统考版高考物理二轮专项分层特训卷10分钟选考题专练10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10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。
(1)在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，每104 mL油酸酒精溶液中有纯油酸8 mL.用注射器测得100滴这样的溶液体积为1 mL.把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，等油膜形状稳定后，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油膜的轮廓．再把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标中正方形方格的边长为1 cm，则一滴溶液中的油酸体积为________mL，分子直径为________m．在计算注射器滴出的一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗，则测得的分子直径________(选填“偏大”或“偏小”).
(2)如图所示，横截面积为10 cm2的上端开口的气缸固定在水平面上，质量不计的轻活塞a下面封闭长度为l＝30 cm的理想气体，上面通过轻绳与质量为1 kg的重物b相连，重物b放在水平台面上，气缸和活塞a导热性能良好．开始时，外界温度为27 ℃，轻绳恰好被拉直但没有张力，现缓慢降低温度到－23 ℃.已知外界大气压强始终为p0＝1.0×105 Pa，重力加速度大小g＝10 m/s2.
(ⅰ)求重物b恰好对水平台面没有压力时气体的温度；
(ⅱ)如果整个过程中气体放出的热量为Q＝50 J，求缸内气体的内能的变化量．
2．[物理——选修3－4]
(1)下列说法正确的是________．(填正确答案标号．)
A．均匀变化的磁场产生均匀变化的电场
B．在同一均匀介质中，红光的传播速度比紫光的传播速度大
C．蜻蜓的翅膀在阳光下呈现彩色是由于薄膜干涉
D．应用多普勒效应可以算出宇宙中某星球靠近或远离我们的速度
E．狭义相对性原理指出，在不同的参考系中，一切物理规律都是相同的
(2)如图所示，截面半径为R的半圆形玻璃砖固定在水平木板上，一束光从A点平行于木板射入玻璃砖，经玻璃砖折射后射到水平木板上的F点．已知A点到圆心O点的距离xAO＝ eq \f(1,2) R，玻璃砖对该光束的折射率为n＝ eq \r(3) ，光在真空中的传播速度为c(不考虑光在玻璃界面处的反射).求：
(ⅰ)光线射出玻璃砖时的折射角；
(ⅱ)该光线从A点到F点所用的时间．
10分钟选考题专练（10）
1．答案：（1）8×10－6 5×10－10 偏小 （2）（ⅰ）－3 ℃ （ⅱ）减小48 J
解析：（1）面积超过正方形小方格面积一半的正方形小方格的个数为160个，则油酸膜的面积约为S＝ 160 cm2＝1.6×10－2m2，每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积V＝1 mL× eq \f(8,104) × eq \f(1,100) ＝8×10－6 mL，把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则油酸分子直径d＝ eq \f(V,S) ＝ eq \f(8×10－6×10－6,1.6×10－2) m＝5×10－10 m．由于拿错的针管比原来的粗，则在水面上形成的油膜面积变大，而一滴溶液的体积还是按照之前注射器滴出的计算，可知测得的分子直径偏小．
（2）（ⅰ）开始时，轻活塞a质量不计，轻绳拉力为零，
则缸内气体压强为p1＝p0＝1.0×105 Pa
当轻绳拉力F＝mg＝10 N时，重物b恰好对水平台面没有压力，缸内气体压强p2＝p0－ eq \f(F,S) ＝9.0×104 Pa
此过程中气体做等容变化，根据查理定律有
eq \f(p1,T1) ＝ eq \f(p2,T2) ，其中T1＝300 K
解得T2＝270 K，即t＝－3 ℃
（ⅱ）气体从T2＝270 K到T3＝（273－23）K＝250 K的过程中，轻绳的拉力始终等于b的重力，此过程中压强不变，气体做等压变化，设活塞a下封闭气体的长度变为l′，根据盖—吕萨克定律有
eq \f(V2,T2) ＝ eq \f(V3,T3) ，即 eq \f(lS,T2) ＝ eq \f(l′S,T3)
代入数据解得l′＝ eq \f(250,9) cm
则外界对气体做功，所以W＝－pΔV＝p2S（l－l′）＝2 J
根据热力学第一定律有ΔU＝W＋Q＝2 J＋（－50） J＝－48 J，即缸内气体的内能减少48 J
2．答案：（1）BCD （2）（ⅰ）60° （ⅱ） eq \f(9R,2c)
解析：（1）均匀变化的磁场产生稳定的电场，选项A错误；对于同一介质，红光比紫光的折射率小，即n红＜n紫，由v＝ eq \f(c,n) 可知红光的传播速度比紫光的传播速度大，选项B正确；蜻蜓的翅膀在阳光下呈现彩色是由于薄膜干涉，选项C正确；宇宙中的星球都在不停地运动，测量星球上某些元素发出的光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发出的光波的频率对照，就可以算出星球靠近或远离我们的速度，选项D正确；狭义相对性原理指出，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，选项E错误．
（2）（ⅰ）由折射定律有 eq \f(sin γ,sin i) ＝n
又根据sin i＝ eq \f(\f(1,2)R,R) ＝ eq \f(1,2)
解得光线射出玻璃砖时的折射角γ＝60°
（ⅱ）由几何关系得光在玻璃砖内部传播的距离为
x1＝ eq \f(1,2) R tan 60°＝ eq \f(\r(3),2) R
光在玻璃砖中的速度v＝ eq \f(c,n)
t1＝ eq \f(\f(\r(3),2)R,v) ＝ eq \f(3R,2c)
由几何关系可知光在玻璃砖外部传播的距离为x2＝3R
t2＝ eq \f(3R,c)
则该光线从A点到F点所用的时间t＝t1＋t2＝ eq \f(9R,2c)