湖南省長沙市望城區(qū)第二中學2024-2025學年高三上學期開學考試物理試題（解析版）

機密★啟用前2024年下學期望城二中高三入學考物理考試范圍：選修部分滿分100分考試時間：75分鐘注意事項∶1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡對應(yīng)題目的答案標號涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在試卷上無效。3.考試結(jié)束后，本試卷和答題卡一并交回。一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.如圖所示，在空間中存在兩個相鄰的、磁感應(yīng)強度大小相等、方向相反的有界勻強磁場，其寬度均為L?，F(xiàn)將寬度也為L的矩形閉合線圈，從圖中所示位置垂直于磁場方向勻速拉過磁場區(qū)域，則在該過程中，下列選項中能正確反映線圈中所產(chǎn)生的感應(yīng)電流或其所受的安培力隨時間變化的圖像是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【詳解】線圈進入磁場，在進入磁場的過程中感應(yīng)電動勢感應(yīng)電流方向為逆時針方向，安培力的大小根據(jù)左手定則，可知安培力方向水平向左。在的過程中，感應(yīng)電動勢感應(yīng)電流方向為順時針方向；安培力的大小根據(jù)左手定則，知安培力方向水平向左。在的過程中，感應(yīng)電流的大小和方向與均相同，安培力的大小和方向也相同，故ABC錯誤，D正確。故選D。2.鉆石是首飾和高強度的鉆頭、刻刀等工具中的主要材料。設(shè)鉆石的密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為，則質(zhì)量為m的鉆石所含有的分子數(shù)為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】質(zhì)量為m的鉆石，物質(zhì)的量為，所含分子數(shù)為。故選C。3.關(guān)于布朗運動，下列說法中正確的是（）A.布朗運動就是液體分子的熱運動B.布朗運動就是固體微粒中分子的熱運動C.微粒越小布朗運動越明顯D.物體溫度改變時布朗運動的劇烈程度不一定改變【答案】C【解析】【詳解】A．布朗運動是小微粒的運動，不是液體分子的熱運動，故A錯誤；

B．布朗運動就是固體微粒的運動，不是分子的熱運動，故B錯誤；

C．微粒越小，其受到分子撞擊的不平衡性越大，布朗運動越明顯，故C正確；

D．物體溫度越高，布朗運動越劇烈，因此物體溫度改變時布朗運動的劇烈程度一定改變，故D錯誤。

故選C。4.關(guān)于分子的熱運動，下述正確的是()A.分子的熱運動就是布朗運動B.將碳素墨水滴入清水中，觀察到的布朗運動是碳分子無規(guī)則運動的反映C.溫度越高，懸浮微粒越小，布朗運動越激烈D.物體的速度越大，內(nèi)部分子的熱運動越激烈【答案】C【解析】【詳解】AB．布朗運動觀察到的是花粉顆粒（大量分子組成）的無規(guī)則熱運動，反映了水分子的無規(guī)則運動，AB錯誤；C．溫度越高，懸浮微粒越小，布朗運動越激烈，C正確；D．物體內(nèi)部分子的熱運動劇烈程度取決于物體的溫度，與物體的機械運動速度大小無關(guān)，D錯誤。故選C。5.下列現(xiàn)象中，可以說明分子間存在斥力的是（）A.氣體容易被壓縮B.固體、液體很難被壓縮C.鐵棒被折斷后，很難再合成一個整體D.氣體會無限地擴散【答案】B【解析】【詳解】A．分子不停地做無規(guī)則運動，同時也說明分子間是有空隙的，否則分子便不能運動了，氣體容易被壓縮說明氣體分子之間有空隙，所以A項錯誤；B．分子間有空隙，沒有緊緊吸在一起，這說明分子間存在著斥力，固體、液體很難被壓縮，是物體內(nèi)產(chǎn)生反抗壓縮力，這就是分子間斥力的宏觀表現(xiàn)，所以B項正確；C．分子間的引力和斥力，它們的大小都跟分子間的距離有關(guān)，分子間距離大于平衡距離時表現(xiàn)為引力，只是折斷的鐵棒分子間的距離的數(shù)量級大于10-9m，分子力十分微弱，很難再合成一個整體，所以C項錯誤；D．氣體擴散可以證明分子在做無規(guī)則運動的實驗事實，沒有說明分子之間存在斥力，所以D項錯誤。故選B。6.下列說法正確的是（）A.對黑體輻射研究表明：隨著溫度的升高，輻射強度的最大值向波長較長的方向移動B.放射性物質(zhì)的溫度升高，則半衰期減小C.在光電效應(yīng)實驗中，先后用兩束光照射同一個光電管，實驗所得光電流與光電管兩端所加電壓間的關(guān)系曲線如圖所示，則光頻率大于光頻率D.氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷只能輻射特定頻率的光子【答案】D【解析】【詳解】A．對黑體輻射的研究表明：隨著溫度的升高，輻射強度的最大值向波長較短的方向移動。故A錯誤；B．半衰期由原子核的內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定，與物理、化學狀態(tài)無關(guān)。故B錯誤；C．當光電流恰為零時，光電管兩端加的電壓為遏制電壓，由圖可知，兩束光的遏制電壓相等，根據(jù)可知光、光的頻率相等。故C錯誤；D．根據(jù)玻爾氫原子模型的相關(guān)理論，電子軌道和能量都是量子化的，而在“躍遷”過程中要遵循故只能輻射特定頻率的光子。故D正確。故選D7.在“用單分子油膜估測分子的大小”實驗中，下列不必要的步驟是（）A.測出油滴的體積B.將油滴滴到水面上，使其在水面上散開C.讓油膜形成一個圓，測出圓的直徑D.測出油膜的面積【答案】C【解析】【分析】【詳解】“油膜法估測油酸分子的大小”實驗步驟為：配制酒精油酸溶液（記下配制比例）→測定一滴酒精油酸溶液的體積→準備淺水盤→形成油膜→描繪油膜邊緣→測量油膜面積→計算分子直徑。很顯然，在實驗的步驟中，是“將1滴此溶液滴在有痱子粉的淺盤里的水面上，等待形狀穩(wěn)定”，用彩筆描繪出油酸膜的形狀，將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，按不足半個舍去，多于半個的算一個，統(tǒng)計出油酸薄膜的面積，則用此溶液的體積除以其的面積，恰好就是油酸分子的直徑，顯然油膜未必是圓形，也很難成圓形。該題選擇不必要的步驟，故選C。二、多選題：本大題共4小題，共20分。8.下列現(xiàn)象中，哪些可用分子的熱運動來解釋（）A.長期放煤的地方，地面下1cm深處的泥土變黑B.炒菜時，可使?jié)M屋子嗅到香味C.大風吹起地上的塵土到處飛揚D.食鹽粒沉在杯底，水也會變威【答案】ABD【解析】【詳解】A．煤分子進入泥土，泥土變黑這是固體分子間的擴散現(xiàn)象，故A正確；B．炒菜時，可使?jié)M屋子嗅到香味這是氣體分子間的擴散現(xiàn)象，故B正確；C．大風吹起地上的塵土到處飛揚，能用肉眼直接看得到的微粒是很大的顆粒，在同一時刻它們受到來自各個方向的空氣分子撞擊的合力幾乎為零，微小的作用不能使這么大的顆粒作布朗運動，故C錯誤；D．食鹽粒沉在杯底，水也會變威是固體分子與液體分子間的擴散現(xiàn)象，故D正確。故選ABD。9.下列說法正確的是（）A.溫度低的物體內(nèi)能小B.外界對物體做功時，物體的內(nèi)能一定增加C.溫度低的物體分子運動的平均動能小D.一定質(zhì)量的的水吸收熱量后變成的水蒸氣，則吸收的熱量大于增加的內(nèi)能【答案】CD【解析】【詳解】A．物體的內(nèi)能與物體溫度和體積，物質(zhì)的量等有關(guān)，又物體的內(nèi)能等于其分子動能和分子勢能之和，溫度低的物體分子的平均動能小，但是其分子勢能的變化不明確，故溫度低的物體內(nèi)能不一定小，故A錯誤；B．由于物體的吸放熱情況不明確，因此外界對物體做功，根據(jù)熱力學第一定律可知，其內(nèi)能的變化不確定，故B錯誤；C．溫度是分子平均動能的標志，溫度低的物體分子平均動能小，故C正確；D．一定質(zhì)量的的水在吸收熱量后變成的水蒸氣的過程中，體積增大，克服外力做功，由熱力學第一定律可知，則吸收的熱量大于增加的內(nèi)能，故D正確。故選CD。10.下列說法正確的是（）A.氣體的溫度越高，氣體分子無規(guī)則運動的平均動能越大B.物體的溫度為時，物體分子的平均動能為零C.分子勢能一定隨分子間距離的增大而增大D.從宏觀角度看，氣體壓強的大小跟氣體的溫度和體積有關(guān)【答案】AD【解析】【詳解】A．溫度是分子無規(guī)則熱運動平均動能的標志，故氣體溫度升高，分子平均動能增大。故A正確；B．物體的溫度為時，熱力學溫度為，故分子的平均動能不為零。故B錯誤；C．分子力做的功等于分子勢能的減小量，分子間距增加，分子力可能做正功，也可能做負功，故分子勢能不一定隨分子間距離的增大而增大。故C錯誤；D．從宏觀的角度看，溫度越高，分子的平均速率越大，分子的平均動能越大；體積越小，單位時間內(nèi)的氣體分子數(shù)越多，分子對器壁的碰撞越頻繁，氣體對器壁的壓強就越大，否則壓強就越小。故D正確。故選AD。11.下列說法中正確的是（）A.雨水沒有透過布雨傘是因為液體表面存在張力B.若分子間的距離增大，則分子間的作用力做負功，分子勢能增大C.水的體積很難被壓縮，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)D.懸浮在液體中的微粒越大，在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)越多，布朗運動越明顯【答案】AC【解析】【詳解】A．由于液體表面存在張力，雨水在布雨傘表面張力作用下沒有透過布雨傘，故A正確；B．如果分子間距離大于分子間的平衡距離，分子間距離增大時分子做負功，分子勢能增加，如果分子間距離小于分子間的平衡距離，分子間距離變大時，分子力做正功，分子勢能減小，故B錯誤；C．水的體積很難被壓縮，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)，故C正確；D．懸浮在液體中的微粒越大，在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)越多，各個方向的撞擊效果越容易抵消，布朗運動越不明顯，故D錯誤。故選AC。三、實驗題：本大題共2小題，共14分。12.“用油膜法估測分子的大小”的實驗（1）“用油膜法估測分子的大小”實驗的科學依據(jù)是______。A．將油酸形成膜看成單分子油膜B．不考慮各油酸分子間的間隙C．考慮了各油酸分子間的間隙D．將油酸分子看成球形（2）某學生在做“用油膜法估測分子的大小”的實驗時，計算結(jié)果偏大，可能是由于______。A．油酸未完全散開B．油酸溶液濃度低于實際值C．計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格D．求每滴溶液體積時，滴入量筒中的溶液的滴數(shù)多記了10滴（3）某同學做“用油膜法估測分子的大小”實驗?，F(xiàn)有配制好的油酸酒精溶液，溶液中酒精與油酸的體積比為a：b配制好的油酸酒精溶液，用滴管從量筒中取體積為V的該種溶液，讓其自由滴出，全部滴完共N滴。把一滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面上展開，穩(wěn)定后形成單分子油膜的形狀如圖所示，已知坐標紙上每個小方格面積為S。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可估算出油酸分子直徑為d=______。【答案】①.ABD②.AC③.【解析】【分析】【詳解】（1）[1]“用油膜法估測分子的大小”實驗的科學依據(jù)是：將油酸形成的膜看成單分子油膜；不考慮各油酸分子間的間隙，認為油酸分子一個一個的緊密排列；將油酸分子看成球形。故選ABD。（2）[2]AC、油酸未完全散開和計算油膜面積時舍去了所有不足一格的方格，都可使面積變小，根據(jù)可知，油酸分子直徑測量值偏大，故AC正確．BD、油酸溶液濃度低于實際值和求每滴體積時，1mL的溶液的滴數(shù)多記了10滴，都會使油酸體積變小，根據(jù)可知，油酸分子直徑測量值偏小，故CD錯誤．故選AC．（3）[3]每滴油酸酒精溶液中含油酸的體積為由圖可知油膜的面積為S′=8S則油酸分子直徑為13.圖甲為課堂演示用的手搖發(fā)電機，現(xiàn)將此手搖發(fā)電機的輸出端與電壓傳感器并聯(lián)后接入數(shù)據(jù)采集器，在計算機顯示屏上得到如圖乙所示的波形電壓。（1）研究此交變電流的波形，發(fā)現(xiàn)屏上出現(xiàn)第1個向上的“尖峰”到出現(xiàn)第31個向上的“尖峰”經(jīng)歷的時間為1min，則手搖發(fā)電機線圈轉(zhuǎn)動的平均角速度為____________rad/s。（2）屏上出現(xiàn)的電壓波形不是正弦波，其原因可能是_____________________。（寫出一條即可）（3）將發(fā)電機輸出的電流通過整流裝置后得到如圖丙所示的正弦交變電流圖像，此電流的瞬時值表達式為_____________，電流的有效值為_______________。【答案】①.②.線圈所在的磁場不是勻強磁場③.④.【解析】【分析】【詳解】(1)[1]該交流電的周期為則手搖發(fā)電機線圈轉(zhuǎn)動的平均角速度為(2)[2]其原因可能是線圈所在的磁場不是勻強磁場。(3)[3]該正弦交流電的角速度為所以此電流的瞬時值表達式為[4]電流的有效值為四、計算題：本大題共3小題，共38分。14.如圖所示，某種自動洗衣機進水時，洗衣機缸內(nèi)水位升高，與洗衣缸相連的細管中會封閉一定質(zhì)量的空氣（可視為理想氣體），通過壓力傳感器可感知管中的空氣壓力，從而控制進水量。若進水前細管內(nèi)空氣的體積為，壓強為，當洗衣缸內(nèi)水位緩慢升高（假設(shè)細管內(nèi)空氣溫度不變），被封閉空氣的壓強變?yōu)闀r求：（1）細管內(nèi)進水的體積。（2）已知銅的摩爾質(zhì)量銅的密度，阿伏加德羅常數(shù)。試估算：（計算結(jié)果保留位有效數(shù)字）①一個銅原子的質(zhì)量。②若每個銅原子可提供兩個自由電子，則的銅導體中自由電子的個數(shù)是多少？【答案】（1）（2）①；②個【解析】【小問1詳解】設(shè)細管的進水量為，則由玻意耳定律得解得【小問2詳解】①一個銅原子的質(zhì)量為②銅塊的物質(zhì)的量為則的銅導體中含有自由電子數(shù)為15.如圖所示，一個邊長為的正方形玻磚ABCD，從左邊AB上挖去一個半徑為的半圓形玻磚，圓心在AB邊中點O，M、N、P分別為BC、CD、DA邊的中點，其中AD、DC邊均鍍銀，在距BC一定距離的EF直線上有一點光源S，從點光源S發(fā)射一束細光束SM射向BC邊，與BC邊夾角為，經(jīng)BC邊折射后光線直接射向N點，最后從左側(cè)半圓形AKB面射出后，光線恰好射向S點。（已知）(1)光在透明玻璃磚中傳播的速度；(2)畫出光路圖；(3)光從光源S發(fā)出到回到光源S點所經(jīng)歷的時間。（考慮反射時不考慮折射，考慮折射時不考慮反射）【答案】(1)；(2)；(3)【解析】詳解】(1)由題意、幾何關(guān)系可知：入射角折射角根據(jù)折射率公式光在介質(zhì)中傳播速度(2)光路圖如圖所示(3)在中，由正弦定理的即又有所以16.如圖所示，質(zhì)量為的木塊以的速度水平地滑上靜止的平板小車，小車的質(zhì)量為，地面光滑，木