内容正文:
福鼎四中2025-2026学年第一学期高三开学考
物理试题
一、单选题(共16分)
1. 关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A. 颗粒越大,在某一瞬间与颗粒碰撞的液体分子数越多,布朗运动越明显
B. 布朗运动是液体分子的无规则运动
C. 气体扩散的快慢与温度无关
D. 温度越高,分子热运动的平均动能越大
2. 一定质量的气体发生等温变化时,若体积增大为原来的2倍,则压强变为原来的几倍( )
A. 2 B. 1 C. D.
3. 根据玻尔原子理论,氢原子的能级公式为(E1为氢原子在基态时的能量),一群氢原子从n=4能级向低能级跃迁时,辐射出的光子中能量最大值为
A. B. C. D.
4. 中国月球车“玉兔二号”安装有核电池,该核电池利用的是衰变释放的核能。的衰变方程为,衰变为的半衰期约为88年。下列说法正确的是( )
A. 衰变方程中的为粒子
B. 的比结合能比的比结合能大
C. 1g的经过176年约有发生了衰变
D. 随着衰变的持续,的半衰期越来越小
二、多选题(共24分)
5. 拔火罐是一种以罐(导热性良好)为工具,利用燃火、抽气等方法产生负压,使之吸附于体表,造成局部瘀血,以达到通经活络、行气活血、消肿止痛、祛风散寒等作用的中医疗法。封闭气体质量变化不计,可以看作理想气体。火罐“吸”到皮肤上的短时间内(体积变化可不计),封闭气体( )
A. 温度降低,压强减小 B. 温度升高,压强增大
C. 吸收热量,内能增大 D. 放出热量,内能减小
6. 如图,一定质量的理想气体从状态a开始,经历过程①、②、③、④到达状态e,对此气体,下列说法正确的是( )。
A. 过程①中气体的压强逐渐增大
B. 过程②中气体对外界做正功
C. 过程④中气体从外界吸收了热量
D. 状态c、d的内能不相等
7. 能源是社会发展的基础,发展核能是解决能源问题的途径之一,下列释放核能的反应方程,表述正确的有( )
A. 是核聚变反应
B. H+H→He+n是β衰变
C. U+n →Ba+Kr+3n是核裂变反应
D. U+n →Xe+Sr+2n是α衰变
8. 钚的放射性同位素静止时衰变为铀核和粒子,并放出能量为0.097MeV的γ光子。已知的质量为239.0521u,的质量为235.0439u,α粒子的质量为4.0026u,且lu相当于931.5MeV的能量。若衰变放出光子的动量可忽略,下列说法正确的是( )
A. 的衰变方程为
B. 一个核发生衰变后质量亏损为4.0082u
C. 铀核的动能约为5.129MeV
D. 粒子的动能约为5.034MeV
三、填空题(共12分)
9. “用DIS测定瞬时速度”的实验装置如图所示,挡光片宽度为2cm,当小车从高处加速滑下时,实验中挡光片通过光电门的时间为,则小车上的挡光片开始挡光时的近似瞬时速度为_________,这样计算出的瞬时速度值相比真实的瞬时速度值_________(选填“偏大”、“偏小”或“两者相等”)。
10. 我国自主研发的氢原子钟现已运用于中国的北斗导航系统中,高性能的原子钟对导航精度的提高起到了很大的作用,同时原子钟体积小、重量轻,它通过氢原子能级跃迁而产生的电磁波校准时钟。氢原子能级如下图所示,一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时最多可辐射_________种不同频率的光子;跃迁到时产生的光子与跃迁到时产生的光子的频率之比为___________。
11. 完成下列核反应方程。
(1)N+He→___________+H;
(2)C+He→___________+H;
(3)___________+He→C+n;
(4)Ar+___________→Ca+n。
四、实验题(共14分)
12. (1)下列说法中正确的是___________;
A.布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动
B.气体的温度升高,每个气体分子运动的速率都增加
C.一定量的100℃水变成100℃水蒸气,其分子势能增加
D.只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就可以降低
(2)用油膜法估测分子直径的实验步骤如下:
A.向浅盘中倒入适量的水,并向水面均匀地撒入痱子粉
B.将1mL纯油酸加入酒精中,得到2×103mL的油酸酒精溶液
C.把玻璃板放在方格纸上,计算出薄膜的面积S
D.将配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下50滴溶液的体积
E.把一滴油酸酒精溶液滴在水面上,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描出油膜的轮廓
F.按照得到的数据,估算出油酸分子的直径
①上述步骤中,正确的顺序是___________(填步骤前的字母);
②如图所示为描出的油膜轮廓,坐标纸中正方形小方格的边长为20mm,油膜的面积约为___________m2;
③已知50滴溶液的体积为2mL,估算油酸分子的直径约为___________m(保留两位有效数字)。
13. 用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验,实验装置如图甲所示。
(1)下列说法或操作正确的是_______。(填正确答案标号)
A. 在注射器柱塞上涂抹润滑油的目的是防止封闭气体泄露
B. 推拉活塞时为了稳定,应用手握紧注射器筒的空气柱部分,并迅速推拉活塞改变气体体积
C. 实验过程中应保持周围环境温度不变
D. 多测几组p、V数据,记录并作出图像,若图像为曲线即可说明p、V成反比关系
(2)在操作规范,不漏气的前提下,某同学测得多组压强p和体积V的数据并作出图线,如果胶管中含有一定质量的气体,作出的图像可能是_______。(填正确答案标号)
A. B. C.
(3)在同一温度环境下,另一位同学对两部分气体重复了上述实验,实验操作和数据处理均正确,得到的图像如图乙所示。两次操作中气体的温度分别为和,则和的大小关系为______(填“”“”或“”)。
五、解答题(共34分)
14. 太阳内部的热核反应是轻核聚变为氦核的过程,有一种反应序列是质子循环,相当于4个质子聚变生成一个氦核和另外两个相同的粒子,核反应方程为,已知质子的质量为,氦核的质量为,另外的两个粒子的质量均为,太阳每秒辐射的能量为,已知光速,求:
(1)X的质量数A、电荷数Z及一次聚变释放的能量(用字母表示);
(2)太阳每秒亏损的质量为多少千克?(保留两位有效数字)
15. 如下图所示,导热性能良好的汽缸开口向上,质量为的活塞将一定质量的理想气体密封在汽缸中,开始时活塞距汽缸底高度,此时气体的温度。已知活塞面积,大气压强,不计活塞与汽缸之间的摩擦,现在活塞上放一个质量为的物块,。求:
(1)稳定时活塞距汽缸低的高度h2;
(2)若再缓慢给气体加热,活塞上升到距汽缸底时,气体的温度T3;
(3)已知该气体的内能满足(T单位取K),求在(2)给气体缓慢加热的过程中气体吸收的热量Q。
16. 某动车组列车总长L=300m,由静止出发后做加速度大小为a=0.5m/s2的匀加速直线运动,最大速度为vm=90 m/s。列车出发时,在车头前方x1=8700m处有一信号灯(信号灯宽度可忽略)。当列车尾部通过信号灯时,司机接到通知:在信号灯前方x2=2490m处有一失去控制的工程车,其运动方向与列车相同,速度大小为v=30m/s。司机从接到通知到开始刹车历时t =1.5s,求:
(1)求列车由静止匀加速到最大速度所通过的位移的大小?
(2)求列车从出发到尾部通过信号灯需要多长时间?
(3)若列车为避免与工程车相碰,则刹车加速度大小至少为多少?
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福鼎四中2025-2026学年第一学期高三开学考
物理试题
一、单选题(共16分)
1. 关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A. 颗粒越大,在某一瞬间与颗粒碰撞的液体分子数越多,布朗运动越明显
B. 布朗运动是液体分子的无规则运动
C. 气体扩散的快慢与温度无关
D. 温度越高,分子热运动的平均动能越大
【答案】D
【解析】
【详解】A.布朗运动是悬浮在液体或气体中固体小颗粒的无规则运动,是由液体分子或气体分子碰撞的不平衡性造成的;颗粒越大,碰撞的不平衡性越是不明显,布朗运动越是不明显,故A错误;
B.布朗运动是悬浮在液体中小颗粒的无规则运动,反应液体分子的无规则运动,故B错误;
C.温度越高,气体扩散越快,故C错误;
D.温度是分子热运动平均动能的标志,温度越高,分子热运动的平均动能越大,故D正确。
故选D。
2. 一定质量的气体发生等温变化时,若体积增大为原来的2倍,则压强变为原来的几倍( )
A. 2 B. 1 C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】气体发生等温变化,根据玻意耳定律可知其压强和体积的乘积不变,所以若气体体积增大为原来的2倍,则压强变为原来的,故C正确。
故选C。
3. 根据玻尔原子理论,氢原子的能级公式为(E1为氢原子在基态时的能量),一群氢原子从n=4能级向低能级跃迁时,辐射出的光子中能量最大值为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】从n=4能级跃迁到n=1能级光子能量最大,最大为,B正确.
4. 中国月球车“玉兔二号”安装有核电池,该核电池利用的是衰变释放的核能。的衰变方程为,衰变为的半衰期约为88年。下列说法正确的是( )
A. 衰变方程中的为粒子
B. 的比结合能比的比结合能大
C. 1g的经过176年约有发生了衰变
D. 随着衰变的持续,的半衰期越来越小
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据质量数守恒和电荷数守恒,知衰变方程中的X的核电荷数为2,质量数为4,为粒子,A错误;
B.比结合能越大,原子核越稳定,由衰变知比更稳定,比的比结合能大,B错误;
C.1g的经过176年(为2个半衰期),剩余的核子数占原来的
发生衰变的占比为,C正确;
D.放射性元素的半衰期与外部条件及所处化学状态均无关,与核子数量的多少无关,D错误。
故选C。
二、多选题(共24分)
5. 拔火罐是一种以罐(导热性良好)为工具,利用燃火、抽气等方法产生负压,使之吸附于体表,造成局部瘀血,以达到通经活络、行气活血、消肿止痛、祛风散寒等作用的中医疗法。封闭气体质量变化不计,可以看作理想气体。火罐“吸”到皮肤上的短时间内(体积变化可不计),封闭气体( )
A. 温度降低,压强减小 B. 温度升高,压强增大
C. 吸收热量,内能增大 D. 放出热量,内能减小
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.在刚开始的短时间内,认为火罐内部气体体积不变,由于火罐导热性良好,所以火罐内气体温度迅速降低,根据理想气体状态方程,可知气体压强减小,在外界大气压的作用下火罐“吸”在皮肤上,A正确,B错误;
C.气体温度迅速降低,则气体内能减小,,因体积变化不计,即W=0,根据热力学第一定律,可得Q<0,即气体向外放热,C错误,D正确。
故选AD。
6. 如图,一定质量的理想气体从状态a开始,经历过程①、②、③、④到达状态e,对此气体,下列说法正确的是( )。
A. 过程①中气体的压强逐渐增大
B. 过程②中气体对外界做正功
C. 过程④中气体从外界吸收了热量
D. 状态c、d的内能不相等
【答案】AB
【解析】
【详解】A.过程①是等容变化,温度升高,由查理定理可知压强增大,A正确;
B.过程②中,体积增大,气体对外做功,B正确;
C.过程④是等容变化,温度降低,放出热量,C错误;
D.过程③是等温变化,温度不变,故状态c、d的内能相等,D错误。
故选AB。
7. 能源是社会发展的基础,发展核能是解决能源问题的途径之一,下列释放核能的反应方程,表述正确的有( )
A. 是核聚变反应
B. H+H→He+n是β衰变
C. U+n →Ba+Kr+3n是核裂变反应
D. U+n →Xe+Sr+2n是α衰变
【答案】AC
【解析】
【详解】A、核聚变的过程与核裂变相反,是几个原子核聚合成一个原子核的过程,氢原子核聚变为氦原子核,故A项正确;
B、β衰变放出的是电子,故B项错误;
C、核裂变是一个原子核分裂成几个原子核的变化,质量非常大的原子核才能发生核裂变,故C正确;
D、α衰变放出的是氦原子核,这是裂变反应,故D项错误.
故选AC.
