1、选考题专练(一)(限时:10分钟)选修33(15分)33(1)(5分)下列说法中正确的是_A机械能不可能全部转化为内能,内能也无法全部用来做功从而转化为机械能B将两个分子由距离极近移动到相距无穷远处的过程中,它们的分子势能先减小后增大C当气体分子间的作用力表现为引力时,若气体等温膨胀,则气体对外做功且内能增大D液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离,所以液体存在表面张力E单位时间内气体分子对容器壁单位面积碰撞的次数减少,气体的压强一定减小(2)(10分)如图1所示,两竖直且正对放置的导热汽缸底部由细管道(体积忽略不计)连通,两活塞a、b(厚度不计)用刚性轻杆相连,可在两汽缸内无摩擦地移
2、动上、下两活塞的横截面积分别为S110 cm2、S220 cm2,两活塞总质量为M5 kg,两汽缸高度均为H10 cm.两汽缸与细管道内封闭有一定质量的理想气体,系统平衡时活塞a、b到缸底部距离均为L5 cm.已知大气压强p01.0105 Pa,环境温度T0300 K,取重力加速度g10 m/s2.图1若缓慢升高环境温度,使一活塞缓慢移到对应汽缸的底部,求此时环境的温度若保持温度不变,用竖直向下的力缓慢推活塞b,直到活塞b到达汽缸底部,求此过程中推力的最大值答案(1)BCD(2)400 K75 N解析(1)机械能可以全部转化为内能,内能无法全部用来做功从而转化为机械能,故A错误;将两个分子由距
3、离极近移动到相距无穷远的过程中,分子力先是斥力后是引力,分子力先做正功后做负功,分子势能先减小后增大,故B正确;当气体分子间的作用力表现为引力时,若气体等温膨胀,气体分子间距离变大,分子引力做负功,分子势能增加,气体内能增加,同时由于气体体积增大,气体要对外界做功,故C正确;液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离,则液体表面分子间表现为相互吸引,所以存在表面张力,故D正确;气体的体积增大,单位时间内气体分子对容器壁单位面积的碰撞次数减少,如果温度升高,气体分子撞击器壁的速率增大,对器壁的压力增大,气体的压强可能增大、可能减小也可能不变,故E错误(2)汽缸内气体压强不变,温度升高,气体体
4、积变大,故活塞向上移动由盖吕萨克定律有:解得:T400 K设向下推动的距离为x时,气体压强为p由平衡条件得:p0S1pS2Mgp0S2pS1F当F0时,可得初始状态气体压强p11.5105 Pa缓慢向下推活塞b的过程,温度不变由玻意耳定律得:p(LS1xS1LS2xS2)p1(LS1LS2)联立以上各式得:F(0x5 cm)当x5 cm时,F最大,Fm75 N.选修34(15分)34(1)(5分)如图2所示,在透明均匀介质内有一球状空气泡,一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入气泡,A为入射点,之后a、b光分别从C点、D点射向介质已知光束在A点的入射角i30,a光经过气泡的偏向角45,CD
5、弧所对圆心角为3,则下列说法中正确的是_图2Ab光经过气泡的偏向角为42B介质对a光的折射率大于Ca光的频率小于b光的频率Db光从该介质射向空气的全反射临界角的正弦值为E若a、b两单色光分别通过同一双缝干涉装置,则b光在屏上产生的条纹间距大图3(2)(10分)一列沿x轴传播的简谐横波在t0时刻的波形如图3所示,介质中x6 m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y0.2cos 4t(m)求:该波的传播速度;从t0时刻起,介质中x10 m处的质点Q第一次到达波谷经过的时间答案(1)ADE(2)见解析解析(1)光束在A点的入射角为i,折射角分别为ra、rb,作出光路图如图所示a色光的偏向角为45
6、,而偏向角a2(rai)则ra52.5,由几何知识得,AC弧所对的圆心角为180252.575.CD弧所对的圆心角为3,则AD弧所对的圆心角为78,故rb51,b色光的偏向角为b2(rbi)42,故A正确;介质对a色光的折射率na,故B错误;介质对b色光的折射率nbna,则a光的频率大于b光的频率,故C错误;b色光从介质射向空气的全反射临界角的正弦值sin C,故D正确;a光的折射率大于b光的折射率,a、b两单色光在透明介质中的波长ab,根据条纹间距公式x,故xaxb,故E正确(2)由题图可知,波长24 m,由质点P的振动方程可知,角速度4 rad/s则周期T0.5 s故该波的传播速度v48 m/s若波沿x轴正方向传播,t0时刻,质点Q左侧相邻的波谷在x6 m处该波谷传播到质点Q处时,质点Q第一次到达波谷,经过时间t s若波沿x轴负方向传播,t0时刻,质点Q右侧相邻的波谷在x18 m处该波谷传播到质点Q处时,质点Q第一次到达波谷,经过时间t s.