甘肅省蘭州2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期第三次診斷考試物理試題(含解析)

2024-2025學(xué)年度甘肅省蘭州高三第三次診斷考試物理試題考試時(shí)間：75分鐘試卷總分：100分一、單項(xiàng)選擇題：本大題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求。1．盧瑟福在1919年以粒子（）撞擊氮原子核（），產(chǎn)生核反應(yīng)，該反應(yīng)生成兩種粒子，其中一種為，則另一種粒子為（）A．電子 B．質(zhì)子 C．中子 D．氘核2．如圖所示是一個(gè)同學(xué)研究某根彈簧所受拉力與伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系圖象，關(guān)于這根彈簧，下列說法中正確的是（）A．彈簧的勁度系數(shù)是2N/mB．彈簧的勁度系數(shù)是2×103N/mC．當(dāng)受到800N的拉力作用時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度是40cmD．當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)量為20cm時(shí)，彈簧產(chǎn)生的拉力是200N3.如圖所示，某空間中存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的以下四種磁場(chǎng)中，能產(chǎn)生電場(chǎng)但不能產(chǎn)生電磁波的是（）A. B. C. D.4．如圖所示，包含紅、藍(lán)兩種顏色的一束復(fù)色光沿半徑方向射入一塊半圓形玻璃磚，在玻璃磚底面的入射角為i，經(jīng)過折射后射出到空氣中，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)光為紅光，b光為藍(lán)光B．玻璃磚對(duì)a光的折射率小于對(duì)b光的折射率C．在玻璃磚中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度D．若入射角i逐漸增大，則b光的折射光首先消失5．下列說法正確的是（）A．布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體顆粒分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)B．在絕熱過程中，外界對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能一定增加C．分子間的作用力總是隨分子間距減小而增大D．已知水的摩爾質(zhì)量為18g/mol和水密度為1g/cm3可估算出1mol水分子的個(gè)數(shù)6.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，該過程中氣體內(nèi)能增加了120J，已知狀態(tài)A氣體的溫度為。下列說法正確的是（）A.氣體在狀態(tài)B時(shí)的溫度為B.氣體在此過程中吸收了200J的熱量C.狀態(tài)B氣體中每個(gè)分子動(dòng)能與狀態(tài)A相比較或多或少都有所增加D.狀態(tài)B時(shí)氣體單位時(shí)間內(nèi)對(duì)容器壁單位面積上碰撞的分子數(shù)為狀態(tài)A時(shí)的一半7.如圖所示是學(xué)校通過校門外變壓器給學(xué)校供電的示意圖。兩條輸電線的總電阻等效為圖中的r，為便于分析，假設(shè)所有用電器都是同一規(guī)格的電燈，理想變壓器的輸入電壓不變。受疫情影響，校園內(nèi)工作的用電器減少為原來的一半，則下列說法正確的是（）A.變壓器的輸入功率減小為原來的一半B.輸電線r上損耗的功率減少為原來的1/4C.工作的同一電燈的電阻比原來略變小D.工作的同一電燈實(shí)際功率比原來略變大二、多項(xiàng)選擇題：本大題共3小題，每小題5分，共15分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求；全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全得得3分，有選錯(cuò)的得0分。8．由20個(gè)國(guó)家持續(xù)25年、投入數(shù)萬名科學(xué)家傾力合作的詹姆斯?韋伯太空望遠(yuǎn)鏡被成功發(fā)射，被送入日﹣地拉格朗日點(diǎn)；如圖中的所示為法籍意大利數(shù)學(xué)家拉格朗日指出的太陽和地球所在同一平面上的5個(gè)拉格朗日點(diǎn)。韋伯太空望遠(yuǎn)鏡位于這個(gè)點(diǎn)上，在太陽與地球共同引力作用下，可以幾乎不消耗燃料而保持與地球同步繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是（

