新蔡县第一高级中学高三2024年8月份开学考试物理试题
本试题卷分为选择题和非选择题两部分。满分100分，时间75分钟。注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的姓名、准考证号与考生本人姓名、准考证号是否一致。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答案卡上对应题目的答案标号涂黑。如需要改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。非选择题用黑色墨水签字笔在答题卡上书写作答,在本试卷上作答,答案无效。
3.考试结束后，监考老师将答题卡收回。
第工卷(选择题,共46分)
一、选择题(本题共有10小题。在每小题给出的四个选项中,1-7题只有一个选项正确每小题4分;8-10题有多个选项正确,全部选对得6分,选对但选不全的得3分,选错或不答的得0分.)
1．关于气体热现象的微观解释，下列说法中正确的是（ ）
A．密闭在容器中的气体，在某一时刻向各个方向运动的气体分子数目一定相等
B．大量气体分子的速率有大有小，但是按“中间多，两头少”的规律分布
C．如果温度升高，气体分子在单位时间内对器壁的碰撞次数一定增多
D．一定质量的理想气体，温度不变，体积减小时，气体的内能一定增大
2．一定质量的理想气体从状态开始，经过、、、最后回到初始状态，各状态参量如图所示，则下列说法错误的是（ ）
A．状态的内能小于状态的内能
B．状态气体分子平均动能等于状态气体分子平均动能
C．过程气体对外做功小于过程外界对气体做功
D．气体从状态开始，经过、、、最后回到初始状态，气体在整个过程中从外界吸收的总热量可以用ABCD的面积来表示
3．1909年，英国物理学家卢瑟福和他的助手盖革、马斯登一起进行了著名的“α粒子散射实验”。如图所示，某同学描绘了几个α粒子穿过金箔前后的可能轨迹，下列叙述正确的是（ ）
A．卢瑟福早于贝克勒尔发现了α射线
B．通过卢瑟福的“α粒子散射实验”可以估算出原子核半径的数量级
C．轨迹d的大角度偏转不可能出现
D．轨迹b、c的大角度偏转可能出现
4．2021年3月23日，考古工作者对三星堆遗址新发现的6个“祭祀坑”的73份碳屑样本使用年代检测方法进行分析，初步判定其中4号坑最有可能属于商代晚期。发生的是β衰变，半衰期年。则下列说法正确的是（ ）
A．发生β衰变产生的新核是
B．释放的β射线，就是核外电子
C．10个原子核经过5730年一定有5个发生了衰变
D．随着全球变暖，生物体中的衰变会加快
5．如图是LC振荡电路和通过点Q的电流随时间变化的规律。若把流过点Q向右的电流规定为正方向，则下列说法正确的是（ ）
A．在内，电容器C在放电 B．在内，电容器C上极板带正电
C．在内，电场能正在转化为磁场能 D．在内，点Q的电势比点P的高
6．如图，真空区域有宽度为l、磁感应强度为B的匀强磁场，方向如图所示，、是磁场的边界。质量为m、电荷量为q的正电荷粒子（不计重力）沿着与夹角为60°的方向射入磁场中，刚好没能从边界射出磁场。下列说法正确的是（ ）
A．粒子射入磁场的速度大小为 B．粒子射入磁场的速度大小为
C．粒子在磁场中运动的时间为 D．粒子在磁场中运动的时间为
7．碳14具有放射性，会自发衰变成为氮．在医学上碳14常用来检测幽门螺杆菌，服用碳14标记的尿素后，感染者胃中的尿素酶可将尿素分解为氨和碳14标记的定时收集呼出的气体，通过分析呼气中碳14标记的的含量即可判断是否感染。下列说法正确的是（ ）
A．呼气试验主要利用碳14作为示踪原子的特点
B．通过高温高压可改变碳14的半衰期
C．强相互作用是引起碳14衰变的主要原因
D．经过两个半衰期，100个碳14有75个发生了衰变
8．如图所示的理想变压器，原、副线圈的匝数分别为8和5，且原线圈两端的输入电压U0不变，所接的电表均为理想交流电表，两个定值电阻的阻值均为R0，滑动变阻器的最大阻值为R0，两个端点分别是M、N，滑片为P，下列说法正确的是（ ）
A．滑片P由M向N移动的过程中，电压表的示数会逐渐减小
B．滑片P由M向N移动的过程中，电流表A1、A2的示数均逐渐增大
C．滑片P由M向N移动的过程中，流过滑动变阻器的电流会增大
D．当滑片P位于M点时，电源输出的功率为
9．为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统，天亮灯熄、天暗灯亮，如图甲所示，、为指示灯，为照明灯，电源提供的电压恒定。光控开关可采用光敏电阻和电磁铁来控制，如图乙所示，当线圈中的电流大于时，继电器的衔铁将被吸合。光敏电阻是阻值随光照强度增大而减小的元件，下列说法正确的是（ ）
A．照明灯L 灯亮时，L 会变暗
B．照明灯L 灯亮时，L 会变暗
C．AB应该接入光控开关的CE端
D．为了让天色更暗时，路灯才被点亮，变阻器R'的阻值应适当调小
10．下列说法正确的是（ ）
A．图甲中，曲线①对应的温度比曲线②低
B．图乙中，方解石的双折射现象说明方解石是非晶体
C．图丙中，戳破棉线左侧的肥皂膜，棉线会向右弯曲
D．图丁中，若用红色滤光片观察肥皂膜干涉条纹，会看到一片红色
第工工卷（非选择题，共54分）
三、实验题(本题共2小题，共16分）
11．测定金属的逸出功。
金属的逸出功是材料科学、电子工程等领域研究和应用的重要参数之一，对现代科技和生活产生着深远影响。
(1)用图（a）所示装置得到图（b），选择有效区域后得到图中的间距 ΔX，已知双缝间距为d，双缝到光强分布传感器的距离为D，则激光器中的单色光波长为 。
(2)分别用两束单色光a、b在图（c）中研究光电效应，得到光电流和电压的关系如图（d）所示。
①判断单色光a、b的光强 I和频率 ν的大小关系
A．频率 νa > νb，光强 Ia > Ib
B．频率 νa = νb，光强 Ia > Ib
C．频率 νa > νb，光强 Ia = Ib
②已知元电荷e，光电子的最大初动能为 。
(3)若第（2）题中的光束来自第（1）题中的激光器，则图（c）中金属板K的逸出功W= 。（已知普朗克常量为h，光速为c）
12．某实验小组用如图1所示的实验装置，探究一定质量的气体在温度不变时，其压强p和体积V的关系。推动注射器的活塞改变气体的体积V，利用压强传感器直接在计算机上获取对应的压强数据p。
(1)为测量气体体积，还需利用图2中游标卡尺的 （选填“甲”、“乙”或"丙”）测量大直径注射器内径；
(2)实验中下列说法正确的是___________；
A．推拉柱塞时应尽量缓慢
B．推拉柱塞时可手握注射器
C．若实验中软管脱落，可立即装上并继续本次实验
D．柱塞处涂抹润滑油可起到封闭气体，防止漏气的作用
(3)若要研究p、V之间的关系，使绘制的图像呈一条倾斜的直线，应选用 （选填“”或“”）作为坐标系；
(4)若环境温度保持不变，操作规范，分析数据时发现的乘积逐渐减小，产生该现象的主要原因是 ；
(5)某同学实验中操作不规范，得到了如图所示的图像，究其原因，是实验中气体温度发生了怎样的变化___________。
A．一直降低 B．先升高后降低 C．先降低后升高 D．一直升高
三、计算题(本题共3小题,共38分。解答时须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得分,有数值计算的题,答案中必须写明数值和单位。
13．如图所示，倾角为的光滑金属导轨MN和M'N'的上端接有一个单刀双掷开关K。开关接1时，导轨与匝数、横截面积的金属线圈相连，整个线圈置于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度以均匀增加。开关接2时，导轨与的电容器相连。在倾斜导轨距底端高为处放置一质量的金属杆，倾斜导轨下端与水平足够长的金属导轨NT、平滑连接。已知在区域内有垂直导轨平面向下的匀强磁场，在水平导轨区域内有水平向左的匀强磁场，，金属杆长、导轨间距均为。杆与水平导轨NT、间的动摩擦因数为，金属杆与导轨始终接触良好且金属杆与导轨MN、的电阻均可忽略不计。，求：
（1）线圈产生的感应电动势大小，端点1和M哪点的电势高；
（2）将开关K拨到1，若金属杆恰好静止，则线圈的电阻；
（3）接第（2）问，将开关K快速拨到2，则金属杆到时的速率v和电容器C的带电量q；
（4）接第（3）问，已知电容器放电时间极短，则金属杆在水平导轨上通过的距离x。
14．如图所示，实验室里有一LC振荡电路，其中的平行板电容器电容，其极板水平放置。电感L的直流电阻不计，自感系数为1mH。开始电键S处于断开状态，在两极板上带有一定电荷，一带负电的油滴恰好静止在两极板间，已知圆周率π和重力加速度g。求：
（1）该LC振荡电路的固有周期；
（2）闭合电键S，最短经过多长时间线圈中电流达到最大？此时油滴的加速度大小是多少（已知此时油滴还没有碰到极板，设油滴的运动不影响LC电路的振荡周期）？
15．2024年5月3日，嫦娥六号顺利发射，标志着我国朝“绕月一探月一登月”的宏伟计划又迈出了坚实的一步。假设在不久的将来，中国载人飞船在月球表面成功着陆。航天员身着出舱航天服，首先从太空舱进入到气闸舱，再关闭太空舱舱门，然后将气闸舱中的气体缓慢抽出，最后打开气闸舱门，航天员再从气闸舱出舱活动。已知气闸舱的容积为 舱中气体的初始压强为。为了给航天员一个适应过程，先将气闸舱的压强降至 ，航天员的体积不计。假设气闸舱的温度保持不变，在此过程中，求：
（1）抽出的气体在 压强下的体积；
（2）气闸舱内存留气体的质量与原气闸舱内气体质量之比。
参考答案：
1．B2．B3．B4．A5．B6．C7．A
8．CD9．BD10．AC
11．（1）由图（b）可知，双缝干涉相邻明条纹的间距为
根据
解得
（2）[1]由图（d）可知，单色光a、b的遏止电压相同，根据
可知二者频率相同，单色光a的饱和电流较大，所以单色光a的光强较大。
故选B。
[2]光电子的最大初动能为
（3）根据
联立解得
12．（1）为测量气体体积，还需利用图2中游标卡尺的甲（内测量爪）测量大直径注射器内径。
（2）AB．实验时为防止气体温度变化，推拉柱塞时应尽量缓慢，推拉柱塞时不可手握注射器。故A正确；B错误；
C．若实验中软管脱落，则封闭气体质量将发生变化，不能立即装上并继续本次实验。故C错误；
D．柱塞处涂抹润滑油可起到封闭气体，防止漏气的作用。故D正确。
故选AD。
（3）根据，可得
可知选用作为坐标系，绘制的图像呈一条倾斜的直线。
（4）根据
若环境温度保持不变，操作规范，分析数据时发现的乘积逐渐减小，产生该现象的主要原因是气体在漏气。
（5）根据
由图像可知之积先变大后变小，因此温度先升高后降低。
13．（1）由法拉第电磁感应定律可得
根据楞次定律可知，线圈中感应电流方向由端点1到端点M，由于线圈相当于电源，电源内部的电流由负极流向正极，所以M点的电势高。
（2）将开关K拨到1，若金属杆恰好静止，由平衡条件可得
又
联立解得线圈的电阻为
（3）将开关K快速拨到2，对金属杆受力分析，根据牛顿第二定律可得
金属杆与电容器构成闭合回路，电流为
联立可得
可知杆做匀加速运动，金属杆到时，根据匀变速直线运动规律有
可得，电容器C的带电量
根据
联立解得
（4）电容器放电时间极短，则金属杆从进入水平磁场到电容放电完毕的瞬间，根据动量定理可得
其中，，
解得电容放电完毕瞬间，金属杆的速度大小为
由于放电时间极短，可认为金属杆还没有来得及发生位移，所以电容放电完毕后，金属杆在水平导轨上做匀减速直线运动，根据动能定理可得
解得
14．（1）由公式
可得LC振荡电路的周期
（2）从S闭合时开始计时，至少经过，即，此时放电刚好结束，线圈中电流最大；
此时电容器电荷量为零，板间电场强度为0 ，则加速度大小
15．（1）以气闸舱内原有气体为研究对象，体积为 压强为 降压后气体的压强为 ，体积为V ，由玻意耳定律可得
设抽出的气体在 时的体积为 ，转换到压强为 压强下的体积的 ，由玻意耳定律可得
解得
（2）以气闸舱内原有气体为研究对象，压强为 体积为 抽气后气闸舱内存留气体的体积为
气闸舱内存留气体的质量与原气闸舱内气体质量 ， ，
解得
