人教版高中物理（选择性必修三）同步讲义+练习高中物理选择性必修第三册全册考试高分突破必刷检测卷（含解析）

高中物理选择性必修第三册全册考试高分突破必刷检测卷一．选择题（共12小题）1．（2023春•宝山区校级期中）清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠。这一物理过程中，水分子间的（）A．引力减小，斥力增大 B．斥力减小，引力增大 C．引力和斥力都减小 D．引力和斥力都增大【解答】解：水由气态凝结成液态的水，分子间距离变小。而分子间同时存在引力和斥力，且引力和斥力都随着分子间距离的减小而增大，故D正确，ABC错误。故选：D。2．（2023•雨花区校级开学）下列说法正确的是（）A．运动的小球具有机械能，而不具有内能 B．铁块很难被压缩，说明分子间只存在斥力 C．汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气体，将内能转化为机械能 D．内陆地区比沿海地区昼夜温差大，原因之一是砂石的比热容比水的比热容小【解答】解：A、任何物体在任何情况下都具有内能，所以运动的小球既具有机械能，也具有内能，故A错误；B、铁块分子间既有引力也有斥力，很难被压缩，是因为压缩时斥力大于引力，总的表现为斥力，故B错误；C、汽油机的压缩冲程中，两气门关闭，活塞压缩气体，对气体做功，气体温度升高，内能增加，将机械能转化为内能，故C错误；D、沿海地区和内陆地区相比，沿海地区水多，水的比热容大，在相同的吸放热条件下，水的温度变化小，昼夜温差小，故D正确。故选：D。3．（2023春•驻马店期末）有的物质在不同方向上的性能不同，如热传导性、导电性、透光率、弹性强度等，这种特点广泛应用于太阳能电池、半导体元件、电力传输、航空航天等。那么，具有这种在不同方向上性能不同特性的物质（）A．可能是多晶体 B．一定是多晶体 C．一定是单晶体 D．可能是非晶体【解答】解：多晶体和非晶体在物理性质上具有各向同性的，单晶体具有各向异性，具有这种在不同方向上性能不同特性的物质一定是单晶体，故ABD错误，C正确。故选：C。4．（2023•浙江开学）关于实验，下列说法正确的是（）A．通过多次测量取平均，可以减小系统误差 B．在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动 C．在“探究气体等温变化的规律”的实验中，在橡胶套处接另一注射器，快速推动该注射器柱塞以改变空气柱体积 D．在“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中，为了提高测量弹簧伸长量的精度，选用的砝码质量越大越好【解答】解：A．系统误差是由于实验原理不完善造成的，多次测量求平均不能减小系统误差，只能减小偶然误差，故A错误；B．煤油中小粒灰尘的布朗运动是由于煤油分子做无规则运动时对小粒灰尘的撞击作用不平衡导致，故小粒灰尘的布朗运动，能说明煤油分子在做无规则运动，故B正确；C．在“探究气体等温变化的规律”的实验中，实验时要缓慢地移动柱塞，能使注射器内的气体与环境充分热交换，保持气体温度不变，使得气体做等温变化，故C错误；D．在“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中，为了提高测量弹簧伸长量的精度，选用的砝码质量要适合，不是越大越好，故D错误；故选：B。5．（2023秋•楚雄市校级月考）一定质量的气体因外力对其做功体积减小，同时放出热量，则此过程的末态与初态相比（）A．气体内能可能增加 B．气体内能一定减小 C．气体内能一定不变 D．气体内能增加还是减小取决于气体种类【解答】解：由于气体放出热量，所以Q＜0，由于体积减小，则外界对气体做功，所以W＞0，根据热力学第一定律ΔU＝W+Q，无法判断ΔU的正负，所以气体内能可能增加，也有可能减小，也可能不变。气体内能增加还是减小与气体种类无关，故A正确，BCD错误。故选：A。6．（2023•北辰区校级开学）下列关于能量守恒定律的认识，不正确的是（）A．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明石子的能量消失了 B．对物体做功，物体的内能可能减小 C．某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加 D．某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加【解答】解：A．石子从空中落下，最后停止在地面上，石子的能量并没有消失，石子的机械能转化成了内能，故A错误；B．做功与热传递可以改变物体的内能，对物体做功的同时，如果物体向外释放热量，则物体的内能可能减小，故B正确；C．根据能量守恒可知，某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加，故C正确；D．根据能量守恒可知，某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，故D正确。本题选不正确的，故选：A。7．（2023秋•北辰区校级期中）北方室内供暖后，室、内外温差会很大，正所谓“窗外寒风刺骨，屋内温暖如春”。现将一导热性能良好的的敞口空瓶在室外静置一段时间，等充分热交换后，盖紧塞子，把瓶子拿回室内。设盖好瓶塞后瓶子密闭良好，瓶内气体可视为理想气体。在室内充分热交换后，瓶内气体（）A．与室内空气达到热平衡，其标志是与室内气体的压强相等 B．温度升高，所有分子热运动的速率都增大，气体对瓶子内壁和瓶塞做正功 C．压强增大，分子对瓶和塞内侧单位面积上的压力增大 D．内能减小，气体分子因活跃运动而减少了内能【解答】解：A．在室内充分热交换后，瓶内气体吸收热量与室内空气达到热平衡，根据热平衡定律，温度相等是达到热平衡的标志而不是压强，故A错误；BD．根据热力学第一定律，瓶内气体体积不变，不参与做功，吸收热量，内能增大，温度升高，分子热运动的平均速率增大，并不是所有分子热运动的速率都增大，故BD错误；C．根据查理定律，瓶内气体体积不变，温度升高，压强增大，根据压强的微观意义可知，分子对单位面积上的压力增大，故C正确。故选：C。8．（2023秋•西安区校级期末）在能量量子化研究的历程中，以下说法中正确的是（）A．黑体即不反射电磁波，也不向外辐射电磁波 B．一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度无关 C．类似于能量的量子化，任何物体的带电量也是“量子化”的 D．麦克斯韦建立了电磁场理论，并用实验捕捉到了电磁波【解答】解：A、黑体虽然不反射电磁波，但是会向外辐射电磁波，即黑体辐射，故A错误；B、一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，故B错误；C、任何物体的带电量也是“量子化”的，类似于能量的量子化，所以只能是元电荷的整数倍，故C正确；D、麦克斯韦建立了电磁场理论，赫兹用实验捕捉到了电磁波，故D错误。故选：C。9．（2023春•商丘期末）我国“北斗三号”最后一颗全球组网卫星已于2020年6月23日成功发射。“北斗三号”采用星载氢原子钟，该钟数百万年到一千万年才有1s误差。氢原子的部分能级结构如图所示，则下列说法正确的是（）A．氢原子由激发态跃迁到基态后，核外电子动能减小，原子的电势能增大 B．一群氢原子处于n＝4的激发态，最多能辐射3种不同频率的光子 C．从n＝3的能级跃迁到n＝2能级比跃迁到n＝1能级辒射的光子的频率高 D．用氢原子从n＝3的能级跃迁到n＝2的能级时所辐射的光去照射逸出功为2.29eV的钠表面，产生的光电子的最大初动能为0.26eV【解答】解：A．氢原子由激发态跃迁到基态，氢原子的电势能减小；根据ke2r2=B．一群氢原子处于n＝4的激发态，最多能辐射C4C．从n＝3能级跃迁到n＝2能级比跃迁到n＝1能级辐射光子的能量小，辐射光子的频率低，故C错误；D．用此光照射逸出功为2.29eV的钠时，由光电效应方程有：Ek＝hν﹣W，产生光电子的最大初动能为：Ek＝（2.55﹣2.29）eV＝0.26eV，故D正确。故选：D。10．（2023•江苏开学）如图甲所示是一款光电烟雾探测器的原理图.当有烟雾进入时，来自光源S的光被烟雾散射后进入光电管C，光射到光电管中的钠表面时会产生光电流.如果产生的光电流大于10﹣8A，便会触发报警系统.金属钠的遏止电压Uc随入射光频率ν的变化规律如图乙所示，则（）A．要使该探测器正常工作，光源S发出的光波频率要小于金属钠的极限频率 B．图乙中图像斜率的物理意义为普朗克常量h C．触发报警系统时钠表面会释放出光电子 D．无法通过调节光源发光的强度来调整光电烟雾探测器的灵敏度【解答】解：AC、当有烟雾进入时，来自光源S的光被烟雾散射后进入光电管C，照射到钠表面时会产生光电流，根据发射光电效应的条件可知，光源S发出的光波频率要大于金属钠的极限频率，故A错误，C正确；B、由爱因斯坦光电效应方程可得：eUc＝Ek＝hν﹣hνc，变式可得：Uc=ℎeν−ℎeνD、当光源S发出的光能使光电管发生光电效应，那么光源越强，被烟雾散射进入光电管的光就越多，产生的电流越大，越容易探测到烟雾，即光电烟雾探测器灵敏度越高，故D错误。故选：C。11．（2024•甘肃模拟）2023年8月24日，日本政府正式向海洋排放福岛第一核电站的核污水。核污水中的84210P0发生衰变时的核反应方程为84210P0→82206A．82206PbB．该核反应过程中放出的能量Q＝206E2+4E3﹣210E1 C．该核反应过程中的质量亏损可以表示为m＝Qc2 D．衰变过程中放出的光子是因为新原子核从高能级向低能级跃迁产生的【解答】解：A．比结合能越大，原子核越稳定，由于82206Pb比84B．84210P0的结合能为E1，82206Pb的结合能为E2，X的结合能为E3，根据核污水中的故B错误；C．根据爱因斯坦质能方程可知Q＝mc2可得m=Q故C错误；D．核衰变后，生成的新原子核位于高能级，能自发向低能级跃迁，高能级向低能级跃迁要放出光子，故D正确。故选：D。12．（2023秋•金华月考）2023年4月12日我国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置——东方超环（EAST）创造了新的世界纪录，成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒，对探索未来的聚变堆前沿物理问题，提升核聚变能源经济性、可行性，加快实现聚变发电具有重要意义，下列说法正确的是（）A．目前人类只能通过裂变利用核能 B．核反应只有裂变与聚变两种，α衰变也属于裂变 C．地球上核聚变燃料氘储量丰富，氚则需要制取 D．聚变反应中带正电的2H与3H结合过程需通过高温克服核子间的强相互作用【解答】解：A．目前人类可以通过裂变和聚变利用核能。故A错误；B．核反应有裂变、聚变、衰变和原子核的人工转变四种，α衰变属于衰变，不属于裂变，故B错误；C．地球上海水中核聚变燃料氘储量丰富，要得到氚则需要制取。故C正确；D．聚变反应中带正电的2H与3H结合过程需通过高温克服核子间的强大的库仑斥力作用。故D错误。故选：C。二．多选题（共3小题）（多选）13．（2023秋•岱山县校级月考）如图甲所示是研究光电效应的实验装置，开始时，滑片P与固定点O正对。如图乙是氢原子的能级图，由波尔能级理论可知，一群处于n＝4能级的氢原子能辐射出6种不同频率的光，频率从小到大依次为ν1、ν2、ν3、ν4、ν5、ν6。现用光强一定，频率为ν4的光照射装置甲，恰能发生光电效应，则以下说法正确的是（）A．在真空中，频率为ν1的光的波长最长 B．金属的逸出功为10.2eV C．若用频率为ν6的光照射装置甲，滑片P从O点向b端移动的过程中，电流表的示数一直增加 D．若用频率为ν6的光照射装置甲，滑片P滑至O的左侧某处，光电子向A板运动的过程中动能变小【解答】解：A．根据题意可知ν1频率最小，根据波长、波速和频率的关系有λ=c可知，波长最长，故A正确；B．根据能级差越大，对应光子频率越高可知，ν4是2到1能级跃迁对应释放的光子，所以E4＝hν4＝10.2eV故恰能发生光电效应时金属的逸出功为W0＝hν4＝10.2eV故B正确；C．若用频率为ν6的光照射装置甲，频率大于ν4，能发生光电效应，P从O点向b端移动的过程中，加正向电压，但是当电流达到饱和时，电流不再增加，故电流表的示数不会一直增加，故C错误；D．若用频率为ν6的光照射装置甲，滑片P滑至O的左侧某处，加反向电压，则光电子向A板运动的过程中电场力做负功，动能变小，故D正确。故选：ABD。（多选）14．（2023春•石家庄期末）如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③、④到达状态e。下列说法正确的是（）A．过程①中气体的压强逐渐增大 B．过程②中气体对外界做正功 C．过程④中气体从外界吸收了热量 D．气体在状态c、d的内能相等【解答】解：A、过程①中气体作等容变化，温度升高，根据查理定律pTB、过程②中气体的体积增大，气体对外界做正功，故B正确；C、过程④中气体作等容变化，气体不做功，温度降低，气体的内能减少，根据热力学第一定律ΔU＝W+Q知气体向外界放出了热量，故C错误；D、状态c、d的温度相等，根据一定质量的理想气体的内能只跟温度有关，可知，气体在状态c、d的内能相等，故D正确。故选：ABD。（多选）15．（2023春•驻马店期末）一定质量的理想气体，压强p随体积V变化的图像如图所示，N、M、Q为三个状态点，M、Q、O三点共线，箭头表示状态变化的方向。下列说法正确的是（）A．由N到M的状态变化过程中，气体温度保持不变 B．由M到Q的状态变化过程中，气体内能不断减小 C．由Q到N的状态变化过程中，气体一定吸收热量 D．由N→M→Q→N的变化过程中，气体吸收与放出的热量相等【解答】解：AB．由N到M的状态变化过程中，pV乘积在改变，根据一定质量的理想气体状态方程pV＝CT可知气体温度在改变；同理，由M到Q的状态变化过程中，因为pV乘积在不断变小，所以温度在不断减小，因此气体内能在不断减小，故A错误，B正确；C．由Q到N的状态变化过程中，气体等压变化，根据盖—吕萨克定律随着气体体积增大温度在变大，因此内能在增大，结合热力学第一定律ΔU＝Q+W可知，当气体体积增大时对外做功而内能在增大，所以气体一定吸收热量，故C正确；D．p﹣V图线与横轴围成的面积为气体做功的大小，因此图形QNM的面积表示整个过程外界对气体做的功，因为整个过程气体温度不变，内能不变，由热力学第一定律ΔU＝Q+W可知整个过程气体一定对外放热，也就是说气体吸收的热量小于放出的热量，故D错误。故选：BC。三．实验题（共3小题）16．（2023春•阎良区期末）在“油膜法测分子直径”的实验中，某同学操作如下：①取1.0mL油酸配成250mL油酸酒精溶液；②用油管吸取1.0mL油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，全部滴完共滴了20滴③在边长约10cm的正方形浅盘内注入适量的水，将痱子粉均匀地撒在水面上，用滴管滴入一滴溶液；④待油膜形状稳定后，将绘有方格的玻璃板放在浅盘上，绘出油酸膜的轮廓（如图所示），每个方格的边长为1.0cm。（1）该实验中一滴油酸酒精溶液含2×10﹣4mL油酸；（2）由上述数据估算得到油酸分子直径的数量级约为10﹣8m；（3）若该同学在计算油酸膜面积时，对不完整的方格均不计数，由此估算得到的油酸分子直径数量级将不变（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；（4）已知油酸分子的直径数量级为10﹣10m，该同学实验结果产生偏差的原因可能是：油酸膜没有充分展开，形成的并不是单分子油膜层；（5）用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的B（填序号）。A.摩尔质量B.摩尔体积C.质量D.体积【解答】解：（1）该实验中一滴油酸酒精溶液含纯油酸1（2）油膜的面积约为S＝55×12×10﹣4m3＝5.5×10﹣3m3则分子直径d=则油酸分子直径的数量级约为10﹣8m；（3）若该同学在计算油酸膜面积时，对不完整的方格均不计数，则算得的油膜的面积偏小，则由此估算得到的油酸分子直径偏大，但是数量级不变；（4）已知油酸分子的直径约为8×10−10m，该同学实验结果产生偏差的可能原因是：油酸膜可能没有充分展开，形成的并不是单分子油膜层，理由是：2×10−10m3的油酸若形成紧密排列的单分子膜时，膜面积约为0.25m2，远大于浅盘内的水面面积，说明实际上油膜不可能仅是一层油酸分子构成的。（5）根据阿伏伽德罗常数计算公式：NA故答案为：（1）2×10﹣4；（2）10﹣8；（3）不变；（4）油酸膜没有充分展开，形成的并不是单分子油膜层；（5）B。17．（2023春•应县校级期末）某同学用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。在橡胶套和柱塞间封闭着一段空气柱，空气柱的长度L可以从刻度尺读取，空气柱的压强p可以从与空气柱相连的压力表读取。缓慢地向下压或向上拉柱塞，保持空气柱的温度不变，测量空气柱的长度及对应的压强，得到如图乙所示的p﹣L图像。（1）为了更直观地处理数据，将图乙化曲为直，绘制了如图丙所示的拟合直线，则图丙的横坐标为1L（填“1L”、“L”、“1L”或“L（2）本实验探究的是气体等温变化时压强p与体积V变化的规律，但测量时却测量了空气柱的长度L，用L代替V的理由是A。A．空气柱的横截面积S恒定B．空气柱的温度恒定C．空气柱的压强恒定（3）根据实验数据，得出的结论为B。A．一定量的气体等温变化时，压强与体积成正比B．一定量的气体等温变化时，压强与体积成反比C．一定量的气体等容变化时，压强与温度成正比D．一定量的气体等容变化时，压强与温度成反比【解答】解：（1）根据理想气体状态方程有：pV封闭气体体积：V＝SL可得：p=CTS⋅（2）气体的体积为：V＝SL，其中S为空气柱的横截面积，由于空气柱的横截面积S不变，所以用L代替V，故A正确，BC错误；故选：A。（3）根据实验数据得出的结论为一定量的气体等温变化时，压强与体积成反比。故B正确，ACD错误；故选：B。故答案为：（1）1L18．（2022春•江北区校级月考）用金属铷制成的光电管观测光电效应的装置如图甲所示。（1）图甲中电极A为光电管的阳极。（选填“阴极”或“阳极”）（2）要观察遏止电压，电源正、负极的接线为左负右正；（选填“左负右正”或“左正右负”）（3）用不同频率的光照射该光电管，测得遏止电压Uc与入射光频率v的关系图像如图乙所示，则该金属的逸出功W0＝3.3×10﹣19J。已知普朗克常量h＝6.6×10﹣34J•s。（结果保留两位有效数字）【解答】解：（1）由光电管的结构知，打出的电子向A极运动，A为阳极。（2）要观察遏止电压，应该使电子向阳极运动过程中减速，故电源正、负极的接线为左负右正。（3）由图发现该金属的截止频率为ν0＝5.0×1014Hz，则该金属的逸出功W0＝hν0＝6.6×10﹣34×5.0×1014J＝3.3×10﹣19J故答案为：（1）阳极；（2）左负右正；（3）3.3×10﹣19四．计算题（共3小题）19．（2023春•保定期末）如图甲所示为某气压型弹跳杆，其核心部分可简化为如图乙所示，竖直倒立圆柱形汽缸导热性良好，连杆一端与水平地面接触，另一端与面积为S的活塞连接，活塞与汽缸的重力均不计，活塞与汽缸间的摩擦不计。没有站人时活塞位于距缸底为H的A处，汽缸内被活塞密封一定质量的理想气体。当某同学站上弹跳杆踏板最终稳定后（人静止在汽缸顶端）活塞位于距离缸底H′=56H的B处。已知大气压强为p0，外界温度为27（1）求该同学的质量m。（2）若该同学仍然站在踏板上，求密封气体的热力学温度升为多少，才能使得活塞回到位置A。（3）若使用一段时间后，汽缸内漏出一部分气体，使该弹跳杆上站一个质量为23【解答】解：（1）以被密封气体为研究对象，活塞从位置A到位置B，气体发生等温变化，由玻意耳定律可知p0V0＝p1V1由题意可知V1则p1由力的平衡条件得mg+p0S＝p1S解得m=p（2）活塞从位置B回到位置A的过程，被封闭的气体发生等压变化，由盖﹣吕萨克定律可知V1由题意可得T1解得T2＝360K（3）设弹跳杆上站一个质量为23m的人后稳定时汽缸内气体压强为p3，剩余气体压强变为p0时体积为V0′，则由玻意耳定律可知p3V1＝p0V由力的平衡条件得23解得V0漏出气体的质量与原来汽缸中气体质量的比值为ΔMM20．（2023•天心区校级一模）长郡中学某实验小组受酒店烟雾报警器原理启发，探究设计了气体报警装置，其原理如图所示。在竖直放置的圆柱形容器内用面积S＝20cm2、质量m＝0.5kg的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，整个装置倒贴在水平天花板上，开始时房间的温度为T0＝300K，活塞与容器顶部的距离l0＝15cm，环境温度升高时容器内气体温度也随之升高，在活塞下方d＝1cm处有一压力传感器制成的卡口，当传感器受到压力大于2N时，就会启动报警装置．已知大气压强为1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2。计算结果均保留三位有效数字。（1）触发报警装置的室温