甘肅省蘭州大學(xué)附中2024屆高三第三次測(cè)評(píng)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(cè)評(píng)物理試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上，寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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、據(jù)科學(xué)家推算，六億兩千萬(wàn)年前，一天只有21個(gè)小時(shí)，而現(xiàn)在已經(jīng)被延長(zhǎng)到24小時(shí)，假設(shè)若干年后，一天會(huì)減慢延長(zhǎng)到25小時(shí)，則若干年后的地球同步衛(wèi)星與現(xiàn)在的相比，下列說(shuō)法正確的是（）A．可以經(jīng)過(guò)地球北極上空B．軌道半徑將變小C．加速度將變大D．線(xiàn)速度將變小2、如圖所示為某質(zhì)點(diǎn)做勻變速運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間（x－t）圖象，t＝4s時(shí)圖象的切線(xiàn)交時(shí)間軸于t＝2s處，由此可知，t＝0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速度大小為（）A．0 B．0.25m/s C．0.5m/s D．1m/s3、我國(guó)計(jì)劃在2020年發(fā)射首個(gè)火星探測(cè)器，實(shí)現(xiàn)火星環(huán)繞和著陸巡視探測(cè)。假設(shè)“火星探測(cè)器”貼近火星表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)得其周期為T(mén)。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(cè)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(guó)第十四屆冬季運(yùn)動(dòng)會(huì)在呼倫貝爾市舉行。為此全市都在開(kāi)展豐富多彩的冰上運(yùn)動(dòng)。如圖所示，在游樂(lè)場(chǎng)的滑冰道上有甲、乙兩同學(xué)坐在冰車(chē)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(kāi)始自由下滑時(shí)，在斜面底部B處的乙通過(guò)冰釬作用于冰面，從靜止開(kāi)始沿光滑的水平冰道向右做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。已知甲、乙和冰車(chē)均可視為質(zhì)點(diǎn)，甲通過(guò)斜面與水平面的交接處（B處）時(shí)，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(shí)，甲在水平面上和斜面上的滑行時(shí)間一定不相等B．到甲剛好追上乙時(shí)，甲在水平面上和斜面上的滑行時(shí)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(wú)法求出甲從過(guò)B點(diǎn)至追上乙行進(jìn)的距離與AB距離之比5、大氣壓強(qiáng)為。某容器的容積為10L，裝有壓強(qiáng)為的氣體，如果保持氣體溫度不變，把容器的開(kāi)口打開(kāi)，待氣體達(dá)到新的平衡時(shí)，容器內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原來(lái)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(jì)的細(xì)直硬棒長(zhǎng)為2L，其一端O點(diǎn)用鉸鏈與固定轉(zhuǎn)軸連接，在細(xì)棒的中點(diǎn)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(kāi)始釋放，棒與球組成的系統(tǒng)將在豎直平面內(nèi)做無(wú)阻力的轉(zhuǎn)動(dòng)。則該系統(tǒng)在由水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置的過(guò)程中（）A．系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒B．系統(tǒng)中細(xì)棒對(duì)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(shí)的速度比甲球小二、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、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(shí)間t的關(guān)系如圖A，物體速度v與時(shí)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(dòng)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(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為R．有一質(zhì)量為m的飛船，由靜止開(kāi)始從P點(diǎn)在恒力F的作用下，沿PD方向做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，一年后在D點(diǎn)飛船掠過(guò)地球上空，再過(guò)三個(gè)月，又在Q處掠過(guò)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(yáng)的萬(wàn)有引力的大小D．地球與太陽(yáng)的萬(wàn)有引力的大小9、如圖，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩根位于同一水平面內(nèi)的足夠長(zhǎng)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(shí)，棒ab以初速度v0向右滑動(dòng)．運(yùn)動(dòng)過(guò)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(gè)獨(dú)立的線(xiàn)圈甲與乙，甲線(xiàn)圈連接電池、滑動(dòng)變阻器、電阻。乙線(xiàn)圈中接有電容器，向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使甲線(xiàn)圈中的電流均勻變化。已知線(xiàn)圈內(nèi)部的磁場(chǎng)與流經(jīng)線(xiàn)圈的電流成正比，下列說(shuō)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(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)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(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)小車(chē)，用一條柔軟的輕繩通過(guò)滑輪連起來(lái)，重物的質(zhì)量為m0，忽略滑輪的質(zhì)量和各種摩擦，使兩車(chē)同時(shí)從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，同時(shí)停止，兩個(gè)小車(chē)發(fā)生的位移大小分別為x1和x2。(1)如果想驗(yàn)證小車(chē)的質(zhì)量和加速度成反比，只需驗(yàn)證表達(dá)式____________成立。(用題中所給物理量表示)(2)實(shí)驗(yàn)中____________(填“需要”或“不需要”)滿(mǎn)足重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)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(xiàn)，圖乙為用此熱敏電阻和繼電器設(shè)計(jì)的溫控電路。設(shè)繼電器的線(xiàn)圈電阻，當(dāng)繼電器線(xiàn)圈中的電流大于或等于時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合。（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，開(kāi)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(cè)量各接入點(diǎn)間的電壓，則應(yīng)將如圖丙所示的選擇開(kāi)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(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，發(fā)現(xiàn)表筆接入、時(shí)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_(kāi)_________；閉合開(kāi)關(guān)，接入、和接入、時(shí)指針均發(fā)生偏轉(zhuǎn)，接入、時(shí)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(kāi)關(guān)若左側(cè)電源電動(dòng)勢(shì)為內(nèi)阻可不計(jì)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為，則溫度不低于__________時(shí)，電路右側(cè)的小燈泡就會(huì)發(fā)光。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，MN、PQ是間距為L(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，置于磁感強(qiáng)度為B、方向垂直導(dǎo)軌所在平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(xiàn)在上以速度v做勻速運(yùn)動(dòng)，速度v與恒力方向相同；導(dǎo)線(xiàn)MN始終與導(dǎo)線(xiàn)框形成閉合電路，已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度恰好等于平行軌道的間距L，忽略摩擦阻力和導(dǎo)線(xiàn)框的電阻。求：(1)金屬棒以速度v勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E的大??；(2)金屬棒以速度v勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)金屬棒ab兩端電壓Uab；(3)金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)。水平恒力F做功的功率P。14．（16分）如圖所示，光滑且足夠長(zhǎng)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(zhǎng)=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(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)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(shí)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(shí)刻開(kāi)始，磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時(shí)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(zhǎng)為的正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直于MNPQ平面。電子從電極K處由靜止開(kāi)始經(jīng)電勢(shì)差為U的電場(chǎng)加速后，從MN的中點(diǎn)垂直于MN射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后恰好從P點(diǎn)射出。已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，不計(jì)電子重力。求：(1)電子射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)的速度大??；(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域中磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向。

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、D【解析】

AB．由萬(wàn)有引力提供向心力得解得當(dāng)周期變大時(shí)，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(cuò)誤；C．由萬(wàn)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(cuò)誤；D．由萬(wàn)有引力提供向心力得可得軌道半徑變大，則線(xiàn)速度將變小，故D正確；故選D。2、A【解析】

由圖象可知，=4s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度m/s=3m/s求得.A．0，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B．0.25m/s，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．0.5m/s，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．1m/s，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)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(wú)法求出火星的質(zhì)量、火星的第一宇宙速度，選項(xiàng)AC均錯(cuò)誤；B．根據(jù)上式可知，火星探測(cè)器的質(zhì)量m被約去，故無(wú)法求出其質(zhì)量，B錯(cuò)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(shí)間為t1，追上B的時(shí)間為t2，水平面都是光滑的，A到達(dá)水平面后做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，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(xiàn)運(yùn)動(dòng)，被甲追上時(shí)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(shí)，甲在水平面上和斜面上的滑行時(shí)間一定相等，故A錯(cuò)誤，B正確；C．由以上的分析可知，甲的速度達(dá)到v用的時(shí)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(cuò)誤；D．AB之間的距離所以甲從過(guò)B點(diǎn)至追上乙行進(jìn)的距離與AB距離之比為2，故D錯(cuò)誤。故選B。5、B【解析】

以原來(lái)所有氣體為研究對(duì)象，初狀態(tài)：p1=1.0×106Pa，V1=10L，把容器的開(kāi)關(guān)打開(kāi)，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(qiáng)為P0的原來(lái)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(lái)氣體的質(zhì)量之比等于同壓下氣體的體積之比故ACD錯(cuò)誤，B正確；

故選B。6、B【解析】

A．以系統(tǒng)為研究對(duì)象，由于只有重力做功，只發(fā)生重力勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，故系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，A錯(cuò)誤；B．在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，甲、乙兩球的角速度相同，設(shè)轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)，甲球的速度為v1，乙球的速度為v2，由同軸轉(zhuǎn)動(dòng)ω相等，可得由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒知系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能，可得解得，設(shè)細(xì)棒對(duì)乙球做的功為W，根據(jù)動(dòng)能定理得解得可見(jiàn)，系統(tǒng)中細(xì)棒對(duì)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(cuò)誤；D．由上分析知，乙球轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)的速度比甲球大，D錯(cuò)誤。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、BD【解析】

A．若v0已知，根據(jù)速度圖象可以求出加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小還能夠求出減速運(yùn)動(dòng)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(cuò)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(wú)法求解加速度，則無(wú)法求出動(dòng)摩擦因數(shù)的大小，故C錯(cuò)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(shí)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(xiàn)運(yùn)動(dòng)，結(jié)合PD的時(shí)間和PQ的時(shí)間之比得出位移之比，從而得出PD的距離．根據(jù)位移時(shí)間公式和牛頓第二定律，結(jié)合地球與太陽(yáng)之間的引力等于地球的向心力求出引力的大?。驹斀狻康厍蚶@太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期為一年，飛船從D到Q所用的時(shí)間為三個(gè)月，則地球從D到Q的時(shí)間為三個(gè)月，即四分之一個(gè)周期，轉(zhuǎn)動(dòng)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?yàn)镻到D的時(shí)間為一年，D到Q的時(shí)間為三個(gè)月，可知P到D的時(shí)間和P到Q的時(shí)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(yáng)的萬(wàn)有引力等于地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，對(duì)PD段，根據(jù)位移公式有：，因?yàn)镻到D的時(shí)間和D到Q的時(shí)間之比為4：1，則，即T=t，向心力，聯(lián)立解得地球與太陽(yáng)之間的引力，故C正確D錯(cuò)誤．9、AC【解析】

ab棒向右運(yùn)動(dòng)，切割磁感線(xiàn)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(yùn)動(dòng)，；金屬棒cd受向右的安培力作用而做加速運(yùn)動(dòng)，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(shí)，感應(yīng)電流為零，最終兩棒共速，一起做勻速運(yùn)動(dòng)，故最終電路中電流為0，故AC正確，BD錯(cuò)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(chǎng)。向左移動(dòng)滑片，滑動(dòng)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(chǎng)均勻增強(qiáng)。應(yīng)用楞次定律知乙線(xiàn)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(cuò)誤，B正確；CD．穿過(guò)乙線(xiàn)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(cuò)誤。故選BC。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、不需要【解析】

(1)[1]根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知甲、乙兩車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度之比為要驗(yàn)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(mǎn)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(shí)驗(yàn)裝置可知甲、乙兩車(chē)所受的合外力相等，而甲、乙兩車(chē)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知甲、乙兩車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度之比等于甲、乙兩車(chē)運(yùn)動(dòng)的位移之比，所以只要測(cè)出甲、乙兩車(chē)的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)的位移就可驗(yàn)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(mǎn)足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于任一小車(chē)的質(zhì)量。12、C6.142【解析】

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