四川省内江市威远县威远中学校2024-2025学年高三上学期9月月考物理试题

威远中学校 2024~2025 学年高三上学期开学考试 物理试卷 一、单选题（每题 4 分，共 28 分） 1．我国自主三代核电技术“华龙一号”全球首堆示范工程—福清核电 5、6 号机组正式通过竣工验收，设备国产化率达到 90%，反映了我 国建立起了更加成熟完备的核科技工业体系。根据图示的原子核的 比结合能曲线，以下判断中正确的是( ) A. 16 8O 核的结合能比 6 3Li核的结合能更小 B.两个 2 1H 核结合成 4 2 He 时要释放能量 C.两个 2 1H 结合成 4 2 He 存在能量与质量的相互转化 D. 235 92 U 中核子的平均质量比 144 56 Ba 中核子的平均质量小 2．对下列甲、乙、丙、丁图，说法正确的是( ) A.图甲中将一块曲率半径较大的平凸透镜放在一块玻璃平板上，用单色光垂直照射透镜与玻璃板， 可以得到间距相等的明暗相间干涉条纹 B.图乙中单色光进入平行玻璃砖传播，当入射角 i逐渐增大到某一值后不会再有光线从玻璃砖下表 面射出 C.图丙是利用光的衍射检测工件的平整度 D.图丁的M N、 是偏振片，P是光屏，当 M固定不动缓慢转动 N时，P上的光亮度将发生变化， 此现象表明光是横波 3．两辆汽车 A、B沿同一条直线同向运动，B车在前面遇到紧急情 况刹车，刹车开始时两车相距 30 mx  ，后面的汽车 A一直做匀 速直线运动，它们的 v t 图像如图所示，则( ) A. 1st  时 A、B车相遇 B.0~1 s 的过程中，两车间的距离在减小 C. 5 st  时 A、B车相遇 D.A、B车相遇的时刻在 5 s 之后 4．图甲为一列简谐波在 2st  时的波形图，M是 平衡位置为 10m 处的质点，图乙为质点 M的振动 图像，则( ) A.该列波沿 x轴负方向传播 B.该波的波速大小为3m / s C.在 6st  时， 0mx  处的质点加速度沿 y轴负方向 D. 0mx  处质点振动方程为 2π π20sin cm 3 3 y t      5．．质点从 O点由静止开始做匀加速直线运动，通过如图所示连续三段OA AB BC、 、 所用时间 分别为 1 s、2 s、3 s，则( ) A.通过 A B C、 、 三点时速度大小之比为 1:2:3 B.OA AB BC、 、 长度之比为 1:4:9 C.OA AB BC、 、 段内平均速度大小之比为 1:4:9 D.OA AB BC、 、 段内速度变化量大小之比为 1:1:1 6．用铝制易拉罐制作温度计，一透明薄吸管里有一段油柱（长度不计）粗细均匀，吸管与罐密封 性良好，罐内气体可视为理想气体，已知罐体积为 3330cm ，薄吸管底面积 20.5cm ，罐外吸管总 长度为 20cm，当温度为 27℃时，油柱离罐口 10cm，不考虑大气压强变化，下列说法正确的是( ) A.若在吸管上标注等差温度值，则刻度左密右疏 B.该装置所测温度不高于 31.5℃ C.该装置所测温度不低于 23.5℃ D.其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，则油柱离罐口 距离增大 7 如图所示四幅图为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是( ) A.甲图中，物体在这段时间内的位移小于 0 0 2 v t B.乙图中，物体的加速度为 22 m/s C.丙图中，阴影面积表示 1 2~t t 时间内物体的加速度变化量 D.丁图中， 3 st  时物体的速度为 25 m/s 二、多选题（每题 5 分共 15 分） 8．一定质量的理想气体从 A状态开始，经过 A B 、 B C 、 C D 、D A 最后回到初始状态 A，各状态参量如图所示，则 下列说法正确的是( ) A.A状态的内能大于 C状态的内能 B.B状态气体分子平均动能等于 C状态气体分子平均动能 C.B C 过程气体对外做功小于C D 过程外界对气体做功 D.气体从 A状态开始，经过 A B 、 B C 、C D 、D A 最后回到初始状态 A，气体在整个过程中从外界吸收的总热量可以用 ABCD的面积来表示 9．