全一册质量检测试卷 (2)-2026-2027学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

**基本信息** 本卷为物理人教版选择性必修第三册全一册质量检测卷，以“东方超环”核聚变、医用同位素分离等科技前沿及血压测量仪等生活情境为载体，覆盖分子动理论、热力学定律、原子物理等核心知识，适配单元复习，注重物理观念与科学思维的综合考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题/46分|分子势能、核衰变、气体p-V图像等|第4题结合可控核聚变计算氘需求量，考查能量观念与科学推理| |实验题|2题|油膜法测分子直径、气体等温变化规律|第12题通过p-V图线偏差分析，培养科学探究中的证据意识| |解答题|3题/约40分|汽缸气体状态变化、血压仪气体问题、核衰变轨迹|第14题以血压测量为情境，综合应用玻意耳定律，体现科学态度与社会责任|

2026年物理人教版选择性必修第三册全一册质量检测试卷 满分：100 分 考试时间：75 分钟 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．下列说法正确的是（　　）    A．如图1所示实验表明，大量的豆粒对秤盘的频繁碰撞对秤盘产生了一个持续的均匀的压力，大气压强就是这样产生的 B．如图2所示，“饮水小鸭”“喝”完一口水后，直立起来，直立一会儿，又会慢慢俯下身去，再“喝”一口，如此循环往复，小鸭不需要外界提供能量，也能够持续工作下去 C．如图3所示，水黾可以停在水面是因为水黾的密度比水小，所以能漂浮在水面上 D．如图4所示，水在玻璃管中液面会上升是浸润现象，水在塑料笔芯中液面会下降是不浸润现象 2．南华大学核科学技术学院韦悦周教授团队在高效分离提取医用同位素方面取得突破，成功从百克级硝酸钍中分离得到可用于治疗恶性肿瘤的高纯医用同位素铅212及铋212。铋212可经历两种衰变过程，最终产生铅208，如图所示，其中①过程释放的能量约，②③过程释放的总能量约。则（　　） A．②过程属于衰变 B．③过程属于衰变 C．④过程释放的能量约为 D．铅208的比结合能小于铋212的 3．分子间存在着分子力，并且分子力做功与路径无关，因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能。如图所示为分子势能Ep随分子间距离r变化的图像，取r趋近于无穷大时Ep为零。通过功能关系可以从此图像中得到有关分子力的信息，若仅考虑这两个分子间的作用，下述说法中正确的是（　　） A．图中r1是分子间作用力为零的位置 B．假设将两个分子从r=r2处释放，它们将相互靠近 C．假设将两个分子从r=r1处释放，当r=r2时它们的加速度最大 D．假设将两个分子从r=r1处释放，当r=r2时它们的速度最大 4．我国可控核聚变技术已经走在了世界前列，“东方超环”是全超导托卡马克核聚变实验装置，又被称为“人造太阳”．其原理是让海水中大量存在氘原子和氚原子在高温高密度条件下，像太阳一样发生核聚变，为人类提供源源不断的能源．氘核（）和氚核（）结合成氦核（）时，要放出某种质量的粒子，同时释放出能量．已知氘核质量，氚核质量，氦核质量，根据爱因斯坦的质能方程可知相当于，阿伏加德罗常数，氘核的摩尔质量．若未来建设一座应用此反应的热核发电站，若该发电站的功率万千瓦，理论上该发电站一年（），大约需要多少千克的氘？（    ） A． B． C． D． 5．如图为一定质量的理想气体的压强与体积的关系图像，气体状态经历完成一次循环，状态的温度为300K，下列说法正确的是（　　） A．过程中，气体向外界放热 B．的过程中，外界对气体做功 C．的过程中，气体分子的平均动能减小 D．状态时，气体温度为100K 6．已知氘核质量为2.0141u，氚核质量为3.0161u，氦核质量为4.0026u，中子质量为1.0087u，阿伏加德罗常数NA取，氘核摩尔质量为，1u相当于931.5MeV。