综合复习四 检测 高中物理新人教版选择性必修第三册（2022年）

综合复习（四）

考试时间：90分钟；试卷分数：100分

注意事项：

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2．请将答案正确填写在答题卡上

第I卷（选择题）

一、单选题(共24分)

1．(本题3分)如图所示，金属框上阴影部分表示肥皂膜，它被棉线分割成a、b两部分.若肥皂膜的a部分用热针刺破，棉线的形状是下图中的哪一个(　　)

A． B． C． D．

2．(本题3分)关于阴极射线的性质，下列说法正确的是（  ）

A．阴极射线是电子打在玻璃管壁上产生的

B．阴极射线本质是电子

C．阴极射线在电磁场中的偏转表明阴极射线带正电

D．阴极射线的比荷比氢原子核小

3．(本题3分)氢有三种同位素，分别是氕H、氘H、氚H，则下列说法正确的是（　　）

A．它们的质子数相等

B．它们的核外电子数不相等

C．它们的核子数相等

D．它们的中子数相等

4．(本题3分)伽利略在1593年制造了世界上第一个温度计——空气温度计，如图所示，一个细长颈的球形瓶倒插在装有红色液体的槽中，细管中的液面清晰可见，如果不考虑外界大气压的变化，就能根据液面的变化测出温度的变化，则下列说法正确的是（　　）

A．该温度计的测温物质是槽中的液体

B．该温度计的测温物质是细管中的红色液体

C．该温度计的测温物质是球形瓶

D．该温度计的测温物质是球形瓶中的空气

5．(本题3分)利用金属晶格（大小约10-10m)作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子束通过电场加速后，照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样．已知电子质量为m，电荷量为e，初速度为0，加速电压为U，普朗克常量为h，则下列说法中正确的是

A．该实验说明了电子具有粒子性

B．实验中电子束的德布罗意波的波长为

C．加速电压U越大，电子的衍射现象越明显

D．若用相同动能的质子替代电子，衍射现象将更加明显

6．(本题3分)现用电子显微镜观测线度为d的某生物大分子的结构．为满足测量要求，将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为，其中．已知普朗克常量h、电子质量m和电子电荷量e，电子的初速度不计，则显微镜工作时电子的加速电压应为(    )

A． B． C． D．

7．(本题3分)已知铜的密度为ρ，摩尔质量为M，电子的电量绝对值为e，阿伏加德罗常数为NA，有一条横截面为S的铜导线中通过的电流为I，设每个铜原子贡献一个自由电子，下列说法错误的是(　　）

A．单位体积的导电的电子数为

B．单位质量的导电的电子数为

C．该导线中自由电子定向移动的平均速率为

D．该导线中自由电子定向移动的平均速率为

8．(本题3分)根据玻尔理论，下列说法正确的是（　　）

A．原子处于定态时，虽然电子做变速运动，但并不向外辐射能量

B．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，电势能的减少量等于动能的增加量

C．氢原子可以吸收小于使氢原子电离能量的任意能量的光子，因而轨道半径可以连续增大

D．电子没有确定轨道，只存在电子云

二、多选题(共16分)

9．(本题4分)关于物体内能，下列说法中正确的是（　　）

A．每一个分子的动能与分子势能的总和叫物体的内能

B．物体所有分子的动能与分子势能的总和叫物体的内能

C．一个物体，当它的机械能发生变化时，其内能也一定发生变化

D．一个物体内能的多少与它的机械能多少无关

10．(本题4分)下列说法正确的是（  ）

A．电子是原子的组成部分

B．电子电荷的精确测定最早是由密立根通过著名的“油滴实验”实现的

C．电子电荷的数值约为1.602 × 10 - 19C

D．电子质量与电荷量的比值称为电子的比荷

11．(本题4分)下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是（　　）

A．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大

B．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小

C．当分子力表现为引力时，随分子间距离增大，分子力先增大后减小，分子势能增大

D．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大

12．(本题4分)如图所示，a、b、c、d表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态，图中ad平行于横坐标轴，dc平行于纵坐标轴，ab的延长线过原点，以下说法正确的是（　　）

A．从状态d到c，气体不吸热也不放热

B．从状态c到b，气体放热

C．从状态a到d，气体对外做功

D．从状态b到a，气体吸热

第II卷（非选择题）

三、填空题(共27分)

13．(本题9分)由图所示可得出结论：质子和中子的质量之和___________（选填“大于”“小于”或“等于”）氘核的质量，氘核分解为质子和中子时要___________（选填“放出”或“吸收”）能量。

14．(本题9分)某种物质分子间作用力表达式f=-，则该物质固体分子间的平均距离大约可表示为r0=___________；当f>0时，表现分子间距离r___________（选填“>”“=”或“<”）r0。

15．(本题9分)一定量的氧气贮存在密封容器中，在T1和T2温度下其分子速率分布的情况见右表．则T1___（选填“大于”“小于”或“等于”）T2．若约10%的氧气从容器中泄漏，泄漏前后容器内温度均为T1，则在泄漏后的容器中，速率处于400~500 m/s区间的氧气分子数占总分子数的百分比___（选填“大于”“小于”或“等于”）18.6%．

四、解答题(共33分)

16．(本题8分)如图所示，开口竖直向上的细玻璃管内有一段长为的水银柱，封闭了一段长度为的气体，此时封闭气体温度为300K，水银柱的上端到管口的距离为，已知大气压强为。现把玻璃管缓慢旋转90°至水平位置保持不动，然后对玻璃管缓慢加热到水银柱刚好没流出管口，则：

(1)玻璃管旋转90°时，封闭气体的长度为多少？

(2)水银柱刚好没流出关口时i，此时玻璃中封闭气体的温度为多少K？

17．(本题7分)测得某矿石中铀、铅质量之比为，若开始时此矿石中只含有铀238，发生衰变的铀238都变成了铅206，已知铀衰变成铅的半衰期是年，求此矿石的年龄。

18．(本题9分)太阳能是人类能利用的最基本的能源，它无污染、无费用，这种能源的使用期和太阳本身寿命一样长，当太阳光照射地面时，地面上在1s内平均得到的太阳辐射能约为。太阳能热水器就是直接利用太阳能的装置，目前已经逐渐地出现在我们的生活中。

晓阳在网上下载了某型号太阳能热水器的宣传广告：

(1)晓阳家每天大约需要100kg热水，用这种热水器将这些水从25℃加热到45℃需要多长时间？

(2)与效率为80%的电热水器相比，晓阳家每天可节约多少电能？

19．(本题9分)用来喷洒农药的压缩喷雾器的结构如图所示，A的容积为7.5 L，装入药液后，药液上方空气体积为1.5 L。关闭阀门K。用打气筒B每次打进105 Pa的空气250 cm3假设整个过程温度不变，求：

(1)要使药液上方气体的压强为4×105 Pa，应打几次打气？

(2)当A中有4×105 Pa的空气后，打开阀门K可喷洒药液，直到不能喷洒时，喷雾器剩余多少体积的药液？（忽略喷管中药液产生的压强）

参考答案

1．A

【详解】

由于蒸发现象，液体表面的分子数目较少，从而表面液体分子间距大于r0，分子间表现为引力，即液体的表面张力，表面张力的作用效果是：总想使液体的表面积减小，因此若将肥皂膜的a部分用热针刺破，b部分液体由于表面张力作用，表面积缩小将细线绷紧，故呈现A所示的形状，故A正确，BCD错误。

故选A。

2．B

【详解】

ABC．阴极射线是原子受激发射出的电子流，AC错误，B正确；

D．电子带电荷量与氢原子相同，但质量是氢原子的，故阴极射线的比荷比氢原子大，D错误。

故选B。

3．A

【详解】

A．它们是氢的同位素，所以它们的质子数相等，故A正确；

B．原子的核外电子数与质子数相等，所以它们的核外电子数相等，故B错误；

C．核子数即为质子数、中子数之和，也叫质量数，所以它们的核子数不相等，故C错误；

D．左上角数字为质量数，左下角数字为质子数，所以它们的质子数相等而质量数不相等，因而其中子数不相等，故D错误。

故选A。

4．D

【详解】

细管中的红色液体是用来显示球形瓶中空气的体积随温度变化情况的，测温物体是球形瓶中封闭的空气，该温度计是利用它的热胀冷缩的性质制造的，故ABC错误，D正确。

故选D。

5．B

【详解】

实验得到了电子的衍射图样，说明电子这种实物粒子发生了衍射，说明电子具有波动性，故A错误； 有动能定理可知， ，经过电场加速后电子的速度，电子德布罗意波的波长 故B正确；由电子的德布罗意波波长公式 可知，加速电压越大，电子德布罗意波波长越短，波长越短则衍射现象越不明显，故C错误；质子与电子带电量相同，但是质子质量大于电子，动量与动能间存在关系，可知质子动量大于电子，由于，可知质子的德布罗意波波长小于电子的德布罗意波波长，波长越小则衍射越不明显，故D错误；故选B

6．D

【详解】

物质波的波长，则有，解得，由动能定理可得，解得，故选项D正确，A、B、C错误．

7．D

【详解】

A.单位体积内的电子数目为，故A正确；

B.单位质量的导电的电子数为N′=NA，故B正确；

CD.设自由电子定向移动的速率为v，根据电流I=NeSv知，故C正确，D错误．

本题选择错误的，故选D．

8．A

【详解】

A．氢原子具有的稳定能量状态称为定态，电子绕核运动，但它并不向外辐射能量，A正确；

B．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，电势能的减少量大于动能的增加量，B错误；

C．原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道的分布是不连续的，当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时原子才发射或吸收能量，所以氢原子只能吸收特定频率的光子的能量，C错误；

D．根据玻尔理论，核外电子具有量子化的确定的轨道，电子云是对电子轨道出现的几率的描述，D错误。

故选A。

9．BD

【详解】

物体内所有分子的动能与势能的总和叫物体的内能，物体的内能对单个分子而言无意义。物体的内能与其所含分子的动能与分子势能有关，与物体的动能和势能、机械能无关；物体体积减小时，分子间距离减小，但分子势能可能减小。

故选BD。

10．ABC

【详解】

A．电子是原子的组成部分，电子的发现说明原子是可以再分的，A正确；

BC．电子电荷的精确测定是由密立根通过著名的“油滴实验”做出的，其测得电子电荷的值约为1.602 × 10 - 19C，BC正确；

D．电子质量与电荷量的比值称为电子的质荷比，D错误。

故选ABC。

11．CD

【详解】

ABC．当分子力表现为引力时，分子间距离r>r0，随分子间距离的增大，分子力先增大后减小，分子势能增大，故C正确，AB错误；

D．当分子力表现为斥力时，分子间距离r<r0，随分子间距离的减小，分子力和分子势能都增大，故D正确。

故选CD。

12．BCD

【详解】

A.从状态d到c，温度不变。理想气体内能不变，但是由于压强减小，所以体积增大，对外做功，要保持内能不变，一定要吸收热量，故选项A错误；
B.气体从状态c到状态b是一个降压、降温过程，同时体积减小，外界对气体做功，而气体的内能还要减小，就一定要伴随放热，故选项B正确；
C.气体从状态a到状态d是一个等压、升温的过程，同时体积增大，所以气体要对外做功，选项C正确；
D.气体从状态b到状态a是个等容变化过程，随压强的增大，气体的温度升高，内能增大，而在这个过程中气体的体积没有变化，没有做功，气体内能的增大是因为气体吸热，故选项D正确。
故选BCD.

13．大于    吸收   

【详解】

[1][2]由图可以看出，氘核分解为质子和中子的过程中是吸收能量的，因此两个核子质量之和大于氘核的质量。

14．    <   

【详解】

[1]分子之间的作用力等于0时有

=

所以

解得。

[2]当f>0时

->0

可得

解得r＜r0。

15．大于     等于   

【详解】

分子速率分布与温度有关，温度升高，分子的平均速率增大，速率大的分子数所占比例增加，速率小的分子数所占比例减小，所以T1大于T2；泄漏前后容器内温度不变，则在泄漏后的容器中，速率处于400~500 m/s区间的氧气分子数占总分子数的百分比不变，仍为18.6%．

16．(1)；(2)

【详解】

(1)初态，，玻璃管旋转90°时，，等温变化

解得气体长度为

(2)玻璃管水平放置加热前， ，加热后，

等压变化

解得

17．年

【详解】

设开始时矿石中铀238的质量为，经过个半衰期后，剩余的铀238为，则由半衰期公式，可知已经衰变掉的铀238质量为

设这些铀衰变成铅的质量为，则有

即

得

根据题意，有，即

解得，即

年

所以此矿石的年龄约为年。

18．(1)3.9h；(2)

【详解】

(1)设为光照时间

太阳能热水器传给水的热量

因为

故，所以

(2)由

得

19．(1)18次；(2)1.5L

【详解】

(1)设原来药液上方空气体积为V，每次打入空气的体积为V0，打n次后压强由p0变为p1，以A中原有空气和n次待打入A中的全部气体为研究对象，由玻意耳定律得

解得

(2)打开阀门K，直到药液不能喷出，忽略喷管中药液产生的压强，则A容器内的气体压强应等于外界大气压强，以A中气体为研究对象，有

解得

因此A容器中剩余药液的体积为

7.5L-6L=1.5L