如图所示，实线和虚线分别为一列沿 x轴传播的简谐 横波在 1 0t  、 2 0.02st  两个时刻的波形图像，已知 2 1 2 Tt t  （T 为周期），下列说法正确的是( ) A.该波一定沿着 x轴正方向传播 B.在 1.6st  时刻， 80mx  处的质点速度为零 C.在 2 1 0.02st t  时间内， 24mx  的质点沿传播方向前进 2m D. 2mx  处的质点从 0 时刻开始经过 0.12s，通过的路程为  20 10 2 cm 10．大量处于 4n  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，用这些光照射如 图甲所示的光电管的阴极 K。已知氢原子的部分能级图如左图所示，阴极 K 为金属钨，其逸出功 为 4.54eV。则下列说法中正确的是( ) A.这些氢原子最多能发出 6 种不同频率的光 B.跃迁到基态时，会辐射γ射线 C.能使金属钨发生光电效应的光有 3 种 D.若将电源的正负极调换，其遏制电压为 8.21V 三、实验题（每空 2 分，共 16 分） 11．某实验小组用插针法测量玻璃的折射率。 （1）在白纸上放好玻璃砖， aa和bb分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图甲所示。在玻璃砖 的一侧插上两枚大头针 1P和 2P ，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次 插上大头针 3P 和 4P 。在插 3P 和 4P 时，应使( )（选填选项前的字母）。 A. 3P 只挡住 1P的像 B. 4P 只挡住 2P 的像 C. 3P 同时挡住 1P、 2P 的像 （2）为了减小实验误差，实验时应注意的是( ) A.入射角应尽量小些 B.玻璃砖的宽度应小一些 C.大头针 1P、 2P 之间的距离及大头针 3P 、 4P 之间的距离应适当大些 （3）甲同学在画界面时，不小心将两界面 aa、bb间距画得比玻璃砖宽度大些，如图乙所示， 则他测得的折射率与真实值相比_____________（选填“偏大”、“偏小”、“不变”或“无法确定”）。 （4）乙同学在完成光路图以后，以入射点 O为圆心，适当长度为半径画圆，分别交入射光线 1 2PP 于 A点，交入射点 O与出射点O连线的延长线于 C点。过 A点、C点作法线 NN 的垂线 AB、 CD，垂足为 B点、D点，如图丙所示。用刻度尺量得 8.50cmAB  ， 5.00cmCD  ，由此可得 出该玻璃的折射率 n ___________。 12．某同学用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接到电源频率为 50 Hz 的交 流电源上，实验时得到一条实验纸带，纸带上 O、A、B、C、D、E、F、G为计数点，每相邻两个 计数点间还有 4 个点没有画出。 （1）由纸带可知，小车的加速度为 a ________ 2m/s ，在打 D点时小车的速度 Dv  _______m/s （以上两空保留两位有效数字），F到 G的距离为______cm。 （2）若实验时，电源频率略低于 50 Hz，但该同学仍按 50 Hz 计算小车的加速度，则测量得到的 小车的速度与真实的速度相比将________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 四、计算题 13（11 分）．如图所示，一个内壁光滑、导热性能良好的汽缸竖直吊在天花板上，开口向下．厚 度不计、导热性能良好的活塞的横截面积为 4 22 10 mS   ，质量 1kgM  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 20cmh  ，活塞距汽缸口60cm．汽缸 所处环境的温度为300K ，大气压强 50 1.0 10 Pap   ，取 210m / sg  ．现将质量为 0.5kgm  的物块挂在活塞中央位置上。 （1）活塞挂上重物后，活塞下移，求稳定后活塞与汽缸底部之间的距离。 （2）若再对汽缸缓慢加热使活塞继续下移，活塞刚好不脱离汽缸，加热时 温度不能超过多少？此过程中封闭气体对外做功多少？ 14（12 分）一半径为 R的半圆柱透明介质的截面如图所示，O点为截面的圆心，AB为直径。如图 1 所示，一束激光以入射角 45  从 D点射入介质后从 E点垂直射出，E为 AO的中点。已知光 在真空中的传播速度为 c。 （1）求透明介质对该光的折射率 n； （2）求在图 1 中，该光在透明介质中的传播时间 t； （3）如图 2 所示，保持激光束垂直于直径 AB入射，并将激光束沿直径 AB方向从 A点缓慢平移至 B点。求在此过程中，圆弧 AB上没有激光射出时，激光束在圆弧 AB上移动的距离（不考虑直径 AB界面对激光束的反射作用）。 15．（18 分）如图所示，有一空心上下无底的弹性圆筒，它的下端距水平地面的高度为 H（已知 量），筒的轴线竖直。圆筒轴线上与筒顶端等高处有一弹性小球，现让小球和圆筒同时由静止自 由落下，圆筒碰地后的反弹速率为落地速率的 4 5 ，小球碰地后的反弹速率为落地速率的 9 10 ，它们 与地面的碰撞时间都极短，可看作瞬间反弹，运动过程中圆筒的轴线始终位于竖直方向。已知圆 筒第一次反弹后再次落下，它的底端与小球同时到达地面（在此之前小球未碰过地），此时立即 锁住圆筒让它停止运动，小球则继续多次弹跳，重力加速度为 g，不计空气阻力，求: （1）圆筒第一次落地弹起后相对于地面上升的最大高度 maxh ； （2）小球从释放到第一次落地所经历的时间 t以及圆筒的长度 L； （3）在筒壁上距筒底 2 L 处装有一个光电计数器，小球每次经过该处计数器就会计数一次，请问， 光电计数器的示数最终稳定为几次? 参考答案 1．答案：B 解析：A.由题图可知， 63 Li核的比结合能约为 5MeV，则 6 3 Li核的结合能约为 30MeV。可知 16 8 O核 的比结合能约为 8MeV，则 168 O 核的结合能约为 128MeV，所以 16 8 O核的结合能比 6 3 Li核的结合能 更大，故 A 错误;B、由图可知， 21 H 的比结合能约为 1eV，则两个 2 1 H 的结合能约为 4eV, 4 2 He 的比 结合能约为 7eV，则 42 He 的结合能为 28eV，可知 4 2 He 的结合能大于两个 2 1 H 的结合能，则两个 2 1 H 核结合成 4 2 He 时要释放能量，故 B 正确;C.由质能方程可知，能量与质量之间存在着一定的必 然对应的关系，两者都反映物体的属性，彼此之间不存在转化关系，故 C 错误;D.由题图可知， 235 92 U 核的比结合能比 144 56 Ba 核的比结合能小，由于平均质量越小的原子核，其比结合能越大，所 以 235 92 U 中核子的平均质量比 144 56 Ba 中核子的平均质量大，故 D 错误。故选 B。 2．答案：D 解析：A.牛顿环是由曲率半径很大的凸透镜的凸面和一平面玻璃接触构成，用单色光垂直照射图甲 中的牛顿环，可以得到间距不相等的明暗相间的同心圆环，A 错误；B.图乙中单色光进入平行玻璃 砖传播，当入射角 i逐渐增大，折射角逐渐增大，由于折射角小于入射角，光线在下表面的入射角 等于上表面的折射角，所以不论入射角如何增大，不会产生全反射，玻璃砖中都会有光线，由于 射向玻璃砖的光线与射出光线为平行光线，因此可知一定有光线从下表面射出，B 错误；C.图丙是 利用光的干涉检测工件的平整度，C 错误；D.图丁的M N、 是偏振片，P是光屏，当 M固定不动 缓慢转动 N时，P上的光亮度将发生变化，说明光是横波，经偏振片会产生偏振现象，D 正确。故 选 D。 3．答案：D 解析：由题图可知，A车做匀速直线运动，速度大小为 12 m / s,Av B 车做匀减速直线运动，初速 度大小为 0 16 m / sBv  ，加速度为 24 m / sBa   ，故 B车刹停所用的时间为 0 0 0 4 s,BB B vt B a    车刹停所走的位移大小为 2 0 0 0 32 m 2 B B B vx a    ， 0Bt 时间内 A车的位移大小 为 0 0 48 m,A A Bx v t B  车刹停时 0 0 16 m 30 mA Bx x   ，故此时 A、B车未相遇，A、B车在 B 车刹停位置相遇，故从 B车开始刹车到 A、B车相遇，A车行驶的总位移大小为 0 30 m 62 mA Bx x   ，故 A、B车相遇的时刻为 31 s 6 A A xt v   ，故 A、C 错误，D 正确；0~1 s 的过程中，B车的速度一直大于 A车的速度，因此两车间的距离在增大，故 B 错误. 4．答案：D 解析：A.由图乙可知，M点在 2st  之后，先向下运动，再结合图甲可知，该波沿 x轴正方向传 播，A 错误；B.由图乙可知，该波的波长为 12m  ,由图乙可知，该波的周期为 3sT  ,该波的波 速大小为 4m/sv T    ,B 错误；C.图甲为一列简谐波在 2st  时的波形图，在 6st  时，时间经 过了 4s，相当于 4 3 个周期，则 0mx  处的质点加速度沿 y轴正方向，C 错误；D.该波的振幅为 20cmA  ,该波的角速度为 2π 2π 3T    ,则 0mx  处质点振动方程为  2π 2π π20sin 2 cm 20sin cm 3 3 3 y t t               ,D 正确；故选 D。 5．答案：C 解析：根据 v at ，可知通过 A B C、 、 三点速度大小之比为 : : 1: 3 : 6A B Cv v v  ，A 错误；根据 初速度为零的匀变速直线运动在连续相等时间内的位移之比规律，可得OA AB BC、 、 长度之比为 : : 1: (3 5) : (7 9 11) 1:8 : 27OA AB BCx x x      ，则OA AB BC、 、 段内平均速度大小之比为 1 3 5 7 9 11: : : : 1: 4 :9 1 2 3OA AB BC v v v     ，B 错误，C 正确；根据 v a t   得OA AB BC、 、 段内速度变化量大小之比为 : : 1: 2 : 3OA AB BCv v v    ，D 错误. 6．答案：B 解析：A.由盖—吕萨克定律得 1 2 1 V V T T  其中 3 1 0 1 335cmV V Sl   ， 1 273 27(K) 300KT    ， 3 1 0 1 330 0.5 (cm )V V Sl x    代入解得 30 19800 (K) 67 67 T x  根据 273KT t  可知 30 1509 ( C) 67 67 t x   故若在吸管上标注等差温度值，则刻度均匀，故 A 错误； BC.当 20cmx  时，该装置所测的温度最高，代入解得 max 31.5 Ct   故该装置所测温度不高于31.5 C ，当 0x  时，该装置所测的温度最低，代入解得 min 22.5 Ct   故该装置所测温度不低于 22.5 C ，故 B 正确，C 错误； D.其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，由盖—吕萨克定律可知，油柱离罐口距离不变，故 D 错误。 故选 B。 7 答案：D 解析：题图甲中，因 v t 图像与 t轴围成的面积等于位移，可知物体在 00 t 这段时间内的位移大 于 0 0 2 v t ，选项 A 错误；题图乙中由图像可知为匀变速直线运动，根据 2 2v ax 可知 2 2152 m / s 1m / s 15 a     ，则物体的加速度为 20.5 m / s ，选项 B 错误；题图丙中，根据Δ Δv a t 可知，阴影面积表示 1 2t t 时间内物体的速度变化量，选项 C 错误；题图丁中由图像可知为匀变速 直线运动，根据 2 0 1 2 x v t at  可得 0 1 2 x v at t   ，由题图像可知 2 2 1 10 m / s 5 m / s 2 2 a     ，则 210 m / sa   ，又由题图像可知 0 5 m / sv    ，则 3st   时物体的速度为 3 0 25 m / sv v at    ， 选项 D 正确。 8．答案：CD 解析：A.根据理想气体状态方程可得 0 0 2 3 A C p V p V T T   可得 A CT T ，则 A状态的内能小于 C状态 的内能，故 A 错误，不满足题意要求;B.根据理想气体状态方程可得 0 0 2 2 3 B C p V p V T T    可得 B CT T ，则 B状态气体分子平均动能大于 C状态气体分子平均动能，故 B 错误 ; C.根据 p V 图 像与横轴围成的面积表示做功大小，则 B→C过程气体对外做功满足 0 0 0 2 3 2 2BC p pW V p V  ， C→D过程外界对气体做功 0 02 2CDW p V p V   ，可知 B→C过程气体对外做功小于 C→D过程 外界对气体做功，故 C 正确，不满足题意要求;D.气体从 A状态开始，经过 A→B、B→C、C→D、 D→A最后回到初始状态 A，由于气体的内能变化为 0，根据热力学第一定律可知，气体在整个过 程中从外界吸收的总热量等于气体对外界做的功，即可以用 ABCD的面积来表示，故 D 正确 9．答案：AD 解析：A.由波形图知简谐横波的波长为 16m  由于 2 1 2 Tt t  则这段时间内波传播的距离小于 8m，根据波形平移法可知，该波一定沿着 x轴正方向传播，故 A 正确；B.在 2 1Δ 0.02st t t   内，沿着 x轴正方向传播的距离Δ 2mx  ，波的传播速度为 Δ 2 m / s 100m / s Δ 0.02 xv t    则周期 为 0.16sT v    由 80m 5 ,Δ 1.6s 10Tx t    可知在 1.6st  时刻， 80mx  处的质点处于 平衡位置，质点速度最大，故 B 错误；C.质点只会在平衡位置上下振动，并不会随波的传播方向 迁移，故 C 错误；D.由波形图可得 1 0t  时刻的波动方程为 2πsin 10si πn (cm) 8 y A x x    则 1 0t  时刻 2mx  处的质点的位移为 10sin 2(cm) c8 π 5 2 my    设 1 0t  时刻 2mx  处的质 点的振动方程为 2πsin 10sin cm 0.0 π 8 y A t t T                代入 1 0, 5 2cmt y  ，且 1 0t  时 刻处的质点向下振动，则有 3 π 4   则有 310sin π cm 0.08 4 πy t      可知 0.12st  时， 2mx  处的质点位移为 310sin 0.12 π cm 5 2cm 0 0 π . 8 4 y          则 2mx  处的质点从 0 时刻开始经 过 0.12s，通过的路程为 (5 2 10 10 5 2)cm (20 10 2)cms       ，故 D 正确；故选 AD。 10．答案：ACD 解析：A.这些氢原子最多能发出 2 4 6C  种不同频率的光，故 A 正确；B.γ射线是原子核从高能级向 低能级跃迁时放出的，故 B 错误。C.根据跃迁规律可知从 4n  向 1n  跃迁时辐射光子的能量为 4 1 12.75eVhv E E   ，从 3n  向 1n  跃迁时辐射光子的能量为 3 1 12.09eVhv E E   ，从 2n  向 1n  跃迁时辐射光子的能量为 2 1 10.2eVhv E E   ，其他的跃迁辐射光子的能量均小 于金属钨的逸出功，故能使金属钨发生光电效应的光有 3 种，故 C 正确。D.若将电源的正负极调 换，加反向电压，其遏制电压为 12.75eV 4.54eV 8.21eVceU    ，则 8.21VcU  ，故 D 正 确。故选 ACD。 11．答案：（1）C（2）C（3）偏小（4）1.7 解析：（1）实验中，在插 3P 时，应使 3P 同时挡住 1 2P P、 的像；在插 4P 时，应使 4P 同时挡住 3P 和 1 2P P、 的像故选 C。 （2）为了减小实验误差，入射角应尽量大些，玻璃砖的宽度也宜大一些，大头针应垂直插在纸面 上，且应使大头针 1 2P P、 之间的距离及大头针 3P 、 4P 之间的距离应适当大些。故选 C。 （3）作出实际光路图，如图所示 由图可知，入射角不变，但是折射角变大，根据折射定律可知，所测折射率偏小。 （4）根据题意，由图丙和折射定律有 AB AB OCOAn CD CD OA OC     又有OA OC 则有 8.50 1.7 5.00 ABn CD    12．答案：（1）0.75；0.40；5.90（2）偏大 解析：（1）电磁打点计时器当电源频率是 50Hz 时，它们每隔 0.02s 打一次点。根据题意可知：每 相邻两个计数点间还有 4 个点没有画出，因此计数点之间的时间间隔为： 0.1sT  。 （2）由题意 0.75cmx  ，根据匀变速直线运动推论 2x aT  可得 2 2 2 0.0075 m / s 0.75 m / s 0.01 xa T     根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，因此有 0.1450 0.0645 m / s 0.40 m / s 2 0.2 CE D xv T     根据题意可知 19.65cm 14.50cm 5.15cmEFx    FG EFx x x   5.15cm 0.75cm 5.90cmFG EFx x x      （3）如果在某次实验中，交流电的频率低于 50Hz，那么实际打点周期变大， x 就变大，根据运 动学公式 2x at  得，时间 T仍用原来的值计算，则真实的加速度值就会偏大，所以测量的加速 度值与真实的加速度值相比是偏大。 13 答案：（1）40cm ；（2）600K ，2J 解析：（1）初始时，对活塞有 1 0p S Mg p S  解得 5 1 0.5 10 Pap   挂上重物后 2 0( )p S M m g p S   解得 52 0.25 10 Pap   发生等温变化有 1 1 2 2 2 12 pV p V V V   稳定后活塞距汽缸底部 40cm （2）发生等压变化 32 2 3 2 3 2 Δ 2J 2 600K VV T T W p V T T       故加热温度不能超过 600K，封闭气体对外做功 2J。 14．答案：（1） 2 ；（2） 6 2 R c ；（3）  2 2 R 解析：（1）根据题意，设入射光在 D点的折射角为 i，则有 1sin 2 OEi OD   由折射定律可得，透明介质对该光的折射率 sin 45 2 sin n i    （2）图 1 中，由几何关系可得，光在介质中的传播距离为 2 2 3 2 DE OD OE R   又有 2 c cv n   则光在透明介质中的传播时间 6 2 DE Rt v c   （3）根据题意，由于 1 2sin 2 C n   解得 45C   当圆弧 AB上恰好没有激光射出时，如图所示 由图可知，入射光在两条临界光线间移动时圆弧 AB上有光线射出，则由几何关系可得，圆弧 AB 上没有激光射出时，激光束在圆弧 AB上移动的距离 2( sin ) (2 2)d R R C R    15．答案：（1） max 16 25 h H （2） 13 2 5 Ht g  ， 144 25 L H （3）9 次 解析：（1）圆筒第一次落地做自由落体运动，有 22gH v 筒 圆筒第一次落地弹起后到最高点做匀减速运动，可视为初速度为零的匀加速运动，有 2 max 42 ( ) 5 gh v 筒 联立解得 max 16 25 h H （2）根据 2 1 2 h gt 可得圆筒第一次落地的时间 1 2t g H  圆筒第一次弹起后到最高点的时间 max 2 2 4 2 5 h Ht g g   圆筒第一次弹起后到落地时小球同时到达地面，所以小球从释放到第一次落地所经历的时间 1 2 2 4 2 13 22 2 5 5 H H Ht t t g g g       可知小球下落的高度 21 169 2 25 h gt H  则圆筒的高度 144 25 L h H H   （3）小球第一次落地时的速度 132 2 5 v gh gH  小球能到达筒壁上距筒底 2 L 处的速度 6 22 2 2 5 Lv g gH   设小球最后到达距筒底 2 L 处与地共碰撞 n次，小球每次碰地后的反弹速率为落地速率的 9 10 ，则有 9( ) 10 nv v  解得 4n  次 则光电计数器的示数最终稳定为 9 次。