安徽省安庆市某中学2021届高三质量检测物理试卷及答案

高三物理试卷
一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）
1.关于分子热运动和布朗运动，下列说法错误的是
A.布朗运动是指在显微镜中看到的液体分子的无规则运动
B.布朗运动反映了液体分子在永不停息地做无规则运动
C.悬浮微粒越小，布朗运动越显著
D.当物体温度达到时，物体分子的热运动也不会停止
2.如图所示为一定质量的理想气体的体积V随热力学温度T变化的
图象．由状态A到状态B的过程中，吸收的热量，气体
在状态B时的压强，已知BC与T轴平行，AB的
延长线过原点．下列说法正确的是
A.从状态A变化到状态B的过程中，气体膨胀，对外做功，内能减少
B.与状态A相比，状态C单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数增多
C.从状态B变化到状态C的过程中，气体密度变大
D.气体在状态B时的温度为600K
3.如图所示，带有活塞的气缸中封闭一定质量的理想气体不考虑分
子势能将一个热敏电阻电阻值随温度升高而减小置于气缸中，
热敏电阻与气缸外的欧姆表连接，气缸和活塞均具有良好的绝热性能，气缸和活塞间摩擦不计．则
A.若发现欧姆表示数变大，则气缸内气体压强一定减小
B.若发现欧姆表示数变大，则气缸内气体内能一定减小
C.若拉动活塞使气缸内气体体积增大，则欧姆表示数将变小
D.若拉动活塞使气缸内气体体积增大时，则需加一定的力，这说明气体分子间有引力
4.在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。

下列表述符
合物理学史实的是
A.麦克斯韦为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论
B.爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说
C.查德威克通过对粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型
D.贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现原子核是由质子和中子组成的
5.关于中子的发现、产生及作用，下列说法正确的是
A.中子是由卢瑟福通过实验发现的
B.原子核发生衰变后，会多出一个中子
C.俘获一个中子会发生裂变现象
D.俘获一个粒子，产生的同时会放出一个中子
6.氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子．已知基态的氦离子能量为
，氦离子能级的示意图如图所示．以下关于该基态的氦离子说法正确的是
A.该基态氦离子吸收某种光子发生跃迁，当能量为时，氦离子最稳定
B.能量为的光子，能被该基态氦离子吸收而发生跃迁
C.一个该基态氦离子吸收能量为的光子后，向低能级跃迁能辐射6种频率的光子
D.该基态氦离子吸收一个光子后，核外电子的动能增大
7.物体做方向不变的直线运动，若在任意相等的位移内速度的变化量均相等，则下列说法
中正确的是
A.若，则物体作匀加速直线运动
B.若，则物体作匀加速直线运动
C.若，则物体作加速度逐渐增大的加速直线运动
D.若，则物体作加速度逐渐增大的减速直线运动
8.交通部门常用测速仪来检测车速，如图所示，测速仪固定，一辆汽车正在向测速仪做匀
速直线运动，某一时刻时，测速仪发出一超声波脉冲，时测速仪接收到经汽车反射的超声波脉冲，时测速仪再次发出一超声波脉冲，时测速仪再次接收到经汽车反射的第二个超声波脉冲。

假设超声波的速度为，根据以上测量数据，下列判断与计算正确是
A.被测汽车速度为
B.被测汽车速度为
C.被测汽车第一次反射超声波脉冲时，离测速仪的距离为204m
D.被测汽车二次反射超声波脉冲的时间差为
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
9.有关瞬时速度、平均速度、平均速率，以下说法正确的是
A.瞬时速度是指物体在某一位置或某一时刻的速度
B.平均速度是物体在一段时间内位移与所用时间的比值
C.做变速运动的物体，平均速率就是平均速度的大小
D.物体做变速运动时，平均速度是指物体通过的路程与所用时间的比值
10.下列说法中正确的有
A.布朗运动是液体分子的运动，说明液体分子永不停息地做无规则热运动
B.水黾可以停在水面上是因为液体具有表面张力
C.气体的温度升高，并不是每个气体分子的动能都增大
D.单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少，气体的压强有可能增加
11.静止在匀强磁场中的原子核X发生衰变后变成新原子核已知核X的质量数为A，电
荷数为Z，核X、核Y和粒子的质量分别为、和，粒子在磁场中运动的半径为则
A.衰变方程可表示为
B.核Y的结合能为
C.核Y在磁场中运动的半径为
D.核Y的动能为
12.在如图所示的光电管的实验中电源正负极可以对调，用同一光电管得到了三条可见光
的光电流与电压之间的关系曲线图二中的甲光、乙光、丙光下列说法中正确的有
A.同一光电管对不同颜色的单色光有各自不同的极限频率
B.只要电流表中有电流通过，光电管中就发生了光电效应
C.图一中电流表G的电流方向可以是a流向b、也可以是b流向a
D.图二中如果乙光是黄光，则丙光可能是紫光
三、填空题（本大题共1小题，共9.0分）
13.在探究小车速度随时间变化的规律实验中，
在下列给出的器材中，本节实验中所需的器材有______
电磁打点计时器天平低压交流电源低压直流电源细绳和纸带钩码和小车秒表一端有滑轮的长木板刻度尺
A.
据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是______
A.时间间隔位移加速度平均速度
使用打点计时器，在如下基本步骤中，正确的排列顺序为______
A.纸带穿过限位孔安装到小车上，小车系上细绳跨过定滑轮，细绳挂上钩码
B.把打点计时器固定在长木板上
C.放开小车让小车带着纸带运动
D.接通交流电源，进行打点
E.关闭电源，取下纸带
如图是某同学在做实验中获得的一条纸带。

A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出。

从图中读出A、B两点间距为______cm；C点对应的速度是______；小车加速度大小是______．
四、实验题（本大题共1小题，共4.0分）
14.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，某同学的操作步骤如下：
I.取一定量的酒精和油酸，配制成一定浓度的油酸酒精溶液；
用注射器将配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积；
Ⅲ在浅盘内盛一定量的水，在水面上先撒上痱子粉，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；
Ⅳ在浅盘上覆盖玻璃板，_____，用透明方格纸测量油膜的面积。

请将步骤Ⅳ补充完整：______。

实验中，用体积为a的纯油酸配制成体积为b的油酸酒精溶液，现已测得一滴油酸酒精溶液的体积为c，将滴油酸酒精溶液滴入盛有水的器皿中，油膜充分展开后的面积为S，则估算油酸分子的直径为______。

若实验中测得的油酸分子直径偏小，则其原因可能是______。

填选项前的字母
A.油酸未完全展开
B.计算油膜的面积时，将不完整的方格作为完整方格处理
C.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
五、计算题（本大题共3小题，共30.0分）
15.如图所示，用频率不同的光照射某种金属产生光电效
应，以测量的遏止电压为纵轴，入射光频率v为横
轴建立平面直角坐标系已知电子电荷量
C.请结合该图象，求：
该金属的截止频率
普朗克常量h
16.两个动能均为的氘核对心正碰，聚变后生成氦3，同时放出一个中子。

已知氘
核的质量为，氦3的质量为，中子的质量为
假设碰前的动能和聚变中释放出的核能都转变成了氦3和中子的动能。

求：
写出上述核反应方程；
核反应中释放的核能单位用MeV，保留三位有效数字；
核反应中产生的氦3的动能单位用。

17.近几年国庆大假期间，国家取消了7座及其以下的小车的收费公路的过路费，给自驾带
来了很大的实惠，但车辆的增多也给交通道路的畅通增加了很大的压力，因此国家规定了免费车辆在通过收费站时在专用车道上可以不停车拿卡或交卡而直接减速通过。

假设
收费站的前、后都是平直大道，大假期间过站的车速要求不超过，事先小汽车未减速的车速均为，制动后小汽车的加速度的大小为
试问：
大假期间，驾驶员应在距收费站至少多远处开始制动
假设车过站后驾驶员立即使车以的加速度加速至原来的速度，则从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中，汽车运动的时间至少是多少
在问题中，车因减速和加速过站而耽误的时间至少为多少
六、综合题（本大题共1小题，共9.0分）
18.如图所示，一个内壁光滑、导热性能良好的汽缸放在水平桌面上开口
向上。

质量与厚度均不计、导热性能良好的活塞横截面积为
，与汽缸底部之间封闭了一定质量的理想气体，此时活塞与汽缸底部之间的距离。

汽缸所处环境的温度为300K，
大气压强，取现将质量为的物块放在活塞中央位置上，活塞下移，求稳定后
气体的压强
活塞与汽缸底部之间的距离
再缓慢加热气体使活塞回到原位置，此过程中气体吸收了20J热量，其内能增加量
答案和解析
1.答案：A
解：A、布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，故A错误；
B、布朗运动反映的是液体分子的无规则运动，故B正确；
C、布朗运动与悬浮颗粒的大小有关，颗粒越大，布朗运动越不明显；颗粒越小，布朗运动越明显，故C正确；
D、分子的运动是永不停息的，当物体温度达到时，物体分子的热运动不会停止，故D 正确。

本题选错误的，
故选：A。

布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的；布朗运动与悬浮颗粒的大小和液体的温度有关。

本题重点掌握布朗运动的现象和实质以及分子动理论的基本内容，知道布朗运动的相关因素是悬浮颗粒大小和液体温度。

2.答案：D
解：A、AB的延长线过原点，由理想气体状态方程为常量，分析可知，气体由A
到B的过程中压强不变，体积增大，气体对外做功，温度升高，气体的内能增加，故A错误；
B、与状态A相比，状态C温度不变，则分子的平均动能不变，体积增大，气体的密集程度减小，所以单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数减小，故B错误；
C、从状态B变化到状态C的过程中，气体体积不变，则气体密度不变，故C错误；
D、气体从状态A变化到状态B发生的是等压变化，根据盖吕萨克定律有，代入数
据解得，故D正确．
故选：D。

从状态A变化到状态B的过程中，根据气体体积的变化分析做功情况，根据温度变化分析内能的变化情况；与状态A相比，状态C温度不变，则分子的平均动能不变，体积增大，分析压强的变化，判断单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数变化情况；根据盖吕萨克定律求气体在状态B时的温度。

解决本题的关键要掌握理想气体状态方程为常量，分析气体的状态作何种变化，并能根据盖吕萨克定律求气体在状态B时的温度。

3.答案：B
解：A、发现欧姆表读数变大时，热敏电阻变大，说明热敏电阻的温度降低，则气体内能减小，而气缸内封闭气体的压强等于大气压与活塞重力产生的压强之和，保持不变，故A错误，B正确；
C、若拉动活塞使气缸内气体体积增大，气体对外做功，则温度降低，电阻变大，所以欧姆表示数将变大，故C错误；
D、气体分子间的距离已经超过分子间作用力所研究的范围，所以不能说明分子间有引力，是气体的压强的原因，故D错误。

故选：B。

本题要知道温度是分子平均动能变化的标志．根据气体状态方程和已知的变化量去判断其它的物理量．
本题综合了热学与电学相关知识，要求掌握闭合电路欧姆定律及气体的内能只与温度有关，温度越高，则气体的内能越大．
4.答案：B
解：A、普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论，故A错误；
B、爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说，得到了光电效应方程，故B正确；
C、卢瑟福通过对粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，故C错误；
D、贝克勒尔通过对天然放射性的研究，揭示了原子核有复杂的结构，但并没有发现质子和中子，故D错误。

故选：B。

根据物理学史和常识解答，记住相关物理学家的物理学贡献即可。

本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，要重视物理学史的积累。

5.答案：C
解：质子是卢瑟福通过实验发现的，中子是查德威克通过实验发现的，故A错误；
B.原子核发生衰变，实质是原子核中的中子转化为质子和电子，不会多出一个中子，所以发生一次衰变会少一个中子，故B错误；
C.根据裂变的定义知，俘获一个中子会发生裂变现象，故C正确；
D.俘获一个粒子的核反应方程是，所以产生的同时会放出一个质子，故D错误。

故选：C。

卢瑟福发现质子，慢中子轰击铀核发生的是核裂变反应，衰变实质是原子核内的中子转化为质子和电子；根据质量数和电荷量守恒书写核反应方程进行分析。

本题考查了物理学史、核裂变、原子核的衰变、人工转变等，知识点多，难度小，关键是记住基础知识。

6.答案：B
解：A、根据玻尔理论的假设可知，处于基态的原子最稳定，故A错误；
B、能量为的光子，若能被该基态氦离子吸收，吸收后氦离子的能量：
，等于其第3能级的能量，所以能量为的光子，能被该基态氦离子吸收而跃迁到第3能级．故B正确；
C、一个该基态氦离子吸收能量为的光子后，能量为：，能跃迁到第4能级，一个第4能级的电子向低能级跃迁时，最多能辐射3种频率的光子．故C错误；
D、该基态氦离子吸收一个光子后，核外电子的半径增大，根据库仑力提供向心力得：
，可知半径增大，核外电子的动能减小．故D错误．
故选：B
类氢结构的氦离子可以使用玻尔理论来解答：处于基态的原子最稳定；原子从一个能量状态向另一个能量状态跃迁时要吸收或放出一定频率的光子，光子的能量等于两个状态的能级差，即结合库仑力提供向心力分析核外电子动能的变化．
该题中的类氢结构的氦离子在发生跃迁时，其变化的规律与氢原子的情况是相似的，将玻尔理论的知识迁移过来即可正确解答．
7.答案：C
解：A、若，物体的速度不变，则物体作匀速直线运动．故A错误；
B、C，，物体作加速直线运动，通过任意相等位移的所用时间逐渐减小，由加速度知，加速度增大．故B错误，C正确；
D、若，物体作减速直线运动，通过任意相等位移的所用时间逐渐增大，由加速度知，加速度减小，物体作加速度逐渐变小的减速直线运动．故D错误．
故选：C．
若，物体的速度不变，则知物体作匀速直线运动．若，物体作加速直线运动，通过任意相等位移的时间减小，加速度增大．相反，若，物体作加速度逐渐变小的减速直线运动．
本题关键要抓住匀变速运动的特点：加速度不变，由加速度的定义分析其变化，要注意是相等位移内速度的变化不是相等时间．
8.答案：A
解：ABC、第一次车离测速仪中车的距离为：
第二次车离测速仪的距离为：
则车的速度为：，故A正确，BC错误；
D、被测汽车二次反射超声波脉冲的时间差为：，故D错误；
故选：A。

求汽车的速度必须知道行驶的距离和相应的时间：
测速仪第一次发出超声波时，经过了到达了汽车处，而信号从汽车处返回测速仪，也行驶了的时间；
在第二次发出的信号，在与汽车相遇返回到测速仪时，超声波行驶了；
这两次汽车与测速仪的距离差就是汽车行驶的距离，再找出行驶这段时间所用的时间汽车运动的时间为从第一次与超声波相遇开始，到第二次与超声波相遇结束。

求出这个时间，就是汽车运动的时间，利用速度公式即可得解。

本题考查了学生对速度公式的应用，如何确定汽车运动的时间，是此题的难点。

两次信号的时间间隔虽然是秒，但汽车在接收到两次信号时其通过的路程所对应的时间不是秒。

要从起第一次接收到超声波的信号开始计时，到第二次接收到超声波的信号结束，由此来确定其运动时间。

通过的路程与通过这段路程所用的时间对应上是解决此题关键。

9.答案：AB
【分析】
本题考查了瞬时速度、平均速度、平均速率的概念。

平均速度是位移与时间的比值，平均速率是路程与时间的比值；瞬时速度表示某一时刻或某一位置的速度，瞬时速度的大小为瞬时速率。

解决本题的关键是理解平均速度和平均速率的概念，知道平均速度的大小不表示平均速率。

【解答】
A.瞬时速度表示某一时刻或某一位置的速度，故A正确；
B.平均速度是物体在一段时间内的位移与所用时间的比值，故B正确；
C.平均速率为路程与时间的比值，平均速度为位移与时间的比值，因做变速运动的物体位移大小不一定与路程相等，平均速率不是平均速度的大小，故C错误；
D.平均速度是位移与时间的比值，故D错误。

故选AB。

10.答案：BCD
解：
A.布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，“说明液体分子永不停息地做无规则热运动，选项A错误；
B.水黾可以停在水面上是因为液体具有表面张力，选项B正确；
C.气体的温度升高，分子平均动能变大，但并不是每个气体分子的动能都增大，选项C正确；
D.单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少，若气体温度升高，气体分子对器壁的碰撞力变大，则气体的压强有可能增加，选项D正确。

故选：BCD。

布朗运动是固体颗粒的运动。

温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子平均动能增加，但不是每个分子的动能都增加。

气体压强是单位面积上所受的压力，分子碰撞器壁的次数减小，但分子碰撞器壁的力变大，气体压强可能增加。

对布朗运动、液体表面张力、温度是分子平均动能的标志、气体压强的微观解释的考察11.答案：AC
【分析】
粒子的符号是，先根据电荷数守恒和质量数守恒书写出核衰变反应方程，衰变过程遵守动量守恒和能量守恒；由磁场中圆周运动半径公式和周期公式，分析半径
和周期关系；根据能量守恒和动量守恒求解核衰变反应中释放出的核能；
核反应遵守的基本规律有动量守恒和能量守恒，书写核反应方程式要遵循电荷数守恒和质量数守恒；结合磁场的知识即可分析。

【解答】
解：根据电荷数守恒和质量数守恒，核衰变反应方程为，故A正确；B.该过程中亏损的质量为，所以释放的核能为，由于原子核也有一定的结合能，则核Y的结合能一定大于，故B错误；
C.在衰变过程中遵守动量守恒，根据动量守恒定律得，则，根据半径公式，又动量，对于粒子，对于Y核，联立可得，
故C正确；
D.由动能与动量的关系，得原子核Y与粒子的动能之比为，由题，原子核
X衰变时释放的核能全部转化为动能，则有释放的核能为
，联立可得，故D错误；
故选AC。

12.答案：BD
【分析】
光电管的极限频率由光电管本身决定，与入射光的颜色无关；根据电子的流动方向确定光电流的方向；通过遏止电压的大小比较光电子最大初动能，结合光电效应方程比较入射光的频率．
解决本题的关键掌握光电效应方程，会根据遏止电压的大小比较光子频率，知道同一种色光，遏止电压相等，光强不同，饱和电流不同．
【解答】
A、光电管的极限频率由光电管本身决定，与入射光的颜色无关，故A错误．
B、只要电流表中有电流通过，可知有光电子逸出，即光电管发生光电效应，故B正确．
C、光电子从光电管的右端逸出，流过电流表G的电流方向为a到b，故C错误．
D、丙光照射光电管，遏止电压较大，即光电子的最大初动能较大，根据光电效应方程
知，丙光的频率较大，如果乙光是黄光，则丙光可能是紫光，故D正确．
故选：BD．
13.答案：DABBADCE
解：在本实验中，不需要测量小车或砝码的质量，因此不需要天平，打点计时器使用的是交流电源，因此不需要直流电源，同时打点计时器记录了小车运动时间，因此不需要秒表；即为，
故选：D。

、打点计时器所用交流电频率为50Hz时，每隔打一个点，所以时间间隔已知，不需计算，故A正确；
B、纸带上打出的点之间的距离可以用刻度尺直接量出，不需计算，故B正确；
C、运动物体的加速度可以利用逐差法或者速度时间图象得出，需要计算，故C错误；
D、平均速度的求解需要运用物理公式：计算得到，故D错误。

故选：AB。

实验步骤要遵循先安装器材后进行实验的原则进行，注意实验中为了使打点稳定后再进行实验，同时为了提高纸带的利用率，尽量将纸带上打满点，要先接通电源后释放纸带。

要符合事物发展规律，故正确的操作步骤为：BADCE。

已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上相邻两点的时间间隔为；
由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，A、B两点间的距离；由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔，由于做匀变速直线运动的物体在某段时间内平均速度就等于在该段时间内的中间时刻瞬时速度，
故；
根据可得物体的加速度为：
故答案为：；；；，，
本题根据实验目的，明确实验步骤和所要测量的物理量，即可知道实验所需要的实验器材；
打点计时器所用交流电频率为50Hz时，每隔打一个点，所以时间间隔已知，纸带上打出的点之间的距离可以用刻度尺直接量出；
在具体进行实验操作时，一般本着先安装器材、再进行实验、最后实验完毕整理器材的步骤进行的，因此熟练打点计时器的应用步骤，即可正确解答；
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C 点时小车的瞬时速度大小，再根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小。

本题比较简单，考查了基本仪器的使用和基础实验的操作细节，对于基础知识，平时训练不可忽略，要在练习中不断加强。

要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。

对于基本实验仪器，要会正确使用，了解其工作原理。

对于实验装置和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做。

14.答案：描出油膜的形状 B
解：在浅盘上覆盖玻璃板，描出油膜的形状，用透明方格纸测量油膜的面积；
纯油酸体积为：，油膜面积为S，油酸分子直径为：；
、油酸未完全展开，则油膜的面积偏小，造成分子直径的测量值偏大，故A错误；B、计算油膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理，则油膜的面积偏大，造成分子直径的测量值偏小，故B正确；
C、错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，V偏大，造成分子直径的。