模块综合检测（Word教参）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（人教版 江苏专用）

本讲义聚焦高中物理近代物理与热学核心知识点，系统涵盖光的波粒二象性、玻尔原子模型、核反应方程、分子动理论、理想气体状态方程等内容，梳理从微观粒子性质到宏观热现象规律，从理论概念到实验验证的知识脉络，为学生搭建连贯的学习支架。 该资料通过综合检测题设计融合科学思维与科学探究，如光电效应题结合最大初动能计算考查科学推理，气体p-V图像题培养模型建构能力，油膜法实验题提升科学探究素养。课中辅助教师精准检测学生对核心概念的掌握情况，课后帮助学生通过典型例题巩固知识，查漏补缺，强化知识应用与问题解决能力。

模块综合检测 (满分：100分) 一、单项选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题目要求) 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 解析：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，成功解释了氢原子光谱的实验规律，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。 2．一定质量的理想气体，体积保持不变。在甲、乙两个状态下，该气体分子速率分布图像如图所示。与状态甲相比，该气体在状态乙时(　　) A．分子的数密度较大 B．分子间平均距离较小 C．分子的平均动能较大 D．单位时间内分子碰撞单位面积器壁的次数较少 解析：选C　一定质量的理想气体，甲、乙两个状态下气体的体积相同，所以甲、乙两个状态下气体分子数密度相同、分子间平均距离相同，故A、B错误；根据题图可知，乙状态下气体分子速率大的分子占比较多，则乙状态下气体温度较高，气体分子平均动能大，平均速度大，则单位时间内撞击容器壁次数较多，故C正确，D错误。 3．如图所示，在中国空间站中，航天员将两块带有半个水球的板慢慢靠近，直到水球融合在一起，再把两板缓慢拉开，水在两块板间形成了一座“水桥”，放开双手后，两板吸引到一起。下列说法正确的是(　　) A．两块板在缓慢拉开的过程中，水分子之间只有引力 B．两块板在缓慢拉开的过程中，水分子总势能减少 C．两板吸引到一起的过程中，分子间的作用力做负功 D．靠近前两板上的水形成半球状是因为水表面存在张力 解析：选D　两块板在缓慢拉开的过程中，水分子之间既有引力，也有斥力，引力大于斥力，A错误；两块板在缓慢拉开的过程中，分子间的作用力表现为引力，分子间的作用力做负功，水分子总势能增加，B错误；两板吸引到一起的过程中，分子间的作用力表现为引力，分子间的作用力做正功，C错误；靠近前两板上的水形成半球状是因为水表面存在张力，D正确。 4．下列关于核衰变和核反应的表述，正确的是(　　) A.N＋He→O＋H，是查德威克利用原子核人工转变发现质子的反应方程 B.U＋n→Sr＋Xe＋10n，是核聚变的反应方程 C.U→Th＋He，是α衰变的反应方程，属于天然放射现象，最先发现天然放射现象的物理学家是居里夫妇 D.Se→Kr＋2e，是β衰变的反应方程，其中电子是由核内中子转变来的 解析：选D　选项A中的反应方程为卢瑟福利用原子核人工转变发现质子的反应方程，故A错误；选项B中的反应方程为重核裂变反应方程，故B错误；选项C中的反应方程是α衰变的反应方程，属于天然放射现象，最先发现天然放射现象的物理学家是贝克勒尔，故C错误；选项D中的反应方程是β衰变的反应方程，其中电子是由核内中子转变来的，故D正确。 5．下列说法错误的是(　　) A．强子是参与强相互作用的粒子 B．轻子是不参与强相互作用的粒子 C．胶子是轻子中的一种粒子 D．微观粒子通过交换规范玻色子发生相互作用 解析：选C　强子是参与强相互作用的粒子，故A正确；轻子是不参与强相互作用的粒子，故B正确；胶子是负责在两个夸克之间传递强作用力的基本粒子，胶子是规范玻色子的一种，故C错误；粒子之间的基本相互作用都是由媒介粒子传递的，这类媒介粒子统称为规范玻色子，即微观粒子通过交换规范玻色子发生相互作用，故D正确。 6.用如图所示的装置研究光电效应规律，用能量为12 eV的光子照射光电管的阴极K，电流表检测到有电流。调节滑动变阻器滑片，当电压表的示数为5.0 V时，电流表的示数恰好为零，已知元电荷e＝1.6×10－19 C，下列说法正确的是(　　) A．光电子的最大初动能为8.0×10－19 J B．光电管的阴极K的逸出功为1.21×10－18 J C．若用能量为8 eV的光子照射阴极K，不会产生光电子 D．电源正负极对调，将滑片调至变阻器右端，此时电流表示数一定为饱和光电流 解析：选A　调节滑动变阻器滑片，当电压表的示数为5.0 V，电流表的示数恰好为零，可知光电子的最大初动能为Ekm＝eUc＝5 eV＝5×1.6×10－19 J＝8.0×10－19 J，A正确；根据光电效应方程Ekm＝hν－W0，解得阴极K的逸出功为W0＝hν－Ekm＝12 eV－5 eV＝7 eV＝7×1.6×10－19 J＝1.12×10－18 J，B错误；若用能量为8 eV的光子照射阴极K,8 eV大于金属板的逸出功(7 eV)，所以能发生光电效应，会产生光电子，C错误；将电源的正负极对调，把滑动变阻器的滑动触头向右滑动，当电流表示数不再增加时，此时电流表的示数为饱和光电流，D错误。 7．如图为一定质量的理想气体的压强p与体积V的关系图像，气体状态经历A→B→C→A完成一次循环，A状态的气体温度为300 K，下列说法正确的是(　　) A．A→B过程中，气体向外界放热 B．B→C的过程中，外界对气体做功 C．C→A的过程中，气体分子的平均动能减小 D．B状态的气体温度为100 K 解析：选C　由题图可知，A→B过程中，气体体积不变，根据查理定律可得＝，代入数据解得TB＝900 K，即温度升高，气体内能增大，根据热力学第一定律可得ΔU＝Q＋W，其中W＝0，ΔU>0，解得Q>0，即气体从外界吸热，A、D错误；由题图可知，B→C过程中，气体体积增加，气体对外界做功，B错误；由题图可知，C→A过程中，气体的压强不变，根据盖­吕萨克定律可得＝，解得TC＝900 K，可知该过程气体温度降低，分子平均动能减小，C正确。 8．分子势能的大小是由分子间的相对位置决定的。分子势能Ep与分子间距离r的关系如图所示，r0为分子间的平衡位置，下列说法正确的是(　　) A．当r＝r0时，分子势能最小 B．当r＝r1时，分子势能最小 C．当r＝r1时，分子间作用力为0 D．当r＝r1时，分子间作用力为引力 解析：选A　由题图可知，当r＝r0时，分子势能最小，当r＝r1时，分子势能为0，故A正确，B错误；由以上分析可知，当r＝r0时，分子势能最小，分子间的引力等于斥力，分子间作用力为0，故C错误；当r＝r1时，r1<r0，分子间作用力表现为斥力，故D错误。 9．电焊作业时，会产生对人体有害的电焊弧光。焊接电弧温度在3 000 ℃时，同时向外辐射出大量的电磁波，已知向外辐射的电磁波的频率为ν＝1.0×1016 Hz，普朗克常量h＝6.6×10－34 J·s，光在真空中的速度为c＝3.0×108 m/s。根据如图所示的电磁波谱，下列说法正确的是(　　) A．该电磁波属于X射线 B．该电磁波的波长比X射线短 C．该电磁波能量子的能量为6.6×10－18 J D．该电磁波具有显著的热效应 解析：选C　该电磁波波长λ＝＝ m＝3.0×10－8 m，属于紫外线，具有显著的荧光效应，波长比X射线长，A、B、D错误；该电磁波能量子的能量为E＝hν＝6.6×10－34×1.0×1016 J＝6.6×10－18 J，C正确。 10.氢原子的能级如图所示，一群处于n＝4能级激发态的氢原子向较低能级跃迁时会发出频率不同的光，这些光照射在逸出功为3.34 eV的锌板上。下列说法正确的是(　　) A．这群氢原子的发射光谱是连续光谱 B．跃迁时，最多能发出3种不同频率的光 C．氢原子从n＝4跃迁到n＝1能级时，发出的光波长最长 D．锌板会发生光电效应现象，且表面逸出光电子的最大初动能为9.41 eV 解析：选D　这群氢原子的发射光谱是线状光谱，故A错误；跃迁时，最多能发出C＝6种不同频率的光，故B错误；氢原子从n＝4跃迁到n＝1能级时，能级差最大，则发出的光频率最大，波长最短，故C错误；氢原子从n＝4跃迁到n＝1能级时，能级差最大，则发出的光的能量最大，最大能量为E＝(－0.85 eV)－(－13.6 eV)＝12.75 eV>3.34 eV，则锌板会发生光电效应现象，且表面逸出光电子的最大初动能为Ekm＝12.75 eV－3.34 eV＝9.41 eV，故D正确。 二、非选择题(本题共5小题，共60分) 11.(9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1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)图中油膜的面积为________m2；每1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)(6分) (2)某同学在实验过程中，在距水面约2 cm的位置将1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)(3分) 解析：(1)油膜的面积可从方格纸上得到，油膜所围范围内的小方格，面积超过一半按一格算，小于一半的舍去，题图中共有72个小方格，故油膜面积为S＝72×25 mm×25 mm＝45 000 mm2＝4.5×10－2 m2；每1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是V＝×10－6× m3＝1.2×10－11 m3；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 12．(9分)某同学设计了如图甲所示的装置来探究“气体温度不变时压强随体积变化规律”的实验，注射器导热性能良好，用橡皮帽和活塞在注射器内封闭一定质量的理想气体。质量不计的细绳跨过滑轮，一端系到活塞上，调节滑轮的高度，使左侧细绳拉直时能保持水平，另一端可以挂钩码。实验时，在细绳的下端依次挂上质量相同的钩码1,2，3，…，稳定后通过注射器的刻度读出对应空气柱的体积V，并能求出对应气体的压强p。已知注射器的最大体积为Vm，刻度全长为L，大气压强为p0，单个钩码的质量为m，重力加速度为g。 　　 (1)关于本实验的操作，下列说法正确的是______；(2分) A．为减小误差，每挂上一个钩码后，应平衡后再读出体积 B．挂钩码时，为了防止注射器脱落，应用手紧紧握住注射器 C．实验前，应在活塞上涂润滑油，并来回拉动几次 D．实验时必须测出封闭气体的温度 (2)若在某次实验中细绳上所挂钩码个数为n，则平衡后对应气体的压强为________________；(用题目中所给字母表示) (4分) (3)该同学根据测得气体的体积和对应的压强，作出了V­图像，如图乙所示，图线不过原点，则纵坐标b的绝对值代表________________________；体积增大到一定值后，图线开始偏离直线，可能是由于气体温度________(填“升高”或“降低”)；也可能是由于装置气密性差导致气体质量__________(填“增大”或“减小”)。(3分) 解析：(1)每挂上一个钩码后，待平衡后，封闭气体的体积不再发生变化，再读出体积，可以减小误差，故A正确；挂钩码时，不能用手紧紧握住注射器，因为手的温度会改变封闭气体的温度，使测量结果不准确，故B错误；实验前，应在活塞上涂润滑油，并来回拉动几次，可以增加密封性，故C正确；注射器不隔热，所以实验时封闭气体的温度与外界温度相同，气体做等温变化，不需要测量温度，故D错误。 (2)由平衡条件可得nmg＋p＝p0， 可得p＝p0－。 (3)实验操作规范，图线不过原点，则b的绝对值代表注射器橡皮帽内气体的体积；由＝C可知V＝CT，体积增大到一定值后，图线开始向上偏离直线，斜率变大，说明可能是温度升高；公式中的C与气体质量有关，斜率变大，也可能是由于装置气密性差导致气体质量增大。 答案：(1)AC　(2)p0－　(3)橡皮帽内气体的体积　升高　增大 13．(12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。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，阿伏加德罗常数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；(6分) (2)灯头中氙气分子间的平均距离。(6分) 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)每个氙气分子所占的空间为V0＝，设分子间的平均距离为a，则有V0＝a3，则a＝≈3×10－9 m。 答案：(1)4×1022个　(2)3×10－9 m 14．(14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，使它的德布罗意波长是这种紫光波长的10－4倍，求：(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取一位有效数字。) (1)电子的动量的大小；(7分) (2)试推导加速电压跟德布罗意波长的关系，并计算加速电压的大小。(7分) 解析：(1)由题意知电子的德布罗意波长 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．(16分)竖直放置的一粗细均匀的U形细玻璃管中，两边分别灌有水银，水平部分有一空气柱，各部分长度如图所示。现将管的右端封闭，从左管口缓慢倒入水银，恰好使水平部分右端的水银全部进入右管中。已知h1＝15 cm，h2＝30 cm，L1＝4 cm，L2＝11 cm，L3＝5 cm，大气压强p0＝75 cmHg，环境温度不变，左管足够长。求： (1)此时右管封闭气体的压强；(6分) (2)左管中需要倒入水银柱的长度。(10分) 解析：(1)设玻璃管的横截面积为S，对右管中的气体研究， 初状态p1＝75 cmHg，V1＝30S 末状态V2＝(30－5)S＝25S 根据玻意耳定律p1V1＝p2V2 解得p2＝90 cmHg。 (2)对水平管中的气体， 初状态p＝p0＋15 cmHg＝90 cmHg，V＝11S 末状态p′＝p2＋20 cmHg＝110 cmHg 根据玻意耳定律pV＝p′V′ 解得V′＝9S 水平管中气柱的长度变为9 cm，此时，原来左侧19 cm水银柱已有11 cm进入到水平管中，所以左侧管中需要倒入水银的长度为L＝(110－75－8)cm＝27 cm。 答案：(1)90 cmHg　(2)27 cm 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 $