甘肅省蘭州大學(xué)附中2024屆高三第三次測評物理試卷含解析

甘肅省蘭州大學(xué)附中2024屆高三第三次測評物理試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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、據(jù)科學(xué)家推算，六億兩千萬年前，一天只有21個小時，而現(xiàn)在已經(jīng)被延長到24小時，假設(shè)若干年后，一天會減慢延長到25小時，則若干年后的地球同步衛(wèi)星與現(xiàn)在的相比，下列說法正確的是（）A．可以經(jīng)過地球北極上空B．軌道半徑將變小C．加速度將變大D．線速度將變小2、如圖所示為某質(zhì)點做勻變速運動的位移—時間（x－t）圖象，t＝4s時圖象的切線交時間軸于t＝2s處，由此可知，t＝0時刻質(zhì)點的速度大小為（）A．0 B．0.25m/s C．0.5m/s D．1m/s3、我國計劃在2020年發(fā)射首個火星探測器，實現(xiàn)火星環(huán)繞和著陸巡視探測。假設(shè)“火星探測器”貼近火星表面做勻速圓周運動，測得其周期為T。已知引力常量為G，由以上數(shù)據(jù)可以求得（）A．火星的質(zhì)量B．火星探測器的質(zhì)量C．火星的第一宇宙速度D．火星的密度4、2020年全國第十四屆冬季運動會在呼倫貝爾市舉行。為此全市都在開展豐富多彩的冰上運動。如圖所示，在游樂場的滑冰道上有甲、乙兩同學(xué)坐在冰車上進(jìn)行游戲。當(dāng)甲從傾角為θ的光滑冰道頂端A由靜止開始自由下滑時，在斜面底部B處的乙通過冰釬作用于冰面，從靜止開始沿光滑的水平冰道向右做勻加速直線運動。已知甲、乙和冰車均可視為質(zhì)點，甲通過斜面與水平面的交接處（B處）時，速度的方向改變、大小不變，且最終甲剛好能追上乙，則（）A．到甲剛好追上乙時，甲在水平面上和斜面上的滑行時間一定不相等B．到甲剛好追上乙時，甲在水平面上和斜面上的滑行時間一定相等C．甲在斜面上的加速度一定小于乙的加速度D．無法求出甲從過B點至追上乙行進(jìn)的距離與AB距離之比5、大氣壓強為。某容器的容積為10L，裝有壓強為的氣體，如果保持氣體溫度不變，把容器的開口打開，待氣體達(dá)到新的平衡時，容器內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原來氣體的質(zhì)量之比為（）A．1∶9 B．1∶10 C．1∶11 D．1∶206、如圖所示，質(zhì)量不計的細(xì)直硬棒長為2L，其一端O點用鉸鏈與固定轉(zhuǎn)軸連接，在細(xì)棒的中點固定質(zhì)量為2m的小球甲，在細(xì)棒的另一端固定質(zhì)量為m小球乙。將棒置于水平位置由靜止開始釋放，棒與球組成的系統(tǒng)將在豎直平面內(nèi)做無阻力的轉(zhuǎn)動。則該系統(tǒng)在由水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置的過程中（）A．系統(tǒng)的機械能不守恒B．系統(tǒng)中細(xì)棒對乙球做正功C．甲、乙兩球所受的向心力不相等D．乙球轉(zhuǎn)到豎直位置時的速度比甲球小二、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、在水平地面上有一質(zhì)量為m的物體，物體所受水平外力F與時間t的關(guān)系如圖A，物體速度v與時間t的關(guān)系如圖B，重力加速度g已知，m、F、v0均未知，則（）A．若v0已知，能求出外力F的大小B．可以直接求得外力F和阻力f的比值C．若m已知，可算出動摩擦因數(shù)的大小D．可以直接求出前5s和后3s外力F做功之比8、如圖所示，地球質(zhì)量為M，繞太陽做勻速圓周運動，半徑為R．有一質(zhì)量為m的飛船，由靜止開始從P點在恒力F的作用下，沿PD方向做勻加速直線運動，一年后在D點飛船掠過地球上空，再過三個月，又在Q處掠過地球上空．根據(jù)以上條件可以得出A．DQ的距離為B．PD的距離為C．地球與太陽的萬有引力的大小D．地球與太陽的萬有引力的大小9、如圖，方向豎直向下的勻強磁場中有兩根位于同一水平面內(nèi)的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌，兩相同的光滑導(dǎo)體棒ab、cd靜止在導(dǎo)軌上．t=0時，棒ab以初速度v0向右滑動．運動過程中，ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，兩者速度分別用v1、v2表示，回路中的電流用I表示．下列圖像中可能正確的是A． B． C． D．10、如圖所示，在同一軟鐵芯上繞有兩個獨立的線圈甲與乙，甲線圈連接電池、滑動變阻器、電阻。乙線圈中接有電容器，向左移動滑動變阻器的滑片，使甲線圈中的電流均勻變化。已知線圈內(nèi)部的磁場與流經(jīng)線圈的電流成正比，下列說法正確的是（）A．電容器的上極板帶正電B．電容器的上極板帶負(fù)電C．電容器所帶的電荷量恒定D．電容器所帶的電荷量增大三、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）為了探究物體質(zhì)量與加速度的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。質(zhì)量分別為m1和m2的兩個小車，用一條柔軟的輕繩通過滑輪連起來，重物的質(zhì)量為m0，忽略滑輪的質(zhì)量和各種摩擦，使兩車同時從靜止開始運動，同時停止，兩個小車發(fā)生的位移大小分別為x1和x2。(1)如果想驗證小車的質(zhì)量和加速度成反比，只需驗證表達(dá)式____________成立。(用題中所給物理量表示)(2)實驗中____________(填“需要”或“不需要”)滿足重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。12．（12分）如圖甲所示為由半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻的阻值隨溫度變化的曲線，圖乙為用此熱敏電阻和繼電器設(shè)計的溫控電路。設(shè)繼電器的線圈電阻，當(dāng)繼電器線圈中的電流大于或等于時，繼電器的銜鐵被吸合。（1）實驗過程中發(fā)現(xiàn)，開關(guān)閉合后電路不工作。某同學(xué)為排查電路故障用多用電表測量各接入點間的電壓，則應(yīng)將如圖丙所示的選擇開關(guān)旋至__________（選填“”“”“”或“”）。（2）用調(diào)節(jié)好的多用電表進(jìn)行排查，在圖乙電路中，斷開開關(guān)時，發(fā)現(xiàn)表筆接入、時指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，多用表指針偏轉(zhuǎn)如圖丁所示，示數(shù)為__________；閉合開關(guān)，接入、和接入、時指針均發(fā)生偏轉(zhuǎn)，接入、時指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則電路中__________（選填“”“”或“”）段發(fā)生了斷路。（3）故障排除后，在圖乙電路中，閉合開關(guān)若左側(cè)電源電動勢為內(nèi)阻可不計，滑動變阻器接入電路的阻值為，則溫度不低于__________時，電路右側(cè)的小燈泡就會發(fā)光。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，MN、PQ是間距為L的平行光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌電阻不計，置于磁感強度為B、方向垂直導(dǎo)軌所在平面向里的勻強磁場中，P、M間接有一阻值為R的電阻。一根與導(dǎo)軌接觸良好，阻值為的金屬導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置，ab的質(zhì)量為m。ab在與其垂直的水平恒力下作用下，在導(dǎo)線在上以速度v做勻速運動，速度v與恒力方向相同；導(dǎo)線MN始終與導(dǎo)線框形成閉合電路，已知磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，導(dǎo)線的長度恰好等于平行軌道的間距L，忽略摩擦阻力和導(dǎo)線框的電阻。求：(1)金屬棒以速度v勻速運動時產(chǎn)生的電動勢E的大小；(2)金屬棒以速度v勻速運動時金屬棒ab兩端電壓Uab；(3)金屬棒勻速運動時。水平恒力F做功的功率P。14．（16分）如圖所示，光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在豎直平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌間的距離為L=1m，導(dǎo)軌間連接的定值電阻R=3Ω，導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m=0.1kg的金屬桿ab，金屬桿始終與導(dǎo)軌接觸良好，桿的電阻r=1Ω，其余電阻不計，整個裝置處于磁感應(yīng)強度為B=1T的勻強磁場中，磁場的方向垂直導(dǎo)軌平面向里．重力加速度g取10m/s2?，F(xiàn)讓金屬桿從AB水平位置由靜止釋放，忽略空氣阻力的影響，求：（1）金屬桿的最大速度（2）達(dá)到最大速度后，某時刻若金屬桿ab到導(dǎo)軌頂端MP的距離為h，為使ab棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，從該時刻開始，磁感應(yīng)強度B應(yīng)怎樣隨時間t變化？推導(dǎo)這種情況下B與t的關(guān)系式。15．（12分）如圖所示，MNPQ是邊長為的正方形勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直于MNPQ平面。電子從電極K處由靜止開始經(jīng)電勢差為U的電場加速后，從MN的中點垂直于MN射入勻強磁場區(qū)域，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后恰好從P點射出。已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，不計電子重力。求：(1)電子射入勻強磁場時的速度大??；(2)勻強磁場區(qū)域中磁感應(yīng)強度的大小和方向。

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、D【解析】

AB．由萬有引力提供向心力得解得當(dāng)周期變大時，軌道半徑將變大，但依然與地球同步，故軌道平面必與赤道共面，故A、B錯誤；C．由萬有引力提供向心力得可得軌道半徑變大，則加速度減小，故C錯誤；D．由萬有引力提供向心力得可得軌道半徑變大，則線速度將變小，故D正確；故選D。2、A【解析】

由圖象可知，=4s時質(zhì)點的速度m/s=3m/s求得.A．0，與結(jié)論相符，選項A正確；B．0.25m/s，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．0.5m/s，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．1m/s，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；故選A.3、D【解析】

AC．根據(jù)和可知，因缺少火星的半徑，故無法求出火星的質(zhì)量、火星的第一宇宙速度，選項AC均錯誤；B．根據(jù)上式可知，火星探測器的質(zhì)量m被約去，故無法求出其質(zhì)量，B錯誤；D．根據(jù)可得又代入上式可知，火星的密度故可求出火星的密度，D正確。故選D。4、B【解析】

AB．設(shè)甲到達(dá)B的時間為t1，追上B的時間為t2，水平面都是光滑的，A到達(dá)水平面后做勻速直線運動，設(shè)甲的速度為v，則甲在水平面上的位移①乙做勻加速直線運動，被甲追上時的速度也是v，乙的位移②聯(lián)立①②可得可知到甲剛好追上乙時，甲在水平面上和斜面上的滑行時間一定相等，故A錯誤，B正確；C．由以上的分析可知，甲的速度達(dá)到v用的時間少，所以甲在斜面上的加速度一定大于乙的加速度，故C錯誤；D．AB之間的距離所以甲從過B點至追上乙行進(jìn)的距離與AB距離之比為2，故D錯誤。故選B。5、B【解析】

以原來所有氣體為研究對象，初狀態(tài)：p1=1.0×106Pa，V1=10L，把容器的開關(guān)打開，氣體等溫膨脹，末狀態(tài)：p2=1.0×105Pa，設(shè)體積為V2，由玻意耳定律得p1V1=p2V2代入數(shù)據(jù)得V2=100L即容器中剩余10L壓強為P0的原來氣體，而同樣大氣壓下氣體的總體積為100L，所以剩下氣體的質(zhì)量與原來氣體的質(zhì)量之比等于同壓下氣體的體積之比故ACD錯誤，B正確；

故選B。6、B【解析】

A．以系統(tǒng)為研究對象，由于只有重力做功，只發(fā)生重力勢能和動能相互轉(zhuǎn)化，故系統(tǒng)的機械能守恒，A錯誤；B．在轉(zhuǎn)動過程中，甲、乙兩球的角速度相同，設(shè)轉(zhuǎn)到豎直位置時，甲球的速度為v1，乙球的速度為v2，由同軸轉(zhuǎn)動ω相等，可得由系統(tǒng)的機械能守恒知系統(tǒng)減少的重力勢能等于增加的動能，可得解得，設(shè)細(xì)棒對乙球做的功為W，根據(jù)動能定理得解得可見，系統(tǒng)中細(xì)棒對乙球做正功，B正確；C．甲、乙兩球所受的向心力分別為F2＝m＝m＝2m則C錯誤；D．由上分析知，乙球轉(zhuǎn)到豎直位置時的速度比甲球大，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、BD【解析】

A．若v0已知，根據(jù)速度圖象可以求出加速運動的加速度大小還能夠求出減速運動的加速度大小根據(jù)牛頓第二定律可得其中m不知道，不能求出外力F的大小，故A錯誤；B．由于，可以直接求得外力F和阻力f的比值，故B正確；C、若m已知，v0不知道，無法求解加速度，則無法求出動摩擦因數(shù)的大小，故C錯誤；D．前5s外力做的功為后3s外力F做功前5s和后3s外力F做功之比故D正確。故選BD。8、ABC【解析】

根據(jù)DQ的時間與周期的關(guān)系得出D到Q所走的圓心角，結(jié)合幾何關(guān)系求出DQ的距離．抓住飛船做勻加速直線運動，結(jié)合PD的時間和PQ的時間之比得出位移之比，從而得出PD的距離．根據(jù)位移時間公式和牛頓第二定律，結(jié)合地球與太陽之間的引力等于地球的向心力求出引力的大小．【詳解】地球繞太陽運動的周期為一年，飛船從D到Q所用的時間為三個月，則地球從D到Q的時間為三個月，即四分之一個周期，轉(zhuǎn)動的角度為90度，根據(jù)幾何關(guān)系知，DQ的距離為，故A正確；因為P到D的時間為一年，D到Q的時間為三個月，可知P到D的時間和P到Q的時間之比為4：5，根據(jù)得，PD和PQ距離之比為16：25，則PD和DQ的距離之比為16：9，，則，B正確；地球與太陽的萬有引力等于地球做圓周運動的向心力，對PD段，根據(jù)位移公式有：，因為P到D的時間和D到Q的時間之比為4：1，則，即T=t，向心力，聯(lián)立解得地球與太陽之間的引力，故C正確D錯誤．9、AC【解析】

ab棒向右運動，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，則受到向左的安培力，從而向右做減速運動，；金屬棒cd受向右的安培力作用而做加速運動，隨著兩棒的速度差的減小安培力減小，加速度減小，當(dāng)兩棒速度相等時，感應(yīng)電流為零，最終兩棒共速，一起做勻速運動，故最終電路中電流為0，故AC正確，BD錯誤．10、BC【解析】

AB．電池電路的電流如圖所示，在鐵芯中產(chǎn)生向下的磁場。向左移動滑片，滑動變阻器有效電阻減小，由歐姆定律知電路電流增大。由題意知電流均勻增大，則該磁場均勻增強。應(yīng)用楞次定律知乙線圈的感應(yīng)電流如圖所示，則電容器的上極板帶負(fù)電，故A錯誤，B正確；CD．穿過乙線圈的磁通量均勻增加，由電磁感應(yīng)定律知該值恒定。由電路規(guī)律知電容器的板間電壓，則電容器兩極板間電壓恒定，則電容器所帶電荷量恒定，故C正確，D錯誤。故選BC。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、不需要【解析】

(1)[1]根據(jù)運動學(xué)公式可知甲、乙兩車運動的加速度之比為要驗證“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量成反比”的結(jié)論，則滿足可得即等式近似成立，則可認(rèn)為“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量成反比”；(2)[2]根據(jù)實驗裝置可知甲、乙兩車所受的合外力相等，而甲、乙兩車運動的時間相同，根據(jù)運動學(xué)公式可知甲、乙兩車運動的加速度之比等于甲、乙兩車運動的位移之比，所以只要測出甲、乙兩車的質(zhì)量和運動的位移就可驗證“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量成反比”的結(jié)論，故不需要滿足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于任一小車的質(zhì)量。12、C6.142【解析】

(1)[1]擋位測量電阻值，擋位測量交流電壓，擋位測量直流電壓，擋位測量電流值，為測量各接入點間的電壓，選擇擋位。(2)[2][3]選擇