2024-2025學(xué)年江蘇省南京市物理高三上學(xué)期自測(cè)試卷及解答

2024-2025學(xué)年江蘇省南京市物理高三上學(xué)期自測(cè)試卷及解答班級(jí)：________________學(xué)號(hào)：________________姓名：______________一、單項(xiàng)選擇題（本大題有7小題，每小題4分，共28分）1、關(guān)于元電荷的理解，下列說(shuō)法正確的是()A.元電荷就是電子B.元電荷是表示跟電子所帶電荷量數(shù)值相等的電荷量C.元電荷就是質(zhì)子D.物體所帶的電荷量不是元電荷的整數(shù)倍

本題主要考察對(duì)元電荷的理解。元電荷是電荷量的最小單位，但它不是電荷，更不是質(zhì)子或電子。所有帶電體的電荷量都是元電荷的整數(shù)倍。A選項(xiàng)：元電荷不是電子，而是電荷量的最小單位，電子是帶有負(fù)電的粒子。故A錯(cuò)誤。B選項(xiàng)：元電荷是表示跟電子（或質(zhì)子）所帶電荷量數(shù)值相等的電荷量。這是元電荷的定義。故B正確。C選項(xiàng)：元電荷不是質(zhì)子，質(zhì)子是一種帶有正電的粒子，其電荷量與元電荷相等，但兩者不是同一概念。故C錯(cuò)誤。D選項(xiàng)：根據(jù)電荷的量子化理論，任何帶電體所帶的電荷量都是元電荷的整數(shù)倍。故D錯(cuò)誤。綜上所述，正確答案是B。2、某同學(xué)利用多用電表測(cè)量電阻．完成“機(jī)械調(diào)零”以及“歐姆擋調(diào)零”步驟后，把待測(cè)電阻與電源斷開(kāi)，選擇“×100”歐姆擋，按正確的操作步驟測(cè)量，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太?。疄榱溯^準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，下列判斷和操作中正確的是()A.這個(gè)電阻阻值很小B.應(yīng)把選擇開(kāi)關(guān)旋到“×10”擋，再進(jìn)行歐姆調(diào)零后測(cè)量C.應(yīng)把選擇開(kāi)關(guān)旋到“×1k”擋，再進(jìn)行歐姆調(diào)零后測(cè)量D.為了使測(cè)量值比較準(zhǔn)確，應(yīng)該用“×1k”擋直接測(cè)量，不需要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零

本題考查了歐姆表的使用方法及注意事項(xiàng)。A選項(xiàng)：歐姆表表盤(pán)左邊密右邊疏，零刻度線在最右邊，測(cè)量時(shí)指針指在中間附近時(shí)，讀數(shù)最準(zhǔn)確，指針偏轉(zhuǎn)角度太小，說(shuō)明所選擋位太小，即這個(gè)電阻阻值很大，故A錯(cuò)誤。B選項(xiàng)：為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)換大擋，即把選擇開(kāi)關(guān)旋到“×1C選項(xiàng)：由B選項(xiàng)分析可知，應(yīng)把選擇開(kāi)關(guān)旋到“×1D選項(xiàng)：換擋后要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，然后再測(cè)電阻阻值，故D錯(cuò)誤。綜上，正確答案是C。3、關(guān)于點(diǎn)電荷，下列說(shuō)法正確的是()A.點(diǎn)電荷就是體積很小的帶電體B.體積很大的帶電體一定不能看成點(diǎn)電荷C.點(diǎn)電荷是實(shí)際存在的D.點(diǎn)電荷是一種理想化的物理模型

本題主要考察對(duì)點(diǎn)電荷概念的理解。點(diǎn)電荷是一個(gè)理想化的物理模型，用于描述帶電體在電場(chǎng)中的行為，而并非實(shí)際存在的物理實(shí)體。A選項(xiàng)：點(diǎn)電荷并非僅僅指體積很小的帶電體。實(shí)際上，當(dāng)帶電體的形狀、大小以及電荷分布對(duì)它們之間的相互作用力的影響可以忽略不計(jì)時(shí)，這個(gè)帶電體就可以看作點(diǎn)電荷。因此，A選項(xiàng)錯(cuò)誤。B選項(xiàng)：體積很大的帶電體在一定條件下也可以看作點(diǎn)電荷。比如，當(dāng)兩個(gè)相距很遠(yuǎn)的帶電球體，盡管它們的體積可能很大，但由于距離很遠(yuǎn)，它們之間的相互作用力主要取決于它們所帶的電荷量，而與它們的形狀、大小關(guān)系不大，因此這時(shí)可以將它們看作點(diǎn)電荷。所以，B選項(xiàng)錯(cuò)誤。C選項(xiàng)：點(diǎn)電荷是一個(gè)理想化的物理模型，用于描述帶電體在電場(chǎng)中的行為，而并非實(shí)際存在的物理實(shí)體。因此，C選項(xiàng)錯(cuò)誤。D選項(xiàng)：點(diǎn)電荷正是一種理想化的物理模型，它忽略了帶電體的形狀、大小以及電荷分布等次要因素，只關(guān)注帶電體的電荷量這一主要因素。因此，D選項(xiàng)正確。綜上，正確答案是D。4、關(guān)于原子物理和核物理，下列說(shuō)法正確的是()A.湯姆孫通過(guò)研究陰極射線實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了電子和質(zhì)子的存在B.盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型C.氘核和氚核聚變生成氦核時(shí)，質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)也守恒D.一個(gè)中子和一個(gè)質(zhì)子結(jié)合成氘核時(shí)，會(huì)放出能量，且質(zhì)量守恒答案：B；C解析：A.湯姆孫通過(guò)研究陰極射線實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了電子的存在，但質(zhì)子是盧瑟福通過(guò)原子核的人工轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的，故A錯(cuò)誤；B.盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，即原子的正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核上，帶負(fù)電的電子在核外繞核作圓周運(yùn)動(dòng)，故B正確；C.氘核和氚核聚變生成氦核時(shí)，根據(jù)核反應(yīng)的特點(diǎn)可知，質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)都守恒，即電荷數(shù)也守恒，故C正確；D.一個(gè)中子和一個(gè)質(zhì)子結(jié)合成氘核時(shí)，會(huì)放出能量，根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程可知，此過(guò)程中存在質(zhì)量虧損，故D錯(cuò)誤。5、關(guān)于原子核式結(jié)構(gòu)模型，下列說(shuō)法正確的是()A.盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型B.原子核式結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為原子是一個(gè)球體，正電荷均勻分布在整個(gè)球內(nèi)C.原子核式結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為在球的中心有一個(gè)很小的核，叫做原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外空間里繞著核旋轉(zhuǎn)D.原子核式結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為帶負(fù)電的電子在核外空間里繞著核旋轉(zhuǎn)的軌道是不連續(xù)的答案：A；C；D解析：A.盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，故A正確；B.原子核式結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核上，帶負(fù)電的電子在核外繞核作圓周運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C.原子核式結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為在球的中心有一個(gè)很小的核，叫做原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外空間里繞著核旋轉(zhuǎn)，故C正確；D.原子核式結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為帶負(fù)電的電子在核外空間里繞著核旋轉(zhuǎn)的軌道是不連續(xù)的，即電子只能在特定的可能軌道上繞核作圓周運(yùn)動(dòng)，故D正確。6、下列說(shuō)法中正確的是()A.電子的衍射圖樣證實(shí)了實(shí)物粒子具有波動(dòng)性B.光電效應(yīng)揭示了光的粒子性C.康普頓效應(yīng)表明光子具有動(dòng)量D.天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子具有核式結(jié)構(gòu)答案：A；B；C解析：A.電子是實(shí)物粒子，而電子的衍射圖樣證實(shí)了實(shí)物粒子具有波動(dòng)性，故A正確；B.光電效應(yīng)揭示了光具有粒子性，因?yàn)楣庹丈涞浇饘偕蠒r(shí)，金屬中的電子吸收了光的能量，從而擺脫了原子核的束縛，形成了光電流，故B正確；C.康普頓效應(yīng)表明光子除了具有能量之外還具有動(dòng)量，故C正確；D.天然放射現(xiàn)象是原子核內(nèi)部發(fā)生的變化，說(shuō)明原子核內(nèi)部有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，但不能說(shuō)明原子具有核式結(jié)構(gòu)，故D錯(cuò)誤。7、關(guān)于溫度、熱量和內(nèi)能，下列說(shuō)法正確的是()A.溫度高的物體含有的熱量多B.溫度高的物體，內(nèi)能不一定大C.物體溫度升高，一定是吸收了熱量D.物體溫度不變，內(nèi)能一定不變A、熱量是一個(gè)過(guò)程量，不能說(shuō)物體含有多少熱量，故A錯(cuò)誤；B、內(nèi)能的大小與物體的質(zhì)量、溫度、狀態(tài)有關(guān)，溫度不是決定物體內(nèi)能大小的唯一因素，故溫度高的物體，內(nèi)能不一定大，故B正確；C、物體溫度升高，內(nèi)能增大，可能是從外界吸收了熱量，也可能是外界對(duì)物體做了功，故C錯(cuò)誤；D、物體的內(nèi)能與物體的質(zhì)量、溫度和狀態(tài)有關(guān)，晶體在熔化過(guò)程中，雖然溫度不變，但內(nèi)能增加，故D錯(cuò)誤。故選：B。二、多項(xiàng)選擇題（本大題有3小題，每小題6分，共18分）1、下列說(shuō)法正確的是()A.布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)B.溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志C.液體表面張力產(chǎn)生的原因是由于液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離D.一定質(zhì)量的理想氣體在等溫變化時(shí)，內(nèi)能不變，與外界不發(fā)生熱交換E.氣體如果失去了容器的約束就會(huì)散開(kāi)，這是因?yàn)闅怏w分子之間存在勢(shì)能的緣故答案：B；C解析：A選項(xiàng)，布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體或氣體中的微粒所做的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，它反映的是液體或氣體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，但本身不是液體或氣體分子的運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤。B選項(xiàng)，溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度升高，分子的平均動(dòng)能增大，故B正確。C選項(xiàng)，液體表面張力產(chǎn)生的原因是由于液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，故C正確。D選項(xiàng)，一定質(zhì)量的理想氣體在等溫變化時(shí)，內(nèi)能不變，但由于體積變化，會(huì)對(duì)外做功或外界對(duì)氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體與外界一定發(fā)生熱交換，故D錯(cuò)誤。E選項(xiàng)，氣體分子間的作用力很小，可以忽略不計(jì)，氣體分子不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，氣體分子可以充滿(mǎn)整個(gè)容器，如果沒(méi)有約束，氣體將散開(kāi)，這就是氣體分子的無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，故E錯(cuò)誤。2、關(guān)于分子動(dòng)理論和物體的內(nèi)能，下列說(shuō)法正確的是()A.溫度升高，物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能都增大B.當(dāng)分子間的距離增大時(shí)，分子間的引力和斥力都減小，但斥力減小得更快C.布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)D.熱量可以從低溫物體傳向高溫物體答案：B；D解析：A選項(xiàng)，溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度升高，分子的平均動(dòng)能增大，但并不是物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能都增大，因?yàn)榉肿拥倪\(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的，有些分子的動(dòng)能可能減小，有些分子的動(dòng)能可能增大，只是總體上平均動(dòng)能增大，故A錯(cuò)誤。B選項(xiàng)，當(dāng)分子間的距離增大時(shí)，分子間的引力和斥力都減小，但斥力減小得更快，這是因?yàn)槌饬?duì)分子間距離的變化更為敏感，故B正確。C選項(xiàng)，布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體或氣體中的微粒所做的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，它反映的是液體或氣體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，但本身不是液體或氣體分子的運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤。D選項(xiàng)，熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳向高溫物體，但在一定的條件下，如電冰箱中，熱量就可以從低溫物體傳向高溫物體，故D正確。3、下列說(shuō)法正確的是()A.擴(kuò)散現(xiàn)象說(shuō)明分子間存在斥力B.液體很難被壓縮說(shuō)明液體分子間存在斥力C.用熱針尖接觸金屬表面的石蠟，熔解區(qū)域呈圓形，這是非晶體各向同性的表現(xiàn)D.用氣筒給自行車(chē)打氣，越打越費(fèi)勁，說(shuō)明氣體分子間存在斥力答案：B；C解析：A選項(xiàng)，擴(kuò)散現(xiàn)象是物質(zhì)分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的直接證明，但它并不能說(shuō)明分子間存在斥力，因?yàn)閿U(kuò)散現(xiàn)象的發(fā)生是由于分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而不是由于分子間的相互作用力，故A錯(cuò)誤。B選項(xiàng)，液體很難被壓縮，說(shuō)明液體分子間存在斥力，當(dāng)外界對(duì)液體施加壓力時(shí)，液體分子間的距離減小，分子間的斥力增大，所以液體很難被壓縮，故B正確。C選項(xiàng)，用熱針尖接觸金屬表面的石蠟，熔解區(qū)域呈圓形，這是非晶體各向同性的表現(xiàn)。因?yàn)榉蔷w在各個(gè)方向上的物理性質(zhì)都是相同的，所以熔解時(shí)形成的區(qū)域是圓形的，故C正確。D選項(xiàng)，用氣筒給自行車(chē)打氣時(shí)，越打越費(fèi)勁，并不是因?yàn)闅怏w分子間存在斥力，而是因?yàn)闅怏w被壓縮時(shí)，壓強(qiáng)增大，要克服氣體壓強(qiáng)做功，所以越打越費(fèi)勁，故D錯(cuò)誤。三、非選擇題（前4題每題10分，最后一題14分，總分54分）第一題題目：某實(shí)驗(yàn)小組利用氣墊導(dǎo)軌和光電門(mén)等器材測(cè)量滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度。氣墊導(dǎo)軌的左端固定一光電門(mén)，光電門(mén)能測(cè)量滑塊上遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間。實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑塊從導(dǎo)軌的右端由靜止釋放，遮光條經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器記錄下遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間t。用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度為d，用刻度尺測(cè)得光電門(mén)到導(dǎo)軌右端的距離為L(zhǎng)。（1）滑塊通過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度v可以表示為_(kāi)___。（2）若測(cè)得滑塊的質(zhì)量為M，滑塊與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a可以表示為_(kāi)___（重力加速度為g）。（3）實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間t總是偏大，其原因可能是____（填“遮光條寬度d太大”或“氣墊導(dǎo)軌不水平”）。答案：（1）v（2）a（3）遮光條寬度d太大解析：（1）根據(jù)速度的定義，速度等于位移除以時(shí)間。在這里，遮光條通過(guò)光電門(mén)的位移就是遮光條的寬度d，時(shí)間就是遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間t。因此，滑塊通過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度v可以表示為v=（2）滑塊在氣墊導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到重力、支持力和滑動(dòng)摩擦力的作用。由于氣墊導(dǎo)軌的特殊性，支持力與重力平衡，因此滑塊所受的合力就是滑動(dòng)摩擦力，大小為Ff=μMg（3）實(shí)驗(yàn)中，如果遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間t總是偏大，那么根據(jù)速度的定義式v=第二題題目：在足夠長(zhǎng)的光滑斜面上，有一端封閉的導(dǎo)熱玻璃管。玻璃管內(nèi)部液柱封閉了一定量的理想氣體，外界溫度保持不變。在斜面上靜止釋放玻璃管，當(dāng)液柱在玻璃管中相對(duì)穩(wěn)定后，以下說(shuō)法正確的是（）A.封閉氣體的長(zhǎng)度將變長(zhǎng)B.封閉氣體的分子平均動(dòng)能減小C.封閉氣體壓強(qiáng)小于外界大氣壓D.單位時(shí)間內(nèi)，玻璃管內(nèi)壁單位面積上所受氣體分子撞擊次數(shù)增加答案：D解析：A選項(xiàng)：由于玻璃管在斜面上靜止釋放后，液柱會(huì)向下滑動(dòng)，直到達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。這個(gè)過(guò)程中，雖然液柱的位置發(fā)生了變化，但由于玻璃管是導(dǎo)熱的，且外界溫度保持不變，所以封閉氣體的溫度也不會(huì)改變。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pVB選項(xiàng)：封閉氣體的溫度沒(méi)有變化，因此分子的平均動(dòng)能也不會(huì)改變。平均動(dòng)能是溫度的單值函數(shù)，與體積和壓強(qiáng)無(wú)關(guān)。所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤。C選項(xiàng)：由于液柱下滑導(dǎo)致封閉氣體體積減小，壓強(qiáng)增大，因此封閉氣體的壓強(qiáng)會(huì)大于外界大氣壓，而不是小于。所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤。D選項(xiàng)：在壓強(qiáng)增大的情況下，單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)玻璃管內(nèi)壁的撞擊次數(shù)會(huì)增加，以維持更高的壓強(qiáng)。所以D選項(xiàng)正確。綜上所述，正確答案是D。第三題題目：某實(shí)驗(yàn)小組為了研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，使用了一種新型光電效應(yīng)量子材料。當(dāng)某種單色光照射該材料時(shí)，只產(chǎn)生相同速率的相干電子束。他們用該電子束照射間距為d的雙縫，在與縫相距為L(zhǎng)的觀測(cè)屏上形成干涉條紋。測(cè)得第1條亮紋與第5條亮紋間距為Δx。已知電子質(zhì)量為m，普朗克常量為h，該量子材料的逸出功為W（1）求電子束的德布羅意波長(zhǎng)λ和動(dòng)量p；（2）求光子的能量E。答案：（1）德布羅意波長(zhǎng)λ：根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式，有

Δx=L動(dòng)量p：由德布羅意關(guān)系，動(dòng)量p與波長(zhǎng)λ的關(guān)系為

p=hλ代入（2）光子的能量E：首先，電子的動(dòng)能Ek可由逸出功和光子能量表示，即

Ek=E?W0電子的動(dòng)能也可由動(dòng)量表示，即

Ek=解析：（1）本題首先利用雙縫干涉的條紋間距公式來(lái)求解電子的德布羅意波長(zhǎng)。雙縫干涉的條紋間距公式為Δx=Ldλ，其中Δx是相鄰亮條紋的間距，L是雙縫到觀測(cè)屏的距離，接著，利用德布羅意關(guān)系p=hλ來(lái)求解電子的動(dòng)量p。德布羅意關(guān)系表明，任何粒子都具有波動(dòng)性，其動(dòng)量p與波長(zhǎng)λ（2）在求解光子的能量時(shí)，我們首先需要知道電子的動(dòng)能。電子的動(dòng)能可以由逸出功和光子能量之差表示，即Ek=E?W0。同時(shí)，電子的動(dòng)能也可以由動(dòng)量表示，即Ek第四題題目：兩根固定的足夠長(zhǎng)的平行水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為L(zhǎng)，其電阻不計(jì)，M、P兩端接有阻值為R的電阻。一金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，ab兩端與導(dǎo)軌始終接觸良好，已知ab的質(zhì)量為m，電阻為r，整個(gè)裝置處在方向豎直向下、大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。ab棒在水平向右的恒定拉力作用下，以初速度v0