(江苏共享)新2020高考物理总复习 优编题型增分练：选做题保分练(一)【下载】

选做题保分练(一)

三、选做题(本题包括A 、B 两小题，请选定其中一小题，并在相应的答题区域内作答．若多做，则按A 小题评分．)

13．A.[选修3－3] (15分)

(2018·盐城市阜宁中学模拟)页岩气是从页岩层中开采出来的天然气，主要成分为甲烷，被公认为洁净的能源．

(1)一定质量的页岩气(可看成理想气体)状态发生了一次循环变化，其压强p 随热力学温度T 变化的关系如图1所示，O 、a 、b 在同一直线上，bc 与横轴平行．则________．

图1

A ．a 到b 过程，气体的体积减小

B ．a 到b 过程，气体的体积增大

C ．b 到c 过程，气体从外界吸收热量

D ．b 到c 过程，气体向外界放出热量

(2)页岩气经压缩、冷却，在－160 ℃下液化成液化天然气(简称LNG)．在液化天然气的表面层，其分子间的引力________(选填“大于”“等于”或“小于”)斥力．在LNG 罐内顶部存在一些页岩气，页岩气中甲烷分子的平均动能________(选填“大于”“等于”或“小于”)液化天然气中甲烷分子的平均动能．

(3)某状况下页岩气体积约为同质量液化天然气体积的600倍，已知液化天然气的密度ρ＝

4.5×102 kg/m 3，甲烷的摩尔质量M ＝1.6×10－2 kg/mol ，阿伏加德罗常数N A ＝6.0×1023 mol －1，试估算该状态下6.0 m 3页岩气中的甲烷分子数．

答案 (1)C (2)大于 等于 (3)1.7×1026个

解析 (1)ab 是过原点的倾斜直线，表示a 到b 过程气体发生等容变化，即气体的体积不变，故A 、B 错误．b 到c 过程，气体发生等压变化，温度升高，内能增大，根据pV T

＝C 可知，气体的体积增大，气体对外界做功，根据热力学第一定律ΔU ＝Q ＋W 可知，气体从外界吸收热量，故C 正确，D 错误．

(2)由于液体表面存在表面张力，其分子间的引力大于斥力，分子的平均动能由温度决定，同一温度下页岩气中甲烷分子的平均动能等于液化天然气中甲烷分子的平均动能．

(3)某状态下页岩气体积约为同质量液化天然气体积的600倍，故密度是液化天然气密度的1600

倍，页岩气的质量为：m ＝ρ600

V ① 甲烷分子数：N ＝m

M

N A ② 解得：N ＝ρVN A 600M ＝4.5×102×6.0×6.0×1023

600×1.6×10

－2个≈1.7×1026个． 13．B.[选修3－4](15分)

(2018·南通市模拟)(1)2016年，科学家利用激光干涉方法探测到由于引力波引起的干涉条纹的变化，这是引力波存在的直接证据．关于激光，下列说法中正确的是________．

A ．激光是自然界中某种物质直接发光产生的，不是偏振光

B ．激光相干性好，任何两束激光都能发生干涉

C ．用激光照射不透明挡板上小圆孔时，光屏上能观测到等间距的光环

D ．激光全息照片是利用光的干涉记录下物体三维图象的信息

(2)测定玻璃的折射率．取一块半圆形玻璃砖，O 点为圆心，一束红色激光从左侧圆面对准圆心O 进入玻璃砖，最初入射光线垂直于玻璃砖右侧平面，如图2中实线所示．保持入射光方向和O 点位置不变，让玻璃砖绕O 点沿逆时针方向缓慢旋转，当转过θ角时(图中虚线位置)，折射光线消失．则玻璃对红光的折射率n ＝________.若换绿色激光重复上述实验，则折射光线消失时，玻璃砖转过的角度θ′________θ(选填“>”“＝”或“<”)．

图2

(3)如图3所示，在xOy 平面内有一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，频率为2.5 Hz.在t ＝0时，x P ＝2 m 的P 点位于平衡位置，速度沿－y 方向；x Q ＝6 m 的Q 点位于平衡位置下方最大位移处．求：

图3

①质点P 第一次有＋y 方向最大加速度需经过的时间t ；

②波的传播速度v .

答案 (1)D (2)1sin θ

< (3)见解析

解析 (3)①质点P 经过T 4

到达负向最大位移处，此刻第一次有＋y 方向最大加速度 波的周期T ＝1f ＝0.4 s

所以t ＝0.1 s.

②P 、Q 两点间距离x PQ ＝(n ＋34)λ(n ＝0,1,2，…)

波长λ＝16

4n ＋3 m(n ＝0,1,2，…)

波速v ＝λf ＝40

4n ＋3 m/s(n ＝0,1,2，…)