福建省莆田市莆田錦江中學2023-2024學年高三上學期第一次階段考試（開學）物理試題【含答案】

莆田錦江中學2023-2024學年上學期高三第一次階段考試物理試卷（考試時間：75分鐘試卷滿分：100分命題范圍：選擇性必修第三冊）一、選擇題（本題包括10小題，，共46分。在每小題給出的4個選項中，第1～7題只有一個選項符合要求，每題4分；第8～10題有多個選項符合要求。全選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。）1.下列關于熱現(xiàn)象的說法，正確的是A.氣體的溫度升高，氣體的壓強一定增大B.外界對物體做功，物體的內能一定增加C.任何條件下，熱量都不會由低溫物體傳遞到高溫物體D.任何熱機都不可能使燃料釋放的熱量完全轉化為機械能【答案】D【解析】【詳解】A.只有在體積不變的情況下，溫度升高，氣體的壓強才能增大，故A錯誤；B.物體的內能的改變決定于熱傳遞和做功，外界對物體做功，若沒有熱傳遞，則物體的內能一定增加，故B錯誤；C.熱量要從低溫物體傳到高溫物體必須要引起其它變化，故C錯誤；D.根據熱力學第二定律可知：任何熱機都不可能使燃料釋放的熱量完全轉化為機械能，故D正確．2.固定的水平汽缸內由活塞B封閉著一定質量的理想氣體，氣體分子之間的相互作用力可以忽略。假設汽缸壁的導熱性能很好，外界環(huán)境的溫度保持不變，用外力F將活塞B緩慢地向右拉動，如圖所示，則在拉動活塞的過程中，關于汽缸內氣體的下列結論，正確的是（）A.氣體對外做功，氣體內能減小B.氣體對外做功，氣體內能不變C.外界對氣體做功，氣體內能不變D.氣體向外界放熱，氣體內能不變【答案】B【解析】【詳解】ABC．氣體體積變大，故氣體對外做功；又汽缸壁的導熱性能良好，環(huán)境的溫度保持不變，故氣體做等溫變化，溫度不變即內能不變，故AC錯誤，B正確；

D．內能不變：即△U=0，又氣體對外做功，故W＜0，由熱力學第一定律：△U=W+Q得：Q=-W＞0；故氣體從外界吸熱，故D錯誤。

故選B。3.一定質量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經a→b、b→c、c→a三個過程后再回到狀態(tài)a，其p-T圖像如圖所示，則該氣體（）A.在狀態(tài)a的內能小于在狀態(tài)b的內能B.在狀態(tài)a的分子密集程度大于在狀態(tài)b的分子密集程度C.在b→c過程中氣體對外界做功等于a→b和c→a過程外界對氣體做功的和D.在a→b過程氣體放出的熱量小于b→c過程中氣體從外界吸收的熱量【答案】D【解析】【詳解】A．a、b溫度相同，則內能相等，A錯誤；B．根據，則狀態(tài)a的體積大于狀態(tài)b的體積，故狀態(tài)a的分子密集程度小于在狀態(tài)b的分子密集程度，B錯誤；C．根據，則狀態(tài)a的體積等于狀態(tài)c的體積，則b→c氣體體積變化量等于a→b體積變化量，根據W=pV，b→c氣體壓強大于a→b氣體壓強，故b→c對外做功多于a→b外界對氣體做功，c→a氣體不做功，故在b→c過程中氣體對外界做功大于a→b和c→a過程外界對氣體做功的和，C錯誤；D．在a→b→c過程中，溫度升高，內能增加，氣體對外做功多于外界對氣體做功，W＜0，根據熱學第一定律得Q＞0在a→b→c過程中吸熱，即a→b過程氣體放出的熱量小于b→c氣體從外界吸收的熱量，D正確。故選D。4.下列說法中正確的是（）A.電子的衍射現(xiàn)象說明實物粒子也具有波動性B.裂變物質體積小于臨界體積時，鏈式反應也能進行C.原子核內部一個質子轉化成一個中子時，會同時釋放出一個電子D.235U的半衰期約為7億年，隨地球環(huán)境的變化，半衰期可能變短【答案】A【解析】【詳解】A．