高考物理選考題專(zhuān)練(選修3－3)

近四年全國(guó)Ⅰ卷選考題涉及的考點(diǎn)與內(nèi)容年份3－33－42013分子力、氣體實(shí)驗(yàn)定律簡(jiǎn)諧橫波、折射定律、全反射2014熱力學(xué)定律、物態(tài)變化、氣體實(shí)驗(yàn)定律簡(jiǎn)諧橫波圖象、折射定律、全反射2015晶體與非晶體、氣體實(shí)驗(yàn)定律雙縫干涉實(shí)驗(yàn)、波的傳播規(guī)律2016(乙卷)熱力學(xué)定律、球形液體附加壓強(qiáng)為載體的理想氣體狀態(tài)方程的考察水面波、光的折射定律、光的全反射命題形式年份3－33－42013選擇題計(jì)算題(2問(wèn))選擇題計(jì)算題(2問(wèn))2014選擇題計(jì)算題(1問(wèn))選擇題計(jì)算題(2問(wèn))2015選擇題計(jì)算題(2問(wèn))填空題計(jì)算題(2問(wèn))2016(乙卷)選擇題計(jì)算題(2問(wèn))選擇題計(jì)算題(2問(wèn))例題展示(1)(2016·全國(guó)乙卷·33(1))(5分)關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說(shuō)法正確的是____.(填正確答案標(biāo)號(hào).選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分.每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)A.氣體吸熱后溫度一定升高B.對(duì)氣體做功可以改變其內(nèi)能C.理想氣體等壓膨脹過(guò)程一定放熱D.熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體E.如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間也必定達(dá)到熱平衡(2)(2016·全國(guó)乙卷·33(2))(10分)在水下氣泡內(nèi)空氣的壓強(qiáng)大于氣泡表面外側(cè)水的壓強(qiáng)，兩壓強(qiáng)差Δp與氣泡半徑r之間的關(guān)系為Δp＝eq\f(2σ,r)，其中σ＝0.070N/m.現(xiàn)讓水下10m處一半徑為0.50cm的氣泡緩慢上升.已知大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，重力加速度大小g＝10m/s2.(ⅰ)求在水下10m處氣泡內(nèi)外的壓強(qiáng)差；(ⅱ)忽略水溫隨水深的變化，在氣泡上升到十分接近水面時(shí)，求氣泡的半徑與其原來(lái)半徑之比的近似值.解析(1)氣體內(nèi)能的改變?chǔ)＝Q＋W，故對(duì)氣體做功可改變氣體內(nèi)能，B選項(xiàng)正確；氣體吸熱為Q，但不確定外界做功W的情況，故不能確定氣體溫度變化，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；理想氣體等壓膨脹，W<0，由理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C，p不變，V增大，氣體溫度升高，內(nèi)能增大，ΔU>0，由ΔU＝Q＋W，知Q>0，氣體一定吸熱，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；由熱力學(xué)第二定律，D選項(xiàng)正確；根據(jù)熱平衡性質(zhì)，E選項(xiàng)正確.(2)(ⅰ)由公式Δp＝eq\f(2σ,r)得Δp＝eq\f(2×0.070,5×10－3)Pa＝28Pa水下10m處氣泡內(nèi)外的壓強(qiáng)差是28Pa.(ⅱ)氣泡上升過(guò)程中做等溫變化，由玻意耳定律得p1V1＝p2V2 ①其中，V1＝eq\f(4,3)πreq\o\al(

3,1) ②V2＝eq\f(4,3)πreq\o\al(

3,2) ③由于氣泡內(nèi)外的壓強(qiáng)差遠(yuǎn)小于10m深處水的壓強(qiáng)，氣泡內(nèi)壓強(qiáng)可近似等于對(duì)應(yīng)位置處的水的壓強(qiáng)，所以有p1＝p0＋ρgh1＝1×105Pa＋1×103×10×10Pa＝2×105Pa＝2p0 ④p2＝p0 ⑤將②③④⑤代入①得，2p0×eq\f(4,3)πreq\o\al(

