2026届河南师范大学附属中学高三上学期9月开学考试物理试题（解析版）

这是一份2026届河南师范大学附属中学高三上学期9月开学考试物理试题（解析版），共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.下列说法中正确的是( )
A. 布朗运动就是液体分子或气体分子的无规则运动
B. 已知水的摩尔质量和单个水分子的质量，可以计算出阿伏伽德罗常数
C. 两个分子间距从很远逐渐减小的过程中，分子间作用力先减小后增大
D. 温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，并且所有分子的速率都增大
2.宇宙射线进入地球大气层与大气作用会产生中子，中子与大气中的氮14会产生以下核反应： 714N+01n→614C+11H，产生的 614C能自发进行β衰变，其半衰期为5730年，利用碳14的衰变规律可推断古木的年代.下列说法正确的是( )
A. 614C发生β衰变的产物是 715N
B. β衰变辐射出的电子来自碳原子的核外电子
C. 近年来由于地球的温室效应，引起 614C的半衰期发生微小变化
D. 若测得一古木样品的 614C含量为活体植物的14，则该古木距今约为11460年
3.如图，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示。F>0为斥力，Fx1)，已知亮条纹A、B间还有4条亮条纹，则相邻亮条纹的间距为 (用x1和x2表示);
(3)若相邻亮条纹的间距记为Δx，双缝间距、屏与双缝间的距离分别记为d和l，则测量得到的单色光波长λ= (用Δx、d和l表示)。
12.“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将1mL的油酸溶于酒精，制成1000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL上述溶液为80滴，把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的轮廓用彩笔描绘在玻璃板上，再将画有油酸膜轮廓的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积。已知坐标纸中正方形方格边长为1cm。根据以上信息，回答下列问题：
(1)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V是__________mL；若数出油膜轮廓对应的方格数为150格，由此估算出分子的直径为__________m。(结果均保留1位有效数字)
(2)在实验中将油酸分子看成是球形的，所采用的方法是( )
A.等效替代法 B.理想模型法
C.控制变量法 D.极限思维法
(3)为了尽可能准确地估测出油膜分子的大小，下列措施可行的是( )
A.油酸浓度适当大一些
B.爽身粉层在水面上适当厚一些
C.轮廓范围内的完整正方形个数即代表油膜铺开的面积
D.油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图
(4)小张同学利用上述方法测量出了油酸的直径为d，已知油酸的密度为ρ，摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数可用上述字母表示为NA=________。
13.如图所示，一束单色光从AB中点沿垂直于直角三棱镜AB边的方向射入棱镜，在AC边发生全发射后再从BC边射出棱镜，出射光线恰好与AC平行，已知∠A=60∘，AC=2L，光在真空中的速度为c。求：
(1)该棱镜的折射率n；
(2)该单色光在棱镜中传播的时间t(不考虑光在BC边上的反射)。
14.如图所示，一定质量理想气体被活塞封闭在气缸中，活塞的面积为S，与气缸底部相距L，气缸和活塞绝热性能良好，气体的压强、热力学温度与外界大气相同，分别为p0和T0.现接通电热丝加热气体，一段时间后断开，活塞缓慢向右移动距离L后停止，活塞与气缸间的滑动摩擦力为f，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个过程中气体从电热丝吸收的热量为Q，求：
(1)活塞刚开始移动时封闭气体的压强p1；
(2)该过程中气体内能的增加量ΔU；
(3)气体最终温度T。
如图所示，在xOy坐标系的第Ⅰ象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，在第Ⅳ象限内存在垂直坐标平面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(粒子所受重力不计)从坐标原点O射入磁场，其入射方向与x轴正方向的夹角θ=30°，第一次进入电场后，粒子到达坐标为(2 3L+L,L)的P点处时的速度大小为v、方向沿x轴正方向。求：
(1)粒子从O点射入磁场时的速度大小v0；
(2)电场的电场强度大小E以及磁场的磁感应强度大小B；
(3)粒子从O点运动到P点的时间t。
1.【答案】B
【解析】A.布朗运动是通过悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动间接地反映了液体分子的无规则运动，故A错误；
B.水的摩尔质量等于阿伏伽德罗常数乘以水分子的质量；故已知水的摩尔质量和水分子的质量，可以计算出阿伏伽德罗常数，故B正确；
C.将一个分子从无穷远处无限靠近另一个分子，分子力先增加后减小再增加，分子先表现为引力，做正功；后表现为斥力，做负功，故分子势能先减小，后增加，故C错误；
D.温度是分子平均动能的标志，温度高说明分子平均动能增大，不代表所有分子的速率都增大，故D错误；
2.【答案】D
【解析】由题意可知 614C能自发进行β衰变，则其核反应方程为 614C→−10e+714N，所以产物为 714N，A错误;
β衰变辐射出的电子是核内的中子转变成质子的同时向外释放的，B错误;
614C的半衰期不受外界因素的影响，与环境的压强、温度等无关，因此温室效应不会引起 614C的半衰期发生变化，C错误;
若测得一古木样品的 614C含量为活体植物的14，由m=m0⋅(12)n可知n=2，则经过了两个半衰期，即11460年，D正确．
3.【答案】B
【解析】根据图像可知，乙分子从a运动到c，受到的分子力表现为引力，分子间作用力先增大后减小，故 A错误；根据图像可知，乙分子从a运动到d，受到的分子力先表现为引力后表现为斥力，分子间作用力先增大后减小再增大，故 B正确；根据图像可知，乙分子从a运动到d，受到的分子力先表现为引力后表现为斥力，分子间的作用力先做正功后做负功，则两分子间的分子势能先减小后增大，故 C错误；结合上述可知，乙分子从a运动到c，分子势能一直减小，从c运动到d，分子势能一直增大，可知，在c点时两分子间的分子势能最小，故 D错误。
4.【答案】B
【解析】光的双缝干涉条纹中，相邻亮(暗)条纹之间的距离为Δx=ldλ，式中l为双缝到光屏的距离，d为双缝的间距，λ为光的波长;根据题图可知2Δx甲=Δx乙，l与λ成正比，则d乙=12d甲， B正确，A、C、D错误。
5.【答案】C
【解析】A.图甲所示竖直的肥皂膜上出现的水平彩色横纹，是由于光的干涉产生的，故A正确，不符合题意；
B.乙图中，激光切割金属是利用激光亮度高、能量大的特点，B正确，不符合题意；
C.只有横波才能产生偏振现象，所以光的偏振现象表明光是一种横波，故C错误，不合题意；
D.图丁泊松亮斑是光线通过不透光的小圆盘得到的光的衍射图样，故D正确，符合题意。
6.【答案】A
【解析】由题意知，C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，G增长的高度大于C增长的高度，则劈形空气层的厚度变大，且同一厚度的空气膜向劈尖移动，则条纹向左移动.A正确．
7.【答案】C
【解析】取全部气体为研究对象，根据玻意耳定律：p0V0=p'(V0+nV1)，
n=p0V0−p'V0p'V1=150×20−10×2010×5瓶=56瓶，选项C正确．
8.【答案】CD
【解析】判断系统吸放热、做功情况和内能变化情况
图表解析∣直观解疑惑
9.【答案】BCD
【解析】一个处于n=3能级的氢原子，可从n=3能级跃迁到n=2能级，再由n=2能级跃迁到n=1能级，最多辐射出两种频率的光子，故A错误；
氢原子辐射出光子后，由较高能级跃迁到较低能级，其轨道半径减小，氢原子的势能减小，核外电子动能增大，故B正确；
由能级跃迁条件可知，处于n=4能级的氢原子自发跃迁时，由E=Em−En，可得辐射出的光子的最大能量为：E=E4−E1=−0.85eV−(−13.6eV)=12.75eV，故C正确；
由玻尔理论知一个处于基态的氢原子可以吸收一定频率的光子跃迁到高能级，故D正确。
10.【答案】AC
【解析】A.是否能发生光电效应，只与入射光的频率有关，与光强无关，紫色光的频率大于绿色光，故用光强很弱的紫光照射阴极 K ，会发生光电效应，A正确；
B.由 12mevc2=eUc ， 12mevc2=Ek ， Ek=ℎν−W0
得 Uc=ℎeν−W0e ，可知截止电压与光的频率不成正比，B错误；
C.如图所示， Uc1>Uc2 ，而绿光频率大于红光频率，故由红光照射阴极 K 得到图线为曲线 a ，C正确；
D.向右移动滑动变阻器的滑片，若光电流已经达到了最大值，电流表的示数不会增大，D错误。
故选AC。
11.【答案】D 10.36 x2−x15 dlΔx
【解析】(1)AB.将单缝拆下或将单缝与双缝的位置互换，则无法获得干涉图样，实验无法完成，故A、B错误；
C.将滤光片撤下，观察到白光的干涉图样，对实验误差无影响，故C错误；
D.一次测出多条亮条纹间的距离，再算出相邻亮条纹的间距，这样有助于减小实验误差，故D正确。
(2)由题图乙知，50分度游标卡尺的读数为x1=(10+18×0.02)mm=10.36mm；
已知亮条纹A、B间还有4条亮条纹，则相邻亮条纹的间距为Δx=x2−x15。
(3)由干涉条纹的间距公式Δx=ldλ知，测量得到的单色光波长λ=dlΔx。
12.【答案】1×10−5 ;8×10−10; B; D; 6Mπρd3
【解析】(1)一滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积为 V=11000×180mL=1.25×10−5mL≈1×10−5mL
油膜的面积为 S=150×1cm2=0.015m2
则分子的直径 d=VS=1.25×10−110.015m≈8×10−10m
(2)在实验中将油酸分子看成是球形的，所采用的方法是理想模型法。
故选B。
(3)A.油酸浓度越大，油酸的分子数越多，越不容易形成单分子膜，不利用实验准确度，故A错误；
B.爽身粉层在水面上越厚，不容易使油酸分子扩散形成单分子膜，故B错误；
C.轮廓范围内的超过半个的完整正方形个数才更接近代表油膜铺开的面积，故C错误；
D.油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图，此时油膜铺开的更接近单分子膜，实验更准确，故D正确。
故选D。
(4)油酸分子的体积为 V0=43πd23=16πd3
油酸的摩尔质量 M=ρNAV0=16ρNAπd3
可得阿伏加德罗常数为 NA=6Mπρd3
13.【答案】(1)作出完整的光路图如图所示。
根据几何关系可知，α=30∘ 因为出射光线与AC平行，所以β=60∘，由n=sin βsin α，可得n= 3。
(2)根据几何关系可知s=OP+PQ=Lsin60∘+L2cs30∘=5 3L6
光在棱镜内传播速度为v=cn=c 3 光在棱镜内传播的时间t=sv，解得t=5L2c。
14.【答案】解：(1)活塞刚好滑动时，对活塞有：
p1S=p0S+f，
解得：p1=p0+fS
(2)活塞向右移动过程中，气体克服外力做功W=(p0S+f)L，
根据热力学第一定律有：ΔU=Q−W=Q−(p0S+f)L；
(3)对气体，初始状态，气体压强p0，气体温度T0，气体体积LS，
末状态，气体压强p0+fS，气体温度T，气体体积2LS，
根据理想气体状态方程有：p0×LST0=p0+fS×2LST
解得：T=21+fp0ST0
15.【答案】解：(1)粒子的运动轨迹如图所示，粒子在第四象限只受洛伦兹力而做匀速圆周运动，设粒子在x轴上的Q点进入第一象限，粒子在Q点的速度大小也为v0，根据对称性，粒子经过Q点时的速度方向与x轴正方向的夹角也为θ，粒子进入第一象限后，沿x轴方向做匀速直线运动，沿y轴方向做匀减速直线运动，根据几何关系有：
v=v0csθ
代入数据解得：v0=2 33v。
(2)对粒子从Q点运动到P点的过程，根据动能定理得：
−qEL=12mv2−12mv02
代入数据解得：E=mv26qL
设粒子从Q点运动到P点的时间为t1，此过程粒子沿y轴方向做匀减速直线运动，则有：
L=0+v0sinθ2⋅t1
代入数据解得：t1=2 3Lv
粒子从Q点运动到P点的过程沿x轴方向的位移大小为：
xQP=vt1
代入数据解得：xQP=2 3L
可得：OQ=2 3L+L−xQP=L
设粒子在磁场中做圆周运动的半径为R，根据几何关系有：
OQ=2Rsinθ
代入数据解得：R=L
根据洛伦兹力提供向心力有：
qv0B=mv02R
代入数据解得：B=2 3mv3qL．
(3)粒子在磁场中做圆周运动的周期为：T=2πRv0
根据几何关系，在粒子从O点运动到Q点的过程中，运动轨迹对应的圆心角为2θ，故粒子在该过程中运动的时间为：
t2=2θ360∘T
代入数据解得：t2= 3πL6v
粒子从O点运动到P点的时间：t=t1+t2
代入数据解得：t=(π+12) 3L6v．
答：(1)粒子从O点射入磁场时的速度大小v0为2 33v；
(2)电场的电场强度大小E为mv26qL以及磁场的磁感应强度大小B为2 3mv3qL；
(3)粒子从O点运动到P点的时间t为(π+12) 3L6v。
【解析】(1)粒子在第四象限只受洛伦兹力而做匀速圆周运动，粒子进入第一象限后，沿x轴方向做匀速直线运动，沿y轴方向做匀减速直线运动，根据运动的合成与分解，利用几何关系求解；
(2)对粒子在第一象限运动的过程，根据动能定理求解电场强度；由几何关系求得粒子在第四象限做匀速圆周运动的半径，根据洛伦兹力提供向心力，依据牛顿第二定律求解磁感应强度；
(3)利用粒子在第一象限沿y轴方向做匀减速直线运动，求得在电场运动的时间；利用粒子在磁场中做圆周运动的周期和运动轨迹对应的圆心角求得在磁场中运动的时间，两时间之和即为所求。
本题考查了带电粒子电磁场中的运动问题，考查了力与运动的分析能力和处理曲线运动的能力。带电粒子在电场中被加速时，利用动能定理解答；带电粒子在电场中偏转做类平抛运动时，将运动分解处理；带电粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力而做匀速圆周运动时，要画轨迹图，利用几何关系解答问题。