2023人教版新教材高中物理选择性必修第三册同步练习-全书综合测评

全书综合测评

注意1.本试卷满分100分，考试用时75分钟。

事项2.无特殊说明，本试卷中g取10m/s2o

一、单项选择题（本题共8小题,每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求）

1.对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是（）

A.温度高的物体分子平均动能一定大，内能一定大

B.质量和温度都相同的氢气和氧气内能一定相同

C.当分子间的作用力表现为斥力时，分子间的作用力和分子势能总是随分子间距离的减小而增

大

D.当分子间的作用力表现为引力时，分子间的作用力和分子势能总是随分子间距离的增大而减

小

2.下列关于物质结构的认识正确的是（）

A.天然放射现象的发现说明原子是可以再分的

B.电子的发现证实原子可以分成原子核和核外电子

C.a粒子散射实验否定了原子的“葡萄干蛋糕模型”

D.质子和中子是目前人类认识到的最小粒子

3.下列关于装置设备的工作原理说法正确的是（）

A.雷达定位利用了电磁波遇到障碍物会发生衍射的特性

B.液晶显示器利用了加电压后两极间液晶的旋光性

C.电子显微镜的分辨率由电子束的加速电压决定

D.核反应堆中裂变产生的中子被称为“热中子”

4.对于下列四幅图的说法正确的是（）

甲:卢瑟福a粒子散射实验乙:三种射线在磁场中的偏转

丙:玻尔的氢原子能级示意图丁:反应堆示意图

A.甲图中A处能观察到大量闪光点,3处能看到较多的闪光点,C处观察不到闪光点

B.乙图中1为a射线，它的电离作用很强，可消除静电

C.丙图中处于基态的氢原子能吸收能量为10.4eV的光子而发生跃迁

D.丁图为核反应堆示意图，它是利用铀核聚变反应释放能量

5.某次铀核裂变反应方程为235U+ln^144Ba+89Kr+3ln（）反应产生的中子可能击中其他铀原

子核从而引发链式反应，用恤I、〃侬、〃如分别表示级u、然4Ba、瑞Kr核的质量,〃曲表示

中子的质量,C为真空中的光速，下列说法正确的是（）

A.链式反应能否发生跟铀原料的体积无关

B.裂变产物盘,Ba的比结合能大于肥5u的比结合能

C.该核反应过程中质量有所增加

D.该核反应中放出的核能为（/MU-mBaMKr-3mJt2

6.用图1所示装置研究光电效应现象，三次用同一光电管在不同光照条件下实验,记录微安表的

示数/随光电管两端电压。的变化情况，得到甲、乙、丙三条光电流与电压之间的关系曲线，如

图2所示。下列说法正确的是（）

A.甲光的频率大于乙光的频率

B.丙光的波长大于乙光的波长

C.从图示位置开始向右移动滑片P,电流表示数一定持续增大

D.从图示位置开始向左移动滑片P,电流表示数一定持续增大

7.如图所示是某容器内一定量理想气体的状态变化ATBTC—A过程的p-V图像，下列说法错

误的是（）

B.由状态B到状态。的过程中,气体吸收热量，内能增加

C.由状态C到状态A的过程中，气体放出热量，内能减小

D.A—8—C-A的过程中，气体放出的热量多于吸收的热量

8.如图所示,10℃的氧气和20℃的氢气体积相同，汞柱在连通两容器的细管中央，下面的叙述中,

正确的是（）

A.当氧气和氢气的温度都升高10℃时，汞柱不移动

B.当氧气和氢气的温度都升高10C时,汞柱将向左移

C.当氧气温度升高10°C,氢气温度升高20℃时，汞柱向左移

D.当氧气温度升高10°C,氢气温度升高20℃时,汞柱不会移动

二、多项选择题（本题共4小题,每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全选

对得4分，选对但不全的得2分,选错或不选得0分）

9.下列说法中正确的是（）

A.水由液态变为气态，分子势能增加

B.浸润和不浸润现象是分子间相互作用的表现

C.气体压强仅与气体分子的平均动能有关

D.水中的花粉颗粒在不停地做无规则运动，反映了液体分子运动的无规则性

XXX

fxp

xxxX

10.在匀强磁场中静止着一个原子核gx,某一时刻发生了一次衰变放出某种粒子,放出的粒子与

生成的新核在与磁场方向垂直的平面内做匀速圆周运动，得到粒子与新核的轨迹是外切圆，如图

所示，已知磁感应强度大小为8,方向垂直纸面向里,粒子的质量为加，电荷量为d粒子做圆周运

动的半径为凡以下说法正确的是（）

A.放出的粒子是。粒子，对应的轨迹是大圆，粒子和新核绕行的方向均为顺时针

B.放出的粒子是a粒子，对应的轨迹是大圆，粒子和新核绕行的方向均为逆时针

C.若新核与粒子的轨道半径之比为1:43,则X核中的质子数Z=86

D.衰变后产生的新核做圆周运动的速率为v=普；

11.氢原子光谱在可见光部分只有四条谱线，它们分别是氢原子从〃为3、4、5、6的能级直接

向〃=2能级跃迁时产生的。四条谱线中，一条红色、一条蓝色、两条紫色,则下列说法正确的是

（）

A.红色谱线是氢原子从n=3能级向〃=2能级跃迁时产生的

B.蓝色谱线是氢原子从〃=5能级直接向n=2能级跃迁时产生的

C.若氢原子从〃=6能级直接向n=2能级跃迁时所产生的光子不能使某金属发生光电效应，则氢

原子从〃=4能级直接向〃=2能级跃迁时所产生的光子将可能使该金属发生光电效应

D.若氢原子从〃=3能级向〃=2能级跃迁时所产生的光子能使某金属发生光电效应，则氢原子从

〃=6能级直接向〃=2能级跃迁时所产生的光子一定能使该金属发生光电效应

S

丽

4G

12.如图/BCD-AIBIGDI为一个正方体，正方体空间内存在一个平行于48边的匀强磁场（图中

未画出）。ABCO表面的正中央有一小孔P,在小孔P的正上方有一放射源S,能放射出a、p.y

射线，射线只有从这个小孔才能射入，若射线从P孔垂直于ABC。表面射入后，其中一种射线能

够打在面上的E点,另两种射线分别打在481GA面上的厂点和Pi点,Pi点为正方形

A山的中心，则下列表述正确的是（）

A.正方体内的磁场方向平行于A3边，由3指向A

B.打在E点的是P射线，打在E点的是a射线，打在Pi点的是y射线

C.若在正方体内加上平行于边向右的匀强电场，则E点向上移动/点向右侧移动

D.若在正方体内加一合适的匀强电场，方向平行于边向左，可使三种射线都能沿着PPi方向

打在Pi点

三、非选择题（本题共6小题，共40分）

13.(6分)在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中：

⑴如图所示的a、b、c、d四个图反映“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中配制好油酸酒精

溶液后的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是;

(2)现有按酒精与油酸的体积比为〃?：〃配制好的油酸酒精溶液，用滴管向量筒中滴体积为V的

该种溶液(让其自由滴出)，全部滴完共N滴，把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中,正确描绘出油

膜的形状如图e所示,已知坐标纸上每个小方格的面积为S,根据以上数据可估算出油酸分子直

径为d=;

(3)某同学计算出的油酸分子直径明显偏大,可能的原因是。

A.琲子粉撒太多，油膜未能充分展开

B.油酸酒精溶液中含有大量酒精

C.计算油膜面积时，将所有不完整的方格都作为一格保留

D.计算每滴溶液中纯油酸的体积时』mL油酸酒精溶液的滴数多记了10滴

14.(8分)如图为某校物理学习小组的同学“用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积

关系”的实验装置。

j主射器

呼豳二^传感器

计算机据采集器J

(1)实验装置中与注射器直接相连的传感器叫作传感器；

(2)某次实验中，注射器的示数如图所示，可知注射器内封闭气体的体积为;

(3)在某次实验中，该小组的同学分别在室内和室外(室内温度高于室外温度)进行了实验,则实验

结果的p-V图线可能为；(图中实线为在室内实验得到的p-V图线,虚线为在室外实验得

到的p-V图线)

（4）在某次实验中，小组的一位同学迅速地推动注射器的活塞，则较短的时间内注射器内封闭气

体的内能将（填“不变”“变大”或“变小”）（注射器内气体可看作理想气体）。

15.（10分）一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为外开

始时内部封闭气体的压强为po。经过太阳曝晒，气体温度由ro=27C升至力=87

⑴求此时气体的压强。

（2）保持力=87°C不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到处。求集热器内剩余气体的质量

与原来总质量的比值。判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热,并简述原因。

..—气口

进气.......

16.（10分）现代科学研究表明，太阳辐射露量的来源是其内部的核聚变反应，其中主要的核反应

是4个质子聚变形成一个氢核和两个正电子,并释放核能。设在地球上与太阳光垂直的表面上,

单位面积接收到的太阳能辐射功率为P。已知普朗克常量为九光速为c,若太阳“释放的核能”

最后都以光的形式辐射,其平均频率为Vo

⑴写出太阳的核聚变反应方程；

⑵写出太阳发出的光子的能量瓦和动量po的表达式,求出地球上与太阳光垂直的面积为S的

平面上，在，时间内接收到的太阳辐射光子个数N;

（3）光子具有动量，因此光照射到物体表面时，会对物体产生压强，这就是“光压”。当太阳光垂直

照射到某物体表面时，一部分会被反射,还有一部分被吸收。若物体表面的反射系数为p（即反射

的光子数是入射光子数的p倍，且忽略光子反射时的能量损失），求太阳光垂直照射在地球上该

物体表面时，产生的光压/o

17.（12分）一异形封闭圆筒,圆筒的轴线和筒底成60。角，中间用质量为当kg、厚度不计、横截

面积为10cm2的挡板隔开，挡板可无摩擦地上下移动，除筒的上部分材料为耐高温的导热材料

外，其他部分都是由耐高温的绝热材料构成，已知上部分气体体积为400L,压强为2.0xl（）5pa,下

部分气体体积为100L,初始温度为27℃，求：

（1）下部分气体的压强；

（2）为使上下部分的体积相等,通过下部分内的电热丝给气体加热使其温度升高，其最终温度（结

果保留整数）。

18.（14分）用中子轰击锂核©Li）发生核反应，生成点核和a粒子,并放出4.8MeV的能量（电子的

电荷量e=1.6xl（yi9C,真空中的光速c=3xlO8m/s）。

（1）写出核反应方程；

（2）求出质量亏损（结果用kg表示，保留3位有效数字）；

（3）若中子与锂核是以等值反向的动量相碰，则僦核和a粒子的动能之比是多少？

（4）在同一磁场中，当a粒子旋转了3周时，瓶核旋转几周？

答案与解析

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1.C内能为物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和，温度高的物体分子平均动能一

定大，由于分子个数和分子势能大小未知,所以温度高的物体内能不一定大,A错误;温度是分子

热运动平均动能的标志，温度相同的氢气和氧气，其分子的平均动能相同，但质量相同时,氢气分

子个数多，所以氢气和氧气的内能不同,B错误;当分子间的作用力表现为斥力时,分子间的作用

力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大,C正确;当分子间的作用力表现为引力时，分子

间的作用力随分子间距离的增大先增大后减小，分子势能随分子间距离的增大而增大,D错误。

故选C。

2.C天然放射现象的发现说明原子核是可以再分的,A错误;J.J.汤姆孙发现电子，证实原子是

可以再分的，但并未证实原子可以分成原子核和核外电子,B错误;a粒子散射实验否定了原子

的“葡萄干蛋糕模型”,C正确;质子和中子不是目前人类认识到的最小粒子，更小的粒子还有夸

克等,D错误。故选C。

3.C雷达定位利用了电磁波遇到障碍物会发生反射的特性,A错误;液晶显示器在两极间加上

电压后，液晶的旋光性消失,B错误;由中亏士可知，电子的速度越大，波长越短，越不容易发生明

显的衍射，增大加速电压,可以增大电子成白飞度,有利于提高分辨率,C正确;核反应堆中裂变产

生的中子被称为“快中子”,不是热中子（慢中子）,D错误。故选C。

4.B甲图中A处能观察到大量的闪光点乃处能看到较多的闪光点，在C处也可以观察到很少

的闪光点,A错误;乙图中根据左手定则可知,1带正电，为a射线，电离作用很强,可消除静电,B

正确;氢原子吸收光子的能量发生跃迁时，吸收的光子能量需正好等于两能级的能量差，而10.4

eV不是任何两能级的能量差,能量为10.4eV的光子不能被氢原子吸收,C错误;丁图为核反应

堆示意图,它是利用铀核裂变反应释放能量,D错误。故选Bo

5.B链式反应能否发生跟铀原料是否达到临界体积有关,A错误;裂变产物照,Ba更稳定，其比

结合能大于黄5U的比结合能,B正确;该核反应过程中质量有亏损，放出能量,C错误;由质能方程,

该核反应中放出的核能为（利1）-"物-〃?"2叫）/,D错误。故选Bo

6.B由图2可知，甲光的遏止电压小于乙光的遏止电压，由Ek=/?»Wb=eUc,可得甲光的频率小于

乙光的频率,A错误;甲光和丙光的遏止电压相同，频率相同，都小于乙光的频率，根据c=认可知，

丙光的波长大于乙光的波长，故B正确;从图示位置开始向右移动滑片P时，光电管两端所加正

向电压增大，电流表示数增大，但达到饱和电流后，电流不再增大,C错误;从图示位置开始向左移

动滑片P时，光电管两端所加反向电压增大，电流表示数减小,D错误。故选B。

7.A由状态A到状态8的过程中,p、V的乘积变大，由崇=C可知气体温度升高，内能增大,A错

误;由状态8到状态C的过程中，气体做等容变化，压强变大,所以温度升高，内能增加，气体吸收

热量,B正确;由状态C到状态A的过程中p、V的乘积变小,气体温度降低，内能减小，体积减小，

外界对气体做功，气体放出热量,C正确;图像与横轴所围面积代表做功,由状态A到状态B的过

程中气体对外做的功小于状态C到状态A的过程中外界对气体做的功，且A-BTC-A的过程

中，气体的内能不变，所以气体放出的热量多于吸收的热量,D正确。故选A。

8.C假设两部分气体的体积不变，气体温度变化为△7,压强变化为由查理定律有台黑，可得

bp与。开始时两部分气体的压强。相同，若变化过程中升高的温度相同，因为T氧＜7\,由

△°=免得kp«＞Ap辄，所以汞柱向右移动，故A、B错误。开始时两部分气体的压强p相同,T虱

=283K,/=293K,若K,AT软=20K,由△片学p得氧＜”氢，所以汞柱向左移，故C正

确,D错误。

9.ABD水由液态变为气态，吸收热量，分子势能增加,A正确;浸润和不浸润均是分子间相互作

用的表现,B正确;气体压强不仅与气体分子的平均动能有关，还与分子的密集程度有关,C错误；

水中的花粉颗粒在不停地做无规则运动,反映了液体分子运动的无规则性,D正确。

10.BD原子核发生衰变后得到某种粒子和新核，因为粒子与新核的轨迹是外切圆，可知它们带

同种电荷，即发生的是a衰变，根据动量守恒定律可知,a粒子和新核动量等大反向，根据

/?=胃=胃可知，带电荷量较小的a粒子对应的轨道半径较大，根据左手定则可知a粒子和新核绕

行的方向均为逆时针,A错误,B正确。若新核与a粒子的轨道半径之比为1：43,则电荷量之比

为43：1,因a粒子带两个单位正电荷，可知新核带86个单位正电荷，则X核中的质子数

Z=86+2=88,C错误。因新核的质量数为A-4,则质量粒子的速率叶网，设新核的速

率为"，因则v'=v乃D正确。故选B、Do

11.AD红光的频率最小，光子的能量最小，对应的能级差最小，所以红色谱线是氢原子从〃=3能

级向〃=2能级跃迁时产生的,A正确;与蓝光相比，紫光的频率大,光子的能量大，对应的能级差大，

所以两条紫色谱线是氢原子从n=6能级和〃=5能级直接向〃=2能级跃迁时产生的，而蓝色谱线

是氢原子从〃=4能级直接向〃=2能级跃迁时产生的,B错误;氢原子从〃=4能级直接向〃=2能级

跃迁时产生的光子的频率小于从n=6能级直接向〃=2能级跃迁时产生的光子的频率，若后者不

能使某金属发生光电效应，则前者更不能使该金属发生光电效应,C错误;氢原子从〃=3能级向

〃=2能级跃迁时产生的光子的频率小于从〃=6能级直接向〃=2能级跃迁时产生的光子的频率，

若前者能使某金属发生光电效应，则后者一定能使该金属发生光电效应,D正确。故选A、Do

12.ABC根据三种射线的性质和特点可知，在同一磁场中,a射线偏转较小,0射线偏转较大/射

线不偏转,则打在£点的是0射线，打在尸点的是a射线，打在Pi点的是丫射线,B正确;打在F

点的是a射线，根据左手定则可知，磁场方向为平行于边且由8指向A,A正确;若在正方体

内加上平行于边向右的匀强电场，则打在E点的0射线受向左的电场力，则£点向上移动，打

在尸点的a射线受向右的电场力下点向右侧移动，故C正确;若在正方体内加方向平行于BC边

向左的匀强电场，由于B射线和a射线的速度不相等,不管如何调整电场强度大小，都不能使三

种射线都能沿着PPi方向打在Pi点,D错误。故选A、B、Co

13.答案（l）dacb（2分）⑵（分母中系数59、60、61均可）（2分）（3）A（2分）

oU…5/v：二、

解析（1）“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，先配制好油酸酒精溶液,通过量筒测出1滴此

溶液中所含纯油酸的体积,之后将1滴配制好的溶液滴在撒有琲子粉的浅盘里的水面上,当油膜

形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上,描绘出油酸膜的形状，最后将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放

在坐标纸上，统计出油酸薄膜的面积,并计算出油酸分子的直径。所以按操作先后顺序排列应是

dacbo

（2）根据题意可知，油酸酒精溶液的浓度为〃=扁

1滴油酸酒精溶液的体积为Vo=5

1滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积为0=%〃=肃不

由图e可知,油膜的面积为So=6OS

油酸分子直径为J=^=—

S（）60SN（n+m）

（3）琲子粉撒太多，油膜未能充分展开，导致所测面积偏小，则所测分子直径偏大,A正确;酒精的作

用是使油酸更容易展开形成单分子油膜,最终会挥发或溶于水，只要1滴油酸酒精溶液中纯油酸

的体积计算正确，油膜面积计算正确，则油酸酒精溶液中含有大量酒精对实验结果不会造成影

响,B错误;计算油膜面积时，将所有不完整的方格都作为一格保留，导致所测面积偏大，则所测分

子直径偏小,C错误;计算每滴溶液中纯油酸的体积时』mL油酸酒精溶液的滴数多记了10滴，

导致所测1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积偏小，则所测分子直径偏小,D错误。故选A。

14.答案（1）压强（2分）（2）2.00mL（2分）（3）C（2分）（4）变大（2分）

解析（1）实验装置中与注射器直接相连的传感器用于测量注射器内气体的压强，所以是压强传

感器。

（2）注射器刻度的分度值为0.1mL,所以此时注射器内封闭气体的体积为2.00mL。

（3）当室内与室外的封闭气体体积相同时，由于室内的封闭气体温度较高，所以气体压强较大，由

此可推知，室内气体的实验结果曲线应始终比室外气体的实验结果曲线高。故选Co

（4）在某次实验中，小组的一位同学迅速地推动注射器的活塞对气体做功，则较短的时间内，封闭

气体还来不及与外界发生热量交换，所以封闭气体的内能将变大。

15.答案（1）1.2/?（）（2）|吸热，原因见解析

解析（1）设升温后气体的压强为0,由查理定律得（2分）

代入数据得pi=1.2po°（2分）

（2）抽气过程可等效为等温膨胀过程，设膨胀后气体的总体积为V

由玻意耳定律得piVo=poV

得V=1.2Vo（2分）

设剩余气体的质量与原来总质量的比值为人,由题意得上票

联立得由:（1分）

因为抽气过程中剩余气体温度不变，故内能不变,△〃=（）,而剩余气体膨胀对外做功，卬＜0,所以根据

热力学第一定律AU=W+Q（2分）

可知。＞0

所以剩余气体要吸热。（1分）

16.答案（1）4；H号He+2；e（2）瓦力所?~（3户产

解析⑴太阳的核聚变反应方程为组H-4de+2?；（3分）,

分\

(2)光子能量为a=加J

分\

|

光子动量为po=T中7

分\

l

根据能量守恒有PtS=NE（1z

0分

\

解得N=^J

分

(3)根据动量定理得Ft=ISt=pNpo-(cpNp9)+(l-p)Npo

分

\

!

解得光压为/=生产/

17.答案(l)2.1xlO5Pa(2)906℃

解析(1)初始状态对挡板受力分析如图所示

设挡板的质量为“2横截面积为S,初始状态上部分气体压强为p\,pb=2.0xl05Pa

根据平衡条件得pi.S+mgsin60°=/?卜，（2分）

mgsin6Q°

解得pv=p上一

S

代入数据得p下=2.1X1()5Pa(2分)

(2)上下部分的体积相等时，上下部