黑龙江省牡丹江市第二高级中学2023-2024学年高三物理上学期8月月考试卷（Word版附解析）

牡丹江二中2023- 2024 学年度第一学期高三第一次阶段性考试

物理

考生注意：

1.本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间75分钟。

2.答题前，考生务必将密封线内项目填写清楚。考生作答时，请将答案答在答题卡上。必须在题号所指示的答题区域作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。

3.本试卷主要命题范围：选择性必修第三册。

第I卷（选择题共48分）

一、选择题：本题共10小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一个选项正确，每小题4分；第7~10题有多个选项正确。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1. 关于热学知识的理解，下列说法中正确的是（　　）

A. 单晶体的某些物理性质呈现各向异性

B. 液体表面张力产生的原因是液体表面层分子间距离比较大，分子力表现为斥力

C. 雨水没有透过雨伞是因为水和伞的不浸润现象

D. 在熔化过程中，非晶体要吸收热量，但温度可以保持不变

【答案】A

【解析】

【详解】A．单晶体的某些物理性质呈现各向异性，A正确；

B．液体表面张力产生的原因是液体表面层分子间距离比较大，分子力表现为引力，B错误；

C．雨水没有透过雨伞是因为液体表面张力，C错误；

D．在熔化过程中，非晶体要吸收热量，温度升高，D错误。

故选A。

2. 原子核的比结合能与质量数之间的关系图线如图所示。下列说法中正确的是（　　）

A. 质量数小的比质量数大的原子核比结合能小

B. He核的结合能约为28 MeV

C. Kr核比Ba核结合能大

D. 在核反应，要吸收能量

【答案】B

【解析】

【详解】A．比结合能是该原子的结合能与该原子核子数的比，表示的是该原子的稳定程度，中等质量的原子核比结合能较大，其中比结合能最大的是，故A错误；

B．分析图像可知，核的比结合能为7，根据比结合能的定义可知，核的结合能为

故B正确

C．分析图像可知，核比核的比结合能大，但是的核子数比多，核结合能大，故C错误；

D．核反应

属于重核裂变，要释放能量，故D错误。

故选B。

3. 如图所示，图甲为氢原子能级图，大量处于n=3激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子。其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙。下列说法正确的是（　　）

A. 用能量为15.0eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离

B. 阴极K金属的逸出功为6.29eV

C. 光电子最大初动能与入射光的频率成正比

D. 一个处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，能放出4种不同频率的光

【答案】A

【解析】

【详解】A．根据电离条件可知，使处于基态的氢原子电离，需用能量大于等于13.6eV的光照射即可，故A正确；

B．大量处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，发出频率最高的光子对应n=3到n=1的跃迁，频率最高光子的能量为

由图可知辐射光电子的最大初动能为，故

故B错误；

C．由爱因斯坦光电效应方程

可知光电子最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，但不是成正比，故C错误；

D．大量处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时共发出种频率的光，而一个处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，最多只能放出2种不同频率的光，故D错误。

故选A。

4. 如图所示为分子势能随分子间距离r变化的图像。假设将甲分子固定于坐标系的原点，甲乙两分子间距离为r，r轴上有一点P横坐标介于、两点之间（图上未标出）。不考虑其他分子的影响，以下说法中正确的是（　　）

A. 时，分子间的引力大于斥力

B. 若乙从P点由静止释放后，分子势能可以大于0

C. ，r减小时分子间作用力对乙分子做正功

D. 将分子间距r由增大到时，分子力逐渐增大

【答案】C

【解析】

【详解】A．由题图可知时分子势能最小，此时分子间斥力与引力大小相等，则当时分子间的引力小于斥力，故A错误；

B．根据A选项分析可知，分子间的作用力表现为斥力，若乙从P点由静止释放后，分子力做正功，分子势能减小，则分子势能一直小于0，B错误；

C．根据A选项分析可知，时分子作用力表现为引力，r减小时分子力做正功，C正确；

D．分子间距由r1增大到r2，根据图像斜率的绝对值表示分子力的大小可知，将分子间距r由增大到时，分子力逐渐减小，D错误。

故选C。

5. 科学家应用碳年代测定法测定植物或其他生物死亡的时间，地球上所有生物体内都含有少量的放射性碳，通过衰变产生和另一种粒子Y。则Y是（　　）

A. 电子 B. 正电子 C. 质子 D. 中子

【答案】A

【解析】

【详解】根据电荷数守恒和质量数守恒可知

故选A。

6. 汽车行驶时轮胎的胎压太高或太低都容易造成安全隐患。某型号轮胎的容积为，充气前内部已有压强为2.0个大气压的空气（可视为理想气体）。现用充气泵对其充气，要求轮胎内部压强达到2.8个大气压，不考虑充气过程气体温度的变化。则需充入压强为1个大气压的空气的体积为（    ）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】设轮胎的容积为，充入一个大气压的体积为，根据玻意耳定律

代入数据解得

故选D。

7. 关于布朗运动，下列说法正确的是（　　）

A. 布朗运动是花粉颗粒分子的无规则运动

B. 液体温度越高，悬浮粒子越大，布朗运动越剧烈

C. 布朗运动是由于液体各个部分的温度不同而引起的

D. 布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的

【答案】D

【解析】

【详解】A．布朗运动是固体小颗粒的运动，不是颗粒分子的运动，故A错误；

B．布朗运动的剧烈程度取决于温度和布朗粒子的大小，液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈，故B错误；

CD．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的，故C错误，D正确。

故选D。

8. 石墨中分离出的新材料，其中碳原子紧密结合成单层六边形晶格结构，如图所示，则（　　）

A. 石墨是晶体

B. 石墨研磨成的细粉末就是石墨烯

C. 单层石墨烯的厚度约3 μm

D. 碳原子在六边形顶点附近不停地振动

【答案】AD

【解析】

【详解】A．石墨是晶体，故A正确；

B．石墨烯是石墨中提取出来的新材料，故B错误；

C．单层石墨烯厚度约为原子尺寸，故C错误；

D．根据分子动理论可知，固体分子在平衡点不停的振动，则碳原子在六边形顶点附近不停地振动，故D正确。

故选AD。

9. 实物粒子的波动性不容易被观察到，可以利用金属晶格（大小约10-10m）作为障碍物观察电子的衍射图样从而研究其波动性，方法是让电子通过电场加速，然后让电子束照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样。已知电子的质量为m、电荷量为e。初速度为零，加速电压为U，普朗克常量为h，则下列说法中正确的是（　　）

A. 该实验中加速电压U形成的电场一定要是匀强电场

B. 实验中电子束的德布罗意波长λ=

C. 加速电压U越大，电子束的衍射现象越不明显

D. 若用速度相同的质子代替电子，衍射现象将更加明显

【答案】BC

【解析】

【详解】A B．根据

和

得

知加速电场不一定是匀强电场，A错误；B正确；

C．加速电压U越大，电子束的波长越小，衍射现象越不明显，C正确；

D．若用速度相同的质子代替电子，波长大大减小，衍射现象更不明显，D错误。

故选BC。

10. 一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其图像如图所示。下列判断正确的是（　　）

A. ab过程中气体一定吸热

B. bc过程中气体既不吸热也不放热

C. ca过程中外界对气体所做的功小于气体所放的热

D. b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数相同

【答案】AC

【解析】

【详解】A．过程图线的延长线过原点，根据查理定律

可知气体经历等容变化，对外界做功零，而气体温度升高，内能增大，根据热力学第一定律可知气体一定吸热，故Ａ正确；

B．过程中气体经历等温变化，压强减小，根据玻意耳定律

可知气体体积增大，气体对外界做功，根据热力学第一定律可知气体一定吸热，故B错误；

C．过程气中气体经历等压变化，温度降低，内能减小，根据盖—吕萨克定律

可知气体体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知外界对气体所做的功小于气体所放的热，故C正确；

D．b和c两个状态中，气体温度相同，分子平均动能相同，但b状态比c状态压强大，所以b状态下容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数比c状态多，故D错误。

故选AC。

第II卷（非选择题共52分）

二、填空题：本题共2小题，共14分。把答案填在题中的横线上或按要求作答。

11. （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．为了防止酒精的挥发，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。

12. 如图所示，用气体压强传感器探究气体做等温变化的规律，操作步骤如下：

①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来；

②移动活塞至某一位置，记录此时注射器内封闭气体体积和由计算机显示的气体的压强；

③重复上述步骤②，多次测量并记录压强和体积数据；

④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。

（1）关于本实验基本要求，下列说法正确的是________（填选项前的字母）。

A.移动活塞时应缓慢一些

B.封闭气体的注射器应密封良好

C.必须测出注射器内封闭气体的质量

D.封闭气体的压强和体积必须用国际单位表示

（2）为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出________（填“”或“”）图像。对图像进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条________，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。

（3）在不同环境温度下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为、，且。在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是________（填选项的字母）。

A. B.

C. D.

（4）当缓慢压缩注射器内的气体时，外界对气体做功，试从热力学第一定律的角度分析，气体做等温变化的原因是________。

【答案】    ①. AB##BA    ②.     ③. 过原点的倾斜直线    ④. AC##CA    ⑤. 见解析
 

【解析】

【详解】（1）[1]AB．由于该实验室“用气体压强传感器探究气体做等温变化的规律”，条件是一定质量的气体，故实验中不能出现漏气的现象；实验时应该缓慢移动活塞，使气体和外界进行充分的吸热、放热，保证温度不变，故AB正确；

C．其等温变化规律为一定质量的气体，其

所以不必测量气体的质量，只要质量不变即可，故C项错误；

D．只要压强p两边单位统一，体积V两边的单位统一，就可以得出气体做等温变化的规律，故D项错误。

故选AB。

（2）[2][3]其气体等温的规律有

如果做图像，则因为其它们的乘积不变的，所以其图像为一条曲线，其不能很直观的判断其关系；而图像的话，其规律可以变形成

在误差允许内，其图像是一条倾斜的直线，且其图像可以很直观的反应压强与体积的关系。

（3）[4]AB．由于实验操作和数据处理均正确，则温度高的对应的pV值较大，分别在图线上找到两个点，则pV乘积较大的是T1对应的图像，故A正确，B错误；

CD．设

则k值大的对应的pV的乘积也大，即斜率越大的对应的温度越高，故C正确，D错误。

故选AC。

（4）[5]气体放热，Q为负值，W为正值

当时，气体内能不变，温度不变。

三、计算题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明，方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

13. 如图所示，导热性能良好的汽缸开口向上竖直放置，a、b是固定在汽缸内壁的卡环，两卡环间的距离为h，缸内一个质量为m、横截面积为S的活塞与汽缸内壁接触良好，无摩擦不漏气，活塞只能在a、b之间移动，缸内封闭一定质量的理想气体。此时环境温度为，活塞与卡环b刚好接触，无作用力，活塞离缸底的距离为3h，卡环能承受的压力最大为，活塞的厚度不计，大气压强大小等于，g为重力加速度，求：

（1）要使卡环不被破坏，环境的温度最低能降到多少；

（2）若提高环境温度，当环境温度为1.4T0时，缸内气体的压强多大。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）开始时，活塞与卡环b刚好接触，无作用力，则对活塞有

则缸内气体压强

设温度降低到时活塞对b卡环的压力为，则对活塞有

则温度降低到时汽缸内气体压强为

此过程中气体发生等容变化，则有

解得

（2）当温度升高时，活塞上移，汽缸内气体等压变化，当活塞刚接触a且与a没有作用力时，有

解得

假设环境温度为时活塞与卡环接触，且卡环没有被破坏。设此时缸内气体压强为，根据理想气体状态方程有

解得

设此时活塞与卡环的作用力为，则

解得

则卡环a没有被损坏，因此缸内气体压强为。

14. 从1907年起，密立根就开始测量金属的遏制电压Uc与入射光的频率的关系，由此计算普朗克常量h，并与普朗克根据黑体辐射得出的h相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性。按照密立根的方法，我们利用图甲所示装置进行实验，得到某金属的图像如图乙所示，电子的电荷量e、图中和U1均已知，求：

（1）金属的逸出功W0；

（2）当入射光的频率为时，逸出光电子的最大初动能。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）根据光电效应方程可知

结合图像信息可知当时，金属的逸出功

（2）由图可得图像的斜率

可得

根据

当时

15. 在质量较小的恒星中，质子—质子链反应是产生能量的主要方式。其中一种反应是氮核吸收一个质子转变成碳核和一个粒子，并释放出一个光子。已知光子的波长为，普朗克常量为，真空中光速为。

（1）写出氮转变成碳的核反应方程，并求光子的能量；

（2）氮核的比结合能为，碳核的比结合能为，氦核的比结合能为，求核反应过程中的质量亏损。

【答案】（1），；（2）

【解析】

【详解】（1）根据质量数与电荷数守恒可知核反应方程为

光子的能量为

（2）由质能方程有

根据能量守恒有

解得