2027届吉林市实验中学高三物理高考总复习试卷 选修三

**基本信息** 这份高三物理选修三周测试卷，以EAST装置等科技前沿情境和汽缸活塞等经典模型为载体，全面考查热学与原子物理核心知识，注重科学思维与探究能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题|分子动理论（第1题）、晶体性质（第2题）、核反应（第6题）|结合激光炫目系统（第4题）考查光子能量计算，体现科技应用| |非选择题|4题|油膜法实验（11-12题）、气体实验定律（13-14题）|实验题（11题）分析误差来源，计算题（13题）综合热力学第一定律，强化科学探究与推理|

2027届吉林市实验中学高三物理高考总复习试卷 选修三 出题人： 命题人： 一、选择题（1-7单选 8-10多选） 1．下列说法中正确的有(    ) A．单晶体的某些物理性质呈现各向异性，是因为组成它们的原子(分子、离子)在空间上的排列是杂乱无章的 B．悬浮在水中的花粉颗粒的布朗运动反映了花粉分子运动的无规则性 C．当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力 D．在完全失重的情况下，熔化的金属能够收缩成球形 2．—块密度和厚度都均匀分布的矩形被测样品，长 AB 是宽 AC 的两倍如图所示。若用多用电表沿两对称轴 O1O1 ' 和 O 2O2 ' 测其电阻，阻值关系为 R1=2R2，则这块样品可能是（  ） A．单晶体 B．多晶体 C．非晶体 D．以上说法全错 3．如图所示，食盐（NaCl）的晶体是由钠离子和氯离子组成的．这两种离子在空间中三个互相垂直的方向上，都是等距离地交错排列着．已知食盐的摩尔质量为58.5g/mol，食盐的密度是2.2g/cm3．阿伏加德罗常数为6.0×1023mol-1．在食盐晶体中两相距最近的钠离子的中心点距离的数值最接近于（　　　） A．3.0×10-8cm B．3.5×10-8cm C．4.0×10-8cm D．5.0×10-8cm 4．我国99式主战坦克装有激光炫目系统，其激光发射功率为P，若激光的波长为，则该系统每秒发射的光子数是（　　） A． B． C． D． 5．下列表述中正确的是 A．核反应中，氦核（）的比结合能小于氘核（） B．铀238经一次衰变和一次衰变后，形成的新核相比铀238质量数减少了4，电荷数减少3. C．科技的进步，测量工具精度的提升，将来可以同时精确测量微观粒子的位置和动量 D．宏观物体的德布罗意波的波长小，难以观察其波动性 6．2021年12月30日，中科院的全超导托卡马克装置EAST创造了新的世界纪录，实现了1056秒的长脉冲高参数等离子体运行，等离子体中心电子温度达到1亿摄氏度以上，其主要核反应方程为：①，②。下列表述正确的是（　　） A．X与Y是同位素 B．X是质子 C．Y是氚核 D．①②两个核反应都属于裂变反应 7．放射性元素的原子核往往需要经历一系列的衰变和衰变才能达到稳定的状态，如，若、、、的质量分别用、、和表示，则下列说法正确的是（　　） A．在中，， B．衰变过程中释放出的射线比射线的穿透能力强 C．20个核经过2个半衰期后还剩5个核 D．一个核衰变成一个核释放的核能为 8．下列说法正确的是（　　） A．第一类永动机不可能制成，是因为违背了热力学第一定律 B．能量耗散过程中能量不守恒 C．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，违背了热力学第二定律 D．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性 9．下列关于聚变的说法中正确的是（　　） A．要使聚变产生，必须克服库仑斥力做功 B．轻核聚变需要几百万摄氏度的高温，因此聚变又叫作热核反应 C．原子弹爆炸能产生几百万摄氏度的高温，所以氢弹利用原子弹引发热核反应 D．自然界中不存在天然的热核反应 10．如图，导热的汽缸固定在水平地面上，用活塞把一定质量的理想气体封闭在汽缸中，汽缸内壁光滑。现用水平外力 F 作用于活塞杆，使活塞缓慢地向右移动一段距离，在此过程中，环境温度保持不变，则下列说法正确的是（　　） A．水平外力 F 逐渐增大 B．水平外力 F 做的功等于气体内能的增加 C．单位时间碰撞汽缸壁单位面积的分子数减少 D．气体是从单一热源吸热，并且全部用来对外做功 E．活塞克服大气压力做功数值上等于气体从外界吸收的热量 二、非选择题 11．在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，现有按酒精与油酸的体积比为配制好的油酸酒精溶液，用滴管从量筒中取体积为的该种溶液让其自由滴出，全部滴完共滴了滴，现让其中一滴落到盛水的浅盘内，待油膜充分展开稳定后测得油膜的面积为。 （1）根据以上数据可估算出油酸分子的直径为____________（用题目中符号表示） （2）若某同学在实验中得到分子直径计算结果偏大，可能是由于_________ A．