2023屆甘肅省蘭州市高三第二次診斷性檢測物理試卷含解析

2023學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，從高h(yuǎn)=1.8m的A點(diǎn)將彈力球水平向右拋出，彈力球與水平地面碰撞兩次后與豎直墻壁碰撞，之后恰能返回A點(diǎn)。已知彈力球與接觸面發(fā)生彈性碰撞，碰撞過程中，平行于接觸面方向的速度不變，垂直于接觸面方向的速度反向但大小不變，A點(diǎn)與豎直墻壁間的距離為4.8m，重力加速度g=10m/s2，則彈力球的初速度大小為（）A．1.5m/s B．2m/s C．3.5m/s D．4m/s2、反射式速調(diào)管是常用的微波器件之一，它利用電子團(tuán)在電場中的振蕩來產(chǎn)生微波，其振蕩原理與下述過程類似，已知靜電場的方向平行于x軸，其電勢q隨x的分布如圖所示，一質(zhì)量m＝1.0×10﹣20kg，帶電荷量大小為q＝1.0×10﹣9C的帶負(fù)電的粒子從（1，0）點(diǎn)由靜止開始，僅在電場力作用下在x軸上往返運(yùn)動。忽略粒子的重力等因素，則（）A．x軸左側(cè)的電場強(qiáng)度方向與x軸正方向同向B．x軸左側(cè)電場強(qiáng)度E1和右側(cè)電場強(qiáng)度E2的大小之比E1：E2＝2：1C．該粒子運(yùn)動的周期T＝1.5×10﹣8sD．該粒子運(yùn)動的最大動能Ekm＝2×10﹣8J3、2019年12月16日，第52、53顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星成功發(fā)射，北斗導(dǎo)航衛(wèi)星中包括地球同步衛(wèi)星和中圓軌道衛(wèi)星，它們都繞地球做圓周運(yùn)動，同步衛(wèi)星距地面的高度大于中圓軌道衛(wèi)星距地面的高度．與同步衛(wèi)星相比，下列物理量中中圓軌道衛(wèi)星較小的是()A．周期 B．角速度 C．線速度 D．向心加速度4、如圖甲所示的理想變壓器，原線圈接一定值電阻R0，副線圈與一額定電流較大的滑動變阻器R相連接，現(xiàn)在M、N間加如圖乙所示的交變電壓。已知變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，定值電阻的額定電流為2.0A，阻值為R=10Ω。為了保證電路安全，滑動變阻器接入電路的電阻值至少為（）A．1Ω B．ΩC．10Ω D．102Ω5、如圖所示，空間有一正三棱錐，點(diǎn)是邊上的中點(diǎn)，點(diǎn)是底面的中心，現(xiàn)在頂點(diǎn)點(diǎn)固定一正的點(diǎn)電荷，在點(diǎn)固定一個電荷量與之相等的負(fù)點(diǎn)電荷。下列說法正確的是（）A．、、三點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同B．底面為等勢面C．將一正的試探電荷從點(diǎn)沿直線經(jīng)過點(diǎn)移到點(diǎn)，靜電力對該試探電荷先做正功再做負(fù)功D．將一負(fù)的試探電荷從點(diǎn)沿直線移動到點(diǎn)，電勢能先增大后減少6、一根輕質(zhì)彈簧原長為l0，在力F作用下伸長了x。則彈簧的勁度系數(shù)k是（）A． B． C． D．二、多項(xiàng)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選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、用甲、乙兩種不同的單色光應(yīng)用同一實(shí)驗(yàn)裝置分別做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)。比較兩次實(shí)驗(yàn)得到的干涉條紋圖案，甲光的干涉條紋間距大于乙光的干涉條紋間距，則（）A．甲的波長大于乙的波長B．甲的頻率大于乙的頻率C．玻璃對甲的折射率小于對乙的折射率D．若兩種光在玻璃中傳播，甲的速度等于乙的速度E.若兩種光從玻璃射向空氣發(fā)生全反射，甲的臨界角大于乙的臨界角8、水面下深h處有一點(diǎn)光源，發(fā)出兩種不同顏色的光a和b，光在水面上形成了如圖所示的一個有光線射出的圓形區(qū)域，該區(qū)域的中間為由a、b兩種單色光所構(gòu)成的復(fù)色光圓形區(qū)域，周圍為a光構(gòu)成的圓環(huán)。若b光的折射率為n，下列說法正確的是(選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分；每選錯1個扣3分，最低得分為0分）。A．在水中，a光的波長比b光小B．水對a光的折射率比b光小C．在水中，a光的傳播速度比b光大D．復(fù)色光圓形區(qū)域的面積為πE.用同一裝置做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，a光的干涉條紋比b光窄9、如圖所示，a、b兩束不同頻率的單色光從半圓形玻璃磚底邊平行射入，入射點(diǎn)均在玻璃磚底邊圓心O的左側(cè)，兩束光進(jìn)入玻璃磚后都射到O'點(diǎn)，OO'垂直于底邊，下列說法確的是（）A．從點(diǎn)O'射出的光一定是復(fù)色光B．增大兩束平行光的入射角度，則b光先從O'點(diǎn)消失C．用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，b光的相鄰條紋間距較大D．若a、b光分別照射同一光電管都能發(fā)生光電效應(yīng)，則a光的截止電壓低10、下列說法正確的是（）A．在完全失重的情況下，氣體對器壁的壓強(qiáng)為零B．某些小昆蟲在水面上行走自如，是因?yàn)椤耙后w的表面張力”，該力是分子力的宏觀表現(xiàn)C．人對空氣干爽與潮濕的感受主要取決于空氣的相對濕度D．做加速運(yùn)動的物體，由于速度越來越大，因此物體分子的平均動能也越來越大E.熵增加原理說明一切自然過程總是向著分子熱運(yùn)動的無序性增大的方向進(jìn)行三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）LED燈是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體材料芯片，其優(yōu)點(diǎn)是體積小、質(zhì)量輕、耗電量低、使用壽命長、亮度高、熱量低、綠色環(huán)保、安全可靠，我國已經(jīng)在大力推行使用LED燈具了。某小組同學(xué)找到了幾個圖甲所示的LED燈泡，準(zhǔn)備描繪LED燈泡的伏安特性曲線，所用器材如下：A．LED燈泡：額定功率0.1W；B．電壓表V：量程0~5V，內(nèi)阻約為100kΩC．電流表A：量程0~300mA，內(nèi)阻約為10ΩD．鋰離子電池：電動勢3.8V、內(nèi)阻很??；E.滑動變阻器R：0—50Ω，2A；F.開關(guān)、導(dǎo)線若干。（1）考慮到描繪LED燈泡的伏安特性時，燈泡兩端電壓應(yīng)從零開始，同時又要盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差。下列電路中最恰當(dāng)?shù)囊粋€是_________。A．B．C．D．（2）選擇好正確的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測得的電壓和電流，描繪出該LED燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，由圖線可知，LED燈泡兩端電壓在2.3V以下時幾乎處于_________（選填“短路”或“斷路”）狀態(tài)，選LED燈泡的電阻隨其兩端電壓的升高而_________（選填“增大”“減小”或“不變”）。（3）由該LED燈泡的伏安特性曲線可知，若將該LED燈泡與題中所給電源和一阻值約為的電阻串聯(lián)，則該LED燈泡的耗電功率為___________W（保留兩位有效數(shù)字）。12．（12分）某同學(xué)利用如圖所示的裝置來驗(yàn)證力的平行四邊形定則：在豎直木板上鋪有白紙，并用圖釘固定在木板上。固定兩個光滑的滑輪A和B，將繩子打一個結(jié)點(diǎn)O，每個鉤碼的質(zhì)量相等。調(diào)整鉤碼個數(shù)使系統(tǒng)達(dá)到平衡。(1)實(shí)驗(yàn)過程中必須要記錄下列哪些數(shù)據(jù)（____）A．O點(diǎn)位置B．每組鉤碼的個數(shù)C．每個鉤碼的質(zhì)量D．OA、OB和OC繩的長度E．OA、OB和OC繩的方向(2)下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是（____）A．將OC繩換成橡皮筋，仍可完成實(shí)驗(yàn)B．細(xì)繩要長些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些可減小實(shí)驗(yàn)誤差C．盡量保持∠AOB為90°、60°、120°等特殊角方便計(jì)算D．若改變懸掛鉤碼的個數(shù)N3，重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，必須保持O點(diǎn)位置不動，重新調(diào)整鉤碼的個數(shù)N1、N2四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示為一種研究高能粒子在不同位置對撞的裝置。在關(guān)于y軸對稱間距為2d的MN、PQ邊界之間存在兩個有界勻強(qiáng)磁場，其中K（K在x軸上方）下方I區(qū)域磁場垂直紙面向外，JK上方Ⅱ區(qū)域磁場垂直紙面向里，其磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B．直線加速器1與直線加速器2關(guān)于O點(diǎn)軸對稱，其中心軸在位于x軸上，且末端剛好與MN、PQ的邊界對齊；質(zhì)量為m、電荷量為e的正、負(fù)電子通過直線加速器加速后同時以相同速率垂直MN、PQ邊界進(jìn)入磁場。為實(shí)現(xiàn)正、負(fù)電子在Ⅱ區(qū)域的y軸上實(shí)現(xiàn)對心碰撞（速度方向剛好相反），根據(jù)入射速度的變化，可調(diào)節(jié)邊界與x軸之間的距離h，不計(jì)粒子間的相互作用，不計(jì)正、負(fù)電子的重力，求：（1）哪個直線加速器加速的是正電子；（2）正、負(fù)電子同時以相同速度ν1進(jìn)入磁場，僅經(jīng)過邊界一次，然后在Ⅱ區(qū)域發(fā)生對心碰撞，試通過計(jì)算求出v1的最小值。（3）正、負(fù)電子同時以v2速度進(jìn)入磁場，求正、負(fù)電子在Ⅱ區(qū)域y軸上發(fā)生對心碰撞的位置離O點(diǎn)的距離。14．（16分）半徑為R的球形透明均勻介質(zhì)，一束激光在過圓心O的平面內(nèi)與一條直徑成為60°角射向球表面，先經(jīng)第一次折射，再經(jīng)一次反射，最后經(jīng)第二次折射射出，射出方向與最初入射方向平行。真空中光速為c。求：(1)球形透明介質(zhì)的折射率；(2)激光在球內(nèi)傳播的時間。15．（12分）一輕質(zhì)細(xì)繩一端系一質(zhì)量為m=0.05kg的小球A，另一端掛在光滑水平軸O上，O到小球的距離為L=0.1m，小球跟水平面接觸，但無相互作用，在球的兩側(cè)等距離處分別固定一個光滑的斜面和一個擋板，如圖所示，水平距離s=2m，動摩擦因數(shù)為μ=0.1．現(xiàn)有一滑塊B，質(zhì)量也為m，從斜面上滑下，與小球發(fā)生彈性正碰，與擋板碰撞時不損失機(jī)械能．若不計(jì)空氣阻力，并將滑塊和小球都視為質(zhì)點(diǎn)，g取10m/s2，試問：（1）若滑塊B從斜面某一高度h處滑下與小球第一次碰撞后，使小球恰好在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，求此高度h．（2）若滑塊B從h=5m處滑下，求滑塊B與小球第一次碰后瞬間繩子對小球的拉力．（3）若滑塊B從h=5m處下滑與小球碰撞后，小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，求小球做完整圓周運(yùn)動的次數(shù)．

