统考版高考物理二轮专项分层特训卷10分钟选考题专练2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2含答案，共4页。
(1)如图，一定量的理想气体从状态a(p0，V0，T0)经热力学过程ab、bc、ca后又回到状态a.对于ab、bc、ca三个过程，下列说法正确的是________．
A．ab过程中，气体始终吸热
B．ca过程中，气体始终放热
C．ca过程中，气体对外界做功
D．bc过程中，气体的温度先降低后升高
E．bc过程中，气体的温度先升高后降低
(2)如图，一玻璃装置放在水平桌面上，竖直玻璃管A、B、C粗细均匀，A、B两管的上端封闭，C管上端开口，三管的下端在同一水平面内且相互连通．A、B两管的长度分别为l1＝13.5 cm, l2＝32 cm.将水银从C管缓慢注入，直至B、C两管内水银柱的高度差h＝5 cm.已知外界大气压为p0＝75 cmHg.求A、B两管内水银柱的高度差．
2．[2021·全国乙卷，34][物理——选修3－4]
(1)图中实线为一列简谐横波在某一时刻的波形曲线，经过0.3 s后，其波形曲线如图中虚线所示．已知该波的周期T大于0.3 s．若波是沿x轴正方向传播的，则该波的速度大小为________ m/s，周期为________ s；若波是沿x轴负方向传播的，该波的周期为________ s．
(2)用插针法测量上、下表面平行的玻璃砖的折射率，实验中用A、B两个大头针确定入射光路，C、D两个大头针确定出射光路．O和O′分别是入射点和出射点，如图(a)所示．测得玻璃砖厚度为h＝15.0 mm；A到过O点的法线OM的距离AM＝10.0 mm，M到玻璃砖的距离MO＝20.0 mm，O′到OM的距离为s＝5.0 mm.
(ⅰ)求玻璃砖的折射率；
(ⅱ)用另一块材料相同，但上下两表面不平行的玻璃砖继续实验，玻璃砖的截面如图(b)所示．光从上表面入射，入射角从0逐渐增大，达到45°时，玻璃砖下表面的出射光线恰好消失．求此玻璃砖上下表面的夹角．
10分钟选考题专练（2）
1．答案：（1）ABE （2）1 cm
解析：（1）ab过程是等容过程，外界对气体不做功，但气体温度升高，内能增大，根据热力学第一定律可知气体始终吸热，A项正确；ca过程是等压过程，气体体积减小，外界对气体做正功，但气体温度降低，内能减小，根据热力学第一定律可知气体始终放热，B项正确，C项错误；对bc过程，根据pV＝CT可知，图像面积等于CT，面积先增大后减小，气体的温度先升高后降低，所以D项错误，E项正确．
（2）设A、B两管内横截面积分别为S1、S2，注入水银后如图所示，A、B气柱分别减少了h1和h2，压强分别为p1和p2
则有：p0l1S1＝p1（l1－h1）S1①
p0l2S2＝p2（l2－h2）S2②
压强：p2＝p0＋ρgh③
p1＝p2＋ρg（h2－h1）④
代入数据解得Δh＝h2－h1＝1 cm
2．答案：（1）0.5 0.4 1.2 （2）（ⅰ） eq \r(2) （ⅱ）15°
解析：（1）从图中可以看出波长λ＝20 cm，若波沿x轴正方向传播，则0.3 s＝ eq \f(3,4) T＋nT（n＝0，1，2……），解得T＝ eq \f(1.2,4n＋3) s，因为T>0.3 s，所以T＝0.4 s，波速为v＝ eq \f(λ,T) ＝50 cm/s＝0.5 m/s；若波沿x轴负方向传播，则0.3 s＝ eq \f(1,4) T＋nT（n＝0，1，2，……），解得T＝ eq \f(1.2,4n＋1) s，因为T>0.3 s，所以T＝1.2 s.
（2）（ⅰ）设光线在平行玻璃砖上表面的入射角和折射角分别为θ1、θ2则sin θ1＝ eq \f(AM,\r(AM2＋MO2)) ①
sin θ2＝ eq \f(s,\r(s2＋h2)) ②
sin θ1＝n sin θ2③
联立并代入数据解得n＝ eq \r(2) ④
（ⅱ）如图所示为光线入射角为45°时，光线在不平行玻璃砖中传播的光路图，设玻璃砖上下表面的夹角为α.由几何关系有
θ3＝θ′2＋α⑤
由折射定律有
sin 45°＝n sin θ′2⑥
设全反射临界角为θC，则
n sin θC＝1⑦
当光线从玻璃射入空气，满足θ3≥θC时发生全反射．由题意，当光线在玻璃砖上表面的入射角为45°时，θ3＝θC，联立④⑤⑥⑦式得α＝15°