2023版高考物理创新设计二轮复习讲义选考增分练(四)

这是一份2023版高考物理创新设计二轮复习讲义选考增分练(四)，共4页。试卷主要包含了[物理——选修3–3]，[物理——选修3–4]，3 s时质点Q的位移等内容，欢迎下载使用。
选考增分练(四)(时间：10分钟)33.[物理——选修3–3](15分)(1)(5分)V－T图象如图1所示，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③到达状态d。则：过程①中，气体压强________(选填“增大”“减小”或“不变”)；过程②中，气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数________(选填“增加”“减少”或“不变”)；过程③中，气体________(选填“对外界放热”“从外界吸热”或“既不吸热也不放热”)。图1图2(2)(10分)如图2，一竖直放置的汽缸上端开口，汽缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计它们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0。现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体，直至活塞刚好到达b处。求此时汽缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功(重力加速度大小为g)。答案　(1)增大　减少　从外界吸热(2)T0　(p0S＋mg)h解析　(1)由题图可知，过程①中，体积不变，气体发生等容变化，温度升高，故压强增大；由图可知，过程②中，根据理想气体状态方程有＝C变形得V＝T，即V－T图线是一条过原点的等压直线，故过程②中，压强一直不变，气体发生等压变化，气体体积增大，则分子数密度减小，温度升高，则分子平均动能增大，而气体的压强取决于分子数密度和平均动能，故与b状态相比，c状态的气体分子在单位时间内对容器壁单位面积撞击的次数减少；由图可知，过程③中，温度不变，发生等温变化，理想气体的内能只与温度有关，故此过程内能不变。现体积增大，气体对外做功，减少内能，故为保持内能不变，所以气体要从外界吸热。(2)开始时活塞位于a处，加热后，汽缸中的气体先经历等容过程，直至活塞开始运动。设此时汽缸中气体的温度为T1，压强为p1，根据查理定律有＝，根据力的平衡条件有p1S＝p0S＋mg，联立可得T1＝T0，此后，汽缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达b处，设此时汽缸中气体的温度为T2；活塞位于a处和b处时气体的体积分别为V1和V2。根据盖－吕萨克定律有＝，式中V1＝SH；V2＝S(H＋h)，联立以上各式解得T2＝T0从开始加热到活塞到达b处的过程中，汽缸中的气体对外做的功为W＝(p0S＋mg)h。34.[物理——选修3–4](15分)(1)(5分)为帮助图3(a)所示在井底正中央“坐井观天”的青蛙拓宽视野，某同学设计了图(b)所示的方案，在＝的圆柱形井中注满透明液体。该方案中：图3①注入液体的折射率________(选填“较大”或“较小”)时，观察范围较大；②当注入液体的折射率大于________时，观察范围不再增大；③若注入的液体是折射率为1.33的水，则青蛙的观察范围为________(可能用到的三角函数值：sin 70°＝0.94，cos 70°＝0.34)。(2)(10分)一列沿x轴负方向传播的简谐横波，在t＝0时刻的波形图如图4所示，此时坐标为(1，0)的质点刚好开始振动，P质点的坐标为(3，0)。在t1＝0.6 s时刻，P质点首次位于波峰位置，Q点的坐标是(－3，0)。求：图4(ⅰ)这列波的传播速度；(ⅱ)t2＝2.3 s时质点Q的位移。答案　(1)①较大　②　③140°(2)(ⅰ)0.05 m/s　(ⅱ)－2 cm解析　(1)①如图所示观察范围越大，则θ越大，根据折射定律n＝可知，注入液体的折射率较大时，观察范围较大。②根据＝，可得＝，得h＝R，则tan α＝1，解得α＝45°，当θ＝90°时，有n＝＝，故当注入液体的折射率大于时，观察范围不再增大；③若折射率n＝1.33时，则sin θ＝nsin 45°＝0.94，可得θ＝70°，则观察范围为2θ＝140°。(2)(ⅰ)由图示波形图可知，这列波的波长λ＝4 cm＝0.04 m波沿x轴负方向传播，根据波形平移法知t＝0时刻P点向下振动，t1＝0.6 s时，首次到达波峰位置，由此可知T＝0.6 s，则得T＝ 0.8 s，所以波速为v＝＝ m/s＝0.05 m/s。(ⅱ)波传播到Q的时间为t3＝＝ s质点Q的振动方程y＝Asin ω(t2－t3)cm＝4sin ω(2.3－0.8) cm，周期ω＝质点Q的位移为y＝Asin t＝4sin π cm＝－2 cm。