）韋伯太空望遠(yuǎn)鏡繞太陽運(yùn)動(dòng)線速度比地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的線速度小B．韋伯太空望遠(yuǎn)鏡繞太陽運(yùn)動(dòng)的向心加速度大于地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的向心加速度C．韋伯太空望遠(yuǎn)鏡在點(diǎn)處于平衡狀態(tài)D．同一飛行器穩(wěn)定在處所受太陽和地球引力的合力比穩(wěn)定在處大9．如圖所示，傾角為θ=30°的光滑斜面上，質(zhì)量分別為2m、m的a、b兩物塊，用一輕彈簧相連，將a用細(xì)線連接在木板上，調(diào)整細(xì)線使之與斜面平行且使系統(tǒng)靜止時(shí)，物塊b恰與斜面底端的擋板無彈力，此時(shí)彈簧的形變量為x。重力加速度為g，若突然剪斷細(xì)線，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，則（）A．剪斷細(xì)線瞬間，擋板對(duì)物塊b彈力為0B．剪斷細(xì)線瞬間，物體b的加速度為0.5gC．剪斷細(xì)線瞬間，物體a的加速度為gD．剪斷細(xì)線后，物塊a沿斜面向下運(yùn)動(dòng)3x時(shí)動(dòng)能最大10.現(xiàn)代科學(xué)研究中常要用到高速電子，電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場(chǎng)使電子加速的設(shè)備。如圖甲所示，上、下為電磁鐵的兩個(gè)磁極，磁極之間有一個(gè)環(huán)形真空室（圖乙為真空室俯視圖），電子在真空室中做圓周運(yùn)動(dòng)，從上往下看，電子沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)（如圖乙所示）。電磁鐵線圈中電流的大小、方向可以變化，產(chǎn)生的感生電場(chǎng)使電子加速。若電磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)在真空室中為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向與電子運(yùn)動(dòng)平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小滿足關(guān)系式：（k為大于零的常數(shù)），且在時(shí)有一電子從電子槍由靜止釋放，設(shè)電子的電荷量為e、質(zhì)量為m，其運(yùn)動(dòng)半徑為R且保持不變。則下列說法正確的是（）

A.電磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向在甲圖中為豎直向下B.電子的加速度大小為C.電子每轉(zhuǎn)一周合外力的沖量為D.電子每轉(zhuǎn)周增加的動(dòng)能為三、非選擇題：共5小題，共57分。11．（6分）某同學(xué)用圖(a)所示的裝置驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律?(1)下列說法正確的是________(填寫字母代號(hào))?A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)使用工作電壓在6V以下的交流電源B．實(shí)驗(yàn)前，把木板的一側(cè)墊高，以補(bǔ)償打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)小車的阻力及其他阻力C．實(shí)驗(yàn)時(shí)必須滿足鉤碼和滑輪的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量(2)該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與力F的關(guān)系圖像如圖(b)所示，圖像不過原點(diǎn)的原因是________；若圖像與縱軸截距為a0，斜率為k，則小車的質(zhì)量M=_____該值與小車的實(shí)際值相比______(選填“偏大”“偏小”或“相等”)?12．（8分）某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)為了研究某熱敏電阻的性質(zhì)，進(jìn)行了如下操作。（1）已知該熱敏電阻的阻值隨環(huán)境溫度的升高而增大，小組同學(xué)利用伏安法測(cè)量了常溫以及高溫環(huán)境下該熱敏電阻的阻值，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪了該熱敏電阻在這兩個(gè)環(huán)境下的圖線，如圖甲所示，則圖線（填“a”或“b”）對(duì)應(yīng)的是高溫環(huán)境。（2）該小組的同學(xué)為了進(jìn)一步研究熱敏電阻的特性，設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路。實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開關(guān)S并調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，讀出電流表的示數(shù)分別為，已知定值電阻的阻值為，電流表的內(nèi)阻為，則熱敏電阻的阻值為（用已知物理量符號(hào)表示）。（3）該小組的同學(xué)得出了該熱敏電阻的阻值關(guān)于溫度t的關(guān)系式為。將該熱敏電阻接入如圖丙所示的電路中，已知恒壓電源的電壓為，定值電阻，接通電路后，理想電壓表的示數(shù)為7V，理想電流表的示數(shù)為0.7A，則定值電阻Ω，熱敏電阻所在環(huán)境的溫度為℃。13．（12分）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，AB的反向延長(zhǎng)線過原點(diǎn)。已知?dú)怏w在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)。氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中吸收的熱量，求：（1）氣體在狀態(tài)B時(shí)的體積；（2）在氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，氣體內(nèi)能的增量ΔU。

