模块综合检测（Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（教科版）

模块综合检测 (满分:100分　网阅作业,选择题请在答题区内作答) 一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1.下列说法正确的是 (　 ) A.光的波动性是光子之间相互作用的结果 B.玻尔第一次将“量子”引入原子领域,提出了定态和跃迁的概念 C.光电效应揭示了光的粒子性,证明了光子除了能量之外还具有动量 D.α射线经过置于空气中带正电验电器金属小球的上方,验电器金属箔的张角会变大 2.下列说法中错误的是 (　 ) A.尘土在大气中的漂移是布朗运动 B.制作晶体管、集成电路只能用单晶体 C.电场可改变液晶的光学性质 D.地球大气中氢含量少,是由于外层气体中氢分子平均速率大,更易从地球逃逸 3.α粒子散射实验中,不考虑电子和α粒子的碰撞影响,是因为 (　 ) A.α粒子与电子根本无相互作用 B.电子是均匀分布的,α粒子受电子作用的合力为零 C.α粒子和电子碰撞损失能量极少,可忽略不计 D.电子很小,α粒子碰撞不到电子 4.液体表面张力产生的原因是 (　 ) A.在液体的表面层,分子间距过大,分子之间斥力消失,只有引力 B.由于气体分子对表面层液体分子的吸引 C.在液体的表面层里,由于分子间距比液体内部分子间距大,分子间引力占优势 D.由于受到指向液体内部的吸引力的作用 5.如图,一定质量的理想气体从状态a出发,经过等容过程到达状态b,再经过等温过程到达状态c,直线ac过原点。则气体 (　 ) A.在状态c的压强等于在状态a的压强 B.在状态b的压强小于在状态c的压强 C.在b→c的过程中内能增大 D.在a→b的过程对外做功 6.如图为玻尔为解释氢原子光谱而画出的氢原子能级示意图,一群氢原子处于n=4的激发态,当它们自发地跃迁到较低能级时,会发出不同频率的光子。已知可见光的频率范围为4.2×1014~7.8×1014Hz,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,元电荷e=1.6×10-19C,光在真空中传播的速度为3×108 m/s。下列说法符合玻尔理论的是 (　 ) A.氢原子跃迁时,从n=4能级直接跃迁到基态时发出的光波长最长 B.氢原子跃迁时发出的光有可能使某些处于基态的氢原子电离 C.氢原子跃迁时可发出3种不同频率的光子 D.氢原子跃迁时发出的可见光频率的最大值约为6.15×1014Hz 7.在如图所示的光电效应现象中,光电管阴极K的极限频率为ν0,现用频率为ν(ν>ν0)的光照射在阴极上,若在A、K之间加一数值为U的反向电压时,光电流恰好为零,则下列判断错误的是 (　 ) A.阴极材料的逸出功等于hν0 B.有光电子逸出,且光电子的最大初动能可表示为eU C.有光电子逸出,且光电子的最大初动能可表示为hν-hν0 D.无光电子逸出,因为光电流为零 二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分) 8.如图所示为分子势能Ep与分子间距离r的关系曲线,下列说法正确的是 (　 ) A.气体的分子间平均距离为r2 B.液态油酸分子间的平均距离为r1 C.r2处的分子力为零 D.处于熔点的晶体熔化吸热过程中,分子间的平均距离r会发生变化 9.核电池是通过半导体换能器,将放射性同位素衰变过程中释放出的能量转变为电能。某种核电池使用放射性同位素Pu,静止的Pu衰变为铀核U和α粒子,并放出频率为ν的γ光子,已知Pu、U和α粒子的质量分别为mPu、mU、mα。下列说法正确的是 (　 ) A.Pu的衰变方程为PuU He+γ B.此核反应过程中质量亏损为Δm=mPu-mU-mα C.释放出的γ光子的能量为(mPu-mU-mα)c2 D.反应后U和α粒子结合能之和比Pu的结合能大 10.一定质量的理想气体,从状态A经状态B、C变化到状态D,状态变化过程的p -V图像如图所示,AB与横轴平行,BC与纵轴平行,O、D、C在同一直线上。