甘肅省蘭州市第五十一中學(xué)2024屆高三4月考試題-物理試題試卷

甘肅省蘭州市第五十一中學(xué)2024屆高三4月考試題-物理試題試卷注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，傾斜直桿的左端固定在地面上，與水平面成60°角，桿上穿有質(zhì)量為m的小球a和質(zhì)量為2m的小球b，a，b小球通過一條細(xì)繩跨過兩個(gè)定滑輪相連接。當(dāng)a、b靜止時(shí)O1a段繩豎直，O2b段繩與桿的夾角為30°。若忽略小球A．繩對(duì)a的拉力大小為mg B．繩對(duì)a的拉力大小為2mgC．a(chǎn)與桿之間可能沒有彈力 D．a(chǎn)與桿之間一定沒有摩擦力2、利用引力常量G和下列某一組數(shù)據(jù)，不能計(jì)算出地球質(zhì)量的是（）A．地球的半徑及地球表面附近的重力加速度（不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響）B．人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的速度及周期C．月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及月球與地球間的距離D．地球繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及地球與太陽間的距離3、下列說法中正確的是（）A．光電效應(yīng)揭示了光的波動(dòng)性B．中子與質(zhì)子結(jié)合成氘核時(shí)放出能量C．在所有核反應(yīng)中，都遵從“質(zhì)量守恒，核電荷數(shù)守恒”規(guī)律D．200個(gè)鐳226核經(jīng)過一個(gè)半衰期后，一定還剩下100個(gè)鐳226沒有發(fā)生衰變4、下列現(xiàn)象中，與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的是（）A．天然放射現(xiàn)象 B．光電效應(yīng)現(xiàn)象C．原子發(fā)光現(xiàn)象 D．α粒子散射現(xiàn)象5、如圖所示，a、b、c、d為橢圓的四個(gè)頂點(diǎn)，一帶電量為＋Q的點(diǎn)電荷處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，另有一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷僅在與+Q之間的庫侖力的作用下沿橢圓運(yùn)動(dòng)，則下列說法中正確的是（）A．負(fù)電荷在a、c兩點(diǎn)的電勢能相等B．負(fù)電荷在a、c兩點(diǎn)所受的電場力相同C．負(fù)電荷在b點(diǎn)的速度小于在d點(diǎn)速度D．負(fù)電荷在b點(diǎn)的電勢能大于在d點(diǎn)的電勢能6、如圖，某同學(xué)將一足球靜止擺放在收納架上。他估測得足球的直徑約為20cm，質(zhì)量約為0.48kg，收納架兩根平行等高的橫桿之間的距離d約為12cm。忽略足球的形變以及球與橫桿之間的摩擦，重力加速度g取10m/s2，則可估算出一根橫桿對(duì)足球的彈力約為（）A．2.4N B．3.0N C．4.0N D．4.8N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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。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、質(zhì)譜儀又稱質(zhì)譜計(jì)，是根據(jù)帶電粒子在電磁場中能夠偏轉(zhuǎn)的原理，按物質(zhì)原子、分子或分子碎片的質(zhì)量差異進(jìn)行分離和檢測物質(zhì)組成的一類儀器。如圖所示為某品牌質(zhì)譜儀的原理示意圖，初速度為零的粒子在加速電場中，經(jīng)電壓U加速后，經(jīng)小孔P沿垂直極板方向進(jìn)入垂直紙面的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，旋轉(zhuǎn)半周后打在熒光屏上形成亮點(diǎn)。但受加速場實(shí)際結(jié)構(gòu)的影響，從小孔P處射出的粒子方向會(huì)有相對(duì)極板垂線左右相等的微小角度的發(fā)散（其他方向的忽略不計(jì)），光屏上會(huì)出現(xiàn)亮線，若粒子電量均為q，其中質(zhì)量分別為m1、m2（m2>m1）的兩種粒子在屏上形成的亮線部分重合，粒子重力忽略不計(jì)，則下列判斷正確的是（）A．小孔P處粒子速度方向相對(duì)極板垂線最大發(fā)散角θ滿足cosθ=B．小孔P處粒子速度方向相對(duì)極板垂線最大發(fā)散角θ滿足sinθ=C．兩種粒子形成亮線的最大總長度為D．兩種粒子形成亮線的最大總長度為8、2019年9月23日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第47、48顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。衛(wèi)星的工作軌道是比同步衛(wèi)星軌道低一些的中圓軌道，衛(wèi)星由發(fā)射軌道變軌到中圓軌道b上，軌道a、b相切于P點(diǎn)。則衛(wèi)星在兩軌道上運(yùn)行時(shí)。下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道b運(yùn)行周期大于24小時(shí)B．衛(wèi)星由地面到P點(diǎn)所受引力逐漸減小C．衛(wèi)星在軌道a上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度等于軌道b上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度D．衛(wèi)星在軌道a上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于衛(wèi)星在軌道b上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能9、如圖甲所示，圓形的剛性金屬線圈與一平行板電容器連接，線圈內(nèi)存在垂直于線圈平面的勻強(qiáng)磁場，取垂直于紙面向里為磁感應(yīng)強(qiáng)度B的正方向，B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示．t=0時(shí)刻，在平行板電容器間，由靜止釋放一帶正電的粒子（重力可忽略不計(jì)），假設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)未碰到極板，不計(jì)線圈內(nèi)部磁場變化對(duì)外部空間的影響，下列關(guān)于板間電場強(qiáng)度、粒子在板間運(yùn)動(dòng)的位移、速度和加速度與時(shí)間的關(guān)系圖象中（以向上為正方向）可能正確的是（）A． B．C． D．10、以下說法正確的是_______________A．液體表面張力有使液面收縮到最小的趨勢B．水結(jié)為冰時(shí)，水分子的熱運(yùn)動(dòng)會(huì)消失C．熱量總是自動(dòng)地從分子平均動(dòng)能大的物體向分子平均動(dòng)能小的物體轉(zhuǎn)移D．花粉顆粒在水中做布朗運(yùn)動(dòng)，反映了花粉分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)E.恒溫水池中，小氣泡由底部緩慢上升過程中，氣泡中的理想氣體內(nèi)能不變，對(duì)外做功，吸收熱量三、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）(1)在“測定金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，先用螺旋測微器測出金屬絲的直徑，測量示數(shù)如圖甲所示，則金屬絲的直徑d=__________mm。(2)在測定電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室僅提供下列實(shí)驗(yàn)器材：A．干電池兩節(jié)，每節(jié)電動(dòng)勢約為1.5V，內(nèi)阻約幾歐姆B．直流電壓表V1、V2，量程均為0~3V，內(nèi)阻約為3kΩC．電流表，量程0.6A，內(nèi)阻小于1ΩD．定值電阻R3，阻值為5ΩE.滑動(dòng)變阻器R，最大阻值50ΩF.導(dǎo)線和開關(guān)若干①如圖乙所示的電路是實(shí)驗(yàn)室測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的電路圖，按該電路圖組裝實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測得多組U2、Ⅰ數(shù)據(jù)，并畫出U2-Ⅰ圖像，求出電動(dòng)勢和內(nèi)電阻。電動(dòng)勢和內(nèi)阻的測量值均偏小，產(chǎn)生該誤差的原因是__________，這種誤差屬于__________（填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”）。②實(shí)驗(yàn)中移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭，讀出電壓表V1和V2的多組數(shù)據(jù)U1、U2，描繪出U1一U2圖像如圖丙所示，圖線斜率為k，與橫軸的截距為a，則電源的電動(dòng)勢E=__________，內(nèi)阻r=_________（用k、a、R0表示）。12．（12分）某小組做測定玻璃的折射率實(shí)驗(yàn)，所用器材有：玻璃磚，大頭針，刻度尺，圓規(guī)，筆，白紙．①下列哪些措施能夠提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確程度______．A．選用兩光學(xué)表面間距大的玻璃磚B．選用兩光學(xué)表面平行的玻璃磚C．選用粗的大頭針完成實(shí)驗(yàn)D．插在玻璃磚同側(cè)的兩枚大頭針間的距離盡量大些②該小組用同一套器材完成了四次實(shí)驗(yàn)，記錄的玻璃磚界線和四個(gè)大頭針扎下的孔洞如下圖所示，其中實(shí)驗(yàn)操作正確的是______．③該小組選取了操作正確的實(shí)驗(yàn)記錄，在白紙上畫出光線的徑跡，以入射點(diǎn)為圓心作圓，與入射光線、折射光線分別交于、點(diǎn)，再過、點(diǎn)作法線的垂線，垂足分別為、點(diǎn)，如圖所示，則玻璃的折射率______．（用圖中線段的字母表示）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，直角三角形ABC為一棱鏡的橫截面，∠A=90°，∠B=30°．一束光線平行于底邊BC射到AB邊上并進(jìn)入棱鏡，然后垂直于AC邊射出．（1）求棱鏡的折射率；（2）保持AB邊上的入射點(diǎn)不變，逐漸減小入射角，直到BC邊上恰好有光線射出．求此時(shí)AB邊上入射角的正弦．14．（16分）如圖所示，勻強(qiáng)電場中相鄰豎直等勢線間距d=10cm，質(zhì)=0.1kg、帶電荷量為q=-1×10-3C的小球以初速度=10m/s拋出，初速度方向與水平線的夾角為45°，重力加速度g取10m/s2，求:（1）小球加速度的大小;（2）小球再次回到圖中水平線時(shí)的速度和拋出點(diǎn)的距離.15．（12分）如圖（a），一水平面內(nèi)固定有兩根平行的長直金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L；兩根相同的導(dǎo)體棒M、N置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直，長度均為L；棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ（最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）；整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。從t＝0時(shí)開始，對(duì)導(dǎo)體棒M施加一平行于導(dǎo)軌的外力F，F(xiàn)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖（b）所示。已知在t0時(shí)刻導(dǎo)體棒M的加速度大小為μg時(shí)，導(dǎo)體棒N開始運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)過程中兩棒均與導(dǎo)軌接觸良好，重力加速度大小為g，兩棒的質(zhì)量均為m，電阻均為R，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。求：(1)t0時(shí)刻導(dǎo)體棒M的速度vM；(2)0~t0時(shí)間內(nèi)外力F的沖量大小；(3)0~t0時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒M與導(dǎo)軌因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能。

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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解題分析】

AB．以b球?yàn)檠芯繉?duì)象，球b受繩子的拉力、重力和桿的支持力而平衡，如圖所示以沿桿和垂直于桿正交分解可得F即繩子的拉力為F=2mg，因?yàn)槔K子對(duì)b的拉力與繩子對(duì)a的拉力大小相等，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．對(duì)球a分析可知，球a受到繩子豎直向上的拉力為2mg，豎直向下的重力為mg，兩力不能平衡，根據(jù)摩擦力和彈力的關(guān)系可知a與桿之間一定有彈力和摩擦力存在，故C錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤。故選B。2、D【解題分析】

A．根據(jù)地球表面物體重力等于萬有引力可得：所以地球質(zhì)量故A能計(jì)算出地球質(zhì)量，A項(xiàng)正確；B．由萬有引力做向心力可得：故可根據(jù)v，T求得R，進(jìn)而求得地球質(zhì)量，故B可計(jì)算，B項(xiàng)正確；CD．根據(jù)萬有引力做向心力可得：故可根據(jù)T，r求得中心天體的質(zhì)量M，而運(yùn)動(dòng)天體的質(zhì)量m無法求解，故C可求解出中心天體地球的質(zhì)量，D無法求解環(huán)繞天體地球的質(zhì)量；故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤；本題選擇不可能的，故選D。3、B【解題分析】

A．光電效應(yīng)揭示了光的粒子性，A錯(cuò)誤；B．中子與質(zhì)子結(jié)合成氘核時(shí)會(huì)質(zhì)量虧損，所以放出能量，B正確；C．在所有核反應(yīng)中，都遵從“質(zhì)量數(shù)守恒，核電荷數(shù)守恒”規(guī)律，C錯(cuò)誤；D．半衰期是大量原子核衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，研究個(gè)別原子核無意義，D錯(cuò)誤。故選B。4、A【解題分析】

A．天然放射現(xiàn)象是原子核內(nèi)部發(fā)生變化自發(fā)的放射出α粒子或電子，從而發(fā)生α衰變或β衰變，反應(yīng)的過程中核內(nèi)核子數(shù)，質(zhì)子數(shù)，中子數(shù)發(fā)生變化，故A正確；B．光電效應(yīng)是原子核外層電子脫離原子核的束縛而逸出，沒有涉及到原子核的變化，故B錯(cuò)誤；C．原子發(fā)光是原子躍遷形成的，即電子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷，釋放的能量以光子形式輻射出去，沒有涉及到原子核的變化，故C錯(cuò)誤；D．α粒子散射實(shí)驗(yàn)表明了原子內(nèi)部有一個(gè)很小的核，并沒有涉及到核內(nèi)部的變化，故D錯(cuò)誤。故選A。5、A【解題分析】

A．因?yàn)閍、c兩點(diǎn)電勢相等，則負(fù)電荷在a、c兩點(diǎn)的電勢能相等，選項(xiàng)A正確；B．負(fù)電荷在a、c兩點(diǎn)所受的電場力大小相同，但是方向不同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD．因b點(diǎn)電勢高于d點(diǎn)，負(fù)電荷在b點(diǎn)的電勢能小于在d點(diǎn)的電勢能，則由能量守恒定律可知，b點(diǎn)的動(dòng)能大于在d點(diǎn)的動(dòng)能，即在b點(diǎn)的速度大于在d點(diǎn)速度，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤；故選A。6、B【解題分析】

設(shè)每根橫桿對(duì)足球的彈力方向與豎直方向夾角為α，由幾何關(guān)系可知對(duì)足球豎直方向有解得FN=3N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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。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、AD【解題分析】

由題意知解得同理設(shè)左右最大發(fā)射角均為時(shí)，粒子光斑的右邊緣恰好與粒子光斑的左邊緣重合，如圖所示（圖中虛線為半圓軌跡和向左發(fā)散角軌跡，實(shí)線為半圓軌跡和向左發(fā)散軌跡），則聯(lián)立解得此時(shí)兩種粒子光斑總寬度為解得故選AD。8、BC【解題分析】

A．同步衛(wèi)星周期為24小時(shí)，軌道b比同步衛(wèi)星軌道低一些，周期小于24小時(shí)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．由可知，距離地面越遠(yuǎn)，引力越小，選項(xiàng)B正確；C．由于，衛(wèi)星從軌道a和軌道b經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)加速度相同，選項(xiàng)C正確；D．衛(wèi)星從a軌道到b軌道，需點(diǎn)火加速，動(dòng)能增大，D錯(cuò)誤。故選BC。9、CD【解題分析】A、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動(dòng)勢大小不變，方向逆時(shí)針，感應(yīng)電動(dòng)勢大小不變，方向順時(shí)針方向，方向與相反；感應(yīng)電動(dòng)勢大小不變沿逆時(shí)針方向，方向與相同，故A錯(cuò)誤；BCD、內(nèi)情況：由楞次定律可知，金屬板上極板帶負(fù)電，金屬板下極板帶正電；粒子帶正電，則粒子所受電場力方向豎直向上而向上做勻加速運(yùn)動(dòng)．內(nèi)情況：由楞次定律可知，金屬板上極板帶正電，金屬板下極板帶負(fù)電；因粒子帶正電，則粒子所受電場力方向豎直向下而向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，直到速度為零，，內(nèi)情況：由楞次定律可知，金屬板上極板帶正電，金屬板下極板帶負(fù)電，帶正電粒子向下勻加速，同理，，內(nèi)情況：由楞次定律可知，金屬板上極板帶負(fù)電，金屬板下極板帶正電；因粒子帶正電，則粒子所受電場力方向豎直向上，而向下做勻減速運(yùn)動(dòng)，直到速度為零；由上分析可知，末速度減小為零，位移最大，當(dāng)T末，粒子回到了原來位置，故B錯(cuò)誤，CD正確．點(diǎn)睛：本題屬于綜合性題目，注意將產(chǎn)生感應(yīng)電流的部分看作電源，則可知電容器兩端的電壓等于線圈兩端的電壓，這樣即可還原為我們常見題型．10、ACE【解題分析】

A．液體由于存在表面張力，由收縮成球形的趨勢，故A正確；B．水結(jié)冰時(shí)，由液體變?yōu)楣腆w，分子熱運(yùn)動(dòng)仍然存在，故B錯(cuò)誤；C．由熱力學(xué)第二定律可知，熱量總是自發(fā)的從溫度高的物體傳到溫度低的物體，即熱量總是自動(dòng)地從分子平均動(dòng)能大的物體向分子平均動(dòng)能小的物體轉(zhuǎn)移，故C正確；D．花粉顆粒在水中做布朗運(yùn)動(dòng)，反映了水分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤；E．由于水池恒溫，故理性氣體溫度不變，內(nèi)能不變，由于氣體上升的過程體積膨脹，故對(duì)外做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體吸收熱量，故E正確；故選ACE。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、2.600電壓表的分流系統(tǒng)誤差【解題分析】

(1)[1]．金屬絲的直徑d=2.5mm+0.01mm×10.0=2.600mm；(2)①[2][3]．流過電流表的電流不是流過干路的電流，產(chǎn)生誤差的原因是電壓表的分流造成的，這種誤差是由于電路結(jié)構(gòu)造成的，屬于系統(tǒng)誤差；

②[4][5]．由閉合電路歐姆定律可知變形得則有：當(dāng)U1=0時(shí)，U2=a

則有解得12、ADD【解題分析】

采用插針法測定光的折射率的時(shí)候，應(yīng)選定光學(xué)表面間距大一些的玻璃磚，這樣光路圖會(huì)更加清晰，減小誤差，同時(shí)兩枚大頭針的距離盡量大一些，保證光線的直線度，因此AD正確，光學(xué)表面是否平行不影響該實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，因此B錯(cuò)誤，應(yīng)選用細(xì)一點(diǎn)的大頭針因此C錯(cuò)誤．根據(jù)光的折射定律可知當(dāng)選用平行的玻璃磚時(shí)出射光和入射光應(yīng)是平行光，又因發(fā)生了折射因此出射光的出射點(diǎn)應(yīng)相比入射光的延長線向左平移，因此D正確，ABC錯(cuò)誤由折射定律可知折射率，，，聯(lián)立解得四、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、（1）；（2）sin=【解題分析】

（1）光路圖及相關(guān)量如圖所示．光束在AB邊上折射，由折射定律得…………①式中n是棱鏡