甘肅省武威市四校聯(lián)考2023-2024學(xué)年高三年級(jí)上冊(cè)開學(xué)考試物理試題（解析版）

甘肅省2024屆新高考備考模擬考試

物理試卷

考生注意：

1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時(shí)間75分鐘。

2.答題前，考生務(wù)必用直徑0.5毫米黑色，墨水簽字筆將密封線內(nèi)項(xiàng)目填寫清楚。

3.考生作答時(shí)，請(qǐng)將K答案』答在答題卡上。選擇題每小題選出K答案H后，用2B鉛

筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的K答案】標(biāo)號(hào)涂黑；非選擇題請(qǐng)用直徑0.5毫米，黑色。墨水簽

字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的工答案1無(wú)效，在試題卷、

草稿紙上作答無(wú)效。

4.本卷命題范圍：高考范圍。

一、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(gè)選項(xiàng)中，只有一

項(xiàng)是符合題目要求的。

1.一定質(zhì)量的氣體因外力對(duì)其做功體積減小，同時(shí)放出熱量，則此過(guò)程的末態(tài)與初態(tài)相比

()

A.氣體內(nèi)能可能增加B.氣體內(nèi)能一定減小

C.氣體內(nèi)能一定不變D.氣體內(nèi)能增加還是減小取決于氣體種類

K答案UA

K解析』根據(jù)熱力學(xué)第一定律AU=W+Q

若外力做對(duì)其的功W大于其放出的熱量。，則氣體內(nèi)能就增加。

故選Ao

2.關(guān)于近代物理知識(shí)，下列說(shuō)法中正確的是()

A.光電效應(yīng)現(xiàn)象說(shuō)明了光具有粒子性

B.鈾核裂變一種核反應(yīng)方程為呈u-堞Ba+MKr+Z'n

C.動(dòng)能相等的質(zhì)子和電子，它們的德布羅意波長(zhǎng)也相等

D.結(jié)合能越大，原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定

K答案』A

K解析』A.光電效應(yīng)現(xiàn)象說(shuō)明了光具有粒子性，選項(xiàng)A正確；

B.鈾核需要俘獲一個(gè)慢中子才能發(fā)生裂變，裂變的一種核反應(yīng)方程為

^U+ln^Ba+8：Kr+3ln

選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.動(dòng)能相等的質(zhì)子和電子，它們的動(dòng)量為

P=J2嗚

德布羅意波長(zhǎng)為

一

P

質(zhì)子和電子的質(zhì)量不同，所以德布羅意波長(zhǎng)也不相等，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.比結(jié)合能是原子核的結(jié)合能與該原子核所含有的核子數(shù)之比，所以比結(jié)核能越大，原子

核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選Ao

3.如圖所示，質(zhì)量為根的小球用細(xì)繩懸掛在天花板上，用拉力b作用在小球上，靜止時(shí)細(xì)

繩與豎直方向的夾角6=30°、細(xì)繩能承受的最大拉力等于#"吆，重力加速度為g,保持

小球的位置始終不變則拉力F與細(xì)繩的夾角a應(yīng)滿足的條件為（）

A.0°<?<60°B,0°<a<90°C.30°<a<60°D,30°<a<90°

R答案』D

K解析》重力豎直向下，繩子的張力沿繩收縮的方向，由題圖可知，小球要保證位置不變

應(yīng)滿足

a230。

當(dāng)尸的方向與細(xì)繩垂直時(shí)，即a=90°時(shí)，細(xì)繩的拉力達(dá)到最大值日mg,因此

30°<?<90°,D正確。

故選D。

4.如圖所示，一負(fù)點(diǎn)電荷固定于。點(diǎn)，虛線為其等勢(shì)面，帶電粒子A、B僅在電場(chǎng)力作用

下的運(yùn)動(dòng)路徑分別如圖中實(shí)線所示，“、b、c、乩e為粒子軌跡與虛線的五個(gè)交點(diǎn)。下列判

A.A帶負(fù)電，B帶正電

B.4在4處的動(dòng)能大于在b處的動(dòng)能

C.2由c處到d處電場(chǎng)力做正功

D.8在e處的電勢(shì)能小于在c處的電勢(shì)能

K答案》B

K解析》A.因?yàn)?。處的是?fù)點(diǎn)電荷，故由運(yùn)動(dòng)軌跡可判斷，A帶正電，B帶負(fù)電，故A

錯(cuò)誤；

B.正電荷A在處的電勢(shì)能大于。處，故A在。處的動(dòng)能更大，故B正確；

C.負(fù)電荷由c到4的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，故C錯(cuò)誤；

D.因?yàn)閏和e在同一個(gè)等勢(shì)面，故B在e和c處的電勢(shì)能相等，故D錯(cuò)誤。

故選Bo

5.如圖所示，為某小型發(fā)電站輸電示意圖。發(fā)電站的輸出功率為［=200kW,經(jīng)升壓

變壓器升壓后，輸出電壓為IxlO'V，發(fā)電站到用戶的輸電線總電阻為r=l()C，經(jīng)過(guò)降壓

變壓器給一居民小區(qū)供電。已知變壓器均為理想變壓器，下列說(shuō)法正確的是()

降

-升

壓

壓

發(fā)輸電線

變

變

電用

壓

壓

站戶

器

-器

A.輸電線路中的電流為100A

B.用戶獲得的功率為4kW

C.若發(fā)電站的輸出電壓減半，線路損耗的電功率變?yōu)樵瓉?lái)的4倍

D.若用戶所需電壓為220V,則降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為480:11

K答案》C

K解析HA.輸電線路中的電流為

故A錯(cuò)誤;

B.輸電線損失功率為%=/力=4kW

用戶獲得的功率為PA=Pi=P2-P^=196kW

故B錯(cuò)誤;

可見鳥、，不變，若發(fā)電站輸出電壓減半，則升壓變壓器的輸出電壓減半，線路損耗的電功

率變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，故C正確；

,舄9800人

D.降壓變壓器副線圈的電流為/=77=-人

4I1

降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為

殳."理

%A八11

故D錯(cuò)誤。故選C。

6.如圖所示，一個(gè)帶有擋板的光滑斜面固定在地面上，斜面傾角為仇輕彈簧的上端固定于

擋板，下端連接滑塊P，開始處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)用一平行于斜面向下的力F作用在P上，

使滑塊向下勻加速（a<gsin0）運(yùn)動(dòng)一段距離。以x表示尸離開初位置的位移，「表示「運(yùn)動(dòng)

的時(shí)間，E表示P的機(jī)械能（設(shè)初始時(shí)刻機(jī)械能為零），重力加速度為g,則下列圖像可能

正確的是（）

F

F,P

K解析WAB.設(shè)物塊P的質(zhì)量為，*系統(tǒng)靜止時(shí)彈簧相對(duì)原長(zhǎng)的伸長(zhǎng)量為xo,彈簧的勁度

系數(shù)為k，則有

kxa=mgsinO

由牛頓第二定律有F+mgsin0-k(x+xo)=ma

兩式聯(lián)立可得

F=kx+ma=—kat2+ma

2

A錯(cuò)誤，B正確;

CD.由題可知

F-k(x+XQ)-ma-rngsin0<0

初位置物塊P的機(jī)械能為0,則物塊P機(jī)械能的變化量

E-O=W=—“Kgsin。-a)x

E=-m(gsin0-a")x=-—m[gsin0-ay)at2

CD錯(cuò)誤。故選B。

二、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(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)

符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

7.如圖所示，一光滑斜面固定在水平面上，現(xiàn)讓A、B兩個(gè)小球同時(shí)運(yùn)動(dòng)，小球A從斜面

頂端沿水平方向拋出，小球恰好落在斜面底端P。小球B沿斜面頂端由靜止釋放，小球沿

斜面下滑?？諝庾枇Σ挥?jì)，關(guān)于兩小球運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法正確的是()

A.小球A先到達(dá)斜面底端尸

B.兩個(gè)小球同時(shí)到達(dá)斜面底端P

C.兩個(gè)小球到達(dá)P點(diǎn)的速度相同

D.小球B到達(dá)尸點(diǎn)的速度小于小球A到達(dá)P點(diǎn)的速度

K答案?AD

K解析力AB.設(shè)斜面的傾角為。，斜面長(zhǎng)度為L(zhǎng)，小球A做平拋運(yùn)動(dòng)，加速度為g,小

球B加速度為

a=gsin0

小球A做平拋運(yùn)動(dòng)有

Lsin9=；g/

所以小球A運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

小球B沿斜面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

所以A經(jīng)過(guò)的時(shí)間更短，故A正確，B錯(cuò)誤；

CD.由于兩球初末位置相同，由動(dòng)能定理有mgLsine=0一%

兩小球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，都只有重力做功，但是小球A有初速度，所以小球B到達(dá)P點(diǎn)的速