參考答案一、單項(xiàng)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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】

由題意可知，小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動，則由對稱性可知，小球第一次落地時的水平位移為則初速度故選B。2、D【解析】

A．沿著電場線方向電勢降落，可知x軸左側(cè)場強(qiáng)方向沿x軸負(fù)方向，x軸右側(cè)場強(qiáng)方向沿x軸正方向，故A錯誤；：B．根據(jù)U＝Ed可知：左側(cè)電場強(qiáng)度為：E1＝V/m＝2.0×103V/m；右側(cè)電場強(qiáng)度為：E2＝V/m＝4.0×103V/m；所以x軸左側(cè)電場強(qiáng)度和右側(cè)電場強(qiáng)度的大小之比E1：E2＝1：2，故B錯誤；C．設(shè)粒子在原點(diǎn)左右兩側(cè)運(yùn)動的時間分別為t1、t2，在原點(diǎn)時的速度為vm，由運(yùn)動學(xué)公式有：vm＝t1同理可知：vm＝t2；Ekm＝mvm2；而周期：T＝2（t1+t2）；聯(lián)立以上各式并代入相關(guān)數(shù)據(jù)可得：T＝3.0×10﹣8s；故C錯誤。D．該粒子運(yùn)動過程中電勢能的最大值為：EPm＝qφm＝﹣2×10﹣8J，由能量守恒得當(dāng)電勢能為零時動能最大，最大動能為Ekm＝2×10﹣8J，故D正確；3、A【解析】

根據(jù)衛(wèi)星所受的萬有引力提供向心力可知：可得同步衛(wèi)星的軌道半徑大于中圓軌道衛(wèi)星，則中圓軌道衛(wèi)星的周期小，角速度、線速度和向心加速度均大，故A正確，BCD錯誤。故選A。4、A【解析】

由題意可知，定值電阻R0在額定電流情況下分得的電壓為：則原線圈輸入電壓：U1=220V－20V=200V由變壓器的工作原理：可知：允許電流最大時原線圈的輸入功率為：P1=U1I=200×2W=400W由變壓器輸出功率等于輸入功率可得：P2=P1=400W又由公式可知可得：故A正確，BCD錯誤。5、C【解析】

A．、、三點(diǎn)到點(diǎn)和點(diǎn)的距離都相等，根據(jù)場強(qiáng)的疊加法則可知、、三點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等，但方向不同，A錯誤；BC．處于點(diǎn)的負(fù)電荷周圍的等勢面為包裹該負(fù)電荷的橢球面，本題為等邊三角形的中心，即、、三點(diǎn)電勢相等，但是該平面不是等勢面，沿著電場線方向電勢降低，越靠近負(fù)電荷，電勢越低，即電勢高于點(diǎn)電勢，經(jīng)到，電勢先減小后增大，根據(jù)電勢能的計(jì)算公式可知正試探電荷電勢能先減小后增大，電場力先做正功再做負(fù)功，B錯誤，C正確；D．沿著電場線方向電勢降低，負(fù)試探電荷從高電勢點(diǎn)移到低電勢點(diǎn)，根據(jù)電勢能的計(jì)算公式可知電勢能一直增大，D錯誤。故選C。6、B【解析】

已知彈簧的彈力F與伸長的長度x，根據(jù)胡克定律得ACD錯誤，B正確。故選B。二、多項(xiàng)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選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ACE【解析】

A．雙縫干涉條紋間距同一實(shí)驗(yàn)裝置其相同，越大則越長，則甲光的波長大，A正確；B．甲光的波長大于乙光，由知甲光的頻率小于乙光的頻率，B錯誤；C．頻率越小，介質(zhì)對它的折射率越小，則玻璃對甲光的折射率小，C正確；D．根據(jù)可知甲光在玻璃中的速度大，D錯誤；E．根據(jù)全發(fā)射的特點(diǎn)可知光在玻璃中的折射率越小，則全反射臨界角越大，則甲光臨界角大，E正確。故選ACE。8、BCD【解析】

ABC項(xiàng)：a光在水面上形成的圓形亮斑面積較大，知a光的臨界角較大，根據(jù)sinC=1n，知a光的折射率較小，再由v=cnD項(xiàng)：依據(jù)sinC=1n，結(jié)合幾何關(guān)系，可知，rE項(xiàng)：a光的折射率小，波長長，根據(jù)雙縫干涉條紋與波長成正比，可知相同條件下，a光干涉條紋比b光寬，故E錯誤。9、AD【解析】

A．兩光束射到O′點(diǎn)時的入射角都等于在玻璃磚底邊的折射角，根據(jù)光路可逆性可知，從O′點(diǎn)射出時折射角都等于射入玻璃磚底邊時的入射角，而在玻璃磚底邊兩光束平行射入，入射角相等，所以從O′點(diǎn)射出時折射角相同，兩光束重合，則從O′點(diǎn)射出的一定是一束復(fù)色光，故A正確；B．令光在底邊的入射角為i，折射角為r，根據(jù)折射定律有所以根據(jù)幾何知識可知，光在O′點(diǎn)的入射角為r，無論怎樣增大入射角度，光在O′點(diǎn)的入射角都小于光發(fā)生全反射的臨界角，所以a、b光不會在O′點(diǎn)發(fā)生全反射，故B錯誤；C．根據(jù)光路圖可知，玻璃磚對a光的折射率小于b光的折射率，則a光的波長大于b光的波長，由于條紋間距為所以a光的條紋間距大于b光的條紋間距，故C錯誤；D．由于a光的頻率小于b光的頻率，根據(jù)光電效應(yīng)方程可知a、b光分別照射同一光電管發(fā)生光電效應(yīng)時，a光的截止電壓比b光的截止電壓低，故D正確。故選：AD。10、BCE【解析】

A．根據(jù)氣體壓強(qiáng)的微觀意義，氣體壓強(qiáng)和分子數(shù)密度、分子平均動能有關(guān)，與重力無關(guān)，在完全失重的情況下，氣體對器壁的壓強(qiáng)不為零，故A錯誤。

B．液體表面張力產(chǎn)生的原因是：液體跟氣體接觸的表面存在一個薄層，叫做表面層，表面層里的分子比液體內(nèi)部稀疏，分子間的距離比液體內(nèi)部大一些，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，某些小昆蟲在水面上行走自如，是因?yàn)椤耙后w的表面張力”，該力是分子力的宏觀表現(xiàn)，故B正確。

C．相對濕度：在某一溫度下，水蒸汽的壓強(qiáng)與同溫度下飽和汽壓的比，稱為空氣的相對濕度；影響蒸發(fā)快慢以及影響人們對干爽與潮濕感受的因素，不是空氣中水蒸氣的絕對數(shù)量，而是空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同一溫度下水的飽和汽壓的差距；水蒸氣的壓強(qiáng)離飽和汽壓越遠(yuǎn)，越有利于水的蒸發(fā)，人們感覺干爽，故C正確。

D．物體分子的平均動能大小僅與物體的溫度有關(guān)，是一個微觀的物理量，與宏觀的物理量物體運(yùn)動的速度無關(guān)，故D錯誤。

E．自然界的宏觀熱過程都具有方向性，在任何一個自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的總熵會不斷增加，即一切自然過程總是向著分子熱運(yùn)動的無序性增大的方向進(jìn)行，故E正確。

故選BCE。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、D斷路減小0.024（0.023—0.025均給分）【解析】

（1）要求電流電壓從零開始，所以電路應(yīng)該用分壓電路，且由于電壓表的內(nèi)阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于待測電阻的阻值，所以應(yīng)該用電流表外接法，所以電路結(jié)構(gòu)選D；（2）在2.3V以下時電路中電流為零，可以認(rèn)為電路斷路，從圖像上可以看出LED燈泡的電阻隨其兩端電壓的升高而減小。（3）將該LED燈泡與題中所給電源和一阻值約為的電阻串聯(lián)，設(shè)燈泡兩端的電壓為U，流過燈泡的電流為I，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，整理得：，在I-U圖像上畫出此函數(shù)，如圖所示：圖像的交點(diǎn)即為燈泡的工作電壓和電流，此時的電壓為3.05V，電流為8mA，所以LED燈泡的耗電功率為12、ABEAB【解析】

(1)[1]A．為了驗(yàn)證平行四邊形定則，必須作受力圖，所以需要確定受力點(diǎn)，即需要標(biāo)記結(jié)點(diǎn)的位置，A正確；BC．其次要作出力的方向和大小，每個鉤碼的質(zhì)量相同，所以鉤碼的個數(shù)可以作為力的大小，不需要測量鉤碼質(zhì)量，B正確，C錯誤；DE．連接鉤碼繩子的方向可以表示力的方向，所以需要標(biāo)記OA、OB和OC繩的方向，D錯誤，E正確。故選ABE。(2)[2]A．如果將繩換成橡皮筋，在同一次實(shí)驗(yàn)過程中，只要將結(jié)點(diǎn)拉到相同的位置，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不會發(fā)生變化，仍可完成實(shí)驗(yàn)，A正確；B．細(xì)繩要長些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些可以使力的方向更準(zhǔn)確，減小實(shí)驗(yàn)誤差，B正確；C．實(shí)驗(yàn)通過平行四邊形定則進(jìn)行力的合成確定力的大小和方向，不需要計(jì)算，C錯誤；D．實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證平行四邊形定則，重新實(shí)驗(yàn)，不需要保持結(jié)點(diǎn)位置不動，D錯誤。故選AB。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中