质量检测试卷二2025-2026学年物理人教版选择性必修第三册全一册

**基本信息** 2026年人教版物理选择性必修三期末检测卷，以科技前沿（钍基熔盐堆、聚变-裂变反应堆）和生活应用（胎压监测、体温枪）为情境，覆盖分子动理论、气体定律、核反应等核心知识，考查物理观念建构与科学思维能力。 **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、气体实验定律、光电效应、核衰变|结合经典模型（核式结构）与现代科技（切尔诺贝利核事故），区分单选多选梯度| |实验题|2题|油膜法测分子直径、等压气体体积-温度关系|注重科学探究（误差分析、实验操作规范），渗透理想模型法| |解答题|3题/40分|核反应能量计算、气体等温变化、汽缸热力学综合|综合应用气体定律与热力学第一定律，情境真实（空气动力软弹枪），考查科学推理与模型建构|

2026年物理人教版选择性必修第三册全一册质量检测试卷二 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．分子固定在坐标原点O处，乙分子位于r轴上，甲、乙两分子间的势能与分子间距离的关系如图中曲线所示，图中r1是分子势能为0时对应的距离，r2是分子势能最小时对应的距离。现把乙分子从r3处由静止释放，下列说法正确的是（　　） A．乙分子到达r2的位置时，其动量达到最大 B．乙分子从r3运动到r1的过程中，分子间始终表现为引力 C．乙分子从r2运动到r1的过程中，分子力对乙分子做正功 D．乙分子从r3运动到r1的过程中，动能一直增大 2．汽车行驶过程中要对轮胎气压进行实时自动监测，并对轮胎漏气和低气压进行报警，以确保行车安全。按照行业标准，夏季的标准胎压为2.4atm。某次启动汽车时，发现汽车电子系统报警，此时汽车各轮胎内气体压强如图中所示。左前轮胎内封闭气体的体积约为V，为使汽车正常行驶，用电动充气泵给左前轮充气，每秒钟充入体积为、压强为1atm的气体，充气结束后发现轮胎体积膨胀了约20%。汽车轮胎内气体可以视为理想气体，充气过程中轮胎内气体温度无变化。则用电动充气泵给左前轮充气使轮胎内气体压强达到标准压强2.4atm所需要的时间约为（　　） A．206s B．216s C．226s D．236s 3．在经典核式结构模型中，氢原子的电子围绕原子核做圆周运动。经典的电磁理论表明电子做加速运动会发射电磁波，同时电子的轨道半径逐渐减小（假设电子的每一圈运动轨道可近似视为圆周），电磁波的发射功率可表示为（拉莫尔公式）：，其中a为电子的加速度，c为真空光速，k为静电力常数，e为电子电荷量。根据经典电磁理论，在电子落到原子核上之前，下列说法正确是（　　） A．电磁波发射功率越来越小 B．电子的动能变化量大于电势能的减少量 C．电子发射的电磁波的波长越来越短 D．电子的物质波的波长越来越长 4．1986年4月26日，切尔诺贝利核电站4号机组反应堆发生爆炸，成为迄今为止世界上最严重的核泄漏事故。事故导致31人当场死亡，上万人由于放射性物质长期影响而致命或重病，其中一种放射性元素为碘131，已知碘131的半衰期为8天。下列说法正确的是（　　） A．核反应堆利用镉棒吸收中子，从而控制核反应的速度 B．200个碘131原子核经过16天后一定还有50个未衰变 C．碘131发生衰变的方程是 D．核反应堆中可能发生的链式反应属于核聚变 5．某同学利用图甲所示的电路图来研究光电效应，实验中先后用同一装置进行了两次实验。每次实验后他都将得到的光电流I与相应的电压U描绘到I—U坐标系中，如图乙所示，已知普朗克常量为h，实验中所用金属的逸出功为，则下列说法正确的是（　　） A．A光的频率大于B光的频率 B．A光和B光的光强一样大 C．若A光的频率为，则A光照射金属时的遏止电压为 D．A光照射金属时的遏止电压大于B光照射金属时的遏止电压 6．密闭容器内一定质量的理想气体经历如图所示的ab、bc、cd、da四个状态变化过程。