人教版(新教材)高中物理選擇性必修3模塊檢測2

人教版(新教材)高中物理選擇性必修第三冊PAGEPAGE1模塊檢測(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(本大題共12個(gè)小題，每小題4分，共48分。1～9題為單項(xiàng)選擇題，10～12題為多項(xiàng)選擇題。)1.下列說法正確的是()A.溫度標(biāo)志著物體內(nèi)大量分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度B.內(nèi)能是物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能的總和C.氣體壓強(qiáng)僅與氣體分子的平均動(dòng)能有關(guān)D.氣體膨脹對外做功且溫度降低，分子的平均動(dòng)能可能不變〖解析〗溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，所以溫度標(biāo)志著物體內(nèi)大量分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度，故A正確；內(nèi)能是物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能和分子勢能之和，故B錯(cuò)誤；氣體分子的密集程度，氣體壓強(qiáng)不僅與分子平均動(dòng)能有關(guān)即溫度，還與氣體分子的密集程度有關(guān)，故C錯(cuò)誤；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，所以溫度降低，分子平均動(dòng)能一定變小，故D錯(cuò)誤?！即鸢浮紸2.下列說法正確的是()A.同一個(gè)物體，運(yùn)動(dòng)時(shí)的內(nèi)能一定比靜止時(shí)的內(nèi)能大B.物體溫度升高，組成物體的分子平均動(dòng)能一定增加C.一定質(zhì)量的物體，內(nèi)能增加，溫度一定升高D.溫度升高時(shí)物體的每個(gè)分子的動(dòng)能都將增大〖解析〗微觀物體的內(nèi)能與宏觀物體的機(jī)械能無關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，則當(dāng)物體溫度升高，組成物體的分子平均動(dòng)能一定增加，選項(xiàng)B正確；一定質(zhì)量的物體，內(nèi)能與溫度、體積等都有關(guān)，則當(dāng)內(nèi)能增加時(shí)，溫度不一定升高，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；溫度升高時(shí)物體的平均動(dòng)能增加，但不是每個(gè)分子的動(dòng)能都將增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。〖答案〗B3.下列各種說法中錯(cuò)誤的有()A.普朗克在研究黑體的熱輻射問題中提出了能量子假說B.一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因?yàn)樵撌獾恼丈鋾r(shí)間太短C.當(dāng)用某種頻率的光照射金屬時(shí)，未發(fā)生光電效應(yīng)，增大光的強(qiáng)度也不發(fā)生光電效應(yīng)D.任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)物體，無論是大到太陽、地球，還是小到電子、質(zhì)子，都與一種波相對應(yīng)，這就是物質(zhì)波〖解析〗普朗克在研究黑體的熱輻射問題中提出了能量子假說，故A正確；一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因?yàn)樵撌獾念l率小于極限頻率，與光的強(qiáng)度和照射時(shí)間無關(guān)，故B錯(cuò)誤，C正確；任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)物體，都與一種波相對應(yīng)，這就是物質(zhì)波，故D正確?！即鸢浮紹4.下列敘述正確的是()A.原子核所含核子單獨(dú)存在時(shí)的總質(zhì)量小于該原子核的質(zhì)量B.有32個(gè)半衰期為2年的銫134原子核，經(jīng)過4年時(shí)間還剩下8個(gè)銫134原子核C.同一光電管中發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，增大照射光的頻率就能增大光電子的最大初動(dòng)能D.氫原子從n＝6能級躍遷至n＝2能級時(shí)輻射出頻率為ν1的光子，從n＝5能級躍遷至n＝2能級時(shí)輻射出頻率為ν2的光子，則頻率為ν2的光子能量較大〖解析〗原子核所含核子單獨(dú)存在時(shí)的總質(zhì)量大于該原子核的質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；半衰期是大量原子的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對少量原子沒有意義，故B錯(cuò)誤；若入射光的頻率增大，根據(jù)光電效應(yīng)方程hν＝W0＋Ek知，光電子最大初動(dòng)能將會(huì)增大，故C正確；氫原子從n＝6的能級躍遷到n＝2的能級時(shí)能量差大于從n＝5的能級躍遷到n＝2的能級時(shí)的能量差，根據(jù)Em－En＝hν，可知頻率為ν1的光子的能量大于頻率為ν2的光子的能量，故D錯(cuò)誤?！即鸢浮紺5.關(guān)于下列四幅圖中所涉及物理知識(shí)的論述中，正確的是()A.甲圖中，由兩分子間作用力隨距離變化的關(guān)系圖線可知，當(dāng)兩個(gè)相鄰的分子間距離為r0時(shí)，它們間相互作用的引力和斥力均為零B.乙圖中，由一定質(zhì)量的氧氣分子分別在不同溫度下速率分布情況，可知溫度T1<T2C.丙圖中，在固體薄片上涂上石蠟，用燒熱的針接觸其上一點(diǎn)，從石蠟熔化情況可判定固體薄片必為非晶體D.丁圖中，液體表面層分子間相互作用表現(xiàn)為斥力，正是因?yàn)槌饬Σ攀沟盟w可以停在水面上〖解析〗甲圖中，由兩分子間作用力隨距離變化的關(guān)系圖線可知，當(dāng)兩個(gè)相鄰的分子間距離為r0時(shí)，它們間相互作用的引力和斥力大小相等，合力為零，故A錯(cuò)誤；乙圖中，氧氣分子在T2溫度下速率大的分子所占百分比較多，所以T2溫度較高，故B正確；由丙圖可以看出某固體在導(dǎo)熱性能上各向同性，可能是多晶體或者非晶體，故C錯(cuò)誤；丁圖中，昆蟲水黽能在水面上不陷入水中，靠的是液體表面張力的作用，故D錯(cuò)誤?！即鸢浮紹6.關(guān)于下列四幅圖說法正確的是()A.玻爾原子結(jié)構(gòu)理論認(rèn)為，電子繞核運(yùn)行軌道的半徑是任意的B.光電效應(yīng)產(chǎn)生的條件為：光強(qiáng)大于臨界值C.電子束通過鋁箔時(shí)的衍射圖樣證實(shí)了運(yùn)動(dòng)電子具有波動(dòng)性D.發(fā)現(xiàn)少數(shù)α粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)，說明金原子質(zhì)量大而且很堅(jiān)硬〖解析〗根據(jù)玻爾的原子結(jié)構(gòu)理論知道，電子的軌道不是任意的，電子有確定的軌道，且軌道是量子化的，故A錯(cuò)誤；光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的條件為：光的頻率大于極限頻率，故B錯(cuò)誤；電子束通過鋁箔時(shí)的衍射圖樣證實(shí)了電子具有波動(dòng)性，故C正確；α粒子散射實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)少數(shù)α粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)，說明原子的質(zhì)量絕大部分集中在很小空間范圍，故D錯(cuò)誤。〖答案〗C7.一只輪胎容積為10L，裝有壓強(qiáng)為1.5atm的空氣?，F(xiàn)用打氣筒給它打氣，已知打氣筒每打一次都把體積為1L、壓強(qiáng)與大氣壓相同的氣體打進(jìn)輪胎，要使輪胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到2.5atm，應(yīng)至少打多少次氣(打氣過程中輪胎容積及氣體溫度保持不變)()A.8次 B.10次C.12次 D.14次〖解析〗胎內(nèi)氣體質(zhì)量發(fā)生變化，似乎不能直接應(yīng)用氣體實(shí)驗(yàn)定律，但由于假設(shè)氣體溫度不變，故可將打氣前后胎內(nèi)氣體體積分別折合成大氣壓下氣體體積，求出兩種情況下體積之差，便可得到結(jié)果，這樣便將一個(gè)變質(zhì)量問題化為兩個(gè)等質(zhì)量問題。打氣前p1V＝p0V′，打氣后p2V＝p0V″因而ΔV＝V″－V′＝eq\f(p2－p1,p0)V打氣次數(shù)n＝eq\f(ΔV,V1)＝eq\f(p2－p1,p0)·eq\f(V,V1)＝eq\f(2.5－1.5,1)×eq\f(10,1)＝10(次)〖答案〗B8.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，由狀態(tài)a經(jīng)過ab過程到達(dá)狀態(tài)b或ac過程到達(dá)狀態(tài)c。設(shè)氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的溫度分別為Tb和Tc，在ab和ac過程中吸收的熱量分別為Qab和Qac，則下列說法正確的是()A.Tb>Tc，Qab>Qac B.Tb>Tc，Qab<QacC.Tb＝Tc，Qab>Qac D.Tb＝Tc，Qab<Qac〖解析〗設(shè)氣體在狀態(tài)a時(shí)的溫度為Ta，由題圖可知Vc＝Va＝V0、Vb＝2V0＝2Va，從a到b是等壓變化，eq\f(Va,Ta)＝eq\f(Vb,Tb)，解得Tb＝2Ta；a到c是等容變化，eq\f(pa,Ta)＝eq\f(pc,Tc)，由于pc＝2p0＝2pa，解得Tc＝2Ta，所以Tb＝Tc，因?yàn)閺腶到c是等容變化過程，體積不變，氣體不做功，故ac過程增加的內(nèi)能等于ac過程吸收的熱量；而ab過程體積增大，氣體對外做正功，由熱力學(xué)第一定律可知ab過程增加的內(nèi)能小于ab過程吸收的熱量，Qac<Qab，故選項(xiàng)C正確?！即鸢浮紺9.一個(gè)不穩(wěn)定的原子核質(zhì)量為M，處于靜止?fàn)顟B(tài)。放出一個(gè)質(zhì)量為m的粒子后反沖，已知放出的粒子的動(dòng)能為E0，則原子核反沖的動(dòng)能為()A.E0 B.eq\f(m,M)E0C.eq\f(m,M－m)E0 D.eq\f(Mm,（M－m）)E0〖解析〗由動(dòng)量守恒定律(M－m)v＝mv0＝p，又Ek＝eq\f(p2,2（M－m）)，E0＝eq\f(p2,2m)由以上各式可得Ek＝eq\f(m,M－m)E0，選項(xiàng)C正確?！即鸢浮紺10.如圖為氫原子的能級示意圖，假設(shè)氫原子從n能級向較低的各能級躍遷的概率均為eq\f(1,n－1)。則對300個(gè)處于n＝4能級的氫原子，下列說法正確的是()A.向低能級躍遷時(shí)，向外輻射的光子的能量可以是任意值B.向低能級躍遷時(shí)，向外輻射的光子能量的最大值為12.75eVC.輻射的光子的總數(shù)為550個(gè)D.吸收大于1eV的光子時(shí)不能電離〖解析〗根據(jù)Ceq\o\al(2,4)＝6，可知這些氫原子總共可輻射出6種不同頻率的光子，故向外輻射的光子的能量不是任意值，而n＝4和n＝1間的能量差最大，為：E＝E4－E1＝－0.85eV－(－13.6eV)＝12.75eV，故A錯(cuò)誤，B正確；氫原子從n能級向較低的各能級躍遷的概率均為eq\f(1,n－1)，則300個(gè)氫原子中：n＝4→3，n＝4→2和n＝4→1各有100個(gè)；然后n＝3→2和n＝3→1各50個(gè)，此時(shí)n＝2能級的氫原子的個(gè)數(shù)為150個(gè)，所以n＝2→1的光子也是150個(gè)，輻射的光子的個(gè)數(shù)共：100×3＋50×2＋150＝550個(gè)，故C正確；處于n＝4能級的氫原子的能量為－0.85eV，所以吸收大于1eV的光子時(shí)能電離，故D錯(cuò)誤。〖答案〗BC11.關(guān)于液體表面現(xiàn)象的說法中，錯(cuò)誤的是()A.把縫衣針小心地放在水面上，針可以把水面壓彎而不沉沒，是因?yàn)獒樖艿降闹亓π?，又受液體的浮力B.在處于失重狀態(tài)的宇宙飛船中，一大滴水銀會(huì)成球狀，是因?yàn)橐后w表面分子間有相互吸引力C.玻璃管道裂口放在火上燒熔，它的尖端就變圓，是因?yàn)槿刍牟Ａг诒砻鎻埩Φ淖饔孟?，表面要收縮到最小D.漂浮在熱菜湯表面上的油滴，從上面觀察是圓形的，是因?yàn)橛偷纬矢飨蛲浴冀馕觥揭后w表面分子間距較大，表現(xiàn)為引力，故可以使針浮在水面上，使液體的體積有收縮到最小的趨勢。故B、C正確，A、D錯(cuò)誤?！即鸢浮紸D12.對放射性的應(yīng)用，下列說法正確的是()A.放射線能殺傷癌細(xì)胞或阻止癌細(xì)胞分裂，對人體的正常細(xì)胞不會(huì)有傷害作用B.對有放射性物質(zhì)的廢料，要裝入特制的容器并埋入深地層進(jìn)行處理C.γ射線探傷儀中的放射源必須存放在特制的容器里，而不能隨意放置D.對可能有放射性污染的場所或物品進(jìn)行檢測是很有必要的〖解析〗放射線能殺傷癌細(xì)胞或阻止癌細(xì)胞分裂，但對人體的正常細(xì)胞也會(huì)有傷害，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；放射線具有傷害作用，可知選項(xiàng)B、C、D正確。〖答案〗BCD二、非選擇題(本題共6小題，共52分)13.(8分)在做“用油膜法估測分子大小”的實(shí)驗(yàn)時(shí)(1)某同學(xué)在用油膜法估測分子直徑實(shí)驗(yàn)中，計(jì)算結(jié)果明顯偏大，可能是由于()A.油酸未完全散開B.油酸中含有大量的酒精C.計(jì)算油膜面積時(shí)舍去了所有不足一格的方格D.求每滴體積時(shí)，1mL的溶液的滴數(shù)誤多記了10滴(2)在做“用油膜法估測分子大小”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，油酸酒精溶液的濃度為每1000mL溶液中有純油酸1mL，用注射器測得1mL上述溶液有200滴，把一滴該溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，測得油酸膜的近似輪廓如圖所示，圖中正方形小方格的邊長為1cm，則每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是________mL，油酸膜的面積是________cm2。根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測出油酸分子的直徑是________m?！冀馕觥?1)計(jì)算油酸分子直徑時(shí)要用到d＝eq\f(V,S)。A.油酸未完全散開，S偏小，故直徑偏大，選項(xiàng)A正確；B.計(jì)算時(shí)利用的是純油酸的體積，如果含有大量的酒精，則油酸的實(shí)際體積偏小，則直徑偏小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.計(jì)算油膜面積時(shí)舍去了所有不足一格的方格，S偏小，故直徑偏大，選項(xiàng)C正確；D.求每滴體積時(shí)，1mL的溶液的滴數(shù)誤多記了10滴，由V0＝eq\f(V,n)可知，體積偏小，則直徑偏小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。(2)1滴酒精油酸溶液中含油酸的體積V＝eq\f(1mL,200×1000)＝5×10－6mL；如圖所示，是油酸薄膜。由于每格邊長為1cm，則每一格就是1cm2，估算油膜面積以超過半格以一格計(jì)算，小于半格就舍去的原則，估算出40格。則油酸薄膜面積為40cm2；分子的直徑d＝eq\f(V,S)＝eq\f(5×10－6×10－6m3,40×10－4m2)＝1.25×10－9m〖答案〗(1)AC(2)5×10－6401.25×10－914.(6分)深沉的夜色中，在大海上航行的船舶依靠航標(biāo)燈指引航道，如圖所示是一個(gè)航標(biāo)燈自動(dòng)控制電路的示意圖。電路中的光電管陰極K涂有可發(fā)生光電效應(yīng)的金屬。下表反映的是各種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率和極限波長，又知可見光的波長在400～770nm(1nm＝10－9m)。各種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率和極限波長：金屬銫鋅銀鉑極限頻率(Hz)4.545×10148.065×10141.153×10151.529×1015極限波長(μm)0.66000.37200.26000.1962根據(jù)上圖和所給出的數(shù)據(jù)，你認(rèn)為：(1)光電管陰極K上應(yīng)涂有金屬________；(2)控制電路中的開關(guān)S應(yīng)和________(填“a”或“b”)接觸；(3)工人在鍛壓機(jī)、沖床、鉆床等機(jī)器上勞動(dòng)時(shí)，稍有不慎就會(huì)把手壓在里面，造成工傷事故。如果將上述控制電路中的電燈換成驅(qū)動(dòng)這些機(jī)器工作的電機(jī)，這時(shí)電路中開關(guān)S應(yīng)和________接觸，這樣，當(dāng)工人不慎將手伸入危險(xiǎn)區(qū)域時(shí)，由于遮住了光線，光控繼電器銜鐵立即動(dòng)作，使機(jī)床停止工作，避免事故發(fā)生。〖解析〗(1)依題意知，可見光的波長范圍為400×10－9～770×10－9m。而金屬銫的極限波長為λ＝0.6600×10－6m＝660×10－9m，因此，光電管陰極K上應(yīng)涂金屬銫。(2)深沉的夜色中，線圈中無電流，銜鐵與b接觸，船舶依靠航標(biāo)燈指引航道，所以控制電路中的開關(guān)S應(yīng)和b接觸。(3)若將上述控制電路中的電燈換成電機(jī)，在手遮住光線之前，電機(jī)應(yīng)是正常工作的，此時(shí)銜鐵與a接觸，所以電路中的開關(guān)S應(yīng)和a接觸?！即鸢浮?1)銫(2)b(3)a15.(6分)把一根兩端開口帶有活塞的直管的下端浸入水中，活塞開始時(shí)剛好與水面平齊，現(xiàn)將活塞緩慢地提升到離水面H＝15m高處，如圖所示，求在此過程中外力做功為多少？(已知活塞面積S＝1.0dm2，大氣壓p0＝1.0×105Pa，活塞的厚度和質(zhì)量不計(jì)，取g＝10m/s2)〖解析〗因?yàn)閜0＝ρghm，hm＝10m，即大氣壓強(qiáng)支持10m高的水柱。在把活塞提升最初的10m的過程中，外力做功等于水柱勢能的增加，即W1＝Ep＝mgeq\f(hm,2)＝ρShmgeq\f(hm,2)＝ρSgeq\f(heq\o\al(2,m),2)＝5.0×103J在把活塞提升的后5m的過程中，外力做功等于克服大氣壓力做的功，即W2＝p0S(H－h(huán)m)＝5.0×103J則在全過程中外力做功為W＝W1＋W2＝1.0×104J?！即鸢浮?.0×104J16.(10分)如圖a所示，一導(dǎo)熱性能良好、內(nèi)壁光滑的汽缸水平放置，橫截面積為S＝2×10－3m2、質(zhì)量為m＝4kg、厚度不計(jì)的活塞與汽缸底部之間封閉了一部分氣體，此時(shí)活塞與汽缸底部之間的距離為L1＝24cm，在活塞的右側(cè)L3＝12cm處有一對與汽缸固定連接的卡環(huán)，氣體的溫度為T1＝300K，大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa?，F(xiàn)將汽缸豎直放置，如圖b所示，此時(shí)氣體的溫度為T2，取g＝10m/s2，求：(1)活塞與汽缸底部之間的距離L2；(2)加熱到T＝675K時(shí)，封閉氣體的壓強(qiáng)p?！冀馕觥?1)當(dāng)汽缸水平放置時(shí)，汽缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)和體積分別為p1＝1.0×105Pa，V1＝L1S當(dāng)汽缸豎直放置時(shí)，汽缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)和體積分別為p2＝p0＋eq\f(mg,S)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1.0×105＋\f(4×10,2×10－3)Pa))＝1.2×105Pa，V2＝L2S由等溫變化可得p1V1＝p2V2解得L2＝eq\f(p1V1,p2S)＝eq\f(1.0×105×24S,1.2×105S)cm＝20cm(2)設(shè)活塞移動(dòng)到卡環(huán)時(shí)氣體的溫度為T3，此時(shí)氣體的體積V3＝(L3＋L1)S，T2＝T1＝300K由等壓變化可得eq\f(V2,T2)＝eq\f(V3,T3)解得T3＝eq\f(V3,V2)T2＝eq\f(36S,20S)×300K＝540K由540K到675K是等容變化，則有eq\f(p3,T3)＝eq\f(p,T)解得p＝eq\f(T,T3)p3＝eq\f(675,540)×1.2×105Pa＝1.5×105Pa〖答案〗(1)20cm(2)1.5×105Pa17.(10分)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體被封閉在體積為V0的容器中，室溫為T0＝300K，有一光滑導(dǎo)熱活塞C(不占體積)將容器分成A、B兩室，B室的體積是A室的兩倍，A室容器上連接有一U形管(U形管內(nèi)氣體的體積忽略不計(jì))，兩邊水銀柱高度差為76cm，B室容器中連接有一閥門K，可與大氣相通(外界大氣壓等于76cmHg)。求：(1)將閥門K打開后，A室的體積變成多少？(2)打開閥門K后將容器內(nèi)的氣體從300K分別加熱到400K和540K時(shí)，U形管內(nèi)兩邊水銀面的高度差各為多少？〖解析〗(1)初始時(shí)，pA0＝p0＋ph＝152cmHg，VA0＝eq\f(V0,3)打開閥門后，A室氣體做等溫變化，pA＝76cmHg，體積為VA，由玻意耳定律得pA0VA0＝pAVAVA＝eq\f(pA0VA0,pA)＝eq\f(2,3)V0。(2)假設(shè)打開閥門后，氣體溫度從T0＝300K升高到T時(shí)，活塞C恰好到達(dá)容器最右端，氣體體積變?yōu)閂0，壓強(qiáng)仍為p0，即等壓變化過程。根據(jù)蓋·呂薩克定律eq\f(VA,T0)＝eq\f(V0,T)得T＝eq\f(V0,VA)T0＝450K因?yàn)門1＝400K<450K，所以pA1＝p0，水銀柱的高度差為零。從T＝450K升高到T2＝540K為等容變化過程，根據(jù)查理定律得eq\f(p0,T)＝eq\f(pA2,T2)，解得pA2＝91.2cmHg。T2＝540K時(shí)，p0＋ph′＝91.2cmHg，得ph′＝15.2cmHg故水銀面高度差h′＝15.2cm?！即鸢浮?1)eq\f(2,3)V0(2)015.2cm18.(12分)已知氘核的質(zhì)量為2.0136u，中子的質(zhì)量為1.0087u，eq\o\al(3,2)He核的質(zhì)量為3.015