关于氘核与氚核聚变成氦核，下列说法正确的是（　　） A．核反应方程式为 B．氘核的比结合能比氦核的大 C．2g氘核完全参与聚变释放出能量的数量级为 D．氘核与氚核的间距达到就能发生核聚变 7．图甲为氢原子能级图，一群处于同一激发态的氢原子能发出10种频率的光，分别用这些频率的光照射图乙电路的阴极K，其中只有3种光能够发生光电效应，有一种恰能发生光电效应，电压U与光电流之间的关系如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A．阴极K材料的逸出功为10.20eV B．当滑片向右端移动时，光电流I一直增大 C．当乙图中电压表示数为零时，电流表示数一定为零 D．用三束光做杨氏双缝干涉实验，a光条纹间距最小 8．汽缸内一定质量的理想气体从状态A开始经状态B、状态C，再回到状态A，变化过程中气体的压强p随体积的倒数的图像如图所示，图中CA与横轴平行，BC与纵轴平行，BA的延长线过原点。则下列说法正确的是（　　） A．从状态A到状态B的过程中，单位时间内撞击汽缸壁单位面积上的分子数增加 B．从状态B到状态C的过程中，气体一定吸收热量 C．从状态C到状态A的过程中，气体一定吸收热量 D．气体在状态C时的温度高于在状态A时的温度 E．气体从状态A经状态B、C回到状态A过程，一定向外界放出热量 9．1885年约翰巴耳末发现一个经验公式，可以用来计算氢原子发射谱线系列中某一个谱线系所有光谱线的波长，该谱线系称之为巴耳末系，其光谱线如图所示。巴耳末公式为，其中为某一常量，为正整数。巴耳末系的光谱线在可见光范围内包含4个波长的光谱线，根据波长由大到小分别称之为、、和。其中谱线的波长约为，也是该谱线系中波长最长的谱线。用谱线所对应的光子照射金属钠，可以使得金属钠发生光电效应，并且测得光电子的最大初动能为。若已知普朗克常数为，光速，元电荷量，则下列说法正确的是（　　） A．、、、谱线所对应的光子的能量逐渐减小 B．巴耳末公式中的常数的值约为 C．谱线所对应的波长约为 D．用谱线所对应的光子照射金属钠，也可以发生光电效应，光电子的最大初动能约为0.74eV 10．下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（　　） A．图甲：原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成，而质子和中子则由更小的微粒组成 B．图乙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子 C．图丙：用中子轰击铀核使其发生聚变，链式反应会释放出巨大的核能 D．图丁：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 二、实验题 11．在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，配制的油酸酒精溶液每V1体积的溶液中纯油酸的体积为V2，用注射器和量筒测得n滴溶液的体积为V0。现把1滴该溶液滴入盛水的、表面撒有爽身粉的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用油性笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，其形状如图所示，坐标纸中正方形方格的边长为a。（用本题中的物理量符号表示） (1)每滴油酸酒精溶液的体积为________。 (2)油膜所占坐标纸的格数是71个，油膜的面积为________。 (3)根据实验数据估测出油酸分子的直径为________。 12．某实验小组利用如图所示的装置，探究一定质量的气体等温变化时遵循的规律，已知大气压强为1.0×105Pa。主要实验步骤如下： ①取下橡胶套，将压力表的指针校准到1.0的位置； ②在注射器的柱塞上均匀涂抹润滑油，然后将柱塞移至注射器适当刻度处； ③将橡胶套套在注射器下端的开口处，它和柱塞一起封闭一段空气柱； ④缓慢下压、上拉柱塞，记录多组注射器内气体的体积V及相应的压力表示数p。 (1)实验小组同学发现，当缓慢下压柱塞时，压力表示数逐渐增大。对压力表示数增大，下列分析最恰当的是（　　） A．气体分子间距逐渐变小，气体之间相互作用力逐渐变大 B．外界对气体做功，气体分子的平均动能逐渐增大 C．气体分子的密集程度增大 (2)某次测量时，压力表指针位置如图1所示，其示数为________×105Pa。 (3)实验时，某同学先缓慢下压柱塞，再缓慢上拉柱塞回到原来的位置，测出气体的压强p和体积V，作出p-V图像，如图2所示。造成下压、上拉柱塞过程的p-V图线不重合的原因可能是（　　） A．若注射器封闭不严密，则注射器内气体质量减小 B．若注射器封闭不严密，则注射器内气体质量增大 C．若注射器封闭严密，则注射器内气体温度升高 D．若注射器封闭严密，则注射器内气体温度降低 (4)该同学修正（3）中发现的问题，重新按步骤正确进行实验，测出一定温度、一定质量气体压强p和体积V的多组数据，作出的p-V图线看着像是双曲线。为通过图像直观探究p、V关系，应结合数据绘制________图像。 (5)小组中另一位同学，跳过步骤①进行实验；该同学认为，只要保证一定温度、一定质量的气体，结合实验中直接读出的压强p、体积V，绘制图线直观探究p、V关系，压力表是否校零，对p、V关系没有影响。你是否同意他的观点________？请简要说明理由________。 四、解答题 13．质量为M、半径为R的圆柱形汽缸（上端有卡扣）用活塞封闭一定质量的理想气体，如图甲所示，活塞用细线连接并悬挂在天花板上。初始时封闭气体的热力学温度为，活塞与容器上、下部的距离分别为h和2h，现让封闭气体的温度缓慢升高，气体从初始状态A经状态B到达状态C，其图像如图乙所示，已知外界大气压恒为，点O、A、C共线，活塞气密性良好，重力加速度大小为g。求： （i）理想气体在状态B的热力学温度； （ii）理想气体在状态B的压强。    14．如图所示，臂筒式血压测量仪由气囊、气压传感器、显示器等元件组成。手臂伸入臂筒中，测量过程气囊先充气增压至压迫手臂动脉血液完全不流通，再缓慢放气降压，动脉血再次流通瞬间气囊内的气压为收缩压（高压）、动脉血刚开始平稳流动瞬间气囊内的气压为舒张压（低压）。某次测量过程，实时气压显示器记录的最高压强为，收缩压为，舒张压为。已知初始时气囊体积为、囊内气压与大气压强均为，测量过程中，最高压强和收缩压时气囊体积均为，舒张压时气囊体积为。忽略气囊厚度及气体温度变化，气体视为理想气体。此次测量中，求： (1)从初始至气囊内气体达到最高压强的过程，充入气囊的气体在大气压下的体积； (2)收缩压和舒张压间隔时间内气囊排出的气体质量与剩余气体质量之比。 15．实验中观察到，静止在匀强磁场中点的原子核发生某种衰变，衰变产生的新核与发出的射线恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图，已知1、2轨迹的半径之比为7∶1，新核中质子数与中子数相等。 (1)问：原子核发生的何种衰变；磁场的方向； (2)已知质子的质量是电子的1836倍，求1、2轨迹的周期之比； (3)写出衰变方程。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C D B C C D ACE BD AD 1．D 【详解】A．大量的豆粒对秤盘的频繁碰撞对秤盘产生了一个持续的均匀的压力，气体压强就是这样产生的，大气压强是由于空气受到重力而且能流动产生的，故A错误； B．“饮水小鸭”头部饮水后不断蒸发，吸收周围空气的热量，才能使小鸭能够持续工作下去，故B错误； C．水黾可以停在水面是因为表面张力和水黾重力平衡，所以能漂浮在水面上，故C错误； D．水在玻璃管中液面会上升是浸润现象，水在塑料笔芯中液面会下降是不浸润现象，故D正确。 故选D。 2．C 【详解】AB．