甘肃省2025届高三下学期第一次诊断考试（一模）物理试卷（含解析）

2025届甘肃省高三下学期第一次诊断考试（一模）物理试题一、单选题（本大题共7小题）1．某品牌汽车的自主刹车系统可以在距离障碍物5m时启动刹车功能，立即做匀减速直线运动，若该车减速时的最大加速度为，要使车辆在碰到障碍物前安全停下，行驶速度不能超过（）A．72km/h B．54km/hC．36km/h D．18km/h2．甘肃武威修建的全球首个钍基熔盐反应堆以钍为燃料。钍233的半衰期仅为22.3分钟，会经过两次衰变变成铀233。下列说法正确的是（）A．衰变中放出的电子来自于核外电子B．铀233的比结合能比钍233的大C．100个钍233原子核经过44.6分钟后一定还剩25个D．通过升温、加压可减小钍的半衰期3．智能手机的“双MIC降噪技术”通过发出降噪声波来抵消噪声，原理如图所示。实线表示环境噪声，虚线表示降噪声波，下列说法不正确的是（）A．降噪声波在空气中以纵波形式传播B．降噪声波与环境噪声的频率相同C．降噪过程利用声波的干涉原理D．图中P点为振动加强点4．2024年9月，由张掖星座空间科技有限公司参与研制的“甘州一号”卫星发射成功。该卫星的运行轨道高度约是天宫空间站的1.25倍。假设该卫星和空间站都绕地球做匀速圆周运动，则该卫星比空间站的（）A．线速度大 B．角速度小C．加速度大 D．周期短5．小红在社会实践活动中帮妈妈做家务时，为了清扫沙发下的地面，用水平向右的力推着沙发缓慢移动，下列说法正确的是（）A．脚对地面的摩擦力方向向左B．地面对沙发的摩擦力方向向右C．人推沙发的力大于沙发对人的力D．若改用斜向下推，更容易推动6．如图所示，真空中M、N两点分别放有电荷量为和的点电荷，O、P为MN连线上的两点，虚线为两电荷形成的以O为球心、电势为零的球形等势面（取无穷处电势为零），S为等势面与直线MN的交点，T、Q为等势面上关于MN对称的两点，下列说法正确的是（）A．T、Q两点电场强度相同B．O点的电势比S点的高C．将正试探电荷从T点移到P点，静电力做负功D．除无穷远处外，再没有电场强度为零的点7．某同学用圆柱形玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时发现，当激光束从玻璃砖一侧的A点，以如图所示方向射入时，会经过两次折射，从另一侧的B点射出，出射光线与入射光线的偏向角恰好为，AB弧所对圆心角恰好为，可推知玻璃砖的折射率为（）A． B． C． D．二、多选题（本大题共3小题）8．冬日滑冰是大家喜欢的娱乐项目。如图所示，当人沿着倾斜直线冰道加速下滑过程中，下列说法正确的是（）

A．人处于失重状态B．冰面对人的支持力的冲量为0C．重力做功的瞬时功率增大D．人的机械能增大9．如图所示，光滑水平桌面上直线边界的一侧存在范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于桌面向下。边长为l、电阻为R的单匝正方形导线框abcd平放在桌面上，其对角线ac与磁场边界平行。现用沿db方向的外力拉着导线框以恒定的速度v进入磁场区域，进入过程中，下列说法正确的是（）A．感应电流方向为a→b→c→d→aB．导线框受到的安培力先均匀增大，后均匀减小C．通过导线框导体横截面的电荷量为D．导线框中产生的热量小于10．如图所示是著名的阿特伍德装置，不考虑绳和滑轮的质量，不计轴承、绳与滑轮间的摩擦。初始时，甲、乙两人均站在水平地面上，质量分别为M和m。当乙加速向上攀爬时，甲始终用力抓住绳子。结合两人加速度的关系图像，下列说法中正确的是（）A．甲对绳子拉力比乙对绳子的拉力大 B．甲比乙的质量大C．