新教材同步輔導(dǎo)2023年高中物理模塊綜合檢測新人教版選擇性必修第三冊

模塊綜合檢測(時間:75分鐘滿分:100分)一、單項選擇題:本題共7小題,每小題4分,共28分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的.1.實物粒子和光都具有波粒二象性.下列事實中突出體現(xiàn)粒子性的是()A.電子束通過雙縫實驗裝置后可以形成干涉圖樣B.β射線在云室中穿過會留下清晰的徑跡C.人們利用慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu)D.人們利用電子顯微鏡觀測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)解析:干涉和衍射體現(xiàn)的是波動性,選項A、C錯誤.β射線在云室中留下清晰的徑跡,體現(xiàn)的是粒子性,選項B正確.電子顯微鏡利用電子束衍射工作,體現(xiàn)的是波動性,選項D錯誤.答案:B2.某同學(xué)利用花粉顆粒觀察布朗運動,并提出以下觀點,正確的是()A.布朗運動指的是花粉微粒的無規(guī)則運動B.布朗運動指的是液體分子的無規(guī)則運動C.溫度為0℃時,液體分子的平均動能為0D.花粉微粒越大,其無規(guī)則運動越劇烈解析:布朗運動指懸浮在液體中的顆粒所做的無規(guī)則運動,選項A正確.布朗運動不是分子的運動,只是反映了液體分子的無規(guī)則運動,選項B錯誤.分子的運動是永不停息的,溫度為0℃時,液體分子的平均動能不為0,選項C錯誤.微粒越小,液體溫度越高,布朗運動越劇烈,選項D錯誤.答案:A3.下列現(xiàn)象不是由液體表面張力作用產(chǎn)生的是()A.水黽可以停在水面上B.小木船漂浮在水面上C.荷葉上的小水珠呈球形D.慢慢向小酒杯中注水,即使水面稍高出杯口,水仍不會流出來解析:水黽可以停在水面上是因為液體表面有張力的作用,小木船漂浮在水面上是因為浮力,二者最直觀的區(qū)別是物體有沒有一部分陷進水里面;表面張力使液體表面有收縮的趨勢,所以荷葉上的小水珠呈球形,水面稍高出杯口也不會流出來.選項B符合題意.答案:B4.頻率為ν的光照射某金屬時,產(chǎn)生的光電子的最大初動能為Ekm.改為頻率為2ν的光照射同一金屬,所產(chǎn)生光電子的最大初動能為(h為普朗克常量)()A.Ekm-hνB.2EkmC.Ekm+hν D.Ekm+2hν解析:根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得Ekm=hν-W0,若入射光頻率變?yōu)?ν,則Ekm'=h·2ν-W0=2hν-(hν-Ekm)=hν+Ekm,選項C正確.答案:C5.給一定質(zhì)量的溫度為0℃的水加熱,在水的溫度由0℃上升到4℃的過程中,水的體積隨著溫度的升高反而減小,我們稱之為“反常膨脹”.某研究小組通過查閱資料知道水分子之間存在著一種結(jié)合力,這種結(jié)合力可以形成多分子結(jié)構(gòu),在這種結(jié)構(gòu)中,水分子之間也存在著相互作用的勢能.