2024天津市第九十六中学高三上学期开学考试物理试题含解析

高三检测  物理  学科试卷

本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。

第Ⅰ卷（共56分）

一、单选（每题只有符合题意，每题4分共36分）

1. 下列关于能量守恒定律的认识，不正确的是（　　）

A. 石子从空中落下，最后停止在地面上，说明石子的能量消失了

B. 对物体做功，物体的内能可能减小

C. 某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加

D. 某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加

【答案】A

【解析】

【详解】A．根据能量守恒定律可知，石子从空中落下，最后停止在地面上，石子的能量并没有消失，石子的机械能转化成了内能，故A错误；

B．做功与热传递可以改变物体的内能，对物体做功的同时，如果物体向外释放热，则物体的内能可能减小，故B正确；

C．根据能量守恒定律可知，某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加，故C正确；

D．根据能量守恒定律可知，某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，故D正确。

本题选不正确的，故选A。

2. 关于分子热运动的动能，下列说法中正确的是 （     ）

A. 物体运动速度大，物体内分子热运动的动能一定大

B. 物体的温度降低，物体内分子热运动的平均动能一定减小

C. 物体的温度升高，物体内每个分子热运动的动能都增大

D. 1 g 100℃的水变成1 g 100℃的水蒸气，分子热运动的平均动能增大

【答案】B

【解析】

【详解】物体由于运动而具有的能叫动能，它是宏观物体所具有的一种能量形式；而分子的热运动的动能叫做分子动能，是微观上的内能的一种形式．所以物体运动速度增大，与分子热运动的动能无关，故A错误；温度是分子热运动平均动能的标志，物体的温度升高，分子的平均动能增大，并不是每个分子热运动的动能都增大．故B正确，C错误；温度相同的水和水蒸气，分子平均动能相同，故D错误．所以B正确，ACD错误．

3. 如图甲是分子间的作用力随分子间距离的变化的关系图，如图乙是分子势能随分子间距离的变化的关系图，下列说法正确的是（　　）

A. 分子间距离小于时，分子间的作用力表现为引力，分子间距离大于时，分子间的作用力表现为斥力

B. 分子间距离大于时，增大分子间距离，分子间的作用力做正功，分子势能增大

C. 两图象都是先下降后上升，表示分子间的作用力和分子势能都随着分子间距离的增大出现先减小后增大的现象

D. 分子间距离发生变化，分子势能随之改变，可见，分子势能与物体的体积有关

【答案】D

【解析】

【详解】A根据分子力和分子势能随分子间距离的变化图像可知，当分子间距离小于时，分子间的作用力表现为斥力，分子间距离大于时，分子间的作用力表现为引力，故A错误；

B．分子间距离大于时，分子间作用力表现为引力，增大分子间距离时分子间的作用力做负功，分子势能增大，故B错误；

C．两图象都是先下降后上升，表示分子间的作用力随着分子间距离的增大出现先为斥力减小，后为引力先增大在减小的现象；分子势能随着分子间距离的增大出现先减小后增大，故C错误；

D．分子间距离发生变化，分子势能随之改变，可见分子势能与物体的体积有关，故D正确。

故选D。

4. 温度一定时，若气体体积增大，气体压强会减小，原因是（    ）

A. 单位体积的分子数减小，单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数减小

B. 气体分子的数密度变大，分子对器壁的吸引力变小

C. 每个气体分子对器壁的平均撞击力变小

D. 气体分子的数密度变小，单位体积内分子的质量变小

【答案】A

【解析】

【详解】一定量气体，在一定温度下，分子运动的剧烈程度不变，分子撞击器壁的平均作用力不变，气体体积增大，单位体积内的分子数减少，单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数减小，气体压强减小，故A正确，BCD错误。

故选A。

（2023·全国·高三专题练习）

5. 一定质量的理想气体，由状态C（6，2）沿直线CB变化到A（2，6），如图所示，气体在C、B、A三个状态中的温度之比是（　　）

A.    B.   C.   D.  

【答案】C

【解析】

【详解】根据理想气体状态方程

可知

结合图像可得

故C正确，ABD错误。

故选C。

6. 下列生活实例中通过热传递改变物体内能的是（　　）

A. 野外生存中利用钻木取火

B. 暖手宝可以使手变得暖和

C. 搓搓手可以让手变得暖和

D. 铁钉被锤子敲打后会升温

【答案】B

【解析】

【详解】A．野外生存中利用钻木取火是做功改变内能，选项A错误；

B．暖手宝可以使手变得暖和是热传递改变内能，选项B正确；

C．搓搓手可以让手变得暖和是做功改变内能，选项C错误；

D．铁钉被锤子敲打后会升温是做功改变内能，选项D错误；

故选B。

7. 如图所示，某同学将空的薄金属筒开口向下缓慢压入水中。设水温均匀且恒定，筒内空气无泄漏，不计气体分子间的相互作用，则被淹没的金属筒在缓缓下降过程中，筒内空气体积减小，空气一定（　　）

A. 从外界吸热 B. 内能增大

C. 向外界放热 D. 内能减小

【答案】C

【解析】

【详解】BD．由于不计气体分子之间的相互作用，且整个过程缓慢进行，所以温度不变，气体内能不变，所以BD错误；

AC．由热力学第一定律

在这个过程中气体体积减小，外界对气体做了功，式中为正，又气体内能不变

所以为负，即气体向外界放热，所以C正确，A错误。

故选C。

（2023·北京·高三专题练习）

8. 恒温水槽中的气泡缓慢上升的过程中（　　）

A. 压强增加，外界对气泡做功，气泡对外放热

B. 压强增加，气泡对外做功，气泡从外界吸热

C. 压强减小，外界对气泡做功，气泡对外放热

D. 压强减小，气泡对外做功，气泡从外界吸热

【答案】D

【解析】

【详解】气泡上升过程中，外界压强降低，则气泡压强减小，气泡温度不变，根据

可知气泡的体积变大，则气泡对外界做功，根据热力学第一定律

其中

可知

气泡从外界吸热，故D正确，ABC错误。

故选D。

（2023·天津·高三专题练习）

9. 一定质量的理想气体从状态a开始，经、、三个过程后再回到状态a，其图像如图所示，则该气体（    ）

A. 在状态a的内能小于在状态b的内能

B. 在状态a的密集程度大于在状态b的密集程度

C. 在过程中，外界对气体做功为0

D. 由状态a经历三个过程后再回到状态a的过程中，气体从外界吸热

【答案】D

【解析】

【详解】A．状态a与状态b的温度相同，则内能相同，故A错误；

B．状态a到状态b温度不变，压强增大，则体积减小，所以在状态a的密集程度小于在状态b的密集程度，故B错误；

C．在过程中，体积减小，外界对气体做功为

在过程中，压强不变，温度升高，则体积增大，外界对气体做功为

在过程，体积不变，则有

由于，所以有

即在过程中，外界对气体做的总功为负功，故C错误；

D．由状态a经历三个过程后再回到状态a的过程中，，由热力学第一定律可知

则由状态a经历三个过程后再回到状态a的过程中，气体从外界吸热，故D正确。

故选D。

二、多选（每题4分共20分）

10. 关于分子动理论，下列说法中正确的是（　　）

A. 扩散现象与温度无关，不属于分子热运动

B. 水仙花飘香，表明分子在不停地做无规则运动

C. 悬浮在液体中的颗粒越小，布朗运动越明显

D. 固体很难被压扁是因为其内部的分子间没有空隙

【答案】BC

【解析】

【详解】A．扩散现象说明分子在永不停息地做无规则热运动，温度越高，扩散得越快，故A错误；

B．水仙花飘香是由于花的香气在空中不断扩散，表明分子在不停地做无规则运动，故B正确；

C．悬浮在液体中的颗粒越小，液体分子对颗粒的碰撞越少，颗粒的受力越不平衡，布朗运动越明显，故C正确；

D．固体分子之间仍然有空隙，固体很难被压扁的原因是分子间有斥力，故D错误。

故选BC。

11. 下列对理想气体的理解，正确的有

A. 理想气体实际上并不存在，只是一种理想模型

B. 只要气体压强不是很高就可视为理想气体

C. 一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关

D. 在任何温度、任何压强下，理想气体都遵循气体实验定律

【答案】AD

【解析】

【详解】在任何温度、任何压强下，理想气体都遵循气体的实验定律的称为理想气体，理想气体实际上并不存在，只是一种理想模型，一定质量的某种理想气体的内能只与温度有关，故AD正确，BC错误；故选AD．

12. 对于一定质量的理想气体，下列论述中正确的是

A. 若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强一定变大

B. 若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强可能不变

C. 若气体的压强不变而温度降低时，则单位体积内分子个数一定增加

D. 若气体的压强不变而温度降低时，则单位体积内分子个数可能不变

【答案】AC

【解析】

【分析】该题中，单位体积内分子个数反映的是气体的密度，单位体积内分子个数不变即密度不变，判断时结合公式即可．

【详解】A、B、单位体积内分子个数不变时，分子热运动加剧，单位面积上的碰撞次数和碰撞的平均力都变大，因此这时气体压强一定变大；故A正确，B错误.

C、D、气体的压强不变而温度降低时，根据理想气体的状态方程可判定气体的体积一定减小，气体的密度增加，则单位体积内分子个数一定增加；故C正确，D错误.

故选AC.

【点睛】该题考查理想气体基本性质和公式的应用，唯一的难度可能是“单位体积内分子个数”，把它和气体的密度联系起来，问题就迎刃而解了．

13. 在“用油膜法估测分子的大小”实验中，该实验中的理想化假设是(　　)

A. 将油膜看成单分子层油膜

B. 不考虑各油酸分子间的间隙

C. 不考虑各油酸分子间的相互作用力

D. 将油酸分子看成球形

【答案】ABD

【解析】

【分析】“用油膜法估测分子的大小”实验的原理是：油酸以单分子呈球形分布在水面上，且一个挨一个，从而可以由体积和面积相除求出油膜的厚度，即可正确解答．

【详解】计算分子直径是根据体积与面积之比，所以需将油膜看成单分子层油膜，不考虑各油酸分子间的间隙，将油酸分子看成球形．

A．将油膜看成单分子层油膜，与分析结果相符，故A正确；

B．不考虑各油酸分子间的间隙, 与分析结果相符，故B正确；

C．不考虑各油酸分子间的相互作用力，与分析结果不符，故C错误；

D．将油酸分子看成球形，与分析结果相符，故D正确．

【点睛】本题考查用油膜估测分子的大小，根据实验原理即可判断结果，较为简单．

14. 小明同学在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验后，发现他测量出的分子直径明显偏大，出现这种情况的可能原因是（  ）

A. 水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开

B. 将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算

C. 求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数多计了5滴

D. 油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化

【答案】AB

【解析】

【详解】A．水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开，则测量的油酸面积S偏小，设油酸体积为V，则分子直径为

故计算出的分子直径偏大，故A正确；

B．纯油酸的体积等于滴入的油酸酒精溶液体积乘以浓度，计算时把油酸酒精溶液当成了纯油酸，则计算用的体积偏大，则测得的分子直径偏大，故B正确；

C．设1mL的溶液有n滴，则纯油酸体积为

滴数多计了5滴，计算代入纯油酸体积将偏小，测量直径偏小，故C错误；

D．如果所用的油酸酒精溶液长时间放置在空气中，酒精挥发，导致油酸酒精溶液中的油酸溶度增大，1滴油酸酒精溶液形成的面积偏大，则分子直径的测量结果偏小，故D错误。

选测量结果偏大的，故选AB。

第Ⅱ卷（共44分）

三、实验（12分）

15. （1）在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验简要步骤如下：

A.用公式，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小

B.用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数

C.根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V

D.用浅盘装入约2cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面

E.将1滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上

F.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算一个），再根据方格的边长求出油膜的面积S

上述实验步骤的合理顺序是______；

（2）以上实验所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，则一滴溶液中纯油酸的体积是______mL；

（3）在实验操作及数据处理过程中，以下说法中正确的是（      ）。

A.为了防止酒精的挥发，配制的油酸酒精溶液不能长时间放置

B处理数据时将油酸分子看成单分子层且紧密排列

C.处理数据时将一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积就得到了油酸分子的直径

D.若实验中撒的痱子粉过多，则计算得到的油酸分子的直径将偏大

【答案】    ①. DBEFCA    ②.     ③. ABD

【解析】

【详解】（1）[1]油膜法估测分子的大小的步骤为：准备浅盘，测一滴溶液体积，描绘油膜形状，测油膜面积，计算一滴溶液中纯油酸的体积，算出薄膜厚度，故顺序为DBEFCA。

（2）[2]由题意可知，油酸酒精溶液中纯油酸的浓度为

一滴溶液的体积为

则一滴溶液中纯油酸的体积为

（3）[3]A．为了防止酒精挥发，配置的油酸酒精溶液不能长时间放置，否则浓度会发生变化，故A正确；

B．处理数据时将油酸分子看成单分子层且不计分子间间隙，故B正确；

C．处理数据时将一滴油酸酒精溶液中有纯油酸的体积除以油膜面积就得到了油酸分子的直径，故C错误；

D．若实验中撒的痱子粉过多，则油膜面积偏小，则计算得到的油酸分子的直径将偏大，故D正确。

故选ABD。

四、计算（16+16=32分）

16. 如图所示，水平地面上固定有高为h的平台，台面上有固定的光滑坡道，坡道顶端距台面高度也为h，坡道底端与台面相切．小球A从坡道顶端由静止开始滑下，到达水平光滑的台面与静止在台面上的小球B发生碰撞，并粘连在一起，共同沿台面滑行并从台面边缘飞出，落地点与飞出点的水平距离恰好为台高的一半，两球均可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为g．求

（1）小球A刚滑至水平台面的速度vA；

（2）A、B两球的质量之比mA:mB．

【答案】（1）  （2）

【解析】

【详解】（1）小球A下滑过程中，由动能定理可得：

mAgh=mAvA2﹣0

解得

（2）A、B两球碰撞时动量守恒，由动量守恒定律可得

mAvA=（mA+mB）v

离开平台后，两球做平抛运动，

水平方向

=vt

竖直方向

h=gt2

解得

mA：mB=1：3

17. 如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l = 0.5m，左端接有阻值R = 0.3Ω的电阻．一质量m = 0.1kg，电阻r = 0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B = 0.4T．棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以 a = 2m/s2的加速度做匀加速运动，当棒的位移x = 9m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1：Q2= 2：1．导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求

（1）棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q；

（2）撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2；

（3）外力做的功WF．

【答案】（1）4.5C （2）1.8J  （3）5.4J

【解析】

【详解】（1）设棒匀加速运动的时间为Δt，回路的磁通量变化量为：ΔΦ=BLx，

由法拉第电磁感应定律得，回路中的平均感应电动势为：

由闭合电路欧姆定律得，回路中的平均电流为：

通过电阻R的电荷量为：q = IΔt

联立以上各式，代入数据解得：q =4.5C

（2）设撤去外力时棒的速度为v，棒做匀加速运动过程中，由运动学公式得：

设撤去外力后的运动过程中安培力做功为W，由动能定理得：

W = 0－mv2

撤去外力后回路中产生的焦耳热：Q2= －W

联立以上各式，代入数据解得：Q2=1.8J

（3）由题意各，撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1:Q2=2:1

可得：Q1=36J

在棒运动的整个过程中，由功能关系可得：WF= Q1 + Q2