精品解析：黑龙江省哈尔滨市第七十三中学校2024-2025学年高三上学期开学考试物理试卷

哈田中（哈73中）2023-2024学年度上学期 高三学年开学考试 物理 考试时间：75分钟　卷面分值：100分 注意事项： 1.答题前，务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置上。 2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。 3.答非选择题时，必须将答案书写在专设答题页规定的位置上。 4.所有题目必须在答题卡上作答。在试题卷上答题无效。 5.考试结束后，只交试卷答题页。 第Ⅰ卷选择题（共60分） 一、选择题（本题含12小题，每题5分，共60分。1-9每题只有一个选项符合题意，10-12有多个选项符合题意，选不全得3分） 1. 北京冬奥会给世界各地的人们带来了寒冬中的温暖，雪花形主火炬的创意展现中国智慧，符合科学事实（图乙）。下列关于雪花的说法正确的是（　　） A. 雪花是晶体 B. 雪花各向同性 C. 0℃雪花的分子的平均动能比0℃液态水分子的小 D. 雪花漫天飞舞可以作为雪花分子在做无规则运动的证据 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据雪花具有形状规则的几何形状，且雪花在熔化时，吸收热量温度不变，具有确定的熔点，所以雪花是单晶体，则单晶体具有各向异性的物理性质，故B错误，A正确； C．平均动能与温度有关系，故0°C雪花的水分子的平均动能与0°C液态水分子的相同，故C错误； D．雪花是固体颗粒，飞舞时，是宏观上的机械运动，不能说明分子在做无规则运动，故D错误。 故选A。 2. 下列说法不正确的是（　　） A. 由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度高 B. 图乙为水中某花粉颗粒每隔一定时间位置的连线图，连线不能表示该花粉颗粒做布朗运动的轨迹 C. 由图丙可知，当分子间的距离r>r0时，分子间的作用力先减小后增大 D. 由图丁可知，在r由r1变到r2的过程中分子力做正功 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图甲可知，状态①速率大的氧气分子比例较大，所以状态①的温度比状态②的温度高，故A不符合题意； B．由于图乙中的位置是每隔一定时间记录的，所以位置的连线不能表示该花粉颗粒做布朗运动的轨迹，只能说明花粉颗粒运动的无规则性，故B不符合题意； C．由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力先增大后减小，故C符合题意； D．由图丁可知，在r由r1变到r2的过程中分子势能减小，分子力做正功，故D不符合题意。 故选C。 3. 科幻大片《流浪地球》中描述的行星发动机为“重元素核聚变发动机”，通过燃烧石头获得能量，所谓“重元素核聚变”指的是两个比较重（相对氘、氚）的核，产生聚变形成一个更重的核并放出能量的过程。影片中发动机燃烧石头指的是石头里的硅（Si）聚变生成铁（Fe），结合比结合能图，下列说法正确的是（　　） A. 结合能是指把原子核拆成自由核子所放出的能量 B. 比结合能越大，原子核越不稳定 C. Si的比结合能比Fe的比结合能小 D. 已知硅核质量，可以算出硅核的结合能 【答案】C 【解析】 【详解】A．原子核是核子结合在一起构成的，要把它们分开，需要能量，这就是原子核的结合能，故A错误； B．比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故B错误； C．Fe比Si稳定，Si的比结合能比Fe的比结合能小，故C正确； D．只知道硅核质量，不足以算出硅核的结合能，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，绝热的汽缸被一个绝热的活塞分成左、右两部分，活塞质量不计，活塞用销钉锁住，活塞与汽缸之间没有摩擦，汽缸左边装有一定质量的理想气体，右边为真空，现在拔去销钉，抽去活塞，让气体向右边的真空做绝热自由膨胀，下列说法正确的是（　　） A. 气体在向真空膨胀的过程中对外做功，气体内能减少 B. 气体在向真空膨胀的过程中，分子平均动能变小 C. 气体在向真空膨胀的过程中，分子平均动能变大 D. 若无外界的干预，气体分子不可能自发地退回到左边，使右边重新成为真空 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于活塞质量不计，右边为真空，所以气体膨胀时不做功，又因为是绝热汽缸，所以气体内能不变，A错误； BC．气体在向真空膨胀的过程中，不做功，不交换热量，内能不变，故温度不变，分子平均动能不变，BC错误； D．根据热力学第二定律可知，涉及热现象的宏观过程具有方向性，所以若无外界的干预，气体分子不可能自发地退回到左边，使右边重新成为真空，D正确。 故选D。 5. 一定质量的理想气体经历两个不同过程，分别由压强-体积图上的两条曲线Ⅰ和Ⅱ表示，如图所示，曲线均为反比例函数曲线的一部分。、为曲线Ⅰ上的两点，气体在状态和的压强分别、，温度分别为、。、为曲线Ⅱ上的两点，气体在状态和的压强分别、，温度分别为、。下列关系式正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据理想气体状态方程及曲线均为反比例函数曲线的一部分可得ab为等温变化，所以有 得 故A错误； B．a到c为等压变化，所以有 得 故B错误； C．cd为等温变化，所以有 解得 所以有 故C正确； D．ab为等温变化，所以有 得 所以有 故D错误。 故选C。 6. 2021年12月15日秦山核电站迎来了安全发电30周年，核电站累计发电约6.9 × 1011kW·h，相当于减排二氧化碳六亿多吨。为了提高能源利用率，核电站还将利用冷却水给周围居民供热。下列说法正确的是（ ） A. 核电站反应堆中需要用镉棒控制链式反应的速度 B. 秦山核电站发电使原子核亏损的质量约为10kg C. 秦山核电站利用的是核聚变释放的能量 D. 反应堆中存在的核反应 【答案】AD 【解析】 【详解】A．核电站反应堆中需要用镉棒能吸收中子的特性，通过中子的数量控制链式反应的速度，A正确； B．原子核亏损的质量全部转化为电能时，约为 核电站实际发电还要考虑到核能的转化率和利用率，则原子核亏损的质量大于27.6kg，B错误； C．秦山核电站利用的是重核裂变变释放的能量，C错误； D．反应堆利用铀235的裂变，生成多个中核和中子，且产物有随机的两分裂、三分裂，再根据质量数、电荷数守恒，即存在的核反应，D正确。 故选AD。 7. 用如图甲所示的装置研究光电效应现象，光电管K极与滑动变阻器的中心抽头c相连，光电管A极与滑动变阻器的滑片P相连，初始时滑片P与抽头c正对，电压表的示数为0（电压表0刻线在表盘中央）。在移动滑片P的过程中，光电流I随电压表示数U变化的图像如图乙所示，已知入射光的光子能量为1.6eV。下列说法正确的是（　　） A. 当滑片P与c正对时，电路中没有光电流 B. 当U=-0.6V时，滑片P位于a、c之间 C. K极材料的逸出功为0.6eV D. 当U=0.8V时，到达A极的光电子的最大动能为1.4eV 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题意可知，能发生光电效应，当滑片P与c正对时，光电管两端无电压，但此时光电子仍能从阴极到达阳极，则电路中有光电流，故A错误； B．由图可知，当 U=－0.6V 时，光电流为0即为遏制电压，即光电管两端接反向电压，则阴极电势应更高，滑片P位于b、c之间，故B错误； C．由光电效应方程有 由图可知，当U=－0.6V时，光电流为0即为遏制电压，则有 联立解得 故C错误； D．光电子逸出时的最大初动能为 当U=0.8V时由动能定理得 解得 故D正确。 故选D。 8. 为了更形象地描述氢原子能级和氢原子轨道的关系，作出如图所示的能级轨道图，处于n=4能级的氢原子向n=2能级跃迁时辐射出可见光a，处于n=3能级的氢原子向n=2能级跃迁时辐射出可见光b，则以下说法正确的是（　　） A. a光的波长比b光的波长大 B. 