体积为0.1×10-9m3,碳的密度是2.25×103kg/m3，摩尔质量是1.2×10-2kg/mol.阿伏加德罗常数为6.0×1023mol-1，则该小碳粒含分子个数约为多少个？（取1位有效数字）

解析

（3）小碳粒体积V=m3=4.6×10-19m3该小碳粒含分子个数为N= NA代入数值解得N=5×1010答案5×10102.（选修模块3-4）（1）一列沿x轴 正向传播的简谐波,在x1=2.0m和x2

=12m处的两质点的振动图象如图8

中实线和虚线所示.则此列波波长可 能是

m， 此列波最大波速是

m/s.5图8（2）如图9所示,甲、乙是摆长相同的两个单摆,它们中间用一根细线相连,与竖直方向成θ角.已知甲的质量大于乙的质量,当细线突然断开后,两物块都做简谐运动,在摆动过程中

.A.甲的振幅小于乙的振幅B.甲的振幅等于乙的振幅C.甲的最大速度小于乙的最大速度D.甲的运动周期大于乙的运动周期（3）一束自然光由真空射到平面玻璃上,当其折射角为30°时，反射光和折射光都是偏振光，请你推断出玻璃的折射率.B图9解析

（3）自然光射到两种介质分界面上时，如果光入射的方向合适，使反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°，这时反射光和折射光都是偏振光，所以入射角为60°.由折射定律得n=答案3.（选修模块3-5）（1）最近国外科技杂志报道,由 和 经核聚变后,释放出2个中子并生成110号元素的一种同位素X原子,该核聚变反应的核反应方程为

,X原子核内中子数与质子数之差为

.（2）下列关于重要的物理史实的说法中正确的是

. A.查德威克在用α粒子轰击铍核的实验中发现了中 子

B.居里夫人首先发现了天然放射现象

C.汤姆孙提出了原子的核式结构学说,后来由他的学 生卢瑟福通过著名的α粒子散射实验予以证实

D.爱因斯坦提出的光电效应方程符合能量守恒定律48ADC组1.（选修模块3-3）（1）关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是

.

A.只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数,就 可以算出气体分子的体积

B.悬浮在液体中的固体颗粒越小,布朗运动就越明显

C.第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守 恒定律

D.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间距 离,液体表面分子间只有引力,没有斥力,所以液体 表面具有收缩的趋势B （2）液晶既具有液体的性质,又具有晶体的性质,液晶表面层的分子势能

（选填“大于”“等于”或“小于”）内部的分子势能.给液晶加热时,液晶的熵将

（选填“增加”“减少”或“不变”）.

（3）如图10甲所示,用面积为S的活塞在气缸内封闭着一定质量的空气,活塞上放一砝码,活塞和砝码的总质量为m,现对气缸缓缓加热使气缸内的空气温度从T1升高到T2,且空气柱的高度增加了Δl.已知加热时空气吸收的热量为Q,外界大气压强为p0,问此过程中被封闭空气的内能变化了多少?请在图乙给出的V-T图上大致作出该过程的图象（包括在图象上标出过程的方向）.大于增加图10解析

（3）由受力分析和做功分析知,在空气缓缓膨胀过程中,活塞与砝码的压力对空气做负功.大气压力对空气做负功,根据热力学第一定律得ΔU=W+Q即被封闭空气的内能变化量为ΔU=Q-mgΔl-p0SΔl图象见右图答案见解析2.（选修模块3-4）（1）下列各种说法中正确的是

. A.变化的磁场一定会产生变化的电场

B.相对论认为真空中的光速在不同惯性参考系中都 是相同的

C.如果测量到来自遥远星系上某些元素发出的光波 波长比地球上这些元素静止时发出的光波波长长,

说明该星系正在远离我们而去

D.在光导纤维内传送图象是利用光的全反射现象 （2）如图11甲所示,在光滑的斜面上,有一滑块,一劲度系数为k的轻弹簧上端与滑块相连，下端与斜面上的固定挡板连接,在弹簧与挡板间有一力传感BCD 器（压力显示为正值,拉力显示为负值）,能将各时刻弹簧中的弹力数据实时送到计算机,经计算机处理后在屏幕上显示F-t图象.现用力将滑块沿斜面压下一段距离,放手后滑块将在光滑斜面上做简谐运动,此时计算机屏幕上显示出如图11乙所示的图象.图11①滑块做简谐运动的回复力是由

提供的；②由图乙所示的F-t图象可知，滑块做简谐运动的周期为

s.（3）如图12所示,半圆玻璃砖的半径R=10cm,折射率为n=,直径AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点.激光a以入射角i=30°射向半圆玻璃砖的圆心O，结果在水平屏幕MN上出现两个光斑.求两个光斑之间的距离L.弹簧的弹力和滑块自身重力沿斜面的分力的合力0.4图12解析

（3）画出如