江西省宁冈中学2023-2024学年高三上学期开学考试物理试题

这是一份江西省宁冈中学2023-2024学年高三上学期开学考试物理试题，共11页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
宁冈中学2023-2024学年度高三上开学考试物理一、选择题 （共11题，每题4分，共44分，1-7单选，8-11多选。）1．下列各项中的数值大小能表示阿伏加德罗常数的是（　　）A．所含的原子数 B．标准状况下，苯所含的分子数C．金属钠含有的电子数 D．硫酸溶液所含的数2．在研究自由落体运动的规律时，伽利略用实验验证vt的困难是（   ）A．当时没有测量时间的仪器B．不能很准确地测定下落的距离C．能够用打点计时器测出速度，只是误差太大D．不能测出下落物体的瞬时速度3．用塑料瓶装半瓶水密封后放置在室外，经测量室外早晨的温度为10℃，中午的温度为38℃，下列说法正确的是（　　）A．从早晨到中午，瓶内每个气体分子的动能都逐渐增大B．从早晨到中午，气体对外界做功大于气体吸收的热量C．从早晨到中午，瓶内的水从外界吸收热量，所以瓶内水的内能增加了D．从早晨到中午，速率大的水分子数占总水分子数的比例逐渐减少4．关于放射性元素的衰变，以下说法正确的是（　　）A．放射性的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时，辐射出γ射线B．发生衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4C．当放射性元素原子的核外电子具有较高能量时，将发生β衰变D．天然放射现象的发现揭示了原子的核式结构5．如图所示，ABC为等腰棱镜，OO'是棱镜的对称轴，a、b两束不同频率的单色光垂直AB边射入棱镜，两束光在AB面上的入射点到D点的距离相等，两束光折射后相交于图中的P点，下列判断正确的是（  ）A．在同一介质中，a光光速大于b光光速B．若从同一介质射入真空，发生全反射时a光的临界角大于b光的临界角C．用同一双缝干涉实验装置观察，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距D．在真空中，a光波长大于b光波长6．为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中，电容器可通过开关S与线圈L或电源相连，如图所示。当开关从a拨到b时，由L与C构成的回路中产生周期为的振荡电流。那么（    ）A．若罐中的液面上升，振荡电流的频率变小B．若罐中的液面上升，振荡电流的周期变小C．当S从a拨到b之后的半个周期内，回路中的磁场先变弱后变强D．当S从a拨到b之后的四分之一周期内，回路中的电流增大，L的自感电动势变大7．一束由红、蓝两单色光(折射率分别为和组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角射入，穿过玻璃砖从下表面射出，设红光与蓝光穿过玻璃砖所需时间分别为t1和t2，则在逐渐由0°增大到90°的过程中（　　）A．t1始终大于t2B． t1始终小于t2C． t1先大于后小于t2D． t1先小于后大于t28．如图所示，实线表示在竖直平面内的电场线，电场线与水平方向成α角，水平方向的匀强磁场与电场正交，有一带电液滴沿斜向上的虚线L做直线运动，L与水平方向成β角，且α>β，则下列说法中正确的是(　　)A．液滴一定做匀速直线运动B．液滴有可能做匀减速直线运动C．电场线方向一定斜向上D．液滴的电势能可能增大9．明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象．如图所示，一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的新折射后发生色数现象，在光屏ab间形成一条彩色光带，在光带的a、b两侧，下面的说法中正确的是(    )A．a侧是红色光，b侧是紫色光B．在真空中a侧光的波长小于b侧光的长C．三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率D．在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率10．如图所示，一束由两种单色光混合的复色光，沿PO方向射向一上下表面平行的厚玻璃平面镜的上表面，得到三束反射光束I、II、III，若玻璃砖的上下表面足够宽，则下列说法正确的是（　　）A．光束I、II、III为单色光B．改变α角，光束I、II、III仍保持平行C．通过相同的双缝干涉装置，光束Ⅱ产生的条纹间距要小于光束III的D．在玻璃中，光束Ⅱ的速度小于光束III的11．如图所示。在竖直平面内有光滑轨道ABCD，其中BC是半径为R的四分之一圆弧轨道，AB是竖直轨道，CD是水平轨道。AB与BC相切于B点，CD与BC相切于C点。—根长为2R的轻杆两端分别固定着两个质量均为m的相同小球P、Q（视为质点），从Q与B等高处由静止释放。两球滑到水平轨道上。重力加速度为g。则下列说法中正确的是（　　）A．下滑的整个过程中P球机械能守恒B．下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒C．Q球过C点的速度大小为D．下滑的整个过程中Q球机械能增加量为mgR二、实验题（共18分）12． 在“油膜法测分子直径”的实验中，某同学操作如下：①取 1.0 mL 油酸配成 250 mL 油酸酒精溶液；②用滴管吸取1.0mL油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，全部滴完共滴了 20 滴；③在边长约 10 cm 的正方形浅盘内注入适量的水，将痱子粉均匀地撒在水面上，用滴管滴入一滴溶液；④待油膜形状稳定后，将绘有方格的玻璃板放在浅盘上，绘出油酸膜的轮廓（如图所示），每个方格的边长为 1.0 cm。（1）该实验中一滴油酸酒精溶液含        ml油酸；（2）由上述数据估算得到油酸分子直径的数量级约为        m；（3）若该同学在计算油酸膜面积时，对不完整的方格均不计数，由此估算得到的油酸分子直径数量级将        （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；（4）已知油酸分子的直径约为 8×10−10 m，该同学实验结果产生偏差的可能原因是：         ，理由是：        。13．如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，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缓慢移动活塞至某一位置，待示数稳定后记录此时注射器内封闭气体的体积V1和由计算机显示的气体压强值p1；③重复上述步骤②，多次测量并记录；④根据记录的数据，作出相应图象，分析得出结论。(1)在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的          和          。(2)根据记录的实验数据，做出了如图所示的p-V图。对图线进行分析，如果在误差允许范围内，p1、p2、V1、V2之间满足关系式          ，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。图线在V1、V2之间所围的面积的物理意义表示          。(3)在不同温度环境下，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T1、T2，且T1>T2。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      （选填选项前的字母）。(4)在相同温度环境下，不同小组的同学均按正确的实验操作和数据处理的方法完成了实验，并在相同坐标标度的情况下画出了压强与体积的关系图线，如图所示。对于两组的图线并不相同的结果，他们请教了老师，老师的解释是由于他们选取的气体质量不同。若4个小组所选择的研究对象的质量分别是m1、m2、m3和m4，则由图可知它们的大小关系是m1     m2，m3     m4（选填“大于”或“小于”）。三、计算题（共38分）14．如图所示，物块A质量，物块B质量，一轻质弹簧连接A和B，静止在光滑的水平面上。质量的物块C以水平速度向物块A运动，C、A相碰后粘在一起。求（1）物块C与物块A碰后瞬时速度大小；（2）物块C与物块A碰后弹簧的最大弹性势能。15．真空中有一半径为R的半圆柱形玻璃砖，其横截面如图所示，O为圆心，一束平行光线照射到玻璃砖面上，经玻璃砖折射后，有部分光从BC边射出（只考虑第一次射向BC边的光线）。已知光线AO沿半径方向射入玻璃砖后，恰在O点发生全反射，。求：（1）玻璃砖的折射率n；（2）从BC边射出光的区域长度。16．如图所示，导热良好的汽缸用质量不计，横截面积为S的光滑活塞封闭一定质量的理想气体，活塞下表面与汽缸底部之间的距离为L。在活塞上放一重物，活塞平衡时下表面距离汽缸底部的高度为。已知大气压强为p0，环境温度为T0，重力加速度为g。（1）求重物的质量；（2）若缓慢升高气体的温度，求当活塞回到原位置时，气体的温度T；（3）在第（2）问中，已知气体吸收热量为Q，求气体内能的增加量U。
 1．AA．的物质的量为，能表示阿伏加德罗常数，故A正确；B．标准状况下，苯不是气体，苯的物质的量不是1mol，不能表示阿伏加德罗常数，故B错误；C．金属钠含有的11mol电子，不能表示阿伏加德罗常数，故C错误；D．硫酸溶液中含有2mol数，不能表示阿伏加德罗常数，故D错误。故选A。2．D由于伽利略当时条件的限制，不能准确的测出下落物体各个时刻的瞬时速度。故选D。3．CA．从早晨到中午，瓶内的水温度升高，水分子的平均动能增大，但并不是每个气体分子的动能都增大，故A错误；B．从早晨到中午，由于气体温度升高，内能增大，故气体对外做功小于吸收的热量，故B错误；C．从早晨到中午，瓶内的水温度升高，水分子的平均动能增大，水的质量不变，所以瓶内水的内能会增加，故C正确；D．水的温度升高后，速率大的水分子数占总水分子数的比例增大，故D错误。故选C。4．AA．放射性元素的原子核发生衰变时从高能级跃迁到低能级，放出γ射线，故A正确；B．发生衰变时，核电荷数减少2，质量数减少4，中子数减少2，故B错误；C．衰变时原子核内的中子转化为一个质子和电子，与核外电子无关，故C错误；D．天然放射性现象揭示了原子核具有内部结构，粒子散射实验揭示了原子的核式结构模型，故D错误；故选A。5．CD．由题图可知，a光经过棱镜后的偏折程度比b光的偏折程度大，所以在真空中a光的频率比b光的频率大，根据c=λυ可知在真空中，a光波长小于b光波长，故D错误；A．根据D项分析可知同一介质对a光的折射率比对b光的折射率大，根据可知在同一介质中，a光光速小于b光光速，故A错误；B．根据A项分析以及全反射临界角C与折射率n的关系式可知若从同一介质射入真空，发生全反射时a光的临界角小于b光的临界角，故B错误；C．根据D项分析以及双缝干涉相邻条纹间距公式可知用同一双缝干涉实验装置观察，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，故C正确。故选C。6．AAB．两块平行金属板构成的电容器中间的不导电液体是一种电介质，液体的高度升高，相当于插入的电介质增多，电容增大，根据可知，电容增大时，振荡电流的周期增大，则频率减小，故A正确，B错误；C．在S从a拨到b之后的半个周期内，刚开始电容器作为电源放电，线圈中产生逐渐增大的电流，此时磁场增强，放电完毕后，电路中电流最大，此后电路中电流逐渐减小，电容器充电，磁场变弱，故C错误；D．在S从a拨到b之后的四分之一个周期内，回路中的电流先逐渐增大，但电流变化越来越慢，故L的自感电动势变小，故D错误。故选A。7．B设折射角为α，玻璃砖的厚度为h，由折射定律n=且n=在玻璃砖中的时间为t=联立解得t2∝红光频率较小，θ为零时，t1＜t2，θ为90°时，趋近渐近线，初步判定该函数为单调函数，通过带入θ为其它特殊值，仍然有t1＜t2，B正确。故选B。8．ACA．如下图所示，带电液滴，在复合场中，受到重力、洛伦兹力和电场力作用，由题设条件知，带电液滴沿斜向上的虚线L做直线运动，所以重力、洛伦兹力和电场力这三个力的合力为零，故A正确B．如果液滴有可能做匀减速直线运动，那么液滴受洛伦兹力会变小，液滴受的重力和电场力都是恒力，液滴受力合力不为零，其合力方向与液滴运动方向不在一条直线上，液滴就不会做直线运动，不符合题意，故B错误C．由以上分析知，电场线方向一定斜向上，且液滴带正电，否则液滴不在沿虚线L做直线运动，故C正确D．液滴受力合力零，液滴带正电，且在电场中从高电势向低电势位置运动，液滴的电势能不可能增大，故D错误，故选AC。9．BC红光的折射率小于紫光的折射率，经过三棱镜，红光的偏折角小于紫光的偏折角，则b侧是红色光，a侧是紫色光．故A错误．由图知a侧光的偏折角大，三棱镜对a侧光的折射率大，a侧光的波长小．故BC正确．三棱镜对a侧光的折射率大，由公式v=c/n得知，a侧光在三棱镜中传播速率小于b侧光的传播速率．故D错误．10．BCDA．所有色光都能反射，反射角相同，则由图可知光束I是复色光；而光束Ⅱ、Ⅲ由于折射率的不同导致偏折分离，因为厚玻璃平面镜的上下表面是平行的；根据光的可逆性，知两光束仍然平行射出，且光束Ⅱ、Ⅲ是单色光，故A错误；B．一束由两种色光混合的复色光沿方向射出，经过反射、再折射后，光线仍是平行，因为光的反射时入射角与反射角相等。所以由光路可逆可得出射光线平行；改变角，光线Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ仍保持平行，故B正确；C．由图知光束Ⅱ的偏折程度大于光束Ⅲ，根据折射定律可知光束Ⅱ的折射率大于光束Ⅲ，则光束Ⅱ的频率大于光束Ⅲ，光束Ⅱ的波长小于光束Ⅲ的波长，而双缝干涉条纹间距与波长成正比，则双缝干涉实验中光Ⅱ产生的条纹间距比光Ⅲ的小，故C正确；D．由于光束Ⅱ的折射率大于光束Ⅲ，根据可知在玻璃中光束II的速度小于光束III的速度，故D正确。故选BCD。11．BDA．P球运动过程中轻杆要做功，所以机械能不守恒，故A错误；B．把两个球和轻杆作为一个系统来研究，除了重力和系统内的弹力做功，没有别的力做功，符合机械能守恒的条件，轻杆没有能量，所以下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒，故B正确；C．Q球过C点时，杆与竖直方向的夹角的正弦值为故根据机械能守恒定律，有 杆不可伸长，故两个球沿着杆方向的分速度相等，故联立计算得出， 故C错误；D．下滑的整个过程中，根据机械能守恒定律，有计算得出故Q球机械能增加量为 所以D选项是正确的。故选BD。12．（1）2×10−4     （2）10−8     （3）不变     （4）油酸膜可能没有充分展开，形成的并不是单分子油膜层     2×10−10 m3 的油酸若形成紧密排列的单分子膜时，膜面积约为 0.25 m2，远大于浅盘内的水面面积，说明实际上油膜不可能仅是一层油酸分子构成的13．(1)质量     温度     (2)p1V1=p2V2     气体体积由V1变到V2的过程中，气体对外界所做的功     (3)AC     (4)大于     大于14．（1）；（2）（1）设金属块C与铁块A碰后瞬间速度大小为，规定向右为正方向，对A、C由动量守恒定律有解得（2）根据题意可知，当A、B、C三者速度相等时弹簧的弹性势能最大，设速度的大小为，对A、B、C由动量守恒定律有解得设最大弹性势能为，C、A碰后到弹簧最短的过程，对A、B、C和弹簧整体由机械能守恒定律有解得15．（1）2；（2）（1）根据题意，光线在O点恰好发生全反射，入射角等于临界角C，则得C=30°根据解得n=2（2）如图所示进入玻璃中的光线①垂直半球面，沿半径方向直达球心位置O，且入射角等于临界角，恰好在O点发生全反射．光线①左侧的光线（如：光线②）经球面折射后，射在BC上的入射角一定大于临界角，在BC上发生全反射，不能射出。光线①右侧的光线经半球面折射后，射到BC面上的入射角均小于临界角，能从BC面上射出。最右边射向半球的光线③与球面相切，入射角i=90°由折射定律知解得r=30°根据几何知识可知光线③将在BC边发生全反射，在光线③左侧的光线，都能从BC边射出，所以在BC面上射出的光束宽度应是16．（1）；（2）；（3）（1）放重物后，气体压强气体做等温变化联立解得（2）缓慢升高气体温度，活塞缓慢上升，气体做等压变化解得（3）气体等压变化过程中，对外界做功根据U = Q＋W可得将m代入得