辐射出b光时，电子的动能和电势能都会变大 C. 一个处于n=4能级的氢原子自发跃迁最多可释放3种频率的光 D. a光照射逸出功为2.14eV的金属时，光电子的最大初动能为4.69eV 【答案】C 【解析】 【详解】A．处于n=4能级的氢原子向n=2能级跃迁时辐射出可见光a，有 处于n=3能级的氢原子向n=2能级跃迁时辐射出可见光b，有 所以a光的频率将大于b光的频率，由于光的频率越大其波长越小，则a光的波长比b光的波长小，故A错误； B．从高能级向低能级跃迁时，氢原子向外辐射光子，氢原子的能量减小，核外电子的轨道半径减小，根据 可知电子的动能增大，同时电势能减小，故B错误； C．一群处于n=4能级的氢原子自发跃迁可释放 种频率的光，一个处于n=4能级的氢原子自发跃迁最多可释放3种频率的光，故C正确； D．a光照射逸出功为2.14eV的金属时，根据光电效应方程有 联立解得 故D错误。 故选C。 9. 合格医用口罩内侧使用对水不浸润的材料，图甲为一滴水滴在医用口罩内侧的照片，图乙为对应的示意图。以下说法正确的是（　　） A. 照片中水滴与空气接触的表面层的水分子比水滴的内部密集 B. 该口罩为不合格产品，其内侧材料对所有的液体都浸润 C. 该口罩为合格产品，其内侧材料对所有的液体都不浸润 D. 在固液接触层，水滴分子间的相互作用力比水滴和与它接触的口罩内侧材料分子的相互作用力大 【答案】D 【解析】 【详解】A．水滴与空气接触的表面层的水分子比水滴的内部稀疏，故A错误； BC．由图可知，水珠并没有浸润口罩内侧，因此是合格产品，浸润与不浸润现象是相对的，各种液体的密度、分子大小、分子间隙、分子间作用力大小等都各不相同，因此口罩内侧材料并不一定对所有的液体都不浸润，只要对水不浸润，就是合格产品，故BC错误； D．水滴附着层（即固液接触层）内水分子比水滴内部稀疏，附着层水分子受到的水滴内分子的作用力比受到的口罩内侧固体材料分子的作用力大，因而使水滴表面紧绷而减小与口罩内侧固体材料的作用，故D正确。 故选D。 10. 热辐射是指物体由于具有温度而向外辐射电磁波的现象，辐射强度是指垂直于电磁波传播方向上的单位面积上单位时间内所接收到的辐射能量。如图所示，在研究某一黑体热辐射时，得到了四种温度下黑体辐射强度与波长的关系。图中横轴λ表示电磁波的波长，纵轴表示某种波长电磁波的辐射强度，则由图可知，同一黑体在不同温度下（　　） A. 向外辐射同一波长的电磁波的辐射强度均增大 B. 向外辐射的电磁波的总能量随温度升高而减小 C. 辐射强度的极大值随温度升高而向波长较长的方向移动 D. 辐射强度的极大值随温度升高而向波长较短的方向移动 【答案】D 【解析】 【详解】A．由辐射强度图线可知，向外辐射相同波长的电磁波的辐射强度随温度的变化而不同，同一黑体在不同温度下向外辐射相同波长的电磁波的辐射强度随温度的升高而增大，故A错误； B．由图可知，同一黑体在不同温度下向外辐射的最大辐射强度随温度升高而增加，故B错误； CD．同一黑体在不同温度下随温度的增加向外辐射的最大辐射强度的电磁波的波长向短波方向偏移，故C错误，D正确。 故选D。 11. 医学治疗中常用放射性核素113In产生γ射线，而113In是由半衰期相对较长的113Sn衰变产生的。对于质量为m0的113Sn，经过时间t后剩余的113Sn质量为m，其图线如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 100个113In原子核在经过一个半衰期后，可能还剩75个 B. 即使温度升高113Sn原子运动变剧烈，其半衰期也不变 C. 113Sn原子与O2反应后生成的氧化物将不再具有放射性 D. 从图中可以得到113Sn的半衰期为115.1d 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．半衰期是大量原子核的统计规律，对少数原子核不使用，100个113In原子核在经过一个半哀期后，可能还剩75个，故A正确； B．原子核半衰期与物理环境、化学环境无关，故B正确； C．原子与反应后生成的氧化物中核仍有放射线，故C错误； D．由图可知，从 到 恰好衰变了一半，可知半衰期为 的半衰期为115.1d，故D正确。 故选ABD。 12. 一质点做匀变速直线运动，已知初速度大小为v，经过一段时间速度大小变为2v，加速度大小为a，这段时间内的路程与位移大小之比为5∶3，则下列叙述正确的是（　　） A. 这段时间内质点运动方向不变 B. 这段时间为 C. 这段时间内质点的路程为 D. 再经过相同时间质点速度大小为3v 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由于质点做匀变速直线运动，且路程与位移大小不同，说明质点做的不是单向直线运动，则在该段时间内质点运动方向发生改变，先做减速运动再做反向加速运动，故A错误； B．以末速度方向为正方向，则这段时间为 故B正确； C．这段时间内，减速过程的路程为 反向加速过程的路程为 则这段时间内质点的路程为 故C正确； D．再经过相同的时间，质点速度大小为 故D错误。 故选BC。 第Ⅱ卷非选择题（共40分） 二、实验题（每空5分，共10分） 13. 在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为A，又用滴管测得N滴这种油酸酒精溶液的总体积为V，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上（如图所示）测得油膜占有的小正方形个数为X。用以上字母表示油酸分子的直径d=_____；从图中数得油膜占的小正方形个数为X=_____。 【答案】 ①. ②. 57 【解析】 【详解】[1]由题可知一滴油酸酒精溶液的体积 其中纯油酸的体积 所形成的油膜的面积为 每一滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积 解得 [2]超过半格的算一个，不足半格的舍去，从图中可以数出小正方形的有效个数为57。 三、计算题（本题共2小题，共30分。解答应写出必要的文字说明、表达式和重要的演算步骤。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 14. 如图所示，一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C，在过程中，气体内能增加100J，在状态B时压强为，求： （1）气体在状态C时的压强p； （2）过程中气体吸收的热量Q。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【分析】 【详解】（1）由图示图像可知，B→C气体体积不变，由查理定律得 即 解得，在状态C时的压强 （2）由图示图像可知，A→B过程V与T成正比，气体压强不变，气体体积变大，气体对外做功 代入数据解得 由热力学第一定律 可知 15. 航天飞机是一种垂直起飞、水平降落的载人航天器，航天飞机降落在平直跑道上，其减速过程可简化为两个匀减速直线运动。航天飞机以水平速度着陆后立即打开减速阻力伞（如图），加速度大小为，运动一段时间后速度减为；随后在无阻力伞情况下匀减速直至停下，已知两个匀减速滑行过程的总时间为t，求： （1）第二个减速阶段航天飞机运动的加速度大小； （2）航天飞机着陆后滑行的总路程。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【分析】 【详解】（1）对第一个减速阶段，根据速度公式 根据位移公式 假设第二个减速阶段的加速度大小为，减速时间为，对第二个减速阶段 由速度公式 （2）由位移公式可得 由上可知总路程 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 哈田中（哈73中）2023-2024学年度上学期 高三学年开学考试 物理 考试时间：75分钟　卷面分值：100分 注意事项： 1.答题前，务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置上。 2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。 3.答非选择题时，必须将答案书写在专设答题页规定的位置上。 4.所有题目必须在答题卡上作答。在试题卷上答题无效。 5.考试结束后，只交试卷答题页。 第Ⅰ卷选择题（共60分） 一、选择题（本题含12小题，每题5分，共60分。1-9每题只有一个选项符合题意，10-12有多个选项符合题意，选不全得3分） 1. 北京冬奥会给世界各地的人们带来了寒冬中的温暖，雪花形主火炬的创意展现中国智慧，符合科学事实（图乙）。下列关于雪花的说法正确的是（　　） A. 雪花是晶体 B. 雪花各向同性 C. 0℃雪花的分子的平均动能比0℃液态水分子的小 D. 雪花漫天飞舞可以作为雪花分子在做无规则运动的证据 2. 下列说法不正确的是（　　） A. 由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度高 B. 图乙为水中某花粉颗粒每隔一定时间位置的连线图，连线不能表示该花粉颗粒做布朗运动的轨迹 C. 由图丙可知，当分子间的距离r>r0时，分子间的作用力先减小后增大 D. 由图丁可知，在r由r1变到r2的过程中分子力做正功 3. 科幻大片《流浪地球》中描述的行星发动机为“重元素核聚变发动机”，通过燃烧石头获得能量，所谓“重元素核聚变”指的是两个比较重（相对氘、氚）的核，产生聚变形成一个更重的核并放出能量的过程。影片中发动机燃烧石头指的是石头里的硅（Si）聚变生成铁（Fe），结合比结合能图，下列说法正确的是（　　） A. 结合能是指把原子核拆成自由核子所放出的能量 B. 比结合能越大，原子核越不稳定 C. Si的比结合能比Fe的比结合能小 D. 已知硅核质量，可以算出硅核的结合能 4. 如图所示，绝热的汽缸被一个绝热的活塞分成左、右两部分，活塞质量不计，活塞用销钉锁住，活塞与汽缸之间没有摩擦，汽缸左边装有一定质量的理想气体，右边为真空，现在拔去销钉，抽去活塞，让气体向右边的真空做绝热自由膨胀，下列说法正确的是（　　） A. 气体在向真空膨胀的过程中对外做功，气体内能减少 B. 气体在向真空膨胀的过程中，分子平均动能变小 C. 气体在向真空膨胀的过程中，分子平均动能变大 D. 若无外界的干预，气体分子不可能自发地退回到左边，使右边重新成为真空 5. 一定质量的理想气体经历两个不同过程，分别由压强-体积图上的两条曲线Ⅰ和Ⅱ表示，如图所示，曲线均为反比例函数曲线的一部分。、为曲线Ⅰ上的两点，气体在状态和的压强分别、，温度分别为、。、为曲线Ⅱ上的两点，气体在状态和的压强分别、，温度分别为、。下列关系式正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 2021年12月15日秦山核电站迎来了安全发电30周年，核电站累计发电约6.9 × 1011kW·h，相当于减排二氧化碳六亿多吨。为了提高能源利用率，核电站还将利用冷却水给周围居民供热。下列说法正确的是（ ） A. 核电站反应堆中需要用镉棒控制链式反应的速度 B. 秦山核电站发电使原子核亏损的质量约为10kg C. 秦山核电站利用的是核聚变释放的能量 D. 反应堆中存在的核反应 7. 用如图甲所示的装置研究光电效应现象，光电管K极与滑动变阻器的中心抽头c相连，光电管A极与滑动变阻器的滑片P相连，初始时滑片P与抽头c正对，电压表的示数为0（电压表0刻线在表盘中央）。在移动滑片P的过程中，光电流I随电压表示数U变化的图像如图乙所示，已知入射光的光子能量为1.6eV。下列说法正确的是（　　） A. 当滑片P与c正对时，电路中没有光电流 B. 当U=-0.6V时，滑片P位于a、c之间 C. K极材料的逸出功为0.6eV D. 当U=0.8V时，到达A极的光电子的最大动能为1.4eV 8. 为了更形象地描述氢原子能级和氢原子轨道的关系，作出如图所示的能级轨道图，处于n=4能级的氢原子向n=2能级跃迁时辐射出可见光a，处于n=3能级的氢原子向n=2能级跃迁时辐射出可见光b，则以下说法正确的是（　　） A. a光的波长比b光的波长大 B. 辐射出b光时，电子的动能和电势能都会变大 C. 一个处于n=4能级的氢原子自发跃迁最多可释放3种频率的光 D. a光照射逸出功为2.14eV的金属时，光电子的最大初动能为4.69eV 9. 合格医用口罩内侧使用对水不浸润的材料，图甲为一滴水滴在医用口罩内侧的照片，图乙为对应的示意图。以下说法正确的是（　　） A. 照片中水滴与空气接触的表面层的水分子比水滴的内部密集 B. 该口罩为不合格产品，其内侧材料对所有的液体都浸润 C. 该口罩为合格产品，其内侧材料对所有的液体都不浸润 D. 在固液接触层，水滴分子间的相互作用力比水滴和与它接触的口罩内侧材料分子的相互作用力大 10. 热辐射是指物体由于具有温度而向外辐射电磁波的现象，辐射强度是指垂直于电磁波传播方向上的单位面积上单位时间内所接收到的辐射能量。如图所示，在研究某一黑体热辐射时，得到了四种温度下黑体辐射强度与波长的关系。图中横轴λ表示电磁波的波长，纵轴表示某种波长电磁波的辐射强度，则由图可知，同一黑体在不同温度下（　　） A. 向外辐射同一波长的电磁波的辐射强度均增大 B. 向外辐射的电磁波的总能量随温度升高而减小 C. 辐射强度的极大值随温度升高而向波长较长的方向移动 D. 辐射强度的极大值随温度升高而向波长较短的方向移动 11. 医学治疗中常用放射性核素113In产生γ射线，而113In是由半衰期相对较长的113Sn衰变产生的。对于质量为m0的113Sn，经过时间t后剩余的113Sn质量为m，其图线如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 100个113In原子核在经过一个半衰期后，可能还剩75个 B. 即使温度升高113Sn原子运动变剧烈，其半衰期也不变 C. 113Sn原子与O2反应后生成的氧化物将不再具有放射性 D. 从图中可以得到113Sn的半衰期为115.1d 12. 一质点做匀变速直线运动，已知初速度大小为v，经过一段时间速度大小变为2v，加速度大小为a，这段时间内的路程与位移大小之比为5∶3，则下列叙述正确的是（　　） A. 这段时间内质点运动方向不变 B. 这段时间为 C. 这段时间内质点的路程为 D. 再经过相同时间质点速度大小为3v 第Ⅱ卷非选择题（共40分） 二、实验题（每空5分，共10分） 13. 在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为A，又用滴管测得N滴这种油酸酒精溶液的总体积为V，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上（如图所示）测得油膜占有的小正方形个数为X。用以上字母表示油酸分子的直径d=_____；从图中数得油膜占的小正方形个数为X=_____。 三、计算题（本题共2小题，共30分。解答应写出必要的文字说明、表达式和重要的演算步骤。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 14. 如图所示，一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C，在过程中，气体内能增加100J，在状态B时压强为，求： （1）气体在状态C时的压强p； （2）过程中气体吸收的热量Q。 15. 航天飞机是一种垂直起飞、水平降落的载人航天器，航天飞机降落在平直跑道上，其减速过程可简化为两个匀减速直线运动。航天飞机以水平速度着陆后立即打开减速阻力伞（如图），加速度大小为，运动一段时间后速度减为；随后在无阻力伞情况下匀减速直至停下，已知两个匀减速滑行过程的总时间为t，求： （1）第二个减速阶段航天飞机运动的加速度大小； （2）航天飞机着陆后滑行的总路程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $