选择性必修第三册综合测评

全书综合测评

(满分:100分;时间:90分钟)

一、选择题(共14小题,每小题5分,共70分)

1.(2020重庆高三第二次调研)下面列举的事例中正确的是(　　)

A.居里夫妇用α粒子轰击铝箔时发现了正电子

B.卢瑟福的原子结构学说成功地解释了氢原子的发光现象

C.爱因斯坦指出了物体的能量与它的质量的关系为E=mc2

D.玻尔建立了量子理论,解释了各种原子发光现象

2.(2020山东青岛黄岛高考物理模拟试卷)关于分子动理论,下列说法正确的是(　　)

A.分子的质量m=,分子的体积V=

B.物体间的扩散现象主要是分子间斥力作用的结果

C.在任一温度下,气体分子的速率分布均呈现“中间多、两头少”的规律

D.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动,这反映了炭粒分子运动的无规则性

3.(2020北京北师大二附中高考物理模拟试卷)下列说法正确的是(　　)

A.液体分子的无规则运动称为布朗运动

B.物体温度升高,其中每个分子热运动的动能均增大

C.气体对容器的压强是大量气体分子对器壁碰撞引起的

D.气体对外做功,内能一定减少

4.(2019河北邯郸月考)核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137。碘131的半衰期约为8天,会释放β射线;铯137是铯133的同位素,半衰期约为30年,发生衰变时会辐射γ射线。下列说法正确的是(　　)

A.碘131释放的β射线由氦核组成

B.铯137衰变时辐射出的γ光子能量小于可见光光子能量

C.与铯137相比,碘131衰变更慢

D.铯133和铯137含有相同的质子数

5.(2020北京海淀高考物理模拟试卷)下列说法正确的是　(　　)

A.一个热力学系统吸收热量后,其内能一定增加

B.一个热力学系统对外做功后,其内能一定减少

C.理想气体的质量一定且体积不变,当温度升高时其压强一定增大

D.理想气体的质量一定且体积不变,当温度升高时其压强一定减小

6.(2020安徽皖江名校联盟高三联考)1897年英国物理学家约瑟夫·约翰·汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子,这是人类最早发现的基本粒子。 下列有关电子说法正确的是(　　)

A.电子的发现说明原子核是有内部结构的

B.β射线也可能是原子核外电子电离形成的电子流,它具有中等的穿透能力

C.光电效应实验中,逸出的光电子来源于金属中自由电子

D.卢瑟福的原子核式结构模型认为核外电子的轨道半径是量子化的

7.(2020广东东莞高三检测)关于近代物理学,下列说法正确的是(　　)

A.α射线、β射线和γ射线中,γ射线的电离能力最强

B.根据玻尔理论,氢原子在辐射光子的同时,轨道也在连续地减小

C.卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究,揭示了原子核的组成

D.对于某种金属,超过极限频率的入射光频率越高,所产生的光电子的最大初动能就越大

8.(2020广西南宁三中高二下段考)(多选)关于下列四幅图的叙述正确的是(　　)

A.由甲图可知,黑体温度升高时,各种波长的电磁波辐射强度都增加,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动

B.由乙图可知,a光光子的频率高于b光光子的频率

C.由丙图可知,该种元素的原子核每经过7.6天就有发生衰变

D.由丁图可知,中等大小的核的比结合能大,这些核最稳定

9.(2020江西南昌十中高三联考)如图是原子物理史上几个著名的实验,关于这些实验,下列说法正确的是(　　)

A.α粒子散射实验否定了原子结构的枣糕模型,卢瑟福经过严谨的理论推导,提出了原子的核式结构模型

B.放射线在磁场中偏转,中间没有偏转的为γ射线,电离能力最强

C.电压相同时,光照越强,光电流越大,说明遏止电压和光的强度有关

D.铀235只要俘获中子就能进行链式反应

10.(2020黑龙江大庆高二下期中)某学生利用自行车内胎、打气筒、温度传感器以及计算机等装置研究自行车内胎打气、打气结束、突然拔掉气门芯放气与放气后静置一段时间的整个过程中内能的变化情况,车胎内气体温度随时间变化的情况如图所示。可获取的信息是(　　)

A.从开始打气到打气结束的过程中由于气体对外做功,内能迅速增大

B.打气结束到拔出气门芯前由于气体对外做功,其内能缓慢减少

C.拔掉气门芯后,气体冲出对外做功,其内能急剧减少

D.放气后静置一段时间由于再次对气体做功,气体内能增大

11.(2020山东济南外国语学校高三四模)下列说法正确的是(　　)

A.原子核的质量大于组成它的核子的总质量,这个现象叫作质量亏损

B.玻尔认为,原子中电子轨道是量子化的,能量也是量子化的

C.在光电效应实验中,某金属的截止频率对应的波长为λ0,若用波长为λ(λ>λ0)的单色光照射该金属,会产生光电效应

D.爱因斯坦提出质能方程E=mc2,其中E是物体以光速c运动时的动能

12.(2020安徽黄山高三上第一次质量检测)(多选)下列说法正确的是(　　)

A.Th衰变成Pb要经过6次α衰变和4次β衰变

B.氢原子的核外电子从低轨道跃迁到高轨道的过程,原子要吸收光子,电子的动能减少,原子的电势能增大

C.发生光电效应时,光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

D.原子核的结合能越大,原子核越稳定

13.(2020山东烟台一模)一定质量的理想气体,从状态a开始,经历ab、bc、ca三个过程回到原状态,其V-T图像如图所示,其中图线ab的反向延长线过坐标原点O,图线bc平行于T轴,图线ca平行于V轴,则(　　)

A.ab过程中气体压强不变,气体从外界吸热

B.bc过程中气体体积不变,气体不吸热也不放热

C.ca过程中气体温度不变,气体从外界吸热

D.整个变化过程中气体的内能先减少后增加

14.(2020浙江台州月考)如图所示是氢原子的能级图,大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时,一共可以辐射出6种不同频率的光子,其中巴耳末系是指氢原子由高能级向n=2能级跃迁时释放的光子,则(　　)

A.6种光子中有3种属于巴耳末系

B.6种光子中波长最长的是n=4激发态跃迁到基态时产生的

C.使n=4能级的氢原子电离至少要0.85 eV的能量

D.若从n=2能级跃迁到基态释放的光子能使某金属板发生光电效应,则从n=3能级跃迁到n=2能级释放的光子也一定能使该板发生光电效应

二、非选择题(共2小题,30分)

15.(2020四川南充第一次高考适应性考试)(14分)如图所示,一长L=37 cm的导热细玻璃管AB水平放置,B端密闭,A端开口。在玻璃管内用一段长L1=25 cm的水银柱密闭一段长L2=10 cm的理想气体。已知大气压强p0=75 cmHg,气体初始温度为t1=27 ℃,热力学温度与摄氏温度间的关系为T=t+273 K。

(1)若将玻璃管绕A端沿逆时针方向缓慢旋转,当玻璃管与水平面的夹角α为多少时水银柱的下端刚好到达A端?

(2)当玻璃管转到与水平面成α角时,用一薄玻璃片将A端盖住以防止管中水银流出并对管中气体加热。当加热到温度为t2时由静止释放玻璃管并同时快速抽去玻璃片,让玻璃管做自由落体运动,下落过程中玻璃管不发生翻转,发现在玻璃管下落过程中管中的水银柱相对于玻璃管的位置不变,求t2。(玻璃管下落过程中管中气体温度不变)

16. (2020山东淄博一模)(16分)图中竖直圆筒固定不动,粗筒横截面积是细筒的4 倍,筒足够长,粗筒中 A、B两轻质活塞间封有一定质量的理想气体,气柱长L=17 cm,活塞 A的上方细筒中的水银深 h1=20 cm,粗筒中水银深h2=5 cm,两活塞与筒壁间的摩擦不计,用外力向上托住活塞 B,使之处于平衡状态。现使活塞 B 缓慢向下移动,直至水银恰好全部进入粗筒中,设在整个过程中气柱的温度不变,大气压强p0等于75 cm高水银柱产生的压强。求:

(1)水银恰好全部进入粗筒时气柱的长度;

(2)活塞B向下移动的距离。

答案全解全析

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一、选择题

1.C　居里夫妇用α粒子轰击铝箔时发现了放射性磷和中子,故A错误;玻尔的原子结构学说成功地解释了氢原子的发光现象,故B错误;爱因斯坦指出了物体的能量与它的质量的关系为E=mc2,故C正确;普朗克建立了量子理论,故D错误。

2.C　分子的质量m=M_"摩尔" /N_A ,但是由于分子之间有间隔,尤其是气体分子之间距离更大,因此分子的体积V≠V_"摩尔" /N_A ,故A错误;物体间的扩散现象主要是分子永不停息地做无规则运动引起的,故B错误;在任一温度下,气体分子的速率分布均呈现“中间多、两头少”的规律,故C正确;显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动,这反映了水分子运动的无规则性,故D错误。

3.C　布朗运动是指悬浮在液体中小颗粒的运动,不是液体分子运动,而是液体分子运动的间接反映,故A错误;温度是分子的平均动能的标志,是大量分子运动的统计规律,物体温度升高,不是每个分子热运动的动能都增大,故B错误;气体压强产生的原因是大量气体分子对器壁的持续频繁撞击,故C正确;气体对外做功,根据热力学第一定律ΔU=W+Q可知,内能不一定减小,还与热传递情况有关,故D错误。

4.D　β射线是高速电子流,选项A错误;γ光子能量大于可见光光子能量,选项B错误;与铯137相比,碘131的半衰期短,说明碘131衰变更快,选项C错误;铯137是铯133的同位素,它们的质子数相同,选项D正确。

5.C　根据热力学第一定律ΔU=Q+W知,内能由做功W和热传递Q共同决定,所以一个热力学系统吸收热量后,其内能不一定增加,同理,一个热力学系统对外做功后,其内能也不一定减少,故A、B错误;一定质量的理想气体,体积V不变,根据查理定律可知p/T为定值,当温度T升高时,压强p一定增大,故C正确,D错误。

6.C　电子的发现说明了原子是有内部结构的,无法说明原子核有内部结构,故A错误;β射线是核内中子衰变为质子时放出的电子形成的,与核外电子无关,故B错误;根据光电效应现象的定义可知光电效应实验中,逸出的光电子来源于金属中的自由电子,故C正确;玻尔理论认为电子轨道半径是量子化的,卢瑟福的原子核式结构模型认为在原子的中心有一个很小的核,叫原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间里绕着核旋转,故D错误。

7.D　α、β、γ三种射线中,γ射线的穿透本领比较强,而电离能力最强是α射线,故A错误;玻尔理论认为原子的能量是量子化的,轨道半径也是量子化的,故氢原子在辐射光子的同时,轨道不是连续地减小,故B错误;卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究,提出原子核式结构学说,故C错误;根据光电效应方程Ekm=hν-W0知,超过极限频率的入射光频率越高,所产生的光电子的最大初动能就越大,故D正确。

8.AD　由题图甲观察可知黑体温度升高时,各种波长的电磁波辐射强度都增加,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,故A正确;由题图乙可知,a光光子的频率低于b光光子的频率,故B错误;由题图丙可知,该种元素的原子核每经过7.6天就有3/4发生衰变,故C错误;由题图丁可知,中等大小的核的比结合能较大,这些核较稳定,故D正确。

9.A　卢瑟福α粒子散射实验否定了原子结构的枣糕模型,后来卢瑟福经过严谨的理论推导,提出了原子的核式结构模型,故A正确;放射线在磁场中偏转,中间没有偏转的为γ射线,穿透能力很强,电离作用很弱,故B错误;由题图可以知道,光照越强,饱和电流越大,但遏止电压是一样,说明遏止电压与光的强度无关,故C错误; 链式反应需要达到临界体积才可以,故D错误。

10.C　从开始打气到打气结束的过程是外界对车胎内气体做功,故A错误;打气结束到拔出气门芯前由于热传递车胎内气体温度下降,故B错误;拔掉气门芯后车胎内气体冲出对外界做功,气体内能急剧减少,故C正确;放气后静置一段时间由于热传递车胎内气体温度上升,故D错误。

11.B　原子核的质量小于组成它的核子的总质量,这个现象叫作质量亏损,故A错误;玻尔认为电子的轨道是量子化的,原子的能量也是量子化的,故B正确;光电效应实验中,某金属的截止频率对应的波长为λ0,根据ν=c/λ,结合光电效应发生的条件可知,若用波长为λ(λ>λ0)的单色光做该实验,其频率小于金属的截止频率,不会产生光电效应,故C错误;爱因斯坦提出的质能方程E=mc2中,E是与物体相联系的一切能量的总和,既不是单一的动能,也不是单一的核能,故D错误。

12.AB　_90^232Th衰变成_82^208Pb要经过(232"-" 208)/4=6次α衰变和n=82-(90-2×6)=4次β衰变,选项A正确;氢原子的核外电子从低轨道跃迁到高轨道的过程,原子要吸收光子,电子的动能减少,原子的电势能增大,选项B正确;由光电效应方程Ek=hν-W0可知发生光电效应时,光电子的最大初动能与入射光的频率不成正比,选项C错误;原子核的比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢靠,原子核越稳定,选项D错误。

13.A　在题图中,图线ab的反向延长线过坐标原点O,所以ab过程中气体压强不变,体积变大,气体对外做功,温度升高,内能增加,根据热力学第一定律可知,气体从外界吸热,故A正确;bc过程中气体体积不变,温度降低,体积不变,气体不对外界做功,外界也不对气体做功,温度降低内能减小,根据热力学第一定律可知,气体放热,故B错误; ca过程中气体温度不变,内能不变,体积变小,外界对气体做功,根据热力学第一定律可知,气体放热,故C错误;整个变化过程温度先升高,后降低,最后不变,所以气体的内能先增加,后减小,最后不变,故D错误。

14.C　巴耳末系是指氢原子由高能级向n=2能级跃迁时释放的光子,即6种光子中从n=4跃迁到n=2与从n=3跃迁到n=2释放的光子属于巴耳末系,即2种,故A错误;根据E=hc/λ知,n=4激发态跃迁到n=3激发态时产生光子的能量最小,波长最长,故B错误;n=4能级的氢原子具有的能量为-0.85 eV,故要使其发生电离,能量变为0,至少需要0.85 eV的能量,故C正确;从n=2能级跃迁到基态释放的光子能量为13.6 eV-3.4 eV=10.2 eV,从n=3能级跃迁到n=2能级释放的光子能量为3.4 eV-1.51 eV=1.89 eV<10.2 eV,不一定能使该金属板发生光电效应,故D错误。

二、非选择题

15.答案　(1)30°　(2)87 ℃

解析　(1)初状态气体压强p1=p0(2分)

当玻璃管与水平面的夹角为α时,根据平衡条件得

p2+ρgL1 sin α=p0(2分)

设玻璃管口横截面积为S,气体做等温变化,根据玻意耳定律得

p1L2S=p2(L-L1)S(2分)

解得α=30°(2分)

(2)由题意可知因玻璃管做自由落体运动,水银柱与玻璃管保持相对静止,水银柱处于完全失重状态,故此状态下管内气体的压强和外界大气压强相等,

即p3=p0(2分)

气体做等容变化,根据查理定律得p_2/T_1 =p_3/T_2 (2分)

解得T2=360 K,则t2=87 ℃(2分)

16.答案　(1)20 cm　(2)8 cm

解析　(1)设气体初态的压强为p1,则有p1=p0+ρgh1+ρgh2(2分)

设S为粗圆筒的横截面积,气体初态的体积V1=SL(2分)

设气体末态的压强为p2,有p2=p0+ρgh2+ρgh_1/4(2分)

设末态气柱的长度为L',气体体积为V2=SL'(2分)

由玻意耳定律得p1V1=p2V2(2分)

联立各式代入数据解得L'=20 cm(2分)

(2)活塞B下移的距离d为d=L'-L+h_1/4(2分)

代入数据解得d=8 cm(2分)