统考版高考物理二轮专项分层特训卷10分钟选考题专练14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14含答案，共4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。
(1)甲、乙两同学分别在高倍显微镜下每隔30 s追踪记录一次水中小炭粒的运动位置，得到两个连线图，如图甲和乙所示，两方格纸每格均为边长相等的正方形．比较两图可知：若水温相同，________(填“甲”或“乙”)中炭粒的颗粒较大；若炭粒大小相同，________(填“甲”或“乙”)中水分子的热运动较剧烈；水中小炭粒的运动________(填“是”或“不是”)水分子的运动．
图甲 图乙
(2)如图所示，一根粗细均匀、导热性能良好的玻璃管一端开口，另一端封闭，管内有一段水银柱，当玻璃管开口向上竖直放置时，封闭空气柱(可视为理想气体)的长度为L1；若环境温度保持不变，将玻璃管缓慢地转动到开口竖直向下的位置(没有水银溢出管外)，稳定后，封闭空气柱的长度变为L2.已知L1∶L2＝3∶5，大气压强为1×105 Pa(相当于76 cm高的水银柱产生的压强).
(ⅰ)求玻璃管内水银柱的长度；
(ⅱ)若保持玻璃管开口向上竖直放置，当环境温度升高时，请计算说明管内水银柱移动的方向．
2．[物理——选修3－4]
(1)如图甲所示，是一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，图乙是图甲中某质点此后一段时间内的振动图象．若波沿x轴负方向传播，则图乙是质点________(填“K”“L”“M”或“N”)的振动图象，从t＝0时刻起，最先回到平衡位置的质点是________(填“K”“L”“M”或“N”)，该波的波速为________ m/s.
(2)如图所示，一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A＝30°，斜边AB＝a.棱镜材料对某光线的折射率为n＝ eq \r(2) .在此截面所在的平面内，该光线以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜，不考虑光线沿原路返回的情况．
(ⅰ)求光线射入棱镜的折射角，并画出光路图；
(ⅱ)求光线射出棱镜的位置到A点的距离．
10分钟选考题专练（14）
1．答案：（1）甲 乙 不是 （2）（ⅰ）19 cm （ⅱ）向上移动
解析：（1）炭粒做布朗运动时，炭粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈，比较两图可知，图乙中炭粒颗粒的布朗运动更剧烈，故水温相同时，图甲中炭粒的颗粒较大；炭粒颗粒大小相同时，乙中水分子的热运动较剧烈．水中小炭粒虽不是分子的运动，但可以反映液体分子的无规则运动．
（2）（ⅰ）设玻璃管的横截面积为S，水银柱的长度为h，水银的密度为ρ，重力加速度大小为g
开口向上时，封闭气体的压强为p1＝p0＋ρgh①
开口向下时，封闭气体的压强为p2＝p0－ρgh②
玻璃管导热，气体的温度不变，根据玻意耳定律有p1L1S＝p2L2S③
由①②③式和题给条件及数据解得h＝19 cm
（ⅱ）设环境温度由T1升高到T3，空气柱的长度由L1变为L3，由于气体的压强不变，根据盖—吕萨克定律有 eq \f(L1S,T1) ＝ eq \f(L3S,T3) ④
因T1＜T3⑤
由④⑤式得L1＜L3
故水银柱应向上移动
2．答案：（1）N K 0.5 （2）（ⅰ）见解析 （ⅱ） eq \f(3a,8)
解析：（1）由振动图象可知，t＝0时刻，质点经平衡位置沿＋y方向运动；在t＝0时刻的波形图中，L、N两点在平衡位置处．由波的传播规律可知，波沿－x方向传播，N处质点沿＋y方向运动，图乙是质点N的振动图象．波沿－x方向传播，L、M、N都在远离平衡位置，再次回到平衡位置所需时间都大于 eq \f(1,4) T，而质点K在最大位移处，回到平衡位置仅需 eq \f(1,4) T，所以质点K最先回到平衡位置．由振动图象知质点振动的周期T＝4 s，由波形图可知波的波长λ＝2 m，所以波的传播速度v＝ eq \f(λ,T) ＝0.5 m/s.
（2）（ⅰ）设入射角为i，折射角为γ，由折射定律得n＝ eq \f(sin i,sin γ) ①
由①式和题给数据解得γ＝ 30°②
由②和几何关系画出光路图如图所示．
（ⅱ）设出射点为D，延长法线交AB于E，由题给条件和几何关系得
AD＋ DE＝ eq \f(AB,2) ③
由②式和题给条件及几何关系可得DE＝ eq \f(a,8) ④
由③④式和题给数据解得AD＝ eq \f(3a,8)