《2019届高三物理二轮复习专题七：《选考部分3-3、3-4》训练（带答案及详解）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019届高三物理二轮复习专题七：《选考部分3-3、3-4》训练（带答案及详解）（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 振动和波、光学专题训练 一、选择题(五个选项中,有三个是正确的)。 1.关于电磁波,下列说法正确的是 。 A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关 B.周期性变化的电场和磁场可以相互激发,形成电磁波 C.电磁波在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直 D.利用电磁波传递信号可以实现无线通信,但电磁波不能通过电缆、光缆传输 E.电磁波可以由电磁振荡产生,若波源的电磁振荡停止,则空间的电磁波随即消失 解析 电磁波在真空中的传播速度为光速,与频率无关,A 项正确。根据电磁波的产生条件可知 B 项正确。电磁波为横波,传播 方向与电场强度、磁感应强度均垂直,C 项正确。电磁波
2、可以在真空中传播,也可以在介质中传播,因此也能通过电缆、光缆传输,D 项错误。电磁波是一种能量传播方式,若波源的电磁振荡停止,则不再产生新的电磁波,但空间的电磁波仍将继续传播下去,E 项错误。 答案 ABC 2.在双缝干涉实验中,用绿色激光照射在双缝上,在缝后的屏幕上显示出干涉图样。若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距,可选 用的方法是 。 A.改用红色激光 B.改用蓝色激光 C.减小双缝间距 2 D.将屏幕向远离双缝的位置移动 E.将光源向远离双缝的位置移动 解析 在双缝干涉实验中相邻亮条纹的间距 x= ,因此要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距可减小双缝间的距离,增大屏 l d 幕与双缝的距
3、离,换用波长更长或频率更小的光作光源。故 A、C、D 三项正确。 答案 ACD 3.如图所示,一列向左传播的横波t时刻的波形用实线表示,经 t=0.2 s 时刻的波形用虚线表示,已知该波的波长=2 m,下列说法 正确的是 。 A.该波周期的最大值为 2 s B.该波周期的最大值为 s 2 9 C.该波波速的最小值为 1 m/s D.该波波速的最小值为 9 m/s E.该波遇到直径r=2 m 的障碍物时会发生明显的衍射现象 解析 该波向左传播,则传播的距离 x=n+(-0.2) m=(2n+1.8) m(n=0,1,2,),又因为 t=0.2 s,所以波的传播速度 v= m/s(n=0,1,2,
4、),故周期T= = s(n=0,1,2,),当n=0 时,该波的周期最大,最大周期Tmax= s,最小波速 x t(10n + 9) v 2 10n + 9 2 9 3 vmin=9 m/s,B、D 两项正确,A、C 两项错误;该波遇到直径r=2 m 的障碍物时,因为波长与障碍物尺寸相差不大,所以会发生明显的 衍射现象,E 项正确。 答案 BDE 4.如图所示,在xOy平面内有一沿x轴正方向传播的简谐横波,波速v=2 m/s,振幅A=10 cm,频率f=0.5 Hz。在t=0 时刻,P点位 于其平衡位置上方最大位移处,则关于平衡位置距P点平衡位置为 x=2 m 的Q点的说法正确的是 。 A.在
5、t=0.5 s 时的位移是 10 cm B.在t=0.5 s 时的速度最大 C.在t=0.5 s 时的速度向下 D.在t=0.5 s 时的加速度为零 E.在 00.5 s 时间内的路程是 10 cm 解析 波速v=2 m/s,频率f=0.5 Hz,则波长= =4 m,周期T= =2 s,则P、Q两点的平衡位置间的距离 x=,两点的振动情 v f 1 f 2 况相反,在t=0 时刻,P点位于其平衡位置上方最大位移处,Q点位于其平衡位置下方最大位移处,经过t=0.5 s,也就是 ,Q点回到平衡 T 4 位置,此时位移为零,速度最大,方向向上,加速度为零,00.5 s 时间内Q点运动的路程等于振幅A
6、=10 cm,B、D、E 三项正确,A、C 两项错误。 答案 BDE 4 5.如图所示,一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖,其在玻璃砖底面上的入射角为,经折射后射出a、b两束光线,则 。 A.在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度 B.在真空中,a光的波长小于b光的波长 C.玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率 D.若改变光束的入射方向使角逐渐变大,则折射光线a先消失 E.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距 解析 利用n=,由图及光的可逆性可知a1b1,a2=b2,可知nanb,C 项错误。同一介质中,折射率越大,频率越大,波长
7、sin 1 sin 2 越小,发生全反射的临界角越小,B、D 两项正确。又n=,则var0时,分子力表现为引力,随着分子间距 离的增大,分子间的作用力先增大后减小,分子力做负功,分子势能增大,C 项错误。气体的压强是由气体分子对容器器壁的碰撞而产 生的,D 项正确。气体在绝热过程时,Q=0;向真空自由膨胀时,对外做功为零,根据热力学第一定律 U=W+Q可知,内能不变,E 项错 误。 答案 ABD 3.根据下列选项中的已知物理量,可以估算出物体的分子平均体积的是 。 A.阿伏加德罗常数、某气体的摩尔质量和密度 B.阿伏加德罗常数、某固体的摩尔质量和密度 C.阿伏加德罗常数、某液体的摩尔体积 D.
8、阿伏加德罗常数、某气体的摩尔体积 E.阿伏加德罗常数、某液体的摩尔质量和密度 14 解析 对于固体和液体来说,摩尔体积除以阿伏加德罗常数近似等于分子的体积,即V分子,但对气体来说用此公式求出的 Vmol NA 只是平均每个分子占据的体积,远大于气体分子自身的体积,A、D 两项错误;固体(或液体)的摩尔质量与密度的比值等于固体(或液体)的 摩尔体积,B、C、E 三项正确。 答案 BCE 4.关于液体和固体的性质,下列说法正确的是 。 A.晶体或非晶体是相对的,它们有的在一定条件下可以相互转化 B.固态铜熔化时,虽然温度是不变的,但内能是增加的 C.露珠呈球形,是因为露珠呈各向同性 D.空气的相对
9、湿度越小,空气中水蒸气的压强越接近同一温度时水的饱和汽压 E.液体表面层中分子的分布比液体内部稀疏 解析 晶体和非晶体在适当条件下可以相互转化,A 项正确;固态铜是晶体,而晶体在熔化时,温度不变,虽然分子平均动能不变, 但熔化时吸收来的热量用以破坏内部结构,增加分子势能,即内能是增加的,B 项正确;空气的相对湿度越小,空气中水蒸气的压强越远 离同一温度时水的饱和汽压,D 项错误;液体表面层中分子的分布比液体内部稀疏,分子间表现为引力,这就是表面张力,露珠呈球形就 是这个道理,C 项错误,E 项正确。 答案 ABE 5.关于晶体和非晶体,下列说法正确的是 。 A.金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体
10、 B.晶体内部物质微观粒子(分子、原子或离子)的排列是有规则的 15 C.一个固体球,如果沿其各条直径方向的导电性不同,则该球一定是单晶体 D.液晶分子的排列不稳定,外界条件的微小变动都会引起液晶分子排列的变化 E.晶体熔化时要不断吸收热量,分子平均动能增大 解析 金刚石、食盐和水晶是晶体,玻璃是非晶体,A 项错误;晶体内部物质微观粒子(分子、原子或离子)的排列是有规则的,非 晶体内部物质微观粒子的排列是不规则的,B 项正确;多晶体和非晶体都显示各向同性,只有单晶体显示各向异性,C 项正确;液晶分子 排列不稳定,容易发生变化,D 项正确;晶体熔化时要不断吸收热量,但温度保持不变,可知分子平均动
11、能不变,E 项错误。 答案 BCD 6.锅炉中的水沸腾后,从锅底不断生成气泡并上升到水面后破裂。不考虑气泡中气体分子的势能,气泡在上升过程中,下列说法正确 的是 。 A.由于分子斥力的作用,气泡膨胀 B.气体组成的系统的熵增加 C.气体一定会吸收热量 D.每个气体分子的动能都不变 E.单位时间内碰撞气泡壁单位面积的气体分子数减少 解析 气泡膨胀的原因是气泡上升过程中水的压强减小,而不是分子斥力的作用,A 项错误;气体膨胀是自发进行的,而自发进行 的过程都是向系统的熵增加的方向发展的,B 项正确;气体膨胀对外做功,温度不变,分子平均动能不变,根据热力学第一定律可知,气体 一定吸收热量,C 项正确
12、;沸水温度保持不变,所以气体分子的平均动能不变,但是单个分子的动能可能会发生变化,D 项错误;气泡内气 体压强是由气体分子的频繁碰撞气泡壁产生的,气泡上升过程中温度不变,可知单个分子碰撞气泡壁的平均作用力不变,但是压强减 小,说明单位时间内碰撞气泡壁单位面积的气体分子数减少,E 项正确。 16 答案 BCE 二、非选择题 7.如图所示,左侧连有一横截面积为S的大活塞的汽缸A通过细导管(容积可忽略)与汽缸B相连,导管里面有一绝热活塞(质量可忽 略)。大气压强为p0,大活塞的重力为p0S,它到A汽缸底部的距离为L。两汽缸内封闭温度为 27 的同种理想气体。现将整个装 1 3 置沿顺时针方向缓慢转过
13、 90,为使细导管中绝热活塞位置不变,需要给汽缸B加热,忽略一切摩擦。求: (1)汽缸A中活塞下降的距离d。 (2)汽缸B中气体的温度TB。 解析 (1)旋转前后,汽缸A中的压强分别为 pA=p0,pA=p0+ p0= p0 1 3 4 3 对汽缸A根据玻意耳定律有pALS=pALS 汽缸A中活塞下降的距离d=L-L 解得d=。 L 4 (2)对汽缸B中气体进行分析,初、末状态压强分别为 pB=pA=p0,pB=pA= p0 4 3 17 根据查理定律有= pB TB pB TB 解得TB=400 K=127 。 答案 (1) (2)127 L 4 8.如图所示,上端开口的绝热圆柱形汽缸竖直放
14、置在水平地面上,汽缸内部被质量为m的导热性能良好的活塞A和质量也为m的绝 热活塞B分成高度相等的三个部分,下边两部分封闭有理想气体P和Q,两活塞均与汽缸接触良好,活塞厚度不计,忽略一切摩擦。汽 缸下面有加热装置,初始状态温度均为T0,汽缸的截面积为S,外界大气压强为且不变。现对气体Q缓慢加热,求: mg S (1)当活塞A恰好到达汽缸上端时,气体Q的温度。 (2)在活塞A上再放一个质量为m的物块C,继续给气体Q加热,当活塞A再次到达汽缸上端时,气体Q的温度。 解析 (1)设Q开始的体积为V1,在活塞A恰好到达汽缸上端的过程中气体Q做等压变化,体积变为 2V1,气体Q的温度变为 T1,有 = V
15、1 T0 2V1 T1 解得T1=2T0。 (2)设放上C继续加热气体Q到A再次到达汽缸上端时P的体积为V2,气体P做等温变化,有 18 V1=V2 (p0+ mg S )(p0+ 2mg S ) 又p0= mg S 联立解得V2= V1 2 3 此时Q的体积V3=3V1-V2= V1 7 3 设此时气体Q的温度为T,由理想气体状态方程得 = (p0+ 2mg S )V1 T0 (p0+ 3mg S ) 7 3V1 T 解得T=T0。 28 9 答案 (1)2T0 (2)T0 28 9 9.如图所示,可自由活动的绝热活塞将密封的圆筒形绝热汽缸分隔成A、B两部分,活塞与汽缸顶部有一弹簧相连,在A
16、、B内各有一 定质量的理想气体,A的体积为B的体积的 2 倍,两部分的压强均为p0,温度都为T0。活塞的面积为S,重力为mg= p0S。现对B部 1 3 分气体进行加热,当两部分气体体积相等时,弹簧恰好无形变。求此时B部分气体的温度。 解析 A部分气体做等温变化,设汽缸的总体积为 3V,A部分气体压强变为pA,根据玻意耳定律得 19 p02V=pAV 3 2 解得pA= p0 4 3 设B部分气体温度升高到TB,压强变为pB,由理想气体状态方程得 = p0V T0 pB 3 2V TB 温度升高后对于活塞受力分析有 pBS=pAS+mg= p0S 5 3 联立解得TB= T0。 5 2 答案 T0 5 2 10.如图所示,竖直放置、粗细均匀且足够长的 U 形玻璃管与容积V0=8 cm3的金属球形容器连通,用 U 形玻璃管中的水银柱封闭一 定质量的理想气体。当环境温度t1=27 时,U 形玻璃管右侧水
