2025年仁爱科普版选择性必修3物理下册阶段测试试卷含答案

…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页，总=sectionpages22页第=page11页，总=sectionpages11页2025年仁爱科普版选择性必修3物理下册阶段测试试卷含答案考试试卷考试范围：全部知识点；考试时间：120分钟学校：______姓名：______班级：______考号：______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共5题，共10分)1、下列说法正确的是（）A.对绝热容器内的气体进行压缩，气体内能增大B.汽缸内一定质量的理想气体做等温膨胀时要放热C.空调制冷时，热量自发地从低温物体传递给高温物体D.汽车内燃机中的汽油燃烧时，其内能可全部转变为机械能2、下雪了；晶莹的雪花像轻盈的玉蝴蝶在翩翩起舞，雪花的形状如图所示。下列关于雪花的说法正确的是（）

A.是多晶体B.是非晶体C.具有各向异性D.飞舞时，说明分子在做无规则运动3、如图，把一粗细均匀的玻璃管开口端插入到水银中，如果当时大气压强为一个标准大气压（标准大气压强为76cmHg），管内外水银面高度差为则管内气体的压强为（）

A.B.C.D.4、关于下列几幅图的说法正确的是（）

A.甲图为光电效应实验电路图，当开关断开时，电流表示数一定为零B.乙图为光电效应实验中光电子最大初动能与入射光频率的关系，用不同金属做实验，图线的斜率不同C.丙图为电子束穿过铝箔后的衍射图样，它证实了电子具有波动性D.丁图为粒子散射实验，说明了原子的质量全部集中在很小的空间范围5、下列说法正确的是（）A.玻尔建立了量子理论，成功解释了各种原子发光现象B.普朗克通过对黑体辐射的研究，第一次提出了光子的概念C.德布罗意首先提出了物质波的猜想，而电子衍射实验证实了他的猜想D.汤姆孙发现了电子并且提出了原子的核式模型评卷人得分二、多选题(共6题，共12分)6、下列对氢原子光谱实验规律的认识中，正确的是（）A.虽然氢原子核外只有一个电子，但氢原子也能产生多种波长的光B.氢原子产生的光谱是一系列波长不连续的谱线C.氢原子产生的光谱是一系列亮度不连续的谱线D.氢原子产生的光的波长大小与氢气放电管放电强弱有关7、关于内能和机械能，下列说法中正确的是（）A.机械能很大的物体，其内能一定很大B.物体机械能损失时，内能可能增加C.物体内能损失时，机械能必然会减少D.物体机械能为零时，内能必不为零8、如图1、2、3所示为与光电效应相关的三幅图，图3为a、b、c三种单色光分别照射金属K时得到的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。下列说法正确的是（）

A.光电效应是爱因斯坦最早在实验中发现，并用光子说成功加以解释B.图2中，若仅将电源极性对调，则电流表一定无示数C.图2中，若电流表无示数，说明金属K受光照时一定没有发生光电效应D.根据图3可知，b光的光子动量一定大于c光的光子动量9、下列说法正确的是（）A.玻尔理论能很好解释甚至预言氢原子的其他谱线系B.雨后彩虹是由于太阳光在水滴前后表面的反射光发生干涉形成的C.原子核中的核子依靠彼此间强大的核力而紧紧地束缚在原子核内D.用示踪原子代替非放射性的同位素制成各种化合物，化学性质会发生变化10、关于核反应、核能，下列说法中正确的是（）A.原子弹是利用轻核的聚变制成的，它利用氢弹引发热核反应B.从到共发生了次衰变，次衰变C.氢原子由低能级向高能级跃迁时，吸收光子的能量可以稍大于两能级间能量差D.铅原子核的结合能大于铯原子核的结合能11、太阳的能量来源是轻核的聚变，太阳中存在的主要元素是氢，核聚变反应可以看作是4个氢核（H）结合成1个氦核同时放出2个正电子。下表中列出了部分粒子的质量（取1u=×10－26kg）。粒子名称质子（p）α粒子正电子（e）中子（n）质量/u1.00734.00150.000551.0087

以下说法正确的是（）A.核反应方程为4H→He＋2eB.4个氢核结合成1个氦核时的质量亏损约为0.0266kgC.4个氢核结合成1个氦核时的质量亏损约为4.43×10－29kgD.聚变反应过程中释放的能量约为4.0×10－12J评卷人得分三、填空题(共5题，共10分)12、已知质子的质量为m1，中子的质量为m2，碳核（）的质量为m3，则碳核（）的比结合能为_____，碳-14是碳的一种具有放射性的同位素，研究发现外来的宇宙射线与大气作用产生宇宙射线中子，宇宙射线中子和大气中氮核（）起核反应产生碳-14，请写出核反应方程__________．13、核电站的反应堆是利用______释放的核能，反应堆中的镉棒的作用为________。14、正电子发射计算机断层显像（PET）的基本原理：将放射性同位素注入人体，参与人体的代谢过程，在人体内衰变放出正电子；与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图像。根据PET原理，回答下列问题：

