2023届甘肃省岷县第二中学高三第一次诊断性测试物理试题理试题

2023届甘肃省岷县第二中学高三第一次诊断性测试物理试题理试题

注意事项

1.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回.

2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.

3,请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.

4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他

答案.作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效.

5.如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗.

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、小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短.将

两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示，将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点（）

前、、OQ

A.P球的速度一定大于Q球的速度

B.P球的动能一定小于Q球的动能

C.P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力

D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度

2、2019年10月11日，中国火星探测器首次公开亮相，暂命名为“火星一号”，计划于2020年发射，并实现火星的着

陆巡视。已知火星的直径约为地球的53%,质量约为地球的11%,请通过估算判断以下说法正确的是（）

A.火星表面的重力加速度小于9.8m/s2

B.探测器在火星表面所受重力等于在地球表面所受重力

C.探测器在火星表面附近的环绕速度等于7.9km/s

D.火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度

3、光电效应实验，得到光电子最大初动能Ekm与入射光频率V的关系如图所示。普朗克常量、金属材料的逸出功分别

为（）

4、质量为〃?的篮球从某一高处从静止下落，经过时间。与地面接触，经过时间弹离地面，经过时间与达到最高点。

重力加速度为g,忽略空气阻力。地面对篮球作用力冲量大小为（）

A.mgt}+tngt2+mgt3

B.mgt{+mgt2-mgt3

C.mgz,-mgt2+mgt3

D.mgr,-mgt2-mgt3

5、用某单色光照射金属表面，金属表面有光电子飞出.若照射光的频率增大，强度减弱，则单位时间内飞出金属表面

的光电子的

A.能量增大，数量增多B.能量减小，数量减少

C.能量增大，数量减小D.能量减小，数量增多

6、下列说法正确的是（）

A.牛顿第一定律并不是在任何情况下都适用的

B.根据可知，物体的加速度方向一定与物体所受拉力尸的方向一致

C.绕地球飞行的宇航舱内物体处于漂浮状态是因为没有受到重力作用

D.人在地面上起跳加速上升过程中，地面对人的支持力大于人对地面的压力

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、我国高铁技术处于世界领先水平.和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的

车厢叫拖车.假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重

成正比.某列车组由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组（）

A.启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反

B.做匀加速运动时，第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3：2

C.进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比

D.与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1:2

8、如图，在光滑的水平面上有一个长为心的木板，小物块5静止在木板的正中间，小物块“以某一初速度％从左侧

滑上木板。已知物块“、人与木板间的摩擦因数分别为从、〃2,木块与木板质量均为“，。、〃之间的碰撞无机械

能损失，滑动摩擦力等于最大静摩擦力。下列说法正确的是（）

b

%n

A.若没有物块从木板上滑下，则无论％多大整个过程摩擦生热均为§〃2片

B.若氏＜24,则无论%多大，。都不会从木板上滑落

C.若%V,则ab一定不相碰

D.若氏＞2%则“可能从木板左端滑落

9、如图所示，质量均为，〃的物块A8放在倾角为30,的光滑斜面上，斜面底端有一垂直于斜面的固定挡板，8与挡板

接触，A3间用劲度系数为％的轻弹簧连接，AB均处于静止状态。现对物块A施加沿斜面向上、大小恒定的拉力产，

使物块A沿斜面向上运动，当A向上运动到速度最大时，3对挡板的压力恰好为零，重力加速度为g,则在此过程中，

下列说法正确的是（）

A.拉力F等于mg

B.物块A的加速度一直减小

C.物块A向上移动的距离为登

2K

D.物块A的加速度大小为gg时，物块B对挡板的压力为;〃际

10、如图所示，足够长的光滑平行金属导轨与水平面成。角放置，导轨间距为L且电阻不计，其顶端接有一阻值为R

的电阻，整个装置处于磁感应强度大小为8的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。一质量为小的金属棒以初

速度vo由导轨底端M点上滑，经一段时间滑行距离x到达最高点N后，又返回底端M点。金属棒与两导轨始终垂直

且接触良好，其接入电路中的电阻为r,重力加速度为g。下列说法正确的是（）

BLx

A.金属棒上滑过程中通过电阻R的电荷量为一-

R+r

B.整个过程中电阻R中的电流先从A到。后从。到6

C.金属棒下滑时间大于上滑时间

mv(R+r)-B~L：x

D.金属棒上滑时间为n

mg(R+r)sin0

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）某实验小组的同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验时进行了如下的操作（滑轮的大小

可忽略）：

①滑块甲放在气垫导轨上，滑块乙穿在涂有润滑剂的竖直杆上，调整气垫导轨水平，气垫导轨的适当位置放置光电门,

实验时记录遮光条的挡光时间/；

②将两滑块由图中的位置无初速释放，释放瞬间两滑块之间的细绳刚好水平拉直；

③测出两滑块甲、乙的质量M=0.20kg、，〃=0.10kg,当地重力加速度为g=9.80m/s2。

回答下列问题：

（1）如图，用游标卡尺测得遮光条的宽度4=cm；

（2）实验小组在实验时同时对以下物理量进行了测量，其中有必要的测量是（填序号）;

A.滑轮到竖直杆的距离L=0.60m

B.滑块甲到滑轮的距离a=1.50m

C.物块甲的遮光条到光电门的距离/>=0.40m

（3）当遮光条通过光电门瞬间，滑块乙速度的泰年4为上=;

（4）若测量值仁s,在误差允许的范围内，系统的机械能守恒。（保留两位有效数字）

12.（12分）某研究性学习小组用如图所示的实验装置测量木块与木板间的动摩擦因数实验室提供的器材有：带

定滑轮的长木板、有凹槽的木块、钩码若干、细线和速度传感器等。实验中将部分钩码悬挂在细线下，剩余的全部放

在木块的凹槽中，保持长木板水平，利用速度传感器测量木块的速度。

速度传感骞

UU

具体做法是：先用刻度尺测量出A、B间的距离，将木块从4点由静止释放，用速度传感器测出它运动到5点时的

速度上然后从木块凹槽中移动钩码逐个悬挂到细线下端，改变悬挂钩码的总质量如测得相应的速度V,由运动学

公式计算对应的加速度作出a-m图象如图所示。回答下列问题：

（1）设加速度大小为a,则。与v及L之间的关系式是。

（2）已知当地重力加速度g取9.8皿『，则木块与木板间的动摩擦因数〃=（保留2位有效数字）；〃的测量

值__________（填“大于”“小于”或“等于"）真实值，其原因是（写出一个即可）。

（3）实验中（填“需要”或“不需要”）满足悬挂钩码的质量远小于木块和槽中钩码的总质量。

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，平行单色光垂直射到玻璃制成的半径为K的半球平面上，玻璃对该单色光的折射率为0,

玻璃半球的下方平行于玻璃半球平面放置一光屏，单色光经半球折射后在光屏上形成一个圆形光斑。不考虑光的干涉

和衍射，真空中光速为％求：

（D当光屏上的光斑最小时，圆心。到光屏的距离；

（ii）圆心。到光屏的距离为d=3R时，光屏被照亮的面积。

14.（16分）如图所示，竖直放置、上端开口的绝热气缸底部固定一电热丝（图中未画出），面积为S的绝热活塞位于气

缸内（质量不计），下端封闭一定质量的某种理想气体，绝热活塞上放置一质量为M的重物并保持平衡，此时气缸内理

想气体的温度为北，活塞距气缸底部的高度为人，现用电热丝缓慢给气缸内的理想气体加热，活塞上升了白，封闭理

2

想气体吸收的热量为Q。已知大气压强为po,重力加速度为g。求：

（1）活塞上升了“时，理想气体的温度是多少

2

⑵理想气体内能的变化量

15.（12分）如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始经过状态B变化到状态C,己知气体在状态C时压强为外,

内能为Uo,该理想气体的内能与热力学温度成正比。

（1）求出状态八时气体的压强仆和温度

（2）从状态A经过状态B到状态C的过程中，气体是吸热还是放热？求出气体吸收或放出的热量。

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、C

【解析】

从静止释放至最低点，由机械能守恒得：mgR=1mv2,解得：U=J荻，在最低点的速度只与半径有关，可知VP

VVQ；动能与质量和半径有关，由于P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短，所以不能比较

动能的大小.故AB错误；在最低点，拉力和重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：F-mg=m—,解得，

R

2r'

F=mg+m—=3mg,%=—^=2^,所以P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力，向心加速度两者相等.故

Rm

C正确，D错误.故选C.

点睛：求最低的速度、动能时，也可以使用动能定理求解；在比较一个物理量时，应该找出影响它的所有因素，全面

的分析才能正确的解题.

2、A

【解析】

设火星质量为半径为r,设地球质量为M,半径为R,根据题意可知

°102

AB.根据黄金替代公式GM=g/?2可得地球和火星表面重力加速度为

GMGM.G\aM2GM2

g=F'&=7-=丁1=二R=六"

4

故A正确B错误；

CD.地球的第一宇宙速度为

v=y[gR—7.9km/s

火星的第一宇宙速度为

故CD错误。

故选A。

3、A

【解析】

根据4,n=力1/-叱）得纵轴截距的绝对值等于金属的逸出功，等于心图线的斜率

7b.

k=—=n

a

故A正确，BCD错误；

故选A。

4、A

【解析】

选向下为正，运动全程由动量定理得：，"gCti+ti+h')+1»=0,则有：

/地=-(mgt\+mgt2十mgti),

负号表方向。

A.mgt}+mgt2+mgt3,故A符合题意；

B.mgtt+mgt2-mgt3,故B不符合题意；

C.mgtx-mgt2+mgt3,故C不符合题意；

D.mgtx-mgt2-mgt3,故D不符合题意。

故选A。

5、C

【解析】

根据知，照射光的频率增大，则光子能量增大，光的强度减弱，单位时间内发出光电子的数目减少.故C正确,

ABD错误.

6、A

【解析】

A.牛顿第一定律只能适用于宏观、低速的物体，故A正确；

B.F=ma中的物体加速度对应的是物体所受的合外力，而不仅仅是拉力尸，故B错误；

C.绕地球飞行的宇航舱内物体依旧受到地球的吸引作用，故依旧受到重力作用，故C错误；

D.地面对人的支持力与人对地面的压力是一对作用力与反作用力，大小一定相等，故D错误。

故选A。

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、BD

【解析】

启动时乘客的加速度的方向与车厢运动的方向是相同的，所以启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相同,

故A错误；设每一节车厢的质量是m,阻力为hng,做加速运动时,对6、7、8车厢进行受力分析得：6-3kmg=3ma,

F3

对7、8车厢进行受力分析得：F2-2kmg=2ma9联立可得：U=故B正确；设进站时从关闭发动机到停下来

2

2

滑行的距离为S,贝IJ：v=2as，又8kmg=8ma,可得：5=—,可知进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离

2kg

与关闭发动机时的速度的平方成正比，故C错误；设每节动车的功率为P,当只有两节动力车时，最大速率为叫贝!I：

2P=Skmgv,改为4节动车带4节拖车的动车组时，最大速度为U，贝U：4P=Skmgv',所以M=2y,故D正确.

8、ABD

【解析】

A.若没有物块从木板上滑下，则三者最后共速，以三者为整体，水平方向动量守恒，

mvn=3mvi①

则整个过程产生的热量等于动能的变化，有

1,1,

0=—mvo2x3/nvi2②

22

联立①②，得

1,

Q=-mvo2

故A正确；

BD.”、b之间的碰撞无机械能损失，故碰撞过程中动量守恒和机械能守恒，设碰前速度分别为内、艺，碰后分别为

Vl\V2,且有白＞也，以孙方向为正方向，则有

mvt+mv2=mvt'+mv2'®

1,1,1,1,

—mv\-+—mvr=—mv\n+—mvi'2④

2222

联立③④，得

Vl'=V2

V2=Vt

即碰后a和木板共速，b向右运动，以a和木板为整体，此时

a和木板的加速度

所维

2

对a分析知，a的加速度最大值为

an=f/ag

若总V2",，则mV”。，。和木板保持相对静止，则无论为多大，。都不会从木板上滑落；故B正确；

若神＞2m，则ai＞ao,”相对木板向左运动，故a可能从木板左端滑落，故D正确；

C.若a与力碰前三者已经共速，则必一定不相碰，此时有

L121c2c

联立①⑤，得

故若%,则岫一定不相碰，故C错误;

故选ABD,

9、ABD

【解析】

AB.由分析，可知物块4沿斜面向上做加速度不断减小的加速运动，当物块A速度最大时，加速度为零，此时物块8

刚要离开挡板，由受力分析得弹簧的弹力为

=mgsin30=gmg

对物块A分析，有

F=Ft+mgsin30=mg

故AB正确；

C.开始时，弹簧的压缩量为

mgsin30mg

X---------------=-----

'k2k

同理，当物块A速度最大时，弹簧的伸长量为

_mgsin30_mg

_

々一k2l

因此物块A向上移动的距离为

“I十”2一卜

故C错误；

D.由分析得知，当物块A的加速度为:g时，根据牛顿第二定律有

F-F2=mgsin3()=ma

解得弹簧的弹力

g=0

即弹簧处于原长，对物块B分析，则有

FN=mgcos30=^mg

故物块5对挡板压力为g〃zg,故D正确。

故选ABD。

10、ACD

【解析】

A.金属棒上滑过程中通过电阻K的电荷量为

△①BLx

q~=

R+rR+r

故A正确；

B.由楞次定律，金属棒上滑过程电阻R中电流从“到6,下滑过程电阻R中电流从〃到。，故B错误；

C.根据能量守恒得，除最高点外，在任何一个位置上，上滑到此位置的速度大于下滑到此位置的速度，则上滑的平

均速度大于下滑的平均速度，所以

t上《下

故C正确；

D.上滑过程，以向上为正方向，由动量定理得

_(mgsin0+BiL)-Af=mAv

两边求和

-mgsin6•/■—BLq=0-mv()

又

解得

_mv(R+r)-B2I3X

t-n

mg(7?+r)sin6

故D正确。

故选ACD.

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。

d(L+h)

11,0.420AC加L+bj彳0.0020或2.0x10-3

【解析】

(1)口]游标卡尺的读数由主尺读数和游标尺读数组成，遮光条的宽度

J=4mm+4x0.05mm=4.20mm=0.420cm

(2)[2]本实验验证系统的机械能守恒，即系统减少的重力势能等于系统增加的动能，研究滑块甲运动到光电门的过程,

系统减少的重力势能

2

^Ep=mg^L+b)-I?

系统增加的动能

1,1,

△纥=耳甲+5根以

绳上的速度关系如图

V乙

则有

&L+b)2-C

L+b

故必要的测量为滑轮到竖直杆的距离乙=0.60m,物块甲的遮光条到光电门的距离上0.40m,故AC正确，B错误。

故选AC。

(3)[3]利用极短时间内的平均速度表示瞬时速度，当遮光条通过光电门瞬间，滑块甲速度

d

、=7

根据绳上的速度关系可知，滑块乙的速度

d(L+b)

U乙=/=

t^(L+b)2-I3

(4)[4]由(2)的分析可知，系统机械能守恒，则满足

mgyl(L+bf-I3=3〃扁+]“吆

解得

/=2.0xl0-3s

12、v2=2aL0.34(0.32~0.35均可)大于滑轮与轴承细线间有摩擦不需要

【解析】

(1)[1].根据匀变速直线运动的规律有廿=2aL。

(2)[2J,设木块的质量为M,钩码的总质量为加。,根据牛顿第二定律有

mg-于=(M+m^a

f=MM+叫)-m)g

联立解得加速度

(l+〃)g

a=~~~m~ng

M+m0

由题图可知，当机=0时，