度小于小球A,故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。

8.兩列振幅和傳播速度大小相同的簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻在如圖所示的區(qū)域相遇，實(shí)線波沿x軸

正向傳播，虛線波沿x軸負(fù)向傳播。已知實(shí)線波頻率為1Hz，則（）

A.實(shí)線波的傳播速度大小為4xl0-2m/s

B.虛線波的頻率為1Hz

C.此時(shí)刻兩列波在x=6cm處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向均沿.丫軸負(fù)方向

D.兩列波在圖示時(shí)刻區(qū)域不會(huì)發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象

K答案力AD

K解析】A.由圖可知，實(shí)線波的波長(zhǎng)為4cm,則實(shí)線波的傳播速度大小為

2

v--=2/=4xl0-2m/s

故A正確；

B.由圖可知，虛線波的波長(zhǎng)為6cm,則虛線波的頻率為

1_v_4乂10-2_2

/—————--------———Hz

V元6x10-23

故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)兩列波的傳播方向結(jié)合波形平移法可知，此時(shí)刻兩列波在x=6cm處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方

向均沿y軸正方向，故c錯(cuò)誤；

D.由于兩列波的頻率不相同，則兩列波在圖示時(shí)刻區(qū)域不會(huì)發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，故D正

確。

故選AD。

9.2022年10月9日7時(shí)43分，"夸父一號(hào)”衛(wèi)星順利進(jìn)入太空，最終進(jìn)入繞地球運(yùn)行的太

陽(yáng)同步晨昏軌道。已知晨昏軌道距地面高度約為720km,地球的半徑為6370km,地球表

面重力加速度為9.8m/s2,萬(wàn)有引力常量為6.67x10-"N-n?/kg?,將“夸父一號(hào)”的運(yùn)動(dòng)

看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，忽略地球自轉(zhuǎn)。根據(jù)以上條件，可以估測(cè)出下列哪些物理量（）

A.“夸父一號(hào)”衛(wèi)星的運(yùn)行周期B.“夸父一號(hào)”衛(wèi)星的質(zhì)量

C.地球的平均密度D.地球的公轉(zhuǎn)周期

K答案HAC

K解析HA.根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有

---------T=——(/?+/2)

(R+h)2T2''

又

GMm

兩式聯(lián)立可求出“夸父一號(hào)”衛(wèi)星的運(yùn)行周期，故A正確;

B.“夸父一號(hào)”衛(wèi)星的質(zhì)量無(wú)法估測(cè)，故B錯(cuò)誤;

C.根據(jù)

GMm

m

——R2—-g

可求出地球質(zhì)量，地球半徑已知，故可估測(cè)地球的平均密度，故C正確;

D.根據(jù)上述條件無(wú)法估測(cè)地球的公轉(zhuǎn)周期，故D錯(cuò)誤。

故選AC。

10.如圖所示，兩平行傾斜導(dǎo)軌與水平導(dǎo)軌平滑連接，傾斜導(dǎo)軌光滑、水平導(dǎo)軌粗糙，導(dǎo)軌

電阻不計(jì)。質(zhì)量為機(jī)=2kg的金屬棒b靜止在離傾斜導(dǎo)軌底端足夠遠(yuǎn)的水平導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)

軌垂直，水平導(dǎo)軌處在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T。質(zhì)量為"=2kg的

金屬棒a與距水平導(dǎo)軌高為a=o.2m處由靜止釋放。已知兩金屬棒的電阻均為R=1C,兩

導(dǎo)體棒與水平導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，=0］，導(dǎo)軌寬度為L(zhǎng)=lm，重力加速度為

g=10m/s2,則下列說(shuō)法正確的是（）

A.金屬棒a沿斜導(dǎo)軌下滑過(guò)程機(jī)械能守恒

B.金屬棒a下滑過(guò)程，因回路面積變小，故磁通量變小

C.金屬棒a進(jìn)入水平導(dǎo)軌后，金屬棒b做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)

D.金屬棒。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，兩金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱小于4J

K答案DAD

K解析》A.金屬棒a沿斜導(dǎo)軌下滑過(guò)程，只有重力做功，故機(jī)械能守恒，故選項(xiàng)A正確;

B.金屬棒a下滑過(guò)程，因磁場(chǎng)所在面積不變，故磁通量不變，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;

C.金屬棒a下滑到底端過(guò)程，有：mgh=^mv2

又E=BLv

E

假設(shè)b棒不動(dòng)/=)

27?

%=BIL=IN<Ring=2N

故假設(shè)成立，b棒保持靜止，因此C錯(cuò)誤；

D.金屬棒。初始時(shí)的機(jī)械能

Ei;[=mgh=4J

因金屬棒a進(jìn)入水平軌道后受摩擦力作用，故兩棒產(chǎn)生的焦耳熱小于4J,故選項(xiàng)D正確。

故選AD。

三、非選擇題：本題共5小題，共56分。

11.某興趣小組用如圖甲所示的裝置進(jìn)行了下列探究：

①在一端帶有定滑輪的水平長(zhǎng)木板上固定45兩個(gè)光電門，測(cè)得兩光電門A、8之間的距

離為x；滑塊上有遮光片，遮光片的寬度為d；

②砂桶中加入砂子，用天平測(cè)得砂和砂桶的質(zhì)量加，并保證滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶質(zhì)量;

③用跨過(guò)定滑輪的輕繩將滑塊與砂桶相連，調(diào)節(jié)滑輪高度使輕繩水平；

④將滑塊從緊靠光電門A處由靜止釋放，讀出滑塊上遮光片通過(guò)光電門8的時(shí)間f；

⑤改變砂和砂桶的質(zhì)量"？，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)得機(jī)、?的多組數(shù)據(jù)；

⑥在坐標(biāo)系中作出根-/的圖像如圖乙所示。圖線與縱軸的截距為〃，與橫軸的截距為

八m/kg

由41遮光片

黃底滑塊b

/

長(zhǎng)木板

合砂桶

圖甲圖乙

己知重力加速度大小為g,若把砂和砂桶所受重力作為滑塊受到的拉力，根據(jù)圖像信息可

知：物塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,滑塊質(zhì)量為

cd22xgh

K答案D

2xgcd2

（解析X口］［2］對(duì)滑塊由牛頓第二定律可得

F-jiiMg=Ma

F=mg

d

口"尋Q=----7

2xr

進(jìn)一步可得加=fiM+x!

2xgr

對(duì)照?qǐng)D乙有

juM-b

Md2_b

2xgc

解得

M》

cd2

cd2

〃

=2-xg

12.某實(shí)驗(yàn)小組要測(cè)量一電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：

A.待測(cè)電源（電動(dòng)勢(shì)約為3V,內(nèi)阻幾歐）

B.電壓表Vi（量程IV,內(nèi)阻『300Q）

C.電壓表V2（量程3V，內(nèi)阻r2約3000。）

D.定值電阻R（阻值為2。）

E.滑動(dòng)變阻器&（阻值變化范圍為0?15C）

F.電鍵一個(gè)，導(dǎo)線若干

（1）實(shí)驗(yàn)小組成員根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的器材，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，其中a、b均為電壓

表，則〃是電壓表（填"Vi"或""），人是另一個(gè)電壓表，根據(jù)電路圖將圖乙中

實(shí)物連完整.

（2）連接好實(shí)驗(yàn)電路后，閉合電鍵前，將圖乙中滑動(dòng)變阻器滑片移到最（填

"左''或"右"）端，閉合電鍵后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片；記錄每次調(diào)節(jié)后電壓表VI、V2的

示數(shù)口、U2,根據(jù)測(cè)得的多組S、S數(shù)據(jù)，以Ui為橫坐標(biāo)，U2為縱坐標(biāo)作出圖像,

作出的圖像斜率絕對(duì)值為圖像與縱軸的截距為6,則電源的電動(dòng)勢(shì)爐,內(nèi)

阻『。（均用已知和測(cè)得的量表示）

（3）本實(shí)驗(yàn)（填“存在”或“不存在”）因電壓表分流引起的系統(tǒng)誤差。

(D幅

K答案U（1）V）(2)左b

4+4

（3）不存在

K解析［（1）由圖甲可知，電壓表a與飛并聯(lián)，改裝成電流表，因此用內(nèi)阻已知的

電壓表V一改裝后的量程為/=+A+gA=0.5A,實(shí)物連接如圖所示。

（2）[3][4][5]連接好實(shí)驗(yàn)電路后，閉合電鍵前，將圖乙中的滑動(dòng)變阻器滑片移到最左端，使

滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大；根據(jù)閉合電路歐姆定律

七=3+01+作+5r

得到

/\

。2=石-。11+-+—

\r\>

結(jié)合題意有

E=b

1+2+J

r\4

得到

4+K

（3）[6]由于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理時(shí)，考慮了電表的內(nèi)阻，因此不存在因電壓表分流引起的系統(tǒng)誤

差。

13.半徑為R的透明玻璃球切去底面半徑/"="/?的球冠成為一個(gè)大球冠，如圖所示，玻

2

璃的折射率〃=2,一束半徑「=走/?光束垂直球冠的切面照射到球冠上，進(jìn)入球冠的光

2

線有部分從球面射出而使球面發(fā)光，已知光在真空中的傳速速度為c,（球冠不含底面的表

面積公式為S=2?R/?,R為球的半徑，〃為球冠的高度）。不考慮光在球冠內(nèi)的反射，求:

（1）發(fā)光球面的面積；

（2）光束正中間的光線通過(guò)大球冠的時(shí)間。

K答案U(1)5=(2-百)萬(wàn)收；(2)—

(解析》(1)根據(jù)題意，設(shè)光發(fā)生全反射的臨界角為C由sinC=—解得

n

C=30°

光線①恰好發(fā)生全反射，發(fā)光區(qū)域是一個(gè)小的球冠，設(shè)小球冠高為人，由幾何關(guān)系有

cos30

R

解得

h—R

2

發(fā)光球面面積

S=271Rh=(2-y/3)7rR2

(2)如圖由題意，球冠底面所對(duì)的圓心角為12()。，光束正中間的光線②直接穿過(guò)球冠，通

過(guò)玻璃球的路程為

3

x=H+Rcos60°=—R

2

光在玻璃球內(nèi)的速度

n

所以，該光束正中間的光線通過(guò)玻璃球的時(shí)間為

x=2=3R

v￡c

2

14.如圖所示，傳送帶以速度y=5m/s順時(shí)針傳動(dòng)，P、。間距離x=7.5m,緊挨傳送帶右

側(cè)放置一質(zhì)量M=8kg的木板B。一質(zhì)量為，"=2kg的滑塊(可看作質(zhì)點(diǎn))以%=10m/s的

速度從傳送帶的左端滑上傳送帶，到達(dá)右端時(shí)，剛好與傳送帶共速?；瑝K滑出傳送帶時(shí)與木

板8發(fā)生彈性碰撞，碰后滑塊被反彈回傳送帶上，繼續(xù)在傳送帶上運(yùn)動(dòng)，已知重力加速度

g-10m/s2,試求：

(1)滑塊〃?第一次從傳送帶左端滑到右端的過(guò)程中，由于摩擦產(chǎn)生的熱量;

(2)滑塊機(jī)被反彈后在傳送帶上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離。

R答案』(D25J；(2)6m

K解析U(l)從P運(yùn)動(dòng)到。的過(guò)程中，對(duì)物體也只有到摩擦力做功，由動(dòng)量定定理可得

解得

//=0.5

則可知滑塊在傳送帶上做減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為

a=/ng=5m/s2

則減速所用的時(shí)間為

v-v

r0——=lfs

a

可知滑塊的對(duì)地位移為

x,=7.5m

傳送帶對(duì)地的位移為

x2=vt=5m

可得相對(duì)位移為

Ar=%]-x2=2.5m

則因摩擦產(chǎn)生的熱量為

Qf==25J

(2)由題意知滑塊與木板發(fā)生彈性碰撞，則碰撞前后動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒，有

2

mv=mv[+MV2,gmv=gmv\+gMv1

解得反彈速度

匕=-3m/s,方向水平向左

設(shè)碰撞后滑塊向左運(yùn)動(dòng)直至速度減為零這一過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的位移為W，則根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有

V；=2a巧

解得X3=0.9m

在此過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

Av3_.

A=———s—0.6s

1a5

在此時(shí)間內(nèi)傳送帶向右移動(dòng)的位移為％=%=5x0.6m=3m

滑塊速度減為零后開始反向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，可知滑塊向右滑動(dòng)0.9m速度會(huì)達(dá)到3m/s

并恰好離開傳送帶，在此時(shí)間內(nèi)傳送第向右運(yùn)動(dòng)的位移為3m,故可得滑塊，"被反彈后在傳

送帶上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離為

x0=3m+0.9m+3m-0.9m=6m

15.如圖所示，平面直角坐