模块综合检测卷（Word练习）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（鲁科版）

模块综合检测卷 (分值：100分) 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，只有一个选项符合题目要求) 1．下列有关热现象说法不正确的是(　　) A．温度越高，扩散现象进行得越剧烈 B．春天洁白的玉兰花盛开，很远就能闻到花香，说明分子处在无规则运动中 C.固体和液体很难压缩，说明分子间不存在间隙 D．分子间引力和斥力同时存在 解析：选C。温度越高，分子运动越剧烈，则扩散现象越剧烈，A正确，不符合题意；春天洁白的玉兰花盛开，很远就能闻到花香，说明花香分子处在无规则运动中，B正确，不符合题意；固体和液体很难压缩，说明分子间存在相互作用力，不能证明分子间是否存在空隙，C错误，符合题意；分子引力与分子斥力同时存在，D正确，不符合题意。 2．如图所示的是两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线。下列说法正确的是(　　) A．当r等于r1时，分子间的作用力为零 B．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力 C．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力 D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功 解析：选C。由题图可知r2＝r0(引力等于斥力位置)，因此当r大于等于r1而小于r2时分子力为斥力，大于r2时分子力为引力，故A、B错误；由于r1<r2＝r0，故当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力，故C正确；当r由r1变到r2的过程中，分子力为斥力，因此分子间作用力做正功，故D错误。 3．下列说法正确的是(　　) A．液面表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部 B．在完全失重的宇宙飞船中，水的表面存在表面张力 C．土壤里有很多毛细管，如果要把地下的水分沿着它们引到地表，可以将地面的土壤锄松 D．浸润液体能发生毛细现象，不浸润液体则不能发生毛细现象 解析：选B。液面表面张力的方向与液面相切，A错误；液体的表面张力是分子间的相互作用力，与重力无关，故在完全失重的宇宙飞船中，水的表面存在表面张力，故B正确；土壤里有很多毛细管，如果将地面的土壤锄松，则将破坏毛细管，不会将地下的水引到地表，故C错误；浸润液体能发生毛细现象，液面上升，不浸润液体也能发生毛细现象，液面下降，D错误。 4．在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图所示，则可判断出(　　) A．甲光的频率大于乙光的频率 B．乙光的波长大于丙光的波长 C．该光电管，丙光对应的截止频率大于乙光对应的截止频率 D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子最大初动能 解析：选B。根据eU截＝mv＝hν－W可知，入射光的频率越高，对应的截止电压U截越大，甲光、乙光的截止电压相等，所以甲光、乙光的频率相等，A错误；丙光的截止电压大于乙光的截止电压，所以乙光的频率小于丙光的频率，乙光的波长大于丙光的波长，B正确；因为是同一光电管，所以金属的截止频率是相同的，C错误；甲光的截止电压小于丙光的截止电压，所以甲光对应的光电子最大初动能小于丙光对应的光电子最大初动能，故D错误。 5．宇宙射线与地球大气作用产生中子，中子撞击大气层中的氮引发核反应产生碳14。核反应方程为N＋n→C＋X，碳14具有放射性，能够自发地进行β衰变而变成氮，核反应方程为C→N＋Y。碳14可以用来测定物质年代，碳14的半衰期为5 730年。下列说法正确的是(　　) A．X表示电子e B．Y表示质子H C．一块古木样品中碳14的含量是现代植物的，说明古木的历史大概有5 730年 D．一块古木样品中碳14的含量是现代植物的，说明古木的历史大概有11 460年 解析：选D。根据质量数守恒和电荷数守恒，可得X表示质子，Y表示电子，故A、B错误；根据放射性物质的剩余质量和半衰期的关系满足m＝m0，解得t＝2τ＝11 460年，故D正确，C错误。 6．“中国超环”核反应堆的核反应方程为H＋H→He＋X，已知H的质量m1，H的质量m2，He的质量m3，反应中释放出γ光子。下列说法正确的是(　　) A．该核反应在高温高压下才能发生，说明该核反应需要吸收能量 B．γ光子来源于核外电子的能级跃迁 C．X是中子，该核反应为核聚变反应 D．X的质量为m1＋m2－m3 解析：选C。该核反应为核聚变反应，释放能量，故A错误；光子来源于原子核的能级跃迁，而不是核外电子的能级跃迁，故B错误；根据电荷数和质量数守恒可知X是中子，该核反应为核聚变反应，故C正确；该反应释放能量，有质量损失，则X的质量小于m1＋m2－m3，故D错误。 7．图甲是原子核的比结合能与质量数的关系曲线，图乙是核子平均质量与原子序数的关系曲线，下列说法正确的是(　　) A．He核的结合能约为7 MeV B．Li核比He核更稳定 C．D核和E核结合成F核要吸收能量，A核裂变成B核和C核要释放能量 D．D核和E核结合成F核与A核裂变成B核和C核都有质量亏损，都要释放能量 解析：选D。由题图可知，He核的比结合能约为7 MeV，A错误；比结合能越大原子核越稳定，故He核比Li核更稳定，B错误；D核和E核结合成F核与A核裂变成B核和C核都有质量亏损，都要释放能量，C错误，D正确。 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，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分) 8．核电站的核能来源于U核的裂变，下列说法正确的是(　　) A．反应后的核废料已不具有放射性，不需要进一步处理 B．U的一种可能的裂变是变成两个中等质量的原子核，如Xe和Sr，反应方程式为U＋n→Xe＋Sr＋2n C．U是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为45亿年，升高温度半衰期缩短 D．U原子核中有92个质子、143个中子 解析：选BD。反应后的核废料仍然具有放射性，需要进一步处理，故A错误；发生核反应的过程满足电荷数和质量数守恒，有一种可能的裂变的反应方程式为U＋n→Xe＋Sr＋2n，故B正确；半衰期的大小由原子核内部因素决定，与外部环境无关，即升高温度并不能使半衰期缩短，故C错误；92为U元素的序数，也是质子数，由中子与质子之和等于质量数可得，中子数为235－92＝143，故D正确。 9．一定质量的理想气体从状态a开始，经历ab、bc、cd、da回到原状态，其p－T图像如图所示。下列判断正确的是(　　) A．气体在状态b的内能大于在状态c的内能 B．气体从b到d的过程中，体积先变大后不变 C．气体从c到d的过程中，吸收的热量大于内能的变化量 D．气体从d到a的过程中气体对外界做的功，小于b到c的过程中外界对气体做的功 解析：选AD。理想气体，忽略分子势能，所以理想气体的内能由温度决定，气体在状态b的温度大于在状态c的温度，所以在状态b的内能大于在状态c的内能，故A正确；由理想气体状态方程＝C可知，b到c的过程中，p不变，T减小，V减小，从c到d的过程中，V不变，故B错误；由热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知，从c到d的过程中，V不变，W不变，T增大，Q增大，ΔU增大，则气体吸收的热量等于内能的变化量，故C错误；从d到a的过程中，气体做功W1＝p1ΔV1，由盖—吕萨克定律可知＝，联立可得W1＝p1Vd·，从b到c过程W2＝p2Vc，从c到d的过程中，由查理定律可知＝，联立可知W2>W1，故D正确。 10．氢原子的能级图如图所示，锌、钠、铯的逸出功分别为3.38 eV、2.29 eV、1.89 eV，则下列说法正确的是(　　) A．一个处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁最多能辐射出3种不同频率的光子 B．氢原子从n＝3能级向n＝2能级跃迁时辐射出的光子比从n＝2能级向n＝1能级跃迁时辐射出的光子的波长短 C．一群氢原子从n＝4能级直接向n＝2能级跃迁时辐射出的光都能使锌、钠、铯产生光电效应 D．氢原子从n＝4能级直接向n＝2能级跃迁时辐射出的光照射到钠上逸出光电子的最大初动能为 0.26 eV 解析：选AD。一个处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁最多能辐射出4－1＝3种不同频率的光子，A正确；由题图可知，n＝3和n＝2的能级差小于n＝2和n＝1的能级差，又ΔE＝hν＝h，因此ΔE小的波长长，B错误；氢原子从n＝4能级向n＝2能级跃迁时辐射出的光子能量hν42＝－0.85 eV－＝2.55 eV，小于锌的逸出功3.38 eV，不能使锌产生光电效应，C错误；根据光电效应方程有Ekm＝hν42－W0钠＝2.55 eV－2.29 eV＝0.26 eV，D正确。 三、非选择题(本题共5小题，共54分) 11．(8分)在“用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，某组同学先后两次使用如图(a)所示实验装置获得多组注射器内封闭气体的体积V和压强p的测量值，并通过计算机拟合得到如图(b)所示两组p－V图线。 (1)实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分，这是为了____________________，为检验气体的压强p与体积V是否成反比例关系，可将图线转化为________图线。 (2)两组图线经检验均符合反比例关系，由图判断导致①、②两组数据差异的原因可能是________。 A．两组实验环境温度不同 B．两组封闭气体的质量不同 C．某组器材的气密性不佳 D．某组实验中活塞移动太快 (3)某小组缓慢推活塞进行实验得到了数据图线①，验证了“玻意耳定律”，在这个过程中，理想气体________(选填“吸热”“放热”或 “无热交换”)。 解析：(1)实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分，这是为了控制气体的温度不发生变化。根据理想气体状态方程pV＝nRT，可得V＝nRT或p＝nRT，为检验气体的压强p与体积V是否成反比例关系，能较直观地判定该关系，可将题图转化为p－或V－图像。 (2)根据pV＝nRT，由题中曲线可知，对于同一V值所对应的p值不同，故两组注射器内气体的p与V的乘积不相等，可知当气体质量一定时，若两组实验环境温度T不同， pV乘积不等；同理，当实验环境温度相同，两组封闭气体的质量不同时，pV乘积不等，故A、B正确。若某组器材的气密性不佳，在实验中会漏气，气体质量会持续变化，此时不可能得到反比例关系图线；同理，若某组实验中活塞移动太快，会使注射器内封闭气体的温度不断变化，此时图线也不可能符合反比例关系，故C、D错误。 (3)缓慢推活塞，气体体积减小，外界对气体做功，而温度保持不变则气体内能不变，故气体放热。 答案：(1)控制气体的温度不发生变化　p－或V－　(2)AB　(3)放热 12．(10分)如图甲所示的是一气体温度计模型，容积V＝100 cm3的空球有一根有刻度的均匀玻璃细长管，管上共有N＝101个刻度线(长管与球连接处为第一个刻度，记为“0”，向上按顺序排列)，相邻两刻度间玻璃管的容积为0.2 cm3，管中有水银滴将球内空气与大气隔开，当管口向上竖直放置，温度t＝5 ℃时，水银滴a端在刻度N＝20的地方；当管口向下竖直放置(图乙)，温度t＝5 ℃时，水银滴a端在刻度N＝21的地方。若外界大气压p0＝1×105 Pa不变，求： (1)在此过程中器壁单位面积所受气体分子的平均作用力________(选填“变大”“变小”或“不变”)，气体分子的数密度________(选填“变大”“变小”或“不变”)。 (2)若环境温度升高，水银滴a端由刻度N＝20的地方上移到N′＝22的地方，此过程容器内气体内能________(选填“增加”“减小”或“不变”)，容器内气体________(选填“吸热”“放热”或“既不吸热也不放热”)。 (3)玻璃管竖直放置时，管内水银滴所产生的附加压强Δp＝________Pa(计算结果保留2位有效数字)。 解析：(1)当管口倒置后，容器内气体温度不变、压强变小，体积增大，所以器壁单位面积所受气体分子的平均作用力变小，气体分子的数密度变小。 (2)环境温度升高，容器内气体温度升高，所以气体内能增加，同时体积增大，外界对气体做负功，根据热力学第一定律知气体从外界吸收热量。 (3)当管口向上竖直放置时，空球内的气体压强p1＝p0＋Δp，当管口向下竖直放置时，空球内的气体压强p2＝p0－Δp，根据玻意耳定律p1V1＝p2V2，解得Δp≈96 Pa。 答案：(1)变小　变小　(2)增加　吸热　(3)96 13．(10分)硼中子俘获疗法是肿瘤治疗的新技术，其原理是进入癌细胞内的硼核(B)吸收慢中子，转变成锂核(Li)和α粒子，释放出γ光子。已知核反应过程中质量亏损为Δm，光子的波长为λ，硼核的比结合能为E1，氦核的比结合能为E2，普朗克常量为h，真空中光速为c。 (1)写出核反应方程并求出γ光子的能量E0。(4分) (2)求锂核的比结合能E3。(6分) 解析：(1)根据质量数和电荷数守恒可得 B＋n→Li＋He＋γ γ光子的能量E0＝hν＝。 (2)根据爱因斯坦质能方程有 4E2＋7E3－10E1＝Δmc2 解得锂核的比结合能E3＝(Δmc2＋10E1－4E2)。 答案：(1)B＋n→Li＋He＋γ　 (2)(Δmc2＋10E1－4E2) 14.(12分)如图所示，高h＝40 cm的导热性能良好的气缸开口向上放置在水平地面上，气缸中间和缸口均有卡环，质量m＝2 kg的活塞在缸内封闭了一定质量的理想气体，活塞的横截面积S＝40 cm2，活塞与气缸内壁无摩擦且气缸不漏气，开始时，活塞对中间卡环的压力大小为20 N，活塞离缸底的高度为20 cm，大气压强p0＝1×105 Pa，环境的热力学温度T0＝300 K，重力加速度大小g取10 m/s2，不计卡环、活塞及气缸的厚度。 (1)若保持气缸静止，缓慢升高环境温度，直到活塞距离气缸底部的高度为30 cm，求此时环境的热力学温度。(6分) (2)已知在第(1)问的过程中气缸内气体内能变化为36 J，求在此过程中气体吸收的热量。(6分) 解析：(1)未升高温度时，对活塞受力分析，可得FN＝mg，即气缸内气体压强等于大气压强，有p1＝p0，缓慢升高环境温度，直到活塞距离气缸底部的高度为30 cm时，由平衡条件有p2＝p0＋，由理想气体状态方程，可得＝ 解得T2＝472.5 K。 (2)在第(1)问的过程中，气体的温度升高，则气体内能增加，开始气体做等容变化，外界对气体不做功，之后做等压膨胀变化，外界对气体做负功，W＝－p2·ΔV＝－p2(h2－h1)S＝－42 J，由热力学第一定律有ΔU＝W＋Q，解得Q＝78 J，此过程中吸收的热量为78 J。 答案：(1)472.5 K　(2)78 J 15．(14分)现有一质量M＝0.5 kg的导热性能良好的气缸，用质量m＝0.2 kg的活塞封着一定质量的理想气体，气缸内空气柱长度L0＝10 cm。已知大气压强p0＝1.0×105 Pa，活塞的横截面积S＝1 cm2，它与气缸之间无摩擦且不漏气，气体温度保持不变。重力加速度g取10 m/s2。 (1)当气缸如图甲悬挂在空中保持静止时，求此时气缸内气体的压强。(4分) (2)将气缸倒置，如图乙悬挂在空中，由于某种原因，发现气缸缸体漏气，填补漏气孔洞，使气缸不再漏气。当装置再次保持静止时，空气柱长度L1＝12 cm。试计算从甲状态到乙状态过程中，漏出的空气所含空气分子数量占气缸内原有空气分子数量的比值η(用百分比表示)。(10分) 解析：(1)对题图甲中活塞受力分析，由力的平衡条件可得mg＋p1S＝p0S，解得p1＝8×104 Pa。 (2)对题图乙中气缸受力分析，由力的平衡条件可得Mg＋p2S＝p0S 解得p2＝5×104 Pa 假设气缸不漏气，根据玻意耳定律可得 p1L0S＝p2L1′S，解得L1′＝16 cm 漏气后的实际长度L1＝12 cm，所以漏出空气所含空气分子数量占原有空气分子数量的比值η＝×100%＝25%。 答案：(1)8×104 Pa　(2)25% 学科网（北京）股份有限公司 $