综合检测 高中物理人教版选择性必修第三册（2022年）

这是一份综合检测 高中物理人教版选择性必修第三册（2022年），共10页。
综合检测(时间：90分钟　满分：100分)一、选择题Ⅰ(本题共8小题，每题4分，共32分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)1.电子是组成原子的粒子之一。下列对电子的说法正确的是(　　)A.密立根发现电子，汤姆孙最早测量出电子电荷量为1.6×10−19 CB.氢原子的电子由激发态向基态跃迁时，向外辐射光子，原子能量增加C.金属中的电子吸收光子逸出成为光电子，光电子最大初动能等于入射光子的能量D.天然放射现象中的β射线实际是高速电子流，穿透能力比α射线强2.对于一定质量的理想气体，在温度保持不变的情况下，若气体体积增大，则(　　)A.气体分子的平均动能增大B.单位时间内气体分子碰撞器壁的次数增加C.气体的压强一定减小D.气体对外做功，内能一定减少3.如图所示，用绿光照射一光电管的阴极时产生光电效应，欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大，应采取的措施是(　　)A.改用红光照射B.改用紫光照射C.增强绿光D.增大加在光电管上的正向电压4.科学家发现在月球上含有丰富的He(氦3)。它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程为HeHe→He。关于He聚变，下列表述正确的是(　　)A.聚变反应不会释放能量B.聚变反应产生了新的原子核C.聚变反应没有质量亏损D.目前核电站都采用He聚变反应发电5.下列说法正确的是(　　)A.光的波动性是光子之间相互作用的结果B.玻尔第一次将“量子”引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念C.光电效应揭示了光的粒子性，证明了光子除了能量之外还具有动量D.α射线经过置于空气中带正电验电器金属小球的上方，验电器金属箔的张角会变大6.用波长为300 nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10−19 J，已知普朗克常量为6.63×10−34 J·s，真空中的光速为3×108 m/s，能使锌产生光电效应的单色光的最低频率为(　　)A.1×1014 HzB.8×1015 HzC.2×1015 HzD.8×1014 Hz7.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，由静止开始经加速电场加速后(加速电压为U)，该粒子的德布罗意波长为(　　)A.B.C.D.8.一个静止的原子核X经α衰变放出一个α粒子并生成一个新核，α粒子的动能为E0。设衰变时产生的能量全部变成α粒子和新核的动能，则在此衰变过程中的质量亏损为(　　)A.B.C.D.二、选择题Ⅱ(本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)9.下列说法正确的是(　　)A.同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现B.在阳光照射下的教室里，眼睛看到空气中尘埃的运动就是布朗运动C.在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小D.打气筒给自行车打气时，要用力才能将空气压缩，说明空气分子之间存在着斥力10.以下有关近代物理内容的若干叙述正确的是(　　)A.紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，则当增强紫外线时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大B.质子和中子结合成新原子核一定有质量亏损，释放出能量C.有10个放射性元素的原子核，其中5个原子核发生衰变所需的时间就是该放射性元素的半衰期D.氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时氢原子的电势能减小，电子的动能增大11.正电子发射型计算机断层显像(PET)的基本原理是将放射性同位素O注入人体O在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇而湮灭，转化为一对γ光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图像。下列选项正确的是(　　)AO在人体内衰变的方程是eB.正负电子湮灭的方程是e→2γC.在PET中O的主要用途是作为示踪原子D.在PET中O的主要用途是参与人体的代谢过程【答案】ABC12.图甲为氢原子能级图，大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，用从n=4能级向n=2能级跃迁时辐射的光照射图乙所示光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，则(　　)                     甲                                                     乙A.