在水反常膨脹的過程中,體積減小是由于水分子之間的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,但所有水分子間的總勢能是增大的.關(guān)于這個問題,下列說法正確的是()A.水分子的平均動能減小,吸收的熱量一部分用于分子間的結(jié)合力做正功B.水分子的平均動能減小,吸收的熱量一部分用于克服分子間的結(jié)合力做功C.水分子的平均動能增大,吸收的熱量一部分用于分子間的結(jié)合力做正功D.水分子的平均動能增大,吸收的熱量一部分用于克服分子間的結(jié)合力做功解析:溫度升高,水分子的平均動能增大,體積減小,分子間的結(jié)合力做負功,水分子間的總勢能增大,選項D正確.答案:D6.下圖為氫原子的能級圖,當一群氫原子從n=3能級向低能級躍遷時,共輻射出三種不同頻率的光子,光子的頻率分別為ν1、ν2、ν3,且ν1>ν2>ν3,則下列說法正確的是()A.1ν1+1B.ν1=ν2+ν3C.從n=3能級躍遷到n=2能級,輻射出的光子頻率為ν1D.輻射出頻率為ν1的光子后的氫原子的電勢能比輻射出頻率為ν2的光子后的氫原子的電勢能大解析:由題意及玻爾理論可知,E3-E1=hν1,E2-E1=hν2,E3-E2=hν3,因此有hν1=hν2+hν3,即ν1=ν2+ν3,選項A錯誤,選項B正確.從n=3能級躍遷到n=2能級,輻射出的光子頻率為ν3,選項C錯誤.輻射出頻率為ν1的光子后的氫原子處于基態(tài),輻射出頻率為ν2的光子后氫原子也處于基態(tài),因此氫原子的電勢能相同,選項D錯誤.答案:B7.對熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律的理解,下列說法正確的是()A.一定質(zhì)量的氣體膨脹對外做功100J,同時向外界放出120J的熱量,它的內(nèi)能增大20JB.物體從外界吸收熱量,其內(nèi)能一定增加;物體對外界做功,其內(nèi)能一定減少C.凡是與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性,熱量只能從高溫物體傳遞到低溫物體,不能從低溫物體傳遞給高溫物體D.熱現(xiàn)象過程中不可避免地出現(xiàn)能量耗散現(xiàn)象,能量耗散符合熱力學(xué)第二定律解析:根據(jù)熱力學(xué)第一定律知ΔU=W+Q=-100J-120J=-220J,選項A錯誤.根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q,可知物體從外界吸收熱量,其內(nèi)能不一定增加,物體對外界做功,其內(nèi)能不一定減少,選項B錯誤.通過做功的方式可以讓熱量從低溫物體傳遞到高溫物體,如電冰箱,選項C錯誤.能量耗散過程體現(xiàn)了宏觀自然過程的方向性,符合熱力學(xué)第二定律,選項D正確.答案:D二、多項選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的四個選項中,有多項符合題目要求.全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分.8.

