宁夏07 08 09 10年高考真题选修部分3-3，3-5

宁夏07 08 09 10年高考选修部分3-3，3-5
选题:范振中 2011年3月15日星期二
1.（07年物理——选修3－3）
如图所示，两个可导热的气缸竖直放置，它们的底部都由一细管连通（忽略细管的容积）。两气缸各有一个活塞，质量分别为m1和m2，活塞与气缸无摩擦。活塞的下方为理想气体，上方为真空。当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度h。（已知m1＝3m，m2＝2m）
（1）在两活塞上同时各放一质量为m的物块，求气体再次达到平衡后两活塞的高度差（假定环境温度始终保持为T0）。
（2）在达到上一问的终态后，环境温度由T0缓慢上升到T，试问在这个过程中，气体对活塞做了多少功？气体是吸收还是放出了热量？（假定在气体状态变化过程中，两物块均不会碰到气缸顶部）。
2.（07年物理——选修3－5）
在光滑的水平面上，质量为m1的小球A以速率v0向右运动。在小球的前方O点处有一质量为m2的小球B处于静止状态，如图所示。小球A与小球B发生正碰后小球A、B均向右运动。小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇，PQ＝1.5PO。假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性的，求两小球质量之比m1/m2。
3.[08年物理─选修3－3]（15分）
⑴（6分）如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体．将一细管插入液体，由于虹吸现象，活塞上方液体逐渐流出．在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变．关于这一过程，下列说法正确的是 ．（填入选项前的字母，有填错的不得分）
A．气体分子的平均动能逐渐增大
B．单位时间气体分子对活塞撞击的次数增多
C．单位时间气体分子对活塞的冲量保持不变
D．气体对外界做功等于气体从外界吸收的热量
⑵（9分）一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内，活塞相对于底部的高度为h，可沿气缸无摩擦地滑动．取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上．沙子倒完时，活塞下降了h/4．再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上．外界天气的压强和温度始终保持不变，求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度．
4. [08年物理─选修3－5]（15分）
⑴（6分）天然放射性元素Pu经过 次α衰变和 次β衰变，最后变成铅的同位素 ．（填入铅的三种同位素Pb、Pb、Pb中的一种）
⑵（9分）某同学利用如图所示的装置验证动量守恒定律．图中两摆摆长相同，悬挂于同一高度，A、B两摆球均很小，质量之比为1∶2．当两摆均处于自由静止状态时，其侧面刚好接触．向右上方拉动B球使其摆线伸直并与竖直方向成45°角，然后将其由静止释放．结果观察到两摆球粘在一起摆动，且最大摆角成30°．若本实验允许的最大误差为±4％，此实验是否成功地验证了动量守恒定律？
5.[09年物理——选修3-3]（15分）
（1）（5分）带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体。气体开始处于状态a，然后经过过程ab到达状态b或进过过程ac到状态c，b、c状态温度相同，如V-T图所示。设气体在状态b和状态c的压强分别为Pb、和PC ,在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac，则 （填入选项前的字母，有填错的不得分）
A. Pb >Pc，Qab>Qac B. Pb >Pc，QabQac D. Pb (2)(10分)图中系统由左右连个侧壁绝热、底部、截面均为S的容器组成。左容器足够高，上端敞开，右容器上端由导热材料封闭。两个容器的下端由可忽略容积的细管连通。 容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气，B上方封有氢气。大气的压强p0，温度为T0=273K，连个活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1 p0。系统平衡时，各气体柱的高度如图所示。现将系统的底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时A上升了一定的高度。用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定，第三次达到平衡后，氢气柱高度为0.8h。氮气和氢气均可视为理想气体。求
（i）第二次平衡时氮气的体积；（ii）水的温度。
6.［09年物理——选修3-5］（15分）
（1）（5分）关于光电效应，下列说法正确的是_______（填入选项前的字母，有填错的不得分）
A．极限频率越大的金属材料逸出功越大
B．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应
C．从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小
D．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多
（2）（10分）两质量分别为M1和M2的劈A和B，高度相同，放在光滑水平面上，A和B的倾斜面都是光滑曲面，曲面下端与水平面相切，如图所示，一质量为m的物块位于劈A的倾斜面上，距水平面的高度为h。物块从静止滑下，然后双滑上劈B。求物块在B上能够达到的最大高度。
7.[10年物理——选修3-3]
（1）（5分）关于晶体和非晶体，下列说法正确的是 （填入正确选项前的字母）
A.金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体
B.晶体的分子（或原子、离子）排列是有规则的
C.单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点
D.单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的
（2）（10分）如图所示，一开口气缸内盛有密度为的某种液体；一长为的粗细均匀的小平底朝上漂浮在液体中，平衡时小瓶露出液面的部分和进入小瓶中液柱的长度均为。现用活塞将气缸封闭（图中未画出），使活塞缓慢向下运动，各部分气体的温度均保持不变。当小瓶的底部恰好与液面相平时，进入小瓶中的液柱长度为，求此时气缸内气体的压强。大气压强为，重力加速度为
8.[10年物理——选修3-5](15分)
（1）(5分)用频率为的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为的三条谱线，且，则 。(填入正确选项前的字母)
A． B． C． D.
（2）(10分)如图所示，光滑的水平地面上有一木板，其左端放有一重物，右方有一竖直的墙。重物质量为木板质量的2倍，重物与木板间的动摩擦因数为。使木板与重物以共同的速度向右运动，某时刻木板与墙发生弹性碰撞，碰撞时间极短。求木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间。设木板足够长，重物始终在木板上。重力加速度为g。
宁夏07 08 09 10年高考选修部分参考答案
2011年3月15日星期二
［07年物理——选修3-3］
（1）设左、右活塞的面积分别为A/和A，由于气体处于平衡状态，故两活塞对气体的压强相等，即：
由此得：
在两个活塞上各加一质量为m的物块后，右活塞降至气缸底部，所有气体都在左气缸中。
在初态，气体的压强为，体积为；在末态，气体压强为，体积为（x为左活塞的高度）。由玻意耳－马略特定律得：
解得： 即两活塞的高度差为
（2）当温度由T0上升至T时，气体的压强始终为，设x/是温度达到T时左活塞的高度，由盖·吕萨克定律得：
活塞对气体做的功为：
在此过程中气体吸收热量
［07年物理——选修3-5］
从两小球碰撞后到它们再次相遇，小球A和B的速度大小保持不变，根据它们通过的路程，可知小球B和小球A在碰撞后的速度大小之比为4∶1。
设碰撞后小球A和B的速度分别为和，在碰撞过程中动量守恒，碰撞前后动能相等
利用=4，可解出
［08年物理——选修3-3］
⑴D
⑵解：设大气和活塞对气体的总压强为p0，加一小盒沙子对气体产生的压强为p，由玻马定律得：
解得：
再加一小盒沙子后，气体的压强变为p0+2p．设第二次加沙子后，活塞的高度为h′
′
解得：h′＝
［08年物理——选修3-5］
⑴8 4
⑵设摆球A、B的质量分别为mA、mB，摆长为l，B球的初始高度为h1，碰撞前B球的速度为vB，在不考虑摆线质量的情况下，根据题意及机械能守恒定律得


设碰撞前、后两摆球的总动量的大小分别为P1、P2．有
P1＝mBvB
解得：
同理可得：
解得：
即：
由此可以推出：≤4%
所以，此实验在规定的范围内验证了动量守恒定律．
[09年物理——选修3-3]（15分）
（1）C
（2）（10分）
（ⅰ）考虑氢气的等温过程。该过程的初态压强为，体积为hS，末态体积为0.8hS。
设末态的压强为P，由玻意耳定律得 ①
活塞A从最高点被推回第一次平衡时位置的过程是等温过程。该过程的初态压强为1.1，体积为V；末态的压强为，体积为，则 ②
③
由玻意耳定律得 ④
(ⅱ) 活塞A从最初位置升到最高点的过程为等压过程。该过程的初态体积和温度分别为和，末态体积为。设末态温度为T，由盖-吕萨克定律得
⑤
[09年物理——选修3-5]（15分）
（1）A（5分）
（2）（10分）
设物块到达劈A的低端时，物块和A的的速度大小分别为和V，由机械能守恒和动量守恒得
①
②
设物块在劈B上达到的最大高度为，此时物块和B的共同速度大小为，由机械能守恒和动量守恒得
③
④
联立①②③④式得
⑤
[10年物理——选修3-3]（15分）
（1）（5分）BC
（2）（10分）解：设当小瓶内气体的长度为时，压强为；当小瓶的底部恰好与液面相平时，瓶内气体的压强为，气缸内气体的压强为。
依题意①
由玻意耳定律 ②
式中S为小瓶的横截面积。联立①②两式，得 ③
又有④ 联立③④式，得⑤
[物理——选修3-5]（15分）（1）（5分）B
（2）（10分）解：第一次与墙碰撞后，木板的速度反向，大小不变，此后木板向左做匀减速运动，重物向右做匀减速运动，最后木板和重物达到共同的速度。设木板的质量为m，重物的质量为2m，取向右为动量的正向，由动量守恒得①
设从第一次与墙碰撞到重物和木板具有共同速度v所用的时间为，对木板应用动量定理得②由牛顿第二定律得③
式中为木板的加速度。在达到共同速度v时，木板离墙的距离为 ④
开始向右做匀速运动到第二次与墙碰撞的时间为 ⑤从第一次碰撞到第二次碰撞所经过的时间为 ⑥由以上各式得⑦