甘肅省武威市四校聯(lián)考2023-2024學(xué)年高三物理上學(xué)期開(kāi)學(xué)考試試題含解析

甘肅省2024屆新高考備考模擬考試物理試卷考生注意：1．本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時(shí)間75分鐘。2．答題前，考生務(wù)必用直徑0.5毫米黑色，墨水簽字筆將密封線內(nèi)項(xiàng)目填寫(xiě)清楚。3．考生作答時(shí)，請(qǐng)將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑；非選擇題請(qǐng)用直徑0.5毫米，黑色。墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效，在試題卷、草稿紙上作答無(wú)效。4．本卷命題范圍：高考范圍。一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.一定質(zhì)量的氣體因外力對(duì)其做功體積減小，同時(shí)放出熱量，則此過(guò)程的末態(tài)與初態(tài)相比（）A.氣體內(nèi)能可能增加 B.氣體內(nèi)能一定減小C.氣體內(nèi)能一定不變 D.氣體內(nèi)能增加還是減小取決于氣體種類(lèi)【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)熱力學(xué)第一定律若外力做對(duì)其的功W大于其放出的熱量Q，則氣體內(nèi)能就增加。故選A。2.關(guān)于近代物理知識(shí)，下列說(shuō)法中正確的是（）A.光電效應(yīng)現(xiàn)象說(shuō)明了光具有粒子性B.鈾核裂變一種核反應(yīng)方程為C.動(dòng)能相等的質(zhì)子和電子，它們的德布羅意波長(zhǎng)也相等D.結(jié)合能越大，原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定【答案】A【解析】【詳解】A．光電效應(yīng)現(xiàn)象說(shuō)明了光具有粒子性，選項(xiàng)A正確；B．鈾核需要俘獲一個(gè)慢中子才能發(fā)生裂變，裂變的一種核反應(yīng)方程為選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．動(dòng)能相等的質(zhì)子和電子，它們的動(dòng)量為德布羅意波長(zhǎng)為質(zhì)子和電子的質(zhì)量不同，所以德布羅意波長(zhǎng)也不相等，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．比結(jié)合能是原子核的結(jié)合能與該原子核所含有的核子數(shù)之比，所以比結(jié)核能越大，原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。3.如圖所示，質(zhì)量為m的小球用細(xì)繩懸掛在天花板上，用拉力F作用在小球上，靜止時(shí)細(xì)繩與豎直方向的夾角、細(xì)繩能承受的最大拉力等于，重力加速度為g，保持小球的位置始終不變則拉力F與細(xì)繩的夾角α應(yīng)滿足的條件為（）A.0°≤α≤60° B.0°≤α≤90° C.30°≤α≤60° D.30°≤α≤90°【答案】D【解析】【詳解】重力豎直向下，繩子的張力沿繩收縮的方向，由題圖可知，小球要保證位置不變應(yīng)滿足當(dāng)F的方向與細(xì)繩垂直時(shí)，即時(shí)，細(xì)繩的拉力達(dá)到最大值，因此，D正確。故選D。4.如圖所示，一負(fù)點(diǎn)電荷固定于O點(diǎn)，虛線為其等勢(shì)面，帶電粒子A、B僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)路徑分別如圖中實(shí)線所示，a、b、c、d、e為粒子軌跡與虛線的五個(gè)交點(diǎn)。下列判斷正確的是（）A.A帶負(fù)電，B帶正電B.A在a處的動(dòng)能大于在b處的動(dòng)能C.B由c處到d處電場(chǎng)力做正功D.B在e處的電勢(shì)能小于在c處的電勢(shì)能【答案】B【解析】【詳解】A．因?yàn)镺處的是負(fù)點(diǎn)電荷，故由運(yùn)動(dòng)軌跡可判斷，A帶正電，B帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B．正電荷A在b處的電勢(shì)能大于a處，故A在a處的動(dòng)能更大，故B正確；C．負(fù)電荷由c到d的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，故C錯(cuò)誤；D．因?yàn)閏和e在同一個(gè)等勢(shì)面，故B在e和c處的電勢(shì)能相等，故D錯(cuò)誤。故選B。5.如圖所示，為某小型發(fā)電站輸電示意圖。發(fā)電站的輸出功率為，經(jīng)升壓變壓器升壓后，輸出電壓為，發(fā)電站到用戶的輸電線總電阻為，經(jīng)過(guò)降壓變壓器給一居民小區(qū)供電。已知變壓器均為理想變壓器，下列說(shuō)法正確的是（）A.輸電線路中的電流為B.用戶獲得的功率為C.若發(fā)電站的輸出電壓減半，線路損耗的電功率變?yōu)樵瓉?lái)的4倍D.若用戶所需電壓為，則降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為【答案】C【解析】【詳解】A．輸電線路中的電流為故A錯(cuò)誤；B．輸電線損失功率為用戶獲得的功率為故B錯(cuò)誤；C．輸電線損失功率為可見(jiàn)、不變，若發(fā)電站輸出電壓減半，則升壓變壓器的輸出電壓減半，線路損耗的電功率變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，故C正確；D．