2020高三物理三轮冲刺：选考题保分练(九)

选考题保分练(九)

33．(1)关于分子动理论，下列说法正确的有________．

A．扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证明

B．布朗运动不是分子的运动，但间接地反映了液体分子运动的无规则性

C．压缩气体时，体积越小，压强越大，说明气体分子间存在着斥力

D．从微观角度来看，气体的压强与气体分子的平均动能和分子的密集程度有关

E．当分子间作用力表现为引力时，分子势能随距离的增大而减小

(2)如图1所示，为了测量某刚性导热容器A的容积，用细管把它与水平固定的导热汽缸B相连，汽缸中活塞的横截面积S＝100 cm2.初始时，环境温度T＝300 K，活塞离缸底距离d＝40 cm.现用水平向左的力F缓慢推活塞，当F＝1.0×103 N时，活塞离缸底距离d′＝10 cm.已知大气压强p0＝1.0×105 Pa.不计一切摩擦，整个装置气密性良好．求：

图1

①容器A的容积VA；

②保持力F＝1.0×103 N不变，当外界温度缓慢变化时，活塞向缸底缓慢移动了Δd＝3 cm时，此时环境温度为多少摄氏度．

答案　(1)ABD　(2)①2 L　②－3 ℃或－3.15 ℃

解析　(1)扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证明，选项A正确．布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的运动，不是分子的运动，但间接地反映了液体分子运动的无规则性，选项B正确．压缩气体时，体积越小压强越大，这是因为体积越小时气体分子的密度越大，单位时间内气体分子对器壁的碰撞次数越多，这与气体分子间的斥力无关，选项C错误．从微观角度来看，气体的压强与气体分子的平均动能和分子的密集程度有关，气体分子动能越大，气体分子对器壁的碰撞力越大；分子密度越大，单位时间内气体分子对器壁的碰撞次数越多，压强越大，选项D正确．当分子间作用力表现为引力时，分子距离变大，分子力做负功，则分子势能增加，即分子势能随距离的增大而增大，选项E错误；

(2)①由题意，汽缸和容器内所有气体先做等温变化，有：p1V1＝p2V2

其中压缩前：p1＝p0，V1＝VA＋dS

压缩后：p2＝p0＋，V2＝VA＋d′S

带入数据解得VA＝2 L；

②依题意，此后气体做等压变化，有：＝

其中变化前：T2＝T

变化后：V3＝V2－Δd·S

T3＝t3＋273 K或T3＝t3＋273.15 K

带入数据解得t3＝－3 ℃或t3＝－3.15 ℃.

34．(1)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t时刻的波形图如图2所示，已知该波的周期为T，a、b、c、d 为沿波传播方向上的四个质点．则下列说法中正确的是________．

图2

A．在t＋时，质点c的速度达到最大值

B．在t＋2T时，质点d的加速度达到最大值

C．从t到t＋2T的时间间隔内，质点d通过的路程为4 cm

D．t时刻后，质点b比质点a先回到平衡位置

E．从t时刻起，在一个周期的时间内，a、b、c、d四个质点沿x轴通过的路程均为一个波长

(2)如图3所示为一个透明球体的纵截面，其半径为R，AB是其竖直直径，现有一束半径为R的圆环形平行细光沿AB方向射向球体(AB直径为圆环中心轴线)，所有光线经折射后恰好经过B点而在水平光屏上形成一亮圆环，水平光屏到B点的距离为L＝R，光在真空中的传播速度为c，求：

图3

①透明球体的折射率；

②光从入射点传播到光屏所用时间．

答案　(1)ABD　(2)①　②

解析　(1)在t＋时，质点c回到平衡位置，速度达到最大值，A正确；t时刻波离质点d的距离等于1个波长，则波传到质点d需要1个周期，传到质点d后质点d向下起振，在t＋2T时，质点d到达波峰，加速度达到最大值，从t到t＋2T时间间隔内，质点d运动了T，因此通过的路程为s＝·4A＝3A＝6 cm，故B正确，C错误；简谐波沿x轴正方向传播，t时刻a、b两质点的速度方向均向上，则从t时刻起，质点b比质点a先回到平衡位置，故D正确；质点并不随着波迁移，因此从t时刻起，在一个周期的时间内，a、b、c、d四个质点沿x轴通过的路程不是一个波长，故E错误．

(2)①光路图如图所示，

由几何关系可知，Rsin α＝R，

即α＝60°

由图可知，α＝2β，

得：β＝30°

由折射定律有：n＝＝

②光在介质中的速度为v＝，光在透明球体中的传播时间t1＝＝，由图及折射定律知，光线从B点出射后与竖直方向的夹角为α＝60°，光从透明球体出射后到光屏所用的时间t2＝＝，所以光从入射点传播到光屏所用的时间为：t＝t1＋t2＝.