已知bc延长线过坐标原点，ab竖直，cd水平，da和bc平行。下列说法正确的是（　　） A．ab过程中气体从外界吸收热量 B．bc过程中单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数增加 C．cd过程中气体分子数密度不断增大 D．da过程中气体压强不断减小 7．氘氚聚变的核反应方程是，反应释放的能量主要以动能的形式存在。已知核的平均核子质量比核的平均核子质量大4.46，中子、质子的质量不相等。下列说法正确的是（　　） A．聚变放出的中子使反应继续进行形成链式反应 B．发生氘氚聚变至少需要17.6的初动能 C．反应后核与的动能之比约为 D．核的比结合能比核的比结合能大4.46 8．我国自主研发的聚变-裂变混合反应堆的主体部分由“聚变堆芯”和“裂变包层”组成，“聚变堆芯”中氘、氚燃料发生可控热核聚变反应，输出大量高能中子，“裂变包层”中的在高能中子的作用下可转变为，经过两次衰变后可变成，发生裂变反应能够稳定、可控地输出巨大的能量。1个 核“捕捉”一个中子发生裂变反应，可产生两个新核X1、X2，同时产生x个中子。已知 核、 X1核、X2核和中子的质量分别为m、m1、m2和mn，光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（　　） A．“聚变堆芯”中发生的核反应方程为 B．衰变为 发生了2次β衰变 C．新核X1的比结合能小于核的比结合能 D．1个 核发生裂变反应释放的能量 9．体温枪是测量人体体温常用的仪器。当红外线照射到某体温枪的温度传感器时，发生光电效应，将光信号转化为电信号，从而显示出人体的体温。已知人的体温正常时能辐射波长为的红外线，用该红外线照射光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，如图甲所示，光电流随电压变化的图像如图乙所示，已知真空中的光速，则（　　）    A．波长的红外线在真空中的频率为 B．将图甲中的电源正负极反接，则一定不会产生电信号 C．光电子的最大初动能为0.02eV D．若人体温度升高，辐射红外线的强度增强，则光电管转换成的光电流增大 10．如图，一封闭着理想气体的绝热汽缸置于水平地面上，用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为f、g、h三部分，活塞与汽缸壁间没有摩擦。初始时弹簧处于原长，三部分中气体的温度、体积、压强均相等。现通过电阻丝对f中的气体缓慢加热，停止加热并达到稳定后（　　） A．h中的气体内能增加 B．f与g中的气体温度相等 C．f与h中的气体温度相等 D．f与h中的气体压强相等 二、实验题 11．“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验方法及步骤如下： ①向1mL的油酸中加酒精，直至总量达到400mL； ②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入100滴时，测得其体积恰好是1mL； ③先往边长为30~40cm的浅盘里倒入2cm深的水，然后将爽身粉均匀地撒在水面上； ④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油膜的形状； ⑤将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，小方格的边长为20mm，数出轮廓范围内小方格的个数N。 根据以上信息，回答下列问题： (1)根据上图可得油膜形状占据的方格数约为N=115格，由此可知油膜面积为______m2；计算出油酸分子直径为______m。（结果保留两位有效数字） (2)在实验中，认为油酸分子在水面上形成的是单分子层，这体现的物理思想方法是______。 