已知A状态温度为400 K,从A状态至B状态,气体吸收了320 J的热量,下列说法正确的是 ( 　) A.D状态的温度为225 K B.A状态的内能大于C状态的内能 C.从A状态至D状态整个过程中,气体对外做功62.5 J D.从A状态到B状态的过程中,气体内能增加了240 J 三、非选择题(本题共5小题,共54分) 11.(6分)油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.6 mL,现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液,量筒中的溶液体积增加了1 mL,若把一滴这样的油酸酒精溶液溶滴入足够大的盛水的浅盘中,由于酒精溶于水,油酸在水面展开,稳定后形成的油膜的形状如图所示。每一小方格的边长为25 mm。 (1)图中油酸膜的面积为　　　　m2;每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是　　　m3;根据上述数据,估测出油酸分子的直径是　　　　m。(结果保留两位有效数字)(4分)  (2)某同学在实验过程中,在距水面约2 cm的位置将一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜,实验时观察到,油膜的面积会先扩张后又收缩了一些,这是为什么呢?请写出你分析的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(写出一条即可)(2分)  12.(8分)用图甲所示装置探究气体等温变化的规律。 (1)关于该实验下列说法正确的有　　　　。(2分)  A.该实验用控制变量法研究气体的变化规律 B.应快速推拉柱塞 C.为方便推拉柱塞,应用手握注射器再推拉柱塞 D.注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可,可以不标注单位 (2)测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后,为直观反映压强与体积之间的关系,以p为纵坐标,以为横坐标在坐标系中描点作图。某同学所在的小组压缩气体时漏气,则用上述方法作出的图线应为图乙中的　　　　(选填“①”或“②”)。(3分)  (3)为更准确地测出气体的压强,某同学用压强传感器和注射器相连,得到某次实验的p-V图像如图丙所示,究其原因,是温度发生了怎样的变化　　 　。(3分)  A.一直下降　　　　　 B.先上升后下降 C.先下降后上升 D.一直上升 13.(10分)很多轿车为了改善夜间行驶时的照明问题,在车灯的设计上选择了氙气灯,因为氙气灯灯光的亮度是普通灯灯光亮度的3倍,但是耗电量仅是普通灯的一半,使用寿命则是普通灯的5倍,很多车主会选择含有氙气灯的汽车。若氙气充入灯头后的体积V=1.6 L,密度ρ=6.0 kg/m3,氙气的摩尔质量M=0.131 kg/mol,阿伏伽德罗常量NA=6×1023 mol-1。试估算:(结果均保留一位有效数字) (1)灯头中氙气分子的总个数N;(5分) (2)灯头中氙气分子间的平均距离。(5分) 14.(14分)如图所示,一定质量的理想气体,被长度为76 cm的水银柱封闭在粗细均匀、足够长的玻璃管中,将玻璃管平放在水平面上处于静止状态时,气体的长度l0;现在缓慢竖起玻璃管,管口向上直到玻璃管竖直立在水平面上处于静止状态。已知大气压强为p0=76 cmHg,重力加速度为g,玻璃管导热性能良好,环境温度不变,求: (1)当玻璃管竖直放置时,气体的长度为多少;(5分) (2)当玻璃管的倾角为37°时,向玻璃管中注入多长的水银柱,气体的长度才等于玻璃管竖直放置时气体的长度(结果保留1位小数)。(9分) 15.(16分)目前地球上消耗的能量绝大部分来自太阳内部核聚变时释放的核能。 (1)如果将太阳聚变时的核反应简化为4个氢核H)聚变生成1个氦核He)和2个正电子。请你写出此核反应方程。(4分) (2)目前太阳能已被广泛利用。 如图所示的太阳能路灯的额定功率为P,光电池的光电转换效率为η。用P0表示太阳辐射的总功率,用r表示太阳与地球间的距离。太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗。某段时间内,电池板接收太阳垂直照射的等效面积为S。求这段时间内路灯正常工作时间t与日照时间t0之比。(6分) (3)天文学家估测:太阳已有50亿年的历史了。有人认为:50亿年来,因释放核能而带来的太阳质量变化几乎可以忽略。请你通过计算说明这种观点的合理性。可能用到的数据:太阳的质量约为M0=2×1030 kg;太阳辐射的总功率为P0=4×1026 W;1年≈3×107秒。(6分) 1 / 6 学科网（北京）股份有限公司 模块综合检测 1.选B　光的波动性并不是光子间的相互作用的结果,例如光的衍射或干涉现象,其亮条纹是光子出现概率较大的地方,是大量光子的统计规律,A错误;玻尔首先将“量子”引入原子领域,并通过定态、跃迁的概念,成功解释了氢原子能级跃迁,B正确;光电效应证明光具有粒子性,康普顿效应证明光子还具有动量,C错误;α射线电离作用很强,经过其照射,带电金属球的电荷容易被电离的空气导走,从而张角减小,D错误。 2.选A　尘土在大气中的漂移是气体的流动造成的,故A错误;制作晶体管、集成电路只能用单晶体,因为单晶体具有各向异性,故B正确;液晶具有液体的流动性,又对光显示各向异性,电场可改变液晶的光学性质,故C正确;在动能一定的情况下,质量越小,速率越大;地球大气中氢含量少,是由于外层气体中氢分子平均速率大,更容易大于地球的第一宇宙速度,更易从地球逃逸,故D正确。 3.选C　α粒子散射实验中,不考虑电子和α粒子的碰撞影响,是因为电子的质量只有α粒子质量的,电子对α粒子速度的大小和方向的影响极小,α粒子和电子碰撞损失能量极少,可忽略不计,故C正确。 4.选C　在液体的表面层,分子间距比液体内部分子间距大,分子间的引力大于斥力,对外表现为引力,A错误,C正确;气体分子对表面层液体分子的吸引力非常小,可以忽略,B错误;表面张力与液面相切,D错误。 5.选A　根据V=T可知,因直线ac过原点,可知在状态c的压强等于在状态a的压强,b点与原点连线的斜率小于c点与原点连线的斜率,可知在状态b的压强大于在状态c的压强,A正确,B错误;在b→c的过程中温度不变,则气体的内能保持不变,C错误;在a→b的过程中,气体的体积不变,则气体不对外做功,D错误。 6.选D　氢原子跃迁时,从n=4能级直接跃迁到基态时发出的光子能量最大,频率最高,波长最短,A错误;氢原子从n=4能级跃迁到基态时释放的光子能量最大,但仍小于13.6 eV,不能使处于基态的氢原子电离,B错误;大量氢原子从n=4能级向低能级跃迁共能发出=6种不同频率的光子,C错误;氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线,分别是氢原子从量子数n=3、4、5、6的能级跃迁到n=2的能级时发出的光,所以大量处于n=4能级的氢原子跃迁时发出的可见光中,频率最大的是从n=4能级跃迁到n=2能级发出的,光子的能量为E=-0.85 eV-(-3.4 eV)=2.55 eV,由公式E=hν可知,可见光频率的最大值约为ν==≈6.15×1014Hz,D正确。 7.选D　阴极材料的逸出功W0=hν0,选项A正确;由于入射光的频率ν>ν0,则能发生光电效应,有光电子逸出,选项D错误;但是A、K间加的是反向电压,电子飞出后要做减速运动,当速度最大的光电子减速到A端速度为零时,光电流恰好为零,由动能定理得:-eU=0-Ekm,则Ekm=eU,选项B正确;由爱因斯坦光电效应方程:Ekm=hν-W0,可得Ekm=hν-hν0,选项C正确。 8.选CD　气体的分子势能为零,对应的分子间平均距离大于r2,故A错误;液态油酸分子间的平均距离大于r1,故B错误;r2处为分子间的平衡位置,分子力为零,故C正确;处于熔点的晶体熔化吸热过程中,分子热运动动能没有发生变化但分子势能发生了变化,即分子间的平均距离变化了,故D正确。 9. 选ABD　根据质量数守恒与电荷数守恒可知,Pu的衰变方程为PuUHe+γ,故A正确;此核反应过程中的质量亏损等于反应前后质量之差,为Δm=mPu-mU-mα,故B正确;释放的γ光子的能量为hν,核反应的过程中释放的能量为E=(mPu-mU-mα)c2,由于核反应的过程中释放的核能转化为新核与α粒子的动能以及光子的能量,所以γ光子的能量小于(mPu-mU-mα)c2,故C错误Pu衰变成U和α粒子后,释放核能,将原子核分解为单个的核子需要的能量更大,原子变得更稳定,所以反应后U和α粒子结合能之和比Pu的结合能大,故D正确。 10.选ACD　根据=可得TD=225 K,选项A正确;因为A、C两状态的p、V乘积相等,可知温度相同,则A状态的内能等于C状态的内能,选项B错误;因p-V图像与V轴所围的面积等于功,则从A状态至D状态整个过程中,气体对外做功W=0.4×105×2×10-3J-J=62.5 J,选项C正确;从A状态到B状态的过程中,气体吸收了320 J的热量,同时气体对外做功WAB=0.4×105×2×10-3=80 J,气体内能增加了240 J,选项D正确。 11.解析:(1)油膜的面积可从方格纸上得到,所围成的方格中,面积超过一半按一格算,小于一半的舍去,图中共有72个方格,故油膜面积为S=72×25 mm×25 mm=45 000 mm2=4.5×10-2m2;每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是V=×10-6× m3=1.2×10-11m3;油酸分子的直径d==m≈2.7×10-10m。 (2)油膜收缩的主要原因:溶液中酒精挥发,使液面收缩。 答案:(1)4.5×10-2　1.2×10-11　2.7×10-10　(2)溶液中酒精挥发,使液面收缩 12.解析:(1)该实验是研究一定质量的气体在温度不变情况下,压强跟体积的关系,采用了控制变量法,A正确;快速推拉或用手握住注射器,会导致气体温度发生变化,不符合实验条件,B、C错误;实验只需要关注图像的斜率变化即可探究压强跟体积的关系,所以注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可,可以不标注单位,D正确。 (2)根据理想气体的状态方程可知,图像的斜率与气体质量成正比,所以漏气导致气体质量减小,即图像斜率减小。故选②。 (3)根据图像与等温线的关系,可知气体温度先升高再降低,故选B。 答案:(1)AD　(2)②　(3)B 13.解析:(1)设充入灯头的氙气的物质的量为n,则n=,氙气分子的总个数N=NA≈4×1022(个)。 (2)每个分子所占的空间为V0=,设分子间的平均距离为a,则有V0=a3,则a= ≈3×10-9m。 答案:(1)4×1022个　(2)3×10-9 m 14.解析:(1)设玻璃管的横截面积为S,当玻璃管水平放置时,气体的压强p1=p0,气体的体积V1=l0S,设玻璃管竖直放置时气体的长度为l,气体的压强p2=p0+ρgh=2p0,气体的体积V2=lS,气体发生等温变化,由玻意耳定律有:p1l0S=p2lS,解得l=。 (2)当玻璃管的倾角为37°时,向玻璃管中注入的水银柱长度设为Δl,此时气体的长度变为,气体的压强p3=p0+p0sin 37°+ρgΔlsin 37°(cmHg),气体的体积V3=S 气体发生等温变化,由玻意耳定律有:p2V2=p3V3 解得p3=p2 即p0+p0sin 37°+ρgΔlsin 37°=2p0 解得Δl= cm≈50.7 cm。 答案:(1)　(2)50.7 cm 15. 解析:(1)根据质量数守恒和电荷数守恒,其核反应方程为:HHe+e。 (2)路灯正常工作t时间需要消耗的太阳能量为E=,距太阳中心为r的球面面积S0=4πr2,t0时间内照射到电池板上的太阳能量E=,联立解得:=。 (3)50亿年太阳辐射的总能量为ΔE=P0Δt,根据质能方程ΔE=Δmc2可知,50亿年太阳损失的总质量Δm=,损失的总质量和太阳质量之比≈0.03%, 所以50亿年来,因释放核能而带来的太阳质量变化几乎可以忽略。 答案:(1)HHe+e　(2)　(3)见解析 1 / 52 学科网（北京）股份有限公司 $