由核反应过程质量数守恒、电荷数守恒可知，①③过程放出，为衰变，②④过程放出，为衰变，选项AB错误。 C．两条途径最终的产物相同，则整个过程中释放的能量相同，结合题述可知，④过程释放的能量约为，C正确。 D．铋212衰变成铅208的过程向外释放能量。则铅208的比结合能大于铋212的，D错误。 故选C。 3．D 【详解】A．由图可知，两个分子在r＝r2处的分子势能最小，则此处为分子间作用力为零的位置，故A错误； BC．当分子间距离等于平衡距离时，分子间作用力为零，加速度为零，所以假设将两个分子从r＝r2处释放，它们将静止不动，故BC错误； D．分子间距离在r1~r2之间分子作用力表现为斥力，从r1到r2的过程中分子力做正功，速度增大，当分子之间的距离大于r2时，分子之间的作用力表现为引力，随着分子间距离的增大，分子力做负功，分子的速度减小，所以当r＝r2时，分子的速度最大，故D正确。 故选D。 4．B 【详解】该核反应方程式为 反应中的质量亏损为 根据质能方程 代入数据得 该发电站一年产生的电能 代入数据求得 理论上该发电站一年需要的氘的质量 代入数据解得 故选B。 5．C 【详解】AD．由图像可知，过程中气体体积不变，根据查理定律可得 代入数据解得 即温度升高，气体内能增大，根据热力学第一定律可得 其中 ， 解得 即气体从外界吸热，AD错误； B．有图像可知，的过程中，气体体积增加，气体对外界做功，B错误； C．由图象可知，的过程中，气体的压强不变，根据盖-吕萨克定律可得 解得 可知，该过程气体温度降低，分子平均动能减小，C正确。 故选C。 6．C 【详解】A．根据核反应过程质量数和电荷数守恒可知，核反应方程式为，故A错误； B．比结合能越大，原子核越稳定。氦核比氘核稳定，所以氦核的比结合能比氘核大，故B错误； C．一个氘核与一个氚核聚变反应的质量亏损为 故该聚变反应释放的能量是 2g氘核的物质的量为，含有的氘核数为个，所以2g氘核完全参与聚变释放出的能量为 数量级为，故C正确； D．氘核与氚核发生核聚变时，需要克服原子核间的库仑斥力，间距要达到左右才能发生，而不是，故D错误。 故选C。 7．D 【详解】A．一群处于同一激发态的氢原子能发出10种频率的光，说明这群氢原子处于能级，只有3种光能发生光电效应，这3种光子能量分别为13.06eV、12.75eV、12.09eV，有一种恰好能发生光电效应，说明阴极K的逸出功为12.09eV，故A错误； B．当滑片向右端移动时，光电管两端的负向电压减小，光电流I会先增大，然后光电管两端为正向电压增大，光电流I会先增大，当达到饱和电流后，I不会再变化，故B错误； C．乙图中光电管所加电压为零时，电压表的示数为零，只要光的频率大于极限频率，仍然能发生光电效应，有光电子参与导电，电流表的示数就不为零，故C错误； D．由图丙可知，a光的遏止电压最大，由 可知a光的光子能量最大，频率最大，波长最小，根据双缝干涉条纹间距公式 可知a光条纹间距最小，故D正确。 故选D。 8．ACE 【详解】A．由 可得 则由图像可知，理想气体从A到B发生等温变化，体积变小、压强变大，则由气体压强的微观解释知，单位时间内撞击到汽缸壁单位面积上的分子数增加，故A正确； B．理想气体从B到C发生等容变化，压强减小，由 可知，温度降低，故内能减小，由于气体体积未变，则气体既不对外做功，外界也不对气体做功，由热力学第一定律 可知，气体一定放出热量，故B错误； C．理想气体从C到A过程发生等压变化，体积变大，由理想气体状态方程 可知，气体发生等压变化，则气体温度升高，因气体体积增大对外界做功，且温度升高内能增加，由热力学第一定律 可知，气体一定从外界吸收热量，故C正确，D错误； E．作出整个变化过程的p-V图像如图所示 可知经过一个循环，外界对气体做正功，而从A状态最终回到A状态，气体的内能不变，则根据热力学第一定律可知，气体一定向外界放出热量，故E正确。 故选ACE。 9．BD 【详解】A．根据 可知，波长越小，频率越大，光子的能量越大，故A错误； B．