广东省广州市顶峰复读校2024-2025学年高三上学期9月开学检测物理试题（解析版）

这是一份广东省广州市顶峰复读校2024-2025学年高三上学期9月开学检测物理试题（解析版），共16页。试卷主要包含了请将答案正确填写在答题卡上， 下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。

注意事项：
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、选择题：
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 扩散现象是外界作用引起的
B. 布朗运动是液体分子的运动
C. 悬浮微粒越小，布朗运动越明显
D. 温度越低，分子热运动的平均动能越大
【答案】C
【解析】
【详解】A．扩散现象是构成物质的分子的无规则运动引起的，并不是外界作用引起的，故A错误；
B．布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动，间接反映了液体分子的无规则运动，并不是液体分子的运动，故B错误；
C．悬浮微粒越小，液体分子撞击微粒产生的不平衡越明显，则布朗运动越明显，故C正确；
D．温度越低，分子热运动平均动能越小，故D错误。
故选C。
2. 军队在行军打仗时需要用电台相互联络，为了增大无线电台向空间发射无线电波的能力，对LC振荡电路的结构可采用下列哪些措施（ ）
A. 增大电容器极板的正对面积B. 减小电容器极板的间距
C. 减少自感线圈的匝数D. 提高供电电压
【答案】C
【解析】
【详解】要增大无线电台向空间发射电磁波的能力，必须提高其振荡频率，由
减小L和C可以提高f。
A B．由平行板电容器因素决定式
增大电容器极板的正对面积或减小电容器极板的间距，电容C增大，LC振荡电路振荡频率减小，故AB错误；
C．减少自感线圈的匝数，自感系数L减小，LC振荡电路振荡频率增大，故C正确；
D．提高供电电压，不改变LC振荡电路振荡频率，故D错误。
故选C。
3. 南宁南湖公园里的荷花竞相绽放，荷叶上有很多露珠，下列说法正确的是（ ）
A. 露珠呈球形是因为露珠受到重力
B. 在露珠表面层，水分子间的作用力表现为引力
C. 在露珠表面层，水分子间的作用力为0
D. 在露珠表面层，水分子间的作用力表现为斥力
【答案】B
【解析】
【详解】A．荷叶上的露珠呈球形是因为液体的表面张力，故A错误；
BCD．在露珠表面层，水分子相对于露珠内部分布比较稀疏，水分子间的作用力表现为引力，故B正确，CD错误。
故选B。
4. 下列说法正确的是（ ）
A. 重核裂变比轻核聚变更为安全、清洁B. 实物粒子不具有波动性
C. 比结合能越小，原子核越稳定D. 黑体可以向外辐射电磁波
【答案】D
【解析】
【详解】A．轻核聚变比重核裂变更为安全、清洁，故A错误；
B．实物粒子也具有波动性，比如电子也可以发生双缝干涉现象，故B错误；
C．比结合能越大，原子核越稳定，故C错误；
D．黑体不反射电磁波，但黑体可以向外辐射电磁波，故D正确。
故选D。
5. 如图所示，理想变压器原线圈与定值电阻串联后接在电压的交流电源上，副线圈接理想电压表、电流表和滑动变阻器R。原、副线圈的匝数比为1：4。已知，R的最大阻值为50 Ω。现将滑动变阻器R的滑片P从最上端向下滑动，下列说法正确的是（ ）
A. 当时，电流表的示数为4A
B. 电源的输出功率变小
C. 原线圈输入电压不变
D. 理想电压表的读数不变
【答案】A
【解析】
【详解】BCD．由理想变压器的特点可知
联立可得
滑动变阻器的滑片P从最上端向下滑动，减小，则变大，原线圈两端电压为
所以减小，则副线圈两端减小，电压表的示数减小；电源的输出功率为
可知电源的输出功率变大，故BCD错误；
A．当时，根据
可得
根据
可得
故A正确。
故选A。
