2023-2024学年度粤教版物理选择性必修3全册过关综合性考试B卷（后附解析）

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2023-2024学年度 粤教版 物理选择性必修3 全册过关综合性考试B卷
试卷后附解析
考试范围：xxx；考试时间：75分钟；命题人：xxx
题号 一 二 三 四 总分
得分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人得分
一、单选题
1．关于热力学定律，下列说法正确的是（　　）
A．随着高科技的不断发展，绝对零度是可以达到的
B．热力学第一定律也可表述为第一类永动机不可能制成
C．因为第二类永动机不违背能量守恒定律，所以它将会被制造出来
D．热量能够白发地从高温物体传递到低温物体，不能从低温物体传递到高温物体
2．2020年12月4日，新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置在成都建成并首次实现利用核聚变放电。下列方程中，正确的核聚变反应方程是（　　）
A．
B．BaKr+n
C．ThHe
D．HeA1n
3．关于内能，下列说法正确的是（ ）
A．质量和温度都相同的气体，内能一定也相同
B．温度反映了物体内大量分子热运动的剧烈程度
C．一定质量的理想气体在等压压缩过程中，内能一定增加
D．100度的水变成100度的水蒸气过程中，内能不变
4．一束波长为500nm、功率为1.0W的激光可聚焦成一个半径为500nm的光斑，此激光照射在太空中悬浮的半径和高度均为500nm的圆柱体上，如图所示，假设圆柱体的密度与水相同且完全吸收辐射，已知普朗克常量为6.626×10-34 J·s，则（　　）
A．每个光子动量大小为1.33×1030kg·m/s
B．激光每秒发射的光子数约为2.5×1018个
C．圆柱体的加速度约为1.68×107 m/s2
D．圆柱体受到的作用力随着激光功率的增大而减小
5．能量观是物理学基本观念之一，下列各组物理规律都是能量守恒定律的特殊表现的是（ ）
A．闭合电路的欧姆定律、楞次定律 B．牛顿第二定律、热力学第二定律
C．光电效应方程、电阻定律 D．机械能守恒定律、动量守恒定律
6．如图所示，水平放置的封闭绝热汽缸，被一锁定的绝热活塞分为体积相等的a、b两部分。已知a部分气体为1mol氧气，b部分气体为2mol氧气，两部分气体温度相等，均可视为理想气体。解除锁定，活塞滑动一段距离后，两部分气体各自再次达到平衡态时，它们的体积分别为Va、Vb，温度分别为Ta、Tb。下列说法正确的是（　　）
A．Va＞Vb，Ta＞Tb B．Va＞Vb，Ta＜Tb
C．Va＜Vb，Ta＜Tb D．Va＜Vb，Ta＞Tb
7．下列说法正确的是（　　）
A．如果气体的体积减小，压强可能减小
B．两分子间相互作用的分子势能随分子间距离的减小而增大
C．吹满气的气球打开气口后气体会快速喷出说明气体分子间有斥力
D．在绝热条件下将一杯水举高，水由于外界做功而内能增大
评卷人得分
二、多选题
8．下列说法正确的是（ ）
A．多晶体和非晶体一样没有规则的外形，所以它们均没有固定的熔点
B．浸润和不浸润是分子力作用的表现，如果附着层内分子间的距离小于液体内部分子间的距离，这样的液体与固体之间表现为浸润
C．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性
D．液体具有流动性是因为液体分子间相互作用的排斥力较大
9．以下说法中正确的是（ ）
A．系统在吸收热量时内能一定增加
B．悬浮在空气中做布朗运动的PM2.5微粒，气温越高，运动越剧烈
C．分子间的距离为r0时，分子间作用力的合力为零，分子势能最小
D．用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，说明此时分子间只存在引力而不存在斥力
10．以下有关高中物理实验的一些描述中，正确的是（　　）
A．在“研究平抛运动”实验中，需要用重锤线确定竖直方向
B．在“用油膜法测分子直径的大小”的实验中应直接将纯油酸滴入水中
C．在“用单摆测定重力加速度”实验中，如果摆长测量无误。测得的g值偏小，其原因可能是将全振动的次数N误计为N – 1
D．在“验证机械能守恒定律”的实验中，需要用天评测物体的质量
E．在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中，导电纸上形成的是两等量异号电荷的静电场
11．“氦-3”是地球上很难得到的清洁、安全和高效的核聚变发电燃料，被科学家们称为“完美能源”。普通水中含有质量约0.0150%的“重水”（普通水H2O的两个氢中的一个被氘核取代），使两个氘核通过反应发生聚变产生“氦-3”，已知氘核的质量是kg，氦-3的质量是kg，中子的质量是kg，19g“重水”含有的氘核数目为个，若一天内“烧”掉1L普通水中的所有氘核，则（　　）
A．发生聚变反应后比结合能减小
B．聚变反应前后质量守恒但能量不守恒
C．两个氘核聚变后释放的能量约为3.3MeV
D．所有氘核聚变后可获得约14.6kW的平均功率
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
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三、实验题
12．某同学用如图所示的实验装置研究玻意耳定律，粗细均匀的玻璃管A、B均竖直放置，其下端用软管相连，开启阀门K，向A管内灌入水银，当两管中的水银面相平时关闭阀门，该同学在研究A管中被封闭的气体时，为使A管中的水银面下降，则需将B管向 （填“上”或“下”）移动，实验时除A管中气体的质量保持不变外，还须使 保持不变，若大气压强已知，则还需使用的测量仪器是 。
13．某同学利用智能手机和无人机测量当地的重力加速度值。经查阅资料发现在地面附近高度变化较小时，可以近似将大气作为等密度、等温气体，实验地空气密度约为。实验步骤如下：
（1）将手机固定在无人机上，打开其内置压力传感器和高度传感器的记录功能；
（2）操控无人机从地面上升，手机传感器将记录压强、上升高度随时间变化的情况，完成实验后降落无人机；
无人机上升过程中起步阶段可以看作匀加速直线运动，上升高度与其对应时刻如下表所示：
上升高度/ 0 13.64 53.82 121.91 217.44
时刻/ 0 0.30 0.60 0.90 1.20
根据上表信息，无人机在时的速度大小为 ，在加速过程中的加速度大小为 ；（结果均保留2位小数）
（3）导出手机传感器记录的数据，得到不同高度的大气压值，选取传感器的部分数据，作出图像如图所示。根据图像可得到当地重力加速度值为 （结果保留2位有效数字）。
评卷人得分
四、解答题
14．有人判断：“相同质量不同的核反应释放的能量是相等的”。这种判断是否正确？
15．一个木块沿着滑板滑下桌的过程是不可逆过程吗？这是否意味着不可能使木块沿着滑板往上滑？说明你的理由。
16．物理学中有一个非常有趣的现象：研究微观世界的粒子物理、量子理论，与研究宇宙的理论竟然相互沟通，相互支撑。目前地球上消耗的能量，追根溯源，绝大部分还是来自太阳内部核聚变时释放的核能。
（1）已知太阳向各个方向辐射能量的情况是相同的。如果太阳光的传播速度为c，到达地球需要的时间为t，在地球大气层表面每秒钟每平方米垂直接收到的太阳辐射能量为E0。请你求出太阳辐射的总功率P的表达式。
（2）根据量子理论可知，光子既有能量也有动量，光子的动量，其中h为普朗克常量，λ为光的波长。太阳光照射到地球表面时，大量光子碰撞地面其动量发生变化，会产生持续均匀的“光压力”。为了将问题简化，我们假设太阳光垂直照射到地球上且全部被地球吸收，到达地球的每个光子能量均为，每秒钟照射到地球的光子数为个。已知真空中光速，太阳对地球的万有引力大小约为。请你结合以上数据分析说明，我们在研究地球围绕太阳公转时，是否需要考虑太阳“光压力”对地球的影响。（结果保留一位有效数字）
(
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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
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第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．B
解析：A．热力学第三定律告诉我们绝对零度不可达到。故A错误；
B．热力学第一定律的第二种表述为第一类永动机不可能制成。故B正确；
C．因为第二类永动机虽然不违背能量守恒定律，但违背了热力学第二定律，所以它不会被制造出来。故C错误；
D．热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，不能自发地从低温物体传递到高温物体。故D错误。
答案：B。
2．A
解析：A．该反应是两个较轻的核结合成质量较大的核的过程，是典型的核聚变反应方程，故A正确；
B．该反应是典型的重核裂变反应方程，故B错误；
C．该反应是柚核的衰变反应方程，故C错误；
D．该反应是人工核反应方程，故D错误。
答案：A。
3．B
解析：A．质量和温度都相同的气体，内能不一定相同，还和气体的种类有关，故A错误；
B．温度表示物体的冷热程度，同时温度反映了物体的大量分子做无规则运动的激烈程度，温度越高，分子的无规则运动越剧烈，故B正确；
C．一定质量的理想气体在等压压缩过程中，根据盖吕萨克定律可知，体积减小，则温度降低，故内能减少，故C错误；
D．100度的水变成100度的水蒸气过程中，需要吸热，内能增加，故D错误。
答案：B。
4．B
解析：A．每个光子动量大小
A错误；
B．激光每秒发射的光子的总能量为
E=Pt=1J
发射的光子数
B正确；
C．对每秒照射在圆柱体上的光子，由动量定理得
-FΔt=-Np
其中
根据牛顿第三定律，圆柱体受到激光的冲击力
F'=F
圆柱体的质量
m=ρSh=ρπr2h
则圆柱体的加速度
联立解得
a≈8.4×106m/s2
C错误；
D．若激光的功率增大，则单位时间内照射在圆柱体上的光子数增加，圆柱体受到激光的冲击力增大，D错误。
答案：B。
5．A
解析：闭合电路的欧姆定律、楞次定律、光电效应方程、机械能守恒定律都是能量守恒定律的特殊表现。
答案：A。
6．D
解析：AB．解除锁定前，两部分气体温度相同，体积相同，根据 可知，b气体的压强大，故活塞左移，平衡时
AB错误；
CD．根据热力学第一定律，活塞左移过程中，a气体被压缩内能增大，温度增大，b气体向外做功，内能减小，温度减小，平衡时Ta＞Tb，C错误，D正确；
答案：D。
7．A
解析：A．如果气体的体积减小，同时气体的温度降低，根据理想气体状态方程 知，气体压强可能减小，A正确；
B．当 时，分子间作用力表现为引力，分子间距离减小，分子力做正功，分子势能减小，B错误；
C．吹满气的气球打开后气体会很快喷出，是因为内外存在压强差的缘故，而不是说明气体分子间有斥力，C错误；
D．在绝热条件下将一杯水举高，水的机械能增加，内能不变，D错误。
答案：A。
8．BC
解析：A．多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，故A错误；
B．浸润和不浸润是分子力作用的表现，如果附着层内分子间的距离小于液体内部分子间的距离，这样的液体与固体之间表现为浸润，故B正确；
C．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，故C正确；
D．液体具有流动性是因为液体分子作用力较小，分子位置不固定，故D错误。
答案：BC。
9．BC
解析：A．根据热力学第一定律
可知系统在吸收热量时内能不一定增加，还与做功有关，选项A错误；
B．布朗运动的激烈程度与温度有关，故悬浮在空气中做布朗运动的PM2.5微粒，气温越高，运动越剧烈，选项B正确；
C．分子间的距离为r0时，分子间引力和斥力相等，作用力的合力为零，此时分子势能最小，选项C正确；
D．分子间的引力和斥力总是同时存在的；用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，此时分子间引力和斥力都存在，选项D错误。
答案：BC。
、
10．AC
解析：A．重锤线的作用是确定竖直方向，故A正确；
B．在“用油膜法测分子直径的大小”的实验中应直接将稀释后的油酸滴入水中，故B错误；
C．在“用单摆测定重力加速度”实验中，全振动的次数N误计为N-1，周期偏大长，由可得
可知测得的g值偏小，故C正确；
D．在“验证机械能守恒定律”的实验中，不需要用天平测物体的质量，故D错误；
E．在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中，导电纸上形成的是电流的电场，故E错误。
答案：AC。
11．CD
解析：A．裂变或者聚变都是放出能量，故产物的比结合能比原来的元素比结合能大，故A错误；
B．核反应前后质量不守恒，亏损的质量以能量的形式放出，自然界任何反应前后能量都是守恒的，故B错误；
C．由可得，反应前后放出的能量为
故C正确；
D．烧掉1L普通水中所有氘核放出的能量为
故功率为
故D正确；
答案：CD。
12． 下 温度 毫米刻度尺
解析：[1]为使A中的水银面下降，须A中气体的体积增加，根据玻意耳定律PV=C，需要减小压强，故需将B管向下移动。
[2]玻意耳定律成立的前提是温度一定。
[3]要用毫米刻度尺测量玻璃管A、B中水银面的高度差。
13． 0.90 3.05 9.7
解析：（2）[1]根据表中数据可得每个0.3s内无人机的上升高度分别为
根据以上数据可知，在误差允许范围内，有
所以0~1.2s时间内无人机始终做匀加速直线运动，在t=0.3s时的速度大小为
[2]根据逐差法可得在加速过程中的加速度大小为
（3）[3]设地面大气压强为p0，则
所以图线的斜率为
解得
14．这种判断是错误的。
解析：各种核的质量不同，核反应过程中质量亏损及释放的能量都不同。因此，不同的核反应释放的能量是不相等的。
15．一木块沿着滑板下滑的过程属于机械运动，若滑板是光滑的，则该过程是可逆过程，这不意味着木块不可能沿着光滑斜面往上滑；当木块在具有一定的初速度时，可以沿着滑板往上滑，木块向上运动的过程中动能转化为重力势能。
解析：一木块沿着滑板下滑的过程属于机械运动，不属于热力学的过程，若滑板是光滑的，则该过程是可逆过程，木块在具有一定的初速度时，可以沿着滑板往上滑，木块向上运动的过程中动能转化为重力势能。
16．（1）；（2），我们在研究地球围绕太阳公转时，不需要考虑太阳“光压力”对地球的影响。
解析：（1）日地之间的距离为
距离太阳中心为r的球面面积为
太阳辐射的总功率为
解得
（2）每个光子的能量为
每个光子的动量为
光照射到地球表面被吸收时，根据动量定理得
光压与万有引力之比为
解得
由此可知，光压力远小于太阳对地球的万有引力，我们在研究地球围绕太阳公转时，不需要考虑光压力对地球的影响。
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