统考版高考物理二轮专项分层特训卷10分钟选考题专练9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9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)如图所示为一喷雾型消毒装置，其原理是，当用力压手柄时，将在短时间内向瓶中挤压进一些空气，使瓶内的气体压强瞬间变大，于是瓶内的液体就喷出来了．将瓶内的气体看成理想气体，在被快速压缩的瞬间认为气体不与其他物体间有热传递．下列说法正确的是________．(填正确答案标号．)
A．向瓶内压入空气瞬间瓶内气体的内能增加
B．向瓶内压入空气瞬间瓶内气体的密度增大
C．喷出的雾状消毒物质处于气态
D．刚喷出的雾状物质在空气中的运动属于布朗运动
E．喷出的雾状物质分子之间的引力很快变小
(2)有一质量为M＝4 kg、横截面积为S＝8×10－3 m2、高度为H＝0.23 m、开口向下的导热性能良好的气缸，现将一劲度系数k＝200 N/m的轻质弹簧下端固定于水平地面，上端与一横截面积与气缸面积相同、质量为m ＝1 kg且厚度不计的活塞相连，然后用活塞封闭一定质量的理想气体在气缸内，如图所示．当气缸、活塞和弹簧均在竖直方向静止时，发现活塞恰好与气缸口相平．设外界的大气压强为p0＝1.0×105 Pa，取g＝10 m/s2.
(ⅰ)求活塞恰好与气缸口相平时缸内气体的压强．
(ⅱ)在气缸上放上一个重物，待系统再次平衡后，发现弹簧又被压缩了0.4 m，活塞未到达气缸底部，弹簧始终在弹性限度内，求此时气缸内气体的高度．
2．[物理——选修3－4]
(1)有一列沿x轴传播的简谐横波，在某一时刻它的波形图如图甲所示，M和N是这列简谐横波上的两个质点，从该时刻起某同学记录下了质点N在一段时间内的振动图象，如图乙所示．则下列说法正确的是________(填正确答案标号．)
A．该列简谐横波正以1.0 m/s的速度沿x轴负方向传播
B．图甲所示时刻M和N两质点的速度都为零
C．M和N两质点的振动方向始终相反
D．当t＝6 s时质点M距离其平衡位置最远，且加速度最大
E．在2 s内质点N向左移动了2.0 m
(2)一玻璃砖的横截面为直角三角形ABC，如图所示，∠ACB＝30°，∠A＝90°，斜边边长为L，玻璃砖的折射率为n＝ eq \r(2) .有一束光线垂直照射到AB上的E点，E点是AB边的中点，光在真空中的传播速度为c，光发生折射时不考虑反射光线．
(ⅰ)当光线到达BC时，判断光线是否会从BC射出；
(ⅱ)求光线在玻璃砖中传播所用的时间．
10分钟选考题专练（9）
1．答案：（1）ABE （2）（ⅰ）1.05×105 Pa （ⅱ）0.21 m
解析：（1）向瓶内压入空气瞬间，外界对瓶内气体做功，气体内能增加，选项A正确；向瓶内压入空气瞬间，瓶内气体的总体积不变，质量增大，则密度增大，选项B正确；该装置喷出的雾状物质是小液滴，选项C错误；刚喷出的雾状物质在空气中的运动是惯性引起的，不是布朗运动，选项D错误；喷出的雾状物质很快挥发，变成气态，故分子之间的距离变大，分子之间的引力变小，选项E正确．
（2）（ⅰ）以气缸为研究对象，设活塞恰好与气缸口相平时气缸内的气体压强为p1，根据共点力平衡可得Mg＋p0S＝p1S
代入数据解得p1＝1.05×105 Pa
（ⅱ）由于气缸的导热性能良好，故在气缸上放上重物后，气缸向下压缩气体的过程为等温过程．未放重物前弹簧弹力为
F1＝（M＋m）g
弹簧的形变量增加0.4 m后弹簧弹力变为F2＝F1＋kx
代入数据解得F1＝50 N，F2＝130 N
设此时气缸内气体压强为p2，以活塞为研究对象，由力的平衡条件得mg ＋p2S＝p0S＋F2
代入数据得p2＝1.15×105 Pa
气体初态体积V1＝HS，末态体积V2＝H′S
由玻意耳定律有p1V1 ＝p2V2
代入数据解得H′＝0.21 m
2．答案：（1）ACD （2）（ⅰ）不能 （ⅱ） eq \f(5\r(6)L,12c)
解析：（1）由题图可知，该简谐横波波长为λ＝8 m，周期T＝8 s，所以波速为v＝ eq \f(λ,T) ＝1.0 m/s，根据图乙可知该时刻质点N振动方向向上，所以该波沿x轴负方向传播，即向左传播，故选项A正确；图甲所示时刻，M、N均位于平衡位置，加速度为零，速度最大，选项B错误；因为质点M、N相差半个波长，所以它们的振动方向总是相反的，选项C正确；由图乙及以上分析可知，当t＝6 s时质点M距离其平衡位置最远，且加速度最大，选项D正确；简谐横波在传播过程中质点不会随波迁移，选项E错误．
（2）（ⅰ）作出光线进入玻璃砖后刚到达BC上的O1处时的光路图，如图1所示．由几何知识可知光线在BC上的入射角为α1＝60°，设光线在玻璃砖中发生全反射时的临界角为C，根据光的折射定律得sin C＝ eq \f(1,n) ＝ eq \f(1,\r(2)) ， C＝45°
α1＞45°，故光线会在BC上发生全反射，不会从BC射出．
（ⅱ）作出光线第一次射到AC上的O2处的光路图如图2所示，根据几何知识可知光线在AC上的入射角为α2＝90°－α1＝30°＜ C
即光线会从AC边射入空气中
光在玻璃砖中的传播速度为v＝ eq \f(c,n) ＝ eq \f(c,\r(2))
根据几何知识可知光线在玻璃砖中通过的路程为
s＝EO1＋O1O2＝ eq \f(L,2) cs 30°＋ eq \f(L,4cs 30°) ＝ eq \f(5\r(3),12) L
故光线在玻璃砖中传播所用的时间为t＝ eq \f(s,v) ＝ eq \f(5\r(6)L,12c)