6. 已知通电长直导线在其周围某点产生磁场的磁感应强度大小与通电导线中的电流I成正比，与该点到通电导线的距离r成反比，即，式中k为比例系数，现有两条相距为L的通电长直导线a和b平行放置，空间中存在平行于图中菱形PbQa的匀强磁场（图中未画出）。已知菱形PbQa的边长也为L，当导线a和b中通以大小相等、方向如图所示的电流I时，P点处的磁感应强度恰好为零。下列说法正确的是（ ）
A. Q点处的磁感应强度大小为
B. 两导线连线中点处的磁感应强度大小为
C. 匀强磁场的磁感应强度大小为
D. 匀强磁场的方向从Q点指向P点
【答案】C
【解析】
【详解】CD．由题意知电流在P点处产生的磁场的磁感应强度大小
由安培定则知导线a和b中的电流在P点处产生的磁场的磁感应强度方向如图所示
由平行四边形定则可知电流产生的合磁场由Q点指向P点，磁感应强度大小仍为，则匀强磁场的磁感应强度方向应由P点指向Q点，且大小为，才能使P点处的磁感应强度恰好为零，故C正确，D错误；
A．同理可知，Q点处的磁感应强度也为零，故A错误；
B．由于两导线连线中点到两导线的距离均为，两导线在该处产生的磁感应强度大小加倍，均为，方向均由Q点指向P点，则两导线连线中点处的合磁感应强度大小为
故B错误。
故选C。
7. 劳伦斯发明了回旋加速器，被加速的粒子在一圆形结构里运动，其运动轨迹由磁场控制，通过交变电场给带电粒子加速。图甲是回旋加速器的示意图，粒子出口处如图甲所示。图乙是回旋加速器所用的交变电压随时间的变化规律。某物理学习小组在学习了回旋加速器原理之后，想利用同一回旋加速器分别加速两种带正电的粒子，所带电荷量分别为、，质量分别为、。保持交变电压随时间变化的规律不变，需要调整所加磁场的磁感应强度大小，则下列说法错误的是（ ）
A. 所加磁场的磁感应强度大小之比为
B. 粒子获得的最大动能之比为
C. 粒子的加速次数之比为
D. 粒子在回旋加速器中的转动时间之比为
【答案】B
【解析】
【详解】A．所加电压随时间变化的规律不变，则粒子周期满足
由
可得所加磁场的磁感应强度大小之比为
故A正确，不满足题意要求；
B．由洛伦兹力提供向心力得
可得
可知越大，越大，则的最大值为回旋加速器的半径，则有
，
可得粒子获得的最大动能之比为
又
联立可得
故B错误，满足题意要求；
C．加速次数满足
可得
又
则粒子的加速次数之比为
故C正确，不满足题意要求；
D．加速周期满足
加速次数之比为
转动时间为
可得粒子在回旋加速器中的转动时间之比为
故D正确，不满足题意要求。
故选B。
8. 关于分子热运动，下列说法正确的是（ ）
A. 容器内的理想气体静置足够长时间后分子数密度一定保持不变
B. 气体膨胀对外做功，分子的平均动能可能不变
C. 对于一定质量的理想气体，只要温度降低，其内能就一定减小
D. 两个相互接触的物体达到热平衡时，二者一定具有相同的内能
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．容器内的理想气体静置足够长时间后达到平衡态，气体的体积、温度和压强都不变，所以分子数密度一定保持不变，故A正确；
B．若气体膨胀对外做功的同时吸收热量，根据热力学第一定律，内能可能不变，温度可能不变，平均动能可能不变，故B正确；
C．理想气体内分子之间的相互作用可忽略不计，所以对于一定质量的理想气体，只要温度降低，分子平均动能减小，其内能就一定减小，故C正确；
D．两个相互接触的物体达到热平衡时，此时二者一定具有相同的温度，但内能不一定相同，故D错误。
故选ABC。
9. 下列有关α粒子散射实验的说法正确的是（ ）
A. 在位置③接收到的α粒子最多
B. 正电荷均匀分布在原子内
C. 在位置①不能接收到α粒子
D. 卢瑟福首先进行了α粒子散射研究
【答案】AD
【解析】
【详解】AC．原子的内部是很空阔的，原子核非常小，所以绝大多数α粒子几乎不发生偏转，少数α粒子发生了较大的角度偏转，极少数α粒子发生了大角度偏转，则在位置③接收到的α粒子最多，在位置①也能接收到α粒子，但数量极少，故A正确，C错误；
BD．卢瑟福首先进行了α粒子散射研究，通过粒子散射实验，可以得出正电荷集中分布在原子核中，故B错误，D正确。
故选AD。
10. 如图所示，两根质量均为m的金属棒垂直地放在光滑的水平导轨上，左、右两部分导轨间距之比为1:2，AB棒长度为L，CD棒长度为2L，导轨间左、右两部分有大小相等、方向相反的匀强磁场，两棒电阻与棒长成正比，不计导轨电阻，现用水平恒力F向右拉CD棒，使CD棒向右运动，导轨足够长，磁场区域足够大。下列说法正确的是（ ）
A. 稳定后，AB棒向左匀加速运动，CD棒向右匀加速运动，且AB棒的加速度大小是CD棒的加速度大小的2倍
B. 稳定后，AB棒向左匀速运动，CD棒向右匀速运动，且AB棒的速度大小是CD棒的速度大小的2倍
C. 如果F作用一段时间后，AB棒和CD棒的速度大小均为v，此时立即撤去拉力F后，CD棒的最终速度大小为，方向向右
D. 当AB棒和CD棒的速度大小均为v时，撤去拉力F后，整个回路产生的焦耳热为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．两棒的长度之比为1:2，所以电阻之比为1:2，设AB棒电阻为R，则CD棒电阻为2R，则有
由此可知，稳定后，回路中电流为零，AB棒速度为CD棒速度的2倍，AB棒向左匀速运动，CD棒向右匀速运动，故A错误，B正确；
CD．如果F作用一段时间后，AB棒和CD棒的速度大小均为v，此时立即撤去拉力F后，AB棒继续向左加速运动，而CD棒向右开始减速运动，两棒最终匀速运动时，电路中电流为零，两棒切割磁感线产生的感应电动势大小相等，则
对CD棒和AB棒运用动量定理可得
联立可得
，
根据能量守恒定律可得
解得该过程中回路产生的焦耳热为
故C错误，D正确。
故选AD。
二、非选择题：本大题共5小题，共54分。
11. 在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每体积溶液中的纯油酸体积为，用注射器和量筒测得体积上述溶液有 n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，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中每个小正方形格的边长为L。
（1）油酸薄膜的面积________；
（2）油酸分子的直径是_______（用、、、n、S表示）；
（3）某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏小，可能是由于 。
A. 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
B. 水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开
C. 用注射器和量筒测体积溶液滴数时少记录了几滴
D. 油膜中含有大量未溶解的酒精
【答案】（1）114L2—118L2均可
（2）
（3）D
【解析】
【小问1详解】
轮廓包围方格约为119个，故油酸薄膜的面积为
【小问2详解】
每滴溶液中含有纯油酸的体积为
油酸分子的直径为
【小问3详解】
A．如果计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，导致统计的油膜面积偏小，计算结果将偏大，故A错误；
B．如果水面上痱子粉撒得较多，油酸没有充分展开，导致统计的油酸面积比充分展开的油酸面积小，计算结果将偏大，故B错误；
C．用注射器和量筒测体积溶液滴数时少记录了几滴，则每一滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积的测量值偏大，计算结果将偏大，C错误；
D．如果油膜中含有大量未溶解的酒精，导致油酸的实际面积比统计面积小，计算时采用统计的油酸面积S偏大，由可知，油酸分子直径d的计算值将比真实值偏小，故D正确。
故选D
12. 图甲为课堂演示用的手摇发电机，现将此手摇发电机的输出端与电压传感器并联后接入数据采集器，在计算机显示屏上得到如图乙所示的波形电压。
（1）研究此交变电流的波形，发现从屏上出现第1个向上的“尖峰”到出现第21个向上的“尖峰”经历的时间为1 min，则手摇发电机线圈转动的平均角速度为____rad/s。
（2）将发电机输出的电流通过整流装置后得到如图丙所示的正弦交变电诚图像，此电流的瞬时值表达式为____________A，1 min内电流方向改变_______次。
【答案】（1）
（2） ①. ②. 300
【解析】
【小问1详解】
从屏上出现第1个向上的“尖峰”到出现第21个向上的“尖峰”经历的时间为1 min，则周期为
则手摇发电机线圈转动的平均角速度为
【小问2详解】
[1][2]由图丙可知
则角速度为
则交流电的瞬时值表达式为
[2]1min有150个周期，一个周期内电流方向改变2次，因此1min内电流方向改变300次。
13. 如图所示，一导热性能良好的球形容器内部不规则，某兴趣小组为了测量它的容积，在容器上竖直插入一根两端开口的长玻璃管，接口密封玻璃管内部横截面积S=0.2cm2，一长为h=15 cm的静止水银柱封闭了一定质量的气体，其下方玻璃管内空气柱的长度，此时外界温度。现把容器漫在的热水中，水银柱缓慢上升30 cm后稳定。实验过程中认为大气压没有变化，大气压 （相当于75 cm高汞柱压强）。
（1）容器的容积为多少？
（2）若实验过程中管内气体的内能增加了1.5J。判断气体是从外界吸收热量还是向外界放出热量，并计算热量的大小。
【答案】（1）
（2）气体从外界吸收热量，
【解析】
【小问1详解】
设容器的容积为V，封闭气体等压膨胀，升温前温度为
升温后
由盖—吕萨克定律
其中
联立解得
【小问2详解】
气体压强为
因为气体膨胀，外界对气体做功为
根据热力学第一定律
可得
气体从外界吸收热量。
14. 氢原子的能级图如图甲所示，一群处于的激发态的氢原子自发跃迁，辐射出的光子中仅有a、b两种光能使图乙中的光电管电路产生光电流，测量得到的光电流I与电压U的关系曲线如图丙所示。求：
（1）b光产生的光电子的最大初动能（结果用eV为单位）；
（2）阴极K的逸出功W（结果用eV为单位）；
（3）反向遏止电压

【答案】（1）8.9eV；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）对b光产生的光电子分析有
解得
（2）对b光的光子，有
所以逸出功为
（3）对a光的光子，有
联立解得
15. 如图所示，有两条间距为、足够长的平行导轨固定在水平面上，每条导轨中间都有一段不导电的塑料把导轨分为左、右两部分、其余导轨部分均为可导电金属。左侧的电容器电容为，右侧的电阻阻值为。两根金属棒、的质量分别为和，金属棒的电阻为，的电阻忽略不计，初始时刻两金属棒静止放在塑料材料上。金属棒都与导轨垂直。整个装置放在竖直向下的磁感应强度为的匀强磁场中。某时刻给金属棒一个大小为、方向向右的初速度，使得金属棒与发生弹性碰撞。运动过程中所有摩擦力不计，金属棒与导轨接触良好。求：
（1）碰后金属棒与各自速度大小；
（2）碰后金属棒在金属导轨上运动的位移大小和金属棒运动过程中电阻上产生的焦耳热；
（3）金属棒最终的速度大小。
【答案】（1），；（2），；（3）
【解析】
【详解】（1）对金属棒碰撞过程用动量守恒定律和机械能守恒定律有
代入数据可求得
（2）对碰后金属棒在金属导轨上运动的过程，由动量定理有
综上可得
由能量守恒定律可知，金属棒及右侧电阻上产生的焦耳热
电阻上产生的焦耳热
（3）电容器电荷量
最终电容器两端电压
对棒应用动量定理有
解得金属棒ab最终的速度大小