2020高三物理三轮冲刺：选考题保分练(三)

选考题保分练(三)

33．(1)一定质量的理想气体，由初始状态A开始，按图1中箭头所示的方向进行了一系列状态变化，最后又回到初始状态A，即A→B→C→A(其中BC与纵轴平行，CA与横轴平行)，这一过程称为一个循环．在这一循环中，对于该气体，下列说法正确的有________．

图1

A．从状态A变化到状态B，分子的平均动能增大

B．从状态B变化到状态C，气体的内能减小

C．从状态C变化到状态A，气体吸收热量

D．从状态B变化到状态C，分子的平均动能逐渐减小

E．从状态A变化到状态B，气体放出热量

(2)如图2所示，竖直放置开口向上内壁光滑的汽缸，内有两个质量均为m的密闭活塞，将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分，活塞A导热，汽缸及活塞B均绝热．活塞横截面积为S，且mg＝p0S.整个装置处于静止状态，Ⅰ、Ⅱ两部分气体的高度均为L0，温度均为T0.外界大气压强为p0并保持不变．现在活塞A上逐渐添加细砂，当细砂质量等于2m，两活塞在某位置重新平衡时，Ⅱ中气体的温度升高到T0.求活塞A下降的距离．

图2

答案　(1)ABD　(2)

解析　(1)从状态A变化到状态B，气体的温度升高，则分子的平均动能增大，选项A正确．从状态B变化到状态C，气体的温度降低，因理想气体的内能只与温度有关，则内能减小，选项B正确．从状态C变化到状态A，气体温度减低，内能减小；体积减小，外界对气体做功，则气体放出热量，选项C错误．从状态B变化到状态C，气体的温度逐渐降低，则分子的平均动能逐渐减小，选项D正确；从状态A变化到状态B，气体温度升高，内能增大；气体体积变大，对外做功，则气体吸收热量，选项E错误．

(2)对Ⅰ气体，初态：p1＝p0＋＝2p0；

末态：p1′＝p0＋＝4p0

根据玻意耳定律：p1L0S＝p1′L1S；

解得L1＝L0；

对Ⅱ气体：初态：p2＝p1＋＝3p0

末态：p2′＝p1′＋＝5p0

由理想气体状态方程：＝

解得L2＝L0

A活塞下降的高度：ΔL＝2L0－(L1＋L2)＝L0.

34．(1)如图3，光源S从水下向空气中射出一束由红光、黄光和蓝光组成的复色光，在水面上的P点分散成a、b、c三束单色光，下列说法正确的是________．

图3

A．c光为红色光

B．在水中传播时a光速度最大，c光波长最小

C．逐渐增大入射角，c光最先发生全反射

D．b光比a光更容易发生明显的衍射现象

E．a、b、c三种色光分别用同一双缝干涉实验装置发生干涉，a光相邻亮条纹间距最大

(2)如图4，原点O处的质点做简谐振动产生的简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，P、Q为x轴上两点，P、O间距离x1＝0.35 m，且λ<x1<2λ，λ为该简谐波波长．O处质点从t0时刻开始由平衡位置向上振动，振动周期T＝1 s，振幅A＝5 cm；当波传到P点时，O处质点恰好到达波峰位置；再经过5.25 s，Q处质点第一次到达波峰位置．求：

图4

①P、Q间的距离；

②t＝0开始到Q处质点第一次到达波谷位置过程中，P处质点通过的路程．

答案　(1)BCE　(2)①1.4 m　②1.15 m

解析　(1)由于红光的折射率较小，所以偏折角较小，所以a光为红光，故A错误；由公式v＝可知，折射率越大，速度越小，所以a光的速度最大，由公式λ＝＝可知，频率越大的，波长越小，由题图可知，fa<fb<fc，所以c光的波长最小，故B正确；由公式sin C＝，折射率越大的，临界角越小，所以c光最先发生全反射，故C正确；由B分析可知，b光的波长比a光的小，所以a光比b光更容易发生明显的衍射现象，故D错误；由公式Δx＝λ可知，波长越长的，相邻亮条纹间距越大，所以a光的相邻亮条纹间距最大，故E正确．

(2)①当波传到P点时，有x1＝(n＋)λ

由于λ<x1<2λ

解得：λ＝0.28 m

设波从P点传到Q点所用时间为t，波速为v，有t＋＝5.25 s，故t＝5 s

v＝，＝vt

解得：＝1.4 m

②设t＝0开始到Q处质点第一次到达波谷位置过程中，P处质点振动时间为t′

t′＝t＋T

解得：t′＝5T＋T＝T

故P处质点通过的路程为s＝×4A＝1.15 m.