江西省宜春市宜豐縣中2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期9月月考物理試題（含解析）

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物理試卷

一、單選題（每小題4分，共24分）

1．1827年，布朗作為英國植物學(xué)家，在花粉顆粒的水溶液中觀察到花粉不停頓的無規(guī)則運動．1905年，愛因斯坦根據(jù)擴散方程建立布朗運動的統(tǒng)計理論，從而使分子動理論的物理圖景為人們廣泛接受．關(guān)于分子動理論相關(guān)知識，下列說法中正確的是（）

A．分子的擴散現(xiàn)象是可逆的B．布朗運動證明組成固體小顆粒的分子在做無規(guī)則運動

C．花粉顆粒越小，無規(guī)則運動越明顯D．分子永不停息的無規(guī)則運動說明永動機是可以實現(xiàn)的

2．關(guān)于熱學(xué)中的一些基本概念，下列說法正確的是（）

A．同溫度的氧氣和氫氣，它們的分子平均動能不相等，是因為分子的質(zhì)量不相等

B．物體是由大量分子組成的，分子是不可再分的最小單元

C．的水變成的冰時，體積增大，分子勢能減小

D．內(nèi)能是物體中所有分子熱運動所具有的動能的總和

3．如圖所示，半徑為R的圓形線圈兩端A、C接入一個平行板電容器，線圈放在隨時間均勻變化的勻強磁場中，線圈所在平面與磁感線的方向垂直，下列措施不能使電容器所帶的電量增大的是（）

A．增大線圈的面積B．增大磁感強度的變化率

C．電容器的兩極板靠近些D．使線圈平面與磁場方向成60°角

4．圖甲所示，為一臺小型發(fā)電機的示意圖，單匝線圈勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢e隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示。已知發(fā)電機線圈內(nèi)阻為0.2，小燈泡的電阻恒為0.8。則（）

A．理想電壓表的示數(shù)U=6V

B．線圈轉(zhuǎn)動的角速度

C．轉(zhuǎn)動過程中穿過線圈的最大磁通量

D．通過燈泡電流的瞬時表達(dá)式為

5．目前磁卡已有廣泛的應(yīng)用，如圖甲所示，當(dāng)記錄磁性信息的磁卡以速度v在刷卡器插槽里勻速運動時，穿過刷卡器內(nèi)線圈的磁通量按Φ=Φ0sinkvt的規(guī)律變化，刷卡器內(nèi)的等效電路如圖乙所示，已知線圈的匝數(shù)為n，電阻為r，外接電路的等效電阻為R。則在任意一段Δt=的時間內(nèi)，通過等效電阻R的電荷量的最大值為（）

A．qm=B．qm=C．qm=D．無法求解

6．如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)過等溫變化到狀態(tài)D，該變化過程的圖像為A→C→D，該過程中氣體對外界做的功為。該氣體也可以經(jīng)A→B→D過程從狀態(tài)A變化到狀態(tài)D，該過程中氣體對外界做的功為。下列說法正確的是（）

A．該氣體在A→C→D過程中從外界吸收的熱量小于

B．該氣體在A→B→D過程中從外界吸收的熱量為

C．該氣體在A→B→D過程中內(nèi)能增加了

D．圖像中A→B→D→C→A圍成的面積為

二、多選題（每小題5分，共20分）

7．某種氣體在不同溫度下的氣體分子速率分布曲線如圖所示，圖中表示v處單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)百分率，由圖可知

A．氣體的所有分子，其速率都在某個數(shù)值附近

B．某個氣體分子在高溫狀態(tài)時的速率可能與低溫狀態(tài)時相等

C．高溫狀態(tài)下大多數(shù)分子的速率大于低溫狀態(tài)下大多數(shù)分子的速率

D．高溫狀態(tài)下分子速率的分布范圍相對較小

8．潛水員在水中呼出的CO2氣泡，從水下幾米深處快速上升到水面，這一過程中氣體與外界未實現(xiàn)熱交換。將氣泡內(nèi)的CO2氣體視為理想氣體，則在這一過程中，下列說法正確的是（）

A．CO2分子的平均動能保持不變

B．單位時間內(nèi)與氣泡壁碰撞的CO2分子數(shù)減少

C．氣泡內(nèi)CO2分子的密度減少

D．CO2氣體對外做功，壓強減少

9．如圖甲所示，用強磁場將百萬開爾文的高溫等離子體（等量的正離子和電子）約束在特定區(qū)域?qū)崿F(xiàn)受控核聚變的裝置叫托克馬克。我國托克馬克裝置在世界上首次實現(xiàn)了穩(wěn)定運行100秒的成績。多個磁場才能實現(xiàn)磁約束，圖乙為其中沿管道方向的一個磁場，越靠管的右側(cè)磁場越強。不計離子重力，關(guān)于離子在圖乙磁場中運動時，下列說法正確的是（）

A．離子在磁場中運動時，磁場可能對其做功

B．離子在磁場中運動時，磁場對其一定不做功

C．離子由磁場的左側(cè)區(qū)域向右側(cè)區(qū)域運動時，運動半徑增大

D．離子由磁場的左側(cè)區(qū)域向右側(cè)區(qū)域運動時，運動半徑減小

10．如圖所示，粗細(xì)均勻、導(dǎo)熱良好的薄壁U形管左管開口豎直向上，管中裝有水銀，左管內(nèi)水銀面比右管內(nèi)水銀面高，左管內(nèi)水銀面到管口的距離，右管內(nèi)封閉的空氣柱長度。現(xiàn)用橫活塞把開口端封住，并緩慢推動活塞，使左、右管內(nèi)水銀面齊平。已知大氣壓強恒為，活塞可沿左管壁無摩擦地滑動，推動過程中氣體溫度始終不變，下列說法正確的是（）

A．左管內(nèi)水銀面向下移動的距離為

B．活塞向下移動的距離為

C．穩(wěn)定后右管中氣體的壓強為

D．穩(wěn)定后固定橫活塞，若環(huán)境溫度緩慢降低，則左管內(nèi)水銀面逐漸高于右管

三、實驗題（每空3分，共24分）

11．在“用DIS研究溫度不變時一定質(zhì)量的氣體壓強與體積的關(guān)系”實驗中，某組同學(xué)先后兩次使用如圖（a）所示實驗裝置獲得多組注射器內(nèi)封閉氣體的體積V和壓強p的測量值，并通過計算機擬合得到如圖（b）所示兩組p-V圖線。

（1）實驗中使用的是傳感器；

（2）實驗過程中應(yīng)避免手握注射器含空氣柱的部分，這是為了；

（3）為檢驗氣體的壓強p與體積V是否成反比例關(guān)系，可將圖線轉(zhuǎn)化為圖線；

（4）兩組圖線經(jīng)檢驗均符合反比例關(guān)系，由圖可知①、②兩組注射器內(nèi)氣體的pV乘積（選填“相等”或“不相等”）；導(dǎo)致兩組數(shù)據(jù)差異的原因可能是（多選）。

A．兩組實驗環(huán)境溫度不同B．兩組封閉氣體的質(zhì)量不同

C．某組器材的氣密性不佳D．某組實驗中活塞移動太快

12．某實驗小組要測定一段電阻絲的電阻率，具體操作如下。

（1）用螺旋測微器測量其直徑，結(jié)果如圖甲所示，由圖可知其直徑為D＝mm。

（2）利用如圖乙所示的電路精確地測量電阻絲的電阻（其中電流表內(nèi)阻已知），操作步驟如下：

①閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器和電阻箱，使電壓表有一較大讀數(shù)U，記下此時電阻箱的讀數(shù)和電流表的讀數(shù)。

②改變電阻箱的阻值，同時調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的讀數(shù)仍為U，記下此時電阻箱的讀數(shù)和電流表的讀數(shù)。

③重復(fù)步驟②，得到多組電阻箱和電流表的數(shù)據(jù)，以電阻箱電阻R為橫坐標(biāo)，以電流表電流的倒數(shù)為縱坐標(biāo)建立坐標(biāo)系，描點連線，獲得圖線的縱軸截距為b，如圖丙所示，可知電阻絲電阻為（用題中給定物理量的符號表示），再測出電阻絲的長度L，可以根據(jù)電阻定律計算出電阻絲的電阻率ρ，若從系統(tǒng)誤差的角度分析用該方法測得的電阻絲的電阻率與真實值相比（選填“偏大”“偏小”或“相等”）。

四、解答題（32分）

13．（10分）氣壓式升降椅通過汽缸上下運動來調(diào)節(jié)椅子升降，其結(jié)構(gòu)如圖乙所示。圓柱形汽缸與椅面固定在一起，椅面與汽缸的總質(zhì)量為m＝6kg。與底座固定的柱狀汽缸桿的橫截面積為S＝30cm2，在汽缸中封閉了長度為L＝20cm的理想氣體。汽缸氣密性、導(dǎo)熱性能良好，忽略摩擦力。已知室內(nèi)溫度T1＝308K，大氣壓強為p0＝1.0×105Pa，重力加速度為g＝10m/s2，求：

（1）質(zhì)量M＝54kg的人腳懸空坐在椅面上，若室溫不變，穩(wěn)定后椅面下降的距離h；

（2）在（1）情況下，由于開空調(diào)室內(nèi)氣溫緩慢降至T2＝292.6K，該過程外界對封閉氣體所做的功。

14．（12分）傳統(tǒng)的手動抽氣機模型如圖所示，抽活塞時，閉合、打開，氣體從容器中流入抽氣機；推活塞時，閉合、打開，把抽出的氣體排出，反復(fù)抽拉會使容器A中的氣體越來越少。已知容器A的容積為2L，初始壓強為，抽氣機的最大容積為0.5L，若溫度始終保持不變，不計細(xì)管體積的影響。求：

（1）抽氣過程中，該理想氣體是吸熱還是放熱；

（2）一次抽氣后，容器內(nèi)的氣體壓強減小了多少？

（3）要想抽出一半質(zhì)量的氣體，至少要抽幾次？

（）

15．（10分）一根一端封閉的玻璃管豎直放置，內(nèi)有一段高的水銀柱，當(dāng)溫度為時，封閉空氣柱長為，則（外界大氣壓相當(dāng)于高的水銀柱產(chǎn)生的壓強，?。?/p>

（1）如圖所示，若玻璃管足夠長，緩慢地將管轉(zhuǎn)至開口向下，求此時封閉氣柱的長度（此過程中氣體溫度不變）；

（2）若玻璃管長，溫度至少升到多少開爾文時，水銀柱會全部從管中溢出？

宜豐縣中2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期9月月考

物理試卷參考答案：

1．C【詳解】A．分子的擴散現(xiàn)象是不可逆的，故A錯誤；B．布朗運動是固體小顆粒的無規(guī)則運動，反映了液體分子在做無規(guī)則運動，故B錯誤；C．溫度越高，花粉顆粒越小，無規(guī)則運動越明顯，故C正確；D．永動機是不可以實現(xiàn)的，故D錯誤。故選C。

2．C【詳解】A．溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度相同，分子平均動能相同，質(zhì)量不同、溫度相同的氫氣和氧氣，分子平均動能相同，故A錯誤；B．物體是由大量分子組成的，分子可再分為原子，故B錯誤；C．因為0℃的水凝固成0℃的冰需要放出熱量，所以質(zhì)量相同的0℃的冰比0℃的水內(nèi)能小，因為內(nèi)能包括分子動能和分子勢能，由于溫度不變，分子平均動能不變，因此放出的部分能量應(yīng)該是由分子勢能減小而釋放的。故C正確；D．內(nèi)能是物體中所有分子熱運動所具有的動能和勢能的總和，故D錯誤。故選C。

3．D【詳解】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為電容器兩端的電壓為電容器的電荷量為聯(lián)立可得A．增大線圈的面積，可知電容器所帶的電量增大，故A不滿足題意要求；B．增大磁感強度的變化率，可知電容器所帶的電量增大，故B不滿足題意要求；C．電容器的兩極板靠近些，根據(jù)可知電容變大，電容器所帶的電量增大，故C不滿足題意要求；D．使線圈平面與磁場方向成60°角，則有效面積減小，可知電容器所帶的電量減小，故D滿足題意要求。故選D。

4．D【詳解】A．小型發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢的有效值理想電壓表的示數(shù)

故A錯誤；B．線圈轉(zhuǎn)動的角速度為故B錯誤；C．小型發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢最大值為轉(zhuǎn)動過程中穿過線圈的最大磁通量故C錯誤；D．小型發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢瞬時表達(dá)式為通過燈泡電流的瞬時表達(dá)式為故D正確。故選D。

5．C【詳解】在任意一段的時間內(nèi)，通過等效電阻R的電荷量為根據(jù)閉合電路歐姆定律可求得平均電流為=而由法拉第電磁感應(yīng)定律可知Δt內(nèi)線圈產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢為=n由上述各式整理得可知在任意一段Δt的時間內(nèi)通過等效電阻R的電荷量的最大值為故ABD錯誤，C正確。故選C。

6．D【詳解】A．由于從狀態(tài)A經(jīng)過等溫變化到狀態(tài)D，理想氣體內(nèi)能不變，體積變大對外做功，所以A→C→D過程中氣體對外界做的功為，由能量守恒知識可知氣體在A→C→D過程中從外界吸收的熱量等于，故A錯誤；BC．由于該氣體經(jīng)A→B→D過程從狀態(tài)A變化到狀態(tài)D，該過程中氣體對外界做的功為，由理想氣體狀態(tài)方程可知從狀態(tài)A變化到狀態(tài)D，兩個狀態(tài)的溫度相同，內(nèi)能相同，即內(nèi)能增加量為0，由能量守恒知識可知該氣體在A→B→D過程中從外界吸收的熱量為，故BC錯誤；D．由于A→C→D過程中氣體對外界做的功為，氣體經(jīng)A→B→D過程從狀態(tài)A變化到狀態(tài)D，該過程中氣體對外界做的功為，且A→B→D→C→A最終回到狀態(tài)A，圖像與橫軸圍成的面積表示對外做功，所以圖像中A→B→D→C→A圍成的面積為，故D正確。故選D。

7．BC【詳解】A、由不同溫度下的分子速率分布曲線可知，在一定溫度下，大多數(shù)分子的速率都接近某個數(shù)值，但不是說其余少數(shù)分子的速率都小于該數(shù)值，有個別分子的速率會更大，A錯誤；

B、高溫狀態(tài)下大部分分子的速率大于低溫狀態(tài)下大部分分子的速率，不是所有，有個別分子的速率會更大或更小，B正確；C、D、溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度高則分子速率大的占多數(shù)，即高溫狀態(tài)下分子速率大小的分布范圍相對較大，C正確，故D錯誤；故選BC．

8．BCD【詳解】ADE．設(shè)CO2氣泡在水下深度為h，則氣泡壓強為

可見從水下幾米深處快速上升到水面的過程中，壓強變小，假設(shè)氣體溫度不變，則由玻意耳定律知則隨著氣泡壓強變小，氣泡體積會增大，則氣體對外做功又因為這一過程中氣體與外界未實現(xiàn)熱交換，由熱力學(xué)第一定律知其中則即氣體內(nèi)能減少，又因為將氣泡內(nèi)的CO2氣體視為理想氣體，則內(nèi)能減小溫度會降低，與假設(shè)矛盾，即氣體溫度會降低，則CO2分子的平均動能變小，故AE錯誤，D正確；BC．因為氣體平均動能減小且氣體體積增大，則氣泡內(nèi)CO2分子的密度減少，單位時間內(nèi)與氣泡壁碰撞的CO2分子數(shù)減少，故BC正確。故選BCD。

9．BD【詳解】AB．離子在磁場中運動時，由于洛倫茲力方向總是與速度方向垂直，可知磁場對其一定不做功，故A錯誤，B正確；CD．離子在磁場中，由洛倫茲力提供向心力可得解得

離子由磁場的左側(cè)區(qū)域向右側(cè)區(qū)域運動時，磁感應(yīng)強度變大，可知離子運動半徑減小，故C錯誤，D正確。故選BD。

10．BC【詳解】A．兩管粗細(xì)均勻，開始左管內(nèi)水銀面比右管內(nèi)水銀面高，之后水銀面齊平，則左管內(nèi)水銀面向下移動的距離為，故A錯誤；C．設(shè)開始右管的氣壓為，則有解得對于右管前后溫度不變，發(fā)生等溫變化，則有解得故C正確；B．兩管液面相平時，兩管中氣壓也相同，有對于左管，由等溫變化可得解得即左管氣柱縮短為，又液面下降了，可知活塞向下移動的距離為故B正確；D．穩(wěn)定后固定橫活塞，若液面不動，則兩邊都做等容變化，由查理定律可得由題可知，穩(wěn)定后兩管中氣體壓強相等，若環(huán)境溫度緩慢降低，則兩管中氣壓減小量相等，所以兩管中氣壓仍然相等，水銀柱不動，故D錯誤。故選BC。

11．壓強控制氣體的溫度不發(fā)生變化或不相等AB/BA

【詳解】（1）[1]實驗中使用的是壓強傳感器。

（2）[2]實驗過程中應(yīng)避免手握注射器含空氣柱的部分，這是為了控制氣體的溫度不發(fā)生變化。

（3）[3]根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得或

為檢驗氣體的壓強p與體積V是否成反比例關(guān)系，能較直觀的判定該關(guān)系，可將圖線轉(zhuǎn)化為或圖像。

（4）[4]根據(jù)曲線可知對于同一V值所對應(yīng)的p值不同，故兩組注射器內(nèi)氣體的pV乘積不相等；

[5]AB．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，可知當(dāng)氣體質(zhì)量一定時，若兩組實驗環(huán)境溫度T不同，可知pV乘積不等；同理，當(dāng)兩組封閉氣體的質(zhì)量不同時，pV乘積不等，AB正確；

CD．若某組器材的氣密性不佳，在實驗中會漏氣，氣體質(zhì)量會持續(xù)變化，此時不可能得到反比例關(guān)系圖線；同理，若某組實驗中活塞移動太快，會使注射器內(nèi)封閉氣體的溫度不斷變化，此時圖線也不可能符合反比例關(guān)系，CD錯誤。

故選AB。

12．2.150相等

【詳解】（1）[1]由螺旋測微器可知電阻絲的直徑為

D＝2mm+15.0×0.01mm＝2.150mm

（2）[2]根據(jù)題意有

整理得

結(jié)合圖像可知

解得

[3]本實驗中所用電流表內(nèi)阻已知，不存在由于電表內(nèi)阻引入的系統(tǒng)誤差，所以測得電阻絲的阻值與真實值