(二)選考題(共15分)(請(qǐng)考生從給出的3道物理題中任選一題作答，如果多做，則按所做的第一題計(jì)分)
13.導(dǎo)學(xué)號(hào)：82460593[物理——選修3-3](15分)
(2015·大慶三檢，33)(1)(6分)下列說法正確的是________.(填正確答案標(biāo)號(hào)，選對(duì)1個(gè)得3分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得6分;每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)
A.分子間引力隨分子間距離的增大而減小，分子間斥力隨分子間距離的增大而增大
B.分子力減小時(shí)，分子勢(shì)能也一定減小
C.絕熱過程不一定是等溫過程
D.用油膜法估測(cè)分子直徑的實(shí)驗(yàn)中，把用酒精稀釋過的油酸滴在水面上，待測(cè)油酸面擴(kuò)散后又收縮的原因是水面受油酸滴沖擊凹陷后恢復(fù)以及酒精揮發(fā)后液面收縮
E.有無(wú)確定的熔點(diǎn)可以區(qū)分晶體和非晶體
(2)(9分)如圖，在大氣中有一水平放置的固定圓筒，它由a、b和c三個(gè)粗細(xì)不同的部分連接而成，各部分的橫截面積分別為2S、S和S.已知大氣壓強(qiáng)為p0，溫度為T0，兩活塞A和B用一根長(zhǎng)為4l的不可伸長(zhǎng)的輕線相連，把溫度為T0的空氣密封在兩活塞之間，此時(shí)兩活塞的位置如圖所示.現(xiàn)對(duì)被密封的氣體加熱，使其溫度緩慢上升到T.若活塞與圓筒壁之間的摩擦可忽略，此時(shí)兩活塞之間氣體的壓強(qiáng)可能為多少?
解析：(1)A.氣體的內(nèi)能是氣體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子間勢(shì)能之和，故A正確.B.溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，氣體的溫度變化時(shí)，其分子平均動(dòng)能一定隨之改變，而分子間勢(shì)能不一定改變，故B錯(cuò)誤;C.功可以全部轉(zhuǎn)化為熱，根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，在外界的影響下熱量也可以全部轉(zhuǎn)化為功，故C錯(cuò)誤;D.熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體，只有在外界的影響下，熱量才能從低溫物體傳遞到高溫物體，故D正確;E.氣體的壓強(qiáng)是由大量分子對(duì)器壁的碰撞而產(chǎn)生的，它包含兩方面的原因：分子每秒對(duì)器壁單位面積平均碰撞次數(shù)和每一次的平均撞擊力.氣體的溫度降低時(shí)，分子的平均動(dòng)能減小，所以，在壓強(qiáng)不變時(shí)，分子每秒對(duì)器壁單位面積平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而增加，故E正確.
(2)設(shè)加熱前，被密封氣體的壓強(qiáng)為p1，輕線的張力為f，因兩活塞都處在靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)平衡條件可得：
對(duì)活塞A，有：2p0S-2p1S+f=0
對(duì)活塞B，有：p1S-p0S-f=0
由式得：p1=p0
f=0
即被密封氣體的壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)相等，輕線處在拉直的松弛狀態(tài)，
這時(shí)氣體的體積：V1=2S1+S1+S1=4S1
對(duì)氣體加熱時(shí)，被密封氣體溫度緩慢升高，兩活塞一起向左緩慢移動(dòng)，氣體體積增大，壓強(qiáng)保持p1不變，若持續(xù)加熱，此過程會(huì)一直持續(xù)到活塞向左移動(dòng)的距離等于l為止，這時(shí)氣體的體積：
V2=4S1+S1=5S1
設(shè)此時(shí)氣體的溫度為T2，由蓋·呂薩克定律V2T2，
即：=
由得：T2=T0
由此可知，當(dāng)T≤T2=T0時(shí)，氣體的壓強(qiáng)p2=p0
當(dāng)T>T2時(shí)，活塞已無(wú)法移動(dòng)，被密封氣體的體積保持V2不變，
氣體經(jīng)歷一等容升壓過程當(dāng)氣體的溫度為T時(shí)，設(shè)其壓強(qiáng)為p，
由查理定律pT，即有：=
解得：p=p0
即當(dāng)T>T0時(shí)，氣體的壓強(qiáng)為p0
答案：(1)ADE (2)當(dāng)T≤T0，氣體的壓強(qiáng)為：p2=p0;當(dāng)T>T0時(shí)，氣體的壓強(qiáng)為p0
14.導(dǎo)學(xué)號(hào)：82460594[物理——選修3-4](15分)
(2015·寶雞三檢，34)(1)(6分)一條彈性繩子呈水平狀態(tài)， M為繩子中點(diǎn)，兩端P、Q同時(shí)開始上下振動(dòng)，一小段時(shí)間后產(chǎn)生的波形如圖所示，對(duì)于其后繩上各點(diǎn)的振動(dòng)情況，以下判斷正確的是________.(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)給3分，選對(duì)2個(gè)給4分，選對(duì)3個(gè)給6分。每選錯(cuò)一個(gè)扣3分，最低得分為0分)
A.兩列波將同時(shí)到達(dá)中點(diǎn)M
B.兩列波波速之比為12
C.中點(diǎn)M的振動(dòng)總是加強(qiáng)的
D.M點(diǎn)的位移大小在某時(shí)刻可能為零
E.繩的兩端點(diǎn)P、Q開始振動(dòng)的方向相同
(2)(9分)如圖所示，某種透明材料做成的三棱鏡，其橫截面是邊長(zhǎng)為a的等邊三角形，現(xiàn)用一束寬度為a的單色平行光束，以垂直于BC面的方向正好入射到該三棱鏡的AB及AC面上，結(jié)果所有從AB、AC面入射的光線進(jìn)入后恰好全部直接到達(dá)BC面。求：
(i)該材料對(duì)此平行光束的折射率;
(ii)這些直接到達(dá)BC面的光線從BC面折射而出后，如果照射到一塊平行于BC面的屏上形成光斑，則當(dāng)屏到BC面的距離d滿足什么條件時(shí)，此光斑分為兩條?
(1)解析：A.由題意可知，雖然波形不同，但波速相同，由于距離相同，所以兩波同時(shí)到達(dá)M點(diǎn)，故A正確;B.波速由介質(zhì)決定，與波長(zhǎng)和頻率無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤;C.由于波的頻率不同，故兩列波并不能干涉，M點(diǎn)并不是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，故C錯(cuò)誤;D.由于波的頻率不同，故兩列波并不能干涉，M點(diǎn)并不是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，M點(diǎn)的位移大小在某時(shí)刻可能為零，故D正確;E.根據(jù)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向的關(guān)系，P點(diǎn)向上振動(dòng)，Q點(diǎn)也向上振動(dòng)，故E正確.
答案：ADE
(2)解析：()由于對(duì)稱性，考慮從AB面入射的光線，這些光線在棱鏡中是平行于AC面的，由對(duì)稱性和幾何知識(shí)可得，光線進(jìn)入AB面時(shí)的入射角α和折射角β分別為：α=60°，β=30°
則材料的折射率為：n==
()如圖O為BC中點(diǎn)，緊靠B點(diǎn)從BC面射出的光線與直線AO交于D，由圖可知：當(dāng)光屏放在D點(diǎn)右側(cè)時(shí)，根據(jù)對(duì)稱性，光屏上形成兩條光斑由幾何關(guān)系有：OD=tan α=a
所以當(dāng)光屏到BC距離d超過a時(shí)，光斑分為兩條.
答案：();()a
15.導(dǎo)學(xué)號(hào)：82460595[物理——選修3-5](15分)
(2015·衡水高三調(diào)，35)(1)(6分)甲、乙兩種金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率間的關(guān)系分別如圖中的a、b所示。下列判斷正確的是________.(填正確答案標(biāo)號(hào).選對(duì)1個(gè)給3分，選對(duì)2個(gè)給4分，選對(duì)3個(gè)給6分.每選錯(cuò)一個(gè)扣3分，最低得分為0分)
A.圖線a與b不一定平行
B.乙金屬的極限頻率大于甲金屬的極限頻率
C.改變?nèi)肷涔鈴?qiáng)度不會(huì)對(duì)圖線a與b產(chǎn)生任何影響
D.圖線a與b的斜率是定值，與入射光和金屬材料均無(wú)關(guān)系
E.甲、乙兩種金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，若光電子的最大初動(dòng)能相同，甲金屬的入射光頻率大
(2)(9分)如圖甲所示，物塊A、B的質(zhì)量分別是mA=4.0 kg和mB=3.0 kg.用輕彈簧拴接，放在光滑的水平地面上，物塊B右側(cè)與豎直墻相接觸。另有一物塊C從t=0時(shí)以一定速度向右運(yùn)動(dòng)，在t=4 s時(shí)與物塊A相碰，并立即與A粘在一起不再分開，物塊C的vt圖象如圖乙所示.求：
物塊C的質(zhì)量?
B離開墻后的運(yùn)動(dòng)過程中彈簧具有的最大彈性勢(shì)能Ep?
解析：(1)AD.根據(jù)光電效應(yīng)方程知Ekm=hν-W0=hν-hν 0，圖線的斜率表示普朗克常量，根據(jù)圖線斜率可得出普朗克常量，因此a與b一定平行，且兩斜率是固定值，與入射光和金屬材料皆無(wú)關(guān)系，故A錯(cuò)誤，D正確;B.橫軸截距表示最大初動(dòng)能為零時(shí)的入射光頻率，此時(shí)的頻率等于金屬的極限頻率，由圖可知乙金屬的極限頻率大，故B正確;C.縱截距對(duì)應(yīng)ν=0的時(shí)候，此時(shí)縱截距就是逸出功的相反數(shù)，根據(jù)W0=hν 0可求出，與入射光強(qiáng)度無(wú)關(guān)，故C正確;E.根據(jù)光電效應(yīng)方程：Ekm=hν-W0，知光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)，頻率越高，光電子的最大初動(dòng)能越大，但不是成正比，故E錯(cuò)誤.
(2)由圖知，C與A碰前速度為：v1=9 m/s，碰后速度為：v2=3 m/s，C與A碰撞過程動(dòng)量守恒，以C的初速度反方向?yàn)檎较�，由�?dòng)量守恒定律得：mCv1=(mA+mC)v2 解得：mC=2 kg
12 s末B離開墻壁，之后A、B、C及彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量和機(jī)械能守恒，且當(dāng)AC與B速度v4相等時(shí)彈簧彈性勢(shì)能最大，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，有：(mA+mC)v3=(mA+mB+mC)v4
根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有：(mA+mC)v=(mA+mB+mC)v+Ep
解得：Ep=9 J
答案：(1)BCD (2)2 kg;9 J
