（江苏专用）2017届高考物理二轮复习 专题六 选做部分（课件+试题）（打包6套）.zip

1专题六 选做部分第 1 讲 热 学1．(2016·海安、南外、金陵三校联考)(1)乙醚是一种无色透明易燃液体，有特殊刺激气味，带甜味，常温放在空气下很快就挥发完了(类似酒精)，与 10 倍体积的氧混合成的混合气体，加热到 100 ℃(着火点)以上时能引起强烈爆炸。则下列说法中正确的是( )A．液态乙醚易挥发说明液态乙醚分子间无作用力B．液态乙醚挥发成气态过程中分子势能增大C．温度升高时所有乙醚分子的速度都增大D．混合气体发生爆炸后体积膨胀的过程中混合气体的内能增大(2)若假设乙醚液体全部挥发后的乙醚气体近似看成理想气体，则 1 mL 乙醚液体中含有的乙醚分子数为________，在标准状况下 1 mL 乙醚液体全部挥发后的乙醚气体的体积为________ L。(已知乙醚的摩尔质量为 74.1 g·mol-1，乙醚液体密度为 0.713 g/cm3，阿伏加德罗常数 NA＝6.02×10 23/mol，1 mol 气体在标准状况下的体积为 22.4 L，结果取一位有效数字)(3)如图 1 所示，一定质量的乙醚理想气体从状态 A 变化到状态 B。已知 A 状态的温度为300 K，且从状态 A 变化到状态 B 的过程中，气体内能增加了 150 J。求：①状态 B 的温度 TB；②状态 A 变化到状态 B 的过程中气体与外界的热交换 Q 为多少？是吸热还是放热？图 1解析 (3)①已知 VA＝3 L， VB＝4 L， TA＝300 K， A 到 B 等压变化，由盖—吕萨克定律 ＝VATA，代入数据解得 TB＝400 K。VBTB② A 到 B 气体对外做功为 W＝- pA·Δ V＝-100 J，由热力学第一定律 Δ U＝ W＋ Q，解得Q＝250 J。 Q 为正，表示吸热。答案 (1)B (2)6×10 21个 0.2 (3)①400 K ②250 J 吸热2．(2016·十三大市模拟)(1)如图 2 所示，把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就2变钝了。产生这一现象的原因是( )图 2A．玻璃是非晶体，熔化再凝固后变成晶体B．玻璃是晶体，熔化再凝固后变成非晶体C．熔化的玻璃表面分子间表现为引力使其表面绷紧D．熔化的玻璃表面分子间表现为斥力使其表面扩张(2)一定质量的理想气体，由状态 A 通过如图 3 所示的箭头方向变化到状态 C。则气体由状态 A 到状态 B 的过程中，气体的内能________(填“增大” “减小”或“不变”)，气体由状态 A 到状态 C 的过程中，气体与外界总的热交换情况是________(填“吸热” “放热”或“无法确定”)。图 3(3)2015 年 2 月，美国科学家创造出一种利用细菌将太阳能转化为液体燃料的“人造树叶”系统，使太阳能取代石油成为可能。假设该“人造树叶”工作一段时间后，能将 10-6g 的水分解为氢气和氧气。已知水的密度 ρ ＝1.0×10 3 kg/m3、摩尔质量 M＝1.8×10 -2 kg/mol，阿伏加德罗常数 NA＝6.0×10 23 mol-1。试求：(结果均保留一位有效数字)①被分解的水中含有水分子的总数 N；②一个水分子的体积 V。解析 (1)玻璃管的尖端变钝，这是由于表面张力的影响，表面张力表现为分子引力，C 项正确。(2)从状态 A 到 B，气体做等温变化，内能不变；从状态 A 到 B，气体的体积变小，温度不变，根据热力学第一定律得出气体放热。从状态 B 到 C，气体的体积不变，温度降低，根据热力学第一定律得出气体放热，所以全过程气体一直放热。(3)①水分子数 N＝ NA＝3×10 16个mM②水的摩尔体积为 V＝Mρ一个水分子的体积为 V0＝ ＝ ＝3×10 -29 m3VNA Mρ NA3答案 (1)C (2)不变 放热 (3)①3×10 16个②3×10 -29m33．(2016·十三大市模拟)(1)根据分子动理论可知，下列说法中正确的是( )A．布朗运动的无规则性，反映了液体分子运动的无规则性B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大C．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素D．气体总是很容易充满整个容器，这是分子间存在斥力的宏观表现(2)如图 4 所示，两个相通的容器 A、 B 间装有阀门 S， A 中充满气体，分子与分子之间存在着微弱的引力， B 为真空。打开阀门 S 后， A 中的气体进入 B 中，最终达到平衡，整个系统与外界没有热交换，则气体的内能________(填“减小” “不变”或“增大”)，气体的分子势能________(填“减小” “不变”或“增大”)。图 4(3)某同学估测室温的装置如图 5 所示，汽缸导热性能良好，用绝热的活塞封闭一定质量的理想气体。室温时气体的体积 V1＝66 mL，将汽缸竖直放置于冰水混合物中，稳定后气体的体积 V2＝60 mL。不计活塞重力及活塞与缸壁间的摩擦，室内大气压 p0＝1.0×10 5Pa。图 5①室温是多少？②上述过程中，外界对气体做的功是多少？解析 (1)布朗运动是固体小颗粒的运动，间接反映了液体分子运动的无规则性，A 项正确；由于开始两分子间距未知，故无法判断分子力的变化情况，B 项错误；气体分子间距离一般超过 10r0，不考虑分子间相互作用力，气体很容易充满整个容器的原因是分子在做无规则运动，D 项错误。(2)气体自由膨胀，没有外界，气体的内能不变；依题意气体分子间存在微弱的引力，分子间距离变大，引力做负功，分子势能增大。(3)①设室温为 T1，则 ＝V1T1 V2T2代入数据解得 T1＝300.3 K＝27.3 ℃。②外界对气体做的功 W＝ p0·Δ V，解得 W＝0.60 J。4答案 (1)AC (2)不变 增大 (3)①27.3 ℃ ②0.60 J4．(2016·泰州二模)(1)下列说法正确的是( )A．气体扩散现象表明气体分子间存在斥力B．晶体都具有规则的几何形状C．液晶具有流动性，光学性质各向异性D．液体表面层分子间距离比液体内部大，所以液面存在表面张力(2)汽缸内封闭了一定质量、压强为 p＝1.0×10 5 Pa、体积为 V＝2.0 m3的理想气体，现使气体保持压强不变，体积缓慢压缩至 V′＝1.0 m3，此过程气体向外界释放了 Q＝1.2×10 5 J 的热量，则压缩过程外界对气体做了________ J 的功，气体的内能变化了________ J。(3)如图 6 所示，粗细均匀的弯曲玻璃管 A、 B 两端开口，管内有一段水银柱，管内左侧水银面与管口 A 之间气柱长为 lA＝40 cm，现将左管竖直插入水银槽中，稳定后管中左侧的水银面相对玻璃管下降了 2 cm，设被封闭的气体为理想气体，整个过程温度不变，已知大气压强 p0＝76 cmHg，求：稳定后 A 端上方图 6①气柱的压强；②气柱的长度。解析 (1)扩散现象说明分子在做无规则运动，不能说明分子间存在斥力，故 A 错误；单晶体具有规则的几何形状，而多晶体和非晶体没有规则的几何形状，故 B 错误；液晶是一类介于晶体与液体之间的特殊物质，它具有流动性，光学性质各向异性，故 C 正确；液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，分子之间的作用力表现为引力，所以液体表面存在表面张力，故 D 正确。(2)封闭气体做等压变化的压强为 p，外界对气体做功： W＝ pΔ V。解得 W＝10 5 J。由热力学第一定律得，汽缸内气体内能的变化 Δ U＝ Q＋ W＝-1.2×10 5 J＋10 5 J＝-2×10 4 J。(3)①插入水银槽后左管压强 p＝ p0＋2 ρgh ＝80 cmHg。②设玻璃管横截面积为 S，由玻意耳定律得： p0lAS＝ plA′ S。代入数据，解得 lA′＝38 cm。答案 (1)CD (2)10 5 -2×10 4 (3)①80 cmHg②38 cm51第 2 讲 机械振动和机械波 光1．(2016·南京一模)(1)列车上安装一个声源，发出一定频率的乐音。当列车与观察者都静止时，观察者记住了这个乐音的音调。在以下情况中，观察者听到这个乐音的音调比原来降低的是( )A．观察者静止，列车向他驶来B．观察者静止，列车离他驶去C．列车静止，观察者靠近列车D．列车静止，观察者远离列车(2)一列简谐横波沿 x 轴正方向传播， t＝0 时刻的图象如图 1 所示。周期 T＝0.01 s 介质中质点 P 位于 x＝2 m 处。则该列波传播的速度大小为________ m/s。 t＝0.15 s 时质点 P振动沿________(选填“＋ y”或“- y”)方向。图 1(3)水下光源在水面上形成一个半径为 2 m 的圆形亮区，水的折射率为 。试确定光源离水2面的距离。解析 (1)根据多普勒效应，当列车和观察者相互远离时，观察者听到这个乐音的音调比原来的要低，故应选 B、D。(2)根据波长、周期和波速的关系 v＝ λ /T，可求得该列波传播的速度大小为 400 m/s，根据波的传播方向和质点的振动关系可判断，在 t＝0.15 s 时，质点 P 振动沿＋ y 方向。(3)光线刚好发生全反射，有 n＝ ＝ ， C＝45°1sin C 2由几何知识得光源位于水面下方 h＝2 m 处答案 (1)BD (2)400 ＋ y (3)2 m2．(2016·十三大市模考重组改编)(1)爱因斯坦 1905 年提出狭义相对论，1915 年提出广义相对论，使人们进一步认识了光的本性。下列关于光的说法中，正确的是( )A．光能在弯曲的光导纤维中传播，说明光在同种均匀介质中是沿曲线传播的B．白光照射到 DVD 片表面时出现彩色是因为光具有波动性C．某参考系中的两处同时发光，在另一惯性参考系中观察一定也是同时发光2D．真空中的光速在不同惯性参考系中相同，因此光的频率与参考系无关(2)一列简谐横波沿 x 轴传播，图 2 甲是 t＝1 s 时的波形图，图乙是 x＝3 m 处质点的振动图象，则该波的传播速度为________ m/s，传播方向为________。图 2(3)如图 3 所示，一身高 H＝1.8 m 的人走近一圆柱形容器前，他发现容器中装满了某种透明的液体，当他离容器还有 0.8 m 时，他沿直径方向观察恰好看见容器的底角处。他量得容器的深 h＝1.2 m。直径为 0.9 m。图 3①估算该液体的折射率；②求光在该液体中的传播速度。解析 (1)光能在弯曲的光导纤维中传播，这是全反射现象，A 项错误；白光照射到 DVD 表面时出现彩色是薄膜干涉现象，这是波的特性，B 项正确；根据狭义相对论，在某参考系中同时发生的两个事件，在另一参考系中不一定同时发生，C 项错误；考虑到参考系不同，由于多普勒效应的影响，对光的频率分析就会有影响。D 项错误。(2)由图乙知 x＝3 m 处的质点从平衡位置向 y 轴正方向运动，从而得出波沿- x 轴方向传播，由图甲知波长 λ ＝4 m，由图乙知周期 T＝2 s，则波速 v＝ ＝ m/s＝2 m/s。λ T 42答案 (1)B (2)2 - x 轴方向(3)① ②2.25×10 8 m/s433．(2016·海安、南外、金陵三校联考)(1)下列说法中正确的是( )A．真空中的光速与光源的运动有关B．X 射线是比紫外线频率低的电磁波C．机械波和电磁波本质上不相同，但它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象D．在“用单摆测定重力加速度”的实验中，为使实验结果较为准确，应选用 10 cm 长的细线和小铁球3(2)如图 4 甲所示，在水平面内，有三个质点 a、 b、 c 分别位于直角三角形的三个顶点上，已知 ab＝6 m， ac＝8 m。在 t1＝0 时刻 a、 b 同时开始振动，振动图象均如图乙所示，所形成的机械波在水平面内传播，在 t2＝4 s 时 c 点开始振动，则该机械波的传播速度大小为________ m/s；两列波相遇后叠加， c 点的振动________(填“加强” “减弱”或“先加强后减弱”)。图 4(3)如图 5 所示，真空中有一块直角三角形的玻璃砖 ABC，∠ B＝30°，若 CA 的延长线上 S点有一点光源发出的一条光线由 D 点射入玻璃砖，光线经玻璃砖折射后垂直 BC 边射出，且此光束从 S 传播到 D 的时间与在玻璃砖内的传播时间相等。已知光在真空中的传播速度为c， BD＝ d，∠ ASD＝15°。求：2图 5①玻璃砖的折射率；② SD 两点间的距离。解析 (3)①由几何关系可知入射角 i＝45°，折射角 r＝30°， n＝ ＝ 。sin isin r 2②在玻璃砖中光速 v＝ ，光束经过 SD 和玻璃砖内的传播时间相等，有 ＝ ，cn SDc BDsin 30°v可得 SD＝ d。答案 (1)C (2)2 加强 (3)① ② d24．(1)关于物理原理在技术上的应用，下列说法中正确的是( )A．激光全息照相是利用了激光相干性好的特性4B．3D 电影是利用了光的干涉特性C．摄影机镜头增透膜是利用了光的衍射特性D．红外遥感是利用了红外线具有显著热效应的特性(2)某同学测量玻璃砖的折射率，准备了下列器材：激光笔、直尺、刻度尺、一面镀有反射膜的平行玻璃砖。如图 6 所示，直尺与玻璃砖平行放置，激光笔发出的一束激光从直尺上O 点射向玻璃砖表面，在直尺上观察到 A、 B 两个光点，读出 OA 间的距离为 20.00 cm， AB间的距离为 5.77 cm，测得图中直尺到玻璃砖上表面距离 d1＝10.00 cm，玻璃砖厚度d2＝5.00 cm。玻璃的折射率 n＝________，光在玻璃中的传播速度 v＝________ m/s(光在真空中传播速度 c＝3.0×10 8 m/s，tan 30°＝0.577)。图 6(3)一列简谐波沿＋ x 轴方向传播， t0＝0 时刻波的图象如图 7 所示，此刻波刚好传播至x1＝10 m 处，在此后 2 s 时间内 x1＝10 m 处的质点通过的总路程是 20 cm。求：①波沿 x 轴传播速度 v；② x 轴上 x2＝16 m 处的质点何时开始振动？开始振动时的方向如何？图 7解析 (1)全息照片的拍摄利用了光的干涉原理，而激光具有相干性好的特点，激光全息照相正是利用了激光的这一特性，选项 A 正确；3D 电影利用了光的偏振，选项 B 错误；摄影机镜头增透膜利用了薄膜干涉，选项 C 错误；红外线遥感主要是利用红外线穿透云雾能力强的特点，选项 D 错误。(2)作出光路图，如图所示。由图可知，tan θ 1＝ ＝1，故 θ 1＝45°，而 tan OA2d1θ 3＝ ＝0.577，故 θ 3＝30°，且 θ 2＝ θ 3，故玻璃折射率 n＝ ＝ ；由 v＝ 可AB2d2 sin θ 1sin θ 2 2 cn得，光在玻璃中传播速度为 v＝ m/s≈2.12×10 8 m/s。3.0×10825(3)①简谐波的周期 T＝2 s波速 v＝ ＝4 m/sλ T②设 t 时刻 x2＝16 m 处质点开始振动，则有t＝ ＝1.5 sx2－ x1v开始振动方向沿＋ y 方向(或向上)答案 (1)A (2) 2.12×10 82(3)①4 m/s ②1.5 s 沿＋ y 方向1第 3 讲 动量守恒定律 原子结构和原子核1．(2016·南京市二模)(1)下列说法正确的是( )A．汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内B．半衰期是原子核有半数发生衰变所需的时间C．在 α、β、γ 这三种射线中，γ 射线的穿透能力最强，α 射线的电离能力最强D．铀核( U)衰变为铅核( Pb)的过程中，要经过 8 次 α 衰变和 10 次 β 衰变23892 20682(2)如图 1 所示氢原子能级图，如果有大量处在 n＝3 激发态的氢原子向低能级跃迁，则能辐射出________种不同频率的光，其中波长最长的光子能量是________ J。图 1(3)如图 2 所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为 m＝1 kg 的相同小球A、 B、 C，现让 A 球以 v0＝2 m/s 的速度向着 B 球运动， A、 B 两球碰撞后粘在一起，两球继续向右运动并与 C 球碰撞， C 球的最终速度 vC＝1 m/s。问：图 2① A、 B 两球与 C 球相碰前的共同速度多大？②两次碰撞过程中一共损失了多少动能？解析 (3)① A、 B 相碰，满足动量守恒，则有 mv0＝2 mv1得两球跟 C 球相碰前的速度 v1＝1 m/s②两球与 C 球碰撞同样满足动量守恒2mv1＝ mvC＋2 mv2两球相碰后的速度 v2＝0.5 m/s两次碰撞损失的动能Δ E＝ mv - ×2mv - mv ＝1.25 J12 2012 212 2C答案 (1)BC (2)3 3.49×10- 19(3)①0.5 m/s ②1.25 J22．(2016·十三大市模考重组改编)(1)下列说法中正确的是( )A．γ 射线是原子受激发后向低能级跃迁时放出的B．在稳定的重原子核中，质子数比中子数多C．核反应过程中如果核子的平均质量减小，则要吸收核能D．诊断甲状腺疾病时，注入放射性同位素碘 131 作为示踪原子(2)用频率均为 ν 但强度不同的甲、乙两种光做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图 3 所示，由图可知，________(填“甲”或“乙”)光的强度大。已知普朗克常量为 h，被照射金属的逸出功为 W0，则光电子的最大初动能为________。图 3(3)如图 4 所示，位于光滑水平桌面上的小滑块 P 和 Q 均可视为质点，质量均为 m， Q 与轻质弹簧相连并处于静止状态， P 以初速度 v 向 Q 运动并与弹簧发生作用。求整个过程中弹簧的最大弹性势能。图 4解析 (1)γ 射线是原子核受激发后向低能级跃迁时放出的，A 项错误；在稳定的重原子核中，中子数比质子数多，B 项错误；核反应中核子的平均质量减小，说明有质量亏损，则要释放核能，C 项错误。(2)正向电压时，饱和电流越大，光的强度越大，故甲的光强大；根据光电效应方程有最大初动能 Ek＝ hν -W0。(3)由动量守恒得 mv＝2 mv 共由能量守恒定律得mv2＝ Epmax＋ ·2m·v ， Epmax＝ mv2。12 12 2共 14答案 (1)D (2)甲 hν -W0 (3) mv2143．(2016·宿迁市高三摸底)(1)关于下列四幅图的说法正确的是( )3图 5A．甲图为放射源放出的三种射线在磁场中运动的轨迹，射线 1 为 α 射线B．乙图中，用紫外光灯照射与验电器相连的锌板，发现原来闭合的验电器指针张开，此时锌板和验电器均带正电C．丙图为 α 粒子散射实验示意图，卢瑟福根据此实验提出了原子的核式结构模型D．丁图为核反应堆示意图，它是利用了铀核聚变反应所释放的能量(2)在水平放置的气垫导轨上，质量为 0.4 kg、速度为 0.5 m/s 的滑块甲与质量为 0.6 kg。速度为 0.1 m/s 的滑块乙迎面相撞，碰撞后滑块乙的速度大小变为 0.2 m/s，此时滑块甲的速度大小为________ m/s，方向与它原来速度方向________。(3)一静止的铀核 U(原子质量为 232.037 2 u)放出一个带电粒子(原子质量为 4.002 6 u)后2329衰变成钍核 Th(原子质量为 228.028 7 u)。22890①该过程的衰变方程为____________________________________________；②求该衰变过程中放出的核能(1 u 相当于 931 MeV，结果保留 2 位有效数字)。解析 (1)由三种射线的特征和左手定则知甲图中的射线 1 为 β 射线，选项 A 错误；紫外线照射锌板后，有光电子逸出，则锌板和验电器均带正电，选项 B 正确；卢瑟福根据 α 粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，选项 C 正确；核反应堆利用的是铀核裂变反应释放的能量，选项 D 错误。(2)选滑块甲开始运动的方向为正方向，碰撞后滑块乙的方向反向，由动量守恒定律 m 甲 v 甲-m 乙 v 乙 ＝ m 甲 v 甲 ′＋ m 乙 v 乙 ′，解得 v 甲 ＝0.05 m/s。方向与它原来的方向相同。(3)① U→ He＋ Th2329 42 22890②Δ m＝232.037 2 u-4.002 6 u-228.028 7 u＝0.005 9 uΔ E＝Δ mc2＝0.005 9×931 MeV＝5.5 MeV。答案 (1)BC (2)0.05 相同 (3)① U→ He＋ Th2329 42 22890②5.5 MeV4．(1)许多情况下光是由原子内部电子的运动产生的，因此光谱的研究是探索原子结构的一4条重要途径。关于氢原子光谱、氢原子能级和氢原子核外电子的运动，下列说法中正确的是( )A．氢原子巴尔末线系谱线是包含从红外到紫外的线状谱B．氢原子光谱的不连续性，表明氢原子的能级是不连续的C．氢原子处于不同能级时，电子在各处的概率是相同的D．氢光谱管内气体导电发光是热辐射现象(2)我国科学家因中微子项目研究获 2016 基础物理学突破奖。中微子是一种静止质量很小的不带电粒子，科学家在 1953 年找到了中微子存在的直接证据：把含氢物质置于预计有很强反中微子流(反中微子用 表示)的反应堆内，将会发生如下反应 ＋ H→ n＋ e，实验找ν- ν - 1 10 01到了与此反应相符的中子和正电子。若反中微子能量是 E0，则反中微子的质量m ＝________，该物质波的频率 ν ＝________(普朗克常量为 h，真空中光速为 c)。ν- (3)在 ＋ H→ n＋ e 反应过程中，ν- 1 10 01①若质子是静止的，测得正电子动量为 p1，中子动量为 p2， p1、 p2方向相同，求反中微子的动量 p。②若质子质量为 m1，中子质量为 m2，电子质量为 m3， m2m1。要实现上述反应，反中微子能量至少是多少？(真空中光速为 c)解析 (1)氢原子巴尔末线系谱线是包含从可见光到紫外的线状谱，选项 A 错误；氢原子光谱的不连续性，表明氢原子的能级是不连续的，选项 B 正确；氢原子处于不同能级时，电子在各处的概率是不同的，选项 C 错误；氢光谱管内气体导电发光是高压放电现象，选项 D 错误。(2)由质能方程得， E0＝ m c2，解得 m ＝ 。反中微子的能量 E0＝ hν ，则 ν ＝ 。ν- ν - E0c2 E0h(3)①由动量守恒定律 p＝ p1＋ p2②由能量守恒，反中微子能量最小时E＋ m1c2＝( m2＋ m3)c2最小能量 E＝( m2＋ m3-m1)c2答案 (1)B (2) E0c2 E0h(3)① p＝ p1＋ p2 ②( m2＋ m3-m1)c2