高三试卷物理 -黑龙江省牡丹江市第三高级中学2024届高三上学期摸底考试物理试卷及参考答案

2023--2024学年度第一学期开学考试
高三物理试卷
考试时间：75分钟分值：100分
一、单项选择题（共8题，每题的四个选项中只有一个选项正确。

每小题3分共24分）1．下列有关光学现象说法正确的是（）
A．甲中荷叶上的露珠显得特别“明亮”是由于水珠将光线会聚而形成的
B．乙中看到的全息照片利用的是光的全反射原理而制成的
C．丙中用加有偏振滤光片的相机拍照，可以拍摄清楚汽车内部的情景
D．丁中肥皂在阳光下呈现彩色条纹是光的衍射现象
2.如图所示，图中阴影部分ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，该种材料折射率n=53，AC为一半径为R的四分之一圆弧，D为圆弧面圆心，
ABCD构成正方形。

在D处有一红色点光源，在纸面内照射弧面AC，
若只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线，则以下说法正确是
()
A.光从该材料到空气的临界角为53°
B.该光学元件的BC边上有光射出的长度为14R
C.照射在AC边上的入射光，有弧长为445πR区域的光不能从AB、BC边直接射出
D.将点光源换成紫光，则AB边上有光射出的长度增大
3.图1用单色光照射透明标准板，来检查b的上表面的平直情况，观察到的现象如图2所示，则以下说法正确的是()
A.图2的图样是由于光从a的上表面和b的下表面反射后干涉的结果
B.图2的图样是由于光从a的上表面和b的上表面反射后干涉的结果
C.图2的图样说明b的上表面某处向上凸起
D.图2的图样说明b的上表面某处向下凹陷
4.关于物体的内能,下列说法正确的是()
A.水的内能比冰的内能大
B.物体所处的位置越高,分子势能越大
C.一定质量的0℃的水结成0℃冰,内能一定减少
D.相同质量的两个同种物体,运动物体的内能一定大于静止物体的内能
5.如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示。

F>0表示斥力,F<0表示引力,A、B、C、D为x 轴上四个特定的位置,现把乙分子从A处由静止释放,下列选项中的图像分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系,其中大致正确的是()
6.如图四幅图涉及到的物理知识中，说法正确的是（）
A．图甲中，温度T＞T2
B．图乙中，分子间引力随分子间距的增大而减小，斥力随分子间距的增大而增大C．图丙中，在液体表面层，分子间距离较大，分子间作用力表现为引力，因此产生表面张力
D．图丁中，A为非晶体
7.如图，长为h的水银柱将上端封闭的玻璃管内气体分割成两部分，A处管内外水银面相平。

将玻璃管缓慢向上提升H高度（管下端未离开水银面），上下两部分
气体的压强发生变化分别为Δp1和Δp2，体积变化分别为ΔV1和ΔV2。

已知水银
密度为ρ，玻璃管截面积为S，则()
A.ΔV2一定等于ΔV1
B.Δp2一定等于Δp1
C.Δp2与Δp1之差为ρgh
D.ΔV2与ΔV1之和为HS
8.图中绘出了一定质量的理想气体的压强P与摄氏温度t的
关系图象．若气体在1、2、3状态时的体积分别为V1、V2、V3，
由图象可知（）
A.V3>V2>V1
B.V3>V1=V2
C.V3<V1=V2
D.V3<V2<V1
二、多项选择题：（本题共4题,每题4分,共16分。

在每小题的四个选项中，有两个或多个选项正确，选全的得4分，选不全的得2分，有错选的不得分。

）
9.如图所示，两种单色光组成的复色光照射到三棱镜上，从另一边
射出，则下列说法中正确的是()
A.a光的波长小于b光的波长
B.这种材料对a光的折射率大于对b光的折射率
C.若用同一装置观察双缝干涉图样，a光的条纹间距大于b光的条纹间距
D.若从同一介质射向空气发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角
10.关于扩散现象和布朗运动，下列说法正确的是()
A.扩散现象和布朗运动都是分子的无规则运动
B.扩散现象和布朗运动没有本质的区别
C.扩散现象宏观上可以停止，但微观上分子无规则运动依然存在
D.扩散现象和布朗运动都与温度有关
11.氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。

下列说法正确的是()
A.图中两条曲线下面积相等
B.图中虚线对应氧气分子平均动能较小的情形
C.图中实线对应氧气分子在100℃时的情形
D.与0℃时相比,100℃时氧气分子速率出现在0~400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大
12.如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。

其中，A，B和C，D为等温过程，B，C为等压过程，D，A为等容过程，则在该循环过程中，下列说法正确的是()
A.A到B的过程中，气体体积变小
B.B到C的过程中，气体分子的平均动能增大
C.C到D的过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多
D.D到A的过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化
三、实验题：（共3小题，每空3分，共33分）
13.如图所示，在利用双缝干涉测量光的波长的实验中，需要从游标卡尺上读出某条亮纹的位置，图中所示的读数是______mm；若缝与缝间相距d，双缝到屏间的距离为L，相邻两个亮条纹中心的距离为Δx，则光的波长表示为λ=______(字母表达式)；某同学在两个亮条纹之间测量，测出以下结果，其他数据为：d=0.20mm，L=700mm，测量Δx 的情况如图所示，由此可计算出该光的波长为：λ=______m。

14.(1)在用油膜法估测分子大小的实验中,用移液管量取0.25mL油酸,倒入标注250
mL的容量瓶中,再加入酒精后得到250mL的溶液。

然后用滴管吸取这种溶液,向小量
筒中滴入100滴溶液,溶液的液面达到量筒中1mL的刻度,再用滴管取配好的油酸溶液,
向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液,在液面上形成油酸薄膜,待油膜稳定后,放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜,如图甲所示。

坐标格的每个小正方形大小为2 cm×2cm。

由图甲可以估算出油膜的面积是cm2,由此估算出油酸分子的直径是m(保留1位有效数字)。

(2)图乙是用扫描隧道显微镜拍下的一个“原子围栏”的照片。

这个原子围栏是由48个铁原子在铜的表面排列成直径为1.4×10-8m的圆周而组成的,由此可以估算出铁原子的直径约为m(π取3.14,结果保留1位有效数字)。

(3)做“用油膜法估测分子的大小”实验时,四个同学都有一个操作错误,哪一位同学导致最后所测分子直径偏大。

A.甲同学在配制油酸酒精溶液时,不小心把酒精倒多了一点,导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了
B.乙同学用注射器和量筒测得58滴油酸酒精溶液为1mL,不小心错记录为59滴
C.丙同学在计算完注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后,不小心拿错了一个注射器取溶液滴在水面上,这个拿错的注射器的针头比原来的粗
D.丁同学计算油膜面积时,把所有不足半格的油膜都算成了一格
15.唐诗《观荷叶露珠》中“靠微晓露成珠颗”中的荷叶和露水表现为______（填“不浸润”或“浸润”），小草、树叶上的小露珠常呈球形，主要是______的作用。

晶体在熔化过程中吸收的热量全部用来破坏空间点阵，分子势能______（填“增加”“减少”或“保持不变”），分子平均动能______（“增加”“减少”或“保持不变”），所以晶体有固定的熔点。

四、计算题：（共27分）
16.(9分)如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜，用于某种光学仪器中。

现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的大小为i(sini=0.75)。

求：
(1)光在棱镜中传播的速率；
(2)此束光线射出棱镜后的方向，写出推导过程并画出光路图(不考
虑返回到AB面上的光线)。

17.(8分)很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全。

轿车在发生一定强度的碰撞时，利用叠氮化钠(NaN3)爆炸产生气体(假设都是N2)充入气囊。

若氮气充入后安全气囊的容积V＝56L，囊中氮气密度ρ＝2.5kg/m3，已知氮气摩尔质量M＝0.028kg/mol，阿伏加德罗常数N A＝6×1023mol－1。

试估算：(结果均保留1位有效数字)
(1)囊中氮气分子的总个数N；
(2)囊中氮气分子间的平均距离。

18.(10分)如图，一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置，横截面积S=1.0×10−3m2、质量m=2kg、厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分理想气体，此时活塞与气缸底部之间的距离l=36cm，在活塞的右侧距离其d=14cm处有一对与气缸固定连接的卡环．气体的温度t=27℃，外界大气压强p0=1.0×105Pa。

现将气缸开口向上竖直放置（g取10m/s2）
(1)求此时活塞与气缸底部之间的距离h；
(2)如果将缸内气体加热到600K，求此时气体的压强p．
2023--2024学年度第一学期开学考试
高三物理试卷答案
一、单项选择题（共8题，每题的四个选项中只有一个选项正确。

每小题3分共24分) 1．C2.C 3.D 4.C 5.B 6.C7.B8.A
二、多项选择题：（本题共4题,每题4分,共16分。

在每小题的四个选项中，有两个或多个选项正确，选全的得4分，选不全的得2分，有错选的不得分。

）
9.AB10.CD11.ABC12.AB
三、实验题：（共3小题，每空3分，共33分）
13.11.4；Δx⋅d L；5.6×10−7
14.(1)2568×10-10(2)9×10-10(3)A
15.不浸润；液体表面张力；增加；保持不变
四、计算题：（共27分）
16.解：(1)光在棱镜中传播的速率v=c n=3×1081.5m/s=2×108m/s；(2)由题光在AB面上入射角的正弦sini=0.75，
由折射定律率n=sini sinr得，sinr=sini n=0.751.5=12，
得到AB面上的折射角r=30°
由几何关系得，BC面上的入射角θ=45°
全反射临界角C=arcsin1n=arcsin23<45°，则光在BC面上发生全反射，光线垂直于AC 面射出棱镜，光路如图所示。

17.答案(1)3×1024个(2)3×10－9m
解析(1)设氮气的物质的量为n，则n＝ρV M
氮气的分子总数N ＝ρV M
N A 代入数据得N ＝3×1024个。

(2)每个氮气分子所占的空间为V 0＝V N
设氮气分子间平均距离为a
则有V 0＝a 3，即a ＝3
V 0＝3V N 代入数据得a ＝3×10－9m 。

18.(1)气缸水平放置时，封闭气体的压强等于大气压强，当气缸竖直放置时，封闭气体的压强等于大气压强加活塞重力产生的压强，由于两种情况下气体的温度保持不变，根据等温变化求出此时气体的体积，根据气体的体积可以求出活塞与气缸底部之间的距离；
(2)气缸竖直放置后，加温到600K 时，如果活塞不能到达卡环，则气体压强仍为大气压强加活塞重力产生的压强，若活塞能到达卡环，则根据到达卡环后气体做等容变化，根据理想气体状态方程可以求出此时封闭气体的压强。

正确使用气体状态方程，并根据题目给出的条件求出气体状态参量，根据状态方程求解即可。

注意要判断气体是否可以到达卡环。

解：(1)气缸水平放置时：
封闭气体的压强p 1=p 0=1.0×105Pa ，温度T 1=300K ，体积V 1=lS 气缸竖直放置时：封闭气体的压强p 2=p 0+mg S =1.2×105Pa ，温度T 2=T 1=300K ，体积V 2=hS ，
由玻意耳定律得：p 1V 1=p 2V 2，则h =p 1V 1p 2S ，代入数据解得h =1.0×105×0.36×1.0×10−31.2×105×1.0×10−3m =0.3m ；
(2)温度升高，活塞刚达到卡环，气体做等压变化，此时：p 3=p 2,V 2=hS ，V 3=(l +d)S ，T 2=300K ，由V 2T 2=V 3T 3
，代入数据解得：T 3=500K ，气缸内气体温度继续升高，气体做等容变化：p 3=1.2×105Pa ，T 3=500K ，T 4=600K ，由查理定律得：p 3T 3=p
T 4，代入数据解得：p =1.44×105Pa 。