金版教程 大二轮· 物理(创新版)
选做题专练(一)
1.[选修3-3](15分)
(1)(2024·江苏南京、盐城高三第三次调研)(5分)某同学做“用油膜法估测分子的大小”的实验。已知每2500 mL油酸酒精溶液中含有纯油酸1 mL,用注射器测得每100滴这样的溶液为1 mL,把一滴这样的溶液滴入撒有痱子粉的盛水浅盘里,把玻璃板盖在浅盘上并描画出油酸膜轮廓,如图所示。图中正方形小方格的边长为1 cm,则油酸膜的面积为________ cm2,油酸分子的直径大小d=________ m(保留一位有效数字)。
(2)(2024·福建省三明市检测)(10分)如图,容积为V的密闭导热氮气瓶,通过单向阀门K(气体只能进入容器,不能流出容器)与一充气装置相连接。开始时气瓶存放在冷库内,瓶内气体的压强为0.9p0,温度与冷库内温度相同,现将气瓶移至冷库外,稳定后瓶内气体压强变为p0,再用充气装置向瓶内缓慢充入氮气共45次。已知V
每次充入的气体压强为p0,体积为15,温度为27 ℃。设冷库外的环境温度保持27 ℃不变。求:
(ⅰ)冷库内的温度;
(ⅱ)充气结束后,瓶内气体压强。
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【参考答案】(1)40(40±2均可) 1×10-9 (2)(ⅰ)270 K(或-3 ℃) (ⅱ)4p0
【试题解析】(1)数出方格纸中被实线圈起来的部分的格数为40,可知油酸膜11
的面积约为40 cm2;一滴溶液纯油酸的体积V=100×2500 cm3,所以油酸分子的V
直径d=S=
1
cm=1×10-7 cm=1×10-9 m。
100×2500×40
(2)(ⅰ)因气瓶导热,瓶内气体温度与所处环境温度相同,设存于冷库中时,瓶内气体压强为p1,温度为T1,移至库外后,瓶内气体压强为p2,温度为T2=300 K,
p1p2
由查理定律,有:T=T
1
2
代入数据得:T1=270 K 即冷库温度为270 K或-3 ℃。
V
(ⅱ)充气前,瓶内气体及所充入的气体,压强为p2,总体积:V2=V+45×15=4V 设充气后,气体压强为p3,体积为V3=V 气体温度不变,由玻意耳定律,有:p2V2=p3V3 代入题给数据得:p3=4p0。 2.[选修3-4](15分)
(1)(2024·四川成都二诊)(5分)图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,图乙为介质中x=2 m处的质点P的振动图象。下列说法正确的是________。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.波沿x轴负方向传播 B.波速为20 m/s
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C.t=0.15 s时刻,质点P的位置坐标为(5 m,0) D.t=0.15 s时刻,质点Q的运动方向沿y轴负方向
E.t=0.15 s时刻,质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离 (2)(2024·南昌市三模)(10分)如图所示,平静湖面岸边的垂钓者,眼睛恰好位于岸边P点正上方0.9 m的高度处,浮标Q离P点0.9 m远,鱼饵灯M在浮标正前方1.8 m处的水下,垂钓者发现鱼饵灯刚好被浮标挡住,已知水的折射率n=2,求:
(ⅰ)鱼饵灯离水面的深度;
(ⅱ)鱼饵灯缓慢竖直上浮,当它离水面多深时,鱼饵灯发出的光恰好无法从水面PQ间射出。
【参考答案】(1)BDE (2)(ⅰ)1.83 m (ⅱ)1.8 m
【试题解析】(1)由乙图读出,t=0时刻质点P的速度向下,则由波形平移法可知,这列波沿x轴正方向传播,故A错误;由甲图知,这列波的波长λ=4 m,由乙图λ4
读出,该波的周期T=0.2 s,则波速为v=T=0.2 m/s=20 m/s,故B正确;图示时刻3
P点沿y轴负方向运动,t=0.15 s=4T,质点P恰好到达正方向最大位移处,则其坐标位置为(2 m,20 cm),故C错误;这列波沿x轴正方向传播,在t=0时刻Q向上运3动;经过4T后Q点正从平衡位置向负方向最大位移处运动,所以运动的方向向下,故D正确;由C与D项的分析可知,在t=0.15 s时刻质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离,故E正确。