14．（15分）如圖所示，質(zhì)量M=2kg（含擋板）的長(zhǎng)木板靜止在足夠大的光滑水平面上，其右端擋板固定一勁度系數(shù)k=225N/m的水平輕質(zhì)彈簧，彈簧自然伸長(zhǎng)時(shí)，其左端到木板左端的距離L=1.6m，小物塊（視為質(zhì)點(diǎn)）以大小v0=10m/s的初速度從木板的左端向右滑上長(zhǎng)木板，已知物塊的質(zhì)量m=0.5kg，彈簧的彈性勢(shì)能Ep=kx2（其中x為彈簧長(zhǎng)度的形變量），彈簧始終在彈性限度內(nèi)，取g=10m/s2。（1）若木板上表面光滑，求彈簧被物塊壓縮后的最大彈性勢(shì)能Epm；（2）若木板上表面粗糙，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，請(qǐng)判斷物塊是否會(huì)壓縮彈簧，若物塊不會(huì)壓縮彈簧，求最終物塊到木板左端的距離s；若物塊會(huì)壓縮彈簧，求彈簧的最大形變量xm。18．（16分）如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)，y軸與x=d之間，有沿x軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第二象限內(nèi)有垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在x軸上P（-d，0）點(diǎn)，沿y軸正向發(fā)射一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量大小為q的帶負(fù)電粒子，粒子的速度大小為vo，粒子剛好從坐標(biāo)原點(diǎn)O射出磁場(chǎng)；若只增大粒子的發(fā)射速度大小，使粒子垂直y軸射出磁場(chǎng)，結(jié)果粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)d的距離，速度為零，不計(jì)粒子的重力，求：(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。?2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大??；(3)繼續(xù)增大粒子的發(fā)射速度大小，要使粒子不能從x=d射出電場(chǎng)，粒子的發(fā)射速度最大為多少。2024-2025學(xué)年度甘肅省蘭高三第三次診斷考試物理參考答案一、單項(xiàng)選擇題：1．B【詳解】根據(jù)反應(yīng)過程質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知另一種粒子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別為可知粒子為質(zhì)子，B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。2．B【詳解】A、圖象斜率的大小表示勁度系數(shù)大小，故有k==2000N/m．故A錯(cuò)誤，B正確；C、當(dāng)受到800N的拉力作用時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量是40cm，故C錯(cuò)誤；D、當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)量為20cm時(shí)，彈簧產(chǎn)生的拉力是F=2×103×0.2=400N，故D錯(cuò)誤；故選：B3．C4．C【詳解】ABC．光線a的偏折程度大，根據(jù)光路可逆結(jié)合折射定律公式可得其中γ是折射角，可知a光的折射率大；再根據(jù)公式可知a光在玻璃中的傳播速度小。而a光的折射率大，說明a光的頻率高，根據(jù)c=λfa光在真空中的波長(zhǎng)較短，故C正確、AB錯(cuò)誤；D．若改變光束的入射方向使i角逐漸變大，則折射光線a的折射角先達(dá)到90°，故a光先發(fā)生全反射，折射光線先消失，故D錯(cuò)誤。故選C。5．B【詳解】A．布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，反映了液體分子在不停地做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，由于固體顆粒是由大量顆粒分子組成的，所以布朗運(yùn)動(dòng)并不是懸浮固體顆粒分子的運(yùn)動(dòng)，A不符合題意；B．在絕熱過程中，與外界無熱交換，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，外界對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能一定增加，B符合題意；C．當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子力隨分子間距離的減小而增大，C不符合題意；D．已知水的摩爾質(zhì)量為18g/mol和水密度為1g/cm3可估算出1mol水分子的體積，D不符合題意。故答案為：B。6．B7．D二、多項(xiàng)選擇題：8．BD【詳解】據(jù)題意知，望遠(yuǎn)鏡與地球同步繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)，則公轉(zhuǎn)周期相同，可知望遠(yuǎn)鏡繞太陽運(yùn)動(dòng)的線速度大于地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的線速度故A錯(cuò)誤；由于望遠(yuǎn)鏡與地球繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相同，望遠(yuǎn)鏡的軌道半徑大，根據(jù)公式可知，望遠(yuǎn)鏡繞太陽運(yùn)動(dòng)的向心加速度大于地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的向心加速度，故B正確；望遠(yuǎn)鏡所受的合力為地球和太陽對(duì)它引力的合力，這兩個(gè)引力方向相同，合力不為零，處于非平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；飛行器在或所處所受太陽和地球引力的合力提供做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，即，在處的軌道半徑比在處大，所以合力比在處大，故D正確．9．AD【詳解】AB．突然剪斷細(xì)線前，對(duì)b受力分析，由平衡條件可得剪斷細(xì)線瞬間，彈簧的彈力不能突變，b的受力狀態(tài)不變，合力仍為零，則物體b的加速度為0，擋板對(duì)物塊b彈力也為零，A符合題意，B不符合題意；C．突然剪斷細(xì)線前，對(duì)a受力分析，由平衡條件可得可得剪斷細(xì)線瞬間，彈簧的彈力不能突變，繩子拉力消失，由牛頓第二定律得解得，a的加速度為C不符合題意；D．剪斷細(xì)線前，彈簧的形變量為x，可得剪斷細(xì)線后，物塊a沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，向下運(yùn)動(dòng)x時(shí)，彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)，再向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度為零時(shí)，速度最大，此時(shí)滿足聯(lián)立上式可得所以物塊a沿斜面向下運(yùn)動(dòng)3x時(shí)動(dòng)能最大，D符合題意。故答案為：AD。10．BD三、非選擇題：11．

B

平衡摩擦力過度

相等【詳解】(1)[1]A．電火花計(jì)時(shí)器的工作電壓為220V的交流電壓，故A錯(cuò)誤；B．為了使小車所受合力為繩子的拉力，應(yīng)平衡摩擦阻力即把木板的一側(cè)墊高，以補(bǔ)償打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)小車的阻力及其他阻力，故B正確；C．由于實(shí)驗(yàn)中可通過力傳感器讀數(shù)繩子的拉力即小車的合力，則實(shí)驗(yàn)時(shí)不用滿足鉤碼和滑輪的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，故C錯(cuò)誤。故選B；(2)[2]由圖示圖象可知，拉力為零時(shí)小車已經(jīng)產(chǎn)生加速度，說明小車受到的合力大于細(xì)線的拉力，這是由于平衡摩擦力時(shí)木板傾角過大、平衡摩擦力過大造成的；[3][4]由牛頓第二定律可得即由圖像可知得理論為得由此可知，小車質(zhì)量與實(shí)際時(shí)的相等12．（1）b（2）（3）17.5；40【詳解】（1）圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，圖甲中圖線b對(duì)應(yīng)的阻值大于圖線a對(duì)應(yīng)的阻值，所以圖線b對(duì)應(yīng)的為高溫環(huán)境。（2）由圖乙可知，通過熱敏電阻的電流為熱敏電阻兩端電壓則熱敏電阻的阻值為（3）由圖丙可知，流過定值電阻的電流為又理想電流表示數(shù)為0.7A，則通過熱敏電阻的電流為則定值電阻的阻值為又兩端電壓為2V，則代入解得13．【詳解】（1）氣體從A狀態(tài)變化到B狀態(tài)的過程中做等壓變化，有根據(jù)圖像解得（2）氣體對(duì)外界做的功為根據(jù)熱力學(xué)第一定律，在氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，氣體內(nèi)能的增量ΔU為14．【詳解】（1）解：經(jīng)分析可知，彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí)，物塊和木板具有共同速度，設(shè)為v，有：解得：v=2m/s根據(jù)能量守恒定律有：解得：（2）解：假設(shè)物塊不會(huì)壓縮彈簧，且物塊在木板上通過的距離為s1，有：解得：由于s1＞L，故物塊會(huì)壓縮彈簧，由能量守