模块综合检测 B卷 素养提升卷-【创新教程】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册五维课堂单元双测卷（人教版）

物 新高考 模块综合检测 理 同步单元双测卷 B卷·素养提升卷 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24 5.关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中， 分.每小题只有一个选项符合题目要求 正确的是 ) 1.下列说法正确的是 各速率区间的分子数 占总分子数的百分比 A.温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度 B.内能是物体中所有分子热运动所具有的动能 整 的总和 C.气体压强仅与气体分子的平均动能有关 分子的速率 D.气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均 动能可能不变 2.下列说法正确的是 如 A.同一个物体，运动时的内能一定比静止时的 内能大 B.物体温度升高，组成物体的分子平均动能一 A.甲图中，由两分子间作用力随距离变化的关 定增加 系图线可知，当两个相邻的分子间距离为。 C.一定质量的物体，内能增加，温度一定升高 时，它们间相互作用的引力和斥力均为零 D.温度升高时物体的每个分子的动能都将增大 B.乙图中，由一定质量的氧气分子分别在不同 3.下列各种说法中错误的有 ( 温度下速率分布情况，可知温度T<T A.普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能 C.丙图中，在固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针 接触其上一点，从石蜡熔化情况可判定固体 量子假说 薄片必为非晶体 B.一束光照射到某种金属上不能发生光电效 D.丁图中，液体表面层分子间相互作用表现为 应，是因为该束光的照射时间太短 斥力，正是因为斥力才使得水黾可以停在水 C.当用某种频率的光照射金属时，未发生光电 面上 效应，增大光的强度也不发生光电效应 6.一只轮胎容积为10L,装有压强为1.5atm的 D.任何一个运动物体，无论是大到太阳、地球， 空气。现用打气筒给它打气，已知打气筒每打 一次都把体积为1L、压强与大气压相同的气体 还是小到电子、质子，都与一种波相对应，这 打进轮胎，要使轮胎内气体压强达到2.5atm, 就是物质波 应至少打多少次气（打气过程中轮胎容积及气 4.下列叙述正确的是 体温度保持不变) ( A.原子核所含核子单独存在时的总质量小于该 A.8次 B.10次 茵 原子核的质量 C.12次 D.14次 B.有32个半衰期为2年的铯134原子核，经过 7.如图所示，一定质量的理想 P 4年时间还剩下8个铯134原子核 气体，由状态a经过ab过程 2p ☒ 到达状态b或ac过程到达 C.同一光电管中发生光电效应时，增大照射光 Po 状态c。设气体在状态b和 的频率就能增大光电子的最大初动能 状态c的温度分别为T。和 D.氢原子从n=6能级跃迁至n=2能级时辐射 T.,在ab和ac过程中吸收 2V。V 出频率为y,的光子，从n=5能级跃迁至n 的热量分别为Q.和Q,则下列说法正确的是 2能级时辐射出频率为2的光子，则频率为 ( ) 2的光子能量较大 A.T>T.Qo>Q B.T.>T.Q.<Q C.T=T,Q.>Q D.T=TQ.<Q 49 8.如图所示，在固定的汽缸 EleV 0 0 A和B中分别用活塞封 -0.85 闭一定质量的理想气体， 3 -1.51 两活塞的横截面积之比为SA:S=1:2。两 -3.40 活塞用穿过B的底部的刚性细杆相连，可沿水 平方向无摩擦滑动。两个汽缸都不漏气。初始 时，A、B中气体的体积皆为V。,温度皆为 -13.6 T。=300K。A中气体压强pA=1.5p。,p。是汽 A.向低能级跃迁时，向外辐射的光子的能量可 缸外的大气压强。