精品解析：2023届安徽省马鞍山市第二中学高三上学期9月阶段性测试物理试题

马鞍山市第二中学2023届高三第一学期阶段性考试 物理试题 第Ⅰ卷（选择题） 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一个选项正确，第9-12题有多项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1. 在测定年代较近的湖泊沉积物形成年份时，常利用沉积物中半衰期较短的其衰变方程为。以下说法正确的是（　　） A. 衰变方程中的X是中子 B. 升高温度可以加快的衰变 C. 与的质量差等于衰变的质量亏损 D. 方程中的X来自于内中子向质子的转化 2. 如图所示，波长为和的两种单色光射入三棱镜，经折射后射出两束单色光a和b，则这两束光（　　） A. 照射同一种金属均有光电子逸出，光电子最大初动能 B. 射向同一双缝干涉装置，其干涉条件间距 C. 在水中的传播速度 D. 光子动量 3. 如图所示，半径为R的半球形玻璃砖，底面镀银，球心为O点，一与底面垂直的细束光线从圆弧表面射入，从O点正上方的P点射出球面。已知入射光线与O点之间的水平距离为，此玻璃砖的折射率为（　　） A. B. C. D. 4. 小智同学发现了一张自己以前为研究机动车的运动情况绘制的图像（如图）。已知机动车运动轨迹是直线，但是不知机动车是处于加速还是刹车状态，以下正确的说法是（　　） A. 机动车处于匀加速状态 B. 机动车的初速度为0.05m/s C. 机动车在第3秒内的位移为1m D. 机动车在前3秒的位移是24m 5. 一汽车在水平路面上开始刹车到停止运动的过程可看成是匀减速直线运动，已知刹车开始第一秒内与最后一秒内的位移之比为K，刹车距离为x，则整个过程的平均速度的数值为（　　） A B. C. D. 6. 以初速度竖直上抛一个小球，不计空气阻力，时间内位移大小为120m，时间内位移等于0，上升的最大高度为h，共运动t时间返回抛出点，对此运动判断正确的是（重力加速度）（　　） A. B. C. D. 7. 用容积为V1的活塞式抽气机给容积为V2的密闭牛顿管抽气，若抽气过程中气体温度不变，则抽气两次后，牛顿管中剩余气体中的压强是原来的．（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，两根粗细相同、两端开口的直玻璃A和B，竖直插入同一水银槽中，各用一段水银柱封闭着一定质量同温度的空气，空气柱长度，水银柱长度，今使封闭气柱降低相同的温度（大气压保持不变），则两管中气柱上方水银柱的移动情况是（　　） A. A管向上移动，B管向下移动 B. A管向下移动，B管向上移动 C. 均向下移动，A管移动较多 D. 均向上移动，A管移动较多 9. 如图，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A其中，A到B和C到D为等温过程，B到C和D到A为绝热过程。该循环过程中，下列说法正确的是（　　） A. A到B过程中，气体对外界做功，气体从外界吸热 B 该循环过程中，气体从外界吸热 C. C到D过程中，气体分子的速率分布曲线发生变化 D. B到C过程中，气体分子的平均动能增加 10. 如图，长方体玻璃砖的横截面为矩形，，其折射率为。一束单色光在纸面内以的入射角从空气射向边的中点O，则（　　） A. 光在边的折射角为 B. 光在边的入射角为 C. 光在边发生全反射，并最终从边射出 D. 若以任意角度从边入射的光都能从边射出，玻璃砖折射率需要满足 11. 如图所示，一小滑块（可看作质点）沿足够长的斜面以初速度v向上做匀减速直线运动，依次经A、B、C、D到达最高点E，已知AB=BD=6m，BC=1m，滑块从A到C和从C到D所用的时间都是2s。设滑块经C时的速度为vC，则（　　） A. 滑块上滑过程中加速度的大小为0.5m/s2 B. vC=6m/s C. DE=3m D. 从D到E所用时间为4s 12. 如图，在足够高的空间内，小球位于空心管的正上方h处，空心管长为L，小球球心与管的轴线重合，并在竖直线上，小球的直径小于管的内径，小球可以无障碍穿过空心管，不计空气阻力，下列判断正确的是（　　） A. 两者均无初速度同时释放，小球在空中能穿过管 B. 两者同时释放，小球具有竖直向下的初速度，管无初速度，则小球一定能穿过管，且穿过管的时间与当地重力加速度无关 C. 先让小球自由下落，当小球落至空心管上边缘时，无初速释放空心管，则小球一定能穿过管，且穿过管时间与当地重力加速度无关 D. 两者均无初速度释放，但小球提前了时间释放，则小球一定能穿过管，且穿过管的时间与当地重力加速度有关 第Ⅱ卷（非选择题） 二、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分） 13. 某学习小组用如图甲所示的装置测量砝码盘的质量。左、右两个相同的砝码盘中各装有5个质量相同的砝码，砝码的质量为50g，装置中左端砝码盘的下端连接纸带。现将左端砝码盘中的砝码逐一地放到右端砝码盘中，并将两砝码盘由静止释放，运动过程两盘一直保持水平，通过纸带计算出与转移的砝码个数n相对应的加速度a，已知交流电的频率为f=50Hz。 （1）某次实验，该组同学得到了如图乙所示的一条纸带，每5个计时点取1个计数点。所有测量数据如图乙所示，则（本问中计算结果保留两位有效数字） ①打下C点时纸带的速度为_______m/s； ②纸带的加速度大小为______m/s2。 （2）若该组同学得到的n-a图像如图丙所示，重力加速度g=10m/s2，则每个砝码盘的质量为_______ g。 14. 用金属铷制成的光电管观测光电效应的装置如图甲所示。 （1）要观察遏止电压，电源正、负极接线为____________；要观察饱和电流，电源正、负极的接线为____________。（均选填“左负右正”或“左正右负”） （2）用不同频率的光照射该光电管，测得铷的遏止电压与入射光频率v的关系图像如图乙所示，则该金属的逸出功____________J，截止频率____________Hz，已知普朗克常量。（结果均保留两位有效数字） 三、解答题（本题共3题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 15. 某种光学元件由两种不同透明物质Ⅰ和Ⅱ制成，其横截面如图所示，O为AB中点，，半圆形透明物质Ⅰ半径为R，一束光线在纸面内从半圆面上的P点沿PO方向射入，折射至AC面时恰好发生全反射，再从BC边上的Q点垂直射出BC边，已知透明物质Ⅰ对该光的折射率为，透明物质Ⅱ对该光的折射率为n2，真空中光速为c，求：（结果可用根式表示） (1)该透明物质Ⅱ对该光的折射率n2； (2)光从P传到Q所用时间t。 16. 如图所示，固定的两个汽缸A、B处于水平方向，一根刚性水平轻杆两端分别与两汽缸的绝热活塞固定，A、B汽缸中均封闭一定量的理想气体．已知A是导热汽缸，B是绝热汽缸，两个活塞的面积SA=2S、SB=S，开始时两气柱长度均为L，压强均等于大气压强p0，温度均为T0．忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦，且不漏气．现通过电热丝对汽缸B中的气体缓慢加热，使两活塞向左缓慢移动L的距离后稳定，求此时： (i)汽缸A中气体的压强； (ii)汽缸B中气体的温度． 17. 一辆公交车从静止开始以做匀加速直线运动，刚出发时，距离车头反光镜的后方有一乘客以某一速度追赶这辆车。已知只有乘客离车头反光镜的距离在以内且像在镜中保留时间至少为时才能被司机看清，并能立即刹车，且刹车时的加速度大小仍为。不计公交车的长度，问： (1)若该乘客匀速追赶该车辆的速度，且司机未看到该乘客，求该乘客与车头反光镜的最小距离； (2)若该乘客匀速追赶该辆车的速度为，且司机刚能看清该乘客就立即刹车，求该乘客追上公交车的总时间； (3)求该乘客想要乘上这辆车，匀速追赶的速度至少为多大？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 马鞍山市第二中学2023届高三第一学期阶段性考试 物理试题 第Ⅰ卷（选择题） 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一个选项正确，第9-12题有多项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1. 在测定年代较近的湖泊沉积物形成年份时，常利用沉积物中半衰期较短的其衰变方程为。以下说法正确的是（　　） A. 衰变方程中的X是中子 B. 升高温度可以加快的衰变 C. 与的质量差等于衰变的质量亏损 D. 方程中的X来自于内中子向质子的转化 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据质量数守恒和电荷数守恒可知，X是电子，故A错误； B．半衰期只由原子核自身决定，升高温度不可以加快的衰变，故B错误； C．与和电子X的质量差等于衰变的质量亏损，故C错误； D．方程中的X来自于内中子向质子的转化，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，波长为和的两种单色光射入三棱镜，经折射后射出两束单色光a和b，则这两束光（　　） A. 照射同一种金属均有光电子逸出，光电子最大初动能 B. 射向同一双缝干涉装置，其干涉条件间距 C. 在水中的传播速度 D 光子动量 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据光路图可知三棱镜对b光的偏折程度更大，所以b光折射率大，频率高，波长短。根据光电效应方程 因为，所以，故A错误； B．根据双缝干涉条纹间距公式 因为，所以，故B正确； C．介质中传播速度 因为，所以，故C错误； D．根据光子动量的公式 因为，所以，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，半径为R的半球形玻璃砖，底面镀银，球心为O点，一与底面垂直的细束光线从圆弧表面射入，从O点正上方的P点射出球面。已知入射光线与O点之间的水平距离为，此玻璃砖的折射率为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】依据题意作出光路如图所示 则有 可得 由图可知三角形与三角形相似，则有 其中 ，， 联立可得 则有 可得 则有 由折射定律可得 故选A。 4. 小智同学发现了一张自己以前为研究机动车的运动情况绘制的图像（如图）。已知机动车运动轨迹是直线，但是不知机动车是处于加速还是刹车状态，以下正确的说法是（　　） A. 机动车处于匀加速状态 B. 机动车的初速度为0.05m/s C. 机动车在第3秒内的位移为1m D. 机动车在前3秒的位移是24m 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由图像可得 整理可得 结合匀变速直线运动位移时间关系 可得机动车的初速度和加速度分别为 ， 可知机动车处于匀减速状态，故AB错误； CD．机动车停下来所用时间为 根据逆向思维可知，机动车在第3秒内的位移为 机动车在前3秒的位移 故C正确，D错误。 故选C。 5. 一汽车在水平路面上开始刹车到停止运动的过程可看成是匀减速直线运动，已知刹车开始第一秒内与最后一秒内的位移之比为K，刹车距离为x，则整个过程的平均速度的数值为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】设整个过程时间为t，加速度大小为a，则第1s内位移 最后1s内位移 解得 整个过程平均 故选D。 6. 以初速度竖直上抛一个小球，不计空气阻力，时间内位移大小为120m，时间内位移等于0，上升的最大高度为h，共运动t时间返回抛出点，对此运动判断正确的是（重力加速度）（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．小球做竖直上抛运动，时间内位移大小为120m，根据运动学公式可得 时刻速度为 时间内位移等于0，根据对称性可得 联立解得 ， 故AB错误； CD．小球上升最大高度为 从抛出到返回抛出点所用时间 故C正确，D错误。 故选C。 7. 用容积为V1活塞式抽气机给容积为V2的密闭牛顿管抽气，若抽气过程中气体温度不变，则抽气两次后，牛顿管中剩余气体中的压强是原来的．（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设容器内气体压强为p，则气体的初始状态参量为， 第一次抽气过程，由玻意耳定律得： 第二次抽气过程，由玻意耳定律得： 联立方程解得： 故本题选A． 【点睛】根据等温过程，气体的体积和压强满足玻意耳定律求解． 8. 如图所示，两根粗细相同、两端开口的直玻璃A和B，竖直插入同一水银槽中，各用一段水银柱封闭着一定质量同温度的空气，空气柱长度，水银柱长度，今使封闭气柱降低相同的温度（大气压保持不变），则两管中气柱上方水银柱的移动情况是（　　） A. A管向上移动，B管向下移动 B. A管向下移动，B管向上移动 C. 均向下移动，A管移动较多 D. 均向上移动，A管移动较多 【答案】C 【解析】 【详解】管内封闭气柱的压强恒等于外界大气压与水银柱因自身重力而产生的压强之和，因外界大气压不变，则管内气体做等压变化，并由此推知，封闭气柱下端的水银柱高度不变。根据盖—吕萨克定律可知 整理可得 因A、B管中的封闭气体初温相同，温度变化也相同，且，则有，即A、B管中的封闭气体体积均减小，又因为，初始时A管中气体体积较大，所以 即A管中气体长度减少得多一些，故两管中气柱上方水银柱均向下移动，A管中水银柱移动较多。 故选C。 9. 如图，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A其中，A到B和C到D为等温过程，B到C和D到A为绝热过程。该循环过程中，下列说法正确的是（　　） A. A到B过程中，气体对外界做功，气体从外界吸热 B. 该循环过程中，气体从外界吸热 C. C到D过程中，气体分子的速率分布曲线发生变化 D. B到C过程中，气体分子的平均动能增加 【答案】AB 【解析】 【详解】A．