全书综合提优测试-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（教科版）

(2)由动能定理eU=Ex-Em, 解得=U宁2 真题体验第六章 波粒二象性 黑题高考真题练 1.B解析：黑体辐射的实验规律如图： ↑辐射强度 1700K 15O0K 1300衣 110ak 2 4 入/um 特点是随着温度升高，各种波长的辐射强度都有增加，所以 人体热辐射的强度【增大：随着温度的升高，辐射强度的峰 值向波长较短的方向移动，所以入减小故选B. 2.A解析：设天体发射频率为v光子的功率为P,由题意可知 Pix mh2 ×x7=h,其中=1s,解得P=4W2,故选A Rn 3.D解析：根据光电效应方程E=加-职=h无-。，逸出功 职，=加，可知。=h加-么=h无-￡，代入数据可知：，=8× 1014Hz,故D正确，ABC错误 4.A解析：A.根据截止电压与最大初动能的关系有U。= Emx,根据光电效应方程有Ekmx=h-W。,结合图像可知，当 U。为0时，解得W。=hw,A正确；B.钠的截止频率为v。,根 据图像可知，截止频率小于8.5×104Hz,B错误；C.结合截 e 止电压与光电效应方程可解得U。=。v-。“,可知，图中直线 的斜率表示么，C错误；D.根据截止电压与入射光的频率关 系式可知，截止电压U。与人射光频率”呈线性关系，不是 成正比，D错误故选A. 5.BD解析：A.根据动量的大小与动能的关系可知发射电子 的动能约为发=云-3X001=80x10”,故A铺 误；B.发射电子的物质波波长约为A=么_66x10”m p1.2x1023m≈ 5.5×101m,故B正确：CD.物质波也具有波粒二象性，故电 子的波动性是每个电子本身的性质，则每个电子依次通过双 缝都能发生干涉现象，只是需要大量电子显示出干涉图样， 故C错误，D正确.故选BD. 选择性必修第三册·JK 全书综合提优测试 黑题 全书复习测 1.C解析：根据v=0=9000m=10m,而油分子直径约为 p 900 d=10”m,故原油造成的污染的最大面积为S= V 100m2=10”m2,故选c 10 2.B解析：A.根据布朗运动的特点可知，颗粒越小，温度越 高，布朗运动越明显，故A错误；B.当分子间的距离小于T。 时，分子间表现为斥力，随着分子间距减小，分子力做负 功，分子势能增加，故B正确：C.相同温度的氧气和氢气，分 子平均动能相同，但是因氧气的分子质量较大，则氧气分子 的平均速率小于氢气分子的平均速率，故C错误；D.物体中 所有分子热运动的动能与分子势能的总和叫作物体的内能， 内能不同的物体，其分子势能可能不同，但它们的温度可能 相同，所以它们分子热运动的平均动能可能相同，故D错误 故选B. 3.D解析：A.使用图甲所示的云母材料制作光的偏振片是利 用了它的各向异性，故A错误：B.云母是晶体，具有固定的 熔点，图甲所示云母材料在熔化过程中，吸收热量，温度保持 不变，分子平均动能不变，分子势能增大，故B错误；C.图乙 所示的液体表面层分子之间既存在相互作用的引力也存在 相互作用的斥力，此时引力大于斥力，表现为引力，故C错 误：D.如图乙所示，液体表面层分子的分布比液体内部稀 疏，分子间的平均距离略大于分子力平衡的距离，表现为分 子引力，故D正确.故选D. 4.C解析：由图甲可知，温度为T,的图线中速率大分子占据 的比例较大，则说明其对应的平均动能较大，故T2对应的温 度较高，故T<T2由图乙可以看出，随着温度的升高，各种波 长的辐射强度都有增加，辐射强度的极大值向波长较短方向 移动，所以有T>T,.