适用于老高考旧教材2024版高考物理二轮复习题型专项练选考题三（附解析）

选考题专项练(三)请在下面的选修3-3和选修3-4模块中任选一个模块作答。选修3-3(1)(2023四川绵阳模拟)一定质量的理想气体发生状态变化,其压强p随热力学温度T变化的图像如图所示,气体从状态a开始,经历了a→b→c→d→a的过程,abcd为平行四边形,ab与T轴平行,bc边反向延长线通过坐标原点O。下列说法正确的是　　　　。 A.从a到b,气体体积减小B.从b到c,气体体积增大C.从a到c,气体放出热量D.从c到d气体对外做的功大于从a到b外界对气体做的功E.从c到d气体对外做的功等于从a到b外界对气体做的功(2)(2023河南焦作模拟)如图甲所示,一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置,管长为L,管里一段长13L的水银柱封住一段长13L的气柱,温度为T0,大气压强为p0。若13L水银柱产生的压强为p0。(ⅰ)现通过升高气体温度,使水银柱上端恰好到达管口,则气体温度应升为多少?(ⅱ)如图乙所示,保持气体温度不变,在管口加一个厚度、重力均不计的活塞,给活塞加一个向下的力,使活塞缓慢向下移动,当水银柱下降16L时,活塞下降的距离为多少?选修3-4(1)(2023福建厦门模拟)图甲表示一列简谐横波在t=1s时的波形,图乙是该列波中的质点P的振动图像,由甲、乙两图中所提供的信息可知该波的传播速度为　　　　m/s,该列波的传播方向为　　　　　　　　　(选填“沿x轴正方向”或“沿x轴负方向”)。  (2)(2023黑龙江大庆一模)如图所示,三棱镜的横截面为等腰三角形,顶角θ=30°,左侧面上的A点到顶点的距离为L,一光线从A点以入射角i=45°射入棱镜,折射后到达右侧面上的B点(图中未画出)。三棱镜对该光线的折射率n=2,光在真空中的传播速度大小为c。求:(ⅰ)该光线从A点射入棱镜的折射角r;(ⅱ)该光线从A点传播到B点的时间t。 选考题专项练(三)选修3-3答案(1)ACE(2)(ⅰ)2T0　(ⅱ)718L解析(1)从a到b,压强不变,根据VaTa=VbTb,温度降低,体积减小,A正确;从b到c,为等容变化,则气体的体积不变,B错误;从a到c,温度减小,则ΔU<0,从a到c,根据pVT=C,体积变小,外界对气体做正功,即W>0,根据热力学第一定律ΔU=W+Q,可知Q<0,气体放出热量,C正确;从c到d,气体的体积增大,外界对气体做负功,即W1=pc(Vd-Vc),根据pVT=C,则W1=pc(Vd-Vc)=C(Td-Tc),从a到b,气体的体积减小,外界对气体做正功,W2=pa(Va-Vb),即W2=pa(Vd-Vc)=C(Ta-Tb),因为Td-Tc=Ta-Tb,故从c到d气体对外做的功等于从a到b外界对气体做的功,D错误,E正确。(2)(ⅰ)气柱发生等压变化,由盖-吕萨克定律得13LST0=23LST2解得T2=2T0。(ⅱ)下气柱发生等温变化,下气柱初状态的气压为p下1=p0+p水银=2p0由玻意耳定律得(p0+p水银)·13LS=p下2·16LS解得p下2=4p0对上部气体有p上2=3p0对上部气体由玻意耳定律得p0·13LS=3p0·h上2S解得h上2=19L则活塞下移距离为d=13L-19L+16L=718L。选修3-4答案(1)0.5　沿x轴正方向(2)(ⅰ)30°　(ⅱ)2L2c解析(1)由题图甲可得波长λ=100cm=1m,由题图乙可得周期T=2s,则波速为v=λT=12m/s=0.5m/s,根据题图乙可知t=1s时,质点P在平衡位置向下振动,根据波的平移可知波沿x轴正方向传播。(2)(ⅰ)根据题意,可画出光路如图所示,根据折射定律有n=sinisinr解得r=30°。 (ⅱ)根据上图,由几何关系可知,此时折射光线恰好与右侧面垂直,A、B两点间的距离x=Lsinθ该光线在三棱镜中传播的速度大小v=cn光线从A点传播到B点的时间t=xv解得t=2L2c。