2024-2025学年江苏省南京市物理高三上学期自测试卷及解答

2024-2025学年江苏省南京市物理高三上学期自测试卷及解答班级：________________学号：________________姓名：______________一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、关于元电荷的理解，下列说法正确的是()A.元电荷就是电子B.元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量C.元电荷就是质子D.物体所带的电荷量不是元电荷的整数倍

本题主要考察对元电荷的理解。元电荷是电荷量的最小单位，但它不是电荷，更不是质子或电子。所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍。A选项：元电荷不是电子，而是电荷量的最小单位，电子是带有负电的粒子。故A错误。B选项：元电荷是表示跟电子（或质子）所带电荷量数值相等的电荷量。这是元电荷的定义。故B正确。C选项：元电荷不是质子，质子是一种带有正电的粒子，其电荷量与元电荷相等，但两者不是同一概念。故C错误。D选项：根据电荷的量子化理论，任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍。故D错误。综上所述，正确答案是B。2、某同学利用多用电表测量电阻．完成“机械调零”以及“欧姆挡调零”步骤后，把待测电阻与电源断开，选择“×100”欧姆挡，按正确的操作步骤测量，发现指针偏转角度太小．为了较准确地进行测量，下列判断和操作中正确的是()A.这个电阻阻值很小B.应把选择开关旋到“×10”挡，再进行欧姆调零后测量C.应把选择开关旋到“×1k”挡，再进行欧姆调零后测量D.为了使测量值比较准确，应该用“×1k”挡直接测量，不需要重新进行欧姆调零

本题考查了欧姆表的使用方法及注意事项。A选项：欧姆表表盘左边密右边疏，零刻度线在最右边，测量时指针指在中间附近时，读数最准确，指针偏转角度太小，说明所选挡位太小，即这个电阻阻值很大，故A错误。B选项：为了较准确地进行测量，应换大挡，即把选择开关旋到“×1C选项：由B选项分析可知，应把选择开关旋到“×1D选项：换挡后要重新进行欧姆调零，然后再测电阻阻值，故D错误。综上，正确答案是C。3、关于点电荷，下列说法正确的是()A.点电荷就是体积很小的带电体B.体积很大的带电体一定不能看成点电荷C.点电荷是实际存在的D.点电荷是一种理想化的物理模型

本题主要考察对点电荷概念的理解。点电荷是一个理想化的物理模型，用于描述带电体在电场中的行为，而并非实际存在的物理实体。A选项：点电荷并非仅仅指体积很小的带电体。实际上，当带电体的形状、大小以及电荷分布对它们之间的相互作用力的影响可以忽略不计时，这个带电体就可以看作点电荷。因此，A选项错误。B选项：体积很大的带电体在一定条件下也可以看作点电荷。比如，当两个相距很远的带电球体，尽管它们的体积可能很大，但由于距离很远，它们之间的相互作用力主要取决于它们所带的电荷量，而与它们的形状、大小关系不大，因此这时可以将它们看作点电荷。所以，B选项错误。C选项：点电荷是一个理想化的物理模型，用于描述带电体在电场中的行为，而并非实际存在的物理实体。因此，C选项错误。D选项：点电荷正是一种理想化的物理模型，它忽略了带电体的形状、大小以及电荷分布等次要因素，只关注带电体的电荷量这一主要因素。因此，D选项正确。综上，正确答案是D。4、关于原子物理和核物理，下列说法正确的是()A.汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子和质子的存在B.卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型C.氘核和氚核聚变生成氦核时，质量数守恒，电荷数也守恒D.一个中子和一个质子结合成氘核时，会放出能量，且质量守恒答案：B；C解析：A.汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子的存在，但质子是卢瑟福通过原子核的人工转变实验发现的，故A错误；B.卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，即原子的正电荷和几乎全部质量都集中在原子核上，带负电的电子在核外绕核作圆周运动，故B正确；C.氘核和氚核聚变生成氦核时，根据核反应的特点可知，质量数与质子数都守恒，即电荷数也守恒，故C正确；D.一个中子和一个质子结合成氘核时，会放出能量，根据爱因斯坦质能方程可知，此过程中存在质量亏损，故D错误。5、关于原子核式结构模型，下列说法正确的是()A.卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子核式结构模型B.原子核式结构模型认为原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球内C.原子核式结构模型认为在球的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转D.原子核式结构模型认为带负电的电子在核外空间里绕着核旋转的轨道是不连续的答案：A；C；D解析：A.卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子核式结构模型，故A正确；B.原子核式结构模型认为原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核上，带负电的电子在核外绕核作圆周运动，故B错误；C.原子核式结构模型认为在球的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转，故C正确；D.原子核式结构模型认为带负电的电子在核外空间里绕着核旋转的轨道是不连续的，即电子只能在特定的可能轨道上绕核作圆周运动，故D正确。6、下列说法中正确的是()A.电子的衍射图样证实了实物粒子具有波动性B.光电效应揭示了光的粒子性C.康普顿效应表明光子具有动量D.天然放射现象说明原子具有核式结构答案：A；B；C解析：A.电子是实物粒子，而电子的衍射图样证实了实物粒子具有波动性，故A正确；B.光电效应揭示了光具有粒子性，因为光照射到金属上时，金属中的电子吸收了光的能量，从而摆脱了原子核的束缚，形成了光电流，故B正确；C.康普顿效应表明光子除了具有能量之外还具有动量，故C正确；D.天然放射现象是原子核内部发生的变化，说明原子核内部有复杂结构，但不能说明原子具有核式结构，故D错误。7、关于温度、热量和内能，下列说法正确的是()A.温度高的物体含有的热量多B.温度高的物体，内能不一定大C.物体温度升高，一定是吸收了热量D.物体温度不变，内能一定不变A、热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故A错误；B、内能的大小与物体的质量、温度、状态有关，温度不是决定物体内能大小的唯一因素，故温度高的物体，内能不一定大，故B正确；C、物体温度升高，内能增大，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故C错误；D、物体的内能与物体的质量、温度和状态有关，晶体在熔化过程中，虽然温度不变，但内能增加，故D错误。故选：B。二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、下列说法正确的是()A.布朗运动是液体分子的无规则运动B.温度是分子平均动能的标志C.液体表面张力产生的原因是由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离D.一定质量的理想气体在等温变化时，内能不变，与外界不发生热交换E.气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故答案：B；C解析：A选项，布朗运动是悬浮在液体或气体中的微粒所做的无规则运动，它反映的是液体或气体分子的无规则运动，但本身不是液体或气体分子的运动，故A错误。B选项，温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增大，故B正确。C选项，液体表面张力产生的原因是由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，分子间的作用力表现为引力，故C正确。D选项，一定质量的理想气体在等温变化时，内能不变，但由于体积变化，会对外做功或外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体与外界一定发生热交换，故D错误。E选项，气体分子间的作用力很小，可以忽略不计，气体分子不停地做无规则运动，气体分子可以充满整个容器，如果没有约束，气体将散开，这就是气体分子的无规则的热运动，故E错误。2、关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是()A.温度升高，物体内所有分子的动能都增大B.当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，但斥力减小得更快C.布朗运动是液体分子的无规则运动D.热量可以从低温物体传向高温物体答案：B；D解析：A选项，温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增大，但并不是物体内所有分子的动能都增大，因为分子的运动是无规则的，有些分子的动能可能减小，有些分子的动能可能增大，只是总体上平均动能增大，故A错误。B选项，当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，但斥力减小得更快，这是因为斥力对分子间距离的变化更为敏感，故B正确。C选项，布朗运动是悬浮在液体或气体中的微粒所做的无规则运动，它反映的是液体或气体分子的无规则运动，但本身不是液体或气体分子的运动，故C错误。D选项，热量不能自发地从低温物体传向高温物体，但在一定的条件下，如电冰箱中，热量就可以从低温物体传向高温物体，故D正确。3、下列说法正确的是()A.扩散现象说明分子间存在斥力B.液体很难被压缩说明液体分子间存在斥力C.用热针尖接触金属表面的石蜡，熔解区域呈圆形，这是非晶体各向同性的表现D.用气筒给自行车打气，越打越费劲，说明气体分子间存在斥力答案：B；C解析：A选项，扩散现象是物质分子无规则运动的直接证明，但它并不能说明分子间存在斥力，因为扩散现象的发生是由于分子的无规则运动，而不是由于分子间的相互作用力，故A错误。B选项，液体很难被压缩，说明液体分子间存在斥力，当外界对液体施加压力时，液体分子间的距离减小，分子间的斥力增大，所以液体很难被压缩，故B正确。C选项，用热针尖接触金属表面的石蜡，熔解区域呈圆形，这是非晶体各向同性的表现。因为非晶体在各个方向上的物理性质都是相同的，所以熔解时形成的区域是圆形的，故C正确。D选项，用气筒给自行车打气时，越打越费劲，并不是因为气体分子间存在斥力，而是因为气体被压缩时，压强增大，要克服气体压强做功，所以越打越费劲，故D错误。三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题题目：某实验小组利用气垫导轨和光电门等器材测量滑块运动的加速度。气垫导轨的左端固定一光电门，光电门能测量滑块上遮光条通过光电门的时间。实验时，滑块从导轨的右端由静止释放，遮光条经过光电门时，光电计时器记录下遮光条通过光电门的时间t。用游标卡尺测得遮光条的宽度为d，用刻度尺测得光电门到导轨右端的距离为L。（1）滑块通过光电门时的速度v可以表示为____。（2）若测得滑块的质量为M，滑块与导轨间的动摩擦因数为μ，则滑块运动的加速度a可以表示为____（重力加速度为g）。（3）实验中，某同学发现遮光条通过光电门的时间t总是偏大，其原因可能是____（填“遮光条宽度d太大”或“气垫导轨不水平”）。答案：（1）v（2）a（3）遮光条宽度d太大解析：（1）根据速度的定义，速度等于位移除以时间。在这里，遮光条通过光电门的位移就是遮光条的宽度d，时间就是遮光条通过光电门的时间t。因此，滑块通过光电门时的速度v可以表示为v=（2）滑块在气垫导轨上运动时，受到重力、支持力和滑动摩擦力的作用。由于气垫导轨的特殊性，支持力与重力平衡，因此滑块所受的合力就是滑动摩擦力，大小为Ff=μMg（3）实验中，如果遮光条通过光电门的时间t总是偏大，那么根据速度的定义式v=第二题题目：在足够长的光滑斜面上，有一端封闭的导热玻璃管。玻璃管内部液柱封闭了一定量的理想气体，外界温度保持不变。在斜面上静止释放玻璃管，当液柱在玻璃管中相对稳定后，以下说法正确的是（）A.封闭气体的长度将变长B.封闭气体的分子平均动能减小C.封闭气体压强小于外界大气压D.单位时间内，玻璃管内壁单位面积上所受气体分子撞击次数增加答案：D解析：A选项：由于玻璃管在斜面上静止释放后，液柱会向下滑动，直到达到一个稳定状态。这个过程中，虽然液柱的位置发生了变化，但由于玻璃管是导热的，且外界温度保持不变，所以封闭气体的温度也不会改变。根据理想气体状态方程pVB选项：封闭气体的温度没有变化，因此分子的平均动能也不会改变。平均动能是温度的单值函数，与体积和压强无关。所以B选项错误。C选项：由于液柱下滑导致封闭气体体积减小，压强增大，因此封闭气体的压强会大于外界大气压，而不是小于。所以C选项错误。D选项：在压强增大的情况下，单位时间内气体分子对玻璃管内壁的撞击次数会增加，以维持更高的压强。所以D选项正确。综上所述，正确答案是D。第三题题目：某实验小组为了研究光电效应现象，使用了一种新型光电效应量子材料。当某种单色光照射该材料时，只产生相同速率的相干电子束。他们用该电子束照射间距为d的双缝，在与缝相距为L的观测屏上形成干涉条纹。测得第1条亮纹与第5条亮纹间距为Δx。已知电子质量为m，普朗克常量为h，该量子材料的逸出功为W（1）求电子束的德布罗意波长λ和动量p；（2）求光子的能量E。答案：（1）德布罗意波长λ：根据双缝干涉条纹间距公式，有

Δx=L动量p：由德布罗意关系，动量p与波长λ的关系为

p=hλ代入（2）光子的能量E：首先，电子的动能Ek可由逸出功和光子能量表示，即

Ek=E−W0电子的动能也可由动量表示，即

Ek=解析：（1）本题首先利用双缝干涉的条纹间距公式来求解电子的德布罗意波长。双缝干涉的条纹间距公式为Δx=Ldλ，其中Δx是相邻亮条纹的间距，L是双缝到观测屏的距离，接着，利用德布罗意关系p=hλ来求解电子的动量p。德布罗意关系表明，任何粒子都具有波动性，其动量p与波长λ（2）在求解光子的能量时，我们首先需要知道电子的动能。电子的动能可以由逸出功和光子能量之差表示，即Ek=E−W0。同时，电子的动能也可以由动量表示，即Ek第四题题目：两根固定的足够长的平行水平金属导轨MN、PQ间距为L，其电阻不计，M、P两端接有阻值为R的电阻。一金属棒ab垂直导轨放置，ab两端与导轨始终接触良好，已知ab的质量为m，电阻为r，整个装置处在方向竖直向下、大小为B的匀强磁场中。ab棒在水平向右的恒定拉力作用下，以初速度v0