電子是實物粒子，其衍射現(xiàn)象說明實物粒子具有波動性，故A正確；B．要發(fā)生鏈式反應要求反應物的體積達到臨界體積，故B錯誤；C．原子核內部的一個中子轉化成一個質子時，同時釋放一個電子，故C錯誤；D．衰變的快慢是由原子核內部自身決定的，所以半衰期與物理性質、化學性質、環(huán)境都無關，故D錯誤。故選A。5.如圖所示，一個靜止的鈾核，放在勻強磁場中，它發(fā)生一次衰變后變?yōu)殁Q核，粒子和釷核都在勻強磁場中做勻速圓周運動，則以下判斷正確的是（）A.1是粒子的徑跡，2是釷核的徑跡B.1是釷核的徑跡，2是粒子的徑跡C.3是粒子的徑跡，4是釷核的徑跡D.3是釷核的徑跡，4是粒子的徑跡【答案】B【解析】【詳解】由于原來鈾核靜止，而衰變前后動量守恒，所以衰變后兩粒子的速度方向相反，又知道α粒子和釷核都帶的是正電，所以根據左手定則可得軌跡為外切，所以3和4的軌跡錯誤，根據半徑公式，可知電量大的軌道半徑小，知1是釷核的徑跡，2是α粒子的徑跡，B正確．6.根據α粒子散射實驗，盧瑟福提出了原子的核式結構模型，圖中虛線表示原子核所形成的電場的等勢線，實線表示一個α粒子的運動軌跡。在α粒子從a運動到b，再運動到c的過程中，下列說法中正確的是（）A.動能先增加，后減少B.電勢能先減少，后增加C.電場力先做負功，后做正功，總功等于零D.加速度先變小，后變大【答案】C【解析】【詳解】ABC．盧瑟福α粒子散射實驗中，α粒子經過某一原子核附近時α粒子和原子核均帶正電，互相排斥，虛線為等勢線，電場線垂直于等勢線，α粒子由于慣性，逆電場線運動，由a到b，受斥力，電場力做負功，電勢能增大，速度減小，動能減小，由b到c過程中，電場力方向與速度方向夾角為銳角，電場力做正功，電勢能減小，速度增大，動能增大，由于a和c在同一等勢線上，電場力做功為零，C正確，AB錯誤；D．由點電荷電場線分布特點，b點的電場線比a、c兩點較密，因此，a、c兩點場強小于b點場強，加速度先變大后變小，D錯誤。故選C。7.如圖所示為氫原子能級示意圖，現(xiàn)有大量的氫原子處于n＝4的激發(fā)態(tài)，當向低能級躍遷時輻射出若干種不同頻率的光，下列說法正確的是（）A.這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光B.由n＝2能級躍遷到n＝1能級產生的光的頻率最小C.用n＝2能級躍遷到n＝1能級輻射出的光照射逸出功為6.34eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應D.由n＝4能級躍遷到n＝1能級產生的光波長最大【答案】C【解析】【詳解】A．根據大量氫原子在不同能級釋放出光子的種數可知，當時，會釋放6種不同頻率的光，故A錯誤；BD．根據，可知，躍遷過程中釋放的光的能量越小，其釋放的光的頻率就越小，波長就越大，顯然從能級躍遷到能級時釋放的光的能量最小，即放出的光的頻率最小，而從n＝4能級躍遷到n＝1能級產生的光的能量最大，頻率就最大，波長最小，故BD錯誤；C．氫原子從n＝2能級躍遷到n＝1能級時輻射的光的能量為則可知，用n＝2能級躍遷到n＝1能級輻射出的光照射逸出功為6.34eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應，故C正確。故選C。8.圖中甲、乙兩圖分別表示兩個分子之間分子力和分子勢能隨分子間距離變化的圖象．由圖象判斷以下說法中正確的是()A.當分子間距離為r0時，分子力和分子勢能均最小且為零B.當分子間距離r>r0時，分子力隨分子間距離的增大而增大C.當分子間距離r>r0時，分子勢能隨分子間距離的增大而增大D.當分子間距離r<r0時，若分子間距離逐漸減小，分子力和分子勢能都逐漸增大【答案】CD【解析】【詳解】A、由圖可以知道,當分子間距離為時,分子力和分子勢能均最小,但分子勢能不一定為零，要看零勢能面的選取，故A錯誤；B、由圖可以知道,當分子間距離時,分子力表現(xiàn)為引力，隨分子間距離增大先增大后減小，故B錯誤；C、由圖可以知道，當分子間距離為時，分子勢能最小，分子勢能隨分子間距離的增大而增加，故C正確；D、由圖可以知道,當分子間距離時，分子力和分子勢能均最小，分子間距離逐漸減小，分子力和分子勢能都逐漸增加，故D正確；故選CD．【點睛】根據題中的圖象，分子間同時存在引力和斥力，隨著分子間距的增加,引力和斥力同時減小，根據分子之間距離變化情況與分子勢能的變化情況即可正確分析．9.由于放射性元素的半衰期很短，所以在自然界一直未被發(fā)現(xiàn)，只是在使用人工的方法制造后才被發(fā)現(xiàn)，已知經過一系列α衰變和β衰變后變成，下列論斷中正確的是（）A.的原子核比的原子核少28個中子B.的原子核比的原子核少18個中子C.衰變過程中共發(fā)生了7次α衰變和4次β衰變D.衰變過程中共發(fā)生了4次α衰變和7次β衰變【答案】BC【解析】【分析】【詳解】AB．的原子核比的原子核少10個質子，質子數和中子數總共少28，故的原子核比的原子核少18個中子，故A錯誤B正確；CD．需要經過x次α衰變和y次β衰變，根據質量數和電荷數守恒則有：93=2x-y+83，4x=237-209解得：x=7，y=4故C正確，D錯誤；故選BC。10.如圖所示，這是一個研究光電效應的電路圖，下列敘述中正確的是（）A.只調換電源的極性（同時調整電壓表），移動滑片P，當電流表示數為零時，電壓表示數為遏止電壓Uc的數值B.保持光照條件不變，滑片P向右滑動的過程中，電流表示數可能不變C.不改變光束顏色和電路，增大入射光束強度，電流表示數會增大D.陰極K需要預熱，光束照射后需要一定的時間才會有光電流【答案】ABC【解析】【詳解】A．只調換電源的極性（同時調整電壓表），此時光電管加反向電壓，移動滑片P，當電流表示數為零時，電壓表示數為遏止電壓Uc的數值，選項A正確；B．保持光照條件不變，滑片P向右滑動的過程中，光電管兩端電壓變大，則光電流變大，若達到飽和光電流，則電流表示數會不變，選項B正確；C．不改變光束顏色和電路，增大入射光束強度，則單位時間逸出光電子數增加，則光電流變大，電流表示數會增大，選項C正確；D．光束照射后不需要一定的時間，幾乎同時有光電流，故D錯誤。故選ABC。二、填空題（本題共2小題，共計18分）11.按照玻爾原子理論，氫原子中的電子離原子核越遠，氫原子的能量__________(選填“越大”或“越小”)。已知氫原子的基態(tài)能量為E1(E1<0)，電子質量為m，基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為γ的光子被電離后，電子速度大小為___________(普朗克常量為h)?！敬鸢浮竣?越大②.【解析】【詳解】[1]按照玻爾原子理論，氫原子中的電子離原子核越遠，氫原子的能級越高，能量越大。[2]由能量關系解得12.在“用油膜法估測分子大小”的實驗中，所用的油酸酒精溶液的濃度為每1000mL溶液中有純油酸0.5mL，用注射器測得1mL上述溶液有80滴，把1滴該溶液滴入盛水的撒有痱子粉的淺盤中，待水面穩(wěn)定后，得到油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖甲所示，圖中正方形格的邊長為1cm，則可求得：（1）本實驗體現(xiàn)物理思想方法為________。A．控制變量法B．理想化模型C．極限思想法D．整體法與隔離法（2）油酸分子的直徑是_______________m。（結果保留兩位有效數字）（3）某次實驗時，該小組四個同學都發(fā)生了一個操作錯誤，導致最后所測分子直徑偏大的是___________。A．甲同學在計算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液體積后，不小心拿錯了一個注射器取一溶液滴在水面上，這個拿錯的注射器的針管比原來的粗B．乙同學用注射器測得80滴油酸酒精的溶液為，不小心錯記錄為81滴C．丙同學計算油膜面積時，把凡是半格左右的油膜都算成了一格D．丁同學在配制油酸酒精溶液時，不小心把酒精倒多了一點，導致油酸酒精溶液的實際濃度比計算值小了（4）利用單分子油膜法可以粗測分子大小和阿伏伽德羅常數。如果已知體積為V的一滴油在水面上散開形成的單分子油膜的面積為S，這種油的密度為ρ，摩爾質量為M，則阿伏伽德羅常數的表達式為________?！敬鸢浮竣?B②.③.D④.【解析】【詳解】（1）[1]本實驗中，需要將在水面上形成的油膜看成單分子油膜，并將油酸分子理想化為緊密排列的球體，從而所計算的油膜的厚度即為油酸分子的直徑，因此，本實驗體現(xiàn)的物理思想方法為理想化模型。故B正確，ACD錯誤。

故選B。（2）[2]根據題已知條件可得油酸的體積濃度為則一滴該油酸酒精溶液中油酸的體積為對形成的油膜面積進行估算，不足半格的舍去，大于等于半格的記為一格，估算可得油膜面積為則油膜分子的直徑為（3）[3]A．拿錯的注射器的針管比原來的粗，則滴出的一滴酒精油酸溶液的體積將偏大，即所含油酸的體積偏大，而計算過程中所用體積比實際小，因此測量得到的油酸分子的直徑將偏小，故A錯誤；B．乙同學用注射器測得80滴油酸酒精的溶液為1mL，不小心錯記錄為81滴，則所得一滴酒精油酸溶液的體積將偏小，從而使油酸的體積偏小，最終導致所測分子直徑偏小，故B錯誤；C．丙同學計算油膜面積時，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，則油膜面積偏大，從而導致所測油酸分子直徑偏小，故C錯誤；D．不小心把酒精倒多了一點，導致油酸酒精溶液的實際濃度比計算值小了，則計算使用油酸的體積將偏大，從而導致所測油酸分子直徑偏大，故D正確。

故選D。（4）[4]球狀分子的體積而根據已知條件可得分子的質量阿伏伽德羅常數為三、計算題（本題共3小題，共計28分）13.某探究小組設計了一個報警裝置，其原理如圖所示。在豎直放置的圓柱形容器內用面積、質量的活塞密封一定質量的理想氣體，活塞能無摩擦滑動。開始時氣體處于溫度、活塞與容器底的距離的狀態(tài)A。環(huán)境溫度升高時容器內氣體被加熱，活塞緩慢上升恰好到達容器內的卡口處，此時氣體達到狀態(tài)B?；钊３植粍?，氣體被繼續(xù)加熱至溫度的狀態(tài)C時觸動報警器。從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中氣體內能增加了。取大氣壓，求氣體。（1）在狀態(tài)B的溫度；（2）在狀態(tài)C的壓強；（3）由狀態(tài)A到狀態(tài)C過程中從外界吸收熱量Q。【答案】（1）330K；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）根據題意可知，氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B過程中，封閉氣體的壓強不變，則有解得（2）從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中，活塞緩慢上升，則解得根據題意可知，氣