2020高三物理三轮冲刺：选考题保分练(八)

选考题保分练(八)

33．(1)下列说法正确的是________．

A．饱和蒸汽是指液体不再蒸发，蒸汽不再液化时的状态

B．在晶体熔化过程中，尽管晶体的温度保持不变，但内能却会增加

C．当两分子间距离大于平衡位置的距离r0时，分子间的距离越大，分子势能越小

D．密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高，压强增大，是由于分子热运动的平均动能增大

E．在“用油膜法测分子直径”的实验中，作出了把油膜视为单分子层、忽略油酸分子间的间距并把油酸分子视为球形这三方面的近似处理

(2)如图1所示，“L”形玻璃管ABC粗细均匀，开口向上，玻璃管水平部分长为30 cm，竖直部分长为10 cm，管中一段水银柱处于静止状态，水银柱在水平管中的部分长为10 cm，竖直管中部分长为5 cm，玻璃管足够细，已知大气压强为p0＝75 cmHg，管中封闭气体的温度为300 K，则：

图1

①若对玻璃管中的气体缓慢加热，当竖直管中水银柱液面刚好到管口C时，管中封闭气体的温度升高多少？(保留一位小数)

②若以玻璃管水平部分为转轴，缓慢转动玻璃管180°，使玻璃管开口向下，试判断玻璃管中水银会不会流出；如果不会流出，竖直管中水银液面离管口的距离为多少？

答案　(1)BDE　(2)①98.4 K　②水银不会流出，管中水银液面离管口的距离为(5－20) cm

解析　(1)饱和蒸汽是指液体蒸发与液化相平衡的状态，液体仍在蒸发，蒸汽仍在液化，选项A错误； 在晶体熔化过程中，要吸收热量，尽管晶体的温度保持不变，但内能却会增加，选项B正确； 当两分子间距离大于平衡位置的距离r0时，分子力表现为引力，分子间的距离增大时，分子力做负功，则分子势能增加，选项C错误；密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高，压强增大，是由于分子热运动的平均动能增大，分子与器壁碰撞时产生的作用力增大，所以压强变大，选项D正确；在“用油膜法测分子直径”的实验中，作出了把油膜视为单分子层、忽略油酸分子间的间距并把油酸分子视为球形这三方面的近似处理，选项E正确．

(2)①开始时，管内封闭气体的压强：p1＝p0＋5 cmHg＝80 cmHg

气柱的长度l1＝20 cm；

对气体加热后，当竖直管中水银面刚好到管口C时，管中封闭气柱的长度为l2＝25 cm；

管中气体压强：p2＝p0＋10 cmHg＝85 cmHg

根据理想气体状态方程可知：＝

即＝

解得T2≈398.4 K，升高的温度：ΔT＝T2－T1＝98.4 K

②若将玻璃管以水平部分为转轴，缓慢转动玻璃管180°，使玻璃管开口向下，假设水银不会流出，且竖直管中水银面离管口的距离为h cm，这时管中气体压强：p3＝p0－(10－h) cmHg＝(65＋h) cmHg

管中封闭气柱长：l3＝(20＋5－h) cm＝(25－h) cm

根据玻意耳定律：p1l1S＝p3l3S

即：80×20＝(65＋h)(25－h)

解得h＝(5－20) cm

因h>0，假设成立；

因此水银不会流出，管中水银面离管口的距离为

(5－20) cm.

34．(1)图2所示是某时刻两列简谐横波的波形图，波速大小均为10 m/s，一列波沿x轴正向传播(实线所示)；另一列波沿x轴负向传播(虚线所示)，则在x轴上质点a(x＝1 m)和b(x＝2 m)中，质点b为振动________(选填“加强点”或“减弱点”)，从该时刻起经过0.3 s时，c质点坐标为________．

图2

(2)某透明介质的横截面如图3所示，APE是半径为R的圆弧，OBDE为正方形，P点到AB面的距离L＝.现有一单色细光束沿PO方向射入透明介质，射到AB面时恰好发生全反射．光在真空中的速度为c，求：

图3

①该光从透明介质BD面上的Q点射出时，折射角θ的正弦值；

②该光第一次从P点传播到Q点的时间t.

答案　(1)减弱点　(3 m，－0.4 cm)　(2)①　

②

解析　(1)两列波长相同的波叠加，由题图图象知，b、d两点都是波峰与波谷相遇点，则b、d两点振动始终减弱，是振动减弱点；由题图图象可知，两列波的波长都为λ＝4 m，则周期T＝＝ s＝0.4 s，而t＝0.3 s＝T，c点此时向上运动，经过T到达波谷，此时y方向的位移为y＝－2A＝－0.4 cm，故c点的坐标为(3 m，－0.4 cm)．

(2)①该光在透明介质中传播的光路如图所示：

设光射到AB面发生全反射的临界角为C，透明介质对该光的折射率为n，

则有：sin C＝

又：sin (90°－C)＝，i＝90°－C

由光的折射定律有：＝n

联立解得：sin θ＝

②该光第一次从P点传播到Q点的路程：x＝R＋

该光第一次从P点传播到Q点的时间：t＝

其中v＝

解得：t＝.