2023兰州一诊理综物理

1、eq blc rc (avs4alco1(甘肃省兰州市2023年高三年级第一次诊断测试)理科综合(物理局部)本试卷分第一局部(选择题)和第二局部(非选择题)两局部。总分值110分。第一局部(选择题共48分)一、选择题：此题共8小题，每题6分。在每题给出的四个选项中，第1417题只有一项符合题目要求，第1821题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。14以下说法中正确的是 ()A光电效应现象揭示了光具有波动性B电子的衍射现象说明实物粒子也具有波动性C重核裂变时平均每个核子释放能量要比轻核聚变时多D天然放射现象使人们认识到原子具有复杂结构答案B解析光电效应现象揭

2、示了光具有粒子性，A错误；干预和衍射是波特有的性质，因此，电子的衍射现象说明实物粒子也具有波动性，B正确；轻核聚变时平均每个核子释放的能量要比裂变时多，C错误；天然放射现象使人们认识到原子核具有复杂结构，D错误。15.如下图，倾角为的斜面体C放于粗糙水平面上，物块A通过斜面顶端的定滑轮用细线与B连接，细线与斜面平行。斜面与A之间的动摩擦因数为，且tan，整个装置处于静止状态，以下说法正确的是()AmB最小可以为0B地面对斜面体C的摩擦力方向水平向左C增大mB，物块A所受摩擦力大小可能不变D剪断A、B间的连线后，地面对斜面体C的支持力等于A、C的重力之和答案C解析由mAgcos，假设mB0，物块

3、A将沿斜面加速下滑，A错误；以A、B、C整体为研究对象，由受力分析可知整体在水平方向没有运动趋势，故C不受地面的摩擦力作用，B错误；剪断A、B间连线后，A沿斜面向下加速运动，以A、C整体为研究对象，整体竖直方向有竖直向下的分加速度，处于失重状态，故地面对斜面体C的支持力小于A、C的重力之和，D错误；假设开始mB较小时，A有向下的运动趋势，那么有mAgsinf1mB1g，增大mB使A有向上的运动趋势，那么有mAgsinf2mB2g，当f1f2时，mB22mAsinmB1，故C正确。16.如下图，一质量为m、带电荷量为q的粒子，以速度v垂直射入一有界匀强磁场区域内，速度方向与磁场左边界垂直，从右边

4、界离开磁场时速度方向偏转角30，磁场区域的宽度为d，那么以下说法正确的是()A该粒子带正电B磁感应强度Beq f(r(3)mv,2dq)C粒子在磁场中做圆周运动，运动的半径为Req f(2r(3),3)dD粒子在磁场中运动的时间teq f(d,3v)答案D解析由左手定那么可判断该粒子带负电，A错误；画出粒子的运动轨迹如下图，由几何关系可知粒子做圆周运动的半径R2d，由qvBmeq f(v2,R)可得Beq f(mv,2qd)，B、C错误；轨迹所对圆心角为eq f(,6)，粒子圆周运动的周期为eq f(2R,v)eq f(4d,v)，故粒子在磁场中的运动时间为teq f(T,12)eq f(d,

5、3v)，D正确。17静止于粗糙水平面上的物体，受到方向恒定的水平拉力F的作用，拉力F的大小随时间的变化如图甲所示。在拉力F从0逐渐增大的过程中，物体的加速度随时间的变化如图乙所示，g取10 m/s2。那么以下说法中错误的是 ()A物体与水平面间的摩擦力先增大，后减小至某一值并保持不变B物体与水平面间的动摩擦因数为0.1C物体的质量为6 kgD4 s末物体的速度为4 m/s答案C解析由题中甲、乙两图比拟后可判断当0F6 N时，物体静止不动，此时静摩擦力逐渐增大，当静摩擦力大于最大静摩擦力时物体开始滑动，摩擦力变为滑动摩擦力，保持不变，当t2 s时，F1mgma1，F16 N，a11 m/s2，当

6、t4 s时，F2mgma2，F212 N，a23 m/s2，求得m3 kg，C错误；求得滑动摩擦力f3 N，略小于最大静摩擦力，A正确；动摩擦因数eq f(f,mg)0.1，B正确；在at图象中，图线与坐标轴所围面积表示速度变化量，可知4 s末速度为eq f(13,2)2 m/s4 m/s，D正确。18.一带电小球从左向右水平射入竖直向下的匀强电场，在电场中的轨迹如下图，a、b为轨迹上的两点，以下判断正确的是()A小球一定带负电荷B小球在a点的动能大于b点的动能C小球在a点的电势能大于b点的电势能D小球的机械能守恒答案AC解析由小球的运动轨迹可判断小球所受合力向上，所受电场力向上且大于重力，故

