2021福建省福清西山学校高中部高三9月月考物理试题含答案

这是一份2021福建省福清西山学校高中部高三9月月考物理试题含答案试卷主要包含了选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

满分100分：命题人：
第I卷（选择题）
一、选择题（本题共12小题，每小题4分。第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1．关于分子热运动和布朗运动，下列说法错误的是（ ）
A．布朗运动是指在显微镜中看到的液体分子的无规则运动
B．布朗运动反映了液体分子在永不停息地做无规则运动
C．悬浮微粒越小，布朗运动越显著
D．当物体温度达到0℃时，物体分子的热运动也不会停止
2．如图所示为一定质量的理想气体的体积V随热力学温度T变化的图象。由状态A到状态B的过程中，吸收的热量Q1=220J，气体在状态B时的压强pB=l.0×105Pa，已知BC与T轴平行，AB的延长线过原点。下列说法正确的是（ ）
A．从状态A变化到状态B的过程中，气体膨胀，对外做功，内能减少
B．与状态A相比，状态C单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数增多
C．从状态B变化到状态C的过程中，气体密度变大
D．气体在状态B时的温度为600K
3．如图所示，带有活塞的气缸中封闭一定质量的理想气体（不考虑分子势能）．将一个热敏电阻（电阻值随温度升高而减小）置于气缸中，热敏电阻与气缸外的欧姆表连接，气缸和活塞均具有良好的绝热性能，气缸和活塞间摩擦不计．则（ ）
A．若发现欧姆表示数变大，则气缸内气体压强一定减小
B．若发现欧姆表示数变大，则气缸内气体内能一定减小
C．若拉动活塞使气缸内气体体积增大，则欧姆表示数将变小
D．若拉动活塞使气缸内气体体积增大时，则需加一定的力，这说明气体分子间有引力
4．在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。 下列表述符合物理学史实的是（ ）
A．麦克斯韦为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论
B．爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说
C．查德威克通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型
D．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现原子核是由质子和中子组成的
5．关于中子的发现、产生及作用，下列说法正确的是（ ）
A．中子是由卢瑟福通过实验发现的 B．原子核发生衰变后，会多出一个中子
C．俘获一个中子会发生裂变现象 D．俘获一个粒子，产生的同时会放出一个中子
6．氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为，氦离子能级的示意图如图所示。以下关于该基态的氦离子说法正确的是（ ）
A．该基态氦离子吸收某种光子发生跃迁，当能量为E4＝－3.4eV时，氦离子最稳定
B．能量为48.4eV的光子，能被该基态氦离子吸收而发生跃迁
C．一个该基态氦离子吸收能量为51.0eV的光子后，向低能级跃迁能辐射5种频率的光子
D．该基态氦离子吸收一个光子后，核外电子的动能增大
7．物体做方向不变的直线运动，若在任意相等位移内速度变化量Δv相等，则下列说法中正确的是( )
A．若Δv=0，则物体作匀加速直线运动
B．若Δv>0，则物体作匀加速直线运动
C．若Δv<0，则物体作加速度逐渐变大的减速直线运动
D．若Δv>0，则物体作加速度逐渐变大的加速直线运动
8．交通部门常用测速仪来检测车速，如图所示，测速仪固定，一辆汽车正在向测速仪做匀速直线运动，某一时刻t=0时，测速仪发出一超声波脉冲，t=0.6s时测速仪接收到经汽车反射的超声波脉冲，t=1.8s时测速仪再次发出一超声波脉冲，t=2.2s时测速仪再次接收到经汽车反射的第二个超声波脉冲．假设超声波的速度为340m/s，根据以上测量数据，下列判断与计算正确是：（ ）
A．被测汽车速度为20m/s
B．被测汽车速度为21.25m/s
C．被测汽车第一次反射超声波脉冲时，离测速仪的距离为204m
D．被测汽车二次反射超声波脉冲的时间差为1.6s
9．有关瞬时速度、平均速度、平均速率，以下说法正确的是
A．瞬时速度是指物体在某一位置或某一时刻的速度
B．平均速度是物体在一段时间内位移与所用时间的比值
C．做变速运动的物体，平均速率就是平均速度的大小
D．物体做变速运动时，平均速度是指物体通过的路程与所用时间的比值
10．下列说法中正确的有（ ）
A．布朗运动是液体分子的运动，说明液体分子永不停息地做无规则热运动
B．水黾可以停在水面上是因为液体具有表面张力
C．气体的温度升高，并不是每个气体分子的动能都增大
D．单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少，气体的压强有可能增加
11．静止在匀强磁场中的原子核X发生α衰变后变成新原子核Y．已知核X的质量数为A，电荷数为Z，核X、核Y和α粒子的质量分别为mX、mY和mα，α粒子在磁场中运动的半径为R．则
A．衰变方程可表示为B．核Y的结合能为（mx-my-mα）c2
C．核Y在磁场中运动的半径为D．核Y的动能为
12．在如图所示的光电管的实验中（电源正负极可以对调），用同一光电管得到了三条可见光的光电流与电压之间的关系曲线（图二中的甲光、乙光、丙光）．下列说法中正确的有（ ）
A．同一光电管对不同颜色的单色光有各自不同的极限频率
B．只要电流表中有电流通过，光电管中就发生了光电效应
C．（图一中）电流表G的电流方向可以是a流向b、也可以是b流向a
D．（图二中）如果乙光是黄光，则丙光可能是紫光
第II卷（非选择题）
二、实验题（共两小题；13题9分，14题4分）
13．在《探究小车速度随时间变化的规律》实验中：
(1)在下列给出的器材中，本节实验中所需的器材有（______）
①电磁打点计时器 ②天平 ③低压交流电源 ④低压直流电源 ⑤细绳和纸带
⑥钩码和小车 ⑦秒表 ⑧一端有滑轮的长木板 ⑨刻度尺
A．①③⑧⑨ B．⑤⑥⑧⑨ C．①③⑤⑥ D．①③⑤⑥⑧⑨
(2)据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是（______）
A．时间间隔 B．位移 C．加速度 D．平均速度
(3)使用打点计时器，在如下基本步骤中，正确的排列顺序为_____
A．纸带穿过限位孔安装到小车上，小车系上细绳跨过定滑轮，细绳挂上钩码
B．把打点计时器固定在长木板上 C．放开小车让小车带着纸带运动
D．接通交流电源，进行打点 E．关闭电源，取下纸带
(4)如图是某同学在做实验中获得的一条纸带。A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出。从图中读出A、B两点间距为_____cm；C点对应的速度是_____m/s；小车加速度大小是_____m/s2。
14．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，某同学的操作步骤如下：
Ⅰ．取一定量的酒精和油酸，配制成一定浓度的油酸酒精溶液。
Ⅱ．用注射器将配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。
Ⅲ．在浅盘内盛一定量的水，在水面上先撒上痱子粉，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定。
Ⅳ．在浅盘上覆盖玻璃板，___________，用透明方格纸测量油膜的面积。
(1)请将步骤Ⅳ补充完整：__________________________。
(2)实验中，用体积为a的纯油酸配制成体积为b的油酸酒精溶液，现已测得一滴油酸酒精溶液的体积为c，将一滴油酸酒精溶液滴入盛有水的器皿中，油膜充分展开后的面积为S，则估算油酸分子的直径为______。
(3)若实验中测得的油酸分子直径偏小，则其原因可能是________。（填选项前的字母）
A．油酸未完全展开
B．计算油膜的面积时，将不完整的方格作为完整方格处理
C．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
三、解答题（共4道题；根据需求作答，15题满分9分，16题满分9分，17题满分10分，18题满分11分）
15．如图所示，一个内壁光滑、导热性能良好的汽缸放在水平桌面上开口向上．质量与厚度均不计、导热性能良好的活塞横截面积为S=2×10-3m2，与汽缸底部之间封闭了一定质量的理想气体，此时活塞与汽缸底部之间的距离h=24cm．汽缸所处环境的温度为300K，大气压强p0=1.0×105Pa，取g=10m/s2．现将质量为m=4kg的物块放在活塞中央位置上，活塞下移，求稳定后：
①气体的压强；
②活塞与汽缸底部之间的距离；
③再缓慢加热气体使活塞回到原位置,此过程中气体吸收了20J热量其内能增加量为多少．
16．如图所示，用频率不同的光照射某种金属产生光电效应，以测量的遏止电压Uc为纵轴，入射光频率ν为横轴建立平面直角坐标系。已知电子电荷量e=1.6×10-19C。请结合该图像，求：
(1)该金属的截止频率；
(2)普朗克常量h。

17．两个动能均为0.35MeV的氘核对心正碰，聚变后生成氦3，同时放出一个中子。已知氘核的质量为3.3426×10-27kg，氦3的质量为5.0049×10-27kg，中子的质量为1.6745×10-27kg。假设碰前的动能和聚变中释放出的核能都转变成了氦3和中子的动能。求：
(1)写出上述核反应方程；
(2)核反应中释放的核能（单位用MeV，保留三位有效数字）；
(3)核反应中产生的氦3的动能（单位用MeV）。
18．国庆长假期间，国家取消了7座及其以下的小车通过收费公路的过路费，给自驾游带来了很大的实惠，但车辆的增多也给交通道路的畅通增加了很大的压力，因此国家规定了免费车辆在通过收费站时在专用道上可以不停车拿卡或交卡而直接减速通过。假设收费站的前、后都是平直大道，长假期间过收费站时的车速要求不超过，过收费站前小汽车匀速行驶时的车速均为，制动过程小汽车的加速度的大小为。试问：
(1)长假期间，驾驶员应在距收费站至少多远处开始制动？
(2)假设车过站后驾驶员立即使车以的加速度加速至原来的速度，则从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中，汽车运动的时间至少是多少？
(3)在(1)(2)问中，车因减速和加速过站而耽误的时间至少为多少？
高三9月份月考物理参考答案
1．A
【解析】
A．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，故A错误，符合题意；
B．布朗运动反映的是液体分子的无规则运动，故B正确，不符合题意；
C．布朗运动与悬浮颗粒的大小有关，颗粒越大，布朗运动越不明显；颗粒越小，布朗运动越明显，故C正确，不符合题意；
D．分子的运动是永不停息的，当物体温度达到0°C时，物体分子的热运动不会停止，故D正确，不符合题意。
故选A。
2．D
【解析】
A.AB的延长线过原点，由理想气体状态方程
（C为常量）
分析可知，气体由A到B的过程中压强不变，体积增大，气体对外做功，温度升高，气体的内能增加，由热力学第一定律可知，气体需要吸热，故选项A错误；
B.与状态A相比，状态C温度不变，则分子的平均动能不变，体积增大，分析的密集程度减小，所以单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数减小，故选项B错误；
C.从状态B变化到状态C的过程中，气体体积不变，则气体密度不变，故选项C错误；
D.气体从状态A变化到状态B发生的是等压变化，根据盖吕萨克定律有
代入数据解得
故选项D正确。
故选D。
3．B
【解析】
内部气体的压强为，则气体的压强不变；欧姆表读数变大，说明气体温度降低，根据理想气体状态方程PV/T＝C，体积减小，内能减小，故A错误，B正确；若拉动活塞使气缸内气体体积增大，气体对外界做功，温度降低，故欧姆表读数将变大，故C错误；若拉动活塞使气缸内气体体积增大，则需加一定的力，是克服内外气压差做功，故D错误；故选B．
4．B
【解析】
A．普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论，故A错误；
B．爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说，得到了光电效应方程，故B正确；
C．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，故C错误；
D．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，揭示了原子核有复杂的结构，但并没有发现质子和中子，故D错误。
故选B。
5．C
【解析】
A．质子是卢瑟福通过实验发现的，中子是查德威克通过实验发现的，A错误；
B．原子核发生衰变，实质是原子核中的中子转化为质子和电子，不会多出一个中子，所以发生一次衰变会少一个中子，B错误；
C．根据裂变的定义知，235U俘获一个中子会发生裂变现象，C正确；
D．俘获一个粒子的核反应方程是
产生的同时会放出一个质子，D错误。
故选C。
6．B
【解析】
A．原子的能量最低状态时原子最为稳定，A错误；
B．吸收48.4eV的光子，则能量为-6eV，能跃迁到第3能级，B正确；
C．一个该基态氦离子吸收能量为51.0eV的光子后，能量为-3.4eV，从n=1跃迁到n=4，只释放一种频率的光子，C错误；
D．吸收一个光子后，由低能级向高能级跃迁，则轨道半径增大，根据
得
轨道半径增大，则v减小，则动能减小，故D错误。
【点睛】
当光子的能量和某两个能级之间的能量差相等时才能被吸收，即体现能量的量子化。
7．D
【解析】
A、若△v=0，物体的速度不变，则物体作匀速直线运动；故A错误；
B、D、△v＞0，物体作加速直线运动，通过任意相等位移的所用时间△t逐渐减小，由加速度a=ΔvΔt知，加速度增大；故B错误，D正确；
C、若△v＜0，物体作减速直线运动，通过任意相等位移的所用时间△t逐渐增大，由加速度a=ΔvΔt知，加速度减小，物体作加速度逐渐变小的减速直线运动；故C错误.
故选D.
【点睛】
本题关键要抓住匀变速运动的特点：加速度不变，由加速度的定义分析其变化，要注意是相等位移内速度的变化不是相等时间．
8．A
【解析】
汽车收到第一次信号时，经过的时间为，距测速仪s1=v波t1=340m/s×0.3s=102m；汽车收到第二次信号时，经过的时间为，距测速仪s2=v波t2=340m/s×0.2s=68m；汽车收到两次信号距离测速仪的距离差s=s1-s2=102m-68m=34m，经过时间t=2.0s-0.3s=1.7s，汽车的速度，选项A正确，B错误；由以上分析可知，被测汽车第一次反射超声波脉冲时，离测速仪的距离为102m；被测汽车二次反射超声波脉冲的时间差为1.7s，故CD错误．
9．AB
【解析】
根据瞬时速度、平均速度的定义，AB正确；平均速率是路程与时间的比值，当变速运动的物体做往返运动时不成立，CD错误．
10．BCD
【解析】
A．布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，说明液体分子永不停息地做无规则热运动，选项A错误；
B．水黾可以停在水面上是因为液体具有表面张力，选项B正确；
C．气体的温度升高，分子平均动能变大，但并不是每个气体分子的动能都增大，选项C正确；
D．单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少，若气体温度升高，气体分子对器壁的碰撞力变大，则气体的压强有可能增加，选项D正确。
故选BCD。
11．AC
【解析】
A．根据质量数和电荷数守恒可知，衰变方程可表示为，选项A正确；
B．此反应中放出的总能量为：∆E=（mx-my-mα）c2，可知核Y的结合能不等于（mx-my-mα）c2，选项B错误；
C．根据半径公式，又mv=P（动量），则得，在衰变过程遵守动量守恒，根据动量守恒定律得：0=PY-Pα，则PY=Pα， 得半径之比为，则核Y在磁场中运动的半径为，故C正确；
D．两核的动能之比：，因，解得，选项D错误．
12．BD
【解析】
A、光电管的极限频率由光电管本身决定，与入射光的颜色无关，故A错误。B、只要电流表中有电流通过，可知有光电子逸出，即光电管发生光电效应，故B正确。C、光电子从光电管的右端逸出，流过电流表G的电流方向为a到b，故C错误。D、丙光照射光电管，遏止电压较大，即光电子的最大初动能较大，根据光电效应方程Ekm=hv-W0知，丙光的频率较大，如果乙光是黄光，则丙光可能是紫光，故D正确。故选BD。
【点睛】
解决本题的关键掌握光电效应方程，会根据遏止电压的大小比较光子频率，知道同一种色光，遏止电压相等，光强不同，饱和电流不同．
13．D A BADCE 0.70 0.10 0.20
【解析】
（1）[1]在本实验中，不需要测量小车或砝码的质量，因此不需要天平，打点计时器使用的是交流电源，因此不需要直流电源，同时打点计时器记录了小车运动时间，因此不需要秒表；即为①③⑤⑥⑧⑨，故选D。
（2）[2]A、打点计时器所用交流电频率为50Hz时，每隔0.02s打一个点，所以时间间隔已知，不需计算，故A正确；
B、纸带上打出的点之间的距离可以用刻度尺直接量出，不需计算，故B正确；
C、运动物体的加速度可以利用逐差法或者速度-时间图象得出，需要计算，故C错误；
D、平均速度的求解需要运用物理公式 计算得到，故D错误。
故选AB。
（3）[3]实验步骤要遵循先安装器材后进行实验的原则进行，注意实验中为了使打点稳定后再进行实验，同时为了提高纸带的利用率，尽量将纸带上打满点，要先接通电源后释放纸带。要符合事物发展规律，故正确的操作步骤为：BADCE。
（4）[4]已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上相邻两点的时间间隔为0.02s；由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，A、B两点间的距离s=1.70cm-1.00cm=0.70cm；
[5]由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，由于做匀变速直线运动的物体在某段时间内平均速度就等于在该段时间内的中间时刻瞬时速度，故
[6]根据△x=aT2可得物体的加速度为
14．描出油膜形状 B
【解析】
（1）[1]在蒸发皿上覆盖玻璃板，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜面积；
（2）[2]一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为
油酸分子的直径为
（3）[3]A．油酸未完全散开会导致计算的面积偏小，得到油酸分子的直径的测量值偏大，故A错误；
B．计算油膜的面积时，将不完整的方格作为完整方格处理，则测得的面积偏大，则油酸分子的测量值偏小，选项B正确；
C．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算，则得到的油酸分子的测量值偏大，选项C错误；
故选B。
15．① ②20cm③ 10.4J
【解析】
①气体的压强：
②由气体的等温变化方程可知：，即，解得
③缓慢加热气体使活塞回到原位置，则气体对外做功：
；
则气体的内能增加.
16．(1)；(2)
【解析】
(1)根据光电效应方程和动能定理可知
①
结合图线可知截止频率
(2)由①式整理可得
结合图线斜率可得
因此
17．(1)；(2)3.26MeV；(3)0.99 MeV
【解析】
(1)核反方程为：。
(2)反应中释放的核能为：
(3)核反应前后动量守恒，反应前两个动能相同的氘核的动量等大反向，总动量为0，设反应后和的质量和速度分别为、和、，则有
题设已假设碰前的动能和聚变中释放出的核能都转变成了氦3和中子的动能，因此反应后的总动能满足
氦3和中子的质量比
利用以上三式和(2)的结果可求得氦3的动能为
18．(1)108m；(2)10s；(3)4s
【解析】
(1)小汽车进入站台前做匀减速直线运动，设距收费站处开始制动，则
解得
(2)小汽车通过收费站经历匀减速和匀加速两个阶段，前后阶段的位移分别为和，时间分别为和，则减速阶段
加速阶段
则加速和减速阶段的总时间
(3)在加速阶段
计算得出
则总位移
若不减速带所需时间
车因减速和加速过站而耽误的时间为