安徽省安庆市市示范中学2023年高三1月阶段性测试物理试题文试题

安徽省安庆市市示范中学2023年高三1月阶段性测试物理试题文试题

考生请注意：

1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。

2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。

3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、吊兰是常养的植物盆栽之一，如图所示是悬挂的吊兰盆栽，四条等长的轻绳与竖直方向夹角均为30°，花盆总质量为2kg，取g=10m/s2，则每根轻绳的弹力大小为（　　）

A．5N B． C．10N D．20N

2、如图所示，静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，当它放出一个α粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得α粒子和反冲核轨道半径之比为44:1，则下列说法不正确的是（    ）

A．α粒子与反冲粒子的动量大小相等，方向相反

B．原来放射性元素的原子核电荷数为90

C．反冲核的核电荷数为88

D．α粒子和反冲粒子的速度之比为1:88

3、如图所示，一个下面装有轮子的贮气瓶停放在光滑的水平地面上，顶端与竖直墙壁接触，现打开尾端阀门，气体往外喷出，设喷口面积为S，气体密度为，气体往外喷出的速度为，则气体刚喷出时钢瓶顶端对竖直墙的作用力大小是（    ）

A． B． C． D．

4、宇航员在某星球表面以初速度2.0 m/s水平抛出一物体，并记录下物体的运动轨迹，如图所示，O为抛出点，若该星球半径为4000km，引力常量G＝6.67×10－11N·m2·kg－2，则下列说法正确的是（　　）

A．该星球表面的重力加速度为16.0 m/s2

B．该星球的第一宇宙速度为4.0km/s

C．该星球的质量为2.4×1020kg

D．若发射一颗该星球的同步卫星，则同步卫星的绕行速度可能大于4.0km/s

5、如图所示，电源电动势为E、内阻不计，R1、 R2为定值电阻，R0为滑动变阻器，C为电容器，电流表A为理想电表、当滑动变阻器的滑片向右滑动时，下列说法正确的是

A．A的示数变大，电容器的带电量增多

B．A的示数变大，电容器的带电量减少

C．A的示数不变，电容器的带电量不变

D．A的示数变小，电容器的带电量减少

6、如图所示，金属框架ABCD（框架电阻忽略不计）固定在水平面内，处于竖直方向的磁感应强度大小为B的匀强磁场中，其中AB与CD平行且足够长，BC和CD夹角（＜90°），光滑均匀导体棒EF（垂直于CD）紧贴框架，在外力作用下向右匀速运动，v垂直于导体棒EF。若以经过C点作为计时起点，导体棒EF的电阻与长度成正比，则电路中电流大小I与时间t，消耗的电功率P与导体棒水平移动的距离x变化规律的图象是

A． B．

C． D．

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、关于固体、液体、气体和物态变化，下列说法中正确的是______________。

A．液体表面存在着张力是因为液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离

B．一定质量的某种理想气体状态改变时，内能必定改变

C．0的铁和0的冰，它们的分子平均动能相同

D．晶体一定具有规则形状，且有各向异性的特征

E.扩散现象在液体和固体中都能发生，且温度越高，扩散进行得越快

8、在粗糙地面上，某吋刻乒乓球的运动状态如图所示，判断一段时间后乒乓球的可能运动状况（　　）

A．静止

B．可能原地向前无滑滚动

C．原地向左滚动

D．原地向右滚动

9、梳子在梳头后带上电荷，摇动这把梳子在空中产生电磁波．该电磁波　　

A．是横波

B．不能在真空中传播

C．只能沿着梳子摇动的方向传播

D．在空气中的传播速度约为

10、下列说法正确的是_________（填正确答案标号）

A．天空中看到的彩虹是光的干涉现象形成的

B．偏振现象说明光是一种横波

C．光从空气射入水中时，光的频率保持不变

D．光学仪器镜头上的增透膜利用光的衍射原理

E.在水中红光比蓝光传播得更怏

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）如图所示，为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m 的关系”实验装置简图.

（1）本实验采用的实验方法是____．

A．控制变量法       B．假设法     C．理想实验法   D．等效替代法

（2）在保持小车受力相同时，探究加速度与质量关系的实验屮，以下故法正确的是______．

A．平衡摩擦力时，应将装有砝码的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上

B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力

C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源

D．为得出加速度a与与质量m的关系而作出 图象

（3）下图是实验中获取的一条纸带的一部分，其中O、A、B、C、D是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图，打“B”计数点时小车的速度大小为___________________m/s.由纸带求出小车的加速度的大小为_____________m/s2.(计算结果均保留2位有效数字）

（4）如图所示是某同学在探究加速度与力的关系时，根据测量数据作出的a〜F图线.其中图线不过原点的原因是______，图线在末端弯曲的原因是______.