水面上爽身粉撒得较多，油膜没有充分展开 B．测量每滴油酸酒精溶液体积时，将29滴溶液错数成30滴 C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 D．油膜中含有大量未溶解的酒精 （3）利用单分子油膜法可以粗测分子大小和阿伏加德罗常数。如果已知体积为的一滴纯油酸在水面上散开形成的单分子油膜的面积为，已知这种油酸的密度为，摩尔质量为，球体体积公式为，则阿伏加德罗常数的表达式为___________________。 12．在“油膜法估测分子大小”的实验中，将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，每格边长是0.5cm，根据以上信息，回答下列问题： （1）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为___________mL； （2）油膜的面积为___________cm2； （3）油酸分子的直径约为___________m；（此小题保留一位有效数字） （4）从油酸酒精溶液滴入浅盘到油膜稳定过程中，油膜的面积大小变化情况是___________。 （5）甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，但都发生了操作错误。其中会导致所测的分子直径d偏小的是( ) A．甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些 B．乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小 C．丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些 13．如图所示，一端水平悬挂的圆柱形容器用活塞密封体积V1= 2 × 10－3m3的理想气体，活塞重力不计且能无摩擦地滑动，其下端悬挂质量m = 60kg的重物，容器的横截面积S = 10－2m2。整个装置放在大气压p0= 1.0 × 105Pa的空气中，开始时气体的温度T1= 300K，当气体从外界吸收300J的热量，体积变为V2= 4 × 10－3m3时，求，密闭气体： （1）压强p； （2）温度T2； （3）内能增加量E。 14．如图所示，固定的导热汽缸内有一质量为m的“T”形绝热活塞（体积可忽略），距汽缸底部处连接一“U”形管（管内气体的体积忽略不计）．初始时，封闭气体温度为，活塞距离汽缸底部为，两边汞柱存在高度差．已知汞的密度为，大气压强为，汽缸横截面积为S，活塞竖直部分长为，重力加速度为g．试问： （1）初始时，汞柱两液面的高度差为多大？ （2）在活塞上缓慢加重物，汞柱两液面的高度差最大为多少？ 试卷第4页，共4页 试卷第3页，共4页 学科网（北京）股份有限公司 答案 1．D 【详解】单晶体的某些物理性质呈现各向异性，是因为组成它们的原子（分子、离子）在空间上的排列是有序的，选项A错误；悬浮在水中的花粉颗粒的布朗运动反映了水分子运动的无规则性，选项B错误；玻璃及水分子之间存在着引力，故我们很将玻璃板拉开，这不是因水膜的表面张力，选项C错误；在完全失重的情况下，由于表面张力的作用，熔化的金属能够收缩成球形，选项D正确；故选D. 2．A 【详解】单晶体是各向异性的，而非晶体和多晶体是各向同性，由题意可知，其长度AB为宽度AC的2倍，若是各向同性，根据电阻定律可知，用多用电表沿两对称轴O1O1′和O2O2′测其电阻，阻值关系应为R1=4R2 但实际阻值关系为R1=2R2 故出现各向异性，则是单晶体。 故选A。 3．C 【详解】分子的体积为 一个NaCl分子中含有两个离子，故每个粒子体积为 V′0=V0= 每个离子占据空间体积为立方体模型，故 V′0=a3 可得 从图中可以看出，处于正方形对角线的两个离子的间距最小，为 d=a=4.0×10-10m=4.0×10-8cm 故C正确，ABD错误。 4．B 【详解】每个光子的能量 设每秒(t=1s)激光器发出的光子数是n，则 即 所以 故选B。 5．D 【详解】A．核反应中，氦核（）的比结合能大于氘核（），选项A错误； B．一次衰变质量数减小4，电荷数减小2；一次衰变后质量数不变，电荷数增加1；则铀238经一次衰变和一次衰变后，形成的新核相比铀238质量数减少了4，电荷数减少1，选项B错误. C．根据不确定原理，不可以同时精确测量微观粒子的位置和动量，选项C错误； D．宏观物体的德布罗意波的波长小，难以观察其波动性，选项D正确。 6．C 【详解】ABC．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知X是中子，根据核反应的质量数和电荷数守恒可知Y是氚核，X是中子，Y是氚核，X与Y不是同位素，AB错误，C正确； D．①②两个核反应都属于轻核聚变反应，D错误。 故选C。 7．A 【详解】A．根据电荷数守恒和质量数守恒，可知 解得 ， A正确； B．衰变过程中释放出的射线比射线的电离能力强，穿透能力弱，B错误； C．半衰期是统计学规律，对于大量原子核衰变时才适用，对于个别原子核没有意义，C错误； D．根据质能方程可得释放的核能为 D错误。 故选A。 8．AD 【详解】A．第一类永动机不消耗能量却源源不断对外做功，违背了能量守恒定律，所以不可能制成，A正确； B．能量耗散过程中能量仍守恒，B错误； C．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是压缩机做功的结果，不违背热力学第二定律，C错误； D．能量耗散说明宏观热现象的发生具有方向性，D正确。 故选AD。 9．ABC 【详解】A．轻核聚变时，必须使轻核之间距离达到10-15m以内，所以必须克服库仑斥力做功，A正确； BC．原子核必须有足够的动能，才能使它们接近到核力能发生作用的范围，实验证实，原子核必须处在几百万摄氏度下才有这样的能量，这样高的温度通常利用原子弹爆炸获得，BC正确； D．在太阳内部或其他恒星内部都进行着热核反应，D错误。 故选ABC。 10．ACD 【详解】A．气体等温膨胀，根据玻意耳定律 其中C为定值，可知气压不断减小，故内外气体的压力向左变大，故F逐渐变大，故A正确； B．因为在此过程中，环境温度保持不变，且汽缸导热，故内能不变，B错误； C．气体等温膨胀，气压不断减小，温度不变，气体分子热运动的平均动能不变，根据气体压强的微观意义可知，单位时间碰撞汽缸壁单位面积的分子数减少，故C正确； D．气体是从单一热源吸热，内能不变，由热力学第一定律可得 可得吸收的热量等于气体对外做得功，但是引起了其它变化（外力F做功），所以此过程是可以的，不违反热力学第二定律，故D正确； E．根据能量守恒定律，可知活塞克服大气压力做功数值上等于水平外力F做功与气体从外界吸收的热量之和，故E错误； 故选ACD。 11． AC 【详解】（1）[1]由题可知，油酸酒精溶液的浓度 一滴油酸酒精溶液的体积为 一滴油酸酒精溶液含有的油酸体积 带入可得，油酸的分子直径为 （2）[2]A．爽身粉撒多了会导致油膜没有完全展开，出现多层情况，导致面积变小，测得的油酸分子直径变大，故A正确； B．油酸酒精的滴数算多了，会导致一滴油酸酒精溶液含有的油酸体积偏小，测得的分子直径偏小，故B错误； C．舍去了所有不足一格的方格，会导致面积计算小了，测得的分子直径会偏大，故C正确； D．如果油馍中含有大量未溶解的酒精，导致油酸的实际面积比统计面积小，计算时采用统计的油酸面积S偏大，油酸分子直径d的计算值将比真实值偏小，故D错误； （3）[3]由题可知，分子的直径 每个油膜分子的体积 摩尔体积 阿伏加德罗常数 联立求解可得 12． 2.5×10-6 35 7×10-10 先变大后变小 A 【详解】（1）[1] 一滴溶液中含纯油的体积 （2）[2] 由图示油膜可知，油膜所占坐标纸的格数约140个，油膜的面积为 （3）[3] 油酸分子的直径约为 （4）[4] 从油酸酒精溶液滴入浅盘到油膜稳定过程中，由于酒精的挥发，油膜的面积大小变化情况是先变大后变小。 （5）[5]A．甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸浓度比计算值大了一些，算出的一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积比实际值小，由 导致所测的分子直径d偏小，A正确； B．丙同学在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器取溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的细，一滴油酸酒精溶液的实际体积变小，一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积变小，对应的油膜面积S变小，但体积V还是按原来的细的算的，由 导致所测的分子直径d偏大，B错误； C．在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些，由 导致所测的分子直径d偏大，C错误。 故选A。 13．（1）4 × 104Pa；（2）600K；（3）220J 【详解】（1）体积达到V2时，对活塞受力平衡 pS＋mg = p0S 得 （2）密闭气体等压变化所以 得 （3）由热力学第一定律 W＋Q = E 又 W = p(V2－V1) = 80J 得 E = Q－W = 220J 14．（1）  （2） 【详解】（1）被封闭气体压强为： 初始时，液面高度差为： （2）活塞上缓慢加重物，当活塞接触到汽缸底部时，容积则不再变化，该过程为等温变化，根据玻意耳定律有： ，，，代入解得： 设此时液面的高度差为，则有： 解得： 答案第4页，共5页 答案第5页，共5页 学科网（北京）股份有限公司 $