故选C. 5.A解析：气体初始压强P1=76cmHg,初始体积V1=LS,气体 末状态压强p2=(76+19sin30°)cmHg=85.5cmHg,末状态体 积=S,根据玻意耳定律p,=P,,解得-8，故选A 6.C解析：Aa一b过程为等容变化，根据号=C,压强减小， 温度减小，气体分子的平均动能减小，故A错误：B.b→℃过 程为等压变化，根据=C,体积变大，可得温度升高，内能 增大，即△U>0,根据△U=W+Q,结合体积变大，气体对外做 功，即W<0,可得气体吸收的热量大于对外做的功，故B错 误：C.若c→a过程为双曲线，则p、V的乘积为定值，由图知， P、V的乘积先增大后减小，所以温度先升高后降低，气体内 能先增大后减小，故C正确；D.p-V图像与V轴围成的面积 代表功，可知a→b→c→a过程，气体对外做的功小于外界对 气体做的功，故D错误故选C. 黑白题30 7.D解析：A.由动能定理及光电效应方程可得eU。= 2m=加-职，化简可得U=冬，-，可知载止电压大小 e 与入射光的频率是一次函数关系，不成正比，A错误：B.当 U。=0时，恰好发生光电效应，对应频率为极限频率，即图线 与横轴交点，由题中数据无法确定该值与)关系，B错误； C.饱和光电流只与入射光强度有关，与所加电压无关，C错 误0由图中数据可得化=之，a=女联立 解得普朗克常量为h-。-》,其中e为电子的电荷量， V2-V1 D正确.故选D. 8.D解析：A.氢原子向外辐射的光谱中只有两条处在可见光 区，说明氢原子跃迁到n=4能级，则E。=E4-E,=12.75eV, 故A错误；B.氢原子最多向外辐射光的频率种数为N= n(n-1)_4x(4-1)=6,故B错误；C氢原子从n=3能级向 2 2 n=2能级跃迁时，有A片=E,-6,氢原子从n=4能级向 A=2能级跃证时，有A只=么-么，联立解得六-2故 C错误；D.氢原子从基态跃迁到高能级，吸收光子，则电子 的动能减小，但原子的电势能增大，故D正确.故选D. 9.AC解析：AB.一定质量的理想气体经过绝热过程被压缩， 可知气体体积减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定 律可知，气体内能增加，则气体温度升高，气体分子平均动能 增加，故A正确，B错误：CD.一定质量的理想气体经过等压 过程回到初始温度，可知气体温度降低，气体内能减少，根据 云=C可知气体体积减小，外界对气体做正功，故C正确， D错误.故选AC. 10.C解析：根据图像可知，Li核的比结合能约为5MeV,因 为结合能=比结合能×核子数，故Li核的结合能约为：5× 6MeV=30MeV,故A错误.比结合能越大，核子越稳定， 故gKr比5U稳定，B错误Kr核的结合能约为：8.5× 89MeV=756.5MeV,2U核的结合能约为：7.5×235MeV= 1762.5MeV,故9Kr核的结合能比25U核的结合能小，故 C正确.4He核的结合能等于2个质子和2个中子结合 成He时释放的能量，故D错误故选C. 11.BD解析：AB.设压力罐的最大蓄水量为V,以气室内的气 体为研究对象，初状态p1=0.1MPa,V1=500L-200L= 300L,末状态p2=0.3MPa,V,=(500-V)L,根据玻意耳定 律p1V=P2V2,解得V=400L,故A错误，B正确；CD.根据 盖-吕萨克定律 _可知，，越大，越大，而膨胀罐中 TT. 的最大储水量越小，故C错误，D正确.故选BD 12.(1)p。(3)见解析图（4)线性解析：(1)②本实验是探 究在压强不变的情况下气体的体积和热力学温度的关系， 参考答案与解析 故需要控制压强保持不变，使压强计示数为Po;(3)根据表 格的数据，补齐数据点并描点连线，作出图线： VImL 13 12 10= 0 263273283293303313323333343353T/K (4)据作出的V-T图线可知，一定质量的气体在压强不变 的情况下，体积V与热力学温度T成线性关系 13.(1)“Ra-GRm+2He(2)E,=M+m △mc2m △mc2M E2= M+m 光 解析：(1)核反应方程为Ra→Rn+He;(2)根据E= △mc2,产生总动能为△mc2,设氡核和粒子的速度大小分 别为1、2，则由动量守恒有M,1=m2,由能量守恒有E,+ 名=E,R=子3,6=乃2，得氢核动能为E, M+m a粒T动能为名=”，(3)y光了产生电了力 程式为y→9e+9e,根据E=△mc2,y光子的能量换算为质 量，最多产生的正、负电子对数为n=Ex}_Am moc2=2mo 14.(1)5.6×104Pa(2)3.0x104Pa 解析：(1)航天服内气体初态时，有V,=2L,P1=1.0× 103Pa,T1=(273+27)K=300K.末态时，有V2=4L,T2= (273-9)K=264K根据理想气体状态方程可得，_P业， 解得p2=4.4×10Pa.所以△p=p1-p2=5.6×104Pa.(2)气体 缓慢放出的过程中气体的温度不变，设需要放出的气体体 积为△V,根据玻意耳定律可得p2V2=P3(V3+△V),其中V3= 2.2L航天服放出的气体与原来气体的质量比△m- mo g+Av62.5%,联立解得P=3.0x10Pa △V 15.(1)330K(2)1.1×103Pa(3)188J 解析：(1)根据题意可知，气体由状态A变化到状态B的过 型中，封气体倒压超不变，周有会会每得万一士， 330K(2)从状态A到状态B的过程中，活塞缓慢上升，则 PS=poS+mg,解得PB=1×10Pa根据题意可知，气体由状 态B变化到状态C的过程中，气体的体积不变，则有= T 解得P7P=11x10Pa(3)根据题意可知 态A到状态C的过程中气体对外做功为W。=PgS△h=30J. 由热力学第一定律有△U=W+Q,解得Q=△U-W=188J. 黑白题31全书综合提优测试 黑题全书复习测 限时：80min 一、选择题 C.图乙所示的液体表面层分子之间只存在相 1.一艘油轮装载着密度为900kgm3的原油停 互作用的引力 泊在海湾.由于故障而发生原油泄漏.泄漏的 D.如图乙所示，液体表面层分子的分布比液 原油有9000kg,假设这些原油在海面上形成 体内部稀疏，分子间的平均距离略大于分 了单分子油膜，这些原油造成的污染面积约为 子力平衡的距离 ( 4.某气体在T1、T2两种不同温度下的分子速 A.107m2 B.109m2 率分布图像如图甲所示，纵坐标f()表示各 C.101m2 D.103m2 速率区间的分子数占总分子数的百分比，横 2.(2023·山东济南期中)关于分子动理论及物 坐标v表示分子的速率；而黑体辐射的实验规 体内能，下列说法正确的是 ( 律如图乙所示，图乙中画出了T、T2两种不同 A.悬浮在液体中的固体微粒越大，布朗运动 温度下黑体辐射的强度与波长的关系，下列 就越明显 说法正确的是 ( 辐射强度 B.当分子间的距离减小时，分子势能可能增大 C.相同温度的氧气和氢气，氧气分子和氢 气分子的平均速率相同 D.内能不同的物体，它们分子热运动的平均 动能就不同 甲 3.(2023·山东济南期末)2023年5月，中国科 A.图甲中T>T2,图乙中T1>T2 学技术大学团队利用纳米纤维与合成云母纳 B.图甲中T<T2,图乙中T<T 米片研制出一种能适应极端环境的纤维素基 C.图甲中T1<T2,图乙中T1>T2 纳米纸材料，为丰富多彩的材料家族又增添 D.图甲中T1>T2,图乙中T<T2 了新的一员.如图甲所示为某合成云母单晶体5.如图所示，一端封闭的玻璃管用19cm的水银 片的微观结构示意图，图乙为某液体表面分 柱封闭一定质量的理想气体，玻璃管水平放 子分布示意图，以下说法正确的是( 置时，气柱长为L.设大气压强为76cmHg,环 境温度保持不变，当玻璃管置于倾角为30°的 g”情那海 ● 斜面上且开口端沿斜面向上放置，玻璃管静 止不动时，空气柱的长度是 ( 甲 乙 30 A.