江西省抚州市黎川县第二中学2023-2024学年高三上学期开学物理试题

23-24上开学考试

高三物理

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡的相应位置上：

2.作答时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

3.考试结束后，将答题卡交回。

一、选择题 （共11题，每题4分，共44分，1-7单选，8-11多选。）

1．以下说法正确的是（　　）

A．布朗运动反映了悬浮小颗粒内部分子在不停地做无规则的热运动

B．从平衡位置开始增大分子间距离，分子间的引力将增大、斥力将减小

C．对大量事实的分析表明：热力学零度不可能达到

D．热量只能由高温物体传递给低温物体

2．太阳内部所发生的核聚变反应称为循环，其核反应方程为①；②；③。下列说法正确的是（　　）

A．粒子X是中子

B．粒子Y是粒子

C．反应①中，X是原子核中的中子转变为质子时释放的产物

D．的比结合能大于的比结合能

3．非洲电鳐的捕猎方式是放电电晕猎物，它放电的电压可达，电流可达，每秒钟放电150次．关于电源和电流，下列说法正确的是（　　）

A．导体中自由电荷移动形成电流

B．在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向相同

C．电源的作用是在电源内部把电子由负极搬运到正极，保持两极之间有电压

D．放电的电流可达，电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位

4．如图所示，两端封闭、粗细均匀、竖直放置的玻璃管内，有一长为h的水银柱将管内气体分为两部分，已知上、下两部分气体温度相同，且l2=2l1.现使两部分气体同时升高相同的温度，管内水银柱移动情况为（　　）

A．不动 B．水银柱下移

C．水银柱上移 D．无法确定是否移动

5．如图所示为氢原子能级示意图，现有大量氢原子处于能级上，用其跃迁辐射的光子照射某金属时，有三种频率的光子能使该金属发生光电效应，则该金属的逸出功可能为（    ）

A． B． C． D．

6．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示。图中分子势能的最小值为－E0.若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是（　　）

A．乙分子在P点（x=x2）时，加速度最大 B．乙分子在Q点（x=x1）时，其动能最大

C．乙分子在Q点（x=x1）时，处于平衡状态 D．乙分子的运动范围为x≥x1

7．如图所示，甲为在温度为左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻、、，为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示，a、b端电压时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当a、b端电压时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，则恒温箱内的温度可保持在（　　）

A． B． C． D．

8．某气体的摩尔体积为22.4L/mol，摩尔质量为32g/mol，阿伏加德罗常数为6.02×1023mol－1，由以上数据可以估算出这种气体(    )

A．每个分子的质量 B．每个分子占据的空间

C．每个分子的体积 D．分子之间的平均距离

9．氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，下列说法中正确的是（　　）

A．核外电子受力变小

B．原子的能量减少

C．氢原子要吸收一定频率的光子

D．氢原子要放出一定频率的光子

10．如图所示，两端封闭的导热U形管竖直放置在水平面上，其中的空气被水银隔成①、②两部分空气柱，以下说法正确的是（　　）

A．若以水平虚线为轴缓慢转动U形管，使其倾斜，则空气柱①长度不变

B．若以水平虚线为轴缓慢转动U形管，使其倾斜，则空气柱①长度变小

C．若周围环境温度升高，则空气柱①长度变大

D．若周围环境温度升高，则空气柱①长度变小

11．皮带输送机普遍应用于交通、物流、食品等各行各业，完成物品的传输、装卸工作（如图甲），极大地提高了工作效率。如图乙，水平传送带在电动机带动下以恒定速率v运行，某时刻一个质量为m的快递包裹（可视为质点）以初速度v0（v0<v）从传送带左端滑上传送带。若从包裹滑上传送带开始计时，t0时刻物体的速度达到v，快递包裹与传送带间的动摩擦因数为。则该快递包裹在传送带上运动的过程中（　　）

A．物体先受到滑动摩擦力的作用，后受到静摩擦力的作用

B．0～t0时间内，物体所受摩擦力对物体做功的功率越来越大

C．若仅增大物体的初速度v0（v0仍小于v），则物体被传送的整个过程中传送带对物体所做的功也一定增加

D．电动机因传送该包裹而多消耗的电能为mgvt0

二、实验题（共18分）

12．在“用油膜法估测分子大小”的实验中

(1)本实验中做了三点理想化假设，①将油酸分子视为球形；②                 ；③                   ；

(2)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                     ；

(3)某同学进行了如下操作：

①在浅盘内盛一定量的水，滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；

②在量筒中滴入一滴油酸酒精溶液，测出它的体积；

③在浅盘上覆盖透明玻璃，油膜稳定后描出油膜形状，再用方格纸测量油膜面积；

④取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；

⑤用一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积，得到油酸分子直径。

A．上述步骤中有错误或疏漏的是：                           ；

B．上述步骤的正确顺序是：                  ；（均填写序号）

(4)配制好浓度为0.06%的油酸酒精溶液（单位体积溶液中含有纯油酸的体积），1 mL上述溶液用注射器刚好滴75滴；形成油酸薄膜，下图为油 膜稳定后的形状，每个正方形小方格的边长为10 mm。下列有关该实验说法正确的有(    )

A．油膜的面积为100 mm2

B．一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为8.0×10－6 mL

C．油酸分子的直径约为7.4×10－9 m

D．油酸未完全散开，会使计算结果比实际值偏小

13．如图所示，一验电器与锌板相连，在处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，验电器指针保持一定偏角。

（1）现用一带少量负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将      （选填“增大”“减小”或“不变”）。

（2）使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转。那么，若改用强度更大的红外线灯照射锌板，可观察到验电器指针      （选填“有”或“无”）偏转。

（3）为了进一步研究光电效应的规律，WZH小组设计了如图所示的电路，图中标有和的为光电管，其中为阴极，为阳极。现接通电源，用光子能量为的光照射阴极，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为，则光电管阴极材料的逸出功为      ；现保持滑片位置不变，增大入射光的强度，电流计的读数      （选填“为零”或“不为零”）。

（4）已知黄光的频率小于蓝光的频率，LW小组用强黄光、弱黄光、强蓝光、弱蓝光分别照射同一个光电管做光电效应实验，得到四条光电流I与电压U的关系曲线，如图所示（其中有一条曲线图中未画出），则曲线甲对应的入射光为           （填“强黄光”、“弱黄光”、“强蓝光”或“弱蓝光”）。

三、计算题（共38分）

14．一个氘核()和一个氚核()发生聚变时，可以得到一个氦核和一个中子，已知的平均结合能是1.09MeV，的平均结合能是2.78MeV，的平均结合能是7.03MeV，中子的结合能为零，则

（1）写出聚变时核反应方程；

（2）发生聚变时释放的能量。

15．如图所示为校园餐厅内装热牛奶的保温桶，其容积为18L，底部有一阀门，打开后牛奶可缓慢流出。现向内倒入12L热牛奶，立即用桶盖将其密封，此时桶内部气压可达到2.5p0（p0为当地大气压）。用容积为250mL的杯子接牛奶，假设桶内部气体质量不变，温度不变，忽略牛奶产生的压强。求：

（1）接满6杯牛奶后，桶内气体压强；

（2）最多可连续接满多少杯牛奶。

16．如图所示，直线MN上方存在着垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，其边界上的O点存在一个粒子发射源，发射源不定时地向磁场发射速度大小和方向均不同的同种粒子。已知此粒子的质量为m、电荷量为q（q>0）。在某段时间内，发射源在纸面内先后向磁场的左上方、右上方发射了两个粒子，其中粒子1的速度v0，与MN的夹角α=37°；粒子2的速度2v0，与MN的夹角β=53°。粒子1、2分别从磁场边界的A、B两点射出（图中未画出），不计粒子的重力及粒子间的相互作用。

（1）求两粒子在磁场边界上的穿出点A、B之间的距离d；

（2）若两粒在穿出磁场后恰能在直线MN下方的无场区域相碰，求两粒子从发射源发射的时间间隔Δt；

（3）若粒子1比粒子2只提前到达直线边界MN。两粒子出磁场后，要想使粒子2仍做直线运动，且两粒子仍能在下方空间相碰，可在MN下方添加平行于纸面斜向下的匀强电场加以控制，求电场强度E的大小。

答案

1．C

A．布朗运动反映的是液体分子在永不停息地做无规则的热运动，故A错误；

B．从平衡位置开始增大分子间距离，分子间的引力、斥力均减小，故B错误；

C．对大量事实的分析研究表明：热力学零度，也即绝对零度是不可能达到的，故C正确；

D．热量可以通过压缩机做功由高温物体传递给低温物体，故D错误。

故选C。

2．D

AB．根据电荷数守恒和质量数守恒，可知X为正电子，Y为不是粒子，故A、B错误；

C．根据

可知在核反应①中的正电子是原子核中质子转变为中子时释放的产物，故C错误；

D．反应②中，因为生成物比更稳定，所以其比结合能大于的比结合能，故D正确。

故选D。

3．D

A．自由电荷定向移动才能形成电流，仅有电荷移动但不是定向移动则不能形成电流，故A错误；

B．人们规定电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反，故B错误；

C．在电源内部，电源把+1C的电荷由负极搬运到正极，这一过程通过非静电力做功，把其他形式的能转化为电势能，故C错误；

D．国际单位制中七个基本单位：长度，时间，质量，热力学温度（开尔文温度），电流，光强度（坎德拉），物质的量，故D正确。

故选D。

4．C

水银柱原来处于平衡状态。所受合外力为零，即此时两部分气体的压强差

温度升高后，两部分气体的压强都增大。

若，水银柱所受合外力方向向上，应向上移动；若，水银柱不移动；若，水银柱向下移动。

在同一图像上画出两段柱的等容线，如图所示

因为在温度相同时，由图可得气柱等容线的斜率较大，当两气柱升高相同的温度时，其压强的增量，所以水银柱上移，故选C。

5．C

由题意知，只有三种频率的光子能使该金属发生光电效应，则对应的辐射光子能量由大到小的前３中跃迁分别对应于4→1，3→1，2→1，则该金属的逸出功大小应该介于2→1和4→2两种跃迁辐射的能量之间，即介于和之间，C项正确。

故选C。

6．D

A．由图像可知，乙分子在点时，分子势能有最小值，分子引力与分子斥力大小相等，合力为零，加速度为零，A错误；

B．由两分子所具有的总能量为零可知，乙分子在点时，其分子势能为零，其分子动能也为零，B错误；    

C．乙分子在点时，分子的势能为零，但分子的合力不为零，分子的引力小于分子的斥力，其合力表现为斥力，乙分子有加速度，不处于平衡状态，C错误；

D．当乙分子运动到点时，其分子势能为零，其分子动能也为零，此时两分子之间的距离最小，而后向分子间距变大的方向运动，因此乙分子的运动范围为，D正确。

故选D。

7．C

通过审题可知Uab=0是一个电压的临界点，对应着开关S的动作，而开关的动作对应着温度的上升或下降，由电路分析可知，在R1、R2、R3给定的条件下，热敏电阻Rt的阻值决定了Uab的正负，设电源负极的电势为零，则

，

其中U为电源的路端电压，令φa=φb，即

Uab=0

则可得

代入数据得

Rt=20kΩ

查表得对应的温度为35℃

故选C。

8．ABD

A.每个分子的质量等于摩尔质量与阿伏加德罗常数之比，两个量都已知，故能求出，A正确；

B.建立这样的模型：将气体分子占据的空间看成立方体，而且这些空间一个挨一个紧密排列，则每个分子占据的空间等于摩尔体积与阿伏加德罗常数之比，B正确；

C.由于气体分子间的距离较大，气体的体积远大于气体分子体积之和，所以不能求出这种气体每个分子的体积，C错误；

D.由B中模型可知，立方体的边长等于分子间的平均距离，设为d，则，可知这种气体分子间的平均距离d能求出，D正确．

故选ABD

9．BD

A．根据

得，轨道半径减小，则核外电子受力变大．故A错误；

B．由较远轨道跃迁到较低轨道，原子能量减小．故B正确；

CD．因为原子能量减小，知氢原子放出一定频率的光子．故C错误，D正确．

故选BD。

10．BD

AB．未转动前，两空气柱的压强关系为

若以水平虚线为轴缓慢转动U形管，由于倾斜，若要保持水银柱高度差达到稳定，则空气柱①变短，故A错误，B正确；

CD．由图示可知

若周围环境温度升高，假设气体体积不变，由查理定律得

初状态时，相等，如果同时使两边空气柱升高相同的温度，则左边增大的压强小于右边增大的压强，水银柱向左流动，空气柱①长度变小，故C错误，D正确。

故选BD。

11．BD

A．由题意可知，物体先受向右滑动摩擦力做加速运动，速度与传送带相同后做匀速运动，匀速运动阶段不受摩擦力，故A错误；

B．0～t0时间内，物体所受摩擦力恒定为mg，物体速度越来越大，摩擦力做功功率为

可知摩擦力对物体做功的功率越来越大，故B正确；

C．由动能定理知，整个过程中传送带对物体所做的功等于物体动能的增量，所以v0增大，而末速度不变，动能增量减小，传送带对物体做的功减小，故C错误；

D．电动机因传送该包裹而多消耗的电能等于传送带克服物体摩擦力所做的功。在0～t0时间内，传送带的位移为

克服摩擦力所做的功为

故D正确。

故选BD。

12．（1）油膜看成单分子层     油酸分子是紧挨在一起的（不考虑油酸分子间间隙）     （2）使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜     （3）①②⑤     ④②①③⑤     （4）B

13．（1）减小     （2）无     （3）     为零     （4）强黄光

14．（1）；（2）

（1）核反应方程为

（2）聚变反应前氘核和氚核的总结合能为

E1=(1.09×2+2.78×3)MeV=10.52MeV

反应后生成的氦核的结合能为

E2=7.03×4MeV=28.12MeV

由于单个核子无结合能，即中子无结合能，所以聚变过程释放出的能量为

ΔE=E2-E1=(28.12-10.52)MeV=17.6MeV

15．（1）2p0；（2）36

（1）以桶内封闭气体为研究对象，初始状态：，，接满6杯牛奶后，设桶内气体压强为p2，体积

根据等温变化有

解得

（2）假设最多可以连续接满n杯，设此时桶内气体压强为p3有

体积

根据等温变化有

解得

16．（1）；（2）；（3）

（1）粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，轨迹如下图

根据洛伦兹力提供向心力

可得

根据几何知识可得粒子1圆周运动的圆心角为

OA距离为

粒子2圆周运动的圆心角为

OB距离为

故

（2）粒子圆周运动的周期为

粒子1在匀强磁场中运动的时间为

粒子2在匀强磁场中运动的时间为

两粒在穿出磁场后在直线MN下方做匀速直线运动，在D点相碰，如下图

粒子1在无场区域相碰前运动的时间为

粒子2在无场区域相碰前运动的时间

所以

（3）由题意，电场强度的方向应与粒子2穿出磁场的方向平行。电场强度的方向与MN成53°角斜向右下，粒子2做匀加速直线运动，粒子1做类平抛运动。轨迹示意图如下图。

由于粒子1比粒子2提前到达直线边界MN，设粒子1进入下方电场再经t后与粒子2相碰，则满足

解得