2023—2024学年第二学期高二年级第三次联考
物理试卷
试卷满分：100分 考试时间：75分钟
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1.如图两个实验中都体现的物理思想方法是( )
A.极限法
B.放大法
C.控制变量法
D.等效替代法
2.小钢球从某位置由静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到的照片如图所示。已知连续两次曝光的时间间隔，为求出小球经过B点的速度，需测量( )
A.照片中AC的距离
B.照片中球的直径及AC的距离
C.小钢球的实际直径、照片中AC的距离
D.小钢球的实际直径、照片中球的直径及AC的距离
3.某中学生身高1.7 m，在学校运动会上参加跳高比赛，采用背越式，身体横着越过2.10 m的横杆，获得了冠军，据此可估算出他起跳时竖直向上的速度约为( )
A.9 m/s B.7 m/s C.5 m/s D.3 m/s
4.如图甲所示为某一LC振荡电路，图乙i－t图像为LC振荡电路的电流随时间变化的关系图像．在t＝0时刻，回路中电容器的M板带正电，下列说法中正确的是( )
A．O～a阶段，电容器正在充电，电场能正在向磁场能转化
B．a～b阶段，电容器正在放电，磁场能正在向电场能转化
C．b～c阶段，电容器正在放电，回路中电流沿顺时针方向
D．c～d阶段，电容器正在充电，回路中电流沿逆时针方向
5.以下关于电磁场和电磁波的说法中正确的是( )
A.电场和磁场总是同时存在的，统称为电磁场
B.电磁波是机械波，传播需要介质
C.电磁波的传播速度是3×108 m/s
D.电磁波是一种物质，可在真空中传播
6.关于内能，下列说法正确的是( )
A．1克100 ℃的水的内能等于1克100 ℃的水蒸气的内能
B．质量、温度、体积都相等的物体的内能一定相等
C．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相等
D．一个木块被举高，组成该木块的所有分子的分子势能都增大
7.一定质量的理想气体经历一系列状态变化，其p－图像如图所示，变化顺序为a→b→c→d→a，图中ab线段延长线过坐标原点，cd线段与p轴垂直，da线段与 轴垂直．气体在此状态变化过程中( )
A．a→b过程，压强减小，温度不变，体积增大
B．b→c过程，压强增大，温度降低，体积减小
C．c→d过程，压强不变，温度升高，体积减小
D．d→a过程，压强减小，温度升高，体积不变
8.用如图所示的装置研究光电效应现象，当用光子能量为3.6 eV的光照射到光电管上时，电流表G有读数．移动变阻器的触头C，当电压表的示数大于或等于0.9 V时，电流表读数为0，则以下说法正确的是( )
A．光电子的初动能可能为0.8 eV
B．光电管阴极的逸出功为0.9 eV
C．开关S断开后，电流表G示数为0
D．改用能量为2 eV的光子照射，电流表G有电流，但电流较小
9.著名物理学家汤姆孙曾在实验中让电子束通过电场加速后，通过多晶薄膜得到了如图所示衍射图样，已知电子质量为m＝9.1×10－31 kg，加速后电子速度v＝5.0×106 m/s，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，则( )
A．该图样说明了电子具有粒子性
B．该实验中电子的德布罗意波长约为0.15 nm
C．加速电压越大，电子的物质波波长越大
D．使用电子束工作的电子显微镜中，加速电压越大，分辨本领越弱
10.氢原子的能级图如图所示，如果大量氢原子处于n＝3能级的激发态．则下列说法正确的是( )
A．这群氢原子最多能辐射出2种频率的光子
B．这群氢原子从n＝3能级跃迁到n＝1能级，辐射光子的波长最长
C．这群氢原子辐射光子的最小能量为12.09 eV
D．处于n＝3能级的氢原子至少需吸收1.51 eV能量的光子才能电离
11.原子核的比结合能曲线如图所示．根据该曲线，下列判断正确的是( )
He核的结合能约为14 MeV
Li核比He核更稳定
C．两个H核结合成He核时释放能量
D. U核的平均结合能比Kr核的大
二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题～第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案：的不能得分；有数值计算时，答案：中必须明确写出数值和单位。
12.（15分）某同学在实验室用油膜法测油酸分子直径．
(1)下列说法符合该实验科学依据的是________．（多选）
A．将油膜看成单分子油膜
B．不考虑各个油酸分子间的间隙
C．考虑各个油酸分子间的间隙
D．将油酸分子看成球形
(2)实验主要步骤如下：
①向体积V油＝6 mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总＝104 mL；
②用注射器吸取①中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n＝75滴时，测得其体积恰好是V0＝1 mL；一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为________ m3；
③先往浅盘里倒入2 cm深的水，然后将爽身粉均匀地撒在水面上；
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；
⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长为L＝1 cm.
(3)由图可知油膜面积为________ m2；计算出油酸分子直径为________ m．(以上结果均保留一位有效数字)
(4)若滴入75滴油酸酒精溶液的体积不足1 mL，则最终的测量结果将________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)．
13.（6分）如图所示，一质量不计的弹簧原长为10 cm，一端固定于质量m＝2 kg的物体上，另一端施一水平拉力F。已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，取g＝10 m/s2)
(1)当弹簧拉长至12 cm时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数为多大？
(2)若将弹簧拉长至11 cm，物体受到的摩擦力大小为多少？
(3)若将弹簧拉长至13 cm，物体受到的摩擦力大小为多少？
14.（8分）兴趣小组设计了一温度报警装置，原理图如图．一定质量的理想气体被一上表面涂有导电物质的轻活塞密封在导热汽缸内，活塞厚度不计，横截面积S＝100 cm2，开始时活塞距汽缸底部的高度为h＝0.3 m，周围环境温度为t0＝27 ℃，当环境温度上升，活塞上移Δh＝0.01 m时，活塞上表面与a、b两触点接触，报警器报警．不计一切摩擦，大气压强恒为p0＝1.0×105 Pa，求：
(1)该报警装置的报警温度为多少摄氏度；
(2)若上述过程气体吸收的热量为30 J，则此过程气体内能的增加量为多少．
15.（12分）花岗岩、砖砂、水泥等建筑材料是室内氡的最主要来源．人呼吸时，氡气会随气体进入肺脏，氡衰变放出的α射线像小“炸弹”一样轰击肺细胞，使肺细胞受损，从而引发肺癌、白血病等．一静止的氡核Rn发生一次α衰变生成新核钋(Po)，此过程动量守恒且释放的能量全部转化为α粒子和钋核的动能．已知m氡＝222.086 6 u，mα＝4.002 6 u，m钋＝218.076 6 u, 1 u相当于931 MeV的能量．(结果均保留3位有效数字)
(1)写出上述核反应方程；
(2)求上述核反应放出的能量ΔE；
(3)求α粒子的动能Ekα.
16.（15分）甲、乙两车从相距110 m的两地相向运动，它们的v－t图象如图所示，忽略车掉头所需时间。
(1)求0～4 s内，甲、乙两车各自的位移大小；
(2)通过计算说明两车是否相遇。如能相遇，则计算相遇点的位置；如不能相遇，则计算两车间的最小距离。
物理试卷参考答案：
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1. B 2.D 3.C 4.C 5.D 6.C 7.A 8.A 9.B 10.D 11.C
二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题～第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案：的不能得分；有数值计算时，答案：中必须明确写出数值和单位。
12.（每空3分，共15分）
答案： (1)ABD (2)②8×10－12（若写6×10－12 也得分） (3)1×10－2 8×10－10 (4)偏大
(1)将油膜看成单分子油膜，油膜是呈单分子分布的，单分子油膜的厚度等于分子的直径，A正确；不考虑各个油酸分子间的间隙，认为这些油酸分子是一个一个紧挨在一起的，分子之间没有间隙，B正确，C错误；将油酸分子看成球形，测出油酸的体积V和形成单分子油膜的面积S，单分子油膜的厚度d＝，可以认为厚度等于分子的直径，D正确．
(2)② 一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为V＝× mL＝8×10－6 mL＝8×10－12 m3.
(3)由题图可知油膜面积为S＝1×10－2 m2 （实际约1.28×10－2 m2）
油酸分子的直径为d＝＝ m＝8×10－10 m. （若算出6×10－12 也得分）
(4)若滴入75滴油酸酒精溶液的体积不足1 mL，则代入计算的纯油酸的体积偏大，可知测量结果偏大．
13.（6分）答案： (1) 200 N/m (2) 2 N (3)4 N
(1) 物体匀速运动时，k(x－x0)＝μmg，
则k＝＝ N/m＝200 N/m。 【2分】
(2) F1＝k(x1－x0)＝200×(0.11－0.10) N＝2 N，
最大静摩擦力可看做等于滑动摩擦力
fm＝0.2×2×10 N＝4 N。
物体没动，故所受静摩擦力f1＝F1＝2 N。 【2分】
(3) F2＝k(x2－x0)＝200×(0.13－0.10) N＝6 N，
物体将运动，此时所受到的滑动摩擦力为
f2＝μFN＝μmg＝0.2×2×10 N＝4 N。 【2分】
14.（8分）答案： (1)37 ℃ (2)20 J
(1)气体发生等压变化，由盖—吕萨克定律有＝， 【2分】
得＝，代入数据解得t2＝37 ℃. 【2分】
(2)气体等压膨胀对外做功，则W＝－p0·ΔV＝－p0(S·Δh)，
代入数据得W＝－10 J， 【1分】
由热力学第一定律得ΔU＝W＋Q， 【1分】
代入数据得ΔU＝－10 J＋30 J＝20 J. 【2分】
15.（12分）答案： (1)Rn→Po＋He (2)6.89 MeV (3)6.77 MeV
(1)根据质量数和电荷数守恒有
Rn→Po＋He 【2分】
(2)质量亏损
Δm＝222.086 6 u－4.002 6 u－218.076 6 u＝0.007 4 u， 【2分】
ΔE＝Δm×931 MeV，解得ΔE≈6.89 MeV 【2分】
(3)设α粒子、钋核的动能分别为Ekα、Ek钋，动量分别为pα、p钋，
由能量守恒定律得ΔE＝Ekα＋Ek钋 【2分】
由动量守恒定律得0＝pα ＋p钋，又Ek＝ 【2分】
故Ekα∶Ek钋＝218∶4
解得Ekα≈6.77 MeV. 【2分】
16.（15分）答案： (1)48 m 60 m (2)不相遇 1.76 m
(1)设乙开始运动的方向为正，由v－t图象可知，甲在0～5 s向负方向做匀减速运动，加速度大小a1＝4 m/s2
乙在0～3 s做匀加速运动，在3～4 s做匀减速运动，加速度大小分别为
a2＝10 m/s2和a2′＝30 m/s2
0～4 s内，甲的位移大小为x1＝v0t－a1t2＝48 m 【3分】
乙的位移大小为x2＝×4×30 m＝60 m 【3分】
(2)乙车在t＝4 s时掉头开始做初速度为零的匀加速运动，甲、乙两车此时相距
Δx＝110 m－x1－x2＝2 m， 【1分】
甲的速度大小为v1＝v0－a1t＝4 m/s
假设两车从t＝4 s时再经t1时间能够相遇
乙的位移大小x2′＝a2′t
甲的位移大小x1′＝v1t1－a1t
两车相遇应满足x2′＝x1′－Δx
联立并整理得17t－4t1＋2＝0， 【2分】
由判别式可知方程无解，
所以假设不成立，两车不能相遇。 【2分】
设从t＝4 s时再经t2时间两车速度相等，即两车相距最近，
有a2′t2＝v1－a1t2，可得t2＝ s 【2分】
即两车间最小距离
Δxmin＝a2′t＋Δx－(v1t2－a1t)＝1.76 m 【2分】