使用图甲所示的云母材料制作光的偏振片 是利用了它的各向同性 A. 8L B.L 9 B.图甲所示云母材料在熔化过程中，分子势 9L D 能和分子平均动能均增大 8 5 全书综合提优测试黑白题81 6.(2023·江西十校联考)如图所示为一定质量 表示氢原子跃迁前所处状态的能级，R称为里 的理想气体由a→b→c→a的状态变化的 德伯常量，是一个已知量.氢原子能级图如图 p-V图像，ab段与纵轴平行，bc段与横轴平 所示，现用光子能量为E。的光照射大量处于 行，气体在a、c状态时内能相等，则下列说法 基态的氢原子，氢原子向外辐射的光谱中 正确的是 只有两条处在可见光区，下列说法正确的是 A.ab过程，气体分子的平 ( ) 均动能不变 A.E。=13.6eV EleV 0 B.b→c过程，气体吸收的热 B.氢原子最多向外辐射3种 88 -0.85 量小于对外做的功 频率的光 -1.51 C.c→a过程，气体内能先增大后减小 C.辐射的两条可见光的波长 3.40 D.abc→a过程，气体对外做的功大于外 之此为9：7 13.6 界对气体做的功 D.氢原子从基态跃迁到高能级，电子的动能 7.(2022·安徽肥西中学模拟)图甲是研究光电 减小，原子的电势能增大 效应的实验原理图，从实验得到的某种金属的截 9.(2022·天津高考)（多选）采用涡轮增压技术 止电压U。和入射光频率v的数据，作出图乙所 可提高汽车发动机效率将涡轮增压简化为以 示的U-v的图像，则下列说法正确的是( 下两个过程，一定质量的理想气体首先经过 ↑U 绝热过程被压缩，然后经过等压过程回到初 始温度，则 A.绝热过程中，气体分子平均动能增加 B.绝热过程中，外界对气体做负功 甲 C.等压过程中，外界对气体做正功 A.从图乙可知截止电压大小与入射光的频率 D.等压过程中，气体内能不变 成正比，由入射光的频率决定 10.（2022·江苏南京质检)原子核的比结合能 B,用频率为的入射光照射时，也一定能使 曲线如图所示.根据该曲线，下列判断正确 的是 该金属发生光电效应 比结合能M C.如果只改变电压的正负极，则电压越大电 Kr Ba2U 路中的饱和光电流就越大 Li D.根据图乙的数据，可以计算出普期朗克常 2 量h=（U。-U) 质量数 ,e为电子的电荷量 102050100150200250 V2-V1 8.(2022·福建厦外期末)氢原子光谱在可见光 A.Li核的结合能约为l5MeV 区共有四条谱线，这四条都属于巴耳末系，分 B.2U核比Kr核稳定 别是n=3,4,5,6能级向n=2能级跃迁时发 C.22U核的结合能比8Kr核的大 D.两个H核结合成He核时释放的能量等 出的光，波长可以用公式R分是)表示a 于He的结合能 选择性必修第三册·JK黑白题82 11.(2023·湖北武汉期 2虚势豪 体积V和压强Po; 末)（多选）压力罐有 气室 ②改变烧杯内的水温，使水浸没气柱，经 平衡水管网内压力 过一段时间后，缓慢调节活塞位置改变气 波动的作用，常被用 储水隔膜 水泵 柱的体积，使压强计的示数为 膨胀罐 于高楼的二次供水， x用户 记下气柱体积和水的热力学温度； 其简要结构如图所示.该压力罐的膨胀罐和 ③多次改变水温，重复步骤②， 气室的总容积为500L,当环境温度为7℃并 (2)下表为某次实验记录的数据： 保持不变时，若罐内存水减少到200L,气室 内的气体压强便会降到0.1MPa,导致供给 2 3 4 5 6 用户的水压不足，此时电接点压力表接通电 T/K 273283300313325333 347 源，启动水泵给膨胀罐补水；当存水量达到 某值时，气室内压强增大到0.3MPa,电接点 V/mL10.010.411.011.412.012.212.7 压力表便自动断开电源，停止补水.压力罐密 (3)根据表格中的数据在图(b)给出的坐标 闭性、导热性能均良好，气室内气体可视为 系中补齐数据点，并作出V-T图线. 理想气体，下列说法正确的是 ( V/mL A.若环境温度为7℃且保持不变，则该压力 13 罐的最大蓄水量为300L 12 B.若环境温度为7℃且保持不变，则该压力 g 罐的最大蓄水量为400工 10 C.环境温度越高，膨胀罐中的最大储水量 283252590551552536554s353TK 越大 图(b) D.环境温度越高，膨胀罐中的最大储水量 (4)根据作出的V-T图线可知，一定质量的 越小 气体在压强不变的情况下，体积V与热 二、非选择题 力学温度T成 关系 12.(2023·四省联考)某物理实验小组为了探 13.(2022·湖北鄂州期末)1898年居里夫人发 究在压强不变的情况下气体的体积与热力 现放射性元素镭，一个静止的镭核Ra衰变 学温度的关系，选用了如图(a)所示的实验 成氡核Rn时，放出一个a粒子 装置，图中压强计的指针可指示出管内气柱 (1)写出镭核发生衰变的核反应方程 的压强，刻度可指示出气柱的体积，整个装 (2)假设反应中损失的质量为△m,释放出的 置安装在固定架上，实验中气柱质量不变， 核能全部转化为氡核和粒子的动能， (1)将下列实验步骤补充 光在真空中速度为c,氡核的质量为M,o 完整 压强计 粒子的质量为m,则氡核和粒子的动 ①在烧杯中放入冰水 活塞 能各为多大？ 混合物，使其浸没气 刻度 (3)在(2)问条件下，若该衰变过程释放的核 柱，压强计示数稳定 能全部以y光子放出，每个高能y光子 后，记下冰水混合物的 气柱 经过重核附近时，在原子核场的作用下， 热力学温度T、气柱的 图(a) 能产生一对正、负电子，已知电子质量 全书综合提优测试黑白题83 $$m _ { 0 } ，$$ ，求此衰变过程最多能产生多少对 15.(2023·浙江1月选考)某探究小组设计了 正、负电子. 一个报警装置，其原理如图所示.在竖直放置 的圆柱形容器内用面积 $$S = 1 0 0 \quad c m ^ { 2 } 、$$ 质 量 m= 1kg的活塞密封一定质量的理想气 体，活塞能无摩擦滑动.开始时气体处于温度 $$T _ { A } = 3 0 0 K$$ 、活塞与容器底的距离 $$h _ { 0 } = 3 0 c m$$ 的状态A.环境温度升高时容器内气体被加 热，活塞缓慢上升d=3 c m 恰好到达容器内 的卡口处，此时气体达到状态B.活塞保持不 14.(2024·福建宁德一模)“神舟十四号”航天 动，气体被继续加热至温度 $$T _ { C } = 3 6 3 K$$ 【的状 员从“问天”实验气闸舱出舱时身着我国 态C时触动报警器.从状态A到状态C的过 新一代舱外航天服.航天服内密封了一定质 程中气体内能增加了 △U=158J. 取大气压 量的理想气体，体积约为 2L， ，压强为1.0x $$p _ { 0 } = 0 . 9 9 \times { 1 0 ^ { 5 } } P a ，$$ ，求气体： $$1 0 ^ { 5 } P a ，$$ ，温度 $$t _ { 1 } = 2 7 ^ { \circ } C .$$ (1)在状态B的温度； (1)打开舱门前，航天员需将航天服内气压 (2)在状态C的压强； 降低，此时密闭气体温度变为 $$- 9 ^ { \circ } C ，$$ 航 (3)由状态A到状态C过程中从外界吸收热 天服内气体体积约为 4L， 则航天员需将 量0. 航天服内气压降低多少? 连接 报警器 (2)为便于舱外活动，航天员出舱前还需要 活塞 把航天服内的一部分气体缓慢放出，使 气压再降低.假设释放气体过程中温度保 $$h _ { 0 }$$ 持为 $$- 9 ^ { \circ } C$$ 不变，体积变为 2.2L， ，已知航 天服放出的气体占原来气体质量的 62.5%，则航天服放出气体后气压降为 多少? 选择性必修第三册 JK 黑白题84