甘肅肅蘭州五十一中2023屆高三下學期第二次診斷性測試物理試題

甘肅肅蘭州五十一中2023屆高三下學期第二次診斷性測試物理試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項選擇題：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中，只有一項是符合題目要求的。1、下雨天，大量雨滴落在地面上會形成對地面的平均壓強。某次下雨時用儀器測得地面附近雨滴的速度約為10m/s。查閱當?shù)貧庀筚Y料知該次降雨連續(xù)30min降雨量為10mm。又知水的密度為。假設雨滴撞擊地面的時間為0.1s，且撞擊地面后不反彈。則此壓強為（）A．0.06Pa B．0.05Pa C．0.6Pa D．0.5Pa2、如圖，裝備了“全力自動剎車”安全系統(tǒng)的汽車，當車速v滿足3.6km/h≤v≤36km/h、且與前方行人之間的距離接近安全距離時，如果司機未采取制動措施，系統(tǒng)就會立即啟動“全力自動剎車”，使汽車避免與行人相撞。若該車在不同路況下“全力自動剎車”的加速度取值范圍是4~6m/s2，則該系統(tǒng)設置的安全距離約為（）A．0.08m B．1.25m C．8.33m D．12.5m3、如圖，△OMN為玻璃等腰三棱鏡的橫截面。a、b兩束可見單色光從空氣垂直射入棱鏡底面MN，在棱鏡側面OM、ON上反射和折射的情況如圖所示，由此可知（）A．從玻璃射向空氣，a光的臨界角小于b光的臨界角B．玻璃對a光的折射率小于玻璃對b光的折射率C．在玻璃中，a光的速度小于b光的速度D．在雙縫干涉實驗中，a光干涉條紋寬度小于b光干涉條紋寬度4、一交流電壓為，由此表達式可知（）A．用電壓表測該電壓時，其示數(shù)為B．該交流電壓的周期為C．將該電壓加在“”的燈泡兩端，燈泡的實際功率小于D．時，該交流電壓的瞬時值為5、如圖所示，一條質(zhì)量分布均勻的柔軟細繩平放在水平地面上，捏住繩的一端用恒力F豎直向上提起，直到全部離開地面時，繩的速度為v，重力勢能為Ep(重力勢能均取地面為參考平面)。若捏住繩的中點用恒力F豎直向上提起，直到全部離開地面時，繩的速度和重力勢能分別為（）A．v，Ep B．， C．， D．，6、如圖所示，在與水平方向成θ角的勻強電場中有一絕緣光滑細桿，底端固定一帶正電的小球，上端有一帶正電的小環(huán)，在環(huán)由靜止釋放后沿桿向下運動的過程中，下列關于小環(huán)能量變化的說法中正確的是（）A．重力勢能與動能之和增加 B．電勢能與動能之和增加C．機械能守恒 D．動能一定增加二、多項選擇題：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中，有多個選項是符合題目要求的。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、如圖所示，粗糙絕緣的水平面附近存在一平行于水平面的電場，其中某一區(qū)域的電場線與x軸平行，在x軸上的電勢φ與坐標x的關系如圖中曲線所示，曲線過（0.1，4.5）和（0.15，3）兩點，圖中虛線為該曲線過點（0.15，3）的切線?，F(xiàn)有一質(zhì)量為0.20kg、電荷量為＋2.0×10－8C的滑塊P（可視為質(zhì)點），從x＝0.10m處由靜止釋放，其與水平面的動摩擦因數(shù)為0.02，取重力加速度g＝10m/s2。則下列說法中正確的是（）A．滑塊P運動過程中的電勢能逐漸減小B．滑塊P運動過程中的加速度逐漸增大C．x＝0.15m處的電場強度大小為2.0×106N/CD．滑塊P運動的最大速度為0.5m/s8、2019年北京時間4月10日21時，人類歷史上首張黑洞照片被正式披露，引起世界轟動．黑洞是一類特殊的天體，質(zhì)量極大，引力極強，在它附近（黑洞視界）范圍內(nèi)，連光也不能逃逸，并伴隨很多新奇的物理現(xiàn)象．傳統(tǒng)上認為，黑洞“有進無出”，任何東西都不能從黑洞視界里逃逸出來．但霍金、貝肯斯坦等人經(jīng)過理論分析，認為黑洞也在向外發(fā)出熱輻射，此即著名的“霍金輻射”，因此可以定義一個“黑洞溫度”T：，其中h為普朗克常量，c為真空中的光速，G為萬有引力常量，M為黑洞質(zhì)量，k是一個有重要物理意義的常量，叫做“玻爾茲曼常量”．以下能用來表示“玻爾茲曼常量”單位的是（）A． B． C． D．9、關于熱力學的一些現(xiàn)象和規(guī)律，以下敘述正確的是（）A．熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體B．液體的表面張力使液面繃緊，所以液滴呈球形C．高原地區(qū)水的沸點較低，是高原地區(qū)溫度較低的緣故D．一些昆蟲可以停在水面上，是由于表面層的水分子比內(nèi)部的水分子更密集E.一定質(zhì)量的理想氣體在狀態(tài)改變過程中，既不吸熱也不放熱，內(nèi)能也有可能發(fā)生變化10、如圖所示，內(nèi)壁光滑半徑大小為的圓軌道豎直固定在水平桌面上，一個質(zhì)量為的小球恰好能通過軌道最高點在軌道內(nèi)做圓周運動。取桌面為重力勢能的參考面，不計空氣阻力，重力加速度為g。則小球在運動過程中其機械能E、動能、向心力、速度的平方，它們的大小分別隨距桌面高度h的變化圖像正確的是A．B．C．D．三、實驗題：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）某實驗小組為了較準確測量阻值約為20Ω的電阻Rx，實驗室提供的器材有：A．待測定值電阻Rx：阻值約20ΩB．定值電阻R1：阻值30ΩC．定值電阻R2：阻值20ΩD．電流表G：量程3mA，0刻度在表盤中央，內(nèi)阻約50ΩE.電阻箱R3：最大阻值999.99ΩF.直流電源E，電動勢1,5V，內(nèi)阻很小G．滑動變阻器R2(20Ω，0.2A)H.單刀單擲開關S，導線等該小組設計的實驗電路圖如圖，連接好電路，并進行下列操作．（1）閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表示數(shù)適當．（2）若靈敏電流計G中的電流由C流向D再調(diào)節(jié)電阻箱R3，使電阻箱R3的阻值________（選填“增大”或“減小”），直到G中的電流為________(填“滿偏”、“半偏”或“0”)．（3）讀出電阻箱連入電路的電阻R3，計算出Rx．用R1、R2、R3表示Rx的表達式為Rx=_______12．（12分）某興趣小組在實驗室用圓錐擺演示儀來測定當?shù)氐闹亓铀俣?。圖甲是演示儀的簡化示意圖，細線下面懸掛一個小鋼球（直徑忽略不計），細線上端固定在電動機轉(zhuǎn)盤上，利用電動機帶動鋼球做圓錐擺運動。用轉(zhuǎn)速測定儀測定電動機的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)刻度板的位置，使刻度板水平且恰好與小鋼球接觸，但無相互作用力，用豎直放置的刻度尺測定細線懸點到刻度板的豎直距離，不計懸點到轉(zhuǎn)軸間的距離。(1)開動轉(zhuǎn)軸上的電動機，讓擺球轉(zhuǎn)動起來形成圓錐擺。調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，當越大時，越__________（選填“大”或“小”）。(2)圖乙為某次實驗中的測量結果，其示數(shù)為__________cm。(3)用直接測量的物理量的符號表示重力加速度，其表達式為__________。四、計算題：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，AC為光滑的水平桌面，輕彈簧的一端固定在A端的豎直墻壁上質(zhì)量的小物塊將彈簧的另一端壓縮到B點，之后由靜止釋放，離開彈簧后從C點水平飛出，恰好從D點以的速度沿切線方向進入豎直面內(nèi)的光滑圓弧軌道小物體與軌道間無碰撞為圓弧軌道的圓心，E為圓弧軌道的最低點，圓弧軌道的半徑，，小物塊運動到F點后，沖上足夠長的斜面FG，斜面FG與圓軌道相切于F點，小物體與斜面間的動摩擦因數(shù)，，取不計空氣阻力求：（1）彈簧最初具有的彈性勢能；（2）小物塊第一次到達圓弧軌道的E點時對圓弧軌道的壓力大小；（3）判斷小物塊沿斜面FG第一次返回圓弧軌道后能否回到圓弧軌道的D點？若能，求解小物塊回到D點的速度；若不能，求解經(jīng)過足夠長的時間后小物塊通過圓弧軌道最低點E的速度大?。?4．（16分）如圖所示，空間存在一有邊界的條形勻強磁場區(qū)域，磁場方向與豎直平面（紙面）垂直，磁場邊界的間距為L，磁感應強度為B。一個質(zhì)量為m、匝數(shù)為N、邊長也為L的正方形導線框沿豎直方向運動，線框所在平面始終與磁場方向垂直，且線框上、下邊始終與磁場的邊界平行，導線框總電阻為R。t=0時刻導線框的上邊恰好與磁場的下邊界重合（圖中位置I），導線框的速度為v0。經(jīng)歷一段時間后，當導線框的下邊恰好與磁場的上邊界重合時（圖中位置II），導線框的速度剛好為零。（1）求導線框在位置I時的加速度大??；（2）求從位置I到位置II的過程中，導線框中的焦耳熱；（3）定性畫出導線框從位置I到再次回到位置I時速度隨時間變化圖象；（4）上升階段和下降階段導線框克服安培力做功分別為W1和W2，試判斷W1與W2的大小關系，并簡述判斷依據(jù)。15．（12分）如圖所示，水平面內(nèi)足夠長的光滑平行金屬導軌相距為L，左端連接阻值為R的電阻，導體棒MN垂直導軌放置，與導軌接觸良好。整個裝置處于方向豎直向下、范圍足夠大的非勻強磁場中，沿導軌建立x軸，磁場的磁感應強度滿足關系B=B0+kx。t=0時刻，棒MN從x=0處，在沿+x軸水平拉力作用下以速度v做勻速運動，導軌和導體棒電阻不計，求：（1）t=0時刻，電阻R消耗的電功率P0；（2）運動過程中水平拉力F隨時間t變化關系式；（3）0~t1時間內(nèi)通過電阻R的電荷量q。

參考答案一、單項選擇題：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中，只有一項是符合題目要求的。1、A【解題分析】

取地面上一個面積為S的截面，該面積內(nèi)單位時間降雨的體積為則單位時間降雨的質(zhì)量為撞擊地面時，雨滴速度均由v減為0，在內(nèi)完成這一速度變化的雨水的質(zhì)量為。設雨滴受地面的平均作用力為F，由動量定理得又有解以上各式得所以A正確，BCD錯誤。故選A。2、D【解題分析】

由題意知，車速3.6km/h≤v≤36km/h即，系統(tǒng)立即啟動“全力自動剎車”的加速度大小約為4~6m/s2，最后末速度減為0，由推導公式可得故ABC錯誤，D正確。故選D。3、B【解題分析】

AB．由光路圖看出，光線b在NO面上發(fā)生了全反射，而光線a在MO面上沒有發(fā)生全反射，而入射角相同，則知b光的臨界角小于a光的臨界角，由可知，玻璃對a光的折射率小于b的折射率小，故A錯誤，B正確；C．玻璃對a光的折射率小于b的折射率小，由可知，在玻璃中，a光的速度大于b光的速度，故C錯誤；D．由于玻璃對a光的折射率小于b的折射率小，則a光的頻率比b光的低，a光的波長比b光的長，由公式可知，a光的雙縫干涉條紋寬度比b光的大，故D錯誤。故選B。4、D【解題分析】

A．電壓的有效值為故用電壓表測該電壓時，其示數(shù)為，故A錯誤；B．由表達式知出則周期故B錯誤；C．該電壓加在“”的燈泡兩端，燈泡恰好正常工作，故C錯誤；D．將代入瞬時值表達式得電壓的瞬時值為，故D正確。故選D。5、D【解題分析】

重力勢能均取地面為參考平面，第一次，根據(jù)動能定理有第二次，根據(jù)動能定理有聯(lián)立解得，，故D正確，ABC錯誤。故選D。6、B【解題分析】

ABC．在環(huán)由靜止釋放后沿桿向下運動的過程中，受向下的重力、斜向上的電場力和豎直向上的庫侖力，因電場力和庫侖力對環(huán)都做負功，可知環(huán)的機械能減小；而環(huán)的動能、重力勢能和電勢能之和守恒，則因電勢能變大，則重力勢能與動能之和減小；因重力勢能減小，則電勢能與動能之和增加；選項AC錯誤，B正確；D．環(huán)下滑過程中一定存在一個重力、電場力、庫侖力以及桿的彈力的四力平衡位置，在此位置時環(huán)的速度最大，動能最大，則環(huán)下滑時動能先增加后減小，選項D錯誤；故選B。二、多項選擇題：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中，有多個選項是符合題目要求的。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、AC【解題分析】

A．在φ-x圖像中，圖線的斜率表示電場強度，由圖可知，滑塊P運動過程中，電場方向不變，電場力始終做正功，則電勢能逐漸減小，故A正確；BC．由A可知，圖線的斜率表示電場強度，處的場強為則此時的電場力大小為滑動摩擦力大小為此時電場力與滑動摩擦力大小相等，由圖可知圖線斜率逐漸減小，故在之前，電場力大于摩擦力，滑塊做加速運動，加速度逐漸減小，在之后，電場力小于摩擦力，做減速運動，加速度逐漸增大，故B錯誤，C正確；D．滑塊加速度為零時，速度最大，由BC選項可知，在時，電場力和摩擦力大小相等，加速度為零，此時滑塊的速度最大，根據(jù)動能定理得由圖可知處和處的電勢差大約為，代入解得最大速度大約為，故D錯誤。故選AC。8、BCD【解題分析】

根據(jù)得h的單位為J?s=Nms=kg?m2/s，c的單位是m/s，G的單位是N?m2/kg2=kg?m3/s2，M的單位是kg，T的單位是K，代入上式可得k的單位是，不等于。A．，與結論不相符，選項A錯誤；B．，與結論相符，選項B正確；C．，與結論相符，選項C正確；D．，與結論相符，選項D正確；9、ABE【解題分析】

A．根據(jù)熱力學第二定律，熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，需要外界干預，故A正確；BD．液體表面張力是由于表面層的水分子比液體內(nèi)部的水分子更稀疏，分子間表現(xiàn)出引力，使液面繃緊，液滴呈球形，故B正確，D錯誤；C．高原地區(qū)水的沸點較低，這是因為高原地區(qū)大氣壓較低的緣故，故C錯誤；E．根據(jù)熱力學第一定律，一定質(zhì)量的理想氣體在狀態(tài)改變過程中，既不吸熱也不放熱，通過做功內(nèi)能也有可能發(fā)生變化，故E正確。故選ABE。10、CD【解題分析】

根據(jù)豎直平面內(nèi)小球做圓周運動的臨界條件，結合機械能守恒定律分析即可解題?！绢}目詳解】AB．小球通過軌道最高點時恰好與軌道間沒有相互作用力，則在最高點：，則在最高點小球的動能：（最小動能），在最高點小球的重力勢能：，運動的過程中小球的動能與重力勢能的和不變，機械能守恒，即：，故AB錯誤；CD．小球從最高點到最低點，由動能定理得：，，則有在距桌面高度h處有：，化簡得：，，故C、D正確。【題目點撥】本題主要考查了豎直圓周運動的綜合應用，屬于中等題型。三、實驗題：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、增大0Rx=【解題分析】

（2）本實驗采取電橋法測電阻，所以當電流由C流向D，說明C點電勢高，所以應該增大電阻箱R3的阻值使回路電阻增大，電流減小，C點電勢降低，直到C、D兩點電勢相同，電流計中電流為零．（3）根據(jù)C、D兩點電勢相同，可得：，，聯(lián)立解得Rx=．12、小18.50【解題分析】

(1)[1]越大，細線與豎直方向夾角越大，則h越小。(2)[2]懸點處的刻度為，水平標尺的刻度為，則示數(shù)為所以示數(shù)為。(3)[3]假設細線與豎直方向夾角為，由牛頓第二定律得又解得四、計算題：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、；30N；2．【解題分析】

（1）設小物塊在C點的速度為，則在D點有：設彈簧最初具有的彈性勢能為，則：代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：；設小物塊在E點的速度為，則從D到E的過程中有：設在E點，圓軌道對小物塊的支持力為N，則有：代入數(shù)據(jù)解得：，由牛頓第三定律可知，小物塊到達圓軌道的E點時對圓軌道的壓力為30

設小物體沿斜面FG上滑的最大距離為x，從E到最大距離的過程中有：

小物體第一次沿斜面上滑并返回F的過程克服摩擦力做的功為，則

小物體在D點的動能為，則：代入數(shù)據(jù)解得：，，因為，故小物體不能返回D點

小物體最終將在F點與關于過圓軌道圓心的豎直線對稱的點之間做往復運動，小物體的機械能守恒，設最終在最低點的速度為，則有：

代入數(shù)據(jù)解得：