2024-2025學年江蘇省南京市物理高三上學期自測試卷及解答

2024-2025學年江蘇省南京市物理高三上學期自測試卷及解答班級：________________學號：________________姓名：______________一、單項選擇題（本大題有7小題，每小題4分，共28分）1、關(guān)于元電荷的理解，下列說法正確的是()A.元電荷就是電子B.元電荷是表示跟電子所帶電荷量數(shù)值相等的電荷量C.元電荷就是質(zhì)子D.物體所帶的電荷量不是元電荷的整數(shù)倍

本題主要考察對元電荷的理解。元電荷是電荷量的最小單位，但它不是電荷，更不是質(zhì)子或電子。所有帶電體的電荷量都是元電荷的整數(shù)倍。A選項：元電荷不是電子，而是電荷量的最小單位，電子是帶有負電的粒子。故A錯誤。B選項：元電荷是表示跟電子（或質(zhì)子）所帶電荷量數(shù)值相等的電荷量。這是元電荷的定義。故B正確。C選項：元電荷不是質(zhì)子，質(zhì)子是一種帶有正電的粒子，其電荷量與元電荷相等，但兩者不是同一概念。故C錯誤。D選項：根據(jù)電荷的量子化理論，任何帶電體所帶的電荷量都是元電荷的整數(shù)倍。故D錯誤。綜上所述，正確答案是B。2、某同學利用多用電表測量電阻．完成“機械調(diào)零”以及“歐姆擋調(diào)零”步驟后，把待測電阻與電源斷開，選擇“×100”歐姆擋，按正確的操作步驟測量，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太小．為了較準確地進行測量，下列判斷和操作中正確的是()A.這個電阻阻值很小B.應把選擇開關(guān)旋到“×10”擋，再進行歐姆調(diào)零后測量C.應把選擇開關(guān)旋到“×1k”擋，再進行歐姆調(diào)零后測量D.為了使測量值比較準確，應該用“×1k”擋直接測量，不需要重新進行歐姆調(diào)零

本題考查了歐姆表的使用方法及注意事項。A選項：歐姆表表盤左邊密右邊疏，零刻度線在最右邊，測量時指針指在中間附近時，讀數(shù)最準確，指針偏轉(zhuǎn)角度太小，說明所選擋位太小，即這個電阻阻值很大，故A錯誤。B選項：為了較準確地進行測量，應換大擋，即把選擇開關(guān)旋到“×1C選項：由B選項分析可知，應把選擇開關(guān)旋到“×1D選項：換擋后要重新進行歐姆調(diào)零，然后再測電阻阻值，故D錯誤。綜上，正確答案是C。3、關(guān)于點電荷，下列說法正確的是()A.點電荷就是體積很小的帶電體B.體積很大的帶電體一定不能看成點電荷C.點電荷是實際存在的D.點電荷是一種理想化的物理模型