A．等效替代法 B．类比法 C．理想模型法 D．控制变量法 (3)若某学生计算油酸分子直径的结果偏小，可能是由于______。 A．油酸未完全散开 B．油酸酒精溶液浓度计算值低于实际值 C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 D．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴 12．某实验小组使用如图所示装置探究等压情况下一定质量气体的体积与温度的关系。注射器中密封了一定质量的气体，柱塞下使用细绳悬挂一重物，整个装置置于控温箱内，控温箱内气体始终与外界相通，通过改变控温箱温度读取多组温度、体积数值，并作体积热力学温度图像。 (1)实验过程中，下列说法正确的是（　　） A．改变控温箱温度后，应等待足够长时间，温度计示数稳定后再读取空气柱体积 B．柱塞处涂抹润滑油的目的是为了减小摩擦而非密封气体 C．实验过程要保证空气柱密闭性良好 (2)若实验操作规范无错误，作出图像，如图乙所示，图像不过原点的原因是__________。 (3)改变重物质量，再次实验，得到两条直线，如下图所示，两条直线斜率分别为、，重物及柱塞质量之和分别为、，若测得柱塞横截面积为S，重力加速度为g，大气压强可表示为：__________（忽略柱塞与注射器之间的摩擦，使用题中所给字母表示）。 (4)某组员认为：若将控温箱密闭，与外界大气不相通，当控温箱内温度缓慢升高时，柱塞和重物的高度会不降反升，请问其观点是否正确？__________（选填“正确”、“不正确”） 三、解答题 13．我国钍基熔盐堆技术达到世界领先水平。反应堆中（钍核）发生衰变生成（镤核）。已知钍233核的质量为，镤233核的质量为，电子的质量为，钍233的半衰期，真空中光速为。 (1)求质量的钍233，经过时间剩余钍233的质量； (2)写出发生衰变生成的方程式，并求一个钍233核发生衰变释放的能量。 14．如图甲所示为市场上销售的某款趣味空气动力软弹枪，其结构原理如图乙所示：枪筒为直径的圆筒，初始时直径比枪筒略小的软球弹丸填充在枪口处，两个密封完好的轻质薄活塞封闭一定质量的理想气体（左侧活塞紧靠弹丸），封闭气柱的长度，压强等于外界大气压。现水平向左缓慢推动右侧活塞，当封闭气体压强足够大时，弹丸会被高压气体瞬间射出。若只考虑弹丸在枪口处所受阻力，其最大值，其他各处阻力不计，忽略弹丸的形变，整个过程封闭气体的温度保持不变，大气压强，取。 (1)试说明压缩活塞过程中，封闭气体是吸热还是放热； (2)求封闭气体的最大压强； (3)求弹丸被射出前，右侧活塞移动的最大距离。 15．如图所示，一质量，开口向下、导热性能良好的汽缸用轻绳悬吊在天花板上，用厚度不计、面积为的密封良好的活塞封闭缸中的气体，活塞的质量，此时活塞离缸底的距离，轻弹簧一端连接在活塞上，另一端固定在地面上，轻弹簧处于竖直状态，此时弹簧的压缩量为0.5cm，弹簧的劲度系数为，外界大气压恒为。环境温度为，忽略一切摩擦，重力加速度取，问： （1）要使弹簧处于原长，需要将环境温度降为多少？ （2）要使轻绳的拉力刚好为零，需要将环境温度升高为多少？ 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 A B C A C B C BD CD AD 1．A 【详解】B．当r=r2时，分子势能最小，分子力为零，当r<r2时，分子间的作用力表现为斥力，故B错误； ACD．乙分子从r3至r2的过程中，分子力表现为引力，分子力做正功，分子的势能逐渐减小，动能增大，乙分子从r2到r1的过程中，分子力表现为斥力，分子力做负功，分子势能逐渐增大，动能减少；乙分子到达r2位置时，速度最大，所以动量也最大，故A正确，CD错误。 故选A。 2．B 【详解】气体发生等温变化，由玻意耳定律有 解得 故选B。 3．C 【详解】A．