人教版高中物理选择性必修第三册模块综合检测含答案
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模块综合检测
(本试卷满分：100分)
一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)
1．下列物理学史描述正确的是( )
A．玛丽·居里提出原子的核式结构学说
B．卢瑟福通过α粒子散射实验发现了电子
C．查德威克在原子核人工转变的实验中发现了质子
D．爱因斯坦质能方程为核能的开发利用提供了理论依据
解析：选D 卢瑟福提出原子的核式结构学说，选项A错误；汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，选项B错误；查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子，选项C错误；爱因斯坦质能方程为核能的开发利用提供了理论依据，选项D正确。
2．下列说法中错误的是( )
A．雾霾在大气中的漂移是布朗运动
B．制作晶体管、集成电路只能用单晶体
C．电场可改变液晶的光学性质
D．地球大气中氢含量少，是由于外层气体中氢分子平均速率大，更易从地球逃逸
解析：选A 雾霾在大气中的漂移是气体的流动造成的，故A错误。制作晶体管、集成电路只能用单晶体，因为单晶体具有各向异性，故B正确。液晶具有液体的流动性，又对光显示各向异性，电场可改变液晶的光学性质，故C正确。在动能一定的情况下，质量越小，速率越大；地球大气中氢含量少，是由于外层气体中氢分子平均速率大，更容易大于地球的第一宇宙速度，更易从地球逃逸，故D正确。
3．关于原子核的结合能与平均结合能，下列说法中不正确的是( )
A．原子核的结合能等于核子与核子之间结合成原子核时，核力做的功
B．原子核的结合能等于核子从原子核中分离，外力克服核力做的功
C．平均结合能是核子与核子结合成原子核时平均每个核子放出的能量
D．不同原子核的平均结合能不同，重核的平均结合能比轻核的平均结合能大
解析：选D 原子核中，核子与核子之间存在核力，要将核子从原子核中分离，需要外力克服核力做功；当自由核子结合成原子核时，核力将做正功，释放能量，故A、B正确；对某种原子核，平均每个核子的结合能称为平均结合能，不同原子核的平均结合能不同，重核的平均结合能比中等质量核的平均结合能要小，轻核的平均结合能比稍重的核的平均结合能要小，C正确，D错误。
4．液体表面张力产生的原因是( )
A．在液体的表面层，分子间距过大，分子之间斥力消失，只有引力
B．由于气体分子对表面层液体分子的吸引
C．在液体的表面层里，由于分子间距比液体内部分子间距大，分子间引力占优势
D．由于受到指向液体内部的吸引力的作用
解析：选C 在液体的表面层，分子间距比液体内部分子间距大，分子间的引力大于斥力，对外表现为引力，A错误，C正确。气体分子对表面层液体分子的吸引力非常小，可以忽略，B错误。表面张力与液面相切，D错误。
5．(2023·浙江6月选考)“玉兔二号”装有核电池，不惧漫长寒冷的月夜。核电池将
94238Pu衰变释放的核能一部分转换成电能。 94238Pu的衰变方程为 94238Pu―→92 XU＋24He，则( )
A．衰变方程中的X等于233
B．24He的穿透能力比γ射线强
C. 94238Pu比92 XU的比结合能小
D．月夜的寒冷导致 94238Pu的半衰期变大
解析：选C 根据质量数和电荷数守恒可知，衰变方程为 94238Pu―→ 92234U＋24He，即衰变方程中的X＝234，故A错误；24He是α粒子，穿透能力比γ射线弱，故B错误；比结合能越大越稳定，由于 94238Pu衰变，释放能量，变成了新核 92234U，故 92234U比 94238Pu稳定，即 94238Pu比 92234U的比结合能小，故C正确；半衰期由原子核本身决定，与温度等外部因素无关，故D错误。
6.在如图所示的光电效应现象中，光电管阴极K的极限频率为ν0，现用频率为ν(ν>ν0)的光照射在阴极上，若在A、K之间加一数值为U的反向电压时，光电流恰好为零，则下列判断错误的是( )
A．阴极材料的逸出功等于hν0
B．有光电子逸出，且光电子的最大初动能可表示为eU
C．有光电子逸出，且光电子的最大初动能可表示为hν－hν0
D．无光电子逸出，因为光电流为零 解析：选D 阴极材料的逸出功W0＝hν0，选项A正确；由于入射光的频率ν>ν0，则能发生光电效应，有光电子逸出，选项D错误；但是A、K间加的是反向电压，电子飞出后要做减速运动，当速度最大的光电子减速到A端速度为零时，光电流恰好为零，由动能定理得：－eU＝0－Ekm，则Ekm＝eU，选项B正确；由爱因斯坦光电效应方程：Ekm＝hν－W0，可得Ekm＝hν－hν0，选项C正确。 7.
玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能级示意图如图所示，一群氢原子处于n＝5的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，下列说法符合玻尔理论的是( )
A．电子轨道半径减小，电势能增大
B．氢原子跃迁时，只能激发出10种不同频率的光谱线
C．氢原子跃迁时，只能激发出6种不同频率的光谱线
D．由n＝4能级跃迁到n＝3能级时发出光子的频率最小
解析：选B 氢原子从n＝5的激发态自发地跃迁到低能级时向外辐射能量，原子能量减小，且电子轨道半径减小，由ke2r2＝mv2r，12mv2＝ke22r知，电子动能增加，所以电子电势能要减小，选项A错误；大量处于n＝5能级的氢原子向低能级跃迁辐射不同频率的光谱线条数为C52＝10，所以选项B正确，选项C错误；由n＝5能级跃迁到n＝4能级时发出光子的频率最小，选项D错误。
二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
8．太阳能量的来源是轻核的聚变，太阳中存在的主要元素是氢，核聚变反应可以看作是4个氢核(11H)结合成1个氦核同时放出2个正电子。下表中列出了部分粒子的质量取1 u＝16×10－26 kg
粒子名称 质子(p) α粒子 正电子(e) 中子(n)
质量/u 1.007 3 4.001 5 0.000 55 1.008 7
以下说法正确的是( )
A．核反应方程为411H→42He＋201e
B．4个氢核结合成1个氦核时的质量亏损约为0.026 6 kg
C．4个氢核结合成1个氦核时的质量亏损约为4.43×10－29 kg
D．聚变反应过程中释放的能量约为4.0×10－12 J
解析：选ACD 由核反应的质量数守恒及核电荷数守恒得411H→42He＋201e，故A正确；反应中的质量亏损为Δm＝4mp－mα－2me＝(4×1.007 3－4.001 5－2×0.000 55)u＝0.026 6 u＝4.43×10－29 kg，故C正确，B错误；由质能方程得ΔE＝Δmc2＝4.43×10－29×(3×108)2
J≈4.0×10－12 J，故D正确。
9．1905年，爱因斯坦把普朗克的量子化概念进一步推广，成功地解释了光电效应现象，提出了光子说。在给出的与光电效应有关的四个图像中，下列说法正确的是( )
A．图1中，当紫外线照射锌板时，发现验电器指针发生了偏转，说明锌板带正电，验电器带负电
B．图2中，从光电流与电压的关系图像中可以看出，电压相同时，光照越强，光电流越大，说明截止电压和光的强度有关
C．图3中，若电子电荷量用e表示，ν1、ν2、U1已知，由Ucν图像可求得普朗克常量的表达式为h＝eU1ν1－ν2
D．图4中，由光电子最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像可知，该金属的逸出功为E或hν0
解析：选CD 题图1中，当紫外线照射锌板时，发现验电器指针发生了偏转，说明验电器带电，发生光电效应后锌板失去电子带正电，所以验电器也带正电，A错误；题图2中，从光电流与电压的关系图像中可以看出，电压相同时，光照越强，光电流越大，说明光电流与光的强度有关，不能说明截止电压和光的强度有关，B错误；题图3中，根据Ek＝hν－W0＝eUc，解得Uc＝hνe－hνce，图线的斜率k＝he＝U1ν1－ν2，则h＝eU1ν1－ν2，C正确；题图4中，根据光电效应方程Ek＝hν－W0知，当ν＝0时，Ek＝－W0，由图像知纵轴截距为－E，所以W0＝E，即该金属的逸出功为E，图线与ν轴交点的横坐标是ν0，该金属的逸出功为hν0，D正确。
10.
如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立汽缸的活塞，使汽缸悬空而静止，设活塞与缸壁间无摩擦且可以在缸内自由移动，缸壁导热性能良好使缸内气体总能与外界大气温度相同，则下列结论中正确的是( )
A．若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些
B．若外界大气压增大，则汽缸上底面距地面的高度将减小
C．若气温升高，则汽缸上底面距地面的高度将减小
D．若气温升高，则汽缸上底面距地面的高度将增大
解析：选BD 选择汽缸和活塞为整体，那么整体所受的大气压力相互抵消，弹簧弹力与汽缸和活塞的重力平衡，若外界大气压增大，则弹簧长度不发生变化，故A错误；选择汽缸为研究对象，竖直向下受重力和大气压力pS，向上受到缸内气体向上的压力p1S，物体受三力平衡：G＋pS＝p1S，若外界大气压p增大，p1一定增大，根据理想气体的等温变化pV＝C(常数)，当压强增大时，体积一定减小，所以汽缸的上底面距地面的高度将减小，故B正确；若气温升高，缸内气体做等压变化，根据：VT＝C，当温度升高时，气体体积增大，汽缸上升，则汽缸的上底面距地面的高度将增大，故C错误，D正确。
三、非选择题(共6小题，共54分)
11．(6分)在做“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为n，又用滴管测得每N滴这种油酸酒精溶液的总体积为V，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上，测得油膜占有的小正方形个数为m。用以上字母表示油酸分子直径的大小d＝________。
解析：一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为：V′＝VNn
油膜面积为S＝ma2
又V′＝Sd，所以d＝nVma2N。
答案：nVma2N
12．(8分)某实验小组用油膜法估测油酸分子的大小，实验用油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL溶液中含有纯油酸1 mL,1 mL上述溶液有50滴，实验中用滴管向浮有痱子粉的水面中央滴入一滴油酸酒精溶液。
(1)该实验中的理想化假设是________。
A．将油膜看作单分子层油膜
B．不考虑油酸分子间的间隙
C．不考虑油酸分子间的相互作用力
D．将油酸分子看成球形
(2)实验描出油酸薄膜轮廓如图所示，已知每一个小正方形的边长为2 cm，则该油酸薄膜的面积为________m2。(结果保留1位有效数字)
(3)经计算，油酸分子的直径为________m。(结果保留1位有效数字)
(4)某学生在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验时，计算结果偏大，可能是________。
A．油酸未完全散开
B．油酸溶液浓度低于实际值
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D．求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴
解析：(1)用油膜法测量分子的直径，不考虑分子间的间隙，将油膜看成单分子层油膜，以及将油酸分子看成球形，故选A、B、D。