本題主要考察對點電荷概念的理解。點電荷是一個理想化的物理模型，用于描述帶電體在電場中的行為，而并非實際存在的物理實體。A選項：點電荷并非僅僅指體積很小的帶電體。實際上，當帶電體的形狀、大小以及電荷分布對它們之間的相互作用力的影響可以忽略不計時，這個帶電體就可以看作點電荷。因此，A選項錯誤。B選項：體積很大的帶電體在一定條件下也可以看作點電荷。比如，當兩個相距很遠的帶電球體，盡管它們的體積可能很大，但由于距離很遠，它們之間的相互作用力主要取決于它們所帶的電荷量，而與它們的形狀、大小關(guān)系不大，因此這時可以將它們看作點電荷。所以，B選項錯誤。C選項：點電荷是一個理想化的物理模型，用于描述帶電體在電場中的行為，而并非實際存在的物理實體。因此，C選項錯誤。D選項：點電荷正是一種理想化的物理模型，它忽略了帶電體的形狀、大小以及電荷分布等次要因素，只關(guān)注帶電體的電荷量這一主要因素。因此，D選項正確。綜上，正確答案是D。4、關(guān)于原子物理和核物理，下列說法正確的是()A.湯姆孫通過研究陰極射線實驗，發(fā)現(xiàn)了電子和質(zhì)子的存在B.盧瑟福通過α粒子散射實驗，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型C.氘核和氚核聚變生成氦核時，質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)也守恒D.一個中子和一個質(zhì)子結(jié)合成氘核時，會放出能量，且質(zhì)量守恒答案：B；C解析：A.湯姆孫通過研究陰極射線實驗，發(fā)現(xiàn)了電子的存在，但質(zhì)子是盧瑟福通過原子核的人工轉(zhuǎn)變實驗發(fā)現(xiàn)的，故A錯誤；B.盧瑟福通過α粒子散射實驗，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，即原子的正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核上，帶負電的電子在核外繞核作圓周運動，故B正確；C.氘核和氚核聚變生成氦核時，根據(jù)核反應的特點可知，質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)都守恒，即電荷數(shù)也守恒，故C正確；D.一個中子和一個質(zhì)子結(jié)合成氘核時，會放出能量，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知，此過程中存在質(zhì)量虧損，故D錯誤。5、關(guān)于原子核式結(jié)構(gòu)模型，下列說法正確的是()A.盧瑟福通過α粒子散射實驗，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型B.原子核式結(jié)構(gòu)模型認為原子是一個球體，正電荷均勻分布在整個球內(nèi)C.原子核式結(jié)構(gòu)模型認為在球的中心有一個很小的核，叫做原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，帶負電的電子在核外空間里繞著核旋轉(zhuǎn)D.原子核式結(jié)構(gòu)模型認為帶負電的電子在核外空間里繞著核旋轉(zhuǎn)的軌道是不連續(xù)的答案：A；C；D解析：A.盧瑟福通過α粒子散射實驗，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，故A正確；B.原子核式結(jié)構(gòu)模型認為原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核上，帶負電的電子在核外繞核作圓周運動，故B錯誤；C.原子核式結(jié)構(gòu)模型認為在球的中心有一個很小的核，叫做原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，帶負電的電子在核外空間里繞著核旋轉(zhuǎn)，故C正確；D.原子核式結(jié)構(gòu)模型認為帶負電的電子在核外空間里繞著核旋轉(zhuǎn)的軌道是不連續(xù)的，即電子只能在特定的可能軌道上繞核作圓周運動，故D正確。6、下列說法中正確的是()A.電子的衍射圖樣證實了實物粒子具有波動性B.光電效應揭示了光的粒子性C.康普頓效應表明光子具有動量D.天然放射現(xiàn)象說明原子具有核式結(jié)構(gòu)答案：A；B；C解析：A.電子是實物粒子，而電子的衍射圖樣證實了實物粒子具有波動性，故A正確；B.光電效應揭示了光具有粒子性，因為光照射到金屬上時，金屬中的電子吸收了光的能量，從而擺脫了原子核的束縛，形成了光電流，故B正確；C.康普頓效應表明光子除了具有能量之外還具有動量，故C正確；D.天然放射現(xiàn)象是原子核內(nèi)部發(fā)生的變化，說明原子核內(nèi)部有復雜結(jié)構(gòu)，但不能說明原子具有核式結(jié)構(gòu)，故D錯誤。7、關(guān)于溫度、熱量和內(nèi)能，下列說法正確的是()A.溫度高的物體含有的熱量多B.溫度高的物體，內(nèi)能不一定大C.物體溫度升高，一定是吸收了熱量D.物體溫度不變，內(nèi)能一定不變A、熱量是一個過程量，不能說物體含有多少熱量，故A錯誤；B、內(nèi)能的大小與物體的質(zhì)量、溫度、狀態(tài)有關(guān)，溫度不是決定物體內(nèi)能大小的唯一因素，故溫度高的物體，內(nèi)能不一定大，故B正確；C、物體溫度升高，內(nèi)能增大，可能是從外界吸收了熱量，也可能是外界對物體做了功，故C錯誤；D、物體的內(nèi)能與物體的質(zhì)量、溫度和狀態(tài)有關(guān)，晶體在熔化過程中，雖然溫度不變，但內(nèi)能增加，故D錯誤。故選：B。二、多項選擇題（本大題有3小題，每小題6分，共18分）1、下列說法正確的是()A.布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動B.溫度是分子平均動能的標志C.液體表面張力產(chǎn)生的原因是由于液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離D.一定質(zhì)量的理想氣體在等溫變化時，內(nèi)能不變，與外界不發(fā)生熱交換E.氣體如果失去了容器的約束就會散開，這是因為氣體分子之間存在勢能的緣故答案：B；C解析：A選項，布朗運動是懸浮在液體或氣體中的微粒所做的無規(guī)則運動，它反映的是液體或氣體分子的無規(guī)則運動，但本身不是液體或氣體分子的運動，故A錯誤。B選項，溫度是分子平均動能的標志，溫度升高，分子的平均動能增大，故B正確。C選項，液體表面張力產(chǎn)生的原因是由于液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，故C正確。D選項，一定質(zhì)量的理想氣體在等溫變化時，內(nèi)能不變，但由于體積變化，會對外做功或外界對氣體做功，根據(jù)熱力學第一定律可知，氣體與外界一定發(fā)生熱交換，故D錯誤。E選項，氣體分子間的作用力很小，可以忽略不計，氣體分子不停地做無規(guī)則運動，氣體分子可以充滿整個容器，如果沒有約束，氣體將散開，這就是氣體分子的無規(guī)則的熱運動，故E錯誤。2、關(guān)于分子動理論和物體的內(nèi)能，下列說法正確的是()A.溫度升高，物體內(nèi)所有分子的動能都增大B.當分子間的距離增大時，分子間的引力和斥力都減小，但斥力減小得更快C.布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動D.熱量可以從低溫物體傳向高溫物體答案：B；D解析：A選項，溫度是分子平均動能的標志，溫度升高，分子的平均動能增大，但并不是物體內(nèi)所有分子的動能都增大，因為分子的運動是無規(guī)則的，有些分子的動能可能減小，有些分子的動能可能增大，只是總體上平均動能增大，故A錯誤。B選項，當分子間的距離增大時，分子間的引力和斥力都減小，但斥力減小得更快，這是因為斥力對分子間距離的變化更為敏感，故B正確。C選項，布朗運動是懸浮在液體或氣體中的微粒所做的無規(guī)則運動，它反映的是液體或氣體分子的無規(guī)則運動，但本身不是液體或氣體分子的運動，故C錯誤。D選項，熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳向高溫物體，但在一定的條件下，如電冰箱中，熱量就可以從低溫物體傳向高溫物體，故D正確。3、下列說法正確的是()A.擴散現(xiàn)象說明分子間存在斥力B.液體很難被壓縮說明液體分子間存在斥力C.用熱針尖接觸金屬表面的石蠟，熔解區(qū)域呈圓形，這是非晶體各向同性的表現(xiàn)D.用氣筒給自行車打氣，越打越費勁，說明氣體分子間存在斥力答案：B；C解析：A選項，擴散現(xiàn)象是物質(zhì)分子無規(guī)則運動的直接證明，但它并不能說明分子間存在斥力，因為擴散現(xiàn)象的發(fā)生是由于分子的無規(guī)則運動，而不是由于分子間的相互作用力，故A錯誤。B選項，液體很難被壓縮，說明液體分子間存在斥力，當外界對液體施加壓力時，液體分子間的距離減小，分子間的斥力增大，所以液體很難被壓縮，故B正確。C選項，用熱針尖接觸金屬表面的石蠟，熔解區(qū)域呈圓形，這是非晶體各向同性的表現(xiàn)。因為非晶體在各個方向上的物理性質(zhì)都是相同的，所以熔解時形成的區(qū)域是圓形的，故C正確。D選項，用氣筒給自行車打氣時，越打越費勁，并不是因為氣體分子間存在斥力，而是因為氣體被壓縮時，壓強增大，要克服氣體壓強做功，所以越打越費勁，故D錯誤。三、非選擇題（前4題每題10分，最后一題14分，總分54分）第一題題目：某實驗小組利用氣墊導軌和光電門等器材測量滑塊運動的加速度。氣墊導軌的左端固定一光電門，光電門能測量滑塊上遮光條通過光電門的時間。實驗時，滑塊從導軌的右端由靜止釋放，遮光條經(jīng)過光電門時，光電計時器記錄下遮光條通過光電門的時間t。用游標卡尺測得遮光條的寬度為d，用刻度尺測得光電門到導軌右端的距離為L。（1）滑塊通過光電門時的速度v可以表示為____。（2）若測得滑塊的質(zhì)量為M，滑塊與導軌間的動摩擦因數(shù)為μ，則滑塊運動的加速度a可以表示為____（重力加速度為g）。（3）實驗中，某同學發(fā)現(xiàn)遮光條通過光電門的時間t總是偏大，其原因可能是____（填“遮光條寬度d太大”或“氣墊導軌不水平”）。答案：（1）v（2）a（3）遮光條寬度d太大解析：（1）根據(jù)速度的定義，速度等于位移除以時間。在這里，遮光條通過光電門的位移就是遮光條的寬度d，時間就是遮光條通過光電門的時間t。因此，滑塊通過光電門時的速度v可以表示為v=（2）滑塊在氣墊導軌上運動時，受到重力、支持力和滑動摩擦力的作用。由于氣墊導軌的特殊性，支持力與重力平衡，因此滑塊所受的合力就是滑動摩擦力，大小為Ff=μMg（3）實驗中，如果遮光條通過光電門的時間t總是偏大，那么根據(jù)速度的定義式v=第二題題目：在足夠長的光滑斜面上，有一端封閉的導熱玻璃管。玻璃管內(nèi)部液柱封閉了一定量的理想氣體，外界溫度保持不變。在斜面上靜止釋放玻璃管，當液柱在玻璃管中相對穩(wěn)定后，以下說法正確的是（）A.封閉氣體的長度將變長B.封閉氣體的分子平均動能減小C.封閉氣體壓強小于外界大氣壓D.單位時間內(nèi)，玻璃管內(nèi)壁單位面積上所受氣體分子撞擊次數(shù)增加答案：D解析：A選項：由于玻璃管在斜面上靜止釋放后，液柱會向下滑動，直到達到一個穩(wěn)定狀態(tài)。這個過程中，雖然液柱的位置發(fā)生了變化，但由于玻璃管是導熱的，且外界溫度保持不變，所以封閉氣體的溫度也不會改變。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pVB選項：封閉氣體的溫度沒有變化，因此分子的平均動能也不會改變。平均動能是溫度的單值函數(shù)，與體積和壓強無關(guān)。所以B選項錯誤。C選項：由于液柱下滑導致封閉氣體體積減小，壓強增大，因此封閉氣體的壓強會大于外界大氣壓，而不是小于。所以C選項錯誤。D選項：在壓強增大的情況下，單位時間內(nèi)氣體分子對玻璃管內(nèi)壁的撞擊次數(shù)會增加，以維持更高的壓強。所以D選項正確。綜上所述，正確答案是D。第三題題目：某實驗小組為了研究光電效應現(xiàn)象，使用了一種新型光電效應量子材料。當某種單色光照射該材料時，只產(chǎn)生相同速率的相干電子束。他們用該電子束照射間距為d的雙縫，在與縫相距為L的觀測屏上形成干涉條紋。測得第1條亮紋與第5條亮紋間距為Δx。已知電子質(zhì)量為m，普朗克常量為h，該量子材料的逸出功為W（1）求電子束的德布羅意波長λ和動量p；（2）求光子的能量E。答案：（1）德布羅意波長λ：根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式，有

Δx=L動量p：由德布羅意關(guān)系，動量p與波長λ的關(guān)系為

p=hλ代入（2）光子的能量E：首先，電子的動能Ek可由逸出功和光子能量表示，即

Ek=E?W0電子的動能也可由動量表示，即

Ek=解析：（1）本題首先利用雙縫干涉的條紋間距公式來求解電子的德布羅意波長。雙縫干涉的條紋間距公式為Δx=Ldλ，其中Δx是相鄰亮條紋的間距，L是雙縫到觀測屏的距離，接著，利用德布羅意關(guān)系p=hλ來求解電子的動量p。德布羅意關(guān)系表明，任何粒子都具有波動性，其動量p與波長λ（2）在求解光子的能量時，我們首先需要知道電子的動能。電子的動能可以由逸出功和光子能量之差表示，即Ek=E?W0。同時，電子的動能也可以由動量表示，即Ek第四題題目：兩根固定的足夠長的平行水平金屬導軌MN、PQ間距為L，其電阻不計，M、P兩端接有阻值為R的電阻。一金屬棒ab垂直導軌放置，ab兩端與導軌始終接觸良好，已知ab的質(zhì)量為m，電阻為r，整個裝置處在方向豎直向下、大小為B的勻強磁場中。ab棒在水平向右的恒定拉力作用下，以初速度v0