统考版高考物理二轮专项分层特训卷10分钟选考题专练7含答案

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10分钟选考题专练(7)1．[物理——选修3－3](1)如图所示，水平地面上放置一个导热性能良好的气缸，气缸内用活塞封闭着一定质量的理想气体，一条轻细绳一端连接在活塞上，另一端绕过两个光滑的定滑轮后连接在一个可施加拉力的传感器上，传感器由计算机控制，开始时活塞和气缸均静止．现通过计算机对活塞施加拉力，让活塞缓慢向上移动，发现活塞始终没有被从气缸中拉出，周围环境温度不变，不计一切摩擦．则在拉动活塞的过程中，下列说法正确的是________．(填正确答案标号．)A．气缸内气体对活塞单位时间内碰撞的次数先减少后不变B．气缸对地面的压力先不变后逐渐减小到零C．缸内气体对外做功，气体从外界吸收热量D．缸内气体从外界吸收热量，分子势能增加E．传感器施加的拉力最大值与气缸、活塞和缸内气体的总重力大小相等(2)一定质量的理想气体从状态1开始，经历a、b、c、d四个变化过程又回到状态1，已知气体在状态1时的压强p1＝2×105 Pa，在状态4时温度为T4＝600 K，41和32的延长线均经过原点O，其它参数如图所示．(ⅰ)求气体在状态2时的压强p2；(ⅱ)若气体沿直线从状态1直接变化到状态3，求气体对外界做的功．2．[物理——选修3－4](1)用图(a)所示的干涉仪做“用双缝干涉测量光的波长”实验，图(b)是红光产生的干涉条纹，图(c)是通过目镜观测到测量头上的A、B两条纹的位置刻度，已知双缝到光屏的距离l＝50.0 cm，双缝间距d＝0.250 mm，则下列说法正确的是________．(填正确答案标号．)A．实验中必须用拨杆来调整单缝和双缝，使单缝和双缝相互平行B．实验中还需测出单缝到光屏的距离C．实验中测得红光的波长为700 nmD．若改用间距为0.300 mm的双缝做实验，则相邻两亮条纹中心的距离将增大E．若将红色滤光片换成绿色滤光片，则相邻两亮条纹中心的距离将减小(2)将气垫导轨倾斜放置，倾角为θ＝30°，质量为m＝5×10－2 kg的物块放在气垫导轨上，用轻弹簧连接固定挡板和物块，如图(a)所示．从弹簧处于自然伸长状态时上端的位置由静止释放物块，物块在气垫导轨上运动的x ­ t图象如图(b)所示，物块的振幅为A(未知).已知弹簧振子的周期T＝2π eq \r(\f(m,k)) ，其中m为振子的质量，k为弹簧的劲度系数，取g＝10 m/s2.图(a)　　　　　　　　　图(b)(ⅰ)求物块振动的位移表达式；(ⅱ)若让物块振动的振幅为2 cm，请写出物块振动时所受回复力与振动位移的关系式．10分钟选考题专练（7）1．答案：（1）ACE　（2）（ⅰ）1×105 Pa　（ⅱ）－5×102 J解析：（1）由于气缸导热，缓慢拉动活塞时缸内气体温度不变，气体分子平均动能不变，活塞上移时，气体体积增大，温度不变而压强减小，当绳的拉力增大到等于气缸、活塞和缸内气体的总重力时，气缸离开地面向上运动，此时气体体积不变，压强不变，因此气缸内气体对活塞单位时间内碰撞的次数先减少后不变，A、E正确；气缸对地面的压力先减小后为零，B错误；拉力对活塞做功，而气体由于体积增大而对外做功，但其内能保持不变，根据热力学第一定律，气体从外界吸热，C正确；理想气体只有分子动能，没有势能，D错误．（2）（ⅰ）由于41和32的延长线均经过原点O，由 eq \f(pV,T) ＝C可知气体在b、d过程均做等温变化，因此T1＝T4＝600 K，T2＝T3，由图可知p3＝p1由1、3状态得 eq \f(V1,T1) ＝ eq \f(V3,T3) 1到2过程气体做等容变化，有 eq \f(p1,T1) ＝ eq \f(p2,T2) 解得p2＝1×105 Pa（ⅱ）气体沿直线从状态1直接变化到状态3过程中压强不变，体积减小，气体对外界做负功，设为W，有W＝－Fx＝－p1Sx＝－p1·ΔV其中ΔV＝（ eq \f(1,0.2) － eq \f(1,0.4) ） L＝2.5×10－3 m3所以W＝－5×102 J2．答案：（1）ACE　（2）见解析解析：实验中，单缝和双缝必须平行，选项A正确；由Δx＝ eq \f(l,d) λ可知，不需要测定单缝到光屏的距离，选项B错误；红色滤光片只允许红光透过，A条纹位置刻度为0.641 mm，B条纹位置刻度为9.041 mm，则条纹间距Δx＝ eq \f(9.041－0.641,6)  mm＝1.4 mm，由Δx＝ eq \f(l,d) λ得，红光的波长λ＝ eq \f(d,l) Δx ＝7. 00×10－7 m＝700 nm，选项C正确；由Δx＝ eq \f(l,d) λ知，当d增大时Δx减小，选项D错误；滤光片允许对应颜色的光透过，绿光比红光的波长短，因此换用绿色滤光片时，相邻两亮条纹中心的距离将减小，选项E正确．（2）（ⅰ）由题意知弹簧振子做简谐运动，振子的振幅等于物块到平衡位置时弹簧的压缩量，即mg sin θ＝kA与T＝2π eq \r(\f(m,k)) 比较有A＝ eq \f(gT2,8π2) 由图（b）结合数学知识得x＝A cos  eq \f(2π,T) t联立解得x＝0.012 5cos 20t m（ⅱ）由题意得k＝ eq \f(mg,2A) 回复力F＝－kx解得F＝－20x N（－0.02 m≤x≤0.02 m）