92238U是一種放射性元素,能夠自發(fā)地進行一系列放射性衰變,如圖所示,可以判斷下列說法正確的是(A.圖中a是84,b是206B.Y是β衰變,放出電子,電子是由中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子時產(chǎn)生的C.Y和Z是同一種衰變D.從X衰變中放出的射線電離作用最強解析::83210Bi核衰變成

a210Po核,質(zhì)量數(shù)不變,可知發(fā)生的是β衰變,則電荷數(shù)多1,可知a=84;

83210Bi核衰變成

81bTl核,電荷數(shù)少2,發(fā)生的是α衰變,質(zhì)量數(shù)少4,則b=206.選項A正確,選項B錯誤.Z衰變,質(zhì)量數(shù)少4,發(fā)生的是α衰變,Y和Z是同一種衰變,選項C正確.從X衰變中放出的射線是β答案:AC9.如圖所示,p-V圖中的每個方格均為正方形,一定質(zhì)量的理想氣體從a狀態(tài)沿直線變化到b狀態(tài),再沿直線變化到c狀態(tài),最后沿直線回到a狀態(tài),則下列說法正確的是()A.從a狀態(tài)變化到b狀態(tài)的過程中氣體分子的平均動能先增大后減小B.從a狀態(tài)變化到b狀態(tài)的過程中氣體的密度不斷增大C.從b狀態(tài)變化到c狀態(tài)的過程中氣體一定吸熱D.從c狀態(tài)變化到a狀態(tài)的過程中氣體放出的熱量一定大于外界對氣體做的功解析:根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pVT=C,從a狀態(tài)變化到b狀態(tài)的過程中pV值先增大后減小,溫度T也先增大后減小,對理想氣體,溫度越高,分子平均動能越大,選項A正確.從a狀態(tài)變化到b狀態(tài)的過程中氣體的體積V不斷增大,氣體的密度不斷減小,選項B錯誤.從b狀態(tài)變化到c狀態(tài)的過程中氣體做等容變化,外界對氣體做的功W=0,根據(jù)查理定律知氣體溫度不斷升高,ΔU>0,由熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W得Q>0,即氣體一定吸熱,選項C正確.從c狀態(tài)變化到a狀態(tài)的過程中,氣體等壓壓縮,外界對氣體做的功W>0,根據(jù)蓋-呂薩克定律知溫度降低,ΔU<0,由熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W得Q<0且|Q|>W,選項D正確答案:ACD10.研究光電效應(yīng)規(guī)律的實驗電路如圖所示,電源的兩極分別與接線柱c、d連接.用一定頻率的單色光a照射光電管時,靈敏電流表G的指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn),而用另一頻率的單色光b照射該光電管時,靈敏電流表G的指針不偏轉(zhuǎn).下列說法正確的是()A.a光的頻率一定大于b光的頻率B.電源正極可能與c接線柱連接C.用b光照射光電管時,一定沒有發(fā)生光電效應(yīng)D.若靈敏電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),則電流方向一定是由e→G→f解析:無論c接正極還是負極,單色光a照射光電管時,靈敏電流表G的指針都會發(fā)生偏轉(zhuǎn),而用另一頻率的單色光b照射該光電管時,靈敏電流表G的指針都不偏轉(zhuǎn),所以a光產(chǎn)生的光電子的最大初動能大,所以a光的頻率一定大于b光的頻率,選項A、B正確.由以上的分析可知,不能判斷出用b光照射光電管時,一定沒有發(fā)生光電效應(yīng),選項C錯誤.電流的方向與負電荷定向移動的方向相反,若靈敏電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),則電流方向一定是由e→G→f,選項D正確.答案:ABD三、非選擇題:共54分.11.(6分)如圖所示,用帶孔橡皮塞把塑料瓶口封住,向瓶內(nèi)迅速打氣,在瓶塞彈出前,外界對氣體做功15J,橡皮塞的質(zhì)量為20g,橡皮塞被彈出的速度為10m/s,若橡皮塞增加的動能占氣體對外做功的10%,瓶內(nèi)的氣體可視為理想氣體.瓶內(nèi)氣體的內(nèi)能變化量為J,瓶內(nèi)氣體的溫度(選填“升高”“不變”或“降低”).

解析:由題意可知,氣體對外做的功W對外=12mv2η=12×0.02×10210%J=10J.向瓶內(nèi)迅速打氣,在整個過程中,可認為氣體與外界沒有熱交換答案:5升高12.(12分)在用油膜法估測油酸分子的大小的實驗中,所用油酸酒精溶液每104mL溶液中有純油酸6mL,用注射器測得1mL上述溶液為75滴.把1滴該溶液滴入撒有爽身粉的盛水的淺盤里,待水面穩(wěn)定后,將玻璃板放在淺盤上,用彩筆在玻璃板上描出油膜的輪廓,再把玻璃板放在坐標紙上,其形狀和尺寸如圖所示,坐標紙中正方形方格的邊長為1cm.(1)把1滴油酸酒精溶液滴在水面上,在水面上形成油酸薄膜,認為薄膜是由油酸分子組成的,并把油酸分子簡化成,油膜的被認為是油酸分子的直徑.

(2)油酸薄膜的面積是cm2.

(3)每滴油酸酒精溶液中純油酸的體積是mL.(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)

(4)按以上實驗數(shù)據(jù)估測出油酸分子直徑約為m.(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)

解析:(1)酒精溶于水,油酸在水面上形成油酸薄膜,認為油酸薄膜是由單層的油酸分子組成的,并且把油酸分子簡化成球形,油膜的厚度就可以被認為是油酸分子的直徑.(2)根據(jù)數(shù)方格數(shù)的原則“多于半個的算一個,不足半個的舍去”可查出共有116個方格,油膜的面積S=116×1cm2=116cm2.(3)一滴油酸酒精溶液的體積V'=175mL,一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V=6104V'=8×10-(4)油酸分子的直徑d=VS=8×10-12116×10-答案:(1)單層的球形厚度(2)116(3)8×10-6(4)7×10-1013.(10分)已知氘核質(zhì)量為2.0136u,中子質(zhì)量為1.0087u,23He核的質(zhì)量為3.0150u.兩個速率相等的氘核對心碰撞聚變成

23He并放出一個中子,釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為機械能.質(zhì)量虧損為1u時,釋放的能量為931.5MeV.除了計算質(zhì)量虧損外,可以認為

2(1)寫出該核反應(yīng)方程.(2)該核反應(yīng)釋放的核能是多少?(3)若測得反應(yīng)后產(chǎn)生的中子的動能是3.12MeV,則反應(yīng)前每個氘核的動能是多少?解析:(1)核反應(yīng)方程為212HHe+0(2)質(zhì)量虧損Δm=2.0136×2u-(3.0150+1.0087)u=0.0035u,釋放的核能為ΔE=0.0035×931.5MeV=3.26MeV.(3)設(shè)中子和

23He核的質(zhì)量分別為m1、m2,速度大小分別為v1、v2,反應(yīng)前每個氘核的動能是E0,反應(yīng)后中子和

23He核的動能分別為E1、E2,根據(jù)動量守恒定律得m1v1-m2因為Ek=p22m,所以E1E2=E13=1由能量守恒定律得E1+E2=2E0+ΔE,解得E0=0.45MeV.答案:(1)212HHe+01n(2)3.14.(12分)如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體密封在體積為V0的容器中,室溫為T0=300K,有一光滑導(dǎo)熱活塞C(不占體積)將容器分成A、B兩室,B室的體積是A室的2倍,A室連接有一U形管(U形管內(nèi)氣體的體積忽略不計),其兩邊水銀柱高度差為76cm,B室連接有一閥門K,可與大氣相通.外界大氣壓強p0相當于76cm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強.(1)將閥門K打開后,A室的體積變成多大?(2)在(1)的情況下,將容器加熱到T1=500K,U形管內(nèi)兩邊水銀面的高度差為多少?解析:(1)打開閥門,A室內(nèi)氣體壓強最終會與外界的相同,氣體做等溫變化.pA1=2p0,體積VA1=13V0pA2=p0,由玻意耳定律得pA1VA1=pA2VA2,解得VA2=23V0(2)從T0=300K升高到T,體積變?yōu)閂0,壓強為pA2,氣體做等壓變化,由蓋-呂薩克定律得VA2T0解得T=450K,T1=500K>450K,從T=450K升高到T1=500K,氣體做等容變化,由查理定律得pA2T=解得pA3=109p0Δp=pA3-p0=19p0相當于8.4cm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強,加熱到500K時,水銀面高度差為8.4cm.答案:(1)23V0(2)8.15.(14分)如圖所示,一汽缸固定在水平地面上,其內(nèi)通過活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體,活塞與缸壁的摩擦可忽略不計,活塞的橫截面積S=100cm2.活塞與水平平臺上的物塊A用水平輕桿連接,在平臺上有另一物塊B,A、B的質(zhì)量均為m=62.5kg,兩物塊與平臺間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.8.兩物塊間距為d=10cm.開始時活塞距缸底l1=10cm,缸內(nèi)氣體壓強等于大氣壓強p0,p0=1×105Pa,溫度t0=27℃,g取10m/s2.現(xiàn)對汽缸內(nèi)的氣體緩慢加熱.(1)求物塊A開始移動時,汽缸內(nèi)