（1）写出的衰变和正负电子湮灭的方程式_____。

（2）将放射性同位素注入人体，的主要用途是()

A．利用它的射线B．作为示踪原子。

C．参与人体的代谢过程D．有氧呼吸。

（3）PET中所选的放射性同位素的半衰期应________（选填“长”“短”或“长短均可”）。15、用能量为l5eV的光子照到某种金属上，能发生光电效应，测得其光电子的最大初动能为12.45eV，该金属的逸出功为________eV．氢原子的能级如图所示，现有一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁，在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共有_______种．

16、(1)按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量___________（选填“越大”或“越小”）.有一群处于基态的氢原子被波长为λ0的单色光照射以后，还检测到波长不同于λ0的另外两种光，其中波长较长的一种波长为λ1，另一种波长是___________（用λ0、λ1表示）．已知氢原子的基态能量为-13.6eV，该光光子能量是_______eV

（2）有些核反应过程是吸收能量的．例如，在X+14N→17O+1H中，核反应吸收的能量Q=[(m0+mH）-（mx+mN)]c2.在该核反应方程中，X表示_________（粒子）？X粒子以动能Ek轰击静止的147N核，若Ek=Q，则该核反应_________（填“能”或“不能”）发生？请简要说明理由_________评卷人得分四、作图题(共2题，共10分)17、根据气体分子动理论，气体分子运动的剧烈程度与温度有关，下列表格中的数据是研究氧气分子速率分布规律而列出的。按速率大小划分的区间(m/s)各速率区间的分子数占总分子数的百分比(%)0℃100℃100℃100以下1.40.7100～2008.15.4200～30017.011.9300～40021.417.4400～50020.418.6500～60015.116.7600～7009.212.9700～8004.57.9800～9002.04.6900以上0.93.9

试作出题中的分子运动速率分布图像。18、用连线连结起左边列出的科学家和右边列出的他所测定的物理量或证实过的物理事实。

A、布朗a；热功当量。

B、卡文迪许b；电磁波的存在。

C、焦耳c；万有引力恒量。

D、赫兹d；分子不断作热运动。

E、法拉第e；原子的有核结构。

F、牛顿f、电子电量评卷人得分五、实验题(共3题，共30分)19、用油膜法估算分子大小的实验中，首先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_______________________________________________．实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以_____________________________________________________________．为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是_________________________________．20、在“用油膜法估测分子的大小”的实验中。

（1）某同学操作步骤如下：

①用0.5mL的油酸配置了1000mL的油酸酒精溶液。

②用注射器和量筒测得50滴油酸酒精溶液体积为1mL

③在浅盘内盛适量的水；将痱子粉均匀地撒在水面上，滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定。

④在浅盘上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积为油酸分子直径大小______m（结果保留一位有效数字）。

（2）若已知纯油酸的密度为摩尔质量为M，在测出油酸分子直径为d后，还可以继续测出阿伏伽德罗常数______（用题中给出的物理量符号表示）。21、图（a）是“用DIS研究在温度不变时；一定质量的气体压强与体积关系”的实验装置。

（1）实验中，连接注射器与压强传感器之间软管内的气体不可忽略。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，绘出的图像可能为()

A.B.C.D.

（2）用第（1）问中获得的数据绘制图像，如图（b）所示，则连接注射器与压强传感器之间软管内气体的体积为________________。

（3）若用天平测出若干粒大米的质量为m，然后将这些米粒装入上述装置中的注射器内，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，绘出图（c）所示的图像。则可求出大米的密度为________________（用m、V1、V2表示）。

（4）第（3）问中，若读出注射器上的体积刻度为V3之后，用手握住注射器左侧的大部分位置，向外拉动活塞，其余操作无误，继续采集若干数据，请在图（c）中大致画出大于V3部分的图线。()评卷人得分六、解答题(共3题，共9分)22、如图所示，固定的绝热汽缸内有一质量为m的“T”形绝热活塞（体积可忽略），距汽缸底部0.9h，处连接一U形管（管内气体的体积忽略不计）。初始时，汽缸内封闭气体温度为T0，活塞距离汽缸底部为1.2h0，U形管中两边水银柱存在高度差。已知水银的密度为大气压强为p0，汽缸横截面积为S，活塞竖直部分长为1.0h0，重力加速度为g。求：

