【物理】2020届一轮复习粤教版42选修3－3、3－4(二)作业

【物理】2020届一轮复习粤教版42选修3－3、3－4(二)作业

课练 42　选修3－3、3－4(二)‎ 一、选择题 ‎1．(多选)下列各种说法中正确的是(　　)‎ A．温度低的物体内能小 B．分子运动的平均速度可能为零，瞬时速度不可能为零 C．液体与大气相接触，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引 D．‎0 ℃‎的铁和‎0 ℃‎的冰，它们的分子平均动能相同 E．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内的分子数和温度有关 答案：CDE 解析：物体的内能为所有分子的动能和分子势能之和，物体的内能不仅与温度有关，还与物体的质量、体积有关，A错误；分子在永不停息地做无规则运动，所以瞬时速度可能为0，B错误；当液体与大气相接触，表面层内分子受其他分子的斥力和引力，其中引力大于斥力表现为相互吸引，故C项正确；因为温度是分子平均动能的标志，故D项正确；根据气体压强的定义可知，单位体积内的分子数和温度决定气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，所以E项正确．‎ ‎2．[2019·广东清远检测](多选)下列判断中正确的是(　　)‎ A．一定质量的理想气体等温膨胀时，气体分子单位时间对汽缸壁单位面积碰撞的次数将变少 B．满足能量守恒定律的宏观过程都可以自发地进行 C．一定质量的理想气体的压强、体积都增大时，一定从外界吸收热量 D．物体温度升高时，物体内所有分子的速率都一定增大 E．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间有规则排列 答案：ACE 解析：一定质量的理想气体等温膨胀时，分子热运动的剧烈程度不变，体积增大，单位体积内的分子数变小，气体分子单位时间内对汽缸壁单位面积碰撞的次数将变少，A正确；满足能量守恒定律，但违反热力学第二定律的宏观过程同样不能发生，B错误；一定质量的理想气体的压强、体积都增大时，温度一定升高，内能增加，由W＋Q＝ΔU可知，W<0，ΔU>0，所以Q>0，C 正确；物体温度升高时，物体内所有分子热运动的平均速率一定增大，但并不是所有分子的速率都增大，D错误；由晶体的空间排列可知，E正确．‎ ‎3.‎ 如图所示，厚壁容器的一端通过胶塞插进一支灵敏温度计和一根气针，另一端有个用卡子卡住的可移动活塞．用打气筒慢慢向容器内打气，使容器内的压强增大到一定程度，这时读出温度计示数．打开卡子，活塞冲出容器口后(　　)‎ A．温度计示数变大，实验表明气体对外界做功，内能减少 B．温度计示数变大，实验表明外界对气体做功，内能增加 C．温度计示数变小，实验表明气体对外界做功，内能减少 D．温度计示数变小，实验表明外界对气体做功，内能增加 答案：C 解析：打开卡子后活塞冲出，瞬间没有热交换，而气体体积变大，内部气体对外做功，内能减少，温度降低，温度计示数变小，故选项C正确．‎ ‎4．[2019·河北唐山模拟](多选)在某均匀介质中，甲、乙两波源分别位于O点和Q点，分别产生向右和向左传播的同性质简谐横波，某时刻两波波形如图中实线和虚线所示，此时，甲波传播到x＝‎24 m处，乙波传播到x＝‎12 m处，已知甲波波源的振动周期为0.4 s，下列说法正确的是(　　)‎ A．甲波波源的起振方向沿y轴正方向 B．甲波的波速大小为‎20 m/s C．乙波的周期为0.6 s D．甲波波源比乙波波源早振动0.3 s E．从图示时刻开始再经0.6 s，x＝‎12 m处的质点再次到达平衡位置 答案：BCE 解析：由甲波波形图及传播方向可知，甲波波源的起振方向沿y轴负方向，故A错误；甲波的波速大小v甲＝＝ m/s＝‎20 m/s，故B 正确；同一介质中，波速相等，v乙＝＝ m/s＝‎20 m/s，解得T乙＝0.6 s，故C正确；乙波传播的距离远，乙波先振动，故D错误；从图示时刻开始再经0.6 s，两波在x＝‎12 m处引起的振动位移都是零，质点再次到达平衡位置，故E正确．‎ ‎5.‎ 如图所示，弹簧的一端固定在墙上，另一端连接一质量为m的木块置于OO′处，此时弹簧处于原长位置．现将木块从OO′处向右拉开一段位移L，然后放手，使木块在粗糙水平地面上减幅振动直至静止，设弹簧第一次恢复原长时木块的速度为v0，则(　　)‎ A．弹簧第一次向左运动的过程中，木块始终加速 B．木块第一次向左运动的过程中，速度最大的位置在OO′处 C．木块先后到达同一位置时，动能一定越来越小 D．整个过程中木块只有一次机会速率为v0‎ 答案：C 解析：木块第一次向左运动的过程中，弹力先向左减小，减为零后向右增大，滑动摩擦力一直向右，故弹力向左且大于摩擦力时，木块向左加速；弹力向左且小于摩擦力时，木块向左减速；弹力向右后，木块向左减速，故弹力与摩擦力平衡时，速度最大，此时弹簧处于伸长状态，在OO′右侧，故A、B错误；由于有摩擦力做负功，动能减小，所以木块先后到达同一位置时，动能一定越来越小，C正确；木块第一次向左运动过程，速度从零开始增大后减小到零，v0不是最大速度，故速度为v0的位置不止一个，故D错误．‎ ‎6.‎ 彩虹是由大量悬浮在空气中的小水珠对太阳光的折射所形成的．如图所示为太阳光照射到空气中的一个小水珠发生全反射和折射的光路示意图．其中a、b为两束在空气中波长不同的单色光，对于这两束单色光，下列说法中正确的是(　　)‎ A．在真空中a光的传播速度等于b光的传播速度 B．单色光a在水中的折射率比单色光b在水中的折射率大 C ‎．当两束单色光由水珠斜射向空气中时，单色光a发生全反射的临界角小于b光发生全反射的临界角 D．在同一双缝干涉实验中，a光的条纹间距小于b光的条纹间距 答案：A 解析：各种色光(电磁波)在真空中传播速度都相同，故A对．由折射率的定义知，b光折射率大于a光折射率，而全反射的临界角c＝arcsin，故a光全反射的临界角较大；又折射率大的光频率高，波长短，而双缝干涉中条纹间距Δx＝λ∝λ，故同一双缝干涉装置中，a光的条纹间距大于b光的条纹间距，所以B、C、D均错．‎ ‎7.‎ 固定的半圆形玻璃砖的横截面如图．O点为圆心，OO′为直径MN的垂线．足够大的光屏PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN.由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点，入射光线与OO′夹角θ较小时，光屏NQ区域出现两个光斑．逐渐增大θ角，当θ＝α时，光屏NQ区域A光的光斑消失，继续增大θ角，当θ＝β时，光屏NQ区域B光的光斑消失，则(　　)‎ A．玻璃砖对A光的折射率比对B光的小 B．A光在玻璃砖中的传播速度比B光的大 C．α<θ<β时，光屏上只有1个光斑 D．β<θ<时，光屏上只有1个光斑 答案：D 解析：由题意可知，当θ＝α时，A光在MN上发生全反射，当θ＝β时，B光在MN上发生全反射，则可知A光的临界角小于B光的临界角，根据sinC＝可知，玻璃砖对A光的折射率比对B光的大，选项A错误；由n＝可知A光在玻璃砖中传播速度比B光的小，选项B错误；α<θ<β时，此时A光已经发生全反射，故在NP部分有一个光斑，同时B光从MN下方折射出来，射到NQ上，则在光屏上应有2个光斑，选项C错误；β<θ< 时，A、B两束光都发生全反射，故在光屏上只有1个光斑，选项D正确．‎ ‎8．歼－20隐形战斗机的横空出世，极大增强了我国的国防力量，其隐形的基本原理是机身通过结构或者涂料的技术，使得侦测雷达发出的电磁波出现漫反射，或被特殊涂料吸收，从而避过雷达的侦测．已知目前雷达发射的电磁波频率在200 MHz至1 000 MHz的范围内．下列说法正确的是(　　)‎ A．隐形战斗机具有“隐身”的功能，是巧妙地利用了雷达波的衍射能力 B．雷达发射的电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的 C．雷达发射的电磁波在真空中的波长范围在‎0.3 m至‎1.5 m之间 D．雷达发射的电磁波可能是纵波，也可能是横波 答案：C 解析：隐形战斗机具有“隐身”的功能，隐形的基本原理是机身通过结构或者涂料的技术，使得侦测雷达发出的电磁波出现漫反射，或被特殊涂料吸收，从而避过雷达的侦测，故A错误；雷达发射的电磁波是由周期性变化的电场或者磁场产生的，恒定不变的电场或磁场不能产生电磁波，故B错误；雷达发射的电磁波频率在200 MHz至1 000 MHz的范围内，根据公式v＝λf可知，当f1＝200 MHz时，λ1＝‎1.5 m；当f2＝1 000 MHz时，λ2＝‎0.3 m，故雷达发出的电磁波在真空中的波长范围在‎0.3 m至‎1.5 m之间，故C正确；电磁波都是横波，故D错误．‎ 二、非选择题 ‎9.‎ 某同学在实验室做“用油膜法估测分子的大小”实验中，已知油酸酒精溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL.现用注射器抽得上述溶液2 mL，缓慢地滴出1 mL溶液，液滴数共有50滴．把1滴该溶液滴到盛水的浅盘上，在刻有小正方形坐标的玻璃板上描出油膜的轮廓(如图)，坐标中小正方形方格的边长为‎20 mm.试问：‎ ‎(1)这种估测方法是将每个分子视为________模型，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为________油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的________．‎ ‎(2)图中油膜面积为________mm2；每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是________L；根据上述数据，估测出油酸分子的直径是________m．(最后一空保留1位有效数字)‎ 答案：(1)球体　单分子　直径 ‎(2)23 200　1.2×10－8　5×10－10‎ 解析：(1)这种估测方法是将每个分子视为球体模型，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径．(2)油膜的面积可从玻璃板上所围的方格中得到，面积超过一半按一个算，小于一半的舍去，图中共有58个方格，故油膜面积为S＝58×‎20 mm×‎20 mm＝23 ‎200 mm2；每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是V＝×10－3× L＝1.2×10－‎8 L，油酸分子的直径d＝＝ m≈5×10－‎10 m.‎ ‎10．(1)在“用单摆测重力加速度”的实验中，下列措施中可以提高实验精度的是________．‎ A．选细线作为摆线 B．单摆摆动时保持摆线在同一竖直平面内 C．拴好摆球后，令其自然下垂时测量摆长 D．计时起止时刻，选在最大摆角处 ‎(2)如果测得的g值偏小，可能的原因是________．‎ A．测摆线长时摆线拉得过紧 B．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了 C．开始计时时，停表过迟按下 D．实验中误将49次全振动记为50次 ‎(3)‎ 为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T，从而得出一组对应的l与T的数据，再以l为横坐标，T2为纵坐标，将所得数据连成直线如图所示，并求得该直线的斜率为k，则重力加速度g＝________(用k表示)．‎ 答案：(1)ABC　(2)B　(3) 解析：(3)由T＝2π 得T2＝l，由题图可知＝k，所以g＝.‎ ‎11．如图甲所示，在某介质中波源A、B相距d＝‎‎20 m ‎，t＝0时两者开始上下振动，A只振动了半个周期，B连续振动，所形成的波的传播速度都为v＝‎1.0 m/s，开始阶段两波源的振动图象如图乙所示．‎ ‎(1)求线段AB上A点右侧距A点‎1 m处的质点，在t＝0到t＝22 s内所经过的路程？‎ ‎(2)求在t＝0到t＝16 s内从A发出的半个波前进过程中所遇到的波峰的个数？‎ 答案：(1)‎128 cm　(2)6个 解析：(1)A波经过距A点‎1 m处的质点，质点经过的路程为 s1＝2×‎4 cm＝‎8 cm.‎ B波22 s内传播的距离为x＝vt＝‎22 m；B波的波长λ＝vTB＝‎2 m.‎ B波已经传播过距A点‎1 m处的质点的距离为Δx＝‎3 m，经过此点1.5个波长，故此点又经过的路程为s2＝6×‎20 cm＝‎120 cm.‎ 距A点‎1 m处的质点，在t＝0到t＝22 s内所经过的路程为s＝s1＋s2＝‎128 cm.‎ ‎(2)16 s内两列波相对运动的长度为Δl＝lA＋lB－d＝2vt－d＝‎12 m，A波宽度为a＝＝v＝‎0.2 m，B波波长为λB＝vTB＝‎2 m，n＝＝6，可知A波遇到了6个波峰．‎ ‎12.‎ 如图所示，一玻璃球体的半径为R，O为球心，AB为直径．来自B点的光线BM在M点射出，出射光线平行于AB，另一光线BN恰好在N点发生全反射．已知∠ABM＝30°，求：‎ ‎(1)全反射的临界角C；‎ ‎(2)球心O到BN的距离与球体半径的数量关系．‎ 答案：(1)arcsin　(2)＝ 解析：(1)设光线BM在M点的入射角为i，折射角为r，由几何关系可知，i＝30°，r＝60°，根据折射定律得n＝ 代入数据得n＝ 光线BN恰好在N点发生全反射，则∠BNO为临界角C 则sinC＝ 所以临界角C＝arcsin ‎(2)设球心O到BN的距离为d，由几何关系可知 d＝RsinC 联立解得＝