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（鲁科版 福建专用）

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4小题，每小题4分，共16分。每小题只有一个选项符合题目要求) 1.下列说法中错误的是 (　　) A.能的转化和守恒定律只适用于物体内能的变化 B.只要有能的转化和转移，就一定遵从能量守恒定律 C.能的转化和守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器 D.任何一种形式的能在转化为其他形式的能的过程中，消耗多少某种形式的能量，就能得到多少其他形式的能量，而能的总量保持不变 2.已知钍234的半衰期是24天。1 g钍234经过48天后，剩余钍234的质量为 (　　) A.0 g B.0.25 g C.0.5 g D.0.75 g 3.图示描述了一定质量的理想气体状态变化过程，图中ab的延长线过原点，则下列说法不正确的是 (　　) A.气体从状态a到b的过程，气体体积不变 B.气体从状态b到c的过程，一定从外界吸收热量 C.气体从状态d到a的过程，气体的内能减小 D.气体从状态d到a的过程，气体对外界做功 4.如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于n=4激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是 (　　) A.光电子的最大初动能为12.75 eV B.光电管阴极K金属材料的逸出功为7 eV C.这些氢原子跃迁时共发出6种频率的光 D.若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判断图乙中电源右侧为正极 二、双项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 5.下列说法正确的是 (　　) A.温度相同的氢气和氧气(均视为理想气体)，氧气分子的平均动能较大 B.天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则 C.若已知固体的摩尔质量、密度、阿伏伽德罗常数，可计算出单个固体分子的体积 D.夏日的清晨，荷叶上滚动的小露珠呈现为近似的球体，这是表面张力和不浸润现象共同作用的结果 6.下列说法正确的是 (　　) A.热量能自发地从低温物体传到高温物体 B.液体的表面张力方向总是跟液面相切 C.在不同的惯性参考系中，物理规律的形式是不同的 D.当波源与观察者相互接近时，观察者观测到波的频率大于波源振动的频率 7.有一种新型光电效应量子材料，其逸出功为W0。当紫外光照射该材料时，只产生动能和动量单一的相干光电子束。用该电子束照射间距为d的双缝，在与缝相距为L的观测屏上形成干涉条纹，测得条纹间距为Δx。已知电子质量为m，普朗克常量为h，光速为c，则 (　　) A.电子的动量pe= B.电子的动能Ek= C.光子的能量E=W0+ D.光子的动量p=+ 8.某种理想气体内能公式可表示为E=，其状态参量满足pV=nRT，n表示物质的量，R为理想气体常数(R=8.3 J·mol-1·K-1)，T为热力学温度。现有一绝热气缸，用一个横截面积S=400 cm2、质量M=15 kg的绝热活塞封闭物质的量n=0.5 mol的该种理想气体，气缸底部有电阻丝可以对气体进行加热。现对电阻丝通电一段时间后断开电源，稳定后发现气缸内气体温度升高了ΔT=50 K。已知外界大气压强为p0=1×105 Pa，重力加速度g=10 m/s2，不计活塞与气缸之间的摩擦。从对气体加热到活塞停止上升的整个过程中，关于缸内气体的判断正确的是 (　　) A.稳定后压强为103 750 Pa B.活塞上升的高度为6 cm C.对外界做功为202.5 J D.吸收的热量为726.25 J 三、非选择题(共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13题为实验题，14、15、16题为计算题) 9.(3分)如图所示为“研究一定质量气体在体积不变的条件下，压强随温度变化的关系”实验装置示意图。弯曲玻璃管A臂插入烧瓶，B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的气体(视为理想气体)被封闭于烧瓶内。开始时，B、C内的水银面等高。若气体温度升高，为使瓶内气体的体积不变，应将C管　　　　(填“向上”或“向下”)移动，使B管内水银面恢复原有高度，此过程气体　　　　(填“吸热”或“放热”)，气体压强　　　　　(填“变大”“变小”或“不变”)。  10.(3分)“嫦娥三号”中有一块“核电池”，在月夜期间提供电能的同时还能提供一定能量用于舱内温度控制。