（1）初始时，水银柱两液面高度差h；

（2）缓慢降低气体温度；两水银面相平时的气体温度。

23、热气球主要通过自带的机载加热器来调整气囊中空气的温度，从而达到控制气球升降的目的。有一热气球停在地面，下端开口使球内外的空气可以流通，以保持球内外压强相等，设气球的总体积球壳体积忽略不计，除球内空气外，热气球的总质量已知地面附近大气的温度密度大气可视为理想气体，求当气球刚好从地面飘起时气球内气体的温度T。（结果保留一位小数）

24、氢原子的能级图如图甲所示，一群处于n=3的激发态的氢原子自发跃迁，辐射出的光子中仅有a、b两种光能使图乙中的光电管电路产生光电流，测量得到的光电流I与电压U的关系曲线如图丙所示。求：

（1）b光产生的光电子的最大初动能Ek（结果用eV为单位）；

（2）阴极K的逸出功W（结果用eV为单位）；

（3）a光的反向遏止电压Uc2。

参考答案一、选择题(共5题，共10分)1、A【分析】试题分析：由于绝热；即与外界没有热交换，压缩时对气体所做的功必然以气体内能的方式进入气体，所以气体内能增加，故A正确；理想气体做等温膨胀时，因为等温，故内能不变，膨胀即气体对外界做功，根据热力学第一定律知，气体吸热，所以B错误；热量不能自发地从低温物体传递给高温物体，所以C错误；由热力学第二定律知，汽车内燃机中的汽油燃烧时，其内能不可全部转变为机械能，所以D错误．

考点：气体内能、热力学定律2、C【分析】【详解】

ABC．单片雪花会呈现六度旋转对称结构体现了雪花凝结时各向异性；是单晶体，故AB错误，C正确。

D．雪花飞舞是因为空气流动大气的作用；并不能说明分子在做无规则运动，D错误。

故选C。3、B【分析】【详解】

根据管内液面内外压强相等可知

故选B。4、C【分析】【详解】

A．甲图中当开关闭合时光电管两端为正向电压；光电子逸出后直接做加速运动，故当入射光的能量大于金属的逸出功时，即使开关断开所加电压为零时，依然有光电子飞出到达A板形成光电流，电流表的示数不为零，故A错误；

B．乙图中根据爱因斯坦的光电效应方程

可知图线的斜率为普朗克常量h；故用不同金属做实验，图线的斜率都相同，故B错误；

C．丙图为电子束穿过铝箔后的衍射图样；电子的衍射现象证实了电子具有波动性，故C正确；

D．丁图为粒子散射实验；说明了原子的质量绝大部分集中在很小的空间范围，故D错误。

故选C。5、C【分析】【详解】

A．玻尔建立了量子理论；成功解释了氢原子发光现象，故A错误；

B．普朗克通过对黑体辐射的研究；第一次提出了量子理论的概念，故B错误；

C．1924年德布罗意首先提出了物质波的猜想；而电子衍射实验证实了他的猜想，故C正确；

D．1896年汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子；揭示了原子是有复杂结构的，故D错误。

故选C。二、多选题(共6题，共12分)6、A:B【分析】【分析】

【详解】

ABC．氢原子光谱是线状谱；是一系列不连续的；分立的特征谱线，并不是只含有一种波长的光，不是亮度不连续的谱线，AB正确，C错误；

D．氢原子光谱是氢原子的特征谱线；氢原子发出的光的波长大小与放电管的放电强弱无关，D错误。

故选AB。7、B:D【分析】【分析】

【详解】

ABC．内能是物体内所有分子热运动的动能与势能的总和；与温度；体积有关，机械能是物体由于做机械运动、发生弹性形变或由于被举高而具有的能量，与速度、形变量、高度等有关，影响因素不同，故机械能很大的物体，其内能不一定很大，物体机械能损失时，内能不一定损失，也可能增加，物体内能损失时，机械能也不一定会减少，AC错误，B正确；

D．由于分子在永不停息的做无规则热运动；故物体机械能为零时，内能不可能为零，D正确。

故选BD。8、C:D【分析】【详解】

A．赫兹最早发现光电效应；故A错误；

B．图2中；若仅将电源正负极性对调，如果光电子的最大初动能大于电场力做功，光电子仍可以到达A板，电路中有电流，电流表有示数，如果光电子的最大初动能小于电场力做功，则电路中没有电流，电流表没有示数，故B错误；

C．图2中；如果发生光电效应，光电子在电场力作用下向左运动，电路中有电流，电流表有示数，如果电流表没有示数，说明没有发生光电效应，故C正确；

D．图3中，光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，对应的光的频率为截止频率，根据

可知入射光的频率越高，对应的截止电压越大，由图丙所示可知，a、c截止电压相等，a、c为同一频率的单色光，b的截止电压大，b的截止频率大，b的波长λ小，光的动量

波长越小光子动量越大，由此可知，b光子的动量大于c光子的动量；故D正确。

故选CD。9、A:C【分析】【分析】

【详解】

A．玻尔理论能很好解释甚至预言氢原子的其他谱线系；故A正确；

B．雨后彩虹是由于太阳光入射到水滴中发生的折射形成的；故B错误；

C．原子核中的核子依靠彼此间强大的核力而紧紧地束缚在原子核内；故C错误；

D．用示踪原子代替非放射性的同位素制成各种化合物；化学性质不会发生变化，故D错误。

故选AC。10、B:D【分析】【分析】

【详解】

A．氢弹是利用轻核的聚变制成的；原子核必须有足够的动能，才能使它们接近核力能发生作用的范围。实验证明，原子核必须处在几百万摄氏度以上的高温才有这样的能量，这样高的温度通常利用原子弹爆炸获得，故A错误；

B．从变成设衰变过程经历了次衰变、次衰变，则由电荷数与质量数守恒得∶得可知发生了次衰变，次衰变；故B正确；

C．氢原子由低能级向高能级跃迁时；吸收光子的能量等于两能级间能量差，故C错误；

D．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量；且原子核越大，它的结合能就越高，铯原子核比铅原子核小，所以铯原子核的结合能比铅原子核的结合能小，故D正确。

故选BD。11、A:C:D【分析】【详解】

A．由核反应的质量数守恒及电荷数守恒得4H→He＋2e；故A正确；

BC．反应中的质量亏损为Δm=4mp－mα－2me=(4×1.0073－4.0015－2×0.00055)u=0.0266u=4.43×10－29kg

故C正确；B错误；

D．由质能方程得ΔE=Δmc2=4.43×10－29×(3×108)2J≈4×10－12J

故D正确。

故选ACD。三、填空题(共5题，共10分)12、略

【分析】【详解】

此核反应方程为故碳核（）的结合能为因核子数为12，则比结合能为根据电荷数守恒、质量数守恒，得核反应方程为．

【点睛】本题关键是掌握爱因斯坦质能方程以及比结合能的计算公式，知道核反应过程中，电荷数守恒、质量数守恒；先求出质量亏损．核反应中质量亏损等于反应前后质量之差，再根据爱因斯坦质能方程求结合能，结合能与核子数之比等于比结合能，根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反应方程．【解析】13、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]核电站的反应堆是利用核裂变释放的核能。

[2]反应堆中镉棒的作用为吸收中子，减慢反应速度。【解析】核裂变吸收中子，减慢反应速度14、略

【分析】【详解】

（1）[1]的衰变放出正电子，故核反应方程为

正负电子湮灭的过程中产生一对光子，方程式为

（2）[2]将放射性同位素注入人体后；由于它能放出正电子，并能与人体内的负电子产生一对光子，从而被探测器探测到，所以它的用途是作为示踪原子，故B正确；

（3）[3]放射性同位素作为示踪原子，要求元素的半衰期要短，不能时间太长，以减小对人体的伤害。【解析】B短15、略

【分析】【详解】

[1]用能量为15eV的光子照到某种金属上，能发生光电效应，测得其光电子的最大初动能为12.45eV，根据光电效应方程得

[2]现有一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁，根据

知该群氢原子可能发射3种不同频率的光子，但是n=3能级跃迁到n=2能级的光子能量小于2.55eV，所以能使该金属发生光电效应的频率共有2种．【解析】2.55216、略

【分析】【详解】

（1）氢原子中的电子离原子核越远，则能级越高，氢原子能量越大．由波尔理论可得：解得由题意可知，在单色光的照射下，原子跃迁到了n=3的激发态，从n=3到低能台的跃迁中，从3到2的跃迁对应的波长较大，即为λ1；另一种是从2到1的跃迁，能级差为（-3.4eV）-(-13.6eV)=10.2eV，则此单色光的能量为10.2eV；

（2）由电荷数守恒可知，X质量数为4，表示α粒子；X粒子以动能Ek轰击静止的147N核，若Ek＝Q，则该核反应不能发生；理由：生成的O和H还有动能；【解析】（1）越大10.2（2）α不能生成的O和H还有动能四、作图题(共2题，共10分)17、略

【分析】【详解】

分子运动速率分布图像如图所示：

横坐标：表示分子的速率。

纵坐标：表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。【解析】见解析18、略

【解析】五、实验题(共3题，共30分)19、略

【分析】【详解】

油膜法测量分子大小需要形成单分子油膜，故而需要减少油酸浓度；一滴油酸的体积非常微小不易准确测量，故而使用累积法，测出N滴油酸溶液的体积V，用V与N的比值计算一滴油酸的体积；由于形成单分子油膜，油膜的厚度h可以认为是分子直径，故而还需要测量出油膜的面积S，以计算厚度【解析】使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，测出1mL油酸酒精溶液的滴数，得到一滴溶液中纯