选考题专练(一)(限时：10分钟)[选修3－3](15分)33．(1)(5分)下列说法中正确的是________．A．机械能不可能全部转化为内能，内能也无法全部用来做功从而转化为机械能B．将两个分子由距离极近移动到相距无穷远处的过程中，它们的分子势能先减小后增大C．当气体分子间的作用力表现为引力时，若气体等温膨胀，则气体对外做功且内能增大D．液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，所以液体存在表面张力E．单位时间内气体分子对容器壁单位面积碰撞的次数减少，气体的压强一定减小(2)(10分)如图1所示，两竖直且正对放置的导热汽缸底部由细管道(体积忽略不计)连通，两活塞a、b(厚度不计)用刚性轻杆相连，可在两汽缸内无摩擦地移动．上、下两活塞的横截面积分别为S1＝10cm2、S2＝20cm2，两活塞总质量为M＝5kg，两汽缸高度均为H＝10cm.两汽缸与细管道内封闭有一定质量的理想气体，系统平衡时活塞a、b到缸底部距离均为L＝5cm.已知大气压强p0＝1.0×105Pa，环境温度T0＝300K，取重力加速度g＝10m/s2.图1①若缓慢升高环境温度，使一活塞缓慢移到对应汽缸的底部，求此时环境的温度．②若保持温度不变，用竖直向下的力缓慢推活塞b，直到活塞b4\n到达汽缸底部，求此过程中推力的最大值．答案 (1)BCD (2)①400K ②75N解析 (1)机械能可以全部转化为内能，内能无法全部用来做功从而转化为机械能，故A错误；将两个分子由距离极近移动到相距无穷远的过程中，分子力先是斥力后是引力，分子力先做正功后做负功，分子势能先减小后增大，故B正确；当气体分子间的作用力表现为引力时，若气体等温膨胀，气体分子间距离变大，分子引力做负功，分子势能增加，气体内能增加，同时由于气体体积增大，气体要对外界做功，故C正确；液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，则液体表面分子间表现为相互吸引，所以存在表面张力，故D正确；气体的体积增大，单位时间内气体分子对容器壁单位面积的碰撞次数减少，如果温度升高，气体分子撞击器壁的速率增大，对器壁的压力增大，气体的压强可能增大、可能减小也可能不变，故E错误．(2)①汽缸内气体压强不变，温度升高，气体体积变大，故活塞向上移动由盖－吕萨克定律有：＝解得：T＝400K②设向下推动的距离为x时，气体压强为p由平衡条件得：p0S1＋pS2＝Mg＋p0S2＋pS1＋F当F＝0时，可得初始状态气体压强p1＝1.5×105Pa缓慢向下推活塞b的过程，温度不变由玻意耳定律得：p(LS1＋xS1＋LS2－xS2)＝p1(LS1＋LS2)联立以上各式得：F＝＝(0≤x≤5cm)当x＝5cm时，F最大，Fm＝75N.[选修3－4](15分)34．(1)(5分)如图2所示，在透明均匀介质内有一球状空气泡，一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入气泡，A为入射点，之后a、b光分别从C点、D点射向介质．已知光束在A点的入射角i＝30°，a光经过气泡的偏向角θ＝45°，CD弧所对圆心角为3°，则下列说法中正确的是________．图24\nA．b光经过气泡的偏向角为42°B．介质对a光的折射率大于C．a光的频率小于b光的频率D．b光从该介质射向空气的全反射临界角的正弦值为E．若a、b两单色光分别通过同一双缝干涉装置，则b光在屏上产生的条纹间距大图3(2)(10分)一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0时刻的波形如图3所示，介质中x＝6m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y＝0.2cos4πt(m)．求：①该波的传播速度；②从t＝0时刻起，介质中x＝10m处的质点Q第一次到达波谷经过的时间．答案 (1)ADE (2)见解析解析 (1)光束在A点的入射角为i，折射角分别为ra、rb，作出光路图如图所示．a色光的偏向角为45°，而偏向角θa＝2(ra－i)则ra＝52.5°，由几何知识得，AC弧所对的圆心角为180°－2×52.5°＝75°.CD弧所对的圆心角为3°，则AD弧所对的圆心角为78°，故rb＝＝51°，b色光的偏向角为θb＝2(rb－i)＝42°，故A正确；介质对a色光的折射率na＝＝<＝，故B错误；介质对b色光的折射率nb＝＝<na，则a光的频率大于b光的频率，故C错误；4\nb色光从介质射向空气的全反射临界角的正弦值sinC＝＝，故D正确；a光的折射率大于b光的折射率，a、b两单色光在透明介质中的波长λa<λb，根据条纹间距公式Δx＝λ，故Δxa<Δxb，故E正确．(2)①由题图可知，波长λ＝24m，由质点P的振动方程可知，角速度ω＝4πrad/s则周期T＝＝0.5s故该波的传播速度v＝＝48m/s②若波沿x轴正方向传播，t＝0时刻，质点Q左侧相邻的波谷在x＝－6m处该波谷传播到质点Q处时，质点Q第一次到达波谷，经过时间t＝＝s若波沿x轴负方向传播，t＝0时刻，质点Q右侧相邻的波谷在x＝18m处该波谷传播到质点Q处时，质点Q第一次到达波谷，经过时间t′＝＝s.4
