江西省赣州市全南中学2023-2024学年高三上学期开学考试物理试题（含答案）

2023-2024学年第一学期高中学段开学考试

三年级物理

一、选择题 （共11题，每题4分，共44分，1-7单选，8-11多选。）

1．下列单位为国际单位制中基本单位的是（　　）

A．质量的单位kg B．力的单位N C．功的单位J D．电势差的单位V

2．下列说法中不正确的是（　　）

A．两个邻近的分子之间同时存在着引力和斥力

B．布朗运动表明分子越小，分子运动越剧烈

C．液体表面张力的作用是使液体表面绷紧

D．一定质量的理想气体，在绝热条件下气体体积减小，气体的内能一定增加

3．关于α粒子散射实验现象的分析，下列说法正确的有（　　）

A．绝大多数α粒子沿原方向运动，说明正电荷在原子内均匀分布，使α粒子受力平衡的结果

B．绝大多数α粒子沿原方向运动，说明这些α粒子未受到明显的力的作用，说明原子内大部分空间是均匀的

C．极少数α粒子发生大角度偏转，说明原子内质量和电荷量比α粒子大得多的粒子在原子内分布空间很小

D．极少数α粒子发生大角度偏转，说明原子内的电子对α粒子的吸引力很大

4．如图所示，单匝线圈ABCD在外力作用下以速度v向右匀速进入匀强磁场，第二次又以匀速进入同一匀强磁场，则下列选项中错误的是（　　）

A．第一次进入与第二次进入时线圈中电流之比为1∶2

B．第一次进入与第二次进入时外力做功的功率之比为1∶4

C．第一次进入与第二次进入过程中线圈产生热量之比为1∶4

D．第一次进入与第二次进入过程中流过线圈的电荷量之比为1∶1

5．图甲表示某电阻随摄氏温度变化的情况。把该电阻与电池、电流表串联起来，如图乙所示，用该电阻做测温探头，把电流表的刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易温度计。下列说法正确的是（    ）

A．该电阻与热力学温度是线性关系

B．温度与电流是线性关系

C．温度越高，电源的总功率越大

D．与相比，应标在电流较大的刻度上

6．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子从处静止释放后仅在分子间相互作用力下滑到x轴运动，两分子间的分子势能与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示，图中分子势能最小值，若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是（　　）

A．乙分子在时，加速度最大 B．乙分子在时，其动能最大

C．乙分子在时，动能等于 D．甲乙分子的最小距离一定大于

7．如图所示，矩形单匝线圈放置在磁感应强度大小为的匀强磁场中，绕轴匀速转动，转动的周期为的中点和的中点的连线恰好位于匀强磁场的边界线上，转轴垂直于磁场方向，线圈电阻阻值为，外电阻的阻值也为，从图示位置开始计时，线圈转过时的瞬时感应电流为。则，以下判断正确的是（　　）

A．线圈的面积为

B．线圈消耗的电功率为

C．时刻穿过线圈的磁通量为

D．时刻线圈中的感应电动势为e

8．1932年，考克饶夫和瓦尔顿用质子加速器进行人工蜕变实验，验证了质能关系的正确性。锂原子核心俘获了一个质子生成不稳定的铍，铍蜕变成两个X原子核，该核反应方程是，其中的质量为，的质量为，X的质量为，则以下正确的是（　　）

A．反应中质量亏损

B．释放的核能

C．铍原子核内的中子数为4

D．X表示的是氚

9．如图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转．而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么（　　）

A．a光的波长一定小于b光的波长

B．用a光照射，光照时间越长，光电流就越大

C．用a光照射，只增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大

D．如果b光能使基态的氢原子发生跃迁，a光也一定可以

10．用如图所示的实验装置来研究气体等容变化的规律．A、B管下端由软管相连，注入一定量的水银，烧瓶中封有一定量的某种气体，开始时A、B两管中水银面一样高，那么为了保持瓶中气体体积不变（　　）

A．将烧瓶浸入热水中，应将A管向上移

B．将烧瓶浸入热水中，应将A管向下移动

C．将烧瓶浸入冰水中，应将A管向上移动

D．将烧瓶浸入冰水中，应将A管向下移动

11．在大型物流货场，广泛的应用传送带搬运货物。如图甲所示，与水平面倾斜的传送带以恒定的速率运动，皮带始终是绷紧的，将的货物放在传送带上的A端，经过到达传送带的B端。用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化的图象如图乙所示。已知重力加速度，则可知（　　）

A．A、B两点的距离为

B．货物与传送带间的动摩擦因数为

C．货物从A运动到B过程中，传送带对货物做功的大小为

D．货物从A运动到B过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为

二、实验题（共18分）

12．“用单分子油膜法估测分子大小”的实验中

（1）如图所示的四个图反映了实验中的四个步骤，请将它们按操作先后顺序排列应是          （用符号表示）。

（2）用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油滴的          。

A．摩尔质量        B．摩尔体积

C．质量        D．体积

（3）某同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较，数据偏大，对出现这种结果的原因，下列说法中可能正确的是          。

A．错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算

B．计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理

C．计算油酸膜面积时，只数了完整的方格数

D．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开

（4）某同学在做实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.1mL，用注射器测得1mL上述溶液有50滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，求：（计算结果均保留2位有效数字）

①油酸膜的面积是          ；

②根据_上述数据，估测出油酸分子的直径是          m。

13．由半导体材料制成的热敏电阻阻值是温度的函数。基于热敏电阻对温度敏感原理制作一个火灾报警系统，要求热敏电阻温度升高至50℃时，系统开始自动报警。所用器材有：

直流电源E（36V，内阻不计）；电流表（量程250mA，内阻不计）；

电压表（量程50V，内阻约）；热敏电阻；

报警器（内阻很小，流过的电流超过10mA时就会报警，超过30mA时就会损伤）：

滑动变阻器（最大阻值）；电阻箱（最大阻值）；

单刀单掷开关；单刀双掷开关；导线若干。

（1）用图（a）所示电路测量热敏电阻的阻值。当温度为27℃时，电压表读数为，电流表读数为；当温度为50℃时，调节，使电压表读数仍为，电流表指针位置如图（b）所示。温度为50℃时，热敏电阻的阻值为        。

（2）某同学搭建一套基于该热敏电阻的火灾报警系统，实物图连线如图（c）所示，其中有一个器件的导线连接有误，该器件为        （填器件名称）。正确连接后，先使用电阻箱进行调试，其阻值设置为        ，滑动变阻器阻值从最大逐渐减小，直至报警器开始报警，此时滑动变阻器连入电路的阻值为        。调试完毕后，再利用单刀双掷开关的选择性开关功能，把热敏电阻接入电路，可方便实现调试系统和工作系统的切换。

三、计算题（共38分）

14．传统的打气筒的示意图如图中的如图所示，圆柱形打气筒A高H，内部横截面积为S，底部有一单向阀门K，厚度不计的活塞上提时外界大气可从活塞四周进入，活塞下压时可将打气筒内气体推入容器B中。用传统的打气筒给自行车打气时，不好判断是否已经打足了气，为了解决这一问题，某研究性学习小组的同学们经过思考之后，他们在传统打气筒基础上进行了如下的改装（图中的如图2所示）：该组同学设想在打气筒内壁焊接一卡环C（体积不计），调节C距气筒顶部的高度就可以控制容器B中的最终压强。已知B的容积VB＝3HS，向B中打气前A、B中气体初始压强均为p0＝1.0×105Pa，设气体温度不变。

（1）若C距气筒顶部的高度为h＝H，则第一次将活塞从打气筒口压到C处时，容器B中的压强是多少？

（2）要使容器B中的最终压强为3p0，则h与H之比应为多少？

15．质量为的木板B静止于光滑水平面上，物块A质量为，停在B的左端。质量为的小球用长为的轻绳悬挂在固定点O上，将轻绳拉直至水平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与发生碰撞，碰撞时间极短且无机械能损失，物块与小球可视为质点，不计空气阻力。已知A、B间的动摩擦因数，重力加速度求：

（1）小球与A碰撞前的瞬间，绳子对小球的拉力F的大小；

（2）小球与A碰撞后的瞬间，获得的速度的大小；

（3）为使A、B达到共同速度前A不滑离木板，木板长至少多长。

16．如图所示，光滑导轨PQ、ST固定在水平面上，导轨间距为L=1m，导轨的最右端接有匝数N=20，截面积S=0.5m2，内阻r=0.1Ω的线圈，线圈内磁场的磁感应强度为B1=0.2t（T），方向竖直向下。线圈左边接有R1=0.1Ω的电阻，电容C=0.1F的电容器一端接在导轨上，另一端接一个单刀双掷开关K。导轨中MO与ab间有一足够长且方向垂直导轨平面向上的磁感应强度B2=0.1T的匀强磁场，质量m=1g，电阻R2=0.2Ω，长度为L的导体棒ab放置在磁场右侧，磁场B2左端的导轨O、M处接有小段绝缘材料。导轨的PS与MO之间区域有一宽度=0.5m，方向垂直导轨平面向下的磁感应强度B3=0.1T的匀强磁场，质量m=1g，电阻R3=0.3Ω，长度为L的导体棒cd放置在磁场B3中间，长度为0.5x0绝缘轻杆左端固定在导体棒cd的中点，右端位于磁场边界MO的中点。初始开关K处于1位置，待稳定后，把开关K拨到2位置，导体棒ab运动到OM处前已达到稳定速度，导体棒ab与轻杆相碰并粘在一起进入匀强磁场B3区域，整个过程导体棒与导轨接触良好，不计导轨电阻和接触电阻。求：

（1）电容器最大电荷量q；

（2）导体棒ab到达OM处的速度；

（3）导体棒ab与轻杆碰撞后，导体棒ab产生的焦耳热Q；

（4）以O点为坐标原点，取向左为正方向建立x轴，写出导体棒ab与轻杆碰撞后两端的电势差Uab与位置x的关系。

1．A

A．质量的单位：kg是基本单位，故A正确；

B．力的单位：N是导出单位，不是基本单位，故B错误；

C．功的单位：J是导出单位，不是基本单位，故C错误；

D．电势差的单位：V是导出单位，不是基本单位，故D错误。

故选A。

2．B

A．由分子动理论可知，两个邻近的分子之间同时存在着引力和斥力，A正确，不符合题意；

B．布朗运动不能说明分子大小与分子运动间的关系，B错误，符合题意；

C．液体表面张力是液体表面分子之间的引力而产生的，它的作用是使液体表面绷紧，C正确，不符合题意；

D．一定质量的理想气体，在绝热条件下气体体积减小时，外界对气体做功，即

由热力学第一定律可知

即气体的内能增加，D正确，不符合题意；

故选B。

3．C

AB．α粒子散射实验的内容是：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（偏转角度超过90°，有的甚至几乎达到180°，被反弹回来），从绝大多数α粒子几乎不发生偏转，可以推测使粒子受到排斥力的核体积极小，所以带正电的物质只占整个原子的很小空间，并不是正电荷均匀分布在原子核内，故AB错误；

CD．极少数α粒子发生大角度偏转现象，主要是由于α粒子和原子核发生碰撞的结果，是因为金原子核很小且质量和电荷量远大于α粒子的质量和电荷量，α粒子发生大角度偏转，是由于原子核对α粒子的排斥力很大，故C正确，D错误。

故选C。

4．C

A．根据导体棒切割磁感线产生感应电动势，由

E=BLv

得

由欧姆定律有

故A正确；

B．匀速进入，外力做功的功率与克服安培力做功的功率相等，由

P=I2R

得

故B正确；

C．产生的热量为

得

故C错误。

D．由电荷量

得

故D正确；

此题选择错误选项，故选C。

5．A

A．由图甲得

由于

联立可得

可知该电阻与热力学温度是线性关系，故A正确；

B．由闭合电路欧姆定律得

解得

可知温度与电流是非线性关系，故B错误；

C．由图甲可知，温度越高，阻值越大，由闭合电路欧姆定律知回路中的电流越小，根据可知，电源的总功率越小，故C错误；

D．由甲图可知，点对应的电阻阻值较小，由闭合电路欧姆定律知对应电路中的电流较大，则应标在电流较大的刻度上，故D错误。

故选A。

6．C

ABC．乙分子在时，分子势能最小，分子间距离为平衡距离，分子力为零，故加速度为零，此时速度最大，动能最大，由于从处静止释放后仅在分子间相互作用力下滑到x轴运动，故分子势能和动能之和不变，则此时的动能等于，故C正确，AB错误；

D．当乙分子运动到时，其分子势能为零，其分子动能也为零，此时两分子的距离最小，而后向分子间距变大的方向运动，因此甲乙分子的最小距离一定等于，故D错误。

故选C。

7．C

A．线圈转动的角速度为，线圈有一半的面积始终在磁场中转动产生感应电动势，故产生的感应电动势的最大值为

形成的感应电流的最大值为

故形成的感应电流的瞬时值为

当线圈转过时的瞬时感应电流为I，则有

解得

故A错误；

B．线圈产生的感应电动势的有效值为

故形成的电流有效值为

故线圈消耗的电功率为

故B错误；

C．线圈的有效面积为

所以有

故C正确；

D．最大电动势为

所以电动势的表达式为

故D错误。

故选C。

8．BC

AB．核反应质量亏损为

则释放的核能为

故A错误，B正确；

CD．根据核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，可知方程为

则，，铍原子核内的中子数是4，X表示的是氦核，故C正确，D错误。

故选BC。

9．AC

用一定频率的a单色照射光电管时，电流表指针会发生偏转，知，a光的频率一定大于b光的频率，即a光的波长一定小于b光的波长，A正确；光电流大小和照射时间无关，只和照射光的强度有关，B错误C正确；b光的频率小于a光的频率，由于能级间跃迁时吸收的光子能量等于两能级间的能级差，所以b光能使基态的氢原子发生跃迁，a光不一定能，D错误．

10．AD

AB．将烧瓶浸入热水中，气体温度升高，压强增大，要维持体积不变，应将A管向上移动，增大A、B管中的水银面的高度差，故选项A正确，选项B错误；

CD．将烧瓶浸入冰水中，气体温度降低，压强减小，要维持体积不变，应将A管向下移动，增大A、B管中的水银面的高度差，故选项D正确，选项C错误；

故选AD。

11．ABD

A． A、B两点的距离等于全程物块的位移，根据运动学相关规律可得速度时间图像与横轴所围面积表示物体位移，可得

故A正确；

B．由图像可知，0.2s内物体相对传送带向上运动，根据牛顿运动定律和图线斜率的特点可得

0.2s~1.2s内，物体相对传送带向下运动，根据牛顿运动定律和图线斜率的特点可得

代入数据计算可得货物与传送带间的动摩擦因数为

、

故B正确；

C．根据能量守恒定律可得

传送带对物块做的功

故C错误；

D．由速度时间图像与横轴所围面积表示物体位移可得货物从A运动到B过程中，货物与传送带的相对位移为

则摩擦产生的热量为

故D正确。

故选ABD。

12．（1）dacb     （2）B     （3）ACD     （4）    

13．（1）600     （2）滑动变阻器R1     600     3000

14．（1）1.2×105Pa；（2）2：3

（1）以A、B中气体为研究对象，则有

根据玻意耳定律，可得

联立解得，容器B中的压强

p2=1.2×105Pa

（2）以A内的气体为研究对象，有

由玻意耳定律，可得

联立解得

15．（1）；（2）；（3）

（1）小球下摆过程机械能守恒，由机械能守恒定律得

代入数据解得

对小球，由牛顿第二定律得

代入数据解得

（2）小球与碰撞过程系统动量守恒，以小球的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得

由机械能守恒定律得

代入数据解得

，

（3）物块与木板相互作用过程，系统动量守恒，以的速度方向为正方向，由动量守恒定律得

代入数据解得

由能量守恒定律得

代入数据解得

16．（1）0.1C；（2）5m/s；（3）J；（4）

（1）线圈产生的电动势为

=2V

开关S处于1位置，电容器两端的电压

=1V

电容器的最大带电量

q=CU=0.1C

（2）导体棒ab匀速时，有

导体棒ab加速过程，根据动量定理，可得

联立上述两式并带入数据可得

=5m/s

（3）导体棒ab与轻杆碰撞过程动量守恒，则有

解得

=2.5m/s

两导体棒在磁场B3以速度做匀速运动，导体棒cd出磁场B3过程，有

代入数据解得

导体棒ab与轻杆碰撞后的过程产生的总焦耳热

J

导体棒ab产生的焦耳热

J

（4）当0≤x≤0.25m时，两导体棒在磁场B3以速度做匀速运动，此时

=0.25V

当0.25m≤x≤0.5m时

带入数据整理后可得

此时