高中物理选修三综合测试题易错题集锦(带答案)

高中物理选修三综合测试题易错题集锦
单选题
1、以下说法正确的是（）
A．密立根用摩擦起电的实验发现了电子
B．密立根用摩擦起电的实验测定了电子的电荷量
C．密立根用油滴实验发现了电子
D．密立根用油滴实验测定了电子的电荷量
答案：D
汤姆孙发现了电子，密立根用油滴实验测定了电子的电荷量。

故选D。

2、如图所示为某学习小组的同学在研究光电效应现象时，通过实验数据描绘的光电流与光电管两端电压的关系图像，已知图线甲、乙所对应的光的频率分别为ν1、ν2，逸出的光电子的最大速度之比为2：1，则下列说法正确的是（）
A．ν1:ν2=4:1
B．甲光与乙光的波长之比为1：4
C．|U1|:|U2|=2:1
D．用乙光实验，达到饱和光电流时，单位时间内到达阳极的光电子数较多
答案：D
AB．由于光电子的最大速度之比为2：1，由
E km=1
2
mv2
可得最大初动能之比为4：1，由爱因斯坦光电效应方程
E km=ℎν−W0
可知甲、乙两种光的频率之比不等于4：1，又由
c=λν
可知甲、乙两种光的波长之比不等于1：4，故AB错误；
C．因为E km=eU c，则遏止电压之比为
|U1|:|U2|=4:1
故C错误；
D．由以上分析可知乙光的频率比甲光的频率小，又由图像可知乙的饱和光电流比甲的大，则乙光的光照强度大于甲光的光照强度，所以在单位时间内照射到阴极的光子数多，从阴极表面逸出的光电子数较多，故D正确。

故选D。

3、关于光的干涉和衍射的说法，正确的是（）
A．光的干涉条件是两列波的振幅必须相等
B．光的衍射条件是光的波长要比障碍物小
C．光的干涉和衍射都能使复色光发生色散
D．光的干涉和衍射现象说明光具有粒子性
答案：C
A．光的干涉条件是两列波的频率必须相等，对振幅大小没有要求，故A错误；
B．光的衍射条件是波长比障碍物大或跟障碍物差不多，故B错误；
C．复色光发生干涉、衍射时，因为不同频率的光的条纹间距不同，故会发生色散，故C正确；
D．光的干涉和衍射现象说明光具有波动性，故D错误。

故选C。

4、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结合成原子核时释放的能量
B．原子核的结合能等于核子分开时吸收的能量
C．平均结合能是核子与核子结合成原子核时放出的能量与核子数的比值
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
答案：D
AB．原子核的结合能就是核子分开时吸收的能量，也等于核子与核子结合成原子核时释放的能量，AB正确；C．平均结合能就是结合能与核子数的比值，即平均结合能是核子与核子结合成原子核时放出的能量与核子数的比值，C正确；
D．不同原子核的平均结合能不同，重核的平均结合能比中等大小的核的平均结合能要小，轻核的平均结合能比中等大小的核的平均结合能要小，重核与轻核的平均结合能大小没有确定关系，D错误。

本题选不正确选项，故选D。

5、地面附近有一正在上升的空气团，它与外界的热交换忽略不计。

已知大气压强随高度增加而降低，则该空气团在上升过程中（不计空气团内分子间的势能）（）
A．体积减小，温度降低B．体积减小，温度不变
C．体积增大，温度降低D．体积减小，温度不变
答案：C
气团上升过程中压强减小，则气体体积膨胀，气体对外做功，气体与外界无热交换，根据热力学第一定律可知，内能减小，理想气体内能只与温度有关，因此气体温度降低，故ABD错误，C正确。

故选C。

6、下列说法中正确的是（）
A．布朗运动是液体分子的运动，且温度越高液体分子热运动的平均动能越大
B．理想气体等温膨胀时，分子平均动能不变，势能增加，因此内能增加
C．封闭一定质量气体的注射器，增大体积时需要力，是由于分子之间有引力
D．做功和热传递在改变物体的内能上是等价的
答案：D
A．布朗运动是固体小颗粒无规则运动，温度越高分子热运动的平均动能越大，故A错误；
B．理想气体等温膨胀时，分子平均动能不变，分子势能为0，因此内能不变，故B错误；
C．封闭一定质量气体的注射器，增大体积时需要力，是由于气体压强小于大气压，故C错误；
D．热力学第一定律可知，做功和热传递在改变物体的内能上是等价的，故D正确。

故选D。

7、关于黑体和黑体辐射，下列叙述不正确的是（）
A．玻尔通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一
B．黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波，不反射
C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
D．随着温度的升高，黑体各种波长的辐射强度都增加且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
答案：A
A．普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一，故A错误，符合题意；B．能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这样的物体称为黑体，故B正确，不符合题意；C．与一般材料的物体不同，黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，故C正确，不符合题意；
D．随着温度的升高，一方面，黑体各种波长的辐射强度都有增加，另一方面，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故D正确，不符合题意。

故选A。

8、两个分子间的距离发生变化引起分子势能增大，则这一过程中（）
A．一定克服分子间相互作用力做了功B．两分子间的相互作用力一定减小
C．分子间的距离一定变小D．分子间的相互作用力一定是引力
答案：A
功是能量转化的量度，分子势能增大，一定是克服分子间相互作用力做了功，但无法确定分子间的相互作用力是引力还是斥力，也就无法确定分子间距离是变大还是变小，同时也无法确定两分子间的相互作用力是增大还是减小，故A正确，BCD错误。

故选A。

多选题
9、我国古代历法中的“二十四节气”反映了古人的智慧，有人还将其写成了一首节气歌：春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连，秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。

下列与节气有关的物理现象，解释正确的是（）A．冬天里，一定质量的冰融化为同温度水的过程中，分子势能增加
B．夏天气温比春天高，忽略分子间作用力，则一定质量的大气的内能在夏天比春天大
C．夏天感觉比冬天闷热是因为夏天同温度下的大气的绝对湿度比冬天的大
D．秋天夜晚温度降低，大气的饱和汽压减小，水蒸气容易在草上形成露水
答案：ABD
A．一定质量的冰融化为同温度水的过程中，分子动能不变，此过程要吸收热量，内能增加，则分子势能增加，A正确；
B．忽略分子间作用力，气体内能只有分子总动能，温度越高，分子平均动能越大，一定质量的大气的内能越大，B正确；
C．夏天感觉比冬天闷热是因为夏天同温度下的大气的相对湿度比冬天的大，C错误；
D．饱和汽压与温度有关，温度越低，饱和汽压越小，则水蒸气容易在草上形成露水，D正确。

故选ABD。

10、热辐射是指所有物体在一定的温度下都要向外辐射电磁波的现象，辐射强度是指垂直于电磁波传播方向
上的单位面积上单位时间内所接收到的辐射能量。

在研究某一黑体辐射的实验规律时，得到了四种温度下黑
体辐射的强度与波长的关系如图。

图中横轴表示电磁波的波长，纵轴表示某种波长电磁波的辐射强度，则由
辐射强度图线可知，同一黑体在不同温度下（）
A．向外辐射同一波长的电磁波的辐射强度相同
B．辐射强度的极大值随温度升高而向短波方向移动
C．向外辐射的电磁波的总功率随温度升高而减小
D．向外辐射的电磁波的波长范围是相同的
答案：BD
A．对于同一黑体，从图中可以看出，温度越高，向外辐射同一波长的电磁波的辐射强度越大，故A错误；B．从图中可以看出，辐射强度的极大值随温度升高而向短波方向移动，故B正确；
C．从图中可以看出，随着温度的升高，各个波长的辐射强度均变大，故向外辐射的电磁波的总功率随温度升高而增大，故C错误；
D．黑体可以辐射出任何波长的电磁波，在不同温度下，向外辐射的电磁波的波长范围是相同的，故D正确。

故选BD。

11、某实验小组用完全相同的双缝干涉实验装置进行实验，仅换用频率不同的单色光a、b得到的干涉图样分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是（）
A．a光更容易发生明显的衍射现象
B．a光子的能量大于b光子的能量
C．从同一种介质射入空气发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角
D．对于同一金属，a光的截止电压小于b光的截止电压
答案：ACD
A．根据干涉条纹间距公式Δx=L
λ可得，在d、L相同的条件下，Δx与λ成正比，甲图的条纹间距大，可知a
d
光的波长较长，频率较小，根据发生明显衍射的条件可知，遇到同一障碍物，a光容易发生明显的衍射现象，选项A正确；
B．a光的频率小，根据公式E＝ℎν可得a光子的能量小于b光子的能量，选项B错误；
，a光频率较小，折射率小，则a光全反射临界角大，从同一种介质射入空气发生全反射C．根据公式n=1
sin C
时，a光的临界角大于b光的临界角，选项C正确；
D．a光的频率小，根据公式eU＝ℎν﹣W0可知对于同一金属，a光的截止电压小于b光的截止电压，选项D正确。

故选ACD。

12、关于阴极射线，下列说法正确的是（）
A．阴极射线就是稀薄气体导电的辉光放电现象
B．阴极射线是在真空管内由阴极发出的电子流
C．阴极射线是某一频率的电磁波
D．阴极射线可以直线传播，也可被电场、磁场偏转
答案：BD
AB．阴极射线是在真空管中由阴极发出的高速电子流，不是气体导电辉光放电，故A错误，B正确；
C．阴极射线是高速电子流，不是电磁波，故C错误；
D．阴极射线是在真空管中由阴极发出的电子流，可被电场、磁场偏转，也可以直线传播，D正确。

故选BD。

13、如图所示是一定质量的气体由状态A变到状态B再变到状态C的过程，A、C两点在同一条双曲线上，则此变化过程中（）
A．从A到B的过程温度升高
B．从B到C的过程温度升高
C．从A到B再到C的过程温度先降低再升高
D．A、C两点的温度相等
答案：AD
A．作出过B点的等温线如图所示，可知
T B>T A=T C
故从A到B的过程温度升高，A正确；
B．从B到C的过程温度降低，B错误；
C．从A到B再到C的过程温度先升高后降低，C错误；
D．A、C两点在同一等温线上，温度相同，D正确。

故选AD。

填空题
14、如图所示，一台四冲程内燃机，活塞在压缩冲程某段时间内移动的距离为0.1m，这段过程活塞对气体的
压力逐渐增大，其做的功相当于2×103N的恒力使活塞移动相同距离所做的功，内燃机工作时汽缸温度高于
环境温度，该过程中压缩气体传递给汽缸的热量为25J，则压缩冲程气体内能的变化量为______J。

做功冲程，燃烧后的高压气体对活塞做功，气体推动活塞移动0.1m，其做的功相当于9×103N的恒力使活塞移动相同距
离所做的功，若做功冲程气体内能减少量为930J，则该做功过程气体传递给汽缸的热量为______J。

答案： 175 30
[1][2]压缩冲程中，外界对气体做功
W1=F1s=2×103N×0.1m=200J
热传递
可得气体内能的变化量为
ΔU1=W1+Q=175J
做功冲程，气体对外界做功
W2=F2s=9×103N×0.1m=900J
气体内能的变化量为
ΔU2=−W2+Q2=−930J
解得
Q2=−30J
所以气体传递给汽缸的热量为30J。

小提示：本题考查热力学第一定律
15、“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴。

”对于诗句前一句，从物理学的角度可以理解为花朵分泌出的芳香
分子运动速度加快，说明当时周边的气温突然升高，这属于_______。

把墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜
下观察，在显微镜下能看到小炭粒在不停地做无规则运动，这属于_______。

把一块铅和一块金的接触面磨平、磨光后紧紧压在一起，若干年后发现金中有铅、铅中有金，这属于_______。

（均选填“扩散现象”或“布朗运动”）
答案：扩散现象布朗运动扩散现象
[1]诗句中“花气袭人”说明发生了扩散现象，而造成扩散加快的直接原因是“骤暖”，即气温突然升高，从物理
学的角度看就是当周围气温升高时，花香扩散加剧；
[2]布朗运动是悬浮在液体或气体中的微粒永不停息地做无规则运动，小炭粒在不停地做无规则运动，这是布
朗运动；
[3]发现金中有铅、铅中有金，这属于扩散现象，是由于两种不同物质的分子运动引起的
16、外界对系统做功W>0，系统内能增加，ΔU>0。

_______（判断对错）
答案：错误
根据热力学第一定律，一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的代数和，
公式
外界对系统做功大于零，但由于不知道系统与外界热交换的情况，无法得出内能增加的结论，故该说法错误。

解答题
17、如图所示，内径均匀的玻璃管长L=100cm，其中有一段长ℎ=15cm的水银柱把一部分空气封闭在管中。

当管开口向上竖直放置时，封闭气柱A的长度L1=30cm。

现将管以一端为轴在竖直平面内缓慢转过180°至开
口向下，之后保持竖直。

已知大气压强p0=75cmHg，整个过程温度保持不变。

（1）求玻璃管旋转到开口向下后，管内气柱A的长度。

（2）再把开口端向下缓慢插入足够深的水银槽中，直至B端气柱长L2=20cm时为止。

求此时空气柱A的长度。

答案：（1）45cm；（2）20cm
（1）设水银密度为ρ，玻璃管横截面积为S，重力加速度为g，以空气柱A为研究对象，由玻意耳定律得
(p0+ρgℎ)L1S=(p0−ρgℎ)L′1S
求得
L1′=45cm
（2）此时B端气柱的长度
L2=L−ℎ−L′1=40cm
以B端气柱为研究对象，由玻意耳定律得
p0L2S=p B L B S
其中L B=20cm
求得
P B=150cmHg
此时空气柱A的长度为L3，以空气柱A气柱为对象，由玻意耳定律得
(p0+ρgℎ)L1S=(p B−ρgℎ)L3S
求得
L3=20cm
18、简述康普顿散射的过程及结论。

答案：见解析
实验表明：光子与速度不太大的电子碰撞发生散射时，光的波长会变长或者不变，这种现象叫康普顿散射，该过程遵循能量守恒定律和动量守恒定律。