湖南省长沙市望城区第二中学2024-2025学年高三上学期开学考试物理试题（原卷版+解析版）

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物理
考试范围：选修部分 满分100分 考试时间：75分钟
注意事项∶
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1. 如图所示，在空间中存在两个相邻的、磁感应强度大小相等、方向相反的有界匀强磁场，其宽度均为L。现将宽度也为L的矩形闭合线圈，从图中所示位置垂直于磁场方向匀速拉过磁场区域，则在该过程中，下列选项中能正确反映线圈中所产生的感应电流或其所受的安培力随时间变化的图像是（ ）
A. B.
C. D.
2. 钻石是首饰和高强度的钻头、刻刀等工具中的主要材料。设钻石的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为，则质量为m的钻石所含有的分子数为（ ）
A. B. C. D.
3. 关于布朗运动，下列说法中正确的是（ ）
A. 布朗运动就是液体分子的热运动
B. 布朗运动就是固体微粒中分子的热运动
C. 微粒越小布朗运动越明显
D. 物体温度改变时布朗运动的剧烈程度不一定改变
4. 关于分子的热运动，下述正确的是( )
A. 分子的热运动就是布朗运动
B. 将碳素墨水滴入清水中，观察到的布朗运动是碳分子无规则运动的反映
C. 温度越高，悬浮微粒越小，布朗运动越激烈
D. 物体的速度越大，内部分子的热运动越激烈
5. 下列现象中，可以说明分子间存在斥力的是（ ）
A. 气体容易被压缩
B 固体、液体很难被压缩
C 铁棒被折断后，很难再合成一个整体
D. 气体会无限地扩散
6. 下列说法正确的是（ ）
A. 对黑体辐射的研究表明：随着温度的升高，辐射强度的最大值向波长较长的方向移动
B. 放射性物质的温度升高，则半衰期减小
C. 在光电效应实验中，先后用两束光照射同一个光电管，实验所得光电流与光电管两端所加电压间的关系曲线如图所示，则光频率大于光频率
D. 氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子
7. 在“用单分子油膜估测分子的大小”实验中，下列不必要的步骤是（ ）
A. 测出油滴的体积
B. 将油滴滴到水面上，使其在水面上散开
C. 让油膜形成一个圆，测出圆的直径
D. 测出油膜的面积
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
8. 下列现象中，哪些可用分子的热运动来解释（）
A. 长期放煤的地方，地面下1cm深处的泥土变黑
B. 炒菜时，可使满屋子嗅到香味
C. 大风吹起地上的尘土到处飞扬
D. 食盐粒沉在杯底，水也会变威
9. 下列说法正确的是（ ）
A. 温度低的物体内能小
B. 外界对物体做功时，物体的内能一定增加
C. 温度低的物体分子运动的平均动能小
D. 一定质量的的水吸收热量后变成的水蒸气，则吸收的热量大于增加的内能
10. 下列说法正确是（ ）
A. 气体的温度越高，气体分子无规则运动的平均动能越大
B. 物体的温度为时，物体分子的平均动能为零
C. 分子势能一定随分子间距离的增大而增大
D. 从宏观角度看，气体压强的大小跟气体的温度和体积有关
11. 下列说法中正确的是（ ）
A. 雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力
B. 若分子间的距离增大，则分子间的作用力做负功，分子势能增大
C. 水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现
D. 悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越明显
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
12. “用油膜法估测分子的大小”的实验
（1）“用油膜法估测分子的大小”实验的科学依据是______。
A．将油酸形成膜看成单分子油膜
B．不考虑各油酸分子间的间隙
C．考虑了各油酸分子间间隙
D．将油酸分子看成球形
（2）某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，计算结果偏大，可能是由于______。
A．油酸未完全散开
B．油酸溶液浓度低于实际值
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D．求每滴溶液体积时，滴入量筒中的溶液的滴数多记了10滴
（3）某同学做“用油膜法估测分子的大小”实验。现有配制好的油酸酒精溶液，溶液中酒精与油酸的体积比为a：b配制好的油酸酒精溶液，用滴管从量筒中取体积为V的该种溶液，让其自由滴出，全部滴完共N滴。把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面上展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示，已知坐标纸上每个小方格面积为S。根据以上数据可估算出油酸分子直径为d=______。
13. 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，发现屏上出现第1个向上的“尖峰”到出现第31个向上的“尖峰”经历的时间为1min，则手摇发电机线圈转动的平均角速度为____________rad/s。
（2）屏上出现的电压波形不是正弦波，其原因可能是_____________________。（写出一条即可）
（3）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流图像，此电流的瞬时值表达式为_____________，电流的有效值为_______________。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
14. 如图所示，某种自动洗衣机进水时，洗衣机缸内水位升高，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气（可视为理想气体），通过压力传感器可感知管中的空气压力，从而控制进水量。若进水前细管内空气的体积为，压强为，当洗衣缸内水位缓慢升高（假设细管内空气温度不变），被封闭空气的压强变为时求：
（1）细管内进水的体积。
（2）已知铜的摩尔质量铜的密度，阿伏加德罗常数。试估算：（计算结果保留位有效数字）
①一个铜原子的质量。
②若每个铜原子可提供两个自由电子，则的铜导体中自由电子的个数是多少？
15. 如图所示，一个边长为的正方形玻砖ABCD，从左边AB上挖去一个半径为的半圆形玻砖，圆心在AB边中点O，M、N、P分别为BC、CD、DA边的中点，其中AD、DC边均镀银，在距BC一定距离的EF直线上有一点光源S，从点光源S发射一束细光束SM射向BC边，与BC边夹角为，经BC边折射后光线直接射向N点，最后从左侧半圆形AKB面射出后，光线恰好射向S点。（已知）
(1)光在透明玻璃砖中传播的速度；
(2)画出光路图；
(3)光从光源S发出到回到光源S点所经历的时间。（考虑反射时不考虑折射，考虑折射时不考虑反射）
16. 如图所示，质量为的木块以的速度水平地滑上静止的平板小车，小车的质量为，地面光滑，木块与小车之间的动摩擦因数为（取）。设小车足够长，求：
（1）木块与小车相对静止时的速度；
（2）从木块滑上小车到它们处于相对静止的过程中，系统损失的机械能；
（3）从木块滑上小车到它们处于相对静止的过程中，所用的时间。