2022-2023学年甘肃省武威市高三上学期第一次联考理综物理试题（解析版）

武威市教育局第一次高三联考物理部分一、选择题：本题共8小题。在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，弟6~8题有多项符合题目要求。1.抗洪抢险应急救援时，直升机沿直线水平向右匀速飞行的同时，被救助者随着竖直钢丝绳的收缩而匀速上升，则被救助者运动的实际运动轨迹可能为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】被救助者水平方向做匀速直线运动，竖直方向也做匀速直线运动，则合运动也是匀速直线运动，运动轨迹为直线。故选A。2.甲、乙两辆汽车沿同一平直公路行驶，两汽车的速度随时间变化的规律如图所示，已知时两车第二次并排行驶，则两车第一次并排行驶的时刻为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】由图可知甲车加速度为由图可知乙做匀速直线运动设t时刻甲、乙两车速度相等，则解得根据v-t图像与横轴所围的面积大小表示位移，知4~6s内两车通过的位移相等，t=6s时两车第二次并排行驶，则两车第一次并排行驶的时刻为4s。故选B。3.如图所示，卫星A是我国在2022年8月20日成功发射的“遥感三十五号”04组卫星，卫星B是地球同步卫星，它们均绕地球做匀速圆周运动，卫星P是地球赤道上还未发射的卫星，P、A、B三颗卫星的线速度大小分别为、、，角速度大小分别为、、，下列判断正确的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】对于卫星A、B，根据万有引力提供向心力，有解得由题图可知所以又因为可得由于B是地球同步卫星，P是地球赤道上还未发射的卫星，卫星P、B的角速度相等，根据，可知则有故选A。4.如图所示，质量分别为、的A、B两带电小球，电荷量分别为和，用轻质绝缘细线悬挂在水平天花板上，平衡时两小球恰处于同一高度，细线与竖直方向的夹角分别为、，则下列判断正确的是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】AB．两小球间的库仑力是作用力与反作用力，大小一定相等，与两个球电荷量是否相等无关，即小球电荷量与无法判断，选项A、B均错误；CD．设两小球间的库仑力大小为F，根据平衡条件有解得选项C错误、D正确。故选D。5.如图所示，质量为4m的木块用轻质细绳竖直悬于O点，当一颗质量为m的子弹以的速度水平向右射入木块后，它们一起向右摆动的最大摆角为60°。木块可视为质点，重力加速度大小为g，则轻绳的长度为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】设子弹射入木块后它们共同的速度大小为v，根据动量守恒定律有设轻绳的长度为L，根据动能定理有联立解得故选C。6.北京谱仪Ⅲ国际合作组对中子的类时电磁形状因子进行精确测量的实验结果于2021年11月8日作为封面文章发表在《自然·物理》杂志上．下列说法正确的是（）A.衰变说明原子核内部存在电子B.卢瑟福用粒子轰击打出了质子C查德威克用粒子轰击生成和质子D.费米通过重核裂变装置的链式反应实现了核能的释放【答案】BD【解析】【详解】A．科学家对原子核的衰变进一步研究，发现衰变的实质是核内的中子转化成了一个质子和一个电子，其转化方程式为故A错误；B．卢瑟福用粒子轰击，打出了质子，核反应方程式为故B正确；C．卢瑟福猜想，原子核内可能还存在着另一种粒子，它的质量与质子相同，但是不带电，他把这种粒子叫作中子，1932年，卢瑟福的学生查德威克通过实验证实了这个猜想，核反应方程式为故C错误；D．1942年，费米主持建立了世界上第一个称为“核反应堆”的装置，首次通过可控制中子反应速度的重核裂变中的链式反应实现了核能的释放，故D正确。故选BD。7.如图所示，理想变压器与定值电阻R、理想交流电压表V、理想交流电流表A按图甲所示方式连接。已知变压器的原、副线圈的匝数比为，，测得电阻R两端的电压u随时间t的变化图像如图乙所示，下列说法正确的是（）A.电压表V的示数为311V B.电流表A的示数为0.44AC.变压器的输入功率为484W D.变压器原线圈两端的电压为550V【答案】CD【解析】【详解】电阻R两端电压的峰值则有效值电表所测的值均为有效值，所以电压表V的示数为220V，选项A错误；通过电阻R的电流变压器输入电流电流表A的示数为0.88A，选项B错误；变压器的输入功率选项C正确；变压器原线圈两端的电压选项D正确。故选CD。8.如图甲所示，质量为m的均匀矩形闭合线框在磁感应强度大小为B的匀强磁场上方由静止释放并开始计时，、分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻．线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界平行，线框平面与磁场方向垂直，下方磁场区域足够大，线框下落过程中速度v随时间t变化的規律如图乙所示．已知ab边的长度为L，线框的总电阻为R，重力加速度大小为g，不计空气阻力的影响，下列说法正确的是（）A.ab边刚进入场时速度大小为B.释放时，ab边到的距离为C.释放时，ab边到的距离为D.ad边的长度为【答案】CD【解析】【详解】A．ab边刚进入场时做匀速运动，则解得速度大小为选项A错误；B．释放时，ab边到的距离为选项B错误；C．释放时，ab边到的距离为选项C正确；D．因ab边开始进入磁场到线圈全部进入磁场做匀速运动，则ad边的长度为选项D正确。故选CD。第Ⅱ卷（非选择题）二、非选择题9.某同学做“探究加速度与力、质量之间的关系”的实验装置如图所示。（1）除图中的器材及弹簧测力计外，要完成该实验，还需要使用下列的________（填选项）。A．B．C．（2）在该实验中，下列说法正确的是________。A．应先释放小车，再接通电源B．应补偿小车运动过程中受到的阻力C．滑轮与小车之间的细绳要保持水平D．牵引小车的钩码质量应远小于小车的质量（3）实验得到如图所示的一条纸带，相邻两个计数点间的距离已在图中标出。已知交流电源的频率为，每两个相邻计数点间还有四个计时点没有画出，则小车运动的加速度大小为________（计算结果保留三位有效数字）。【答案】①.BC##CB②.BD##DB③.1.71【解析】【详解】（1）[1]做“探究加速度与力、质量之间的关系”的实验时，根据匀变速运动推论公式和牛顿第二定律有，可知需要测量质量和纸带上的打点长度，所以需要刻度尺和天平。故选BC。（2）[2]A．实验时应先接通电源后释放小车，A错误；B．实验时应补偿小车运动过程中受到的阻力，这样才能使小车所受外力等于细绳的拉力，B正确；C．细绳与长木板需要保持平行，但是不一定要使细绳保持水平，C错误；D．实验中只有当牵引小车的钩码质量远小于小车的质量时，才能用钩码的重力来近似代替小车受到拉力，D正确。故选BD。（3）[3]交流电源的频率为，每两个相邻计数点间还有四个计时点没有画出，可知图中纸带上相邻计数点的时间间隔为所以可得小车运动的加速度大小为10.某实验小组用电压表V（量程为3V、内阻约为）、电流表A（量程为50mA、内阻约为）、定值电阻（阻值为）、滑动变阻器R、电源、开关及导线等器材测量电阻的阻值（约为）。（1）两位同学采用不同的实验进行测量。A同学用如图甲所示的内接法测量，得到多组电压表示数U和电流表示数I的数据，根据每组数据计算出对应的电阻，再求出电阻的平均值作为待测电阻的测量值；B同学用如图乙所示的外接法测量，根据测得的数据，作出图线，然后算出图线的斜率k，将k作为待测电阻的测量值。关于A、B两同学测得的结果，______（填“A”或“B”）同学的测量结果更精确，测量值______（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。（2）为了准确测量的阻值，C同学设计了如图丙所示的电路进行实验，操作步骤如下：①正确连接实验电路后，调节滑动变阻器R的滑片至左端；②闭合S2、S1，调节滑动变阻器R的滑片，使电流表和电压表指针有明显偏转，记下两表的示数、；③保持滑动变阻器R的滑片不动，断开S2，记下此时两表的示数、，则待测电阻______。（用、、、表示）【答案】①.B②.小于③.【解析】【详解】（1）[1]测量电阻的阻值（约为），电压表V内阻约为）、电流表A内阻约为、比较可知采用B同学电流表外接法带来的误差会较小，且B同学利用图像法—图像斜率求电阻的方法，可以把实验的偶然误差降到更低，故B同学的测量结果更精确。[2]按图乙测电阻，由于电压表的分流作用，使得测量电流大于流经待测电阻的真实电流，根据欧姆定律可知，则得到待测电阻的测量值将小于真实值。（2）[3]按图丙测电阻，根据实验步骤及电路图可得电流表与电阻串联部分的阻值为断开S2，根据欧姆定律可得联立解得11.一种能垂直起降的小型遥控无人机如图所示，螺旋桨工作时能产生恒定的升力．在一次试飞中，无人机在地面上由静止开始以的加速度匀加速竖直向上起飞，上升时无人机突然出现故障而失去升力。已知无人机的质量，运动过程中所受空气阻力大小恒为，取重力加速度大小。求：（1）螺旋桨工作时产生的升力大小F；（2）无人机上升的最大高度H。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）根据牛顿第二定律有解得（2）设无人机失去升力时的速度大小为，向上做匀减速直线运动的位移大小为，加速度大小为，则有，解得12.如图所示，在平面直角坐标系纵轴右侧一矩形区域内，存在垂直纸面向里的匀强磁场。点处的粒子源沿与y轴负方向成角向下发射一电荷量为、质量为m、速率为的带负电粒子，由于矩形区域内的磁场作用，带电粒子恰好垂直y轴从坐标原点射出磁场。不计粒子受到的重力，求：（1）匀强磁场的磁感应强度大小B；（2）带电粒子从P点运动到O点的时间t；（3）矩形磁场区域的最小面积。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）设粒子在磁场中运动的轨道半径为R，根据如图所示的几何关系可得解得（2）粒子先做匀速直线运动，后在磁场中做匀速圆周运动，则有解得（3）如图所示，当粒子运动的轨迹和矩形的边相切时，面积最小，有解得（二）选考题[物理——选修3—3]13.关于分子动理论及热力学定律，下列说法正确的是（）A.扩散现象不能在固体中发生B.分子力随分子间距离的减小而增大C.温度相同的氮气和氧气分子的平均动能相等D.热力学第一定律揭示了一切跟热有关的现象遵循能量守恒定律E.热力学第二律揭示了一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行【答案】CDE【解析】【详解】A．扩散能够在固体、液体、气体中发生。故A错误；B．分子力分为引力和斥力，引力和斥力随分子间距离减小而增大，但分子力随距离先减小后增大再减小。故B错误；C．温度是气体分子平均动能的标志。故C正确；D．热力学第一定律揭示了一切跟热有关的现象遵循能量守恒定律。故D正确；E．热力学第二律揭示了一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，即熵增原理。故E正确。故选CDE。14.如图所示，底部带有阀门K的导热汽缸静置在水平地面上，质量为m、横截面积为S的活塞将汽缸内的空气分为高度均为h的上、下两部分，初始时上面封闭空气的压强恰好等于外界大气压强。现用打气筒从阀门K处缓慢充入空气，使活塞缓慢上升。已知重力加速度大小为g，大气压强恒为，活塞可在汽缸内无摩擦滑动且汽缸不漏气，空气可视为理想气体，不考虑空气温度的变化，当活塞上升时，求：（1）活塞上方封闭空气的压强p；（2）活塞下方原来封闭的空气与充入空气的质量之比k。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）根据题意，由玻意耳定律，对活塞上方封闭空气有其中解得（2）根据题意，设活塞下方封闭空气初状态的压强为，活塞下方封闭空气末状态的压强为，假设末状态活塞下方封闭空气等温膨胀到时的体积为V，则有由玻意耳定律有塞下方原来封闭的空气与充入空气的质量之比为解得[物理——选修3—4]15.在xOy平面内充满了均匀介质，时刻坐标原点O处的质点开始沿y轴做简谐运动，其振动频率为。振动形式在介质中沿x轴正方向传播，当波传到处时，波形图如图所示。下列说法正确的是（）A.原点O处的质点振动周期为B.原点O处质点的振幅为C.机械波的波长为D.机械波的传播速度为E.原点O处的质点偏离平衡位置的位移随时间变化的关系为【答案】BDE【解析】【详解】A．原点O处的质点振动周期为选项A错误；BC．由波形图可知，原点O处质点的振幅为，波长为4m，选项B正确，C错误；D．机械波传播速度为选项D正确；E．因则原点O处的质点偏离平衡位置的位移随时间变化的关系为选