现对A加热，使其中气体的 以是任意值 压强升到pA'=2.0p。,同时保持B中气体的温 B.向低能级跃迁时，向外辐射的光子能量的最 度不变。则此时A中气体温度为 ( 大值为12.75eV A.400K B.450K C.辐射的光子的总数为550个 C.500K D.600K D.吸收大于1eV的光子时不能电离 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16 11.一定量的理想气体从 PA 分.每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的 状态a开始，经历三个 得4分，选对但不全的得2分，错选和不选的得0 分 过程ab、bc、ca回到原 9.关于下列四幅图说法正确的是 状态，其力一T图像如 0 图所示。下列判断正 质子 验电器 锌板紫外线灯 中子 确的是 A.过程ab中气体一定吸热 电子 B.过程bc中气体既不吸热也不放热 A.原子中的电子绕 B.光电效应实验 C.过程ca中外界对气体所做的功等于气体所 原子核高速运转 ⊕ 放的热 a粒子 ⊕ D.a、b和c三个状态中，状态a分子的平均动 原子核 能最小 ⑧④ ⊕ 12.下列说法正确的是 C.电子束通过铝箔 D.α粒子散射实验 时的衍射图样 A.Th经过6次a衰变和4次B衰变后，成 A.玻尔原子结构理论认为，电子绕核运行轨道 为稳定的原子核Pb 的半径是任意的 B.发现中子的核反应方程为Be十He→C B.光电效应产生的条件为：光的频率大于极限 +on 频率 C.Y射线一般伴随着a或3射线而产生，在这 C.电子束通过铝箔时的衍射图样证实了运动电 三种射线中y射线的穿透能力最强，电离能 子具有波动性 力最弱 D.发现少数a粒子发生了较大偏转，说明金原 D.氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到 子质量大而且很坚硬 10.如图为氢原子的能级示意图，假设氢原子从n 半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势 能增大，原子能量减小 能级向较低的各能级跃迁的楫率均为一。 题号 23456789101112 则对300个处于n=4能级的氢原子，下列说 法正确的是 答案 50 三、非选择题：本题共6小题，共60分 (3)如果在上述实验过程中，由于操作不规范， 13.(6分)在做“用油膜法估测分子大小”的实验时 使注射器内气体的温度升高，其错误的操作可 (1)某同学在用油膜法估测分子直径实验中， 能是 这样操作会造成所 计算结果明显偏大，可能是由于 ( ) 测种子的密度值 (选填“偏大”、“偏 A.油酸未完全散开 小”或“不变”) B.油酸中含有大量的酒精 注射器 压强传感器 122(×10-pa-) C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的 方格 D.求每滴体积时，1mL的溶液的滴数误多记 了10滴 (2)在做“用油膜法估测分子大小”的实验时， 8121620(ml) 油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有 15.（10分)把一根两端开口带 纯油酸1mL,用注射器测得1mL上述溶液有 有活塞的直管的下端浸人 200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱 水中，活塞开始时刚好与水 面平齐，现将活塞缓慢地提 子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的 升到离水面H=15m高 近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长 处，如图所示，求在此过程 为1cm,则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸 中外力做功为多少？（已知活塞面积S=1.0 的体积是 mL,油酸膜的面积是 dm2,大气压p。=1.0×105Pa,活塞的厚度和 cm.根据上述数据，估测出油酸分 质量不计，取g=10m/s2) 子的直径是 m. ---- -↓----↓ 14.(8)为了测量所采集的某种植物种子的密度， 一位同学进行了如下实验： ①取适量的种子，用天平测出其质量，然后将 几粒种子装人注射器内； ②将注射器和压强传感器相连，然后缓慢推动 活塞至某一位置，记录活塞所在位置的刻度 V,压强传感器自动记录此时气体的压强p; ③重复上述步骠，分别记录活塞在其它位置的 刻度V和记录相应的气体的压强p; ④根据记录的数据，作出】一V图线，并推算 出种子的密度 (1)根据图线，可求得种子的总体积约为 ml,(即cm). (2)如果测得这些种子的质量为7.86×103 kg,则种子的密度为 kg/m. 51 16.(12分)如图a所示，一导热性能良好、内壁光 (1)将阀门K打开后，A室的体积变成多少？ 滑的汽缸水平放置，横截面积为S=2×103m、 (2)打开阀门K后将容器内的气体从300K分 质量为m=4kg、厚度不计的活塞与汽缸底部之 别加热到400K和540K时，U形管内两边水 间封闭了一部分气体，此时活塞与汽缸底部之 银面的高度差各为多少？ 间的距离为L,=24cm,在活塞的右侧L3=12 cm处有一对与汽缸固定连接的卡环，气体的 温度为T1=300K,大气压强p。=1.0×10 Pa.现将汽缸竖直放置，如图b所示，此时气体 的温度为T2,取g=10m/s2,求： 图a 图b (1)活塞与汽缸底部之间的距离L2; (2)加热到T=675K时，封闭气体的压强p. 18.(12分)已知氘核的质量为2.0136u,中子的 质量为1.0087u,3He核的质量为3.0150u. 两个速率相等的氘核对心碰撞聚变成He并 放出一个中子，释放的核能也全部转化为机械 能。（质量亏损为1u时，释放的能量为 些 931.5MeV.除了计算质量亏损外，He的质 量可以认为是中子的3倍) (1)写出该核反应的方程式； (2)该核反应释放的核能是多少？ (3)若测得反应后生成中子的动能是3.12 MeV,则反应前每个氘核的动能是多少MeV? 17.(12分)如图所示，一定质量的理想气体被封闭在 体积为V。的容器中，室温为T。=300K,有一光 滑导热活塞C(不占体积)将容器分成A、B两室， B室的体积是A室的两倍，A室容器上连接有一 U形管(U形管内气体的体积忽略不计)，两边水 银柱高度差为76cm,B室容器中连接有一阀门 K,可与大气相通（外界大气压等于76cmHg), 求： 52物理·选择忄 15.解析：(1)由题意知从状态A到状态C的过程，气体 发生等容变化 该气体对外界做的功W,=0 根据热力学第一定律有 △U1=W1+Q1 内能的增量△U1=Q1=9J. (2)从状态A到状态B的过程，体积减小，温度升高 该气体内能的增量△LU,=△U1=9J 根据热力学第一定律有 △U2=W2+Q2 从外界吸收的热量Q2=△U2一W2=3J. 答案：(1)09J(2)9J3J 16.解析：(1)封闭气体的初状态参量：p1=p十ph十p, =80 cmHg, V=LS1,T1=(273+27)K=300K 水银全部离开下面的粗管时，设水银进入上面的粗 管中的高度为h3 则h1S1+h2S2=hS2+h3S1,解得h3=1cm 此时封闭气体的压强为p2=p0十2ph,十P= 81 cmHg 封闭气体体积为V2=(L十h1)S1 由理想气体状态方程得，V-PV T To 代入数据解得T2=405K. (2)再倒入同体积的水银，封闭气体的长度仍为 6cm,则此过程为等容变化. 封闭气体的压强p3=p十2(p%十ph,)=84cmHg 由在理定体得号一号 代入数据解得T3=315K. 答案：(1)405K(2)315K 17.解析：(1)设原来药液上方空气体积为V,每次打入空 气的体积为V。,打n次后压强由p。变为p1,以A中 原有空气和次待打入A中的全部气体为研究对 象，由玻意耳定律得：po(V十nV)=p1V, 故m=p1二p)Y=4X105-10)X1.5=18次， poV。 103×250×10-3 (2)打开阀门K,直到药液不能喷出，忽略喷管中药 液产生的压强，则A容器内的气体压强应等于外界 大气压强，以A中气体为研究对象p1V=pV', V=1Y_4X105 p0=10X1.5L=6L, 因此A容器中剩余药液的体积为7.5L一6L=1.51. 答案：(1)18次(2)1.5L 18.解析：(1)核反应方程为？H十H→bn十He 反应释放的核能为 △E=△mc2=(mn+mT-m。-mn)c2. (2)α粒子在匀强磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供 向心力，则有 2 2evB-ma R 又周期T=2πR 生必修第三册 联立得a粒子在磁场中的运动周期T= eB 由电流定义式可得环形电流1导 联立得I=2e2B xma (3)设电子的质量为me,碰撞后a粒子的速度为v。, 电子的速度为ye· 取碰撞前《粒子的速度方向为正方向，由动量守恒 定律得 mav=mava+meve 由能爱守恒定律得宁m心2=之风暖+了m,呢 21 得Ua _ma一meu m+me ,m。一me≈1，所以u≈，即a粒子所受电 因ma》me'ma十me 子的影响是微乎其微的，不能被反弹. 答案：(1)H+H→dn十He(mn十mT-ma-mn) c2(2) 2e2B eB xma (3)见解析 模块综合检测(B卷) 1.A[温度是分子平均动能的标志，所以温度标志着物 体内大量分子热运动的剧烈程度，故A正确；内能是 物体中所有分子热运动所具有的动能和分子势能之 和，故B错误：气体分子的密集程度，气体压强不仅与 分子平均动能有关即温度，还与气体分子的密集程度 有关，故C错误：温度是分子平均动能的标志，所以温 度降低，分子平均动能一定变小，故D错误。] 2.B微观物体的内能与宏观物体的机械能无关，选项 A错误；温度是分子平均动能的标志，则当物体温度 升高，组成物体的分子平均动能一定增加，选项B正 确；一定质量的物体，内能与温度、体积等都有关，则 当内能增加时，温度不一定升高，选项C错误：温度升 高时物体的平均动能增加，但不是每个分子的动能都 将增大，选项D错误。」 3.B「普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量 子假说，故A正确：一束光照射到某种金属上不能发 生光电效应，是因为该束光的频率小于极限频率，与 光的强度和照射时间无关，故B错误，C正确：任何一 个运动物体，都与一种波相对应，这就是物质波，故D 正确。] 4.C[原子核所含核子单独存在时的总质量大于该原 子核的质量，故A错误：半衰期是大量原子的统计规 律，对少量原子没有意义，故B错误：若入射光的频率 增大，根据光电效应方程hy=W。十Ek知，光电子最 大初动能将会增大，故C正确：氢原子从=6的能级 跃迁到n=2的能级时能量差大于从n=5的能级跃 迁到n=2的能级时的能量差，根据Enm一E,=hv,可 知频率为1的光子的能量大于频率为2的光子的能 量，故D错误。] 5.B甲图中，由两分子间作用力随距离变化的关系图 线可知，当两个相邻的分子间距离为「。时，它们间相 互作用的引力和斥力大小相等，合力为零，故A错误： 参考答 乙图中，氧气分子在T2温度下速率大的分子所占百 分比较多，所以T2温度较高，故B正确：由丙图可以 看出某固体在导热性能上各向同性，可能是多晶体或 者非晶体，故C错误：丁图中，昆虫水黾能在水面上不 陷入水中，靠的是液体表面张力的作用，故D错误。] 6.B[胎内气体质量发生变化，似乎不能直接应用气体 实验定律，但由于假设气体温度不变，故可将打气前 后胎内气体体积分别折合成大气压下气体体积，求出 两种情况下体积之差，便可得到结果，这样便将一个 变质量问题化为两个等质量问题。打气前V= pV',打气后p2V=V”,因而 AV-V"-V-22-PIV, Po 打气*货-兴-2，长-255×9=10 1 (次)] 7.C[设气体在状态a时的温度为Ta,由题图可知V =V。=VoV。=2Vo=2Wa,从a到b是等压变化， 光解得=2a到：是爷客度化会会由 于p。=2po=2pa,解得T。=2T。,所以T6=Tc,因为 从Q到c是等容变化过程，体积不变，气体不做功，故 ac过程增加的内能等于ac过程吸收的热量：而ab过 程体积增大，气体对外做正功，由热力学第一定律可 知ab过程增加的内能小于ab过程吸收的热量，Qac< Qb,故选项C正确。] 8.C[初始时，根据活塞受力平衡有pASA十pBSB= p,(SA十SB),解得pg=是p0:加热后，根据活塞受力 手街有PSA+Sn=B,(S十S,郎得m=古 p,由于B中气体初、末态温度相等，设末态体积为 Vn,则有pmVn'=pm,解得Vm'=三V,故活塞向 右移动，B中气体的体积增加了子V,:因为两活塞移 动的距离相等，可以得到A中气体的末态体积VA'= V。,由理想气体状态方程有PAVA=P,解 TA 2× TA'-PAVATA=5bV。X300K=500K,选项 PAVA C正确.] 9.BC[根据玻尔的原子结构理论知道，电子的轨道不 是任意的，电子有确定的轨道，且轨道是量子化的，故 A错误：光电效应实验产生的条件为：光的频率大于 极限频率，故B正确：电子束通过铝箔时的衍射图样 证实了电子具有波动性，故C正确；α粒子散射实验发 现少数α粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大 部分集中在很小空间范围，故D错误. 10.BC[根据C?=6,可知这些氢原子总共可辐射出6 种不同频率的光子，故向外辐射的光子的能量不是 任意值，而1=4和=1间的能量差最大，为：E=E -E1=-0.85eV-(-13.6eV)=12.75eV,故A 71 案 错误，B正确：氢原子从能级向较低的各能级跃迁 1 的概率均为，一，则30个氢原子中：以=4一3，n=4 →2和n=4→1各有100个；然后1=3→2和n=3→ 1各50个，此时n=2能级的氢原子的个数为150 个，所以1=2→1的光子也是150个，辐射的光子的 个数共：100×3+50×2+150=550个，故C正确：处 于n=4能级的氢原子的能量为一0.85eV,所以吸 收大于1eV的光子时能电离，故D错误. 1l.AD[过程ab,理想气体等容变化，温度升高，理想 气体的内能增大，气体一定吸热，选项A正确；过程 b,理想气体等温变化，压强减小，容器壁单位面积、 单位时间内受到分子撞击的次数减小，而体积变大， 气体对外做功，气体一定吸热，选项B错误；过程c, 理想气体的压强不变，温度降低，内能减小，体积减 小，外界对气体做功，气体对外放出的热量大于外界 对气体做的功，选项C错误：根据上述三过程可知： 在a、b、c三个状态中，状态a的温度最低，根据温度 是分子平均动能的标志，可知状态a分子的平均动 能最小，选项D正确。] 12.ABC[2弱Th经过6次a衰变和4次3衰变后，质量 数是：m=232-6×4=208,电荷数：之=90-2×6十4 =82,成为稳定的原子核2Pb,故A正确：发现中子 的核反应方程是Be十He-lC十bn,故B正确：Y 射线一般伴随着α或B射线而产生，在这三种射线 中，Y射线的穿透能力最强，电离能力最弱，故C正 确；根据玻尔理论可知，核外电子从半径较小的轨道 跃迁到半径较大的轨道时，氢原子的电势能增大，核 外电子遵循：k号=m世，据此可知电子的动能减小； 2 再据能级与半径的关系可知，原子的能量随半径的 增大而增大，故D错误.] 1品，解析：)计算油酸分子直径时要月到d=A油 酸未完全散开，S偏小，故直径偏大，选项A正确；B. 计算时利用的是纯油酸的体积，如果含有大量的酒 精，则油酸的实际体积偏小，则直径偏小，选项B错 误；C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格， S偏小，故直径偏大，选项C正确；D.求每滴体积时，1 L的溶浅的滴数买多记了10滴，由号可知，休积 偏小，则直径偏小，选项D错误. (2)1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积 1 ml V=200X000=5X106ml.:如题图所示，是油酸 薄膜.由于每格边长为1cm,则每一格就是1cm2,估 算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍 去的原则，估算出40格.则油酸薄膜面积为40cm2; 分子的直径d= V 5×106×106m2=1.25×109m 40×10-4m2 答案：(1)AC(2)5×10-6401.25×10-9 物理·选择性 14解析：1根福发意耳定律，0V-C,当方趋向于0，则 气体体积趋向于0，从工一V图像知，横轴截距表示 种子的体积为：5.6（士0.2）mL. 2)害定为0号-将=1的X10e m3,p=1.40×103(±0.2×103)kg/m (3)注射器内气体的温度升高，其错误的操作可能 是：手握住了注射器内的封闭气体部分、没有缓慢推 动活塞；当气体温度升高，气体的体积趋于膨胀，更 难栽压缩，所作的》-V因战与横轴的交点将向右 平移，所测种子体积偏大，密度偏小】 答案：(1)5.6（±0.2）(2)1.40×103（士0.2×103） (3)手握住了注射器内的封闭气体部分没有缓 慢推动活塞偏小 15.解析：因为po=ghm,hm=10m, 即大气压强支持10m高的水柱。 在把活塞提升最初的I0m的过程中，外力做功等于 水柱势能的增加，即 5品=5.0×103J W=R=mg78号-s号 在把活塞提升的后5m的过程中， 外力做功等于克服大气压力做的功，即 w2=S(H-hm)=5.0×103J 则在全过程中外力做功为 W=W1+W2=1.0×104J. 答案：1.0×104J 16.解析：(1)当汽缸水平放置时，汽缸内封闭气体的压 强和体积分别为 p1=1.0×105Pa,V1=L1S 当汽缸竖直放置时，汽缸内封闭气体的压强和体积 分别为 A=a+g=（.0x10+00P）=1.2X 105 Pa,V2=L2S 由等温变化可得p1V1=p2V2 解得12=1-1.0X105X24 P2S cm=20 cm 1.2×105S (2)设活塞移动到卡环时气体的温度为T?,此时气体 的体积V3=(L3十L1)S, T2=T1=300K 由等压发化可号-号 36S 解得T3=3T2三20S】 ×300K=540K 由540K到675K是等容变化， 则有号卡 解得p=p-9票X1.2X10Pa=1.5X10Pa T 答案：(1)20cm(2)1.5×105Pa 72 必修第三册 17.解析：(1)初始时，pA0=po十p.=152cmHg,V40= 爱 打开阀门后，A室气体做等温变化，pA=76cmHg,体积 为VA,由玻意耳定律得 PAOVAO=PAVA VA= PAOV A0=名V 3 (2)假设打开阀门后，气体温度从T。=300K升高到 T时，活塞C恰好到达容器最右端，气体体积变为 V0,压强仍为0，即等压变化过程. 区福盖：8序元定牛会学科 T长，=K 因为T1=400K<450K,所以pA1=pe,水银柱的高 度差为零 从T=450K升高到T2=540K为等容变化过程， 根据支理定律得学一号， 解得pA2=91.2cmHg. T2=540K时，po十p%'=91.2cmHg,得 P=15.2 cmHg 故水银面高度差h'=15.2cm. 答案：1)号。(2015.2cm 18.解析：(1)核反应方程为2H→号He十n. (2)质量亏损为 △m=2.0136u×2-3.0150u-1.0087u=0.0035u. 则释放的核能为 △E=△mc2=0.0035×931.5MeV≈3.26MeV. (3)设中子和He核的质量分别为m1、m2,速度分别 为1,2，反应前每个氘核的动能为E0,反应后中子 和He核的动能分别为E1、E2 根据动量守恒定律得m1一m22=0,所以= v21m1 3 1· m2得-2m喝 由E=L E 1 2m1呢 即E-台-子×8.12Mev=1.o4Mev, 由能量转化和守恒定律得E1+E2=2E0十△E, 代入数据得E=0.45MeV. 答案：(1)2H-He+0n(2)3.26MeV (3)0.45MeV