福建省名校聯(lián)盟2024-2025學年高三上學期9月質量檢測物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE1高三9月物理試卷本試卷滿分100分，考試用時75分鐘。注意事項：1．答題前，考生務必將自己的姓名、考生號、考場號、座位號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題〖答案〗后，用鉛筆把答題卡上對應題目的〖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。回答非選擇題時，將〖答案〗寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。4．本試卷主要考試內容：魯科版選擇性必修第一、三冊。一、單項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16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.彩虹鍬甲的甲殼顏色艷麗，在陽光下呈現(xiàn)出彩虹色，甲殼結構及光路示意圖如圖所示，產生此現(xiàn)象的主要原因是陽光在甲殼表面發(fā)生（）A.色散 B.折射 C.干涉 D.衍射〖答案〗C〖解析〗類似薄膜干涉，彩虹鍬甲的甲殼顏色艷麗，在陽光下呈現(xiàn)出彩虹色，產生此現(xiàn)象的主要原因是陽光在甲殼表面發(fā)生干涉。故選C2.1934年我國物理學家葛正權定量驗證了麥克斯韋的氣體分子速率分布規(guī)律。氧氣在不同溫度下的分子速率分布規(guī)律如圖所示，圖中實線1、2對應氧氣的溫度分別為，，下列說法正確的是（）A.小于B.同一溫度下，氧氣分子的速率分布呈現(xiàn)出“中間少，兩頭多”的分布規(guī)律C.實線1與橫軸圍成的面積大于實線2與橫軸圍成的面積D.溫度為氧氣的分子速率分布規(guī)律曲線可能是圖中的虛線〖答案〗A〖解析〗A．圖中曲線峰值所對應的分子速度越大，溫度越高，所以小于，故A正確；B．同一溫度下，氧氣分子的速率分布呈現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律，故B錯誤；C．實線1與橫軸圍成的面積等于實線2與橫軸圍成的面積，故C錯誤；D．溫度為的氧氣的分子速率分布規(guī)律曲線應該位于實線1與實線2之間，不可能為圖中虛線，故D錯誤。故選A。3.如圖所示，質量為m的蘋果從緩沖層上方一定高度處自由下落，蘋果剛接觸緩沖層時的速度大小為，與緩沖層作用時間后，以大小為的速度反彈離開緩沖層，重力加速度大小為g，下列說法正確的是（）A.蘋果從接觸緩沖層到離開緩沖層的過程中，動量變化量的大小為B.蘋果從接觸緩沖層到速度減為零的過程中，速度一直在減小C.蘋果從速度為零到以速度離開緩沖層的過程中，速度一直在增大D.蘋果與緩沖層接觸的過程中，緩沖層對蘋果的沖量大小為〖答案〗D〖解析〗A．蘋果從接觸緩沖層到離開緩沖層的過程中，以向上為正方向，動量變化量為故A錯誤；B．蘋果從接觸緩沖層到速度減為零的過程中，一開始彈力小于蘋果的重力，蘋果繼續(xù)向下加速運動，當彈力等于重力時，蘋果的速度達到最大，之后彈力大于重力，蘋果向下減速運動，故B錯誤；C．蘋果從速度為零到以速度離開緩沖層的過程中，一開始彈力大于蘋果的重力，蘋果繼續(xù)向上加速運動，當彈力等于重力時，蘋果的速度達到最大，之后彈力小于重力，蘋果向上減速運動，故C錯誤；D．蘋果與緩沖層接觸的過程中，以向上為正方向，根據(jù)動量定理可得解得緩沖層對蘋果的沖量大小為故D正確。故選D。4.大量處在激發(fā)態(tài)n的氫原子向基態(tài)躍遷時能向外輻射三種波長不同的光子，三種光子的波長分別為，，，且有，波長為的光能使某種金屬發(fā)生光電效應。下列說法正確的是（）A.B.波長為的光一定能使該金屬發(fā)生光電效應C.D.同一三棱鏡對波長為的光的折射率比對波長為的光的折射率大〖答案〗B〖解析〗A．大量氫原子躍遷時向外輻射的光子種類為解得故A錯誤；B．由公式又則有光電效應的產生條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，的光能使某種金屬發(fā)生光電效應現(xiàn)象，的光一定能使該金屬發(fā)生光電效應現(xiàn)象，故B正確：C．由躍遷規(guī)律可知，光子的能量一定等于光子、的能量之和，則有則故C錯誤；D．頻率越大，介質對光的折射率越大，由以上分析可知，三種光的折射率關系為故D錯誤。故選B。二、雙項選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。在每小題給出的四個選項中，有兩個選項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。5.我國首艘熔鹽堆核動力集裝箱船的設計方案中涉及的核反應中的一個環(huán)節(jié)是（釷）衰變?yōu)椋ㄧh），關于此衰變，下列說法正確的是（）A.衰變方程為B.的比結合能比的大C.衰變放出的電子來自原子的核外電子D.（釷）的半衰期與外界壓強、溫度等無關〖答案〗AD〖解析〗A．該衰變方程為故A正確；B．衰變產物比衰變物更加穩(wěn)定，所以衰變產生的核的比結合能大于核的比結合能，故B錯誤；C．衰變產生的電子是核內的中子轉變成一個質子和一個電子，質子留在核內，電子釋放出來，故C錯誤；D．（釷）的半衰期與外界壓強、溫度等無關，故D正確。故選AD。6.一列簡諧橫波沿軸正方向傳播，時刻的波形圖如圖所示，為波上的兩個質點，其平衡位置坐標分別為，質點在接下來的5s內完成了10次全振動，下列說法正確的是（）A.點的振動比點滯后半個周期 B.這列波的頻率為2HzC.這列波的波長為6m D.這列波的傳播速度為〖答案〗BC〖解析〗AC．由圖可知，P、Q兩點的平衡位置相距半個波長，則半波長為3m，且P點的振動形式傳到Q點需要半個周期，即Q點的振動比P點滯后半個周期，波長為6m，故A錯誤，C正確；B．由題意，周期為則頻率為故B正確；D．波速為故D錯誤。故選BC。7.斯特林循環(huán)的圖像如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態(tài)a依次經過狀態(tài)b、c和d后再回到狀態(tài)a，整個過程由兩個等溫和兩個等容過程組成。在a→b的過程中，氣體放出的熱量為12J；在b→c的過程中，氣體吸收的熱量為25J；在c→d的過程中，氣體吸收的熱量為45J。下列說法正確的是（）A.氣體在狀態(tài)a的內能小于在狀態(tài)b的內能B.c→d的過程中氣體對外做的功為25JC.氣體完成一次循環(huán)對外界所做的功為33JD.c→d的過程中，單位時間內、單位器壁面積上分子碰撞的次數(shù)增加〖答案〗C〖解析〗A．氣體從a→b為等溫過程，內能不變，故A錯誤；B．的過程中，溫度不變，氣體內能不變，吸收熱量45J，由熱力學第一定律可知，氣體對外做功45J，故B錯誤；D．c→d為等溫過程，溫度不變，體積增大，壓強減小，單位時間內單位器壁面積上分子碰撞次數(shù)減少，故D錯誤；C．a→b的過程中，內能不變c→d的過程中，內能不變b→c為等容過程又根據(jù)熱力學第一定律知d→a為等容過程又根據(jù)熱力學第一定律知故氣體完成一次循環(huán)吸收的熱量為由于內能不變，故外界對氣體做功33J，故C正確。故選C。8.如圖所示，是同一種介質中的兩個振動情況完全一樣的相干波源，它們振動的頻率為，振動方向垂直于直角所在的平面，在介質中形成的機械波的波速為。在中，，，取，下列說法正確的是（）A.的中點為振動加強點 B.點為振動減弱點C.上有4個振動加強點 D.上有2個振動減弱點〖答案〗AD〖解析〗A．根據(jù)題意可知，由于的中點到兩振源的距離相等，且是同一種介質中的兩個振動情況完全一樣的相干波源，則的中點為振動加強點，故A正確；B．根據(jù)題意，由幾何關系可得，又有則有可知，點即不是加強點，也不是減弱點，故B錯誤；C．根據(jù)題意，設為上一點，則有可知，當?shù)闹禐?、、、、、、時，為振動加強點，共7個加強點，故C錯誤；D．根據(jù)題意，設為上一點，則有可知，當?shù)闹禐?、時，為振動減弱點，共2個減弱點，故D正確。故選AD。三、非選擇題：共60分。其中9~11題為填空題，12、13題為實驗題，14~16題為計算題?？忌鶕?jù)要求作答。9.物理學家康普頓在研究石墨對X射線的散射時，發(fā)現(xiàn)在散射的X射線中，部分波長發(fā)生改變，這個現(xiàn)象稱為康普頓效應，我國物理學家吳有訓進一步證實了該效應的普遍性。如圖所示，一個光子和一個靜止的電子相互碰撞后，電子向某一個方向運動，光子沿另一個方向散射出去，散射光子的頻率______（填“變大”“變小”或“不變”），康普頓效應揭示了光的______（填“波動性”或“粒子性”）。〖答案〗變小粒子性〖解析〗[1]散射后的光子速度不變，但能量減小，根據(jù)可知光子的頻率變??；[2]康普頓效應揭示了光的粒子性。10.如圖甲所示，一水平彈簧振子以點為平衡位置，在兩點間做簡諧運動，以向右為軸正方向，振子的振動圖像如圖乙所示，時振子的速度與加速度方向______（填“相同”或“相反”），振子在任意1.2s內通過的路程為______cm，振子的圓頻率為______。〖答案〗相同〖解析〗[1]由乙圖可知，在時振子的速度向左運動，此時位移方向向右，故加速度方向向左，故此時振子的速度與加速度方向相同；[2]由乙圖可知，振子的振幅為，周期為2.4s，振子在任意1.2s內，即半個周期內通過的路程為[3]振子的圓頻率為11.研究光電效應現(xiàn)象的實驗裝置如圖所示。閉合開關S，當用單色光（光子能量為4.7eV）照射到光電管陰極上時，電流表示數(shù)大于零。移動滑動變阻器的觸頭，當電壓表的示數(shù)大于或等于2.4V時，電流表的示數(shù)為0，光電管陰極的逸出功為______，用光子能量為5.0eV的單色光照射光電管陰極，光電子的最大初動能為______eV，對應的遏止電壓為______V?！即鸢浮?.32.72.7〖解析〗[1]當電壓表的示數(shù)大于或等于時2.4V，電流表的示數(shù)為0，可知，遏止電壓為2.4V，根據(jù)可得根據(jù)光電效應方程有解得[2][3]用光子能量為5.0eV的單色光照射光電管陰極，光電子的最大初動能為根據(jù)可得的遏止電壓12.小明同學利用力傳感器做測定重力加速度的創(chuàng)新實驗，請回答下列問題：（1）按照圖甲所示的裝置組裝好實驗器材，用刻度尺測量擺線（懸點到擺球最頂端）的長度；用游標卡尺測定擺球的直徑，測量結果如圖乙所示，則該擺球的直徑______mm。（2）實驗時用拉力傳感器測得擺線的拉力隨時間變化的圖像如圖丙所示。則當?shù)氐闹亓铀俣瓤杀硎緸開_____（用題目中的物理量表示）。（3）在實驗中測得的值偏小，可能的原因是（）A.以擺線長作為擺長來計算B.以擺球直徑和擺線長之和作為擺長來計算C.測擺線長時擺線拉得過緊〖答案〗（1）11.75（2）（3）A〖解析〗【小問1詳析】[1]該擺球的直徑【小問2詳析】[1]由圖丙可知，周期單擺周期聯(lián)立可得【小問3詳析】A．由（2）中分析可知，以擺線長作為擺長來計算，測量值偏小，故A正確；B．以擺球直徑和擺線長之和作為擺長來計算，測量值偏大，故B錯誤；C．測擺線長時擺線拉得過緊，則擺長的測量值偏大，所以重力加速度的測量值偏大，故C錯誤。故選A。13.劉同學在進行“用油膜法估測分子的大小”的實驗。（1）該同學先取1.0mL的油酸注入2000mL的容量瓶內，然后向瓶中加入酒精，直到液面達到2000mL的刻度為止，搖動瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液。然后用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，滴了25滴時量筒恰好達到1.0mL。則一滴溶液中含有純油酸的體積為______。（2）接著該同學在邊長約為50cm的淺水盤內注入約2cm深的水，將細石膏粉均勻地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，輕輕地向水面滴一滴油酸酒精溶液，待水面上的油酸膜盡可能鋪開且穩(wěn)定后，將事先準備好的玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上繪出油酸膜的形狀。（3）將畫有油酸膜形狀的玻璃板放在邊長為1.0cm的方格紙上，算出完整的方格有126個，大于半格的有21個，小于半格的有19個。則計算油酸分子直徑時油膜的面積為______，油酸分子的直徑約為______m（該空結果保留兩位有效數(shù)字）。（4）該同學分析實驗時查閱資料，發(fā)現(xiàn)自己所測的數(shù)據(jù)偏大，關于出現(xiàn)這種結果的原因，下列說法可能正確的是______。A．油酸未完全散開B．油酸溶液的濃度低于實際值C．在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液時，滴數(shù)多計了〖答案〗（1）（3）147（4）A〖解析〗（1）[1]一滴溶液中含有純油酸的體積為（3）[2]將畫有油酸膜形狀的玻璃板放在邊長為1.0cm的方格紙上，算出完整的方格有126個，大于半格的有21個，小于半格的有19個；則油膜的面積為[3]油酸分子的直徑為（4）[4]該同學分析實驗時查閱資料，發(fā)現(xiàn)自己所測的數(shù)據(jù)偏大，根據(jù)A．油酸未完全散開，則油膜面積測量值偏小，使得分子直徑測量值偏大，故A正確；B．油酸溶液的濃度低于實際值，則一滴溶液中含有純油酸的體積測量值偏小，使得分子直徑測量值偏小，故B錯誤；C．在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液時，滴數(shù)多計了，則一滴溶液中含有純油酸的體積測量值偏小，使得分子直徑測量值偏小，故C錯誤。故選A。14.如圖所示，某種透明材料制成的三棱鏡的橫截面為等腰三角形，其底角，底邊的長度為，點為底邊的中點?，F(xiàn)有一細光束從棱鏡的邊垂直射入，恰好在邊上的點發(fā)生全反射，并從邊垂直射出，光在真空中的傳播速度為。求：（1）該透明材料的折射率；（2）光在棱鏡中傳播所用的時間?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）根據(jù)題意，由幾何關系可知，光在邊發(fā)生全反射的臨界角根據(jù)臨界角與折射率的關系有解得（2）光在棱鏡中的傳播速度由對稱性可知，光在棱鏡中通過的路程光在棱鏡中傳播所用的時間解得15.如圖所示，兩管口均封閉的U形玻璃管（粗細均勻）豎直放置，管中的一段水銀將U形玻璃管中封閉的理想氣體分成A、B兩部分，左管中氣柱A長為15cm，右管中氣柱B長為25cm，左右兩管中水銀液面高度差為10cm?，F(xiàn)打開右管口的閥門K，水銀穩(wěn)定時，兩管中水銀液面恰好相平，已知大氣壓強恒為75cmHg，環(huán)境溫度和氣體溫度始終不變。求：（1）打開閥門K前，氣柱A中氣體的壓強（用cmHg為單位）；（2）打開閥門K后，從氣柱B中逸出氣體的質量與打開閥門K前氣柱B中氣體的質量的比值?！即鸢浮剑?）；（2）〖解