8. 钚的放射性同位素静止时衰变为铀核和粒子,并放出能量为0.097MeV的γ光子。已知的质量为239.0521u,的质量为235.0439u,α粒子的质量为4.0026u,且lu相当于931.5MeV的能量。若衰变放出光子的动量可忽略,下列说法正确的是( )
A. 的衰变方程为
B. 一个核发生衰变后质量亏损为4.0082u
C. 铀核的动能约为5.129MeV
D. 粒子的动能约为5.034MeV
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据质量数与电荷数守恒有
239=235+4,94=92+2
则的衰变方程为
故A正确;
B.根据上述可知,一个核发生衰变后质量亏损为
故B错误;
CD.由于钚的放射性同位素静止时衰变为铀核和粒子,满足动量守恒,则有
由于放出能量为0.097MeV的γ光子,结合上述质量亏损有
解得
故C错误,D正确。
故选AD。
三、填空题(共12分)
9. “用DIS测定瞬时速度”的实验装置如图所示,挡光片宽度为2cm,当小车从高处加速滑下时,实验中挡光片通过光电门的时间为,则小车上的挡光片开始挡光时的近似瞬时速度为_________,这样计算出的瞬时速度值相比真实的瞬时速度值_________(选填“偏大”、“偏小”或“两者相等”)。
【答案】 ①. 1 ②. 偏大
【解析】
【详解】[1]小车上的挡光条开始挡光时的近似瞬时速度为
[2]小车做匀加速直线运动,所求得的速度为平均速度,即等于小车经过遮光板中间时刻的瞬时速度,所以大于小车上的挡光条开始挡光时的瞬时速度。即这样计算出的瞬时速度值相比真实的瞬时速度值偏大。
10. 我国自主研发的氢原子钟现已运用于中国的北斗导航系统中,高性能的原子钟对导航精度的提高起到了很大的作用,同时原子钟体积小、重量轻,它通过氢原子能级跃迁而产生的电磁波校准时钟。氢原子能级如下图所示,一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时最多可辐射_________种不同频率的光子;跃迁到时产生的光子与跃迁到时产生的光子的频率之比为___________。
【答案】 ①. 10 ②.
【解析】
【详解】[1]一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时最多可辐射不同频率的光子的种数为
[2]设跃迁到时产生的光子的频率为,跃迁到时产生的光子的频率为,根据
联立可得
11. 完成下列核反应方程。
(1)N+He→___________+H;
(2)C+He→___________+H;
(3)___________+He→C+n;
(4)Ar+___________→Ca+n。
【答案】 ①. ②. ③. ④.
【解析】
【详解】根据电荷数守恒、质量数守恒可得
(1)[1]
(2)[2]
(3)[3]
(4)[4]
四、实验题(共14分)
12. (1)下列说法中正确的是___________;
A.布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动
B.气体的温度升高,每个气体分子运动的速率都增加
C.一定量的100℃水变成100℃水蒸气,其分子势能增加
D.只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就可以降低
(2)用油膜法估测分子直径的实验步骤如下:
A.向浅盘中倒入适量的水,并向水面均匀地撒入痱子粉
B.将1mL纯油酸加入酒精中,得到2×103mL的油酸酒精溶液
C.把玻璃板放在方格纸上,计算出薄膜的面积S
D.将配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下50滴溶液的体积
E.把一滴油酸酒精溶液滴在水面上,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描出油膜的轮廓
F.按照得到的数据,估算出油酸分子的直径
①上述步骤中,正确的顺序是___________(填步骤前的字母);
②如图所示为描出的油膜轮廓,坐标纸中正方形小方格的边长为20mm,油膜的面积约为___________m2;
③已知50滴溶液的体积为2mL,估算油酸分子的直径约为___________m(保留两位有效数字)。
【答案】 ①. ACD##ADC##CAD##CDA##DAC##DCA ②. BDAECF ③. 0.022 ④.
【解析】
【详解】(1)[1]A.布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动,故A正确;
B.温度反映分子热运动的剧烈程度,气体的温度升高,气体分子的平均速率增加,但并不是每个气体分子运动的速率都增加,故B错误;
C.一定量的100℃水变成100℃水蒸气,其温度不变,分子的平均动能不变,但该过程是汽化现象,需要吸热,则分子的内能增加,所以其分子势能必定增加,故C正确;
D.温度是分子热运动的平均动能的标志,所以减弱气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就可以降低,故D正确。
故选ACD。
(2)[2]上述步骤中,正确的顺序是BDAECF。
[3]根据描出的油膜轮廓,小于半格的舍弃,大于半格的算一格,共有55格,坐标纸中正方形小方格的边长为20mm,则油膜的面积约为
[4]一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为
则油酸分子的直径约为
13. 用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验,实验装置如图甲所示。
(1)下列说法或操作正确的是_______。(填正确答案标号)
A. 在注射器柱塞上涂抹润滑油的目的是防止封闭气体泄露
B. 推拉活塞时为了稳定,应用手握紧注射器筒的空气柱部分,并迅速推拉活塞改变气体体积
C. 实验过程中应保持周围环境温度不变
D. 多测几组p、V数据,记录并作出图像,若图像为曲线即可说明p、V成反比关系
(2)在操作规范,不漏气的前提下,某同学测得多组压强p和体积V的数据并作出图线,如果胶管中含有一定质量的气体,作出的图像可能是_______。(填正确答案标号)
A. B. C.
(3)在同一温度环境下,另一位同学对两部分气体重复了上述实验,实验操作和数据处理均正确,得到的图像如图乙所示。两次操作中气体的温度分别为和,则和的大小关系为______(填“”“”或“”)。
【答案】(1)AC (2)C
(3)>
【解析】
【小问1详解】
A.本实验必须保证气体质量一定,在注射器柱塞上涂抹润滑油可以防止封闭气体泄露,故A正确;
BC.实验必须保证气体温度一定,用手握住注射器或迅速推拉活塞会使气体温度升高,故B错误,C正确;
D.图像为双曲线的一支才能说明p、V成反比,故D错误。
故选AC。
【小问2详解】
若橡胶管中含有一定质量的气体,由
得
即图像为一次函数,纵轴截距为负数。
故选C。
【小问3详解】
取任一等容过程,由图可知;由
可知
五、解答题(共34分)
14. 太阳内部的热核反应是轻核聚变为氦核的过程,有一种反应序列是质子循环,相当于4个质子聚变生成一个氦核和另外两个相同的粒子,核反应方程为,已知质子的质量为,氦核的质量为,另外的两个粒子的质量均为,太阳每秒辐射的能量为,已知光速,求:
(1)X的质量数A、电荷数Z及一次聚变释放的能量(用字母表示);
(2)太阳每秒亏损的质量为多少千克?(保留两位有效数字)
【答案】(1),;;(2)
【解析】
【详解】(1)根据题意,由质量数和电荷数守恒可得
由爱因斯坦质能方程得一次聚变释放的能量为
(2)由爱因斯坦质能方程得,太阳每秒亏损的质量为
15. 如下图所示,导热性能良好的汽缸开口向上,质量为的活塞将一定质量的理想气体密封在汽缸中,开始时活塞距汽缸底高度,此时气体的温度。已知活塞面积,大气压强,不计活塞与汽缸之间的摩擦,现在活塞上放一个质量为的物块,。求:
(1)稳定时活塞距汽缸低的高度h2;
(2)若再缓慢给气体加热,活塞上升到距汽缸底时,气体的温度T3;
(3)已知该气体的内能满足(T单位取K),求在(2)给气体缓慢加热的过程中气体吸收的热量Q。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)以汽缸内封闭气体为研究对象,气体发生等温变化。
初状态
末状态
根据玻意耳定律得
代入数据得
(2)以汽缸内封闭气体为研究对象,气体发生等压变化。
初状态
末状态
根据盖・吕萨克定律得
代入数据得
(3)汽缸内封闭气体的压强为
外界对气体做功
气体内能增加量为
根据热力学第一定律得
代入数据得
16. 某动车组列车总长L=300m,由静止出发后做加速度大小为a=0.5m/s2的匀加速直线运动,最大速度为vm=90 m/s。列车出发时,在车头前方x1=8700m处有一信号灯(信号灯宽度可忽略)。当列车尾部通过信号灯时,司机接到通知:在信号灯前方x2=2490m处有一失去控制的工程车,其运动方向与列车相同,速度大小为v=30m/s。司机从接到通知到开始刹车历时t =1.5s,求:
(1)求列车由静止匀加速到最大速度所通过的位移的大小?
(2)求列车从出发到尾部通过信号灯需要多长时间?
(3)若列车为避免与工程车相碰,则刹车加速度大小至少为多少?
【答案】(1)8100m;(2)190s;(3)0.86m/s2
【解析】
【分析】
【详解】(1)根据速度位移公式,位移为
(2)动车组从出发到尾部通过信号灯通过的位移为
动车组速度加速到vm的时间
匀速的时间为
共用时间为
(3)若动车组为避免与工程车相碰,则当与工程车共速时距离为零,设司机从接到通知到开始经过时间为t,则有
联立解得
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