2022-2023學(xué)年新教材高中物理模塊綜合檢測新人教版選擇性必修第三冊

1、PAGE PAGE PAGE 9eq avs4al(模塊綜合檢測) (本試卷滿分：100分)一、單項選擇題(本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的)1下列物理學(xué)史描述正確的是()A瑪麗居里提出原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說B盧瑟福通過粒子散射實驗發(fā)現(xiàn)了電子C查德威克在原子核人工轉(zhuǎn)變的實驗中發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子D愛因斯坦質(zhì)能方程為核能的開發(fā)利用提供了理論依據(jù)解析：選D盧瑟福提出原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說，選項A錯誤；湯姆孫通過對陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子，選項B錯誤；查德威克在原子核人工轉(zhuǎn)變的實驗中發(fā)現(xiàn)了中子，選項C錯誤；愛因斯坦質(zhì)能方程為核能的開發(fā)利用提供了理論依據(jù)，選項D正確

2、。2下列說法中錯誤的是()A霧霾在大氣中的漂移是布朗運動B制作晶體管、集成電路只能用單晶體C電場可改變液晶的光學(xué)性質(zhì)D地球大氣中氫含量少，是由于外層氣體中氫分子平均速率大，更易從地球逃逸解析：選A霧霾在大氣中的漂移是氣體的流動造成的，故A錯誤。制作晶體管、集成電路只能用單晶體，因為單晶體具有各向異性，故B正確。液晶具有液體的流動性，又對光顯示各向異性，電場可改變液晶的光學(xué)性質(zhì)，故C正確。在動能一定的情況下，質(zhì)量越小，速率越大；地球大氣中氫含量少，是由于外層氣體中氫分子平均速率大，更容易大于地球的第一宇宙速度，更易從地球逃逸，故D正確。3關(guān)于原子核的結(jié)合能與平均結(jié)合能，下列說法中不正確的是()A

3、原子核的結(jié)合能等于核子與核子之間結(jié)合成原子核時，核力做的功B原子核的結(jié)合能等于核子從原子核中分離，外力克服核力做的功C平均結(jié)合能是核子與核子結(jié)合成原子核時平均每個核子放出的能量D不同原子核的平均結(jié)合能不同，重核的平均結(jié)合能比輕核的平均結(jié)合能大解析：選D原子核中，核子與核子之間存在核力，要將核子從原子核中分離，需要外力克服核力做功；當(dāng)自由核子結(jié)合成原子核時，核力將做正功，釋放能量，故A、B正確；對某種原子核，平均每個核子的結(jié)合能稱為平均結(jié)合能，不同原子核的平均結(jié)合能不同，重核的平均結(jié)合能比中等質(zhì)量核的平均結(jié)合能要小，輕核的平均結(jié)合能比稍重的核的平均結(jié)合能要小，C正確，D錯誤。4液體表面張力產(chǎn)生的

4、原因是()A在液體的表面層，分子間距過大，分子之間斥力消失，只有引力B由于氣體分子對表面層液體分子的吸引C在液體的表面層里，由于分子間距比液體內(nèi)部分子間距大，分子間引力占優(yōu)勢D由于受到指向液體內(nèi)部的吸引力的作用解析：選C在液體的表面層，分子間距比液體內(nèi)部分子間距大，分子間的引力大于斥力，對外表現(xiàn)為引力，A錯誤，C正確。氣體分子對表面層液體分子的吸引力非常小，可以忽略，B錯誤。表面張力與液面相切，D錯誤。5鈾原子核發(fā)生衰變時衰變方程為eq oal(238, 92)Ueq oal(234, 90)ThX，其中eq oal(238, 92)U、eq oal(234, 90)Th、X的質(zhì)量分別為m1、

5、m2、m3，光在真空中的傳播速度為c，則()AX是電子Bm1m2m3C衰變時釋放的能量為(m1m2m3)c2D若提高溫度，eq oal(238, 92)U半衰期將會變小解析：選C根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知，X原子核中的電荷數(shù)為2，質(zhì)量數(shù)為4，是氦核，故A錯誤；依據(jù)質(zhì)量虧損，則m1m2m3，故B錯誤；根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程得，釋放的能量E(m1m2m3)c2，故C正確；半衰期的大小與溫度無關(guān)，故D錯誤。6.在如圖所示的光電效應(yīng)現(xiàn)象中，光電管陰極K的極限頻率為0，現(xiàn)用頻率為(0)的光照射在陰極上，若在A、K之間加一數(shù)值為U的反向電壓時，光電流恰好為零，則下列判斷錯誤的是()A陰極材料的逸出功等于h

6、0B有光電子逸出，且光電子的最大初動能可表示為eUC有光電子逸出，且光電子的最大初動能可表示為hh0D無光電子逸出，因為光電流為零解析：選D陰極材料的逸出功W0h0，選項A正確；由于入射光的頻率0，則能發(fā)生光電效應(yīng)，有光電子逸出，選項D錯誤；但是A、K間加的是反向電壓，電子飛出后要做減速運動，當(dāng)速度最大的光電子減速到A端速度為零時，光電流恰好為零，由動能定理得：eU0Ekm，則EkmeU，選項B正確；由愛因斯坦光電效應(yīng)方程：EkmhW0，可得Ekmhh0，選項C正確。7.玻爾為解釋氫原子光譜畫出的氫原子能級示意圖如圖所示，一群氫原子處于n5的激發(fā)態(tài)，當(dāng)它們自發(fā)地躍遷到較低能級時，下列說法符合玻

7、爾理論的是()A電子軌道半徑減小，電勢能增大B氫原子躍遷時，只能激發(fā)出10種不同頻率的光譜線C氫原子躍遷時，只能激發(fā)出6種不同頻率的光譜線D由n4能級躍遷到n3能級時發(fā)出光子的頻率最小解析：選B氫原子從n5的激發(fā)態(tài)自發(fā)地躍遷到低能級時向外輻射能量，原子能量減小，且電子軌道半徑減小，由eq f(ke2,r2)eq f(mv2,r)，eq f(1,2)mv2keq f(e2,2r)知，電子動能增加，所以電子電勢能要減小，選項A錯誤；大量處于n5能級的氫原子向低能級躍遷輻射不同頻率的光譜線條數(shù)為C5210，所以選項B正確，選項C錯誤；由n5能級躍遷到n4能級時發(fā)出光子的頻率最小，選項D錯誤。二、多項

8、選擇題(本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分)8太陽能量的來源是輕核的聚變，太陽中存在的主要元素是氫，核聚變反應(yīng)可以看作是4個氫核(eq oal(1,1)H)結(jié)合成1個氦核同時放出2個正電子。下表中列出了部分粒子的質(zhì)量eq blc(rc)(avs4alco1(取1 uf(1,6)1026 kg)粒子名稱質(zhì)子(p)粒子正電子(e)中子(n)質(zhì)量/u1.007 34.001 5 0.000 551.008 7以下說法正確的是()A核反應(yīng)方程為4eq oal(1,1)Heq oal(4,2)He2eq

9、oal(0,1)eB4個氫核結(jié)合成1個氦核時的質(zhì)量虧損約為0.026 6 kgC4個氫核結(jié)合成1個氦核時的質(zhì)量虧損約為4.431029 kgD聚變反應(yīng)過程中釋放的能量約為4.01012 J解析：選ACD由核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)守恒及核電荷數(shù)守恒得4eq oal(1,1)Heq oal(4,2)He2eq oal(0,1)e，故A正確；反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為m4mpm2me(41.007 34.001 520.000 55)u0.026 6 u4.431029 kg，故C正確，B錯誤；由質(zhì)能方程得Emc24.431029(3108)2 J4.01012 J，故D正確。91905年，愛因斯坦把普朗克的量子化概

10、念進一步推廣，成功地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象，提出了光子說。在給出的與光電效應(yīng)有關(guān)的四個圖像中，下列說法正確的是()A圖1中，當(dāng)紫外線照射鋅板時，發(fā)現(xiàn)驗電器指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說明鋅板帶正電，驗電器帶負(fù)電B圖2中，從光電流與電壓的關(guān)系圖像中可以看出，電壓相同時，光照越強，光電流越大，說明截止電壓和光的強度有關(guān)C圖3中，若電子電荷量用e表示，1、2、U1已知，由Uc圖像可求得普朗克常量的表達(dá)式為heq f(eU1,12)D圖4中，由光電子最大初動能Ek與入射光頻率的關(guān)系圖像可知，該金屬的逸出功為E或h0解析：選CD題圖1中，當(dāng)紫外線照射鋅板時，發(fā)現(xiàn)驗電器指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說明驗電器帶電，發(fā)生光電效應(yīng)后鋅板失

11、去電子帶正電，所以驗電器也帶正電，A錯誤；題圖2中，從光電流與電壓的關(guān)系圖像中可以看出，電壓相同時，光照越強，光電流越大，說明光電流與光的強度有關(guān)，不能說明截止電壓和光的強度有關(guān)，B錯誤；題圖3中，根據(jù)EkhW0eUc，解得Uceq f(h,e)eq f(hc,e)，圖線的斜率keq f(h,e)eq f(U1,12)，則heq f(eU1,12)，C正確；題圖4中，根據(jù)光電效應(yīng)方程EkhW0知，當(dāng)0時，EkW0，由圖像知縱軸截距為E，所以W0E，即該金屬的逸出功為E，圖線與軸交點的橫坐標(biāo)是0，該金屬的逸出功為h0，D正確。10.如圖所示，一根豎直的彈簧支持著一倒立汽缸的活塞，使汽缸懸空而靜止

12、，設(shè)活塞與缸壁間無摩擦且可以在缸內(nèi)自由移動，缸壁導(dǎo)熱性能良好使缸內(nèi)氣體總能與外界大氣溫度相同，則下列結(jié)論中正確的是()A若外界大氣壓增大，則彈簧將壓縮一些B若外界大氣壓增大，則汽缸上底面距地面的高度將減小C若氣溫升高，則汽缸上底面距地面的高度將減小D若氣溫升高，則汽缸上底面距地面的高度將增大解析：選BD選擇汽缸和活塞為整體，那么整體所受的大氣壓力相互抵消，彈簧彈力與汽缸和活塞的重力平衡，若外界大氣壓增大，則彈簧長度不發(fā)生變化，故A錯誤；選擇汽缸為研究對象，豎直向下受重力和大氣壓力pS，向上受到缸內(nèi)氣體向上的壓力p1S，物體受三力平衡：GpSp1S，若外界大氣壓p增大，p1一定增大，根據(jù)理想氣體

13、的等溫變化pVC(常數(shù))，當(dāng)壓強增大時，體積一定減小，所以汽缸的上底面距地面的高度將減小，故B正確；若氣溫升高，缸內(nèi)氣體做等壓變化，根據(jù)：eq f(V,T)C，當(dāng)溫度升高時，氣體體積增大，汽缸上升，則汽缸的上底面距地面的高度將增大，故C錯誤，D正確。三、非選擇題(共6小題，共54分)11(6分)在做“用油膜法估測油酸分子大小”的實驗中，已知實驗室中使用的油酸酒精溶液的體積濃度為n，又用滴管測得每N滴這種油酸酒精溶液的總體積為V，將一滴這種溶液滴在淺盤中的水面上，在玻璃板上描出油膜的邊界線，再把玻璃板放在畫有邊長為a的正方形小格的紙上，測得油膜占有的小正方形個數(shù)為m。用以上字母表示油酸分子直徑的

14、大小d_。解析：一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為：Veq f(V,N)n油膜面積為Sma2又VSd，所以deq f(nV,ma2N)。答案：eq f(nV,ma2N)12(8分)某實驗小組用油膜法估測油酸分子的大小，實驗用油酸酒精溶液的濃度為每1 000 mL溶液中含有純油酸1 mL,1 mL上述溶液有50滴，實驗中用滴管向浮有痱子粉的水面中央滴入一滴油酸酒精溶液。(1)該實驗中的理想化假設(shè)是_。A將油膜看作單分子層油膜B不考慮油酸分子間的間隙C不考慮油酸分子間的相互作用力D將油酸分子看成球形(2)實驗描出油酸薄膜輪廓如圖所示，已知每一個小正方形的邊長為2 cm，則該油酸薄膜的面積為_m2。(

15、結(jié)果保留1位有效數(shù)字)(3)經(jīng)計算，油酸分子的直徑為_m。(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)(4)某學(xué)生在做“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗時，計算結(jié)果偏大，可能是_。A油酸未完全散開B油酸溶液濃度低于實際值C計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格D求每滴體積時，1 mL的溶液的滴數(shù)多記了10滴解析：(1)用油膜法測量分子的直徑，不考慮分子間的間隙，將油膜看成單分子層油膜，以及將油酸分子看成球形，故選A、B、D。(2)由于每格邊長為2 cm，則每一格就是4 cm2，估算油膜面積以超過半格按一格計算，小于半格就舍去的原則，面積大約為71格，則油酸薄膜面積為S714 cm2284 cm23102 m2

16、。(3)1滴油酸酒精溶液中含油酸的體積Veq f(1,50)eq f(1,1 000) mL2105 mL，由于油酸分子是單分子緊密排列的，因此油酸分子直徑為deq f(V,S)eq f(21011,3102) m71010 m。(4)計算油酸分子直徑的公式是deq f(V,S)，V是純油酸的體積，S是油膜的面積。油酸分子未完全散開，S偏小，得到的分子直徑d將偏大，A正確；計算時利用的是純油酸的體積，如果油酸溶液濃度低于實際值，則計算所得的油酸體積偏小，則直徑將偏小，B錯誤；計算油膜面積時舍去了所有不足1格的方格，導(dǎo)致油膜面積偏小，那么計算結(jié)果偏大，故C正確；求每滴油酸酒精溶液的體積時，1 m

17、L的溶液的滴數(shù)多記了10滴，純油酸的體積將偏小，則計算得到的分子直徑將偏小，故D錯誤。答案：(1)ABD(2)3102(3)71010(4)AC13(8分)已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3 kg/m3和2.1 kg/m3，空氣的摩爾質(zhì)量為0.029 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA6.021023 mol1。若潛水員呼吸一次吸入2 L空氣，試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數(shù)(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)。解析：設(shè)空氣的摩爾質(zhì)量為M，在海底和岸上的密度分別為海和岸，一次吸入空氣的體積為V，在海底吸入的分子數(shù)N海eq f(海V,M)NA在岸上吸入的分子數(shù)N岸eq f(

18、岸V,M)NA則有NN海N岸eq f(海岸V,M)NA代入數(shù)據(jù)得N31022 個。答案：31022 個14(8分)德布羅意認(rèn)為：任何一個運動著的物體，都有一種波與它對應(yīng)，波長是eq f(h,p)，式中p是運動著的物體的動量，h是普朗克常量。已知某種紫光的波長是440 nm，若將電子加速，使它的德布羅意波長是這種紫光波長的104倍，求：(1)電子的動量的大??；(2)試推導(dǎo)加速電壓跟德布羅意波波長的關(guān)系，并計算加速電壓的大小。電子質(zhì)量m9.11031 kg，電子電荷量e1.61019 C，普朗克常量h6.631034 Js，加速電壓的計算結(jié)果取一位有效數(shù)字。解析：(1)電子的德布羅意波波長4401

19、04 nm4.41011 m根據(jù)eq f(h,p)，電子的動量為peq f(h,)eq f(6.631034,4.41011) kgm/s1.51023 kgm/s。(2)電子在電場中加速，有eUeq f(1,2)mv2則Ueq f(mv2,2e)eq f(h2,2me2)，代入數(shù)據(jù)解得U8102 V。答案：(1)1.51023 kgm/s(2)Ueq f(h2,2me2)8102 V15(12分)eq oal(235, 92)U受中子轟擊時會發(fā)生裂變，產(chǎn)生eq oal(144, 56)Ba和eq oal(89,36)Kr，同時放出200兆電子伏特的能量。現(xiàn)要建設(shè)發(fā)電能力是50萬千瓦的核電站，用鈾235作為原子鍋爐的燃料。假設(shè)核裂變釋放的能量全部被用來發(fā)電，那么一天需要純鈾235的質(zhì)量為多大？(阿伏加德羅常數(shù)取6.021023 mol1)解析：核電站每一天的發(fā)電量為EPt50104103243 600 J4.321013 J。據(jù)題意知，核電站一天的發(fā)電量