乙比甲先到最高点 D．图像的斜率表示三、实验题（本大题共2小题）11．某实验小组用单摆测量当地重力加速度，实验装置如图甲所示。细线的上端固定在铁架台上，下端系一个磁性小球制成单摆。(1)下列操作正确的是______。A．选用弹性较好的细线B．选用质量小、体积大的小球C．尽可能让小球摆动的幅度大一些D．可以通过测量多个全振动的时间计算周期(2)用游标卡尺测量小球直径d，示数如图乙所示，则cm。(3)实验小组用手机App中的磁力计测量单摆周期。将手机置于小球摆动最低点的正下方，打开磁力计。摆动过程中，小球每经过一次最低点，磁力计测得磁感应强度的一个峰值，绘制图像如图丙所示。若摆线长度为l，可以推导出重力加速度（用l、d、表示）。12．某物理兴趣小组用图甲所示的电路测量电流表G（量程为1mA）的内阻，可用的器材有：A．电源（电动势1.5V，内阻很小）B．电源（电动势6.0V，内阻很小）C．滑动变阻器（阻值0~2000Ω）D．滑动变阻器（阻值0~10000Ω）E.电阻箱F.开关两个，导线若干(1)小组同学选用上述器材中的A、C、E、F进行实验，以下是主要的实验步骤，请将步骤补充完整：①按图甲所示电路图连接实物电路；②闭合开关前，将滑动变阻器的滑片置于端（选填“a”或“b”）；③闭合开关，调节，使电流表指针偏到满刻度处；④保持不变，闭合开关，调节使电流表指针偏到满刻度的一半处，记下此时的值；⑤断开开关，整理器材。(2)若步骤④中，电阻箱的示数如图乙所示，则电流表内阻的测量值是Ω。(3)实际上，步骤④中的接入，会使电路总电阻减小，总电流增大，导致电流表指针半偏时，的值（填“大于”“等于”或“小于”）电流表内阻的真实值。(4)有同学提出换用上述器材中的B、D、E、F进行实验，可以减小实验误差，您是否同意这个观点？请说明理由：。四、解答题（本大题共3小题）13．某兴趣小组用饮料瓶制作的水火箭如图所示。在体积为的饮料瓶（箭体）内装入的水，用带有充气嘴的瓶塞密封后倒放在发射架上。现用打气筒给箭体内充气，每次能将体积为、压强的外界空气压入瓶内，当瓶内气体压强达到时，火箭发射升空。整个装置气密性良好，忽略饮料瓶体积变化和打气过程中瓶内、外空气温度的变化，将空气看作理想气体，求：(1)发射水火箭需要用打气筒打气几次；(2)假设水火箭发射时，瓶内的水瞬间喷出，瓶内气体与外界来不及热交换，试分析喷水前后瓶内气体的温度的变化情况，并说明理由。14．有一款趣味游戏装置，由水平直轨道ABC和半径为R的竖直光滑半圆形轨道CDE组成，直轨道AB段光滑，BC段粗糙，O点为半圆形轨道的圆心。在O点左侧同一水平线上相距2R处固定一个小网兜P，将自然长度小于AB段长度的轻弹簧左端固定在竖直挡板上，右端放一小球1（与弹簧不栓接），小球2静置于B处。游戏者将球1向左压缩弹簧到某一位置后（弹簧处在弹性限度内）由静止释放，与球2发生弹性正碰，碰撞后，球1立即锁定。若球2能从半圆形轨道最高点E水平飞出，并落入网兜P，视为挑战成功。已知球1的质量为m，球2的质量为，球2在BC段所受的摩擦力大小，g为重力加速度，两小球均视为质点。若游戏挑战成功，求：(1)球2通过E点时的速度大小；(2)球2经过圆轨道最低点C时对轨道的压力大小；(3)球1静止释放时弹簧弹性势能的大小。15．如图所示，为某仪器控制离子偏转的原理示意图。在xOy平面的第一、四象限中存在磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外的匀强磁场。坐标原点O处有一个离子源，可以向xOy平面的第一象限内持续发射质量为m、电荷量为的离子，离子的速度方向与y轴的夹角满足，离子的速度大小与角度满足，为已知定值。已知时，离子垂直通过界面，不计离子的重力及离子间的相互作用，并忽略磁场的边界效应，求：(1)匀强磁场磁感应强度B的大小；(2)离子通过界面时，y坐标的最小值；(3)为回收离子，在界面和界面之间加一个宽度为L、方向平行于x轴且沿x轴负方向的匀强电场，如图所示。要使所有离子都不能穿过界面，求电场强度E的最小值。

参考答案1．【答案】C【详解】由题意可知，根据匀变速直线运动公式，由逆向思维有，解得。2．【答案】B【详解】衰变时放出的β射线，该电子来自原子核，是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，A错误；衰变过程中释放能量，则生成的新核铀233更加稳定，则新核铀233的比结合能大于钍233的比结合能，B正确；半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数几个原子核无意义，C错误；半衰期的大小由原子核内部因素决定，与外界因素无关，不随温度和压强的变化发生变化，D错误。3．【答案】D【详解】声波是纵波，所以降噪声波在空气中以纵波形式传播，A正确；“双MIC降噪技术”通过发出降噪声波来抵消噪声，原理是声波发生干涉，抵消掉噪音，所以降噪声波与环境噪声的频率相同，BC正确；两列波在P点的振动情况相反，根据波的叠加可知图中P点为振动减弱点，D错误。本题选不正确的，选D。4．【答案】B【详解】根据万有引力提供向心力，解得，因为卫星的运行轨道高度约是天宫空间站的1.25倍，所以卫星比空间站的线速度小，A错误；根据万有引力提供向心力，解得，因为卫星的运行轨道高度约是天宫空间站的1.25倍，所以卫星比空间站的角速度小，B正确；根据万有引力提供向心力，解得，因为卫星的运行轨道高度约是天宫空间站的1.25倍，所以卫星比空间站的加速度小，C错误；根据万有引力提供向心力，解得，因为卫星的运行轨道高度约是天宫空间站的1.25倍，所以卫星比空间站的周期大，D错误。5．【答案】A【详解】由题知，对人的脚进行分析，可知此时脚相对地面有向左的运动趋势方向，地面对脚有向右的静摩擦力，根据牛顿第三定律，可知脚对地面的静摩擦力方向向左，A正确；对沙发进行分析，可知人对沙发的推力向右，因沙发缓慢移动，根据平衡条件，可知地面对沙发的摩擦力方向向左，B错误；人推沙发的力和沙发对人的力，是一对作用力反作用力，大小相等，方向相反，C错误；若改用斜向下推，根据正交分解，可以将推力分解水平向右的分力和垂直地面向下的分力，可知增大了沙发对地面的压力，则最大静摩擦力也增大，更难推，D错误。6．【答案】C【详解】根据点电荷叠加电场中的对称性，可知T、Q两点电场强度大小相等，方向不同，A错误；依题意，MN连线上的电场线在M、N之间由M指向N，在N点右侧由S指向N，根据沿电场线方向电势降低可知，O点的电势比S点的低，B错误；由B选项分析可知，T点电势比P点电势低，将正试探电荷从T点移到P点，电势能增加，静电力做负功，C正确；由于正电荷的电荷量大于负电荷电荷量，可知在N左侧电场强度不可能为零，则N右侧，设MN距离为L，根据，可知除无穷远处外，直线MN电场强度为零的点只有一个，D错误。7．【答案】A【详解】作出光路图如图所示由题知圆心角，且三角形AOB为等腰三角形，则有，由几何关系知，解得，入射角，根据折射定律有。8．【答案】AC【详解】当人沿着倾斜直线冰道加速下滑过程中，加速度有竖直向下的分量，可知人处于失重状态，选项A正确；根据I=FNt，因冰面对人的支持力不为零，可知支持力的冲量不为0，选项B错误；根据PG=mgvy可知速度的竖直分量增加，可知重力做功的瞬时功率增大，选项C正确；除重力对人做功外还有其它阻力做功，则人的机械能减小，选项D错误。9．【答案】AD【详解】根据楞次定律，可判断知线圈中感应电流方向为a→b→c→d→a，A正确；由题意，可知线框在对角线ac未进入磁场的过程中，有效切割长度和线框受到安培力作用导线的等效长度均为，根据，，，可得，可推知，导线框进入磁场区域过程中，受到的安培力先增大，后减小，但不是均匀的，B错误；导线框进入磁场区域过程中，通过导线框导体横截面的电荷量为，C错误；线框在对角线ac恰好进入磁场的过程中，线框中产生感应电流的瞬时值，根据焦耳定律，作出的I2-t图像，图像的面积能反映导线框中产生热量的大小关系。若I2-t图像为直线，线框在从开始到对角线ac恰好进入磁场的过程中，线框中产生的热量为，全程产生的热量为，然而实际结合线框中产生感应电流的瞬时值可知I2-t图像在直线的下方，全程产生的热量，D正确。10．【答案】BCD【详解】甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是作用力与反作用力，同理，乙对绳的拉力与绳对乙的拉力是作用力与反作用力，又同一根绳子，拉力大小处处相等，甲对绳子拉力等于乙对绳子的拉力，A错误；设绳子的拉力为F，根据牛顿第二定律，对甲有，解得，对乙有，解得，联立解得，可知图像的斜率为，且图像的纵截距小于0，即，即，解得，因，根据甲、乙的加速度表达式，，可知甲的加速度小于乙的加速度，甲乙都做初速度为零的匀加速直线运动，且位移大小相等，则有，可得，甲的加速度小于乙的加速度，所以甲上升的时间大于乙上升的时间，乙比甲先到最高点，BCD正确。选BCD。11．【答案】(1)D；(2)0.810；(3)【详解】（1）实验中要选用细一点，弹性较小的摆线，以免在摆动过程中摆长发生较大变化，A错误；选择体积小，密度大的小球作为摆球，B错误；摆角应控制在以内，而不是让小球摆动的幅度大一些，C错误；通过测量多个全振动的时间计算周期，可以减小误差，D正确。（2）游标卡尺的精确度为0.05mm，所以小球直径d=8mm+0.05×2mm=8.10mm=0.810cm（3）根据题意可知小球每经过一次最低点，磁力计测得磁感应强度的一个峰值，结合图像可得单摆的周期为，根据单摆周期公式，联立可得。12．【答案】(1)b；(2)248.5；(3)小于；(4)同意，选用总阻值更大的滑动变阻器和对应电动势较大的电源，使接入时，电路总电流的变化减小，电流表指针半偏时的值更接近于电流表内阻，从而减小实验误差。【详解】（1）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片置于端，滑动变阻器接入电路阻值最大，保护电路安全。（2）根据电阻箱读数，保持不变，闭合开关，调节使电流表指针偏到满刻度的一半处，电流表与电阻箱并联，在误差范围内有，。（3）S2闭合后，总电阻减小，则总电流增大，通过电阻箱的真实电流大于0.5mA，即，根据，解得，可得。（4）同意，选用总阻值更大的滑动变阻器和对应电动势较大的电源，使接入时，电路总电流的变化减小，电流表指针半偏时的阻值更接近于电流表内阻，从而减小实验误差。13．【答案】(1)（次）；(2)瓶内空气为理想气体，内能减小，温度降低【详解】（1）打气前，箭体内空气体积为，打气筒每次打进空气体积，设至少需要打N次气，打气过程气体温度不变，根据玻意耳定律有，代入数据解得（次）。（2）根据热力学第一定律有。瓶内的水瞬间喷出，瓶内气体与外界来不及热交换，。瓶内气体膨胀，对外界做功，有。可得。瓶内空气为理想气体，内能减小，温度降低。14．【答案】(1)；(2)；(3)【详解】（1）球2从半圆轨道上E点飞出