2020高三物理三轮冲刺：选考题保分练(五)

选考题保分练(五)

33．(1)下列说法正确的是________．

A．蒸发是发生在液体表面和内部的汽化现象

B．水不能浸润蜂蜡

C．在一定温度下，饱和汽的压强是一定的

D．分子间作用力为斥力时，随分子间距离的减小，分子势能增大

E．绝对湿度越大，感觉空气越潮湿

(2)底面积为4S的圆柱形烧杯装有深度为H的某种液体，液体密度为ρ，将一横截面积为S、长度为2H的导热玻璃管竖直向下插入液体中直到玻璃管底部与烧杯底部接触，如图1甲所示．现用厚度不计气密性良好的塞子堵住玻璃管上端如图乙所示．再将玻璃管缓慢竖直上移，直至玻璃管下端即将离开液面如图丙所示．已知大气压强p0＝kρgH，k为常数，g为重力加速度，环境温度保持不变，求图丙烧杯中液面下降的高度Δh及玻璃管内液柱的高度h′.

图1

答案　(1)BCD　(2)(k＋2－)　(k＋2－)

解析　(1)蒸发是发生在液体表面的汽化现象，选项A错误；实验证明，水不能浸润蜂蜡，选项B正确；在一定温度下，饱和汽的压强是一定的，选项C正确；分子间作用力为斥力时，随分子间距离的减小，分子力做负功，则分子势能增大，选项D正确；相对湿度越大，感觉空气越潮湿，选项E错误．

(2)液体在整个过程中体积不变，则由几何关系有： H×4S＝(H－Δh)×4S＋Sh′，解得h′＝4Δh

管内封闭气体发生等温变化，设题图丙中管内封的气体的压强为p′，由玻意耳定律有：p0HS＝p′(2H－h′)S

对管内液体由平衡条件有：p′＋ρgh′＝p0

联立解得：h′＝(k＋2±)

考虑到无论k取何值，h′＝(k＋2±)<2H

即k±<2恒成立，所以式中只能取“－”号，所以h′＝(k＋2－)

故Δh＝＝(k＋2－)．

34．(1)如图2甲所示是一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，质点P刚开始振动，如图乙所示是介质中的另一质点Q的振动图象，则下列说法正确的是______．

图2

A．这列波沿x轴正方向传播

B．这列波的波速是24 m/s

C．质点Q平衡位置的坐标为xQ＝36 m

D．从t＝0时刻开始，经过2.5 s质点Q处在波峰

E．当质点Q处在波峰时，质点P也处在波峰

(2)如图3所示，直角三角形ABC是一个棱镜的截面，∠C＝60°，MN是与棱镜的侧面AC平行的光屏，到AC的距离为L.由两种色光组成的光束宽度为d，垂直于AB射入棱镜．已知棱镜对两种色光的折射率分别为n1和n2，且n1<n2<2，求这束光经过一次折射后照射到光屏MN上的宽度．

图3

答案　(1)ACD　(2)－＋d

解析　(1)由题图乙可知，质点Q刚开始振动时沿y轴负方向，结合题图甲可知质点P在t＝0时刻沿y轴负方向振动，所以这列波沿x轴正方向传播，选项A正确；根据题图甲可知波长λ＝24 m，根据题图乙可知周期为T＝2 s，则v＝＝12 m/s，选项B错误；质点P开始振动后经过Δt＝1 s质点Q开始振动，PQ间的距离xPQ＝v·Δt＝12 m，所以质点Q平衡位置的坐标为xQ＝36 m，选项C正确；距Q点最近的波峰到Q点的水平距离为x＝30 m，所以有t＝＝(2.5＋2n) s，n＝0,1,2,3…，则t＝2.5 s时质点Q第一次出现在波峰，选项D正确；P、Q间的距离等于半个波长，所以当质点Q处在波峰时，质点P处在波谷，选项E错误．

(2)由于棱镜对两种色光的折射率不同，所以光屏上的宽度上边界按折射率小的光计算，下边界按折射率大的光计算，如图所示，

设两种色光在AC面上的入射角为i，由几何关系可知i＝30°，则有

n1＝

解得sin θ1＝n1sin i＝n1 ，n2＝

解得sin θ2＝n2sin i＝n2

设光照到光屏上的宽度为s，则s＝Ltan θ2＋－Ltan θ1

联立解得s＝－＋d.