3,1)＝p0×eq\f(4,3)πreq\o\al(

3,2)2req\o\al(

3,1)＝req\o\al(

3,2)eq\f(r2,r1)＝eq\r(3,2)答案(1)BDE(2)(ⅰ)28Pa(ⅱ)eq\r(3,2)命題分析與對(duì)策1.命題特點(diǎn)選擇題知識(shí)考查較為瑣碎，如分子動(dòng)理論、溫度、壓強(qiáng)、內(nèi)能、固體的微觀結(jié)構(gòu)、晶體和非晶體等基礎(chǔ)知識(shí).計(jì)算題考查重點(diǎn)多為氣體實(shí)驗(yàn)定律(尤其是玻意耳定律)，常與熱力學(xué)定律、力的平衡等知識(shí)點(diǎn)相結(jié)合.考題設(shè)置的情景多為汽缸、液柱模型，其中壓強(qiáng)的力學(xué)分析與計(jì)算是解題關(guān)鍵.試題分值為5＋10或6＋9的形式.2.應(yīng)考策略教學(xué)和復(fù)習(xí)一定要緊扣考綱和教材，強(qiáng)化基礎(chǔ)和核心知識(shí)，考綱中所列的考點(diǎn)，要一個(gè)一個(gè)過(guò)，做到非常熟悉.重點(diǎn)知識(shí)要強(qiáng)化訓(xùn)練，零碎知識(shí)要加強(qiáng)記憶.重視基本概念和基本規(guī)律的掌握，如阿伏加德羅常數(shù)、分子動(dòng)理論、內(nèi)能與熱力學(xué)第一定律、壓強(qiáng)計(jì)算、氣體實(shí)驗(yàn)定律、熱力學(xué)第二定律等.例題展示(1)(2016·全國(guó)乙卷·34(1))(5分)某同學(xué)漂浮在海面上，雖然水面波正平穩(wěn)地以1.8m/s的速率向著海灘傳播，但他并不向海灘靠近.該同學(xué)發(fā)現(xiàn)從第1個(gè)波峰到第10個(gè)波峰通過(guò)身下的時(shí)間間隔為15s.下列說(shuō)法正確的是________.(填正確答案標(biāo)號(hào).選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分.每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)A.水面波是一種機(jī)械波B.該水面波的頻率為6HzC.該水面波的波長(zhǎng)為3mD.水面波沒(méi)有將該同學(xué)推向岸邊，是因?yàn)椴▊鞑r(shí)能量不會(huì)傳遞出去E.水面波沒(méi)有將該同學(xué)推向岸邊，是因?yàn)椴▊鞑r(shí)振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移(2)(2016·全國(guó)乙卷·34(2))(10分)如圖1，在注滿水的游泳池的池底有一點(diǎn)光源A，它到池邊的水平距離為3.0m.從點(diǎn)光源A射向池邊的光線AB與豎直方向的夾角恰好等于全反射的臨界角，水的折射率為eq\f(4,3).圖1(ⅰ)求池內(nèi)的水深；(ⅱ)一救生員坐在離池邊不遠(yuǎn)處的高凳上，他的眼睛到池面的高度為2.0m.當(dāng)他看到正前下方的點(diǎn)光源A時(shí)，他的眼睛所接受的光線與豎直方向的夾角恰好為45°.求救生員的眼睛到池邊的水平距離(結(jié)果保留1位有效數(shù)字).解析(1)水面波是機(jī)械振動(dòng)在水面上傳播，是一種典型機(jī)械波，A對(duì)；從第一個(gè)波峰到第十個(gè)波峰中經(jīng)歷了九個(gè)波形，時(shí)間間隔為15秒，所以其振動(dòng)周期為T(mén)＝eq\f(15,9)s＝eq\f(5,3)s，頻率為0.6Hz，B錯(cuò)；其波長(zhǎng)λ＝vT＝1.8m/s×eq\f(5,3)s＝3m，C對(duì)；波中的質(zhì)點(diǎn)都上下振動(dòng)，不隨波遷移，但是能量隨著波的向前傳播而傳遞出去，D錯(cuò)，E對(duì).(2)(ⅰ)光由A射向B發(fā)生全反射，光路如圖甲所示.甲則sinθ＝eq\f(1,n)，得sinθ＝eq\f(3,4)由|AO|＝3m，由幾何關(guān)系可得：|AB|＝4m，|BO|＝eq\r(7)m所以水深eq\r(7)m.(ⅱ)光由A點(diǎn)射入救生員眼中光路圖如圖乙所示.乙由折射定率n＝eq\f(sin45°,sinα)，可知sinα＝eq\f(3\r(2),8)tanα＝eq\f(3,\r(23))＝eq\f(3\r(23),23)設(shè)|BE|＝xm，得tanα＝eq\f(|AQ|,|QE|)＝eq\f(3－x,\r(7))代入數(shù)據(jù)得x＝(3－eq\f(3\r(161),23))m≈1.3m，由幾何關(guān)系得，救生員到池邊水平距離為|BC|＝(2－x)m≈0.7m答案(1)ACE(2)(ⅰ)eq\r(7)m(ⅱ)0.7m命題分析與對(duì)策1.命題特點(diǎn)組合模式基本穩(wěn)定，選擇題加計(jì)算題的模式.選擇題多是振動(dòng)和波，計(jì)算題是幾何光學(xué)；也有選擇題是幾何光學(xué)，計(jì)算題是振動(dòng)和波.光學(xué)都是考查折射、全反射，而其他內(nèi)容如物理光學(xué)沒(méi)有涉及.試題分值為5＋10或6＋9的形式.2.應(yīng)考策略(1)幾何光學(xué)的折射、全反射很重要，會(huì)畫(huà)光路圖(幾何光學(xué)與物理光學(xué)沒(méi)有結(jié)合).各種形狀的玻璃磚中的光的折射情況分析，尋找?guī)缀侮P(guān)系是考查的重點(diǎn)也是難點(diǎn).(2)振動(dòng)和波依然是熱點(diǎn)問(wèn)題，注意周期性特點(diǎn)，掌握平移法，并會(huì)畫(huà)波的圖象.理解機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波、振動(dòng)圖象和波動(dòng)圖象的區(qū)別和聯(lián)系，理解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性、周期性和機(jī)械波的產(chǎn)生過(guò)程.(3)其他內(nèi)容也要兼顧(可能以選擇題的形式出現(xiàn))，如物理光學(xué)、電磁振蕩、電磁波、相對(duì)論(狹義相對(duì)論的基本假設(shè)、質(zhì)速關(guān)系、質(zhì)能關(guān)系)等.選考題專(zhuān)練(選修3－3)1.近期我國(guó)多個(gè)城市的PM2.5數(shù)值突破警戒線，受影響最嚴(yán)重的是京津冀地區(qū)，霧霾籠罩，大氣污染嚴(yán)重.PM2.5是指空氣中直徑等于或小于2.5微米的懸浮顆粒物，其漂浮在空中做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，很難自然沉降到地面，吸入后對(duì)人體形成危害.礦物燃料燃燒的排放是形成PM2.5的主要原因.下列關(guān)于PM2.5的說(shuō)法中正確的是()A.PM2.5的尺寸與空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級(jí)相當(dāng)B.PM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)屬于布朗運(yùn)動(dòng)C.溫度越低PM2.5活動(dòng)越劇烈D.倡導(dǎo)低碳生活減少煤和石油等燃料的使用能有效減小PM2.5在空氣中的濃度E.PM2.5中顆粒小一些的，其顆粒的運(yùn)動(dòng)比其他顆粒更為劇烈答案DE解析氧分子的尺寸的數(shù)量級(jí)在10－10m左右，則PM2.5的尺寸要遠(yuǎn)大于空氣中氧分子的尺寸，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；PM2.5在空氣中受到浮力作用而漂浮，故它的運(yùn)動(dòng)不屬于布朗運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；溫度越高PM2.5活動(dòng)越劇烈，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；倡導(dǎo)低碳生活減少煤和石油等燃料的使用能有效減小PM2.5在空氣中的濃度，選項(xiàng)D正確；PM2.5中顆粒小一些的，其顆粒的運(yùn)動(dòng)比其他顆粒更為劇烈，選項(xiàng)E正確；故選D、E.2.如圖1所示，蹦蹦球是一種兒童健身玩具，小明同學(xué)在17℃的室內(nèi)對(duì)蹦蹦球充氣，已知兩球的體積約為2L，充氣前的氣壓為1atm，充氣筒每次充入0.2L的氣體，忽略蹦蹦球體積變化及充氣過(guò)程中氣體溫度的變化，求：圖1(1)充氣多少次可以讓氣體壓強(qiáng)增大至3atm；(2)室外溫度達(dá)到了－13℃，蹦蹦球拿到室外后，壓強(qiáng)將變?yōu)槎嗌?？答?1)20(次)(2)2.7atm解析(1)設(shè)充氣n次可以讓氣體壓強(qiáng)增大至3atm，據(jù)題充氣過(guò)程中氣體發(fā)生等溫變化，以蹦蹦球內(nèi)原來(lái)的氣體和所充的氣體整體為研究對(duì)象，由玻意耳定律得：p1(V＋nΔV)＝p2V代入：1×(2＋n×0.2)＝3×2解得n＝20(次)(2)當(dāng)溫度變化，氣體發(fā)生等容變化，由查理定律得：eq\f(p2,T2)＝eq\f(p3,T3)可得p3＝eq\f(T3,T2)p2＝eq\f(－13＋273,17＋273)×3atm≈2.7atm.3.下列說(shuō)法正確的是()A.單晶體冰糖磨碎后熔點(diǎn)不會(huì)發(fā)生變化B.足球充足氣后很難壓縮，是足球內(nèi)氣體分子間斥力作用的結(jié)果C.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過(guò)等容過(guò)程，吸收熱量，其內(nèi)能一定增加D.自然發(fā)生的熱傳遞過(guò)程是向著分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序性增大的方向進(jìn)行的E.一定質(zhì)量的理想氣體保持體積不變，單位體積內(nèi)分子數(shù)不變，雖然溫度升高，單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積上的分子數(shù)不變答案ACD解析單晶體和多晶體有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn)，A正確；足球充足氣后很難壓縮是由于足球內(nèi)外的壓強(qiáng)差的原因，與氣體的分子之間的作用力無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤；一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過(guò)等容過(guò)程，吸收熱量，沒(méi)有對(duì)外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，其內(nèi)能一定增加，故C正確；根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，自然發(fā)生的熱傳遞過(guò)程是向著分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序性增大的方向進(jìn)行的，故D正確；一定質(zhì)量的理想氣體保持體積不變，單位體積內(nèi)分子數(shù)不變，溫度升高，分子的平均動(dòng)能增大，則平均速率增大，單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積上的分子數(shù)增大，E錯(cuò)誤.4.如圖2所示，汽缸呈圓柱形，上部有擋板，內(nèi)部高度為d.筒內(nèi)一個(gè)很薄的質(zhì)量不計(jì)的活塞封閉一定量的理想氣體，開(kāi)始時(shí)活塞處于離底部eq\f(d,2)的高度，外界大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa，溫度為27℃，現(xiàn)對(duì)氣體加熱.求：圖2(1)當(dāng)活塞剛好到達(dá)汽缸口時(shí)氣體的溫度；(2)氣體溫度達(dá)到387℃時(shí)氣體的壓強(qiáng).答案(1)600K(2)1.1×105Pa解析(1)以封閉氣體為研究對(duì)象：p1＝p0V1＝Seq\f(d,2)T1＝300K設(shè)溫度升高到T0時(shí)，活塞剛好到達(dá)汽缸口，此時(shí)：p2＝p0V2＝Sd此過(guò)程為等壓變化，根據(jù)蓋—呂薩克定律：eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)解得T2＝600K(2)T3＝387℃＝660K＞T2，封閉氣體先做等壓變化，活塞到達(dá)汽缸口之后做等容變化此時(shí)有V3＝Sd，T3＝660K由理想氣體狀態(tài)方程：eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p3V3,T3)解得p3＝1.1×105Pa.5.下列說(shuō)法中正確的是()A.晶體具有確定的熔點(diǎn)B.露珠呈球狀是由于液體表面張力的作用C.某物體溫度高，組成該物體的某些分子速率可能很小D.理想氣體從外界吸熱，則內(nèi)能一定增大E.壓縮氣體需要力表明氣體分子間存在斥力答案ABC解析晶體具有確定的熔點(diǎn)，非晶體無(wú)確定的熔點(diǎn)，選項(xiàng)A正確；露珠呈球狀是由于液體表面張力的作用，選項(xiàng)B正確；某物體溫度高，分子的平均速率變大，但是組成該物體的某些分子速率可能很小，選項(xiàng)C正確；根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，理想氣體從外界吸熱，則內(nèi)能不一定增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；壓縮氣體需要力是氣體壓強(qiáng)作用的結(jié)果，并不能表明氣體分子間存在斥力，選項(xiàng)E錯(cuò)誤；故選A、B、C.6.一上端開(kāi)口、下端封閉的細(xì)長(zhǎng)玻璃管傾斜放置，與水平面夾角θ＝30°.玻璃管的中間有一段長(zhǎng)為l2＝50cm的水銀柱，水銀柱下部封有長(zhǎng)l1＝25cm的空氣柱，上部空氣柱的長(zhǎng)度l3＝60cm.現(xiàn)將一活塞從玻璃管開(kāi)口處緩