统考版高考物理二轮专项分层特训卷10分钟选考题专练8含答案

这是一份统考版高考物理二轮专项分层特训卷10分钟选考题专练8含答案，共5页。试卷主要包含了[物理——选修3－3]，[物理——选修3－4]等内容，欢迎下载使用。

图甲 图乙
(1)吸盘挂钩的工作原理如图甲、乙所示．使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上(如图甲)，吸盘中的空气被挤出一部分．然后将锁扣扳下(如图乙)，让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出，这样吸盘就会牢牢地被固定在墙壁上．若气体可视为理想气体，在拉起吸盘的过程中，吸盘内气体的温度始终不变，则在拉起吸盘后，吸盘内气体的压强与拉起前的相比________(填“增大”“不变”或“减小”)，吸盘内空气的密度________(填“大于”“等于”或“小于”)外界空气的密度，吸盘内气体的内能________(填“增大”“不变”或“减小”)，此过程中吸盘内的气体要______(填“吸收”或“放出”)热量．
(2)如图所示，内壁光滑、横截面积为S的导热气缸水平放置，在气缸正中间有两个正对的小挡板A、B，内部用厚度不计、质量为M的活塞封闭有温度为T0的理想气体．已知气缸的长度为2l，重力加速度为g，大气压强为p0，现将气缸缓慢顺时针转动到开口竖直向上，活塞与气缸壁间无摩擦，且p0S>Mg.求：
(ⅰ)活塞在此过程中下降的高度；
(ⅱ)将缸内气体的温度下降到 eq \f(T0,2) 时，缸内气体的压强．
2．[物理——选修3－4]
(1)如图所示，平行玻璃砖的下表面涂有反光层，一束复合光从玻璃砖上表面的某点射入玻璃砖内，经玻璃砖折射后分成两束单色光a、b从上表面射出，则________．(填正确答案标号．)
A．a光在玻璃砖中的传播速度较大
B．a光的频率大于b光的频率
C．两束光射出玻璃砖时一定相互平行
D．两束光在玻璃砖中的传播时间一定相同
E．用同一装置进行双缝干涉实验时，a光相邻亮条纹中心的间距较小
(2)如图所示，实线是一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，虚线为该列简谐横波在t＝0.14 s时刻的波形图，质点M(未画出)的平衡位置位于x＝2.0 m处．
(ⅰ)若质点M在这段时间内通过的路程为0.7 m，求该波的波速大小；
(ⅱ)若该波的传播速度为75 m/s，求该波的传播方向和周期．
10分钟选考题专练（8）
1．答案：（1）减小 小于 不变 吸收
（2）（ⅰ） eq \f(2Mgl,p0S＋Mg) （ⅱ）p0
解析：（1）在吸盘被拉起的过程中，吸盘内封闭气体的体积增大，由于温度不变，所以由玻意耳定律可知吸盘内气体的压强减小．在锁扣未扳下之前，吸盘内空气密度与外界空气密度相同，当锁扣扳下之后，由于吸盘内气体的质量不变，但体积增大，所以其密度减小．一定质量的理想气体的内能仅与温度有关，由于在锁扣扳下的过程中吸盘内气体的温度不变，所以气体的内能不变．在锁扣扳下的过程中，由于气体的体积增大，所以气体要对外界做功，但气体的内能又不发生变化，故由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知，此过程中气体要从外界吸收热量．
（2）（ⅰ）当气缸竖直放置时，设封闭气体的压强为p，由于活塞处于静止状态，对活塞受力分析可得pS＝p0S＋Mg
设气缸竖直后活塞下降的高度为h，由于气体的温度不变，故由玻意耳定律可得
p0·2lS＝p（2l－h）S
两式联立可解得h＝ eq \f(2Mgl,p0S＋Mg) ＜l
（ⅱ）设当活塞刚到达挡板AB处且对挡板无压力时，气体的温度为T，由于此过程中气体的压强不变，故由盖－吕萨克定律可得
eq \f(（2l－h）S,T0) ＝ eq \f(lS,T)
解得T＝ eq \f(p0S＋Mg,2p0S) T0
因T＝ eq \f(p0S＋Mg,2p0S) T0＞ eq \f(T0,2) ，故需要在此基础上再进行降温，此时气体的体积不再发生变化．设当温度降到 eq \f(T0,2) 时气体的压强为p′，则由查理定律可得 eq \f(p,T) ＝ eq \f(p′,\f(T0,2))
代入数据可解得p′＝p0
2．答案：（1）BCE （2）（ⅰ）25 m/s （ⅱ）见解析
解析：（1）两束光在玻璃砖中的光路图如图所示，由于a光的偏折程度大，则玻璃砖对a光的折射率较大，由v＝ eq \f(c,n) 可知a光在玻璃砖中的传播速度较小，选项A错误；由于光的频率越大，玻璃砖对其折射时的折射率就越大，故a光的频率大于b光的频率，选项B正确；由几何关系可知，两束光从玻璃砖中射出时，光线与竖直方向的夹角相等，故两束光从玻璃砖中射出时一定相互平行，选项C正确；设玻璃砖的厚度为d，光线射入玻璃砖时a光的折射角为α，b光的折射角为β，则a光在玻璃砖中传播的路程为s1＝ eq \f(2d,cs α) ，b光在玻璃砖中传播的路程为s2＝ eq \f(2d,cs β) ，设复合光入射时的入射角为θ，则玻璃砖对a光的折射率为n1＝ eq \f(sin θ,sin α) ，对b光的折射率为n2＝ eq \f(sin θ,sin β) ，故a光在玻璃砖中的传播速度为v1＝ eq \f(c,n1) ＝ eq \f(c sin α,sin θ) ，b光在玻璃砖中的传播速度为v2＝ eq \f(c,n2) ＝ eq \f(c sin β,sin θ) ，所以a光在玻璃砖中的传播时间为t1＝ eq \f(s1,v1) ＝ eq \f(4dsin θ,c sin 2α) ，b光在玻璃砖中的传播时间为t2＝ eq \f(s2,v2) ＝ eq \f(4d sin θ,c sin 2β) ，只有α＋β＝90°时sin 2α＝sin 2β，即只有此时t1＝t2，选项D错误；在用同一装置做双缝干涉实验时，两相邻亮条纹中心的距离为Δx＝ eq \f(l,d) λ，由于a光的折射率大，则a光的波长短，故a光两相邻亮条纹中心的间距较小，选项E正确．
（2）（ⅰ）由于质点M的振幅为10 cm，所以当质点M通过的路程为0.7 m时，经历的时间为
t＝ eq \f(s,4A) T＝ eq \f(7,4) T
又因为t＝0.14 s，所以可得 eq \f(7,4) T＝0.14 s，解得T＝0.08 s
由题图可知，该波的波长λ＝2.0 m，由v＝ eq \f(λ,T) 可得该波的波速大小为v＝25 m/s
（ⅱ）若波沿x轴正方向传播，则波在0.14 s内传播的距离为x1＝（n＋ eq \f(3,4) ）λ（n＝0，1，2，…）
故其波速为v1＝ eq \f(x1,t) ＝ eq \f(100,7) （n＋ eq \f(3,4) ） m/s（n＝0，1，2，…）
因此波速不可能等于75 m/s
故波沿x轴负方向传播，其波速为
v2＝ eq \f(（n＋\f(1,4)）λ,t) ＝ eq \f(100,7) （n＋ eq \f(1,4) ） m/s（n＝0，1，2，…）
当n＝5时，该波沿x轴负方向传播的速度为75 m/s，此时波的周期为
T′＝ eq \f(0.14,\f(21,4)) s＝ eq \f(2,75) s