根据牛顿第二定律可知电子落到原子核上之前，电子轨道半径减小，则加速度增大，根据可知电磁波发射功率越来越大，故A错误； B．根据结合动能表达式可得 电子落到原子核上之前，电子轨道半径减小，动能增大，电势能减小，由于辐射能量出去，电子总能量减小，则电子的动能变化量小于电势能的减少量，故B错误； C．电磁波发射功率越来越大，则电磁波的频率越大，波长越短，故C正确； D．电子的动能增大，则动量增大，根据可知电子的物质波的波长越来越短，故D错误。 故选C。 4．A 【详解】A．核反应堆利用镉棒吸收中子，从而控制核反应的速度，故A正确； B．半衰期是大量原子核衰变的统计结果，对少量原子核衰变不适用，故B错误； C．碘131发生衰变的过程中放出电子，根据质量数守恒和电荷数守恒可得发生衰变的方程为 故C错误； D．核反应堆中可能发生的链式反应属于核裂变，故D错误。 故选A。 5．C 【详解】D．根据图乙可知，两种光的遏止电压相同，故D错误； A．结合上述可知，两种光的遏止电压相同，由动能定理可得 可知，两次实验时，产生的光电子的最大初动能相同，根据光电效应方程有 可知，两种光的频率相等，故A错误； B．根据题图乙可知在发生光电效应时光的饱和电流大于B光的，由于，两种光的频率相等，则A光的光强较大，故B错误； C．根据动能定理有 根据光电效应方程有 解得 故C正确。 故选C。 6．B 【分析】根据理想气体状态方程 可得 因此V-T图中过原点的直线为等压线，某点与原点连线的斜率 斜率越大，压强越小，且理想气体内能仅与温度有关 【详解】A．ab是竖直线，温度不变，体积减小。理想气体内能不变 体积减小说明外界对气体做功，由热力学第一定律 得： 气体对外放热，故A错误。 B．bc延长线过原点，是等压过程，压强不变。从b到c温度降低，气体分子平均动能减小；压强不变，因此单位时间内单位面积器壁碰撞的分子数必须增加，才能维持压强不变，故B正确。 C．cd是水平线，体积不变，气体总分子数不变，因此气体分子数密度（单位体积分子数）不变，故C错误。 D．da平行于bc，其方程满足（为bc的斜率，） 整理得 由 从d到a温度增大，减小，减小，因此压强增大，即da过程气体压强不断增大，故D错误。 故选B。 7．C 【详解】A．混淆了两种反应的持续机制，核聚变是靠自身产生的热持续下去的，核裂变是靠放出的快中子减速成为慢中子之后继续轰击其它原子核。故A错误； B．初动能用来克服电势能，释放的能量来自核力锁定的核能，前者远小于后者。故B错误； C．由于释放的核能远大于初动能，所以可近似认为系统总动量为零。根据动能和动量的关系，由氦核与中子的质量大约知，动能比大约。故C正确； D．计算各自的比结合能：， 所以，。故D错误； 故选 C。 8．BD 【详解】A．核反应方程两边质量数不相等，故A错误； B．衰变为，衰变前后质量数没有变化，质子数增加了2，所以是发生了2次β衰变，故B正确； C．1个核“捕捉”一个中子发生裂变反应，可产生两个中等质量的原子核，反应后新核的比结合能都比大，故C错误； D．根据爱因斯坦质能方程 可知 故D正确。 故选BD。 9．CD 【详解】A．波长的红外线在真空中的频率为 故A错误； B．将图甲中的电源正负极反接，当反向电压小于遏止电压时，电路中仍有光电流产生，仍会产生电信号，故B错误； C．由图乙可知，遏止电压为，根据动能定理可得光电子的最大初动能 故C正确； D．若人体温度升高，辐射红外线的强度增强，单位时间从阴极逸出的光电子数增加，则光电管转换成的光电流增大，D正确。 故选CD。 10．AD 【详解】A．当电阻丝对f中的气体缓慢加热时，f中的气体内能增大，温度升高，根据理想气体状态方程可知f中的气体压强增大，会缓慢推动左边活塞，可知h的体积也被压缩压强变大，对活塞受力分析，根据平衡条件可知，弹簧弹力变大，则弹簧被压缩。与此同时弹簧对右边活塞有弹力作用，缓慢向右推动左边活塞。故活塞对h中的气体做正功，且是绝热过程，由热力学第一定律可知，h中的气体内能增加，A正确； B．未加热前，三部分中气体的温度、体积、压强均相等，当系统稳定时，活塞受力平衡，可知弹簧处于压缩状态，对左边活塞分析 则 分别对f、g内的气体分析，根据理想气体状态方程有 由题意可知，因弹簧被压缩，则，联立可得 B错误； C．在达到稳定过程中h中的气体体积变小，压强变大，f中的气体体积变大。由于稳定时弹簧保持平衡状态，故稳定时f、h中的气体压强相等，根据理想气体状态方程对h气体分析可知 联立可得 C错误； D．对弹簧、活塞及g中的气体组成的系统分析，根据平衡条件可知，f与h中的气体压强相等，D正确。 故选AD。 11．(1) (2)C (3)BD 【详解】（1）[1]由题意可知油膜形状占据的方格数约为N=115格，则油膜面积为 [2]一滴油酸酒精溶液中油酸的体积为 则油酸分子的直径为 （2）实验中把分子看作小球，认为油酸分子能够一个一个紧密排列，在水面上形成单分子层油膜，是采用了理想模型法。 故选C。 （3）A ．计算油酸分子直径的依据是。油酸未完全散开，则油膜面积的测量值偏小，使得油酸分子直径计算值偏大，故A错误； B．油酸酒精溶液浓度计算值低于实际值，则一滴溶液中纯油酸体积的计算值偏小，使得油酸分子直径计算值偏小，故B正确； C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，则油膜面积的测量值偏小，使得油酸分子直径计算值偏大，故C错误； D．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴，则导致一滴溶液体积计算值偏小，一滴溶液中纯油酸体积计算值偏小，使得油酸分子直径计算值偏小，故D正确。 故选BD。 12．(1)AC (2)未考虑橡胶塞内气体体积 (3) (4)正确 【详解】（1）A．改变温控箱温度后，应该等待足够长时间，温度计示数稳定后再读取空气柱体积，故A项正确； B．柱塞处涂抹润滑油的目的是为了密封气体保证空气柱密闭性良好，故B项错误； C．该实验过程要保证空气柱密闭性良好，故C项正确。 故选AC。 （2）设橡胶塞内气体体积为，有 整理有 所以图像不过原点原因是未考虑橡胶塞内气体体积。 （3）由上述分析可知，图像的斜率为，所以有 ， 对柱塞及重物受力分析，有 又有 解得 （4）若将控温箱密闭，当控温箱内温度升高时，假设柱塞不动，有 注射器内气体与温控箱内气体温度始终相同，结合之前的分析可知 所以有 即柱塞会上升，所以该观点正确。 13．(1)1.0×10-6 kg (2)； 【详解】（1）由题意可知，时间 即经过的时间钍233进行了3次衰变，所以剩余钍233的质量为 （2）根据质量数和电荷数守恒可知，发生衰变生成的核反应方程为     由质能方程可得一个钍233核发生衰变释放的能量为 14．(1)气体对外界放热 (2) (3)9cm 【详解】（1）整个过程温度保持不变，理想气体内能变化量 压缩气体时，外界对气体做正功，即 根据热力学第一定律 可得，即气体对外界放热。 （2）圆筒的横截面积 根据力的平衡条件可知 解得 （3）根据理想气体等温变化方程可得 解得 右侧活塞移动的最大距离 15．（1）270.75K；（2）363K 【详解】（1）设开始时缸内气体压强为，对活塞进行受力分析，根据力的平衡有 代入数据解得 设弹簧处于原长时，缸内气体压强为，对活塞进行受力分析，根据力的平衡有 解得 弹簧处于原长时活塞离缸底的距离 根据理想气体状态方程 解得 （2）当轻绳的拉力刚好为零时，设弹簧的压缩量为，对汽缸和活塞整体进行受力分析，根据力的平衡有 解得 设缸内气体压强为，对汽缸进行受力分析，根据力的平衡有 解得 轻绳的拉力刚好为零时活塞离缸底的距离 设温度升高后为，由理想气体状态方程 解得 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 $