12．（12分）某实验小组利用电流传感器（可视为理想电流表）和定值电阻以及电阻箱、待测电池等器材，设计了如图甲所示的电路测定电池电动势和内阻。电流的值通过数据采集器输入到计算机，数据采集器和计算机对原电路的影响可忽略。他们连接好电路，闭合开关S后，发现无论如何调节电阻箱，计算机中显示电流均为零，由此判断电路可能出现了故障。经小组讨论后，尝试用多用电表的欧姆档来检测电路。已知保护电阻，电流传感器量程为。操作步骤如下：

①将多用电表挡位调到电阻“×1”挡，再将红、黑表笔短接，进行欧姆调零；

②断开甲图电路开关S，将多用电表两表笔分别接在上，多用电表的指针不偏转；

③断开甲图电路开关S，将多用电表两表笔分别接在上，多用电表的示数如图乙所示；

④断开甲图电路开关S，将多用电表两表笔分别接在上，多用电表的指针不偏转；

⑤断开甲图电路开关S，将多用电表两表笔分别接在上，计算机中显示电流不为零。

回答下列问题：

（1）操作步骤③中，多用电表内阻_____________；

（2）操作步骤⑤中，多用电表红表笔应接_______________（选“”或“”点）;

（3）电路的故障可能是__________________;

A．保护电阻短路

B．保护电阻断路

C．电阻箱短路

D．电阻箱断路

（4）排除电路故障后，该小组按照图甲的电路测量电源的电动势和内阻。改变电阻箱的阻值，得到多组实验数据。根据数据作出图像，如图所示，则电源电动势_____________V，内阻__________（结果保留2位有效数字）。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）如图所示，质量为m、直径为d的小球，拴在长为l的细绳一端一组成一单摆。将球偏开一小角度α使之做简谐运动，求小球从左侧最大偏角摆至最低点的过程中，绳子拉力产生的冲量大小。（重力加速度g已知）

14．（16分）如图，一玻璃砖截面为矩形ABCD，固定在水面上，其下表面BC刚好跟水接触。现有一单色平行光束与水平方向夹角为θ（θ>0），从AB面射入玻璃砖。若要求不论θ取多少，此光束从AB面进入后，到达BC界面上的部分都能在BC面上发生全反射，则该玻璃砖的折射率最小为多少？已知水的折射率为。

15．（12分）对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质．一段横截面积为S、长为l的直导线，单位体积内有n个自由电子，一个电子电量为e．该导线通有恒定电流时，导线两端的电势差为U，假设自由电子定向移动的速率均为v．

（1）求导线中的电流I；

（2）所谓电流做功，实质上是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功．为了求解在时间t内电流做功W为多少，小红和小明给出了不同的想法：

小红记得老师上课讲过，W=UIt，因此将第（1）问求出的I的结果代入，就可以得到W的表达式．但是小红不记得老师是怎样得出W=UIt这个公式的．小明提出，既然电流做功是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功，那么应该先求出导线中的恒定电场的场强，即，设导体中全部电荷为q后，再求出电场力做的功，将q代换之后，小明没有得出W=UIt的结果．

请问你认为小红和小明谁说的对？若是小红说的对，请给出公式的推导过程；若是小明说的对，请补充完善这个问题中电流做功的求解过程．

（3）为了更好地描述某个小区域的电流分布情况，物理学家引入了电流密度这一物理量，定义其大小为单位时间内通过单位面积的电量．若已知该导线中的电流密度为j，导线的电阻率为ρ，试证明：．

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、B

【解析】
根据对称性可知，每根绳的拉力大小相等，设每根绳的拉力大小为F。

在竖直方向由平衡条件得：

4Fcos30°=G

解得：

F=N。

A．5N，与结论不相符，选项A错误；

B．，与结论相符，选项B正确；

C．10N，与结论不相符，选项C错误；

D．20N，与结论不相符，选项D错误；

2、D

【解析】
微粒之间相互作用的过程中遵守动量守恒定律，由于初始总动量为零，则末动量也为零，即α粒子和反冲核的动量大小相等，方向相反；由于释放的α粒子和反冲核均在垂直于磁场的平面内，且在洛伦兹力作用下做圆周运动；由得：，若原来放射性元素的核电荷数为Q，则对α粒子：，对反冲核：，由于，根据，解得，反冲核的核电荷数为，它们的速度大小与质量成反比，由于不知道质量关系，无法确定速度大小关系，故A、B、C正确，D错误；

3、D

【解析】
对喷出气体分析，设喷出时间为，则喷出气体质量为，由动量定理，有

其中F为瓶子对喷出气体的作用力，可解得

根据牛顿第三定律，喷出气体对瓶子作用力大小为F，再对瓶子分析，由平衡条件和牛顿第三定律求得钢瓶顶端对竖直墙壁的作用力大小也是F，故D正确，ABC错误。

故选D。

4、B

【解析】
A．物体做平抛运动，根据平抛运动的规律有

联立解得

该星球表面的重力加速度为，故A错误；

BC．设该星球的第一宇宙速度为，该星球的质量为，在星球表面附近，则有

解得

故B正确，C错误；

D．根据万有引力提供向心力有

解得

卫星运动的轨道半径越大，则绕行速度越小，第一守宙速度是绕星球表面运行的速度，同步卫星的速度一定小于4.0km/s，故D错误；

故选B。

5、A

【解析】
电容器接在（或滑动变阻器）两端，电容器两端电压和（或滑动变阻器）两端电压相等，滑动变阻器滑片向右移动，电阻增大， 和滑动变阻器构成的并联电路分压增大，所以两端电压增大，根据欧姆定律：

可知电流表示数增大；电容器两端电压增大，根据：

可知电荷量增多，A正确，BCD错误。

故选A。

6、D

【解析】
AB．设AB与CD间间距为L，导体棒EF单位长度的电阻为r0，在时，电路中电流大小

在时，电路中电流大小

所以电路中电流大小不变，故AB两项错误；

CD．在时，电路中消耗的电功率

在时，电路中消耗的电功率

所以电路中消耗的电功率先随x均匀增加后不变，故C项错误，D项正确。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、ACE

【解析】
A．由于液体表面分子间距大于内部分子间距，故表面处表现为引力，故A正确；

B．一定质量理想气体的内能由温度决定，状态变化时温度可能不变，内能也就可能不变，故B错误；

C．因为温度是分子平均动能的标志，温度相同，则分子平均动能相同，故C正确；

D．晶体分单晶体和多晶体，只有单晶体具有规则形状，某些性质表现出各向异性，而多晶体没有规则形状，表现出各向同性，故D错误；

E．气体、液体和固体物质的分子都在做无规则运动，所以扩散现象在这三种状态的物质中都能够进行，且温度越高，扩散进行得越快，故E正确。

故选ACE。

8、ABCD

【解析】
由图可知乒乓球角速度的方向与平动速度造成的效果是相反的，故到稳定状态过程中选项中选项中的过程都有可能出现的，故ABCD均正确。

故选ABCD。

9、AD

【解析】

摇动的梳子在空中产生电磁波，电磁波是横波，选项A正确；电磁波能在真空中传播，选项B错误；电磁波传播的方向与振动方向垂直，选项C错误；电磁波在空气中传播的速度约为光速，选项D正确．

10、BCE

【解析】
A．雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，故A错误；

B．偏振是横波特有的现象，所以偏振现象说明光是一种横波，故B正确；

C．根据波传播的特点可知，光从空气射入水中时，光的频率保持不变。故C正确；

D．光学镜头上的增透膜是膜的前后表面反射光出现叠加，利用光的干涉现象，故D错误；

E．水对红色光的折射率小小于对蓝色光的折射率，由可知红色光在水中的速度大于蓝色光的速度，故E正确；

故选BCE。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、A    BD    0.54    1.5    未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力    未满足小车的质量远远大于小桶和砝码的总质量   

【解析】
（1）本实验采用的实验方法是控制变量法；

（2）平衡摩擦力时，应不挂小桶，让小车拖着纸带在木板上做匀速运动，选项A错误；每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，选项B正确；实验时要先接通电源后放小车，选项C错误；因为 为正比关系，故为得出加速度a与与质量m的关系而作出图象，选项D正确；故选BD．

（3）计数点间的时间间隔T=0.02s×5=0.1s，打B计数点时小车的速度大小为

；

根据逐差法得，小车的加速度

（4）由图线可知，当力F到达一定的值时才有加速度，故图线不过原点的原因是未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力；图线在末端弯曲的原因是未满足小车的质量远远大于小桶和砝码的总质量；

12、15.0    c    D    1.5    3.0   

【解析】
（1）[1]．操作步骤③中，多用电表内阻等于中值电阻，大小为15.0Ω；

（2）[2]．因c端是电流传感器的负极，则操作步骤⑤中，多用电表红表笔应接点；

（3）[3]．根据实验步骤的分析可知，电路的故障可能是电阻箱R断路，故选D；

（4）[4][5]．根据闭合电路欧姆定律可得：

E=I(R+R0+r)

即：

由图像可知：

则

r=3.0Ω

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、

【解析】
设合力冲量为I合，绳子拉力产生的冲量为I，由动量定理可知：

I合=mv

摆球由最大偏角摆至平衡位置的过程中，由机械能守恒定律

所以：

其中重力的冲量

由于合力的冲量沿水平方向，所以由矢量合成的平行四边形定则可知：

由图可得：

14、

【解析】
随着θ的增大，当θ为90º时，α最大，β最小，此时若在BC上发生全反射，则对任意θ都能发生全反射。

由折射定律

由全反射有

由几何关系有

由以上各式解得

15、（1）（2）见解析（3）见解析

【解析】

（1）电流定义式，在t时间内，流过横截面的电荷量，因此；

（2）小红和小明说的都有一定道理

a.小红说的对．由于，在t时间内通过某一横截面的电量Q=It，对于一段导线来说，每个横截面通过的电量均为Q，则从两端来看，相当于Q的电荷电势降低了U，则

．

b.小明说的对．恒定电场的场强，导体中全部电荷为，

电场力做的功；

又因为，则．

（3）由欧姆定律：、，、由电阻定律：；

则，则；

由电流密度的定义：；

故；