精品解析：福建省宁德市福鼎市第四中学2024-2025学年高三上学期开学考试物理试题

福鼎四中2024-2025学年第一学期开学考 高三物理试题 考试时间：75分钟 满分：100分 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 第I卷（选择题） 一、单选题（每题4分，共16分） 1. 目前治疗癌症最先进的手段是利用核反应，反应释放出的高杀伤力的粒子作用在癌细胞上，进而将病人体内的癌细胞杀死．已知X粒子的质量为，中子的质量为，粒子的质量为，核的质量为。下列说法正确的是（ ） A. ， B. ， C. 该核反应释放的能量为 D. 该反应类型属于衰变 2. 一定质量的理想气体，从状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到原状态，其V − T图像如图所示，其中图线ab的反向延长线过坐标原点O，图线bc平行于T轴，图线ca平行于V轴，则（　　） A. ab过程中气体压强不变，气体放热 B. bc过程中气体体积不变，气体放热 C. ca过程中气体温度不变，气体从外界吸热 D. 整个变化过程中气体的内能先减少后增加 3. 如图所示，将波长为的单色光a和波长为的单色光b沿不同方向射向三棱镜，形成复合光c，将复合光c照射到某金属上，打出的光电子的最大初动能是Ek，若该金属的极限波长为，则下列判断正确的是（　　） A. 单色光b三棱镜中传播速度大 B. C. 单色光a一定能使该金属发生光电效应 D. 4. 运动学中有人认为引入“加速度的变化率”没有必要，然而现在有人指出“加速度的变化率”能引起人的心理效应，车辆的平稳加速（即加速度基本不变）使人感到舒服，否则人会感到不舒服，关于“加速度的变化率”，下列说法正确的是（　　） A. “加速度的变化率”的单位应是m/s B. 加速度的变化率为0的运动是匀速直线运动 C. 若加速度与速度同方向，如上图所示图像，表示的是物体的速度在减小 D. 若加速度与速度同方向，如上图所示的图像，表示的是物体的速度在增大 二、双项选择题（每题6分，共24分，漏选得3分，错选得不得分） 5. 下列说法正确的是（ ） A. 布朗运动反映了悬浮颗粒的分子运动的无规则性 B. 硬币可以浮在平静的水面上是因为液体表面存在张力 C. 根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传递到高温物体 D. 单晶体的某些物理性质具有各向异性，而多晶体和非晶体是各向同性的 6. 根据如图所给图片及课本中有关历史事实，结合有关物理知识，判断下列说法正确的是（  ） A. 图1是发生光电效应现象的示意图，发生光电效应现象的条件是入射光的频率不大于金属的“极限频率” B. 图2是链式反应的示意图，发生链式反应的条件之一是裂变物质体积大于临界体积 C. 图3是氢原子能级图，一个处于n= 4能级的氢原子，跃迁最多可以产生3种光子 D. 图4是氡的衰变规律示意图，氡的半衰期是3.8天，若有16个氡原子核，经过7.6天后一定只剩下4个氡原子核 7. 图甲为氢原子的能级图，大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，用辐射出的光照射图乙中光电管的阴极K，阴极K的材料为钨，钨的逸出功是4.54eV。图丙是其中某一种频率的光入射光电管的遏止电压Uc随入射光频率v变化的函数关系图像。下列说法正确的是（　　） A. 能使钨发生光电效应的光有3种 B. 若将滑动变阻器的滑片移到最左端，电路中的光电流一定减小到0 C. 所有能发生光电效应的入射光所作的丙图图像的斜率都应相等且值为普朗克常量 D. 逸出的光电子的最大初动能为8.21eV 8. 研究放射性元素射线性质实验装置如图所示。两块平行放置的金属板A、B分别与电源的两极a、b连接，位于A、B两板中间的放射源发出的射线从其上方小孔向外射出，射线轨迹如图所示。已知α射线、β射线的速度分别约为0.1c、0.99c（c是真空中的光速），β射线即高速电子的质量约为质子质量的。不考虑相对论效应，下列判断正确的有（ ） A. a为电源正极 B. a为电源负极 C. 到达A板的为β射线 D. 到达A板的为α射线 第II卷（非选择题） 三、填空题（每空2分，共12分） 9. 某放射性元素经过6天后，只剩下没有衰变，它半衰期是____天。为估算某水库的库容，可取一瓶无毒的该放射性元素的水溶液，测得瓶内溶液每分钟衰变次，现将这瓶溶液倒入水库，8天后在水库中取水样（可认为溶液已均匀分布），测得水样每分钟衰变20次，由此可知水库中水的体积约为_____。 10. 从斜面上某位置，每隔0.1s释放一个小球，在连续释放几个后，对在斜面上的小球拍下照片，如图所示，测得，，则小球的加速度______，拍摄时B球的速度______m/s。 11. 空间中分子M固定在O点，将分子N由距离O点无穷远的位置静止释放，并逐渐靠近分子M，分子之间作用力以及分子势能随空间位置的变化规律如图所示，规定分子N在无穷远处时分子势能为零，d点可认为是无穷远处。则图线______（填“甲”或“乙”）为分子间作用力随空间位置的变化规律；分子N由d点向左运动过程中，加速度大小______。 四、实验题（每空2分，共14分） 12. 某同学用如图甲所示装置测量当地的重力加速度。在铁架台下端固定一个光电门，让小球从光电门正上方某处由静止下落，穿过光电门时，与光电门相连的计时器测量挡光时间t。 （1）首先用游标卡尺测量小球的直径，示数如图乙所示，小球的直径d=________mm。 （2）该同学由不同的高度由静止释放小球，测得小球下落的高度为h时，经过光电门时的时间为，则小球经过光电门时的速度v=______， 并作出v2-h的图像，如图丙所示，若图线的斜率为k，可计算出g=_________m/s2。 13. 在“用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，某组同学先后两次使用如图（a）所示实验装置获得多组注射器内封闭气体的体积V和压强p的测量值，并通过计算机拟合得到如图（b）所示两组p-V图线。 （1）实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分，这是为了_______________________，为检验气体的压强p与体积V是否成反比例关系，可将图线转化为_________图线； （2）两组图线经检验均符合反比例关系，由图判断导致①、②两组数据差异的原因可能是（　　） A. 两组实验环境温度不同 B. 两组封闭气体的质量不同 C. 某组器材的气密性不佳 D. 某组实验中活塞移动太快 （3）某小组缓慢推活塞进行实验得到了数据图像①，验证了“玻意耳定律”，在这个过程中，理想气体________（选填“吸热”、“放热”或 “无热交换”）。 五、解答题 14. 在图甲所示的密闭汽缸内装有一定质量的理想气体，图乙是它从状态A变化到状态B的V-T图像。已知AB的反向延长线过坐标原点O，气体在状态A时的压强p=1.2×105Pa，在从状态A缓慢变化到状态B的过程中，气体从外界吸收的热量为Q=5.0×102J，求： （1）气体在状态B时体积； （2）此过程中气体内能的增加量。 15. 中国登山队从大本营出发，成功登顶珠穆朗玛峰，并在峰顶精准测量珠峰的高度。已知珠峰大本营海拔高度为5200m，大气压为0.6atm，气温为-3℃，探测员在此给密封的气象探测球缓慢充满氦气，氦气的压强与大气压相等，温度与气温相同，体积为90m3，当探测球缓慢升至海拔8848.86m的峰顶时，氦气的压强为0.3atm，体积为160m3，不计探测球内外的压强差，探测球的导热性良好，氦气视为理想气体。求： ①珠峰峰顶的温度是多少摄氏度？ ②在峰顶，探测球内部启动加热装置，使氦气温度快速升高到-3℃，求此时氦气的体积？ 16. 在国庆阅兵式中，某直升飞机在地面上空某高度A位置处于静止状态待命，要求该机在一条水平直线上先由静止开始做匀加速直线运动到达B位置，紧接着做匀速直线运动到达C位置，如图所示，已知A、C间的距离为L，匀速速度为v，从A运动到C的时间为t，求： (1)加速的时间； (2)速度为的M位置（图中未画出）到C位置的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 福鼎四中2024-2025学年第一学期开学考 高三物理试题 考试时间：75分钟 满分：100分 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 第I卷（选择题） 一、单选题（每题4分，共16分） 1. 目前治疗癌症最先进手段是利用核反应，反应释放出的高杀伤力的粒子作用在癌细胞上，进而将病人体内的癌细胞杀死．已知X粒子的质量为，中子的质量为，粒子的质量为，核的质量为。下列说法正确的是（ ） A. ， B. ， C. 该核反应释放的能量为 D. 该反应类型属于衰变 【答案】A 【解析】 【详解】AB．据核反应中核电荷数与质量数守恒，可知粒子内有2个质子，核子数为4，所以 ， 解得 故A正确；错误； C．由质能方程得该核反应释放的能量为 故错误； D．该反应属于人工转变或裂变反应，衰变反应是原子核自发进行的，反应前只有一个核。故D错误。 故A正确。 2. 一定质量的理想气体，从状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到原状态，其V − T图像如图所示，其中图线ab的反向延长线过坐标原点O，图线bc平行于T轴，图线ca平行于V轴，则（　　） A. ab过程中气体压强不变，气体放热 B. bc过程中气体体积不变，气体放热 C. ca过程中气体温度不变，气体从外界吸热 D. 整个变化过程中气体的内能先减少后增加 【答案】B 【解析】 【详解】A．其V − T图像如图所示，其中图线ab的反向延长线过坐标原点O，所以ab过程中气体压强不变。体积变大，气体对外做功，温度升高，内能增加，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸热，故A错误； B．bc过程中气体体积不变，温度降低，体积不变，气体不对外界做功，外界也不对气体做功，温度降低内能减小，根据热力学第一定律可知，气体放热，故B正确； C．ca过程中气体温度不变，内能不变，体积变小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体放热，故C错误； D．整个变化过程温度先升高，后降低，最后不变，所以气体的内能先增加，后减小，最后不变，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，将波长为的单色光a和波长为的单色光b沿不同方向射向三棱镜，形成复合光c，将复合光c照射到某金属上，打出的光电子的最大初动能是Ek，若该金属的极限波长为，则下列判断正确的是（　　） A. 单色光b在三棱镜中传播速度大 B. C. 单色光a一定能使该金属发生光电效应 D. 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．由图可知，单色光b的折射程度大，三棱镜对单色光b的折射率大，由可知，单色光a在三棱镜中传播速度大，A项错误； B．单色光b频率高，波长短，因此有，B项错误； C．单色光b的频率高，单色光b一定能使该金属发生光电效应，单色光a不能确定，C项错误； D．因此单色光b一定能使金属发生光电效应，打出的光电子最大初动能为 D项正确. 故选D。 4. 运动学中有人认为引入“加速度的变化率”没有必要，然而现在有人指出“加速度的变化率”能引起人的心理效应，车辆的平稳加速（即加速度基本不变）使人感到舒服，否则人会感到不舒服，关于“加速度的变化率”，下列说法正确的是（　　） A. “加速度的变化率”的单位应是m/s B. 加速度的变化率为0的运动是匀速直线运动 C. 若加速度与速度同方向，如上图所示的图像，表示的是物体的速度在减小 D. 若加速度与速度同方向，如上图所示的图像，表示的是物体的速度在增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据可知，“加速度的变化率”的单位应是m/s3，选项A错误； B．加速度的变化率为0的运动，即加速度不变，是匀变速直线运动，选项B错误； CD．如图所示的图像，表示加速度随时间不断减小，但若加速度与速度同方向，物体的速度仍增加，选项C错误，D正确； 故选D。 二、双项选择题（每题6分，共24分，漏选得3分，错选得不得分） 5. 下列说法正确的是（ ） A. 布朗运动反映了悬浮颗粒的分子运动的无规则性 B. 硬币可以浮在平静的水面上是因为液体表面存在张力 C. 根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传递到高温物体 D. 单晶体的某些物理性质具有各向异性，而多晶体和非晶体是各向同性的 【答案】BD 【解析】 【详解】A．布朗运动是悬浮微粒无规则运动，不是悬浮颗粒的分子的无规则运动，形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的，故A错误； B．硬币可以浮在平静的水面上是因为液体表面存在张力，使得水面有一层水膜，对硬币产生向上支持力，与硬币的重力平衡，故B正确； C．根据热力学第二定律可知，热量不可能自发的从低温物体传递到高温物体，但是可以通过做功的手段实现，如电冰箱，故C错误； D．单晶体的物理性质是各向异性的，而多晶体和非晶体是各向同性的，故D正确。 故选BD。 6. 根据如图所给图片及课本中有关历史事实，结合有关物理知识，判断下列说法正确的是（  ） A. 图1是发生光电效应现象的示意图，发生光电效应现象的条件是入射光的频率不大于金属的“极限频率” B. 图2是链式反应的示意图，发生链式反应的条件之一是裂变物质体积大于临界体积 C. 图3是氢原子能级图，一个处于n= 4能级的氢原子，跃迁最多可以产生3种光子 D. 图4是氡的衰变规律示意图，氡的半衰期是3.8天，若有16个氡原子核，经过7.6天后一定只剩下4个氡原子核 【答案】BC 【解析】 【详解】A．发生光电效应现象的条件是入射光的频率不小于金属的“极限频率”，故A错误； B．发生链式反应的条件之一是裂变物质体积大于临界体积，故B正确； C．一个处于n= 4能级的氢原子，释放最多种频率光子的方式是：4→3→2→1，即3种，故C正确； D．半衰期是一个统计规律，只有对于大量的原子核适用，故D错误。 故选BC。 7. 图甲为氢原子的能级图，大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，用辐射出的光照射图乙中光电管的阴极K，阴极K的材料为钨，钨的逸出功是4.54eV。图丙是其中某一种频率的光入射光电管的遏止电压Uc随入射光频率v变化的函数关系图像。下列说法正确的是（　　） A. 能使钨发生光电效应的光有3种 B. 若将滑动变阻器的滑片移到最左端，电路中的光电流一定减小到0 C. 所有能发生光电效应的入射光所作的丙图图像的斜率都应相等且值为普朗克常量 D. 逸出的光电子的最大初动能为8.21eV 【答案】AD 【解析】 【详解】A．氢原子从4→1、3→1、2→1辐射的光子的能量都大于钨的逸出功，都能使钨产生光电效应，因此大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时辐射出光子中能使钨产生光电效应的光有3种，A正确； B．若将滑动变阻器的滑片移到最左端，光电管两端的电压减小到零，电路中的光电流不一定减小到0，因为光电子克服逸出功后，还具有一定的动能，当光电管两端的电压减小到零时，有的光电子还能自己到达阳极，因此电路中也有一定的光电流产生，B错误； C．由丙图可得 可知丙图图像的斜率为，因此可知所有能发生光电效应的入射光所作的丙图图像的斜率都应相等，可值不等于普朗克常量，C错误； D．从n=4能级跃迁到n=1能级，产生光子的能量最大，为 逸出光电子的最大初动能为 D正确。 故选AD。 8. 研究放射性元素射线性质的实验装置如图所示。两块平行放置的金属板A、B分别与电源的两极a、b连接，位于A、B两板中间的放射源发出的射线从其上方小孔向外射出，射线轨迹如图所示。已知α射线、β射线的速度分别约为0.1c、0.99c（c是真空中的光速），β射线即高速电子的质量约为质子质量的。不考虑相对论效应，下列判断正确的有（ ） A. a为电源正极 B. a为电源负极 C. 到达A板的为β射线 D. 到达A板的为α射线 【答案】AC 【解析】 【详解】设两板间距为，板间电压为，则两板间场强为 设电子电量为，质量为，则对于β射线，有 对于α射线，有 可得 可知，到达A板的为β射线，由于β射线带负电，所以a为电源正极。 故选AC 第II卷（非选择题） 三、填空题（每空2分，共12分） 9. 某放射性元素经过6天后，只剩下没有衰变，它的半衰期是____天。为估算某水库的库容，可取一瓶无毒的该放射性元素的水溶液，测得瓶内溶液每分钟衰变次，现将这瓶溶液倒入水库，8天后在水库中取水样（可认为溶液已均匀分布），测得水样每分钟衰变20次，由此可知水库中水的体积约为_____。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]依题意，可得放射性元素经过个半衰期后，剩余的质量与原质量之间的关系 解得 [2]设水库中的水量为，8天后水库中所有放射性元素每分钟衰变的次数为，放射性元素原有质量为，8天后剩余质量为，则有 又 联立解得 10. 从斜面上某位置，每隔0.1s释放一个小球，在连续释放几个后，对在斜面上的小球拍下照片，如图所示，测得，，则小球的加速度______，拍摄时B球的速度______m/s。 【答案】 ①. 5 ②. 1.75 【解析】 【详解】[1]根据 有 [2]B球的速度为 11. 空间中分子M固定在O点，将分子N由距离O点无穷远的位置静止释放，并逐渐靠近分子M，分子之间作用力以及分子势能随空间位置的变化规律如图所示，规定分子N在无穷远处时分子势能为零，d点可认为是无穷远处。则图线______（填“甲”或“乙”）为分子间作用力随空间位置的变化规律；分子N由d点向左运动过程中，加速度大小______。 【答案】 ①. 乙 ②. 先增大再减小后增大 【解析】 【详解】[1]两分子间距在平衡位置时，分子间作用力为零，此时分子势能最小，可知图线乙为分子间作用力随空间位置的变化规律。 [2]由图线乙可知，分子N由d到b过程中，分子间作用力先增大后减小，做加速度先增大后减小的加速运动，从b到a分子间作用力逐渐变大，做加速度增大的减速运动。 四、实验题（每空2分，共14分） 12. 某同学用如图甲所示装置测量当地的重力加速度。在铁架台下端固定一个光电门，让小球从光电门正上方某处由静止下落，穿过光电门时，与光电门相连的计时器测量挡光时间t。 （1）首先用游标卡尺测量小球的直径，示数如图乙所示，小球的直径d=________mm。 （2）该同学由不同的高度由静止释放小球，测得小球下落的高度为h时，经过光电门时的时间为，则小球经过光电门时的速度v=______， 并作出v2-h的图像，如图丙所示，若图线的斜率为k，可计算出g=_________m/s2。 【答案】 ①. 5.25 ②. ③. 【解析】 【详解】（1）[1]20分度的游标卡尺的读数为 （2）[2]由速度的定义可得 [3]由速度位移公式得 可得 13. 在“用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，某组同学先后两次使用如图（a）所示实验装置获得多组注射器内封闭气体的体积V和压强p的测量值，并通过计算机拟合得到如图（b）所示两组p-V图线。 （1）实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分，这是为了_______________________，为检验气体的压强p与体积V是否成反比例关系，可将图线转化为_________图线； （2）两组图线经检验均符合反比例关系，由图判断导致①、②两组数据差异原因可能是（　　） A. 两组实验环境温度不同 B. 两组封闭气体的质量不同 C. 某组器材的气密性不佳 D. 某组实验中活塞移动太快 （3）某小组缓慢推活塞进行实验得到了数据图像①，验证了“玻意耳定律”，在这个过程中，理想气体________（选填“吸热”、“放热”或 “无热交换”）。 【答案】（1） ①. 控制气体的温度不发生变化 ②. 或 （2）AB （3）放热 【解析】 【小问1详解】 [1]实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分，这是为了控制气体的温度不发生变化。 [2]根据理想气体状态方程 可得 或 为检验气体的压强p与体积V是否成反比例关系，能较直观的判定该关系，可将图线转化为或图像。 【小问2详解】 AB．根据，由曲线可知对于同一V值所对应的p值不同，故两组注射器内气体的p与V的乘积不相等，可知当气体质量一定时，若两组实验环境温度T不同， pV乘积不等；同理，当两组封闭气体的质量不同时，pV乘积不等，故AB正确； CD．若某组器材的气密性不佳，在实验中会漏气，气体质量会持续变化，此时不可能得到反比例关系图线；同理，若某组实验中活塞移动太快，会使注射器内封闭气体的温度不断变化，此时图线也不可能符合反比例关系，故CD错误。 故选AB。 【小问3详解】 [1]缓慢推活塞，气体体积减小，外界对气体做功，而温度保持不变则气体内能不变，故气体放热。 五、解答题 14. 在图甲所示的密闭汽缸内装有一定质量的理想气体，图乙是它从状态A变化到状态B的V-T图像。已知AB的反向延长线过坐标原点O，气体在状态A时的压强p=1.2×105Pa，在从状态A缓慢变化到状态B的过程中，气体从外界吸收的热量为Q=5.0×102J，求： （1）气体在状态B时的体积； （2）此过程中气体内能的增加量。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）AB的反向延长线过坐标原点O，可知气体做等压变化，则 解得气体在状态B时的体积 （2）气体从状态A缓慢变化到状态B的过程中，气体对外界做功为 根据热力学第一定律，此过程中气体内能的增加量为 15. 中国登山队从大本营出发，成功登顶珠穆朗玛峰，并在峰顶精准测量珠峰的高度。已知珠峰大本营海拔高度为5200m，大气压为0.6atm，气温为-3℃，探测员在此给密封的气象探测球缓慢充满氦气，氦气的压强与大气压相等，温度与气温相同，体积为90m3，当探测球缓慢升至海拔8848.86m的峰顶时，氦气的压强为0.3atm，体积为160m3，不计探测球内外的压强差，探测球的导热性良好，氦气视为理想气体。求： ①珠峰峰顶的温度是多少摄氏度？ ②在峰顶，探测球内部启动加热装置，使氦气温度快速升高到-3℃，求此时氦气的体积？ 【答案】①；② 【解析】 【分析】 【详解】①在大本营时氦气 ，， 在峰顶时氦气 ， 由理想气体状态方程 得 T2=240K ②解法一：加热后，氦气的压强P3=0.3atm，体积设为V3 由玻意耳定律得 解法二：加热后，氦气的温度T3=270K，体积设为V3 由查理定律得 16. 在国庆阅兵式中，某直升飞机在地面上空某高度A位置处于静止状态待命，要求该机在一条水平直线上先由静止开始做匀加速直线运动到达B位置，紧接着做匀速直线运动到达C位置，如图所示，已知A、C间的距离为L，匀速速度为v，从A运动到C的时间为t，求： (1)加速的时间； (2)速度为的M位置（图中未画出）到C位置的距离。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】(1)设加速过程的加速度为a，加速时间为t1，则 v=at1 解得 (2) 速度为时，运动的时间为 此时飞机的位移为 所以速度为的M位置（图中未画出）到C位置的距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$