A到B过程中，气体体积增大，气体对外界做功，为等温过程，温度不变，内能不变，根据热力学第一定律可知气体从外界吸热，故A正确； B．一个循环过程中，A到C过程中体积增大，气体对外做功，C到A过程中体积减小，外界对气体做功，根据图像与横轴围成的面积表示做功的大小，可知气体对外做功大于外界对气体做功，所以一个循环中气体对外做功，回到原状态内能不变，根据热力学第一定律可知气体从外界吸热，故B正确； C．C到D过程为等温过程，温度不变，分子平均动能不变，因此气体分子的速率分布曲线不发生变化，故C错误； D．B到C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，故D错误。 故选AB。 10. 如图，长方体玻璃砖的横截面为矩形，，其折射率为。一束单色光在纸面内以的入射角从空气射向边的中点O，则（　　） A. 光在边的折射角为 B. 光在边的入射角为 C. 光在边发生全反射，并最终从边射出 D. 若以任意角度从边入射的光都能从边射出，玻璃砖折射率需要满足 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．由题意可知，光在边的入射解为，根据折射定律，设其折射角为，则有 解得 故选项A错误； B．根据折射定律，经前面分析因光在边的折射角为，则 故选项B正确； C．根据题意作出光路图，如图所示 因为折射率为，且从光密介质到光疏介质，其发生全反射临界角C的正弦为 根据反射定律，则有 则说明大于临界角，光在边发生全反射，如图1所示，因为 所以有 且根据几何关系有 说明光能射到边，且不会在边发生全反射，故选项C正确； D．由光路如图可知，角无限趋于90度，就越小，如果仍能发生全反射，则以任意角度从边入射的光都能从边射出，设介质的折射率为n，以为极限，根据折射定律有 则有 因要发生全反射，则 解得 故选项D正确。 故选BCD。 11. 如图所示，一小滑块（可看作质点）沿足够长的斜面以初速度v向上做匀减速直线运动，依次经A、B、C、D到达最高点E，已知AB=BD=6m，BC=1m，滑块从A到C和从C到D所用的时间都是2s。设滑块经C时的速度为vC，则（　　） A. 滑块上滑过程中加速度的大小为0.5m/s2 B. vC=6m/s C. DE=3m D. 从D到E所用时间为4s 【答案】AD 【解析】 【详解】ACD．物体的加速度大小为 C、E之间的距离为 m 所以 m 从D到E所用时间由位移—时间公式有 解得 s 故C错误，AD正确。 B．滑块从A到C和从C到D所用的时间都是2s，所以 m/s 故B错误； 故选AD。 12. 如图，在足够高的空间内，小球位于空心管的正上方h处，空心管长为L，小球球心与管的轴线重合，并在竖直线上，小球的直径小于管的内径，小球可以无障碍穿过空心管，不计空气阻力，下列判断正确的是（　　） A. 两者均无初速度同时释放，小球在空中能穿过管 B. 两者同时释放，小球具有竖直向下初速度，管无初速度，则小球一定能穿过管，且穿过管的时间与当地重力加速度无关 C. 先让小球自由下落，当小球落至空心管上边缘时，无初速释放空心管，则小球一定能穿过管，且穿过管的时间与当地重力加速度无关 D. 两者均无初速度释放，但小球提前了时间释放，则小球一定能穿过管，且穿过管的时间与当地重力加速度有关 【答案】BD 【解析】 【详解】A．若两者均无初速度同时释放，则在同一时间内下降高度相等，可知小球在空中不能穿过管，故A错误； B．两者同时释放，小球具有竖直向下的初速度，管无初速度，则有 由此可知 则小球能穿过管，且穿过管的时间与当地重力加速度无关，故B正确； C．先让小球自由下落，设下落时间为，当小球落至空心管上边缘时，无初速释放空心管，设小球落至空心管上边缘时的速度为，穿经管的时间为，则有 则小球一定能穿过管，且穿过管的时间与当地重力加速度有关，故C错误； D．两者均无初速度释放，但小球提前了时间释放，以管为参考系，小球相对管匀速运动，则有 可知小球穿经管的时间为 则小球一定能穿过管，且穿过管的时间与当地重力加速度有关，故D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷（非选择题） 二、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分） 13. 某学习小组用如图甲所示的装置测量砝码盘的质量。左、右两个相同的砝码盘中各装有5个质量相同的砝码，砝码的质量为50g，装置中左端砝码盘的下端连接纸带。现将左端砝码盘中的砝码逐一地放到右端砝码盘中，并将两砝码盘由静止释放，运动过程两盘一直保持水平，通过纸带计算出与转移的砝码个数n相对应的加速度a，已知交流电的频率为f=50Hz。 （1）某次实验，该组同学得到了如图乙所示的一条纸带，每5个计时点取1个计数点。所有测量数据如图乙所示，则（本问中计算结果保留两位有效数字） ①打下C点时纸带的速度为_______m/s； ②纸带的加速度大小为______m/s2。 （2）若该组同学得到的n-a图像如图丙所示，重力加速度g=10m/s2，则每个砝码盘的质量为_______ g。 【答案】 ①. 0.84 ②. 1.7 ③. 150 【解析】 【详解】（1）①[1]相邻两计数点间的时间间隔 打下C点时纸带的速度 ②[2]由匀变速直线运动推导公式 （2）[3]设一个砝码盘的质量为M，由牛顿第二定律得 整理得 结合图像，由几何知识可知 解得 14. 用金属铷制成的光电管观测光电效应的装置如图甲所示。 （1）要观察遏止电压，电源正、负极的接线为____________；要观察饱和电流，电源正、负极的接线为____________。（均选填“左负右正”或“左正右负”） （2）用不同频率的光照射该光电管，测得铷的遏止电压与入射光频率v的关系图像如图乙所示，则该金属的逸出功____________J，截止频率____________Hz，已知普朗克常量。（结果均保留两位有效数字） 【答案】（1） ①. 左负右正 ②. 左正右负 （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1][2]要观察遏止电压，则加反向电压，电源正、负极的接线为左负右正；要观察饱和电流，加正向电压，则电源正、负极的接线为左正右负。 【小问2详解】 [1][2]根据爱因斯坦光电方程 和 得 因此当遏止电压为零时 由图像可知，铷的截止频率为 根据 可求得该金属的逸出功大小为 三、解答题（本题共3题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 15. 某种光学元件由两种不同透明物质Ⅰ和Ⅱ制成，其横截面如图所示，O为AB中点，，半圆形透明物质Ⅰ的半径为R，一束光线在纸面内从半圆面上的P点沿PO方向射入，折射至AC面时恰好发生全反射，再从BC边上的Q点垂直射出BC边，已知透明物质Ⅰ对该光的折射率为，透明物质Ⅱ对该光的折射率为n2，真空中光速为c，求：（结果可用根式表示） (1)该透明物质Ⅱ对该光的折射率n2； (2)光从P传到Q所用时间t。 【答案】(1)；(2) 【解析】 【详解】(1)由题意可知，光线射向AC面恰好发生全反射，反射光线垂直于BC面从棱镜射出，光路图如图所示 设光线在透明物质Ⅱ中发生全反射的临界角为C，在M点刚好发生全反射。由几何关系可知 由 解得 (2)物质Ⅰ中光速 物质Ⅰ中用时 物质Ⅱ中光速 由几何关系知 所以 物质Ⅱ中用时 联立解得光从P传到Q所用时间 16. 如图所示，固定的两个汽缸A、B处于水平方向，一根刚性水平轻杆两端分别与两汽缸的绝热活塞固定，A、B汽缸中均封闭一定量的理想气体．已知A是导热汽缸，B是绝热汽缸，两个活塞的面积SA=2S、SB=S，开始时两气柱长度均为L，压强均等于大气压强p0，温度均为T0．忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦，且不漏气．现通过电热丝对汽缸B中的气体缓慢加热，使两活塞向左缓慢移动L的距离后稳定，求此时： (i)汽缸A中气体的压强； (ii)汽缸B中气体的温度． 【答案】(i)(ii) 【解析】 【详解】解：（i）汽缸A中气体发生等温变化，由玻意耳定律可得： 解得： （ii）分析两活塞的受力情况，由平衡知识可得： 由理想气体状态方程可得： 联立解得： 17. 一辆公交车从静止开始以做匀加速直线运动，刚出发时，距离车头反光镜的后方有一乘客以某一速度追赶这辆车。已知只有乘客离车头反光镜的距离在以内且像在镜中保留时间至少为时才能被司机看清，并能立即刹车，且刹车时的加速度大小仍为。不计公交车的长度，问： (1)若该乘客匀速追赶该车辆的速度，且司机未看到该乘客，求该乘客与车头反光镜的最小距离； (2)若该乘客匀速追赶该辆车的速度为，且司机刚能看清该乘客就立即刹车，求该乘客追上公交车的总时间； (3)求该乘客想要乘上这辆车，匀速追赶的速度至少为多大？ 【答案】(1) ；(2) ；(3) 【解析】 【分析】 【详解】(1)速度相等时距离最小 解得 (2)设司机发现乘客的时间为t2 解得 根据题意可知只有乘客离车头反光镜的距离在以内且像在镜中保留时间至少为时才能被司机看清，所以在2-3s内有 此时相距 再经过时间t4追上公交车 解得 乘客追上公交车的总时间 (3)选公交车为参考系，乘客相对于车先做匀减速运动到静止后反方向做匀加速运动，要使司机从反光镜能看清乘客，须让乘客处在以内的时间至少为，根据位移关系和对称性 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $