北京市第十三中学2020届高三下学期开学测试物理试题 15页

北京市第十三中学 2019～2020 学年度 高三年级物理开学测试 第Ⅰ卷（选择题 共 42 分） 一、本卷共 14 小题，每小题 3 分，共 42 分。在每小题给出的四个选项中，只有 一个选项是符合题目要求的。 1.已知油酸的摩尔质量为 M，密度为 ρ，阿伏加德罗常数为 NA．若用 m 表示一个油酸分子的 质量，用 V0 表示一个油酸分子的体积，则下列表达式中正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 分子的质量等于摩尔质量除以阿伏加德罗常数，则有： ，A 错误 B 正确；由于油酸 分 子 间 隙 小 ， 所 以 分 子 的 体 积 等 于 摩 尔 体 积 除 以 阿 伏 加 德 罗 常 数 ， 则 有 ，CD 错误． 2.封闭在气缸内一定质量的理想气体，如果保持气体体积不变，当温度降低时，以下说法正确 的是（　　） A. 气体密度减小 B. 每秒撞击单位面积器壁的气体分子数 增多 C. 气体压强增大 D. 气体分子的平均动能减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．质量一定，体积一定，所以气体 密度不变，故 A 错误； B．变化为等容变化，温度降低，分子密度不变但分子平均动能减小，故每秒撞击单位面积的 器壁的分子数减小，故 B 错误； C．质量一定的气体，体积不变，当温度降低时，是一个等容变化，所以压强变小，故 C 错误； D．温度降低，气体分子的平均动能减小。则分子平均速率减小，但不是所有气体分子的运动 的 ANm M = A Mm N = A 0 MNV ρ= A 0 NV M ρ= A Mm N = 0 mol A A A M V MV N N N ρ ρ= = = 速率一定减小，故 D 正确。 故选 D。 3.物体由大量分子组成，下列说法正确的是（　　） A. 物体的内能跟物体的温度和体积有关 B. 只有外界对物体做功才能增加物体的内能 C. 分子间引力总是随着分子间距离减小而减小 D. 分子热运动越剧烈，物体内每个分子的动能越大 【答案】A 【解析】 【详解】A．组成物体的所有分子的动能与势能之和是物体的内能，物体内能与物体的温度和 体积有关，故 A 正确； B．物体从外界吸收热量或外界对物体做功都可以使物体的内能增加，故 B 错误； C．分子间引力总随分子间距离的减小而增大，故 C 错误； D．温度是分子平均动能的标志，分子热运动越剧烈，物体温度越高，分子平均动能越大，并 不是每个分子动能都大，故 D 错误。 故选 A。 4.华裔科学家高锟因在“有关光导纤维用于光学通信方面”取得了突破性成就而获得 2009 年 诺贝尔物理学奖。利用光导纤维进行光纤通信所依据的原理是（　　） A. 光的全反射 B. 光的折射 C. 光的干涉 D. 光的色散 【答案】A 【解析】 【详解】光导纤维进行光学通信利用光在不停地发生全反射，故 A 正确，BCD 错误。 5.a、b 两束单色光分别用同一双缝干涉装置进行实验，在距双缝恒定距离 屏上得到如图所 示的干涉图样，图甲是 a 光照射时形成的干涉图样，图乙是 b 光照射时形成的干涉图样。下 列关于 a、b 两束单色光的说法正确的是（　　） A. a 光子的能量较大 的 B. 在水中 a 光传播的速度较小 C. 若用 b 光照射某金属没有光电子逸出，则 a 光照射该金属时也没有光电子逸出 D. 若 a 光是氢原子的核外电子从第三能级向第二能级跃迁时产生的，则 b 光可能是氢原子的 核外电子从第四能级向第三能级跃迁时产生的 【答案】C 【解析】 【详解】根据 得，a 光的间距大于 b 光，所以 a 光的波长大于 b 光的波长，根据 c=λν 知，a 光的频率小于 b 光的频率。a 光的折射率小于 b 光的折射率。 A．根据 E=hν，可知 b 光的光子能量大，故 A 错误； B．a 光的折射率小，根据 可知，a 光在水中的传播速度大，故 B 错误； C．若用 b 光照射某金属没有光电子逸出，因为 a 光的频率小于 b 光，所以 a 光照射该金属时 也没有光电子逸出，故 C 正确； D．若 a 光是氢原子的核外电子从第三能级向第二能级跃迁时产生的，因为 b 光的频率大于 a 光的频率，氢原子的核外电子从第四能级向第三能级跃迁时产生的光子能量小于核外电子从 第三能级向第二能级跃迁时产生的光子能量，故 D 错误。 故选 C。 6.已知天然放射现象放出 α、β、γ 三种射线。下列说法正确是（　　） A. α、β、γ 三种射线分别是氦原子核、电子和中子 B. 三种射线中 α 射线速度最快、β 射线电离作用最强、γ 射线穿透能力最强 C. J·J· 汤姆孙最早完成著名的“α 粒子散射实验”并提出核式结构的原子模型 D. α 射线轰击氮原子核可以产生质子，核反应方程为 【答案】D 【解析】 【详解】A．α、β、γ 三种射线分别是氦核、电子、电磁波，故 A 错误； B．三种射线中 γ 射线速度最快、α 射线离作用最强、γ 射线穿透能力最强，故 B 错误； C．卢瑟福最早用 α 射线完成著名的“α 粒子散射实验”并提出核式结构的原子模型，故 C 错误； D．α 射线轰击氮原子核可以产生质子，核反应方程为： ，故 D 正确。 故选 D。 Lx d λ∆ = cv n = 4 14 17 1 2 7 8 1He N O+ H+ → 4 14 17 1 2 7 8 1He N O+ H+ → 7.如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q 两质点平衡位置相距 0.15 m．当 P 运动到上方最 大位移处时，Q 刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是： A. 0.60 m B. 0.30 m C. 0.20 m D. 0.15 m 【答案】B 【解析】 可以画出 PQ 之间的最简单的波形，如图所示： 同时由于 PQ 可以含有多个完整的波形，则： 整理可以得到： 当 时， 当 时， ，故选项 B 正确，ACD 错误． 点睛：解决机械波的题目关键在于理解波的周期性，即时间的周期性或空间的周期性，得到 波长的通项，再求解处波长的特殊值． 8.如图所示，质量为 m 的物块静止在倾角为 θ 的斜面上，斜面静止在地面上．重力加速度为 g．关于物块的受力情况分析，下列说法不正确的是 A. 物块受到重力、支持力和摩擦力作用 B. 物块所受支持力大小为 mgtanθ C. 物块所受摩擦力大小为 mgsinθ D. 斜面对物块的摩擦力与支持力的合力方向竖直向上 ( )1 0,1,2...2PQx n nλ = + =   ( )2 0,1,2...2 1 PQx nn λ = =+ 0n = 0.3mλ = 1n = 0.1mλ = 【答案】B 【解析】 【详解】物块受到重力、支持力和摩擦力作用，选项 A 正确；物块所受支持力大小为 mgcosθ，选项 B 错误；物块所受摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分量，大小为 mgsinθ，选 项 C 正确；斜面对物块的摩擦力与支持力的合力与重力等大反向，故方向竖直向上，选项 D 正确；此题选择错误的选项，故选 B. 9.如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道 1 绕地球 E 运行，在 P 点变轨后进入轨道 2 做匀速 圆周运动。下列说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道 1 的 Q 点速度小于 P 点 B. 卫星在轨道 1 的 Q 点机械能小于 P 点 C. 不论在轨道 1 还是轨道 2 运行，卫星在 P 点的速度都相同 D. 不论在轨道 1 还是轨道 2 运行，卫星在 P 点的加速度都相同 【答案】D 【解析】 【详解】AB．卫星由 1 轨道的 Q 点向 P 点运动过程中，引力做负功速度减小，所以 Q 点速度 大于 P 点的速度，且在运动过程中机械能守恒，故 AB 错误； C．卫星由轨道 1 在 P 点进入轨道 2 做离心运动，要加速，所以在轨道 1 和在轨道 2 运行经过 P 点的速度不同，故 C 错误； D．在轨道 1 和在轨道 2 运行经过 P 点，由 ，可知，卫星在 P 点的加速度都相同， 故 D 正确。 故选 D。 10.把一定质量的小球放在竖立的弹簧上，并把小球往下按至 A 位置，如图甲所示。迅速松手 后，弹簧把小球弹起，小球升至最高位置 C（图丙），途中经过位置 B 时弹簧正好恢复原长 （图乙）。弹簧质量和空气阻力均可忽略。下列说法正确的是（　　） 2 GMa r = A. A 到 C 的过程，小球的动量增加 B. A 到 C 的过程，小球重力冲量小于弹簧弹力的冲量 C. A 到 B 的过程，小球动量的增加量等于弹簧弹力的冲量 D. A 到 B 的过程，小球重力的冲量一直变大 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球从 A 运动到 C 位置的过程中，先加速，当到达 B 点弹簧的弹力 k△x=mg 时， 合力为零，加速度减小到零，速度达到最大，之后小球继续上升，弹簧的弹力小于重力，直 到离开弹簧后，小球都做减速运动，故小球从 A 上升到 C 的过程中，速度先增大后减小，则 动量也是先增大后减小，故 A 错误； B．根据动量定理可之，A 到 C 的过程，小球重力冲量等于弹簧弹力的冲量，故 B 错误； C ．A 到 B 的过程，根据动量定理：I 弹-I 重=mv-0，可知小球动量的增加量小于弹簧弹力的冲 量，故 C 错误； D．根据重力的冲力等于 I 重=mgt，可知 A 到 B 的过程，小球重力的冲量一直变大，故 D 正确。 故选 D。 11.一木块静置于光滑水平面上，一颗子弹沿水平方向飞来射入木块中．当子弹进入木块的深 度达到最大值 2.0cm 时，木块沿水平面恰好移动距离 1.0cm．在上述过程中系统损失的机械能 与子弹损失的动能之比为（ ） A. 1 : 2 B. 1 : 3 C. 2 : 3 D. 3 : 2 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意，子弹在摩擦力作用下的位移为 x1=2+1=3cm，木块在摩擦力作用下的位移 为 x2=1cm；系统损失的机械能转化为内能，根据功能关系，有：△E 系统=Q=f•△x； 子弹损失的动能等于克服摩擦力做的功，故：△E 子弹=f•x1；所以 ，所以 C 正确； A、B、D 错误． 12.如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁。如果在磁铁的下端的水平桌面上放一个固 定的闭合线圈，并使磁极上下振动。磁铁在向下运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 线圈中的感应电流方向不变 B. 线圈中的感应电流方向改变 C. 线圈给它的磁场力先向下再向上 D. 线圈给它的磁场力先向上再向下 【答案】A 【解析】 【详解】根据楞次定律可知，当磁铁向下靠近金属线圈过程中，线圈中产生了逆时针的感应 电流（俯视），从而阻碍磁铁的向下运动，则线圈给它的磁场力始终向上，故 A 正确，BCD 错误。 13.雾霾中，各种悬浮颗粒物形状不规则，但可视为密度相同、直径不同的球体，并用 PM10、 PM2.5 分别表示球体直径小于或等于 10μm、2.5μm 的颗粒物。某检测结果表明，在静稳的雾 霾天气中，近地面高度百米的范围内，PM10 的浓度随高度的增加略有减小，大于 PM10 的大 悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小，且两种浓度分布基本不随时间变化。据此材料， 以下叙述正确的是（　　） A. PM10 表示直径小于或等于 1.0×10-6m 的悬浮颗粒物 B. PM10 受到的空气分子作用力的合力始终大于其所受到的重力 C. PM10 和大悬浮颗粒物都在做布朗运动 D. PM2.5 的浓度随高度的增加逐渐增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意知：PM10 表示直径小于或等于 10μm=10-5m 悬浮颗粒，故 A 错误；的 2 3 E E ∆ =∆ 系统 子弹 BCD．由题意知，PM10、PM2.5 是直径小于或等于 10μm、2.5μm 的颗粒物，在空气分子作用 力的合力作用下做无规则运动，合力不可能始终大于其受到的重力，所以 PM10 和大悬浮颗粒 物都在做布朗运动，PM10、PM2.5 的浓度随高度的增加略有减小，故 C 正确，BD 错误。故 选 C。 14.空间某一静电场的电势 φ 在 x 轴上的分布如图所示，图中曲线关于纵轴对称。在 x 轴上取 a、b 两点，下列说法正确的是（ ） A. a、b 两点的电场强度在 x 轴上的分量都沿 x 轴正向 B. a、b 两点的电场强度在 x 轴上的分量都沿 x 轴负向 C. a、b 两点的电场强度在 x 轴上的分量大小 Ea