质量检测试卷四 -2025-2026学年高中物理人教版选择性必修第一册

**基本信息** 2026年人教版物理选择性必修三期末检测卷，聚焦原子物理、热力学、光学核心模块，通过钍基熔盐堆、硼中子俘获疗法等科技情境，融合物理观念与科学思维，适配期末综合能力评估。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10/46|玻尔模型、光电效应、气体实验定律|第5题以钍基熔盐堆为情境考查核反应方程，体现科技前沿与科学态度| |实验题|2/14|气体等温变化、油膜法估分子大小|12题油膜法实验设计误差分析选项，强化科学探究能力| |解答题|3/40|核反应能量计算、汽缸气体状态分析|13题结合硼中子俘获疗法，综合考查能量观念与科学推理，贴近真题命题趋势|

2026年物理人教版选择性必修第三册全一册质量检测试卷四 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．许多物理学家的科学发现和科学方法推动了物理学的发展。下列科学发现中能量子起主要作用的是（    ） A．爱因斯坦的质能方程 B．卢瑟福的原子核式结构模型 C．玻尔的原子能级结构 D．德布罗意提出的德布罗意波 2．下列说法中正确的是（　　） A．黑体会吸收射向它的各种波长的电磁波，而不向外辐射电磁波 B．经典电磁理论无法解释原子的稳定性，但可以解释原子光谱的分立特征 C．释放核能的核反应，生成物的结合能减小 D．人工放射性同位素的半衰期一般比天然放射性物质的半衰期短得多 3．如图所示，图甲为氢原子能级图，大量处于激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子。其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙。下列说法正确的是（　　）    A．用能量为的光子照射，可使处于基态的氢原子电离 B．阴极K金属的逸出功为 C．光电子最大初动能与入射光的频率成正比 D．一个处于能级的氢原子向基态跃迁时，能放出3种不同频率的光 4．下列四幅图涉及不同的物理知识，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．图甲，卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子 B．图乙，1为射线，它的电离能力较弱，可用于消除静电 C．图丙，处于基态的氢原子可吸收能量为的光子发生跃迁 D．图丁，汤姆孙通过电子的发现，揭示了原子还可以再分 5．目前，中国已建成2MW液态燃料钍基熔盐实验堆。该反应堆采用熔盐状态的钍-232作为增殖燃料，在热中子堆中把钍232转化为另外一种核燃料铀233，然后把铀233分离出来返回堆中循环使用。反应堆工作原理如图所示，钍232（）吸收一个中子后会变成钍233，钍233不稳定，会经历β衰变成为镁233（），将再次经历β衰变成为铀233（），成为新的增殖铀燃料。下列说法正确的是（　　） A．比多2个中子 B．钍233的比结合能大于铀233的比结合能 C．变成的核反应方程式为 D．铀233的裂变方程可能为 6．如图甲所示，分别用a、b两种可见光照射光电管的K极，得到光电流与光电管两极之间的电压关系如图乙所示，图丙为氢原子的能级图。依据波尔原子模型理论，若取无穷远处为零电势点，氢原子的电势能可表示为（静电力常量，元电荷，两电荷之间的距离），则（　　） A．滑动变阻器滑片向右移动时光电流不为零且保持不变 B．处于第2能级时，氢原子电子绕核运动的动能为 C．当电压U的值介于和之间，此时只有a光照射时才发生光电效应 D．氢原子吸收能量，电子速率增大为绕核速率的倍时，可成为自由电子 7．如图所示，水平面上有一半径为R的透明均质球，下半球内竖直中心轴上有a、b两种单色灯（可视为点光源，都发可见光），发现从两个光源照射到上半球面的光恰好全部都能发生折射（不考虑光线在球内反射后的折射），则下列说法中正确的是（    ） A．a光光子动量小于b光光子动量 B．a光的在透明介质球中的折射率为 C．若发出b光的某光源高速靠近探测器，探测器接受到的b光频率可能与a光相同 D．若b光是氢原子从能级跃迁到能级时发出的，a光可能是氢原子从能级跃迁到能级时发出的 8．下列说法正确的是（    ） A．光敏电阻随着光照的增强，载流子减少，导电性变差 B．在LC振荡电路中，放电完毕的瞬间磁场能全部转化为电场能 C．“遥知不是雪，为有暗香来”，“暗香来”是分子的扩散运动造成的 D．食盐被灼烧时发出的光主要是由食盐蒸气中钠原子的能级跃迁而造成的 9．如图所示，导热汽缸开口向上，用光滑轻质活塞封闭一定量的理想气体。细绳连接质量为的重物跨过定滑轮与活塞相连。初始时环境温度为，钩码静止，气体处于状态1。环境温度缓慢上升至，钩码缓慢下降后静止，气体处于状态2。此过程气体吸收热量为。重力加速度大小为，外界大气压强不变。由状态1到状态2的过程，下列说法正确的是（　　） A．气体压强不变，内能增加 B．气体内能的变化量为 C．分子热运动的平均速率增大，气体分子单位时间内撞击单位面积器壁的次数增加 D．分子热运动的平均速率增大，气体分子单位时间内撞击单位面积器壁的次数减少 10．1885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 二、实验题 11．如图1所示是“用传感器探究气体等温变化的规律”的实验装置，研究对象是注射器中的空气柱。移动活塞，多次记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，并将数据标在坐标系上，如图2。实验中，连接注射器与压强传感器之间的塑料管内的气体体积不可忽略，由上述实验结果可知______（保留2位有效数字）。 12．某实验小组做用油膜法估算分子大小的实验时，操作如下： ①向浅水盘中倒入清水，在水面上均匀地撒一层痱子粉； ②将浓度为的油酸酒精溶液滴一滴在浅水盘中央，如图1所示； ③待水面稳定后，画出油膜的形状如图2所示。 已知正方形小方格的边长为L、边缘轮廓所围成的正方形小方格数为136，n滴油酸酒精溶液的总体积为V。 (1)需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是________。 (2)一滴溶液中纯油酸的体积为________，油酸分子的直径为________。 (3)在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果偏小，可能是由于________。 A．水面上爽身粉撒得较多，油酸膜没有充分展开 B．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 C．求每滴油酸酒精溶液的体积时，溶液的滴数多记了2滴 D．油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多 三、解答题 13．硼中子俘获疗法是肿瘤治疗的新技术，其原理是进入癌细胞内的硼核吸收慢中子，转变成锂核和粒子，释放出光子。已知光子的能量为，硼核的比结合能为，锂核的比结合能为，粒子的比结合能为，普朗克常量为，真空中光速为。 (1)写出核反应方程； (2)求光子的波长； (3)求核反应放出的总能量及亏损的质量。 14．如图所示为一空腔呈猫爪形状且导热性能良好的球形容器，晓萌同学为了测量它的容积，在容器上竖直插入一根两端开口且粗细均匀的玻璃管，密封好接口。玻璃管内部横截面积为S，用一长为h的液柱封闭气体，此时管内气柱长为，外界的温度为。当外界温度缓慢升高到时，管内气柱长度变为，液体未溢出。已知液体的密度为，重力加速度为g，大气压强为，求： （1）温度为时封闭气体的压强p； （2）容器的容积V； （3）外界的温度从变化到过程中，气体对外界所做功W。 15．如图所示，一竖直放置的绝热圆柱形汽缸上端开口，其顶端有一卡环，两个活塞M、N将两部分理想气体A、B封闭在汽缸内，两部分气体的温度均为t0=27℃，其中活塞M为导热活塞，活塞N为绝热活塞。活塞M距卡环的距离为0.5L，两活塞的间距为L，活塞N距汽缸底的距离为3L。汽缸的横截面积为S，其底部有一体积很小的加热装置，其体积可忽略不计。现用加热装置缓慢加热气体B，使其温度升高，已知外界大气压为p0，环境温度为27℃且保持不变，重力加速度大小为g，两活塞的厚度、质量及活塞与汽缸之间的摩擦均可忽略不计，两活塞始终在水平方向上。求： (1)当气体B温度达到57℃时活塞M距汽缸底的距离d1； (2)当气体B温度达到127℃时活塞N距汽缸底的距离d2。 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 《2026年6月9日高中物理作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D B D C D C CD AD BD 1．C 【详解】A．质能方程为，主要用来解释核反应中的质量亏损和计算高能物理中粒子的能量，描述的是质量与能量间的关系，故A错误； B．卢瑟福的原子核式结构模型描述的是原子内部的结构，与能量子无关，故B错误； C．玻尔的原子能级结构描述的是核外电子只能在特定轨道上运动，表明电子的能量是量子化的，故C正确； D．德布罗意波主要描述的是实物粒子也具有波动性，故D错误。 故选C。 2．D 【详解】A．黑体会吸收射向它的各种波长的电磁波而不发生反射，会向外辐射电磁波，故A错误； B．经典电磁理论无法解释原子的稳定性，也无法解释原子光谱的分立特征，故B错误； C．释放核能的核反应，生成物的结合能增大，故C错误； D．人工放射性同位素的半衰期一般比天然放射性物质的半衰期短得多，故D正确。 故选D。 3．B 【详解】A．根据电离条件可知，要使处于基态的氢原子电离，需用能量大于或等于13.6eV的子照射，则用能量为的光子照射，不可使处于基态的氢原子电离，故A错误； B．大量处于能级的氢原子向基态跃迁时，发出频率最高的光子对应到的跃迁，频率最高光子的能量为 由图丙可得辐射光电子的最大初动能为 故阴极K金属的逸出功为 故B正确； C．由爱因斯坦光电效应方程 可知光电子最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，但不是成正比，故C错误； D．根据 可知大量处于能级的氢原子向基态跃迁时共3种频率的光，而一个处于能级的氢原子向基态跃迁时，最多只能放出2种不同频率的光，故D错误。 故选B。 4．D 【详解】A．卢瑟福通过分析粒子散射实验的实验结果，提出了原子的核式结构，故A错误； B．根据左手定则，轨迹1的粒子带正电，所以轨迹1的射线为射线，其它的电离能力很强，可用于消除静电，故B错误； C．若处于基态的氢原子吸收了能量为10.4eV的光子，根据波尔理论，设跃迁后的能级为E，则有 解得 对比图中氢原子的能级图，其不存在该能级，故C错误； D．汤姆孙通过分析阴极射线管中的射线，发现该射线带负电，从而发现了电子，揭示了原子还可以再分，故D正确。 故选D。 5．C 【详解】A．比多2个质子，少1个中子，故A错误； B．钍233到铀233的过程会释放能量，故钍233的比结合能小于铀233的比结合能，故B错误； C．变成的核反应方程式为 故C正确； D．方程不满足质量数守恒，故D错误。 故选C。 6．D 【详解】A．滑动变阻器滑片向右移动时，光电管反向电压增大，光电流不为零且减小，故A错误； B．根据库仑力提供向心力有 则动能为 则处于第2能级时，有 eV 解得 eV 故B错误； C．能否发生光电效应与遏止电压大小无关，则当电压U的值介于和之间，此时b光照射时一定能发生光电效应且会有光电流，而a光照射时无光电流产生，但是仍能发生光电效应，故C错误； D．根据库仑力提供向心力有 解得 电离时电势能为0，根据能量守恒定律有 解得 故D正确； 故选D。 7．C 【详解】A．分析如图所示：    由几何关系得 因为R和距离不变，光在上半球面射出时越大越大。上半球面的光恰能都发生折射，故光源射到球心等高处入射角恰为临界角；由于b在a的下方，则有 ，， 根据公式可得 故A错误； B．对于a光有 故B错误； C．观察者与波源靠近，接收频率大于波源频率，探测器接受到的频率大于b光频率，可能与a光相同，即故C正确； D．从能级跃迁到能级，不能发出可见光，故D错误。 故选C。 8．CD 【详解】A．光敏电阻随着光照的增强，载流子增多，导电性变好，故A错误； B．在LC振荡电路中，放电完毕的瞬间电场能全部转化为磁场能，故B错误； C．“遥知不是雪，为有暗香来”，“暗香来”是分子的扩散运动造成的，故C正确； D．食盐被灼烧时发出的光主要是由食盐蒸气中钠原子的能级跃迁而造成的，故D正确。 故选CD。 9．AD 【详解】A．设活塞的质量为m，对活塞受力分析，两次均为 其中 可知气体压强不变，温度升高，理想气体的内能增大，故A正确； B．气体膨胀过程对活塞做功 由热力学第一定律气体内能的变化量为 故B错误； CD．温度升高，分子热运动的平均速率增大，平均每个分子对器壁的撞击力增大，压强不变，所以气体分子单位时间内撞击器壁的次数减少，故C错误，D正确。 故选AD。 10．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。 11．2.0/1.9 【详解】[1]题中气体等温变化，根据玻意耳定律可得 解得 可知的大小就是图像的纵轴截距的绝对值。舍弃图2中明显偏离的数据点，并连接得到图像，如下图所示 由图可得纵轴截距的绝对值为，根据单位换算可知 12．(1)让油酸在水面上形成单分子油膜 (2) (3)CD 【详解】（1）将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是为了让油酸在水面上形成单分子油膜。因为纯油酸浓度太高，直接滴入水中不能很好地散开形成单分子层，稀释后可以使油酸在水面上更充分地展开，便于测量油膜面积进而估算分子大小。 （2）[1]已知n滴油酸酒精容易的体积为V，溶液浓度为，那么一滴溶液中纯油酸的体积为； [2]已知油膜面积为 又， 得 （3）A．水面上爽身粉撒得较多，油酸膜没有充分展开，会导致测量的油膜面积S偏小，根据 可知不变，S偏小，计算出的分子直径d偏大，故A错误； B．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，会使测量的油膜面积S偏小，根据 可知不变，S偏小，计算出的分子直径d偏大，故B错误； C．求每滴油酸酒精溶液的体积时，溶液的滴数多记了2滴，会导致计算出的每滴溶液中纯油酸的体积偏小，根据 可知偏小，S不变，计算出的分子直径d偏小，故C正确； D．油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多，会使溶液浓度变大，若按原始浓度计算，得出的分子直径d偏小，故D正确。 故选CD。 13．(1) (2) (3)， 【详解】（1）根据核反应的质量数守恒、电荷数守恒，可得核反应方程为 （2）光子能量满足 且光速与波长满足 联立得 （3）反应前总结合能：硼核有10个核子，中子为单个核子（结合能为0），总结合能为 反应后总结合能：锂核7个核子，α粒子4个核子，总结合能为 核反应放出的能量等于反应后总结合能与反应前总结合能的差值 根据质能方程 得质量亏损 14．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）对液柱分析，有 解得 （2）假设容器的容积为V，对封闭气体分析，其初态体积为 其末态体积为 由于该过程中气体压强不变，根据盖吕萨克定律有 解得 } （3）由于该过程中等压变化，其体积变化为 该过程气体对外界做功为 解得 15．(1) (2) 【详解】（1）初始状态A、B两气体压强相等，与外界大气压相等且均为，活塞M在没有到达卡环之前两气体压强不变，设活塞M刚好到达卡环时气体B温度为T，活塞M为导热活塞，则气体A温度不变，压强不变，则体积也不变，即两活塞之间的距离还为L，则气体B的体积变为 对气体B，根据盖吕萨克定律有 其中 联立解得 当气体B温度达到 即活塞M还没有到达卡环，气体A、B的压强均不发生变化，根据盖吕萨克定律 解得 （2）当气体B温度达到 可知活塞M已到达卡环，气体的压强要发生变化，设此时两气体的压强为，两活塞之间的距离为d，对气体A，根据玻意耳定律有     气体B的体积变为 对气体B，根据理想气体状态方程有 以上各式联立解得 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 $