若将滑片右移，电路中光电流增大B.若将电源反接，电路中可能有光电流产生C.若阴极K的逸出功为1.05 eV，则逸出的光电子最大初动能为2.4×10−19 JD.大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时辐射的光中只有4种光子能使阴极K发生光电效应三、非选择题(本题共4小题，共52分)13.(6分)为了测试某种安全阀在外界压强为大气压强时所能承受的最大内部压强，某同学自行设计制作了一个简易的测试装置，该装置是一个装有电加热器和温度传感器的密闭容器。测试过程可分为如下操作步骤：a.记录密闭容器内空气的初始温度t1；b.当安全阀开始漏气时，记录容器内空气的温度t2；c.用电加热器加热容器内的空气；d.将待测安全阀安装在容器盖上；e.盖紧装有安全阀的容器盖，将一定量空气密闭在容器内。(1)将每一步骤前的字母按正确的操作顺序排列：　　　　　　。 (2)若测得的温度分别为t1=27 ℃，t2=87 ℃，已知大气压强为1.0×105 Pa，则这个安全阀能承受的最大内部压强是　　　　　　。 14.(6分)如图所示，一验电器与锌板相连，用一紫外线灯照射锌板，关灯后，验电器指针保持一定偏角。(1)验电器带　　　　　　(选填“负电”或“正电”)。 (2)现用一带少量负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)使验电器指针回到零，再用光照强弱相同的黄光灯照射锌板，验电器指针无偏转。那么，若改用光照更强的红光灯照射锌板，可观察到验电器指针　　　　(选填“有”“无”或“可能”)偏转；若改用光照更弱的蓝光灯照射锌板，可观察到验电器指针　　　　(选填“有”“无”或“可能”)偏转。 15.(12分)光子的动量p与波长λ 的关系为p=。静止的原子核放出一个波长为λ的光子。已知普朗克常量为h，光在真空中传播的速度为c。(1)质量为m的反冲核的速度大小为多少?(2)反冲核运动时物质波的波长是多少?16.(14分)用速度大小为v的中子轰击静止的锂核Li)，发生核反应后生成氚核和α粒子，生成的氚核速度方向与中子的初速度方向相反，氚核与α粒子的速度之比为7∶8，中子的质量为m，质子的质量可近似看作m，光速为c。(1)写出核反应方程。(2)求氚核与α粒子的速度大小。(3)若核反应过程中放出的核能全部转化为α粒子和氚核的动能，求出质量亏损。17.(14分)中医拔罐的物理原理是利用玻璃罐内外的气压差使罐吸附在人体穴位上，进而治疗某些疾病。常见拔罐有两种，如图所示，左侧为火罐，下端开口；右侧为抽气拔罐，下端开口，上端留有抽气阀门。使用火罐时，先加热罐中气体，然后迅速按到皮肤上，自然降温后火罐内部气压低于外部大气压，使火罐紧紧吸附在皮肤上。抽气拔罐是先把罐体按在皮肤上，再通过抽气降低罐内气体压强。某次使用火罐时，罐内气体初始压强与外部大气压相同，温度为450 K，最终降到300 K，因皮肤凸起，内部气体体积变为罐容积的。若换用抽气拔罐，抽气后罐内剩余气体体积变为抽气拔罐容积的，罐内气压与火罐降温后的内部气压相同。罐内气体均可视为理想气体，忽略抽气过程中气体温度的变化。求应抽出气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值。                  参考答案1.D　汤姆孙发现电子，汤姆孙最早测量出电子电荷量为1.1×10−19 C，密立根最终测得电子电荷量为1.6×10−19 C，故选项A错误；氢原子的电子由激发态向基态跃迁时，向外辐射光子，原子能量减少，故选项B错误；光电子最大初动能等于入射光子的能量减去金属的逸出功，故选项C错误；天然放射现象中的β射线实际是高速电子流，穿透能力比α射线强，故选项D正确。2.C　温度是气体分子平均动能的标志，温度不变，故气体分子的平均动能不变，故选项A错误；根据理想气体状态方程可知，温度不变，体积增大，则气体压强一定减小，单位时间内气体分子碰撞器壁的次数减少，故选项B错误，C正确；一定质量的理想气体内能只与温度有关，温度不变内能不变，故选项D错误。3.B　红光的频率低于绿光，可能导致不能发生光电效应或者减小光电子的最大初动能，故选项A错误；紫光的频率高于绿光，改用紫光可以增大光电子逸出时的最大初动能，故选项B正确；单纯增强绿光，会增加单位时间内逸出的光电子数目，但不会改变光电子的最大初动能，故选项C错误；光电管的加速电压与光电子逸出时的最大初动能无关，故选项D错误。4.B　聚变反应时将质量较小的轻核聚变成质量较大的核，选项B正确；聚变过程会有质量亏损，要放出大量的能量，选项A、C错误；目前核电站都采用铀核的裂变反应发电，选项D错误。5.B6.D　根据光电效应方程Ek=hν−W0=h−W0，逸出功W0=hνc，可知W0=hν−Ek=h−Ek，代入数据可知νc=8×1014 Hz，故选项D正确，A、B、C错误。7.C　设粒子加速后的速度为v，根据动能定理可得qU=mv2，所以v=，由德布罗意波长公式可得λ=，选项C正确。8.D　衰变方程为HeY，衰变过程中系统动量守恒，得pHe−pY=0，动量和动能关系式为p=。设新核动能为Ek'，由动量守恒得，则Ek'=E0，衰变释放的总动能Ek总=E0+Ek'=，由质能方程得质量亏损Δm=，故选项A、B、C错误，D正确。9.AC　同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，如金刚石与石墨，故选项A正确；布朗运动是微小粒子表现出的无规则运动，肉眼不可见，故选项B错误；在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小，故选项C正确；打气筒给自行车打气时，要用力才能将空气压缩，是因为气体分子碰撞器壁产生作用力，故选项D错误。10.BD　发生光电效应时，逸出光电子的最大初动能Ek=hν−W0，最大初动能与入射光的频率有关，与强弱无关，选项A错误；根据爱因斯坦质能方程，质子和中子结合成新原子核一定有质量亏损，释放出能量，选项B正确；半衰期是统计学规律，10个放射性元素的原子核数量太少，选项C错误；氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，多余的能量以光子的形式释放出来，同时核外电子靠近原子核，静电力做正功，电势能减少，根据=m，电子绕核做圆周运动的半径变小，速度变大，动能变大，选项D正确。11.ABC　由质量数守恒和电荷数守恒知反应方程为e，选项A正确；正负电子湮灭生成两个光子，e→2γ，选项B正确；显像的原理是采集γ光子，注入人体内的O衰变放出正电子和人体内的负电子湮灭，转化为γ光子，因此O主要用途是作为示踪原子，故选项C正确，D错误。12.BC　若将滑片右移，加在光电管上的正向电压变大，光电流有可能增大，也有可能不变(光电流饱和后不再增大)，故选项A错误。若将电源反接，加在光电管上的电压变成反向电压，若电压小于遏止电压，则电路中有光电流产生，故选项B正确。从n=4能级向n=2能级跃迁时辐射的光子的能量hν=E4−E2=2.55 eV，若阴极K的逸出功为1.05 eV，则逸出的光电子最大初动能Ek=hν−W0=1.5 eV=2.4×10−19 J，故选项C正确。大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时辐射的光子有6种，但因无法确定阴极K的逸出功，所以无法确定有几种光子能使阴极K发生光电效应，故选项D错误。13.【答案】(1)d、e、a、c、b(2)1.2×105 Pa【解析】(1)将安全阀安装在容器盖上，然后密封空气，记录其初始温度t1，然后加热密封空气，待漏气时记录容器内空气的温度t2，故正确操作顺序为d、e、a、c、b。(2)已知T1=300 K，T2=360 K，p0=1.0×105 Pa，由于密封空气的体积不变，再根据查理定律可得，代入数据解得p=1.2×105 Pa。14.【答案】(1)正电(2)减小(3)无　可能【解析】(1)紫外线灯照射锌板，锌板发生光电效应，有电子从锌板逸出，锌板失去电子而带正电，与锌板相连的验电器带正电。(2)锌板带正电，用一带少量负电的金属小球与锌板接触，会使锌板上带的正电减少，验电器指针偏角将减小。(3)黄光灯照射锌板，验电器指针无偏转，说明黄光不能使锌板产生光电效应；改用红光灯照射锌板，红光的频率小于黄光的频率，红光也不能使锌板产生光电效应，验电器指针无偏转；若改用光照更弱的蓝光灯照射锌板，蓝光的频率大于黄光的频率，蓝光频率可能大于锌板的极限频率，可能使锌板发生光电效应，验电器指针可能发生偏转。15.【答案】(1)　(2)λ【解析】(1)原子核放出光子的过程中，动量守恒，设光子的速度方向为正方向根据动量守恒定律得−mv=0解得v=。(2)反冲核运动时物质波的波长λ'==λ。16.【答案】(1LiHe(2)v　v(3)【解析】(2)设中子的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得mv=−3mv1+4mv2由题意得v1∶v2=7∶8解得v1=v，v2=v。(3)氚核和α粒子的动能之和为Ek=×3m×4mmv2释放的核能为ΔE=Ek−Ekn=mv2−mv2=mv2由爱因斯坦质能方程得，质量亏损为Δm=。17.【答案】【解析】设火罐内气体初始状态参量分别为p1、T1、V1，温度降低后状态参量分别为p2、T2、V2，罐的容积为V0，由题意知p1=p0、T1=450 K、V1=V0、T2=300 K、V2=①由理想气体状态方程得②代入数据得p2=0.7p0③对于抽气罐，设初态气体状态参量分别为p3、V3，末态气体状态参量分别为p4、V4，罐的容积为V0'由题意知p3=p0、V3=V0'、p4=p2④由玻意耳定律得p0V0'=p2V4⑤联立②⑤式，代入数据得V4=V0'⑥设抽出的气体的体积为ΔV，由题意知ΔV=V4−V0'⑦故应抽出气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值为⑧联立②⑤⑦⑧式，代入数据得。⑨