根据巴耳末公式可知，越大越小，因此时，波长最大，则 解得，故B正确； C．谱线对应，代入巴耳末公式可得，故C错误； D．由 可得光子的能量为 由巴耳末公式可得的波长为 光子的能量为 根据题意可知金属钠的逸出功 因此用光子照射时光电子的最大初动能为，故D正确。 故选BD。 10．AD 【详解】A．图甲表示原子由原子核和核外电子组成，原子核由质子和中子组成，而质子和中子则由更小的微粒组成，故A正确； B．图乙为粒子散射实验装置图，卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，得出原子的核式结构模型，故B错误； C．图丙表示用中子轰击铀核使其发生裂变，故C错误； D．图丁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D正确。 故选AD。 11．(1) (2) (3) 【详解】（1）已知滴溶液的体积为，则每滴油酸酒精溶液的体积为总体积除以滴数，即。 （2）坐标纸中正方形方格的边长为，则每个方格的面积为。题目已知油膜所占坐标纸的格数是71个，故油膜的面积 （3）每滴油酸酒精溶液的体积为，溶液中纯油酸的体积占比为，则1滴溶液中含有纯油酸的体积 根据油膜法测分子直径的原理，油酸分子直径 代入，解得 12．(1)C (2)1.62/1.63/1.64 (3)AD (4)或 (5) 不同意 压力表未校零，绘制图像为一次函数，不能说明p与成正比 【详解】（1）A．体积压缩时气体分子间距减小，但由于气体稀薄，分子间距依然很大，分子间作用力可忽略，故A错误； B．下压柱塞时，外界对气体做功，缓慢变化过程中与外界有热量交换，温度保持不变，气体分子的平均动能不变，故B错误； C．缓慢下压柱塞时，气体温度不变体积减小，分子的密集程度增加，单位时间撞击在器壁上的分子数增加，压强会增大，故C正确。 故选C。 （2）根据读数的规则，最小一格为0.05，读到当前位数即可。读数为。 （3）AB．若注射器封闭不严，先下压柱塞会使气体漏出一部分，质量减少，故A正确B错误； CD．若注射器封闭严密，上拉过程中相同体积时对应的压强更小，说明上拉过程比下压的过程温度低，故C错误D正确。 故选AD （4）为了研究的方便，应使数据绘制成直线的形式，所以画或图像。 （5）[1][2]想要绘图直观的探究p、V的关系，描绘的应是图像，当未进行压力表的校准时，画出的图像会是的形式，不能说明压强p与成正比，所以这位同学的说法不正确。 13．（i）；（ii） 【详解】（i）气体从状态到为等压变化，根据盖吕萨克定理可得 解得 （ii）汽缸悬挂后处于平衡状态，有 解得 14．(1) (2) 【详解】（1）设充入气体的体积为，将初始原有气体和充入气体作为整体研究，初始状态压强为，总体积为。最高压强状态压强为，体积为，由玻意耳定律得 解得 （2）由理想气体的状态方程可知，同温同压下，理想气体质量之比等于体积之比。对收缩压时的全部气体，转换到舒张压的压强下，由玻意耳定律得 解得总体积 舒张压时气囊内剩余气体体积，因此质量比为 即排出的气体质量与剩余气体质量之比为。 15．(1)衰变，磁场垂直纸面向里 (2) (3) 【详解】（1）衰变后新核和粒子的运动方向相反，由洛伦兹力提供向心力可知，新核和粒子的电性相反，新核带正电荷，则粒子带负电荷，发生的是衰变，根据动量守恒新核和粒子的动量大小相等，方向相反，在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力 解得 电子的电荷量小于新核的电荷量，所以其运动半径大于新核的运动半径，判断出轨迹1是电子的，由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里。 （2）根据，可推出电荷量之比是 质量之比是 结合公式 可推出周期之比是 （3）新核为，衰变方程为 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $