江苏专版高考物理一轮复习阶段综合检测五第十二十三章验收含解析
第十二、十三章验收
(时间：30分钟 满分：48分)
1．(12分)[选修3－3]
(1)下列说法中正确的是( )
A ．液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部
B ．由水的摩尔质量和水分子的质量，可以求出阿伏加德罗常数
C ．布朗运动表明分子越小，分子运动越剧烈
D ．分子间的作用力随分子间距离的增大而减小
(2)在“用油膜法估测分子的大小”实验中，在玻璃板上描出油膜
的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形态如图所示，坐标纸上正
方形小方格的边长为10 mm ，该油酸膜的面积是________m 2
；若一滴油
酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是4×10－6 mL ，则油酸分子的直径是
________m 。(上述结果均保留一位有效数字)
(3)如图所示，用轻质活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体，活
塞与汽缸壁之间的摩擦忽略不计。开始时活塞距汽缸底的高度为h 1＝
0.50 m ，气体温度为t 1＝27 ℃。给汽缸加热，活塞缓慢上升到距汽缸
底的高度为h 2＝0.80 m 处时，缸内气体吸收Q ＝450 J 的热量。已知活
塞横截面积S ＝5.0×10－3 m 2，大气压强p 0＝1.0×105 Pa 。求：
①加热后缸内气体的温度。
②此过程中缸内气体增加的内能ΔU 。
解析：(1)液体表面张力产生在液体表面层，它的方向平行于液体表面，而非与液面垂直，故A 错误；由水的摩尔质量和水分子的质量，可以求出1 mol 水中含有的分子数，即可求得阿伏加德罗常数，故B 正确；布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的无规则运动，是由于小颗粒周围液体分子撞击引起的，所以布朗运动说明了液体分子不停地做无规则运动，布朗运动表明颗粒越小，运动越剧烈，故C 错误；分子间的作用力是合力，当合力表现为引力时，分子力随分子间距离的增大先增大后减小，故D 错误。
(2)在围成的方格中，不足半个舍去，多于半个的算一个，共有80个方格，故油酸膜的面积为S ＝80×(10×10－3)2m 2＝8×10－3 m 2； 油酸分子的直径为 d ＝V S ＝4×10－6×10－6
8×10
－3 m ＝5×10－10m 。 (3)①由题意得：气体做等压变化，初状态：V 1＝h 1S ，T 1＝t 1＋273 K ＝300 K ，
末状态：V 2＝h 2S ，
由盖—吕萨克定律得：V 1T 1＝V 2T 2，
解得：T 2＝480 K ，
②活塞缓慢上升，视为等压过程，
则气体对活塞做功 W ＝F Δh ＝p 0S Δh ＝150 J
根据热力学第一定律得：
ΔU ＝W ＋Q ＝－150 J ＋450 J ＝300 J 。
答案：(1)B (2)8×10－3 5×10
－10 (3)①480 K ②300 J 2．(12分)[选修3－3]
(1)在潮湿天气里，若空气的相对湿度为98%，洗过的衣服不容易晾干，这时( )
A ．没有水分子从湿衣服中飞出
B ．有水分子从湿衣服中飞出，也有水分子回到湿衣服中
C ．空气中水蒸气的实际压强略小于同温度水的饱和汽压
D ．空气中水蒸气的实际压强比同温度水的饱和汽压小很多
(2)如图所示，导热性能良好的汽缸开口向下，缸内用活塞封闭一定质量
的理想气体，活塞在汽缸内可以自由滑动且不漏气，其下方用细绳吊着砂桶，
系统处于平衡状态。现砂桶中的细砂不断流出，这一过程可视为一缓慢过程，
且环境温度不变，则在此过程中汽缸内气体分子的平均速率________(选填
“减小”“不变”或“增大”)，单位时间单位面积缸壁上受到气体分子撞击
的次数________(选填“减少”“不变”或“增加”)。
(3)如图所示，一定质量的理想气体从状态A 经绝热过程到达状态B ，
再经等容过程到达状态C ，此过程的p -V 图像如图所示，图中虚线为等温线。
在B →C 的过程中，气体吸收热量为12 J 。则：
①试比较气体在A 和B 状态的内能E A 、E B 的大小；
②气体从A →B 过程中气体对外界做的功。
解析：(1)因为分子在永不停息的做无规则运动，所以有水分子从湿衣服中飞出，也有水分子回到湿衣服中，故A 错误，B 正确；相对湿度等于水蒸气的实际压强和同温度水的饱和汽压的百分比，空气的相对湿度为98%，可知空气中水蒸气的实际压强略小于同温度水的饱和汽压，故C 正确，D 错误。
(2)因温度不变，分子的平均动能不变，则气体分子的平均速率不变；以活塞和砂桶整体为研究对象，设总质量为m ，受力分析，根据平衡条件有：pS ＋mg ＝p 0S
得：p ＝p 0－mg S
细砂流出后，mg 减小，则p 增大，由于平均速率不变，根据压强的微观含义可知，单
位时间单位面积汽缸壁上受到气体分子撞击的次数增加。
(3)①A→B过程绝热，Q＝0，体积V增大，对外做功，内能减小，则E A＞E B。
②A→B→C过程中有：ΔU＝W AB＋W BC＋Q AB＋Q BC
A、C状态气体温度相等，内能不变ΔU＝0
A→B绝热过程，Q AB＝0
B→C等容变化，气体不做功，W BC＝0
在B→C的过程中，气体吸收热量为12 J
综上可知W AB＝－12 J
气体对外做功12 J。
答案：(1)BC (2)不变增加(3)①E A＞E B②12 J
3．(12分)[选修3－4]
(1)下列说法中正确的是( )
A．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，蓝光的条纹间距较宽
B．光纤通信利用了全反射的原理
C．肥皂泡呈现彩色条纹是由光的折射现象造成的
D．动车组高速行驶时，在地面上测得车厢的长度明显变短
(2)一列简谐横波沿＋x方向传播，波长为λ，周期为T。在t＝0时刻该波的波形图如图甲所示，O、a、b是波上的三个质点。则图乙可能表示________(选填“O”“a”或“b”)
质点的振动图像；t＝T
4
时刻质点a的加速度比质点b的加速度________(选填“大”或
“小”)。
(3)如图所示，某种透明液体的折射率为2，液面上方有一足够长的细杆，
与液面交于O点，杆与液面成θ＝45°角。在O点的正下方某处有一点光源
S，S发出的光经折射后有部分能照射到杆上。已知光在真空中的速度为c，
求：
①光在该液体中的传播速度v；
②能照射到细杆上折射光对应入射光的入射角。
解析：(1)双缝干涉实验中条纹间距与波长成正比，由于红光的波长比蓝光的波长大，所以红光相邻干涉条纹间距大于蓝光相邻干涉条纹间距，故A错误；光纤通信利用了全反射的原理，故B正确；肥皂泡呈现彩色是光在前后膜的反射光叠加产生的干涉现象形成的，故
C 错误；根据狭义相对论可知，当列车的速度接近光速时，沿着速度方向长度才明显变短，故
D 错误。 (2)由题图乙知，t ＝0时刻质点的位移 y ＝0，速度沿y 轴正方向。根据波形平移法知，甲图中b 点的振动方向沿y 轴正方向，且位移y ＝0，则题图乙可能表示b 质点的振动图像。
t ＝T 4时刻质点a 运动到平衡位置，b 到达波峰，由a ＝－kx m
知，质点a 的加速度比质点b 的加速度小。
(3)①光在液体中的传播速度为：v ＝c
n ＝c 2＝22
c 。 ②能照射到细杆上的光线的折射角的临界值为45°，设对应的入射角为α，则有： n ＝sin r sin α
得：sin α＝sin r n ＝sin 45°2
＝0.5 因此有：α＝30°
能照射到细杆上的折射光对应入射光的入射角在0～30°范围内。
答案：(1)B (2)b 小 (3)①
22
c ②0～30° 4．(12分)[选修3－4]
(1)下列事例哪些应用了光的全反射现象( )
A ．光导纤维通讯
B ．用三棱镜观察太阳光谱
C ．用白光照射肥皂泡看到彩色条纹
D ．某些光学仪器中用等腰直角玻璃三棱镜改变光路90°
(2)如图所示，两列频率相同、传播方向相互垂直的平面波在空间
相遇发生干涉，它们的振幅均为A ，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，e 是a 、d 连线的中点，则e 处质点振动________(选填“加强”“减弱”
或“不振动”)，d 处质点的振幅为_______。
(3)一列简谐横波在均匀介质中沿x 轴正方向传播，波源位于坐标
原点，在t ＝0时刻波源开始振动，在t ＝3 s 时刻的波形如图所示。求：
①该波沿x 方向传播的速度；
②7 s 内x ＝2 m 处质点运动的路程。
解析：(1)由于光导纤维使光能发生全反射，故用来传输光信号、图像信号，故A 正确；用三棱镜观察太阳光谱，是利用光的折射率不同，属于光的色散现象，故B 错误；用白光照射肥皂泡看到彩色条纹是薄膜干涉现象，故C 错误；某些光学仪器中用等腰直角玻璃三棱镜改变光路，是利用光的全反射现象，故D 正确。
(2)根据干涉图像可知，d 处质点是两列波波峰与波峰叠加，而a 点是波谷与波谷叠加的地方，均是振动加强点，则e 点是振动加强点；由于两列波振幅相同，d 处质点的振幅为2A 。
(3)①波沿x 轴方向传播的速度v ＝Δx Δt ＝3 m 3 s
＝1 m/s 。 ②由题图知34
λ＝3 m ，得λ＝4 m 周期T ＝λv ＝41
s ＝4 s 经2 s 位于x ＝2 m 的质点开始振动，
实际振动时间t ＝5 s ＝5T 4
所以7 s 内x ＝2 m 处的质点运动的路程：s ＝5A ＝50 cm 。
答案：(1)AD (2)加强 2A (3)①1 m/s ②50 cm