模块达标检测-【优学精讲】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册教用课件（人教版）

这是一份高中物理期末模块达标检测资料，满分100分，包含单项选择（7题28分）、多项选择（3题18分）和非选择题（5题54分），覆盖分子动理论、原子物理、热力学、电磁学等核心知识，设置油膜法测分子直径、玻意耳定律实验及综合计算题，构建知识应用与能力提升的学习支架。 资料特色突出，融合核心素养，以“嫦娥五号”核电池、航天服气压等真实情境承载物理观念，通过α粒子散射、氢原子能级跃迁等问题培养科学思维，实验题注重操作与数据处理提升科学探究能力，体现科技与社会联系渗透科学态度与责任。能帮助学生巩固知识体系，提升综合应用能力，为教师期末教学评估提供有效参考。

模块达标检测 （满分：100分） 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四 个备选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 关于布朗运动，下列说法正确的是（　　） A. 布朗运动是液体分子的无规则运动 B. 液体温度越高，液体中悬浮微粒的布朗运动越剧烈 C. 在液体中的悬浮颗粒只要大于某一尺寸，都会发生布朗运动 D. 液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子永不停息地做无规则运动 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 物理·选择性必修第三册 解析：布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动，故A错误；液体温度 越高，分子热运动越激烈，液体中悬浮微粒的布朗运动越剧烈，故B正 确；悬浮颗粒大于一定尺寸后，它的运动就不再是布朗运动，故C错误； 液体中悬浮微粒的布朗运动间接反映了液体分子永不停息地做无规则运 动，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·选择性必修第三册 2. 下列物理史实中说法正确的是（　　） A. 玻尔根据光的波粒二象性，大胆提出假设，实物粒子也具有波动性 B. 根据爱因斯坦的“光子说”可知，光的波长越长，光子的能量越大 C. 卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型 D. 贝克勒尔发现的天然放射现象，说明原子有复杂结构 解析：德布罗意认为实物粒子也具有波动性，A项错误；光的波长越长，频率越小，则光子的能量越小，B项错误；卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，C项正确；贝克勒尔发现的天然放射现象，说明原子核有复杂的结构，D项错误。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·选择性必修第三册 3. 玻璃吹制术是一种有着悠久历史的技术。在吹制工艺品时，吹制主人手 持一条空心铁管，一端从熔炉中蘸取熔化的玻璃液，再从另一端的吹嘴向 里吹气，形成料泡。下列说法正确的是（　　） A. 玻璃熔化时有固定的熔点 B. 玻璃溶液对铁管是浸润的 C. 玻璃沿不同方向的导热性能不同 D. 料泡表面张力的方向指向料泡的中心 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·选择性必修第三册 解析：玻璃是非晶体，没有固定的熔点，物理性质表现为各向同性，则玻璃沿不同方向的导热性能相同，故A、C错误；空心铁管能够蘸取熔化的玻璃液，说明玻璃溶液对铁管是浸润的，故B正确；表面张力的方向沿表面的切线方向，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·选择性必修第三册 4. “嫦娥五号”中有一块“核电池”，在月夜期间提供电能的同时还能提 供一定能量用于舱内温度控制。“核电池”利用了Pu的衰变，衰变方 程为XY，下列说法正确的是（　　） A. X比Pu的中子数少4个 BPu在月球上和在地球上半衰期相同 C. 一个Pu衰变为X释放的核能为（mPu－mX）c2 DPu发生的是α衰变，α射线具有极强的穿透能力，可用于金属探伤 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·选择性必修第三册 解析：　根据质量数守恒与电荷数守恒可知238＝234＋n，94＝m＋2，解 得m＝92，n＝4Pu的衰变方程为PuUHe，易知发生的是α 衰变X比Pu的中子数少2个，故A错误；半衰期与环境条件无关， 不会受到阳光、温度、电磁场等环境因素的影响，所以Pu在月球上和 在地球上半衰期相同，故B正确；此核反应过程中的质量亏损等于反应前 后质量的差，为Δm＝mPu－mX－mα。释放的核能为ΔE＝（mPu－mX－mα） c2，故C错误；α射线的穿透能力较差，不能用于金属探伤，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·选择性必修第三册 5. 卢瑟福α粒子散射实验中，金箔中的原子核可以认为是静止不动的点电 荷。如图所示，某次实验中，高速运动的α粒子被位于O点的金原子核散 射，实线表示α粒子运动的轨迹，M和N为轨迹上的两点，N点比M点离核 远，则（　　） A. α粒子在M点的加速度比在N点的小 B. α粒子在M点的速度比在N点的小 C. α粒子在M点的电势能比在N点的小 D. α粒子从M点运动到N点，静电力对它做负功 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·选择性必修第三册 解析：　根据F＝k，离金原子核越近，库仑力越大，所以α粒子在M点 受库仑力大，加速度大，A错误；α粒子靠近金原子核时，斥力做负功，电 势能增大，动能减小，离原子核越近，电势能越大，动能越小，所以α粒 子在M点的电势能比在N点的大，α粒子在M点的动能比在N点的小，α粒子 在M点的速度比在N点的小，B正确，C错误；α粒子从M点运动到N点，速 度增大，根据动能定理可知，静电力对它做正功，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·选择性必修第三册 6. 氢原子的能级示意图如图所示，一群处于n＝4能级的氢原子，在向较低 能级跃迁的过程中能向外发出几种频率的光子，用这些光照射逸出功为 2.49 eV的金属钠有几种能使其产生光电效应（　　） A. 6、3 B. 6、4 C. 4、3 D. 4、4 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·选择性必修第三册 解析：一群氢原子处于n＝4激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外放出光子，可以释放＝6种不同能量的光子，从n＝4跃迁到n＝1，辐射的光子能量为12.75 eV，从n＝4跃迁到n＝2，辐射的光子能量为2.55 eV，由n＝4跃迁到n＝3，辐射的光子能量为0.66 eV，从n＝3跃迁到n＝1，辐射的光子能量为12.09 eV，从n＝3跃迁到n＝2，辐射的光子能量为1.89 eV，由n＝2跃迁到n＝1，辐射的光子能量为10.2 eV，可见有4种光子能量大于金属钠的逸出功，所以有4种频率的光能使金属钠产生光电效应，故B正确，A、C、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·选择性必修第三册 7. 一定质量的理想气体经过一系列过程，如图所示，下列说法中正确的是 （　　） A. a→b过程中，气体体积减小，压强减小 B. b→c过程中，气体压强不变，体积增大 C. c→a过程中，气体压强增大，体积减小 D. c→a过程中，气体内能增大，体积不变 解析：　a→b过程中，温度不变，压强减小，根据pV＝C可知体积变 大，A错误；b→c过程中，压强不变，温度降低，根据＝C可知体积减 小，B错误；c→a过程中，p-T图像为过坐标原点的倾斜直线，所以体积不 变，温度升高，压强增大，内能增大，C错误，D正确。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·选择性必修第三册 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四 个备选项中，至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得6分，选对但 不全的得3分，有选错的得0分） 8. 三束单色光1、2和3的波长分别为λ1、λ2和λ3（λ1＞λ2＞λ3）。分别用这 三束光照射同一种金属。已知用光束2照射时，恰能产生光电子。下列说 法正确的是（　　） A. 用光束1照射时，能产生光电子 B. 用光束3照射时，能产生光电子 C. 用光束2照射时，光越强，单位时间内产生的光电子数目越多 D. 用光束2照射时，光越强，产生的光电子的最大初动能越大 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·选择性必修第三册 解析：三束单色光的波长关系为λ1＞λ2＞λ3，则频率关系为ν3＞ν2＞ν1，用光束2照射时，恰能发生光电效应，放出光电子，所以用光束1照射时，不能产生光电子，用光束3照射时，能产生光电子，A错误，B正确；由光电效应规律可知，用光束2照射时，光越强，单位时间内产生的光电子数目越多，C正确；光电子的最大初动能与光的强度无关，只与光的频率有关，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·选择性必修第三册 9. 为适应太空环境，去太空执行任务的航天员都要穿上航天服，假如在地 面上航天服内气压为1 atm，气体体积为2 L，到达太空后由于外部气压 低，航天服急剧膨胀，内部气体体积变为4 L，使航天服达到最大体积，假 设航天服内气体可视为理想气体且温度不变，将航天服视为封闭系统，则 （　　） A. 由地面到太空过程中航天服内气体分子平均动能减小 B. 由地面到太空过程中航天服内气体分子的数密度减小 C. 由地面到太空过程中航天服内气体放热 D. 若开启航天服生命保障系统向航天服内充气，使航天服内的气压缓慢 达到0.9 atm，则需补充1 atm的等温气体1.6 L √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·选择性必修第三册 解析：航天服内气体温度不变，气体分子平均动能不变，选项A错误；航天服内气体质量不变，分子数不变，体积膨胀，则单位体积内的分子数减少，即航天服内气体分子的数密度减小，选项B正确；航天服内气体因为体积膨胀对外做功，而航天服内气体温度不变，即内能不变，由热力学第一定律可知气体吸热，选项C错误；设需补充1 atm气体V'后，气压达到p3＝0.9 atm，取航天服内原有气体和充入的气体为研究对象，由玻意耳定律得p1（V1＋V'）＝p3V2，解得V'＝1.6 L，选项D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·选择性必修第三册 10. 已知Rn的半衰期为3.82天，经一系列衰变放出一些射线后最后变成 稳定的Pb。此过程中释放的射线垂直磁场方向射入匀强磁场时的偏转 情况如图所示。下列说法正确的是（　　） A. Rn衰变生成Pb的过程要经过4次α衰变和4次β衰变 BRn比Pb多12个中子 C. C射线是一种带负电的粒子，可以穿透几米厚的混凝土 D. 升高环境温度、增大压强可能使Rn的半衰期变为4天 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·选择性必修第三册 解析：　设Rn衰变生成Pb的过程要经过x次α衰变和y次β衰变， 则Rn→He＋ePb，由质量数守恒和电荷数守恒有222＝4x＋ 206，86＝2x－y＋82，联立解得x＝4，y＝4，所以要经过4次α衰变和4次β 衰变，A正确Rn有136个中子Pb有124个中子，所以Rn比 Pb多12个中子，B正确；根据C射线的运动轨迹和左手定则，可以判断 C射线带负电，为β射线，其穿透能力较强，能穿透几毫米厚的铝板，但不 能穿透几米厚的混凝土，C错误；原子核的半衰期只与原子核本身有关， 与其所处的环境无关，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·选择性必修第三册 三、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. （8分）用油膜法估测油酸分子直径的实验，实验步骤如下： A. 先向1 mL的油酸中加入酒精至10 mL，得到溶液a，再取1 mL溶液a并向 其中加入酒精至500 mL得溶液b； B. 用注射器吸取溶液b，一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入80滴时，量得 其体积为1 mL； C. 在浅水盘水面上均匀撒一些痱子粉，用注射器向水 面滴入1滴溶液b； D. 待油膜形状稳定后，将一玻璃板放在浅水盘上，在 玻璃板上描出油膜边界，将画有轮廓的玻璃板放在坐 标纸上，如图所示。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·选择性必修第三册 请回答下列问题： （1）一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为 mL； 解析：一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为 2.5×10－6　 V＝×× mL＝2.5×10－6 mL。 （2）已知图中正方形小格的边长为1 cm，则油膜的面积为 cm2； 80 解析：按照超过半格算一格，不足半格舍去的原则可得油膜面积为S＝ 80×1×1 cm2＝80 cm2。 （3）估算油酸分子的直径约为 m。（结果保留2位有 效数字） 3.1×10－10 解析： 油酸分子的直径是D＝＝ cm≈3.1×10－10 m。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·选择性必修第三册 12. （10分）某同学通过如图甲所示的实验装置，利用玻意耳定律来测定 一颗形状不规则的石块的体积。实验步骤如下： ①将石块装进注射器，插入柱塞，再将注射器通过软管与传感器a连接； ②移动柱塞，通过柱塞所在位置对应的刻度读取多组封闭在注射器内的气 体体积V，同时记录对应的传感器数据； ③建立直角坐标系，处理实验数据。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·选择性必修第三册 （1）在实验操作中，下列说法正确的是 ⁠。 A. 图甲中，传感器a为压强传感器 B. 在步骤①中，将注射器与传感器a连接前，应把注射器柱塞移至针筒底 部 C. 操作中，不可用手握住注射器封闭气体部分，是为了保持封闭气体的温 度不变 D. 若实验过程中不慎将柱塞拔出针筒，应立即将柱塞插入针筒继续实验 AC 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·选择性必修第三册 解析：封闭在注射器内的气体发生等温变化，从注射器的刻度上可以读出体积，因此传感器a应为压强传感器，A正确；在步骤①中，将注射器与传感器a连接前，应使注射器封住一定质量的气体，因此不必将柱塞移至针筒底部，B错误；操作中，不可用手握住注射器封闭气体部分，是为了保持封闭气体的温度不变，C正确；若实验过程中不慎将柱塞拔出针筒，气体的质量发生变化，则所得数据全部作废，应重新做实验，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·选择性必修第三册 （2）为了在坐标系中获得直线图像，若取纵轴为V，则横轴 为 　　。 解析：为使作出的图像为一条直线，根据玻意耳定律pV＝C（常量），可知横轴应为。 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·选择性必修第三册 （3）选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得到的图像如图乙所 示，若不考虑传感器和注射器连接处的软管容积带来的误差，则石块的体 积为 ；若考虑该误差影响，测得软管容积为V0，则石块的体积为 ⁠ ⁠。 b b ＋V0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·选择性必修第三册 解析：设石块体积为V1，若忽略软管容积，对一定质量的气体，温度不变时，根据玻意耳定律可得p（V－V1）＝C，整理得V＝＋V1，由此可得V1＝b；若软管的容积V0不能忽略，则根据玻意耳定律可得p（V＋V0－V1）＝C，整理得V＝＋V1－V0，可知V1－V0＝b，故V1＝b＋V0。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·选择性必修第三册 13. （10分）图甲、图乙分别是研究光电效应的实验电路和氢原子的能级 示意图。现用等离子态的氢气（即电离态，n＝∞）向低能级跃迁时所发 出的光照射光电管的阴极K，测得电压表的示数是20 V。已知光电管阴极 材料的逸出功是3.6 eV，普朗克常数h＝6.63×10－34 J·s。求：（e＝ 1.6×10－19 C，c＝3×108 m/s，结果均保留两位有效数字） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·选择性必修第三册 （1）氢气发光的最短波长； 答案：9.1×10－8 m　 解析：当光子的能量最大时，其频率最大，波长最短，根据跃迁公式 Emax＝E∞－E1＝0－（－13.6 eV）＝13.6 eV 又Emax＝h 解得最短波长λ＝9.1×10－8 m。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·选择性必修第三册 （2）该光电管阴极材料发生光电效应的极限波长； 答案：3.5×10－7 m　 解析：根据逸出功W0＝hν0＝，解得λ0＝3.5×10－7 m。 （3）光电子到达阳极A的最大动能为多少电子伏特。 答案：30 eV 解析：由图甲可知，电压表的示数U＝20 V为正向电压，根据动能定理可得 eU＝Ek－Ekm，又Ekm＝hν－W0，得Ek＝eU＋hν－W0 ＝20 eV＋13.6 eV－3.6 eV＝30 eV。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·选择性必修第三册 14. （12分）在一个密闭容器中用活塞封闭了一定质量的理想气体，其p-V 图像如图所示，a、b、c三个点代表该封闭气体的三个不同状态。封闭气体 由状态a经过等容变化到状态b，再由状态b经过等压变化到状态c，a、b、c 三个状态对应的热力学温度分别是Ta、Tb、Tc，已知在此过程中气体从外界 吸收热量Q。求： （1）热力学温度Ta与Tc之比； 答案：　 解析：对状态a和状态c，根据理想气体状态方程＝C，有＝ 解得＝。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·选择性必修第三册 （2）封闭气体从状态a直接到状态c的内能变化。 答案：Q－3p0V0 解析：从状态a直接到状态c，气体对外做的功为 图线与V轴围成的面积，则 W＝＝3p0V0 由热力学第一定律可得 ΔU＝Q＋（－W）＝Q－3p0V0。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·选择性必修第三册 15. （14分）小汽车正常行驶时，胎压需要稳定在220 kPa至280 kPa之间。 在冬季，某室内停车场温度为7 ℃，此时汽车仪表盘显示左前轮胎压为252 kPa。若将轮胎内气体视为理想气体，热力学温度T与摄氏温度t之间的数量 关系为T＝t＋273 K，忽略轮胎体积的变化。 （1）若室外温度为－23 ℃，司机将车停在室外足够长时间后，通过计算 说明胎压是否符合正常行驶要求（假设轮胎不漏气）； 答案：符合正常行驶要求　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·选择性必修第三册 解析：已知室内温度T1＝（7＋273）K＝280 K，在室内左前轮胎压p1 ＝252 kPa，室外温度T2＝（－23＋273）K＝250 K① 轮胎内气体发生等容变化，由查理定律有 ＝ ② 联立①②解得 p2＝225 kPa③ 可知胎压p2处于220 kPa至280 kPa之间，符合正常行驶要求。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·选择性必修第三册 （2）汽车行驶一段时间后，发现仪表盘显示左前轮胎压为230 kPa，此时 轮胎内气体温度为－13 ℃，请判断轮胎是否漏气，如果漏气，求剩余气体 与原来气体的质量之比。 答案：是　115∶117 解析：汽车行驶一段时间后温度T3＝（－13＋273）K＝260 K，左前轮胎压 p3＝230 kPa④ 设轮胎容积为V0，假设轮胎未漏气，在满足温度和压强的情况下气体体积 为V3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·选择性必修第三册 根据理想气体状态方程有＝ ⑤ 代入数据解得未漏气时气体体积 V3＝V0＞V0 ⑥ 故轮胎发生了漏气 剩余气体与原气体的质量之比 ＝ ⑦ 联立⑥⑦可解得＝。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·选择性必修第三册 $