浙江專版2023_2024學年新教材高中物理綜合檢測新人教版選擇性必修第三冊

這是一份高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第三冊全冊綜合綜合訓練題，共7頁。試卷主要包含了選擇題Ⅰ，選擇題Ⅱ，非選擇題等內(nèi)容，歡迎下載使用。
綜合檢測(時間:90分鐘　滿分:100分)一、選擇題Ⅰ(本題共8小題,每小題4分,共32分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的,不選、多選、錯選均不得分)1.電子是組成原子的粒子之一。下列對電子的說法正確的是(　　)A.密立根發(fā)現(xiàn)電子,湯姆孫最早測量出電子電荷量為1.6×10-19 CB.氫原子的電子由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時,向外輻射光子,原子能量增加C.金屬中的電子吸收光子逸出成為光電子,光電子最大初動能等于入射光子的能量D.天然放射現(xiàn)象中的β射線實際是高速電子流,穿透能力比α射線強答案:D解析:湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子,湯姆孫最早測量出電子電荷量為1.1×10-19C,密立根最終測得電子電荷量為1.6×10-19C,故選項A錯誤;氫原子的電子由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時,向外輻射光子,原子能量減少,故選項B錯誤;光電子最大初動能等于入射光子的能量減去金屬的逸出功,故選項C錯誤;天然放射現(xiàn)象中的β射線實際是高速電子流,穿透能力比α射線強,故選項D正確。2.對于一定質(zhì)量的理想氣體,在溫度保持不變的情況下,若氣體體積增大,則(　　)A.氣體分子的平均動能增大B.單位時間內(nèi)氣體分子碰撞器壁的次數(shù)增加C.氣體的壓強一定減小D.氣體對外做功,內(nèi)能一定減少答案:C解析:溫度是氣體分子平均動能的標志,溫度不變,故氣體分子的平均動能不變,故選項A錯誤;根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知,溫度不變,體積增大,則氣體壓強一定減小,單位時間內(nèi)氣體分子碰撞器壁的次數(shù)減少,故選項B錯誤,C正確;一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能只與溫度有關,溫度不變內(nèi)能不變,故選項D錯誤。3.如圖所示,用綠光照射一光電管的陰極時產(chǎn)生光電效應,欲使光電子從陰極逸出時的最大初動能增大,應采取的措施是(　　)A.改用紅光照射B.改用紫光照射C.增強綠光D.增大加在光電管上的正向電壓答案:B解析:紅光的頻率低于綠光,可能導致不能發(fā)生光電效應或者減小光電子的最大初動能,故選項A錯誤;紫光的頻率高于綠光,改用紫光可以增大光電子逸出時的最大初動能,故選項B正確;單純增強綠光,會增加單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目,但不會改變光電子的最大初動能,故選項C錯誤;光電管的加速電壓與光電子逸出時的最大初動能無關,故選項D錯誤。4.科學家發(fā)現(xiàn)在月球上含有豐富的He(氦3)。它是一種高效、清潔、安全的核聚變?nèi)剂?其參與的一種核聚變反應的方程為HeHeHe。關于He聚變,下列表述正確的是(　　)A.聚變反應不會釋放能量B.聚變反應產(chǎn)生了新的原子核C.聚變反應沒有質(zhì)量虧損D.目前核電站都采用He聚變反應發(fā)電答案:B解析:聚變反應時將質(zhì)量較小的輕核聚變成質(zhì)量較大的核,選項B正確;聚變過程會有質(zhì)量虧損,要放出大量的能量,選項A、C錯誤;目前核電站都采用鈾核的裂變反應發(fā)電,選項D錯誤。5.下列說法正確的是(　　)A.光的波動性是光子之間相互作用的結(jié)果B.玻爾第一次將“量子”引入原子領域,提出了定態(tài)和躍遷的概念C.光電效應揭示了光的粒子性,證明了光子除了能量之外還具有動量D.α射線經(jīng)過置于空氣中帶正電驗電器金屬小球的上方,驗電器金屬箔的張角會變大答案:B6.用波長為300 nm的光照射鋅板,電子逸出鋅板表面的最大初動能為1.28×10-19 J,已知普朗克常量為6.63×10-34 J·s,真空中的光速為3×108 m/s,能使鋅產(chǎn)生光電效應的單色光的最低頻率為(　　)A.1×1014 Hz B.8×1015 HzC.2×1015 Hz D.8×1014 Hz答案:D解析:根據(jù)光電效應方程Ek=hν-W0=h-W0,逸出功W0=hνc,可知W0=hν-Ek=h-Ek,代入數(shù)據(jù)可知νc=8×1014Hz,故選項D正確,A、B、C錯誤。7.一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子,由靜止開始經(jīng)加速電場加速后(加速電壓為U),該粒子的德布羅意波長為(　　)A. B.C. D.答案:C解析:設粒子加速后的速度為v,根據(jù)動能定理可得qU=mv2,所以v=,由德布羅意波長公式可得λ=,選項C正確。8.一個靜止的原子核X經(jīng)α衰變放出一個α粒子并生成一個新核,α粒子的動能為E0。設衰變時產(chǎn)生的能量全部變成α粒子和新核的動能,則在此衰變過程中的質(zhì)量虧損為(　　)A. B.C. D.答案:D解析:衰變方程為XHeY,衰變過程中系統(tǒng)動量守恒,得pHe-pY=0,動量和動能關系式為p=。設新核動能為Ek',由動量守恒得,則Ek'=E0,衰變釋放的總動能Ek總=E0+Ek'=,由質(zhì)能方程得質(zhì)量虧損Δm=,故選項A、B、C錯誤,D正確。二、選擇題Ⅱ(本題共4小題,每小題4分,共16分。每小題列出的四個備選項中至少有一個是符合題目要求的。全部選對的得4分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分)9.下列說法正確的是(　　)A.同種物質(zhì)可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)B.在陽光照射下的教室里,眼睛看到空氣中塵埃的運動就是布朗運動C.在任何自然過程中,一個孤立系統(tǒng)的總熵不會減小D.打氣筒給自行車打氣時,要用力才能將空氣壓縮,說明空氣分子之間存在著斥力答案:AC解析:同種物質(zhì)可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn),如金剛石與石墨,故選項A正確;布朗運動是微小粒子表現(xiàn)出的無規(guī)則運動,肉眼不可見,故選項B錯誤;在任何自然過程中,一個孤立系統(tǒng)的總熵不會減小,故選項C正確;打氣筒給自行車打氣時,要用力才能將空氣壓縮,是因為氣體分子碰撞器壁產(chǎn)生作用力,故選項D錯誤。10.以下有關近代物理內(nèi)容的若干敘述正確的是(　　)A.紫外線照射到金屬鋅板表面時能夠發(fā)生光電效應,則當增強紫外線時,從鋅板表面逸出的光電子的最大初動能也隨之增大B.質(zhì)子和中子結(jié)合成新原子核一定有質(zhì)量虧損,釋放出能量C.有10個放射性元素的原子核,其中5個原子核發(fā)生衰變所需的時間就是該放射性元素的半衰期D.氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時,要釋放一定頻率的光子,同時氫原子的電勢能減小,電子的動能增大答案:BD解析:發(fā)生光電效應時,逸出光電子的最大初動能Ek=hν-W0,最大初動能與入射光的頻率有關,與強弱無關,選項A錯誤;根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程,質(zhì)子和中子結(jié)合成新原子核一定有質(zhì)量虧損,釋放出能量,選項B正確;半衰期是統(tǒng)計學規(guī)律,10個放射性元素的原子核數(shù)量太少,選項C錯誤;氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時,多余的能量以光子的形式釋放出來,同時核外電子靠近原子核,靜電力做正功,電勢能減少,根據(jù)=m,電子繞核做圓周運動的半徑變小,速度變大,動能變大,選項D正確。11.正電子發(fā)射型計算機斷層顯像(PET)的基本原理是將放射性同位素O注入人體O在人體內(nèi)衰變放出的正電子與人體內(nèi)的負電子相遇而湮滅,轉(zhuǎn)化為一對γ光子,被探測器探測到,經(jīng)計算機處理后產(chǎn)生清晰的圖像。下列選項正確的是(　　)A.O在人體內(nèi)衰變的方程是OeB.正負電子湮滅的方程是e2γC.在PET中O的主要用途是作為示蹤原子D.在PET中O的主要用途是參與人體的代謝過程答案:ABC解析:由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒知反應方程為Ne,選項A正確;正負電子湮滅生成兩個光子e2γ,選項B正確;顯像的原理是采集γ光子,注入人體內(nèi)的O衰變放出正電子和人體內(nèi)的負電子湮滅,轉(zhuǎn)化為γ光子,因此O主要用途是作為示蹤原子,故選項C正確,D錯誤。12.圖甲為氫原子能級圖,大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時能輻射出多種不同頻率的光,用從n=4能級向n=2能級躍遷時輻射的光照射圖乙所示光電管的陰極K時,電路中有光電流產(chǎn)生,則(　　)A.若將滑片右移,電路中光電流增大B.若將電源反接,電路中可能有光電流產(chǎn)生C.若陰極K的逸出功為1.05 eV,則逸出的光電子最大初動能為2.4×10-19 JD.大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時輻射的光中只有4種光子能使陰極K發(fā)生光電效應答案:BC解析:若將滑片右移,加在光電管上的正向電壓變大,光電流有可能增大,也有可能不變(光電流飽和后不再增大),故選項A錯誤。若將電源反接,加在光電管上的電壓變成反向電壓,若電壓小于遏止電壓,則電路中有光電流產(chǎn)生,故選項B正確。從n=4能級向n=2能級躍遷時輻射的光子的能量hν=E4-E2=2.55eV,若陰極K的逸出功為1.05eV,則逸出的光電子最大初動能Ek=hν-W0=1.5eV=2.4×10-19J,故選項C正確。大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時輻射的光子有6種,但因無法確定陰極K的逸出功,所以無法確定有幾種光子能使陰極K發(fā)生光電效應,故選項D錯誤。三、非選擇題(本題共5小題,共52分)13.(6分)為了測試某種安全閥在外界壓強為大氣壓強時所能承受的最大內(nèi)部壓強,某同學自行設計制作了一個簡易的測試裝置,該裝置是一個裝有電加熱器和溫度傳感器的密閉容器。測試過程可分為如下操作步驟:a.記錄密閉容器內(nèi)空氣的初始溫度t1;b.當安全閥開始漏氣時,記錄容器內(nèi)空氣的溫度t2;c.用電加熱器加熱容器內(nèi)的空氣;d.將待測安全閥安裝在容器蓋上;e.蓋緊裝有安全閥的容器蓋,將一定量空氣密閉在容器內(nèi)。(1)將每一步驟前的字母按正確的操作順序排列:　　　　　　。 (2)若測得的溫度分別為t1=27 ℃,t2=87 ℃,已知大氣壓強為1.0×105 Pa,則這個安全閥能承受的最大內(nèi)部壓強是　　　　　　。 答案:(1)d、e、a、c、b(2)1.2×105 Pa解析:(1)將安全閥安裝在容器蓋上,然后密封空氣,記錄其初始溫度t1,然后加熱密封空氣,待漏氣時記錄容器內(nèi)空氣的溫度t2,故正確操作順序為d、e、a、c、b。(2)已知T1=300K,T2=360K,p0=1.0×105Pa,由于密封空氣的體積不變,再根據(jù)查理定律可得,代入數(shù)據(jù)解得p=1.2×105Pa。14.(6分)如圖所示,一驗電器與鋅板相連,用一紫外線燈照射鋅板,關燈后,驗電器指針保持一定偏角。(1)驗電器帶　　　　　　(選填“負電”或“正電”)。 (2)現(xiàn)用一帶少量負電的金屬小球與鋅板接觸,則驗電器指針偏角將　　　　(選填“增大”“減小”或“不變”)。 (3)使驗電器指針回到零,再用光照強弱相同的黃光燈照射鋅板,驗電器指針無偏轉(zhuǎn)。那么,若改用光照更強的紅光燈照射鋅板,可觀察到驗電器指針　　　　(選填“有”“無”或“可能”)偏轉(zhuǎn);若改用光照更弱的藍光燈照射鋅板,可觀察到驗電器指針　　　　(選填“有”“無”或“可能”)偏轉(zhuǎn)。 答案:(1)正電(2)減小(3)無　可能解析:(1)紫外線燈照射鋅板,鋅板發(fā)生光電效應,有電子從鋅板逸出,鋅板失去電子而帶正電,與鋅板相連的驗電器帶正電。(2)鋅板帶正電,用一帶少量負電的金屬小球與鋅板接觸,會使鋅板上帶的正電減少,驗電器指針偏角將減小。(3)黃光燈照射鋅板,驗電器指針無偏轉(zhuǎn),說明黃光不能使鋅板產(chǎn)生光電效應;改用紅光燈照射鋅板,紅光的頻率小于黃光的頻率,紅光也不能使鋅板產(chǎn)生光電效應,驗電器指針無偏轉(zhuǎn);若改用光照更弱的藍光燈照射鋅板,藍光的頻率大于黃光的頻率,藍光頻率可能大于鋅板的極限頻率,可能使鋅板發(fā)生光電效應,驗電器指針可能發(fā)生偏轉(zhuǎn)。15.(12分)光子的動量p與波長λ 的關系為p=。靜止的原子核放出一個波長為λ的光子。已知普朗克常量為h,光在真空中傳播的速度為c。(1)質(zhì)量為m的反沖核的速度大小為多少?(2)反沖核運動時物質(zhì)波的波長是多少?答案:(1)(2)λ解析:(1)原子核放出光子的過程中,動量守恒,設光子的速度方向為正方向根據(jù)動量守恒定律得-mv=0解得v=。(2)反沖核運動時物質(zhì)波的波長λ'==λ。16.(14分)用速度大小為v的中子轟擊靜止的鋰核Li),發(fā)生核反應后生成氚核和α粒子,生成的氚核速度方向與中子的初速度方向相反,氚核與α粒子的速度之比為7∶8,中子的質(zhì)量為m,質(zhì)子的質(zhì)量可近似看作m,光速為c。(1)寫出核反應方程。(2)求氚核與α粒子的速度大小。(3)若核反應過程中放出的核能全部轉(zhuǎn)化為α粒子和氚核的動能,求出質(zhì)量虧損。答案:(1LiHHe(2)v　v(3)解析:(2)設中子的初速度方向為正方向,由動量守恒定律得mv=-3mv1+4mv2由題意得v1∶v2=7∶8解得v1=v,v2=v。(3)氚核和α粒子的動能之和為Ek=×3m×4mmv2釋放的核能為ΔE=Ek-Ekn=mv2-mv2=mv2由愛因斯坦質(zhì)能方程得,質(zhì)量虧損為Δm=。17.(14分)中醫(yī)拔罐的物理原理是利用玻璃罐內(nèi)外的氣壓差使罐吸附在人體穴位上,進而治療某些疾病。常見拔罐有兩種,如圖所示,左側(cè)為火罐,下端開口;右側(cè)為抽氣拔罐,下端開口,上端留有抽氣閥門。使用火罐時,先加熱罐中氣體,然后迅速按到皮膚上,自然降溫后火罐內(nèi)部氣壓低于外部大氣壓,使火罐緊緊吸附在皮膚上。抽氣拔罐是先把罐體按在皮膚上,再通過抽氣降低罐內(nèi)氣體壓強。某次使用火罐時,罐內(nèi)氣體初始壓強與外部大氣壓相同,溫度為450 K,最終降到300 K,因皮膚凸起,內(nèi)部氣體體積變?yōu)楣奕莘e的。若換用抽氣拔罐,抽氣后罐內(nèi)剩余氣體體積變?yōu)槌闅獍喂奕莘e的,罐內(nèi)氣壓與火罐降溫后的內(nèi)部氣壓相同。罐內(nèi)氣體均可視為理想氣體,忽略抽氣過程中氣體溫度的變化。求應抽出氣體的質(zhì)量與抽氣前罐內(nèi)氣體質(zhì)量的比值。答案:解析:設火罐內(nèi)氣體初始狀態(tài)參量分別為p1、T1、V1,溫度降低后狀態(tài)參量分別為p2、T2、V2,罐的容積為V0,由題意知p1=p0、T1=450K、V1=V0、T2=300K、V2=????????????? ①由理想氣體狀態(tài)方程得 ②代入數(shù)據(jù)得p2=0.7p0 ③對于抽氣罐,設初態(tài)氣體狀態(tài)參量分別為p3、V3,末態(tài)氣體狀態(tài)參量分別為p4、V4,罐的容積為V0'由題意知p3=p0、V3=V0'、p4=p2 ④由玻意耳定律得p0V0'=p2V4 ⑤聯(lián)立②⑤式,代入數(shù)據(jù)得V4=V0' ⑥設抽出的氣體的體積為ΔV,由題意知ΔV=V4-V0' ⑦故應抽出氣體的質(zhì)量與抽氣前罐內(nèi)氣體質(zhì)量的比值為 ⑧聯(lián)立②⑤⑦⑧式,代入數(shù)據(jù)得。 ⑨