于都县第二中学2024-2025学年高三上学期开学考试
物理试卷
一、单选题（共24分,每小题4分）
1．下列说法正确的是( )
A．电磁波必须依赖介质才能向远处传播； B．光由空气进入水中，频率不变，波长变短；
C．光的干涉、衍射、偏振现象表明光的粒子性；
D．介质折射率越大，光从介质射向真空时发生全反射的临界角越大．
2．关于传感器的下列说法正确的是
A．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号
B．电熨斗能自动控制温度主要利用了双金属片中两片金属的膨胀系数相同
C．霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量
D．半导体热敏电阻常用作温度传感器，温度升高，它的电阻值变大
3．关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动就是指在光学显微镜下直接观察到的液体分子的运动
B．两个相距很远的分子在外力作用下靠到最近过程中，它们的分子力先增大后减小
C．温度升高气体分子热运动加剧，在分子数密度相同情况下温度高的气体压强大
D．一定质量的100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子平均动能增加，但内能不变
4．电子眼系统通过路面下埋设的感应线来感知汽车的压力。感应线是一个压电薄膜传感器，压电薄膜在受压时两端产生电压，压力越大电压越大。压电薄膜与电容器C、电阻R组成图甲所示的回路，红灯亮时，如果汽车的前、后轮先后经过感应线，回路中产生两个脉冲电流，如图乙所示，即视为“闯红灯”，电子眼拍照。则红灯亮时（ ）
A．车轮停在感应线上后，电阻R上有恒定电流
B．车轮经过感应线的过程中，电容器先充电后放电
C．车轮经过感应线的过程中，电阻R上的电流一直增大
D．汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，不会被电子眼拍照
5．如图所示为某一线圈交流电的电流时间图像（前半周期为正弦波形的），则一周期内该电流的有效值为（ ）
A． B． C． D．
6．如图所示，用弹簧测力计拉着一支薄壁平底玻璃管将它开口向下插入汞槽中，由于管内有一部分空气，此时试管内汞面比管外汞面高．管内汞柱总长为，玻璃管重力为G，横截面积为S，大气压强为，管内气体压强为p．汞的密度为．此时弹簧测力计的示数等于（ ）．
A． B．
C． D．
二、多选题(共24分,每小题6分，漏选给3分)
7．图甲为一列简谐波在时刻的波形图，P是平衡位置为处的质点，Q是平衡位置为处的质点，图乙为质点Q的振动图像，则（ ）
A．在时，质点P的速度方向为y轴正方向
B．质点Q简谐运动的表达式为
C．从到，该波沿x轴负方向传播了
D．从到，质点P通过的路程为
8．如图所示，一定质量的理想气体从状态依次经过状态、后又回到状态其中为等温过程。下列说法正确的是（ ）
A．过程中，单位时间内、单位面积上与器壁碰撞的分子数增加
B．过程中，气体放出热量
C．过程中，气体分子的平均动能保持不变
D．过程中，气体吸收热量
9．在如图甲所示的LC振荡电路中，通过P点的电流随时间变化的图线如图乙所示，若把通过P点向右的电流规定为正值，则（ ）
A．0至0.5ms内，电容器C正在充电
B．0.5ms至1ms内，电容器上极板带正电
C．1ms至1.5ms内，Q点比P点电势高
D．1.5ms至2ms内，磁场能在减少
10．如图所示，同一竖直面内的正方形导线框a、b的边长均为l，电阻均为R，质量分别为2m和m。它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，在两导线框之间有一宽度为2l、磁感应强度大小为B、方向垂直竖直面的匀强磁场区域。开始时，线框b的上边与匀强磁场的下边界重合，线框a的下边到匀强磁场的上边界的距离为l。现将系统由静止释放，当线框b全部进入磁场时，a、b两个线框开始做匀速运动。不计摩擦和空气阻力，则下列说法错误的是（ ）
A．a、b两个线框匀速运动的速度大小为
B．线框a从下边进入磁场到上边离开磁场所用时间为
C．从开始运动到线框a全部进入磁场的过程中，线框a所产生的焦耳热为mgl
D．从开始运动到线框a全部进入磁场的过程中，两线框共克服安培力做功为2mgl
三、实验题(共14分，每空2分)
11．（6分）某实验小组用如图甲所示的装置做“用单摆测量重力加速度的大小”实验。
（1）在下面所给的器材中，选用 较好。（填写器材前的字母）
A．长左右的细线 B．长左右的细线
C．直径的铅球 D．直径的铝球
E．停表 F．时钟
G．最小刻度是厘米的直尺 H．最小刻度是毫米的直尺
（2）实验中所得到的关系图像如图乙所示，其中为单摆的周期，为单摆的摆长，由图像求得重力加速度g= m/s2（π取3.14，结果保留三位有效数字）。
（3）实验结束后，某同学发现他测得的重力加速度的值偏小，其原因可能是 。
A．单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了
B．把次摆动的时间误记为次摆动的时间 C．以摆线长作为摆长来计算
D．以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算
12．（8分）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，已知每2000mL油酸酒精溶液中含有纯油酸1mL，用注射器测得每100滴这样的溶液为1mL，把一滴这样的溶液滴入撒有痱子粉的盛水浅盘里，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油酸膜轮廓，如图所示。
（1）图中正方形小方格的边长为0.6cm，则油酸膜的面积为 cm2，油酸分子直径大小d= m（此处保留一位有效数字）。
（2）实验中采用油酸的酒精溶液，而不直接用油酸，其目的是 。
（3）某同学在实验中，计算出的分子直径偏小，可能是由于 。
A．油酸分子未完全散开
B．油酸酒精溶液浓度低于实际浓度
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数多计了几滴
四、解答题（38分）
13．（10分）如图所示，半径为R、折射率的半圆形玻璃砖竖直放置在光屏MN的正上方，玻璃砖AB边与MN平行且距离为h。一束单色光在玻璃砖平面内垂直AB射向圆心O，光线穿过玻璃砖后射到光屏上，光点落在O′点。已知光屏足够大，真空中的光速为c，且空气中光速也可近似为c，求：
（1）若玻璃砖不动，单色光绕圆心O在玻璃砖平面内顺时针转过30°，折射光线在光屏上的光点与O′点的距离；
（2）若入射光线保持竖直向下不变，玻璃砖绕圆心O顺时针转动，单色光从射入玻璃砖后再折射到光屏上的最长时间。
14．（12分）如图所示，高为的导热性能良好的汽缸开口向上放置在水平地面上，汽缸中间和缸口均有卡环，质量为的活塞在缸内封闭了一定质量的气体，活塞的横截面积为，活塞与汽缸内壁无摩擦且汽缸不漏气，开始时，活塞对中间卡环的压力大小为，活塞离缸底的高度为，大气压强为，环境的热力学温度为，重力加速度大小为，不计卡环、活塞及汽缸的厚度。
（1）若保持汽缸静止，缓慢升高环境温度，直到活塞距离汽缸底部的高度为，求此时环境的热力学温度。
（2）已知在第（1）问的过程中汽缸内气体内能变化为，求在此过程中气体吸收的热量。
15．（16分）如图甲所示,以O为原点建立Oxy平面直角坐标系.两平行极板P、Q垂直于y轴且关于J轴对称放置,极板长度和极板间距均为l,第一、四象限有方向垂直于Oxy平面向里的匀强磁场.紧靠极板左侧的粒子源沿J轴向右连续发射带电粒子,已知粒子的质量为m、电荷量为+q、速度为v0、重力忽略不计.两板间加上如图乙所示的扫描电压(不考虑极板边缘的影响)时,带电粒子恰能全部射入磁场.每个粒子穿过平行板的时间极短,穿越过程可认为板间电压不变;不考虑粒子间的相互作用.
(1)求扫描电压的峰值U0的大小.
(2)已知射入磁场的粒子恰好全部不再返回板间,匀强磁场的磁感应强度B应为多少 所有带电粒子中,从粒子源发射到离开磁场的最短时间是多少
于都二中高三上学期开学考物理试卷参考答案
1．B
2．C
3．C
4．B
5．A
【详解】根据有效值的概念可知
解得，故选A。
6．B【详解】由于试管上端封闭，对h2高的汞柱下端受力分析得
对玻璃管有：
联立解得：，故选B。
7．AC【详解】A．由振动图象知，t=0.10s时，Q处于平衡位置向下振动，根据上下坡法知，波沿x轴负方向传播，当t=0.25s时，即在t=0.10s开始经过，质点P在平衡位置以下向上振动，即速度方向沿y轴正方向，故A正确；
B．由图可知
则质点Q简谐运动的表达式为，故B错误；
C．由图可知，波速为
则从到，该波沿x轴负方向传播了，故C正确；
D．由于P点不是在波峰或波谷，或平衡位置，经过0.15s，即经过个周期，质点经历的路程不等于3A，即30cm，故D错误。故选AC。
8．BC【详解】A．过程中，压强不变，体积变大，分子数密度减小，温度升高，分子平均速率变大，则单位时间内、单位面积上与器壁碰撞的分子数减小，A错误；
B．过程中，气体体积不变
温度降低内能减小
根据可知
故气体放出热量，B正确；
C．过程中，气体温度不变，则分子的平均动能保持不变，C正确；
D．过程中，气体温度不变，内能不变，即
气体体积减小，外界对气体做功，即
则根据可知
故气体放出热量，D错误。故选BC。
9．CD【详解】A．由题图乙知，0至0.5ms内，i在增大，电容器正在放电，A错误；
B．0.5ms至1ms内，电流在减小，为充电过程，电容器上极板带负电，B错误；
C．1ms至1.5ms内，为放电过程，电容器下极板带正电，电势较高，则Q点比P点电势高，C正确；
D．1.5ms至2ms内，为充电过程，磁场能在减少，D正确。故选CD。
10．BD【详解】A．设两线框匀速运动的速度为v，此时轻绳上的张力大小为T，且，则对a有
又、，解得
故A正确，不符合题意；
B．线框a从下边进入磁场后，线框a通过磁场时以速度v匀速运动，则线框a从下边进入磁场到上边离开磁场所用时间
故B错误，符合题意；
C．从开始运动到线框a全部进入磁场的过程中，线框a只在其匀速进入磁场的过程中产生焦耳热，设为Q，由功能关系有
得
故C正确，不符合题意；
D．设两线框从开始运动至a全部进入磁场的过程中，两线框共克服安培力做的功为W，此过程中左、右两线框分别向上、向下运动2l的距离。对这一过程，由能量守恒定律
得,故D错误，符合题意。故选BD。
11． ACEH 9.86 AC/CA
12． 38.16 油膜尽可能散开形成单分子层 BD
13．（1）CO′ = h；（5分） （2）（5分）
【详解】（1）如图
单色光转过，根据折射定律有
解得α = 45°
记此时光点位置为C，由于OO′ = h，由几何关系知CO′ = h。
（2）由临界条件可知，当玻璃砖转过时，折射光线沿着玻璃砖边沿射向光屏，用时最长光点为D点
光点D到的距离，
其中光速
光在玻璃砖中传播时间
从玻璃砖射出后到D点传播时间
则单色光从射入玻璃砖后再折射到光屏上的最长时间
14．（1）472.5K；（6分） （2） （6分）
【详解】（1）未升高温度时，对活塞受力分析，可得
即汽缸内气体压强等于大气压强，有
缓慢升高环境温度，直到活塞距离汽缸底部的高度为时，由平衡条件有
由理想气体状态方程，可得
解得
（2）在第（1）问的过程中，气体的温度升高，则气体内能增加，开始气体做等容变化，气体对外界不做功，之后做等压膨胀变化，气体对外做功，大小为
由热力学第一定律有
解得
此过程中吸收的热量为。
15．（1）；（6分）（2）（5分）；（5分）
【详解】（1）所加扫描电压达到峰值时，粒子在电场中的偏转位移为，粒子
在电场中做类平抛运动，运动加速度为
时间为
在电场中的偏转位移
故所加扫描电压的峰值为
（2）设粒子从电场射出时的速度偏转角为θ，射入磁场时的速度为
粒子在磁场中做圆周运动时，洛伦兹力提供向心力
粒子在磁场中射入与射出点间的距离为
联立解得，即所有粒子在磁场中射入与射出点间距离相同
依题意，从下边缘射出电场的粒子在磁场中做圆周运动后刚好到达电场上边缘，
即，故匀强磁场的磁感应强度为
从电场上边缘射出的粒子整个过程运动时间最短，
粒子速度偏转角正切值
，故
粒子在电场中运动的时间为
粒子在磁场中运动的最短时间为
故带电粒子从发射到离开磁场的最短时间是
