四川省德陽市第五中學2023-2024學年高三下第一次測試物理試題含解析

四川省德陽市第五中學2023-2024學年高三下第一次測試物理試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B、C又回到狀態(tài)A。下列說法正確的是（）A．A→B過程中氣體分子的平均動能增加，單位時間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增加B．C→A過程中單位體積內(nèi)分子數(shù)增加，單位時間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)減少C．A→B過程中氣體吸收的熱量大于B→C過程中氣體放出的熱量D．A→B過程中氣體對外做的功小于C→A過程中外界對氣體做的功2、氫原子的能級圖如圖所示，有一群處于n=4能級的氫原子，若氫原子從n=4能級向n=2能級躍遷時所輻射出的光恰能使某種金屬A發(fā)生光電效應，則下列說法中正確的是（）A．這群氫原子輻射出的光中共有3種頻率的光能使金屬A發(fā)生光電效應B．如果輻射進來能量為0.32eV的光子，可以使氫原子從n＝4能級向n＝5能級躍遷C．如果輻射進來能量為1.32eV的光子，不可以使處于n＝4能級的氫原子發(fā)生電離D．用氫原子從n＝4能級向n＝1能級躍遷時輻射出的光照射金屬A，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能為10.2eV3、2019年1月3日，“嫦娥四號”探測器成功實現(xiàn)在月球背面軟著陸。探測器在距離月球表面附近高為h處處于懸停狀態(tài)，之后關閉推進器，經(jīng)過時間t自由下落到達月球表面。已知月球半徑為R，探測器質(zhì)量為m，萬有引力常量為G，不計月球自轉。下列說法正確的是（）A．下落過程探測器內(nèi)部的物體處于超重狀態(tài)B．“嫦娥四號”探測器落到月球表面時的動能為C．月球的平均密度為D．“嫦娥四號”探測器在月球表面獲得的水平速度就可離開月球表面圍繞月球做圓周運動4、一定質(zhì)量的理想氣體，其狀態(tài)變化的P-T圖像如圖所示。氣體在由狀態(tài)1變化到狀態(tài)2的過程中，下列說法正確的是A．分子熱運動的平均速率增大B．分子熱運動的平均速率減小C．單位體積內(nèi)分子數(shù)增多D．單位面積、單位時間內(nèi)撞擊器壁的分子數(shù)增多5、熱核聚變反應之一是氘核（）和氚核（）聚變反應生成氦核（）和中子。已知的靜止質(zhì)量為2.0136u，的靜止質(zhì)量為3.0150u，的靜止質(zhì)量為4.0015u，中子的靜止質(zhì)量為1.0087u。又有1u相當于931.5MeV。則反應中釋放的核能約為（）A．4684.1MeV B．4667.0MeV C．17.1MeV D．939.6MeV6、下列說法正確的是A．加速度為正值，物體一定做加速直線運動B．百米比賽時，運動員的沖刺速度越大成績越好C．做直線運動的物體，加速度為零時，速度不一定為零，速度為零時，加速度一定為零D．相對于某參考系靜止的物體，對地速度不一定為零二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，由A狀態(tài)經(jīng)歷兩個不同的變化過程到C狀態(tài)（A→C．A→B→C）且A．C處于同一條等溫線上，以下說法正確的是（）A．氣體在A→C的過程中吸收的熱量大于對外做的功B．氣體在A→C的過程中，氣體分子的平均動能不變，分子密集程度減小，因此壓強減小C．氣體在A→C過程吸收的熱量小于在A→B→C過程吸收的熱量D．氣體在B→C過程中，壓強減小的原因是氣體分子平均動能減小8、2020年2月，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)第41、49、50和51顆衛(wèi)星完成在軌測試、入網(wǎng)評估等工作，正式入網(wǎng)工作。其中第41顆衛(wèi)星為地球同步軌道衛(wèi)星，第49顆衛(wèi)星為傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，它們的軌道半徑約為4.2×107m，運行周期等于地球的自轉周期24小時。第50和51顆衛(wèi)星為中圓地球軌道衛(wèi)星，運行周期約為12小時。已知引力常量G=6.67×l0-11Nm2/kg2，傾斜地球同步軌道平面與地球赤道平面成一定夾角，如圖所示。下列說法正確是（）A．根據(jù)題目數(shù)據(jù)可估算出地球的質(zhì)量B．中圓地球軌道衛(wèi)星的軌道半徑約為2.1×107mC．在地面觀察者看來，傾斜地球同步軌道衛(wèi)星是靜止的D．傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的運行速度比中圓地球軌道衛(wèi)星小9、如圖所示，質(zhì)量為m的活塞將一定質(zhì)量的氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無摩擦。a態(tài)是氣缸放在冰水混合物中氣體達到的平衡狀態(tài)，b態(tài)是氣缸從容器中移出后，在室溫（27°C）中達到的平衡狀態(tài)。氣體從a態(tài)變化到b態(tài)的過程中大氣壓強保持不變。若忽略氣體分子之間的勢能，下列說法中正確的是（）A．與b態(tài)相比，a態(tài)的氣體分子在單位時間內(nèi)撞擊活塞的個數(shù)較多B．與a態(tài)相比，b態(tài)的氣體分子在單位時間內(nèi)對活塞的沖量較大C．在相同時間內(nèi)，a、b兩態(tài)的氣體分子對活塞的沖量相等D．從a態(tài)到b態(tài)，氣體的內(nèi)能增加，外界對氣體做功，氣體向外界釋放了熱量E.從a態(tài)到b態(tài)，氣體的內(nèi)能增加，氣體對外界做功，氣體向外界吸收了熱量10、如圖所示，AB兩小球由繞過輕質(zhì)定滑輪的細線相連，小球A放在固定的光滑斜面上，斜面傾角，BC兩小球在豎直方向上通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，小球C放在水平地面上?，F(xiàn)用手控制住小球A，并使細線剛剛拉直但無拉力作用，并保證滑輪左側細線豎直、右側細線與斜面平行。已知小球A的質(zhì)量為4m，小球BC質(zhì)量相等，重力加速度為g，細線與滑輪之間的摩擦不計，開始時整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。釋放小球A后，小球A沿斜面下滑至速度最大時小球C恰好離開地面，關于此過程，下列說法正確的是（）A．小球BC及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒B．小球C的質(zhì)量為mC．小球A最大速度大小為D．小球B上升的高度為三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）頻閃攝影是研究物體運動常用的實驗手段。在暗室中，照相機的快門處于常開狀態(tài)，頻閃儀每隔一定時間發(fā)出一次短暫的強烈閃光，照亮運動的物體，于是膠片上記錄了物體在幾個閃光時刻的位置。如圖所示是物體下落時的頻閃照片示意圖，已知頻閃儀每隔閃光一次，當?shù)刂亓铀俣却笮?，照片中的?shù)字是豎直放置的刻度尺的讀數(shù)，單位是厘米。利用上述信息可以求出：物體下落至點時速度大小為______（結果保留3位有效數(shù)字），實驗中物體由點下落至點，動能的增加量約為重力勢能減少量的____%（結果保留2位有效數(shù)字）。12．（12分）如圖所示，打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置驗證機械能守恒定律．該裝置中的打點計時器所接交流電源頻率是50Hz.(1)對于該實驗，下列操作中對減小實驗誤差有利的是________．A．精確測量出重物的質(zhì)量B．兩限位孔在同一豎直線上C．重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘D．釋放重物前，重物離打點計時器下端遠些(2)按正確操作得到了一條完整的紙帶，由于紙帶較長，圖中有部分未畫出，如圖所示．紙帶上各點是打點計時器打出的計時點，其中O點為紙帶上打出的第一個點．①重物下落高度應從紙帶上計時點間的距離直接測出，下列測量值能完成驗證機械能守恒定律的選項有________．A．OA、OB和OG的長度B．OE、DE和EF的長度C．BD、BF和EG的長度D．AC、BF和EG的長度②用刻度尺測得圖中AB的距離是1.76cm，F(xiàn)G的距離是3.71cm，則可得當?shù)氐闹亓铀俣仁莀_______m/s2.(計算結果保留三位有效數(shù)字)四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，ABO是一半徑為R的圓形玻璃磚的橫截面，O是圓心，AB弧形面鍍銀?，F(xiàn)位于AO軸線上的點光源S發(fā)出一束光線射向玻璃磚的OB邊，入射角i=60°，OS=。已知玻璃的折射率為，光在空氣中傳播的速度為c，每條邊只考慮一次反射。求：（i）光線射入玻璃磚時的折射角；（ii）光線從S傳播到離開玻璃磚所用的時間。14．（16分）如圖所示，為正對放置的水平金屬板M、N的中線。熱燈絲逸出的電子（初速度、重力均不計）在電壓為U的加速電場中由靜止開始運動，從小孔O射入兩板間正交的勻強電場、勻強磁場（圖中未畫出）后沿做直線運動。已知兩板間的電壓為2U，兩板長度與兩板間的距離均為L，電子的質(zhì)量為m、電荷量為e。求：(1)板間勻強磁場的磁感應強度的大小B和方向；(2)若保留兩金屬板間的勻強磁場不變使兩金屬板均不帶電，則從小孔O射入的電子在兩板間運動了多長時間？15．（12分）如圖所示，在直角坐標系xoy中，第Ⅰ象限存在沿y軸正方向、電場強度為E的勻強電場，第Ⅳ象限存在一個方向垂直于紙面、磁感應強度為B的圓形勻強磁場區(qū)域。一質(zhì)量為m，帶電荷量為-q的粒子，以某一速度從A點垂直于y軸射入第Ⅰ象限，A點坐標為（0，h），粒子飛出電場區(qū)域后，沿與x軸正方向夾角為60°的B處進入第Ⅳ象限，經(jīng)圓形磁場后，垂直射向y軸C處。不計粒子重力，求：(1)從A點射入的速度；(2)圓形磁場區(qū)域的最小面積；(3)證明粒子在最小圓形磁場中運動時間最長，并求出最長時間。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】

A．A→B過程中，溫度升高，氣體分子的平均動能增加，過原點直線表示等壓變化，故單位時間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)減小，故A錯誤；B．C→A過程中體積減小，單位體積內(nèi)分子數(shù)增加，溫度不變，故單位時間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增加，故B錯誤；C．氣體從A→B過程中，溫度升高且體積增大，故氣體吸收熱量且對外做功，設吸熱大小為Q1，做功大小為W1，根據(jù)熱力學第一定律有：△U1=Q1-W1，氣體從B→C過程中，溫度降低且體積不變，故氣體不做功且對外放熱，設放熱大小為Q2，根據(jù)熱力學第一定律：△U2=-Q2，氣體從C→A過程中，溫度不變，內(nèi)能增量為零，有：△U=△U1+△U2=Q1-W1-Q2=0即Q1=W1+Q2＞Q2所以A→B過程中氣體吸收的熱量Q1大于B→C過程中氣體放出的熱量Q2，故C正確；D．氣體做功，A→B過程中體積變化等于C→A過程中體積變化，但圖像與原點連接的斜率越大，壓強越小，故A→B過程中氣體對外做的功大于C→A過程中外界對氣體做的功，故D錯誤。故選C。2、D【解析】

A．氫原子從n=4能級向低能級躍遷時可以輻射出6種頻率的光子，其中只有從n=4能級向n=3能級躍遷時所輻射出的光子以及從n=3能級向n=2能級躍遷時所輻射出的光子的能量小于從n=4能級向n=2能級躍遷時所輻射出的光子的能量，不能使金屬A發(fā)生光電效應，故共有4種頻率的光能使金屬A發(fā)生光電效應，故A錯誤；B．因為從n=4能級向n=5能級躍遷時所需要的能量為不等于光子能量為0.32eV，故B錯誤；C．因為要使處于n=4能級的氫原子發(fā)生電離，所需要的能量只要大于0.85eV就可以，故C錯誤；D．由題意可知，金屬A的逸出功為2.55eV，氫原子從n=4能級向n=1能級躍遷時所輻射出光子的能量為由愛因斯坦光電效應方程可得最大初動能故D正確。故選D。3、C【解析】

A．下落過程探測器自由下落，，處于完全失重狀態(tài)，其內(nèi)部的物體也處于完全失重狀態(tài)。故A錯誤；B．“嫦娥四號”探測器做自由落體運動，有解得“嫦娥四號”探測器落到月球表面時的動能故B錯誤；C．由萬有引力等于重力，有解得月球的平均密度故C正確；D．月球的第一宇宙速度“嫦娥四號”探測器在月球表面獲得的水平速度就可離開月球表面圍繞月球做圓周運動。故D錯誤。故選C。4、A【解析】

本題考查分子動理論?！驹斀狻緼B．溫度是分子熱運動平均動能的標志，溫度升高，分子熱運動平均動能增加，分子熱運動的平均速率增大，A正確，B錯誤；C．由理想氣體狀態(tài)方程，溫度升高，壓強變小，體積變大，單位體積內(nèi)分子數(shù)減少，C錯誤；D．溫度升高，分子熱運動的平均速率增大，壓強卻減小了，故單位面積，單位時間內(nèi)撞擊壁的分子數(shù)減少，D錯誤；故選A。5、C【解析】

反應的質(zhì)量虧損根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程，可得放出的能量為又有解以上各式得所以C正確，ABD錯誤。故選C。6、D【解析】

A.加速度為正向，速度不一定是正向，不一定做加速直線運動，故A錯誤；B.百米比賽時，運動員的沖刺速度大成績不一定好，但平均速度越大，成績--定越好，選項B錯誤；C.做直線運動的物體，加速度為零時，速度不-一定為零，速度為零時，加速度也不一一定A為零，選項C錯誤D.相對于參考系靜止的物體，其相對地面的速度不一-定為零，選項D正確。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、CD【解析】

A．氣體在A→C的過程中，由熱力學第一定律，由于A、C處于同一條等溫線上，，由A到C體積增大，故，，此過程中吸收的熱量等于對外做的功，A錯誤；B．氣體在A→C的過程中，溫度先升高后降低，氣體分子的平均動能先增大后減小，B錯誤；C．氣體在A→B→C過程，，，由p-V圖像下方的面積代表功知|WABC|>|WAC│，得到QABC>QAC。C正確；D．根據(jù)影響氣體壓強的微觀因素，氣體在B→C過程中，體積不變，氣體分子密集程度不變，溫度降低，氣體分子平均動能減小，因此壓強減小，D正確。故選CD。8、AD【解析】

A．對同步衛(wèi)星已知繞地球運動的周期T和運動半徑r可求解地球的質(zhì)量，選項A正確；B．根據(jù)開普勒第三定律可知因則中圓地球軌道衛(wèi)星的軌道半徑不等于同步衛(wèi)星軌道半徑的一半，選項B錯誤；C．傾斜地球同步軌道衛(wèi)星與地球自轉周期相同，每過24h都運動一圈，在地面觀察者看來，傾斜地球同步軌道衛(wèi)星是運動的，選項C錯誤；D．根據(jù)可知，傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的運行速度比中圓地球軌道衛(wèi)星小，選項D正確。故選AD。9、ACE【解析】

A．因壓強不變，而由a到b時氣體的溫度升高，故可知氣體的體積應變大，故單位體積內(nèi)的分子個數(shù)減少，故a狀態(tài)中單位時間內(nèi)撞擊活塞的個數(shù)較多，故A正確；

BC．因壓強不變，故氣體分子在單位時間內(nèi)撞擊器壁的沖力不變，故沖量不變，故B錯誤，C正確；

DE．因從a到b，氣體的溫度升高，故內(nèi)能增加；因氣體體積增大，故氣體對外做功，則由熱力學第一定律可知氣體應吸熱，故D錯誤，E正確；

故選ACE。10、BC【解析】

A．以小球B、C及彈簧組成的系統(tǒng)為研究對象，除系統(tǒng)重力外，繩的拉力對系統(tǒng)做功，則系統(tǒng)機械能不守恒，故A錯誤；B．小球A速度最大時，小球A的加速度為零，則對小球B、C及彈簧組成的系統(tǒng)聯(lián)立以上兩式，解得故B正確；CD．小球C恰好離開地面時，彈簧彈力彈簧伸長量為，初始時，彈簧被壓縮，則小球B上升，以小球A、B、C及彈簧組成的系統(tǒng)為研究對象，由機械能守恒定律得又聯(lián)立以上兩式，解得故C正確，D錯誤。故選BC。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、1.1695~97均正確【解析】

[1]根據(jù)公式可得[2]同理可得物體有B到C過程中，動能增加量為重力勢能的減少量為動能的增加量約為重力勢能減少量的12、BCBCD9.75【解析】

（1）[1]．因為在實驗中比較的是mgh、，的大小關系，故m可約去，不需要測量重錘的質(zhì)量，對減小實驗誤差沒有影響，故A錯誤．為了減小紙帶與限位孔之間的摩擦圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線，這樣可以減小紙帶與限位孔的摩擦，從而減小實驗誤差，故B正確．實驗供選擇的重物應該相對質(zhì)量較大、體積較小的物體，這樣能減少摩擦阻力的影響，從而減小實驗誤差，故C正確．釋放重物前，為更有效的利用紙帶，重物離打點計時器下端近些，故D錯誤，故選BC．（2）[2]．當知道OA、OB和OG的長度時，無法算出任何一點的速度，故A不符合題意；當知道OE、DE和EF的長度時，利用DE和EF的長度可以求出E點的速度，從求出O到E點的動能變化量，知道OE的長度，可以求出O到E重力勢能的變化量，可以驗證機械能守恒，故B符合題意；當知道BD、BF和EG的長度時，由BF和EG的長度，可以得到D點和F點的速度，從而求出D點到F點的動能變化量；由BD、BF的長度相減可以得到DF的長度，知道DF的長度，可以求出D點到F點重力勢能的變化量，即可驗證機械能守恒，故C項符合題意；當知道AC、BF和EG的長度時，可以分別求出B點和F點的速度，從而求B到F點的動能變化量，知道BF的長度，可以求出B到F點重力勢能的變化量，可以驗證機械能守恒，故D正確；故選BCD．（3）[3]．根據(jù)，解得．【點睛】根據(jù)實驗原理，結合實驗中的注意事項后分析解答；依據(jù)這段時間內(nèi)的平均速度等于中時刻瞬時速度，從而確定動能的變化，再依據(jù)重力勢能表達式，進而確定其的變化，即可驗證，根據(jù)求出重力加速度．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(i)30°；(ii)。【解析】

(i)光路如答圖2，設光在C點的折射角為r由折射定律有代入數(shù)據(jù)