7、小球带负电，A正确；小球由a到b，合力做正功，动能增大，B错误；小球由a到b，电场力做正功，电势能减小，C正确；由于除重力外有电场力做功，小球的机械能不守恒，D错误。19通过观测行星的卫星，可以推测出行星的一些物理量。假设卫星绕行星做圆周运动，引力常量为G，以下说法正确的是 ()A卫星的速度和周期可以求出行星质量B卫星的角速度和轨道半径可以求出行星密度C卫星的周期和行星的半径可以求出行星密度D卫星的轨道半径和周期可以求出行星质量答案AD解析卫星做圆周运动时万有引力提供向心力，有Geq f(Mm,r2)meq f(42,T2)r，req f(vT,2)，可求得行星质量Meq f(Tv3,2G)，

8、A正确；假设卫星的角速度和轨道半径，可由eq f(GMm,r2)m2r求得行星质量，但由于行星半径未知，故无法求得行星密度，B错误；假设卫星的周期和行星的半径，由于行星的质量无法求出，故行星的密度也无法求得，C错误；假设卫星的轨道半径和周期，由eq f(GMm,r2)meq f(42,T2)r可求得Meq f(42r3,GT2)，D正确。20如下图为磁流体发电机的原理图，将一束等离子体(带有等量正、负电荷的高速粒子流)喷射入磁场，在磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压。如果射入的等离子体速度为v，两金属板间距离为d，板的面积为S，匀强电场的磁感应强度为B，方向与速度方向

9、垂直，负载电阻为R。当发电机稳定发电时电动势为E，电流为I，那么以下说法正确的是 ()AA板为发电机的正极B其他条件一定时，v越大，发电机的电动势E越大C其他条件一定时，S越大，发电机的电动势E越大D板间等离子体的电阻率为eq f(S,d)eq blc(rc)(avs4alco1(f(Bdv,I)R)答案BD解析由左手定那么可判断正电荷所受洛伦兹力方向向下，B板带正电，A错误；当带电粒子所受洛伦兹力与电场力平衡时，发电机电动势到达稳定状态，此时有qvBqeq f(E,d)，EvBd，可见发电机的电动势与粒子速度v成正比，与极板面积S无关，B正确、C错误；设等离子体电阻为r，由闭合电路欧姆定律有

10、EI(Rr)，req f(E,I)R，由电阻定律有req f(d,S)，联立可求得eq f(S,d)eq blc(rc)(avs4alco1(f(Bdv,I)R)，D正确。21.一含有理想变压器的电路如下图，正弦交流电源电压为U0，变压器原副线圈匝数之比为31，电阻关系为R0R1R2R3，为理想交流电压表，示数用U表示，那么以下判断正确的是 ()A闭合电键S，电阻R0与R1消耗的功率之比为91 B闭合电键S，电阻R0与R1消耗的功率之比为11 C断开S，U0U113D断开S，U0U41答案BC解析闭合电键S，设流过R1的电流为I，副线圈电流I23I，由eq f(I1,I2)eq f(n2,n1

11、)eq f(1,3)可知原线圈电流I1I，R0功率为I2R0，故B正确、A错误；断开S时，设流过R1的电流为I，那么UIR1，原线圈电流I1eq f(2,3)I，R0两端电压为eq f(2,3)U，原线圈电压U13U，U0U1UR0eq f(11,3)U，那么U0U113，C正确、D错误。第二局部(非选择题共62分)二、非选择题：包括必考题和选考题两局部。第2225题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33、34题为选考题，考生根据要求作答。(一)必考题：共47分。22(6分)如下图，在学习了机械能守恒定律以后，某实验小组想在气垫导轨上利用滑块和钩码验证机械能守恒，将气垫导轨放在水平桌面上，调

12、至水平后，把滑块由静止释放，释放时遮光条距光电门的距离小于钩码到地面的距离。实验中测出钩码质量为m，滑块和遮光条的总质量为M，遮光条的宽度为d，释放滑块时遮光条距光电门的距离为L，遮光条通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g。(1)本实验_(填“需要或“不需要)平衡摩擦力；(2)滑块通过光电门时的速度大小为_(用测量的物理量符号表示)；(3)本实验中在误差允许的范围内满足关系式_(用测量的物理量符号表示)，就验证了系统的机械能守恒。答案(1)不需要(2分)(2)eq f(d,t)(2分)(3)mgLeq f(1,2)(Mm)eq blc(rc)(avs4alco1(f(d,t)2(2分)解

13、析(1)由于本实验采用气垫导轨装置，滑块所受摩擦力为零，故不需要平衡摩擦力。(2)由于遮光条宽度较小，可用其通过光电门时的平均速度代替瞬时速度，故veq f(d,t)。(3)以钩码和滑块构成的系统为研究对象，重力势能减小量为EpmgL，动能增量为Ekeq f(1,2)(Mm)v2，只需验证mgLeq f(1,2)(mM)eq blc(rc)(avs4alco1(f(d,t)2是否成立即可。23(9分)某同学为了较为精确的测量电压表V1的内阻RV，选有如下器材：A电压表V1(量程3 V，内阻约为3 k)；B电压表V2(量程15 V，内阻约为15 k)；C滑动变阻器R0(最大阻值为20 ，额定电流

14、为0.5 A)；D定值电阻R1(阻值为300 )；E定值电阻R2(阻值为3 k)；F定值电阻R3(阻值为9 k)；G电源E(电动势为15 V，内阻较小)；电键一个，导线假设干。实验要求所有电表的最大偏转量不小于满刻度的2/3，尽可能多测出几组数据，尽可能减小误差。(1)以上给定的器材中定值电阻应选_；(2)在虚线框内画出测量电压表V1内阻的实验电路原理图，要求在图中标出所用仪器的代号；eq x(aal(,)(3)如果选用实验中测量的一组数据来计算电压表V1的内阻RV，那么RV_，上式中各符号的物理意义是_。答案(1)F或R3(2分)(2)如下图(3分)(3)RVeq f(U1R3,U2U1)(

15、2分)其中U1、U2分别是某一次测量中电压表V1、V2的示数，R3为定值电阻(2分)解析(1)由于V1量程小于V2量程，并能使两电表最大偏转量均超过量程的eq f(2,3)，应把V1与定值电阻R3串联，由串联分压原理可知V1与R3串联后电压的最大值大约为12 V。(2)由于本实验要求多测几组数据且滑动变阻器最大阻值仅为20 ，可判断滑动变阻器采用分压连接方式，原理图见答案。(3)设V1示数为U1，V2示数为U2，由原理图可知R3两端电压为U2U1，流过V1电流为Ieq f(U2U1,R3)，那么V1内阻RVeq f(U1,I)eq f(U1R3,U2U1)。24.(14分)如下图，竖直放置的固

16、定平行光滑导轨ce、df的上端连一电阻R03 ，导体棒ab水平放置在一水平支架MN上并与竖直导轨始终保持垂直且接触良好，在导轨之间有图示方向磁场，磁感应强度随时间变化的关系式为B2t(T)，abdc为一正方形，导轨宽L1 m，导体棒ab质量m0.2 kg，电阻R1 ，导轨电阻不计(g取10 m/s2)。求：(1)t1 s时导体棒ab对水平支架MN的压力大小为多少；(2)t1 s以后磁场保持恒定，某时刻撤去支架MN使ab从静止开始下落，求ab下落过程中到达的最大速度vm，以及ab下落速度v1 m/s时的加速度大小。解析(1)Eeq f(B,t)S21 V2 V(2分)Ieq f(E,RR0)eq

17、 f(2,4) A0.5 A(1分)t1 s时，B2 T(1分)FBIL210.5 N1 N，方向竖直向上(2分)FNmgF1 N。(2分)(2)t1 s时，B2 T 当F与ab棒的重力相等时到达最大速度由电动势EBLvm，Ieq f(E,R0R)，FBIL得eq f(B2L2vm,R0R)mg(2分)解得vm2 m/s(1分)当v1 m/s时，mgeq f(B2L2v,R0R)ma(2分)解得a5 m/s2。(1分)25.(18分)如下图，半径为R的光滑半圆轨道AB竖直固定在一水平光滑的桌面上，轨道最低点B与桌面相切并平滑连接，桌面距水平地面的高度也为R。在桌面上轻质弹簧被a、b两个小球挤压

18、(小球与弹簧不拴接)，处于静止状态。a球的质量为m0，a、b两球质量比为23。固定小球b，释放小球a，a球与弹簧别离后经过B点滑上半圆环轨道并恰能通过轨道最高点A。现保持弹簧形变量不变同时释放a、b两球，重力加速度取g，求：(1)释放小球前弹簧具有的弹性势能Ep；(2)b球落地点距桌子右端C点的水平距离；(3)a球在半圆轨道上上升的最大高度H。解析(1)设a、b两球的质量为ma、mb，由得mam0，mb1.5m0，a球在B点时的速度为vB，恰能通过半圆环轨道最高点A时的速度为vA，那么有magmaeq f(voal(2,A),R)(2分)轻弹簧具有的弹性势能释放时全部转化成小球a的机械能，a球

19、从释放到运动至A点过程中机械能守恒，那么有Epeq f(1,2)maveq oal(2,A)mag2Req f(5m0gR,2)。(2分)(注：其他方法只要合理一样得分)(2)以a、b、弹簧为研究对象，弹开时系统动量守恒、能量守恒，a、b的速度分别为va、vb，那么有mavambvb(2分)eq f(1,2)maveq oal(2,a)eq f(1,2)mbveq oal(2,b)Ep(2分)又mbeq f(3,2)ma由解得vaeq r(3gR)，vbeq f(2r(3gR),3)(2分)b球离开桌面后平抛，Req f(1,2)gt2(1分)xbvbt(1分) 带入vb解得xbeq f(2r

20、(6),3)R。(1分)(3)设a球上升至最大高度时速度为0，那么有eq f(1,2)maveq oal(2,a)magH，解得Heq f(3,2)RR，可见a球会在某处脱离半圆轨道。(1分)设脱离时a球速度为v，脱离位置半径与竖直方向的夹角为，如下图根据圆周运动向心力公式有magcoseq f(mav2,R)(1分)根据几何关系有coseq f(HR,R)(1分)根据机械能守恒有eq f(1,2)maveq oal(2,a)magHeq f(1,2)mav2(1分)由解得Heq f(4,3)R。(1分)(二)选考题：共15分。请考生从33和34两道题中任选一题作答。33物理选修33(15分)

21、(1)(5分)以下说法正确的是_。(填正确答案标号。选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错一个扣3分，最低得分为0分) A布朗运动就是液体分子的热运动B物体温度升高，并不表示物体内所有分子的动能都增大C内能可以全部转化为机械能而不引起其他变化D分子间距等于分子间平衡距离时，分子势能最小E一切自然过程总是向分子热运动的无序性增大的方向进行(2)(10分)一定质量的理想气体经历了如下图的状态变化。问：从A到B的过程中，气体的内能减少了300 J，那么从A到B气体吸收或放出的热量是多少；试判断气体在状态B、C的温度是否相同。如果知道气体在状态C时的温度TC300 K，那么气体在状态A

22、时的温度为多少。答案(1)BDE(5分)(2)见解析解析(1)布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的运动，间接反映了液体分子的无规那么运动，A错误；温度升高，物体平均分子动能增大，但并不是每个分子动能都增大，B正确；内能不可能全部转化为机械能而不引起其他变化，C错误；假设分子间距rr0时，随着r增大，分子力表现为引力，且引力做负功，分子势能增大，假设r减小，分子力表现为斥力，且斥力做负功，分子势能增大，因此当rr0时分子势能最小，D正确；由热力学第二定律的微观解释可知一切自然过程总是向分子热运动的无序性增大的方向进行，E正确。(2)从A到B，外界对气体做功，有WpV15104(82)103 J900

23、 J(2分)根据热力学第一定律UWQ(2分)QUW1200 J，气体放热1200 J。(1分)由题图可知pBVBpCVC，故TBTC(2分)根据理想气体状态方程有eq f(pAVA,TA)eq f(pCVC,TC)(2分)代入题图中数据可得TA1200 K。(1分)34物理选修34(15分)(1)(5分)一列简谐横波沿x轴正向传播，t0时的波的图象如下图，质点P的平衡位置在x8 m处。该波的周期T0.4 s。以下说法正确的是_。(填正确答案标号。选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错一个扣3分，最低得分为0分) A该列波的传播速度为20 m/sB在01.2 s内质点P经过的路程为24 mCt0.6 s时质点P的速度方向沿y轴正方向Dt0.7 s时质点P位于波谷E质点