降壓變壓器副線圈的電流為降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為故D錯(cuò)誤。故選C。6.如圖所示，一個(gè)帶有擋板的光滑斜面固定在地面上，斜面傾角為θ，輕彈簧的上端固定于擋板，下端連接滑塊P，開(kāi)始處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)用一平行于斜面向下的力F作用在P上，使滑塊向下勻加速（a<gsinθ）運(yùn)動(dòng)一段距離。以x表示P離開(kāi)初位置的位移，t表示P運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，E表示P的機(jī)械能（設(shè)初始時(shí)刻機(jī)械能為零），重力加速度為g，則下列圖像可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】AB．設(shè)物塊P的質(zhì)量為m，系統(tǒng)靜止時(shí)彈簧相對(duì)原長(zhǎng)的伸長(zhǎng)量為x0，彈簧的勁度系數(shù)為k，則有由牛頓第二定律有兩式聯(lián)立可得A錯(cuò)誤，B正確；CD．由題可知初位置物塊P的機(jī)械能為0，則物塊P機(jī)械能的變化量CD錯(cuò)誤。故選B。二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20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)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7.如圖所示，一光滑斜面固定在水平面上，現(xiàn)讓A、B兩個(gè)小球同時(shí)運(yùn)動(dòng)，小球從斜面頂端沿水平方向拋出，小球恰好落在斜面底端。小球B沿斜面頂端由靜止釋放，小球沿斜面下滑?？諝庾枇Σ挥?jì)，關(guān)于兩小球運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法正確的是（）A.小球先到達(dá)斜面底端B.兩個(gè)小球同時(shí)到達(dá)斜面底端C.兩個(gè)小球到達(dá)點(diǎn)的速度相同D.小球B到達(dá)點(diǎn)的速度小于小球到達(dá)點(diǎn)的速度【答案】AD【解析】【詳解】AB．設(shè)斜面的傾角為，斜面長(zhǎng)度為，小球做平拋運(yùn)動(dòng)，加速度為，小球B加速度為小球A做平拋運(yùn)動(dòng)有

所以小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間小球B沿斜面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為所以經(jīng)過(guò)的時(shí)間更短，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．由于兩球初末位置相同，由動(dòng)能定理有

兩小球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，都只有重力做功，但是小球有初速度，所以小球B到達(dá)點(diǎn)的速度小于小球，故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。8.兩列振幅和傳播速度大小相同的簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻在如圖所示的區(qū)域相遇，實(shí)線波沿軸正向傳播，虛線波沿軸負(fù)向傳播。已知實(shí)線波頻率為，則（）A.實(shí)線波的傳播速度大小為B.虛線波的頻率為C.此時(shí)刻兩列波在處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向均沿軸負(fù)方向D.兩列波在圖示時(shí)刻區(qū)域不會(huì)發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象【答案】AD【解析】【詳解】A．由圖可知，實(shí)線波的波長(zhǎng)為，則實(shí)線波的傳播速度大小為故A正確；B．由圖可知，虛線波的波長(zhǎng)為，則虛線波的頻率為故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)兩列波的傳播方向結(jié)合波形平移法可知，此時(shí)刻兩列波在處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向均沿軸正方向，故C錯(cuò)誤；D．由于兩列波的頻率不相同，則兩列波在圖示時(shí)刻區(qū)域不會(huì)發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，故D正確。故選AD。9.2022年10月9日7時(shí)43分，“夸父一號(hào)”衛(wèi)星順利進(jìn)入太空，最終進(jìn)入繞地球運(yùn)行的太陽(yáng)同步晨昏軌道。已知晨昏軌道距地面高度約為，地球的半徑為，地球表面重力加速度為，萬(wàn)有引力常量為，將“夸父一號(hào)”的運(yùn)動(dòng)看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，忽略地球自轉(zhuǎn)。根據(jù)以上條件，可以估測(cè)出下列哪些物理量（）A.“夸父一號(hào)”衛(wèi)星的運(yùn)行周期 B.“夸父一號(hào)”衛(wèi)星的質(zhì)量C.地球的平均密度 D.地球的公轉(zhuǎn)周期【答案】AC【解析】【詳解】A．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有又兩式聯(lián)立可求出“夸父一號(hào)”衛(wèi)星的運(yùn)行周期，故A正確；B．“夸父一號(hào)”衛(wèi)星的質(zhì)量無(wú)法估測(cè)，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)可求出地球質(zhì)量，地球半徑已知，故可估測(cè)地球的平均密度，故C正確；D．根據(jù)上述條件無(wú)法估測(cè)地球的公轉(zhuǎn)周期，故D錯(cuò)誤。故選AC。10.如圖所示，兩平行傾斜導(dǎo)軌與水平導(dǎo)軌平滑連接，傾斜導(dǎo)軌光滑、水平導(dǎo)軌粗糙，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。質(zhì)量為的金屬棒靜止在離傾斜導(dǎo)軌底端足夠遠(yuǎn)的水平導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直，水平導(dǎo)軌處在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度。質(zhì)量為的金屬棒與距水平導(dǎo)軌高為處由靜止釋放。已知兩金屬棒的電阻均為，兩導(dǎo)體棒與水平導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，導(dǎo)軌寬度為，重力加速度為，則下列說(shuō)法正確的是（）A.金屬棒沿斜導(dǎo)軌下滑過(guò)程機(jī)械能守恒B.金屬棒下滑過(guò)程，因回路面積變小，故磁通量變小C.金屬棒進(jìn)入水平導(dǎo)軌后，金屬棒做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)D.金屬棒整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，兩金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱小于【答案】AD【解析】【詳解】A．金屬棒沿斜導(dǎo)軌下滑過(guò)程，只有重力做功，故機(jī)械能守恒，故選項(xiàng)A正確；B．金屬棒下滑過(guò)程，因磁場(chǎng)所在面積不變，故磁通量不變，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．金屬棒下滑到底端過(guò)程，有：又假設(shè)棒不動(dòng)故假設(shè)成立，棒保持靜止，因此C錯(cuò)誤；D．金屬棒初始時(shí)的機(jī)械能因金屬棒進(jìn)入水平軌道后受摩擦力作用，故兩棒產(chǎn)生的焦耳熱小于，故選項(xiàng)D正確。故選AD。三、非選擇題：本題共5小題，共56分。11.某興趣小組用如圖甲所示的裝置進(jìn)行了下列探究：①在一端帶有定滑輪的水平長(zhǎng)木板上固定兩個(gè)光電門(mén)，測(cè)得兩光電門(mén)、之間的距離為；滑塊上有遮光片，遮光片的寬度為；②砂桶中加入砂子，用天平測(cè)得砂和砂桶的質(zhì)量，并保證滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶質(zhì)量；③用跨過(guò)定滑輪的輕繩將滑塊與砂桶相連，調(diào)節(jié)滑輪高度使輕繩水平；④將滑塊從緊靠光電門(mén)處由靜止釋放，讀出滑塊上遮光片通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間；⑤改變砂和砂桶的質(zhì)量，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的多組數(shù)據(jù)；⑥在坐標(biāo)系中作出的圖像如圖乙所示。圖線與縱軸的截距為，與橫軸的截距為。已知重力加速度大小為，若把砂和砂桶所受重力作為滑塊受到的拉力，根據(jù)圖像信息可知：物塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_(kāi)_____，滑塊質(zhì)量為_(kāi)_____?！敬鸢浮竣?②.【解析】【詳解】[1][2]對(duì)滑塊由牛頓第二定律可得由可得進(jìn)一步可得對(duì)照?qǐng)D乙有解得12.某實(shí)驗(yàn)小組要測(cè)量一電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：A．待測(cè)電源（電動(dòng)勢(shì)約為3V，內(nèi)阻幾歐）B．電壓表V1（量程1V，內(nèi)阻r1=300Ω）C．電壓表V2（量程3V，內(nèi)阻r2約3000Ω）D．定值電阻R1（阻值為2Ω）E.滑動(dòng)變阻器R2（阻值變化范圍為0~15Ω）F.電鍵一個(gè)，導(dǎo)線若干（1）實(shí)驗(yàn)小組成員根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的器材，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，其中a、b均為電壓表，則a是電壓表__________（填“V1”或“V2”），b是另一個(gè)電壓表，根據(jù)電路圖將圖乙中實(shí)物連完整______________。（2）連接好實(shí)驗(yàn)電路后，閉合電鍵前，將圖乙中滑動(dòng)變阻器滑片移到最___________（填“左”或“右”）端，閉合電鍵后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片；記錄每次調(diào)節(jié)后電壓表V1、V2的示數(shù)U1、U2，根據(jù)測(cè)得的多組U1、U2數(shù)據(jù)，以U1為橫坐標(biāo)，U2為縱坐標(biāo)作出U2-U1圖像，作出的圖像斜率絕對(duì)值為k，圖像與縱軸的截距為b，則電源的電動(dòng)勢(shì)E=___________，內(nèi)阻r=___________。（均用已知和測(cè)得的量表示）（3）本實(shí)驗(yàn)___________（填“存在”或“不存在”）因電壓表分流引起的系統(tǒng)誤差?！敬鸢浮竣?V1②.③.左④.b⑤.⑥.不存在【解析】【詳解】（1）[1][2]由圖甲可知，電壓表a與并聯(lián)，改裝成電流表，因此用內(nèi)阻已知的電壓表V，改裝后的量程為，實(shí)物連接如圖所示。（2）[3][4][5]連接好實(shí)驗(yàn)電路后，閉合電鍵前，將圖乙中的滑動(dòng)變阻器滑片移到最左端，使滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大；根據(jù)閉合電路歐姆定律得到結(jié)合題意有得到（3）[6]由于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理時(shí)，考慮了電表的內(nèi)阻，因此不存在因電壓表分流引起的系統(tǒng)誤差。13.半徑為R的透明玻璃球切去底面半徑的球冠成為一個(gè)大球冠，如圖所示，玻璃的折射率，一束半徑光束垂直球冠的切面照射到球冠上，進(jìn)入球冠的光線有部分從球面射出而使球面發(fā)光，已知光在真空中的傳速速度為c，（球冠不含底面的表面積公式為，R為球的半徑，h為球冠的高度）。不考慮光在球冠內(nèi)的反射，求：（1）發(fā)光球面的面積；（2）光束正中間的光線通過(guò)大球冠的時(shí)間?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）根據(jù)題意，設(shè)光發(fā)生全反射的臨界角為C，由解得畫(huà)出光路圖，如圖所示光線①恰好發(fā)生全反射，發(fā)光區(qū)域是一個(gè)小的球冠，設(shè)小球冠高為h，由幾何關(guān)系有解得發(fā)光球面面積（2）如圖由題意，球冠底面所對(duì)的圓心角為，光束正中間的光線②直接穿過(guò)球冠，通過(guò)玻璃球的路程為光在玻璃球內(nèi)的速度所以，該光束正中間的光線通過(guò)玻璃球的時(shí)間為14.如圖所示，傳送帶以速度順時(shí)針傳動(dòng)，P、Q間距離，緊挨傳送帶右側(cè)放置一質(zhì)量的木板B。一質(zhì)量為的滑塊（可看作質(zhì)點(diǎn)）以的速度從傳送帶的左端滑上傳送帶，到達(dá)右端時(shí)，剛好與傳送帶共速?；瑝K滑出傳送帶時(shí)與木板B發(fā)生彈性碰撞，碰后滑塊被反彈回傳送帶上，繼續(xù)在傳送帶上運(yùn)動(dòng)，已知重力加速度，試求：（1）滑塊m第一次從傳送帶左端滑到右端的過(guò)程中，由于摩擦產(chǎn)生的熱量；（2）滑塊m被反彈后在傳送帶上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）從P運(yùn)動(dòng)到Q的過(guò)程中，對(duì)物體m只有到摩擦力做功，由動(dòng)量定定理可得解得則可知滑塊在傳送帶上做減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為則減速所用的時(shí)間為可知滑塊的對(duì)地位移為傳送帶對(duì)地的位移為可得相對(duì)位移為則因摩擦產(chǎn)生的熱量為（2）由題意知滑塊與木板發(fā)生彈性碰撞，則碰撞前后動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒，有，解得反彈速度，方向水平向左設(shè)碰撞后滑塊向左運(yùn)動(dòng)直至速度減為零這一過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的位移為，則根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有解得在此過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為在此時(shí)間內(nèi)傳送帶向右移動(dòng)的位移為滑塊速度減為零后開(kāi)始反向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，可知滑塊向右滑動(dòng)速度會(huì)達(dá)到并恰好離開(kāi)傳送帶，在此時(shí)間內(nèi)傳送第向右運(yùn)動(dòng)的位移為，故可得滑塊m被反彈后在傳送帶上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離為15.如圖所示，平面直角坐標(biāo)系中，區(qū)域內(nèi)存在著方向與x軸負(fù)向成角勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小，在區(qū)域內(nèi)存在著垂直于平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在區(qū)域內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小，帶正電粒子從電場(chǎng)中（，）點(diǎn)沿x軸正方向以初速度射出，粒子恰好從坐標(biāo)原點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，該粒子的比荷，不計(jì)粒子重力，求：（1）粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度：（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度大