“核电池”利用了Pu的衰变，Pu在放出一个α粒子后衰变为一个新的原子核，新核的中子数比Pu的中子数少　　　　个；新原子核的平均结合能　　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)Pu的平均结合能。  11.(3分)氢原子的能级图如图所示。现有一群氢原子处在n=5能级，向低能级跃迁的过程中最多能辐射出　　　种频率的光子，其中波长最长的光子能量为　　　 eV；用n=5能级直接跃迁到n=2能级时辐射出的光子照射金属钾(逸出功为2.25 eV)，发生光电效应时光电子的最大初动能为　　　　 eV。  12.(5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)(3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)  13.(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　　 　。(填选项前字母)(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 14.(10分)德布罗意认为：任何一个运动着的物体，都有一种波与它对应，波长是λ=，式中p是运动着的物体的动量，h是普朗克常量。已知某种紫光的波长是440 nm，若将电子加速，使它的德布罗意波波长是这种紫光波长的10-4，求： (1)电子的动量的大小；(结果保留两位有效数字)(4分) (2)试推导加速电压跟德布罗意波波长的关系，并计算加速电压的大小。(电子质量m=9.1×10-31 kg，电子电荷量e=1.6×10-19 C，普朗克常量h=6.63×10-34 J·s，加速电压的计算结果保留一位有效数字)(6分) 15.(12分)如图甲所示，竖直放置的气缸高H=18 cm，距缸底h=11 cm的光滑内壁上安装有小支架，质量m=1 kg，横截面积S=1×10-3 m2的活塞静置于支架上。缸内封闭了一定质量的理想气体，气体的温度t0=27 ℃，压强等于大气压强p0=1.0×105 Pa。活塞与内壁接触紧密。现对密闭气体缓慢加热，使气体温度最终升高至T=450 K，此过程气体内能增加了13.6 J，热力学温度与摄氏温度之间的数量关系取T=t+273，重力加速度g取10 m/s2。 (1)在缓慢加热过程中，求活塞刚要离开小支架时的气体温度T1；(4分) (2)在如图乙所示的p-V图像上，画出整个过程中气缸内气体的状态变化；(4分) (3)求整个过程气体吸收的热量Q。(4分) 16.(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。(3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。(7分) 模块综合检测 1.选A　各种形式的能都可以相互转化，并不是只适用于物体内能的变化，且有能的转化和转移，就一定遵从能量守恒定律，A错误，符合题意，B、C、D正确，不符合题意。 2.选B　1 g钍234经过48天后，剩余钍234的质量m=m0=0.25 g，故选B。 3.选D　因为p -T图像中ab的延长线过原点，所以从状态a到b，气体发生的是等容变化，气体的体积不变，故A正确，不符合题意；从状态b到c，温度升高，气体压强不变，根据理想气体状态方程=C可知体积增大，体积增大说明气体对外做功，温度升高说明气体内能增加，根据热力学第一定律公式ΔU=W+Q可知气体吸收热量，故B正确，不符合题意；从状态d到a，图线上各点与原点连线的斜率变大，则气体体积变小，外界对气体做功，温度降低，内能减小，故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。 4.选C　大量处于n=4激发态的氢原子跃迁时，发出的光子中，其中频率最高的光子对应的能量为E=hν=(-0.85 eV)-(-13.6 eV)=12.75 eV，由爱因斯坦光电效应方程可得eUc=m=hν-W0，由题图丙可知遏止电压为7 V，代入数据解得光电子的最大初动能为Ek=eUc=7 eV，阴极K金属材料的逸出功为W0=5.75 eV，故A、B错误；这些氢原子跃迁时发出=6种频率的光，故C正确；若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则电子受到的电场力应向左，场强应向右，则可判断题图乙中电源右侧为负极，故D错误。 5.选CD　温度是分子热运动平均动能的标志，温度相同的氢气和氧气(均视为理想气体)，平均动能相等，故A错误；天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列规则，故B错误；已知固体的摩尔质量、密度，可求出摩尔体积，知道阿伏伽德罗常数，可计算出单个固体分子的体积，故C正确；荷叶上滚动的小露珠呈现为近似的球体，这是表面张力和不浸润现象共同作用的结果，故D正确。 6.选BD　根据热力学第二定律可知，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，故A错误；液体的表面张力方向总是跟液面相切，故B正确；由狭义相对论的两个基本假设可知，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，故C错误；根据多普勒效应可知，当波源与观察者相互接近时，观察者观测到波的频率大于波源振动的频率，故D正确。 7.选AD　根据干涉条纹间距公式Δx=λ，可得λ=，电子的动量pe==，故A正确；根据动能和动量的关系Ek=，结合A选项可得Ek=，故B错误；光子的能量E=W0+Ek=W0+，故C错误；光子的动量p=，光子的能量E=，联立可得p=，则光子的动量p=+，故D正确。 8.选AD　由平衡条件知pS=p0S+Mg，稳定后压强为p=p0+=103 750 Pa，故A正确；气体做等压变化，有==，又pV0=nRT0，解得Δh=，代入数据解得活塞上升的高度为Δh=5 cm，故B错误；对外界做功为W=pSΔh=207.5 J，故C错误；由题意知气体增加的内能为ΔU==518.75 J，根据热力学第一定律有ΔU=-W+Q，解得Q=726.25 J，故气体吸收的热量为726.25 J，故D正确。 9.解析:气体的温度升高，压强增大，B管的水银面下降，要使气体的体积不变，需使C的水银面上升，从而维持烧瓶内气体的体积不变；根据理想气体状态方程=C(常量)，当体积不变时，温度升高，压强变大，内能增大，根据热力学第一定律，故气体吸热。 答案:向上　吸热　变大 10.解析:Pu发生一次α衰变，原子核少2个质子和2个中子，根据质量数守恒和电荷数守恒可知，新核的中子数比Pu的中子数少2个；α衰变过程释放能量，表明生成核比反应核更加稳定，原子核越稳定，平均结合能越大，可知新原子核的平均结合能大于Pu的平均结合能。 答案:2　大于 11.解析:根据N==10，可得处在n=5能级的氢原子向低能级跃迁最多能放出10种不同频率的光子；氢原子处于n=5能级向低能级跃迁的过程中，当由n=5能级跃迁至n=4能级时，放出光子能量最小，波长最长，对应的光子能量为E5-E4=-0.54 eV-(-0.85 eV)=0.31 eV；氢原子由n=5能级跃迁到n=2能级时，辐射的光子能量为hν=E5-E2=-0.54 eV-(-3.40 eV)=2.86 eV，由hν=Ekm+W，解得光电子的最大初动能为Ekm=0.61 eV。 答案:10　0.31　0.61 12.解析:(1)油膜的面积可从方格纸上得到，油膜所围成的方格中，面积超过一半按一格算，小于一半的舍去，题图中共有72个方格，故油膜面积为S=72×25 mm×25 mm=45 000 mm2=4.5×10-2 m2；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≈2.7×10-10 m。 (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 13.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；快速推拉柱塞或用手握住注射器，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，p-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 14.解析:(1)电子的德布罗意波波长 λ=440×10-4 nm=4.4×10-11 m 根据λ=，电子的动量为 p== kg·m/s≈1.5×10-23 kg·m/s。 (2)电子在电场中加速，有eU=mv2 则U==，代入数据解得U≈8×102 V。 答案:(1)1.5×10-23 kg·m/s (2)U=　8×102 V 15.解析:(1)当活塞刚要离开小支架时，对活塞受力分析，由平衡条件有p1S=p0S+mg，解得p1=1.1×105 Pa 活塞离开支架前，气体做等容变化， 由查理定律有=，解得T1=330 K。 (2)活塞离开支架后，气体做等压变化， 由盖—吕萨克定律有=， 解得V2=1.5×10-4 m3 作p-V图像如图。 (3)气体对外做功W=p1SΔh=p1ΔV=4.4 J 由热力学第一定律有ΔU=-W+Q，解得Q=18 J。 答案:(1)330 K　(2)见解析图　(3)18 J 16.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 7 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $