甘肅省蘭州2024-2025學(xué)年高三年級(jí)上冊(cè)第三次診斷考試物理試題（含解析）

2024-2025學(xué)年度甘肅省蘭州高三第三次診斷考試

物理試題

考試時(shí)間：75分鐘試卷總分：100分

一、單項(xiàng)選擇題：本大題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只

有一項(xiàng)符合題目要求。

1.盧瑟福在1919年以a粒子（：He）撞擊氮原子核（^N）,產(chǎn)生核反應(yīng)，該反應(yīng)生成兩種粒子，其中一

種為;7。，則另一種粒子為（）

A.電子B.質(zhì)子C.中子D.笊核

2.如圖所示是一個(gè)同學(xué)研究某根彈簧所受拉力與伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系圖象，關(guān)于這根彈簧，下列說(shuō)法中正確

的是（）

8tF/XKPN

A.彈簧的勁度系數(shù)是2N/m6/；

B.彈簧的勁度系數(shù)是2X103N/m4/

C.當(dāng)受到800N的拉力作用時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度是40cm2[//

（）I?34r/X10"1m

D.當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)量為20cm時(shí)，彈簧產(chǎn)生的拉力是200N

3.如圖所示，某空間中存在磁感應(yīng)強(qiáng)度6隨時(shí)間大變化的以下四種磁場(chǎng)中，能產(chǎn)生電場(chǎng)但不能產(chǎn)生電磁波

的是（）

伊18

d,

人J；°。匕\Q；<

4.如圖所示，包含紅、藍(lán)兩種顏色的一束復(fù)色光沿半徑方向射入一塊半圓形玻璃磚，在玻璃磚底面的入射

角為經(jīng)過(guò)折射后射出到空氣中，下列說(shuō)法正確的是（）

A.a光為紅光，6光為藍(lán)光-----、

B.玻璃磚對(duì)a光的折射率小于對(duì)6光的折射率Z\i\

C.在玻璃磚中，a光的傳播速度小于6光的傳播速度L________SL^_____J

D.若入射角了逐漸增大，則6光的折射光首先消失，>

5.下列說(shuō)法正確的是（）

A.布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體顆粒分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

B.在絕熱過(guò)程中，外界對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能一定增加

C.分子間的作用力總是隨分子間距減小而增大

D.已知水的摩爾質(zhì)量為18g/mol和水密度為lg/cm3可估算出Imol水分子的個(gè)數(shù)

6.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)/變化到狀態(tài)8該過(guò)程中氣體內(nèi)能增加了120J,已知狀態(tài)力氣

體的溫度為150。C。下列說(shuō)法正確的是（）

5

fp/10Pa

AB

0.4

0晨——七一?K/10-3m3

2.04.0

A.氣體在狀態(tài)6時(shí)的溫度為300°C

B.氣體在此過(guò)程中吸收了200J的熱量

C.狀態(tài)6氣體中每個(gè)分子動(dòng)能與狀態(tài)A相比較或多或少都有所增加

D.狀態(tài)6時(shí)氣體單位時(shí)間內(nèi)對(duì)容器壁單位面積上碰撞的分子數(shù)為狀態(tài)A時(shí)的一半

7.如圖所示是學(xué)校通過(guò)校門外變壓器給學(xué)校供電的示意圖。兩條輸電線的總電阻等效為圖中的r,為便于

分析，假設(shè)所有用電器都是同一規(guī)格的電燈，理想變壓器的輸入電壓不變。受疫情影響，校園內(nèi)工作的用

電器減少為原來(lái)的一半，則下列說(shuō)法正確的是（）

A.變壓器的輸入功率減小為原來(lái)的一半

B.輸電線r上損耗的功率減少為原來(lái)的1/4

C.工作的同一電燈的電阻比原來(lái)略變小

D.工作的同一電燈實(shí)際功率比原來(lái)略變大

二、多項(xiàng)選擇題：本大題共3小題，每小題5分，共15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)但不全得得3分，有選錯(cuò)的得0分。

8.由20個(gè)國(guó)家持續(xù)25年、投入數(shù)萬(wàn)名科學(xué)家傾力合作的詹姆斯?韋伯太空望遠(yuǎn)鏡被成功發(fā)射，被送入日

-地拉格朗日4點(diǎn)；如圖中的4、4、&、4、4所示為法籍意大利數(shù)學(xué)家拉格朗日指出的太陽(yáng)和地球所在

同一平面上的5個(gè)拉格朗日點(diǎn)。韋伯太空望遠(yuǎn)鏡位于這個(gè)點(diǎn)上，在太陽(yáng)與地球共同引力作用下，可以幾乎

不消耗燃料而保持與地球同步繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（）

A.韋伯太空望遠(yuǎn)鏡繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)線速度比地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的線速度小

B.韋伯太空望遠(yuǎn)鏡繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心加速度大于地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心加速度

C.韋伯太空望遠(yuǎn)鏡在心點(diǎn)處于平衡狀態(tài)

D.同一飛行器穩(wěn)定在4處所受太陽(yáng)和地球引力的合力比穩(wěn)定在4處大

9.如圖所示，傾角為。=30。的光滑斜面上，質(zhì)量分別為2m、m的a、b兩物塊，用一輕彈簧相連，將

a用細(xì)線連接在木板上，調(diào)整細(xì)線使之與斜面平行且使系統(tǒng)靜止時(shí)，物塊b恰與斜面底端的擋板無(wú)彈

力，此時(shí)彈簧的形變量為X。重力加速度為g,若突然剪斷細(xì)線，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，則（）

A.剪斷細(xì)線瞬間，擋板對(duì)物塊b彈力為0

B.剪斷細(xì)線瞬間，物體b的加速度為0.5g

C.剪斷細(xì)線瞬間，物體a的加速度為g

D.剪斷細(xì)線后，物塊a沿斜面向下運(yùn)動(dòng)3x時(shí)動(dòng)能最大

10.現(xiàn)代科學(xué)研究中常要用到高速電子，電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場(chǎng)使電子加速的設(shè)備。如圖甲所

示，上、下為電磁鐵的兩個(gè)磁極，磁極之間有一個(gè)環(huán)形真空室（圖乙為真空室俯視圖），電子在真空室中

做圓周運(yùn)動(dòng)，從上往下看，電子沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)（如圖乙所示）。電磁鐵線圈中電流的大小、方向可以

變化，產(chǎn)生的感生電場(chǎng)使電子加速。若電磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)在真空室中為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向與電子運(yùn)動(dòng)平面垂

直，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小滿足關(guān)系式：5=比（k為大于零的常數(shù)），且在r=0時(shí)有一電子從電子槍由靜止

釋放，設(shè)電子的電荷量為e、質(zhì)量為m,其運(yùn)動(dòng)半徑為R且保持不變。則下列說(shuō)法正確的是（）

。真空室。甲俯視圖

真空室

俯視圖

A.電磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向在甲圖中為豎直向下

B,電子的加速度大小為堅(jiān)

2m

C.電子每轉(zhuǎn)一周合外力的沖量為7?J2乃左e加

D.電子每轉(zhuǎn)周增加的動(dòng)能為"品火2

三、非選擇題：共5小題，共57分。

11.(6分)某同學(xué)用圖(a)所示的裝置驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律。

電火花打

點(diǎn)?計(jì)時(shí)修紙帶

1r木板

圖(a)

(1)下列說(shuō)法正確的是(填寫字母代號(hào))。

A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)使用工作電壓在6V以下的交流電源

B.實(shí)驗(yàn)前，把木板的一側(cè)墊高，以補(bǔ)償打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)小車的阻力及其他阻力

C.實(shí)驗(yàn)時(shí)必須滿足鉤碼和滑輪的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

(2)該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與力F的關(guān)系圖像如圖(b)所示，圖像不過(guò)原點(diǎn)的原因是；

若圖像與縱軸截距為劭，斜率為k,則小車的質(zhì)量止該值與小車的實(shí)際值相比(選填'偏大”“偏

小”或“相等”)。

12.(8分)某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)為了研究某熱敏電阻的性質(zhì)，進(jìn)行了如下操作。

(1)已知該熱敏電阻的阻值隨環(huán)境溫度的升高而增大，小組同學(xué)利用伏安法測(cè)量了常溫以及高溫環(huán)境

下該熱敏電阻的阻值，通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪了該熱敏電阻在這兩個(gè)環(huán)境下的/-U圖線，如圖甲所示，則圖

線(填“a”或"b”)對(duì)應(yīng)的是高溫環(huán)境。

甲

(2)該小組的同學(xué)為了進(jìn)一步研究熱敏電阻的特性，設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路。實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開關(guān)S

并調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，讀出電流表A1、A2的示數(shù)分別為人、12,已知定值電阻的阻值為R。，電流表

A2的內(nèi)阻為Rg,則熱敏電阻的阻值為(用已知物理量符號(hào)表示)。

(3)該小組的同學(xué)得出了該熱敏電阻的阻值關(guān)于溫度t的關(guān)系式為&=15'+￡]C。將該熱敏電阻

接入如圖丙所示的電路中，已知恒壓電源的電壓為。=9V,定值電阻A=30。，接通電路后，理想電壓

表的示數(shù)為7V,理想電流表的示數(shù)為0.7A,則定值電阻&=。，熱敏電阻所在環(huán)境的溫度為_

丙

13.(12分)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)/變化到狀態(tài)5,N5的反向延長(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn)。已知?dú)?/p>

體在狀態(tài)/時(shí)的壓強(qiáng)p=lxl()5pa。氣體從狀態(tài)/變化到狀態(tài)8的過(guò)程中吸收的熱量。=1.2X103J,求：

(1)氣體在狀態(tài)2時(shí)的體積七；

(2)在氣體從狀態(tài)/變化到狀態(tài)3的過(guò)程中，氣體內(nèi)能的增量/U。

0280420r/K

14.（15分）如圖所示，質(zhì)量M=2kg（含擋板）的長(zhǎng)木板靜止在足夠大的光滑水平面上，其右端擋板固定

一勁度系數(shù)k=225N/m的水平輕質(zhì)彈簧，彈簧自然伸長(zhǎng)時(shí)，其左端到木板左端的距離L=1.6m,小物塊（視

為質(zhì)點(diǎn)）以大小v0=10m/s的初速度從木板的左端向右滑上長(zhǎng)木板，已知物塊的質(zhì)量m=0.5kg,彈簧的彈性

勢(shì)能Ep=；kx2（其中*為彈簧長(zhǎng)度的形變量），彈簧始終在彈性限度內(nèi)，取g=10m/s2。

（1）若木板上表面光滑，求彈簧被物塊壓縮后的最大彈性勢(shì)能Epm；

（2）若木板上表面粗糙，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)口=0.2,請(qǐng)判斷物塊是否會(huì)壓縮彈簧，若物塊不會(huì)

壓縮彈簧，求最終物塊到木板左端的距離s；若物塊會(huì)壓縮彈簧，求彈簧的最大形變量Xm。

18.（16分）如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)，y軸與產(chǎn)d之間，有沿x軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，

在第二象限內(nèi)有垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在x軸上尸（力，0）點(diǎn)，沿了軸正向發(fā)射一個(gè)質(zhì)量為m、

電荷量大小為q的帶負(fù)電粒子，粒子的速度大小為v。，粒子剛好從坐標(biāo)原點(diǎn)。射出磁場(chǎng)；若只增大粒子的

發(fā)射速度大小，使粒子垂直了軸射出磁場(chǎng)，結(jié)果粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)gd的距離，速度為零，不計(jì)粒子的重

力，求：

（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大??；

⑵勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大??；

（3）繼續(xù)增大粒子的發(fā)射速度大小，要使粒子不能從x=d射出電場(chǎng)，粒子的發(fā)射速度最大為多少。

刊x=d

XXX

B

XXX

XMXX

POX

2024-2025學(xué)年度甘肅省蘭高三第三次診斷考試

物理參考答案

一、單項(xiàng)選擇題：

1.B

【詳解】根據(jù)反應(yīng)過(guò)程質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知另一種粒子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別為

4=4+14—17=1

Z=2+7—8=l

可知粒子為質(zhì)子，B正確，ACD錯(cuò)誤。

故選B。

2.B

【詳解】A、圖象斜率的大小表示勁度系數(shù)大小，故有k=—=2000N/m.故A錯(cuò)誤，B正確；

0.4

C、當(dāng)受到800N的拉力作用時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量是40cm,故C錯(cuò)誤；

D、當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)量為20cm時(shí)，彈簧產(chǎn)生的拉力是F=2xlO3xo.2=4OON,故D錯(cuò)誤；

故選：B

3.C

4.C

【詳解】ABC.光線。的偏折程度大，根據(jù)光路可逆結(jié)合折射定律公式可得

sin/

n=———

sinz

其中〉是折射角，可知〃光的折射率大；再根據(jù)公式

v-

n

可知a光在玻璃中的傳播速度小。

而a光的折射率大，說(shuō)明。光的頻率高，根據(jù)

c=V

。光在真空中的波長(zhǎng)較短，故C正確、AB錯(cuò)誤；

D.若改變光束的入射方向使i角逐漸變大，則折射光線。的折射角先達(dá)到90。，故。光先發(fā)生全反射，折

射光線先消失，故D錯(cuò)誤。

故選C。

5.B

【詳解】A.布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，反映了液體分子在不停地做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng),

由于固體顆粒是由大量顆粒分子組成的，所以布朗運(yùn)動(dòng)并不是懸浮固體顆粒分子的運(yùn)動(dòng)，A不符合題意；

B.在絕熱過(guò)程中，與外界無(wú)熱交換，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，外界對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能一定增加,

B符合題意；

C.當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子力隨分子間距離的減小而增大，C不符合題意；

D.已知水的摩爾質(zhì)量為18g/mol和水密度為Ig/cnP可估算出Imol水分子的體積，D不符合題意。

故答案為：Bo

6.B

7.D

二、多項(xiàng)選擇題：

8.BD

【詳解】據(jù)題意知，望遠(yuǎn)鏡與地球同步繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)，則公轉(zhuǎn)周期相同，丫=如可知望遠(yuǎn)鏡繞太陽(yáng)運(yùn)

動(dòng)的線速度大于地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的線速度故A錯(cuò)誤；由于望遠(yuǎn)鏡與地球繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相同，望

遠(yuǎn)鏡的軌道半徑大，根據(jù)公式。=景「可知，望遠(yuǎn)鏡繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心加速度大于地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心

加速度，故B正確望遠(yuǎn)鏡所受的合力為地球和太陽(yáng)對(duì)它引力的合力，這兩個(gè)引力方向相同，合力不為零，

處于非平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；飛行器在乙或4所處所受太陽(yáng)和地球引力的合力提供做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，

4九*2

即電=加條—，在七處的軌道半徑比在4處大，所以合力比在4處大，故D正確.

9.AD

【詳解】AB.突然剪斷細(xì)線前，對(duì)b受力分析，由平衡條件可得E-mgsm。

剪斷細(xì)線瞬間，彈簧的彈力不能突變，b的受力狀態(tài)不變，合力仍為零，則物體b的加速度為0,擋板對(duì)物

塊b彈力也為零，A符合題意，B不符合題意；

C.突然剪斷細(xì)線前，對(duì)a受力分析，由平衡條件可得工=2機(jī)gsin，+4單

可得%=3mgsin6

剪斷細(xì)線瞬間，彈簧的彈力不能突變，繩子拉力消失，由牛頓第二定律得2機(jī)gsin，+4單=2機(jī)。

3

解得，a的加速度為a=-gsm0

C不符合題意；

D.剪斷細(xì)線前，彈簧的形變量為x,可得機(jī)gsin￡=7^=Ax

剪斷細(xì)線后，物塊a沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，向下運(yùn)動(dòng)x時(shí)，彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)，再向下運(yùn)動(dòng)x',當(dāng)加速度為零時(shí),

速度最大，此時(shí)滿足2機(jī)gsin8=Ax'

聯(lián)立上式可得x'=2x

所以物塊a沿斜面向下運(yùn)動(dòng)3x時(shí)動(dòng)能最大，D符合題意。

故答案為：AD。

10.BD

三、非選擇題：

11.B平衡摩擦力過(guò)度y相等

k

【詳解】(1)[1]A.電火花計(jì)時(shí)器的工作電壓為220V的交流電壓，故A錯(cuò)誤；

B.為了使小車所受合力為繩子的拉力，應(yīng)平衡摩擦阻力即把木板的一側(cè)墊高，以補(bǔ)償打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)小車

的阻力及其他阻力，故B正確；

C.由于實(shí)驗(yàn)中可通過(guò)力傳感器讀數(shù)繩子的拉力即小車的合力，則實(shí)驗(yàn)時(shí)不用滿足鉤碼和滑輪的總質(zhì)量遠(yuǎn)

小于小車的質(zhì)量，故C錯(cuò)誤。

故選B；

(2)[2]由圖示圖象可知，拉力為零時(shí)小車已經(jīng)產(chǎn)生加速度，說(shuō)明小車受到的合力大于細(xì)線的拉力，這是由于

平衡摩擦力時(shí)木板傾角過(guò)大、平衡摩擦力過(guò)大造成的；

[3][4]由牛頓第二定律可得

F+Mgsin(9-/=Ma

即

a=-F+1gsin-

MI

由圖像可知

—=k

M

得

M=-

k

理論為

F=Ma

得

1廠

a=——F

M

由此可知，小車質(zhì)量與實(shí)際時(shí)的相等

12.(1)b

⑵M&+4)

(3)17.5；40

【詳解】(1)/-U圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，圖甲中圖線b對(duì)應(yīng)的阻值大于圖線a對(duì)應(yīng)的阻值，所

以圖線b對(duì)應(yīng)的為高溫環(huán)境。

(2)由圖乙可知，通過(guò)熱敏電阻的電流為/礙=/I-，2

熱敏電阻兩端電壓(凡+4)

URA+凡)

則熱敏電阻的阻值為&=』=1一-

IRT/1-，2

U9

(3)由圖丙可知，流過(guò)定值電阻片的電流為/；===二A=0.3A

為3U

又理想電流表示數(shù)為0.7A,則通過(guò)熱敏電阻的電流為以=0.4A

則定值電阻R2的阻值為&=^=看=17.5C

又火T兩端電壓為2V,則&=工-。=5c

T0.4

代入&=&+和

解得f=40℃

13.【詳解】(1)氣體從/狀態(tài)變化到8狀態(tài)的過(guò)程中做等壓變化，有

根據(jù)圖像

K,=lxl0-2m3

7；=280K

TB=420K

解得

=1.5xl0-2m3

(2)氣體對(duì)外界做的功為

W=p(VB-VA)=500J

根據(jù)熱力學(xué)第一定律，在氣體從狀態(tài)N變化到狀態(tài)8的過(guò)程中，氣體內(nèi)能的增量/U為

AU=Q一印=700J

14.【詳解】(1)解：經(jīng)分析可知，彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí)，物塊和木板具有共同速度，設(shè)為v,有: