甘肅省蘭州市教育集團(tuán)2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期建檔考試物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1蘭州教育集團(tuán)2025屆高三建檔考試試題高三物理一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題目要求。1.下列說法正確的是（）A.研制核武器的钚239（）由鈾239（）經(jīng)過4次β衰變而產(chǎn)生B.在中子轟擊下生成和的核反應(yīng)前后核子總數(shù)減少C.20g經(jīng)過兩個半衰期后未衰變的鈾核質(zhì)量變?yōu)?5gD.用γ射線治療腫瘤時一定要嚴(yán)格控制劑量，以免對人體正常組織造成太大的危害【答案】D【解析】A．經(jīng)過β衰變電荷數(shù)多1，質(zhì)量數(shù)不變，所以钚239（）由鈾239（）經(jīng)過2次β衰變而產(chǎn)生，故A錯誤；B．核反應(yīng)前后，原子核的核子總數(shù)守恒，故B錯誤；C．根據(jù)公式可知，20g的經(jīng)過兩個半衰期后其質(zhì)量變?yōu)?g，故C錯誤；D．γ射線對人體細(xì)胞傷害太大，因此不能用來人體透視，在用于治療腫瘤時要嚴(yán)格控制劑量，故D正確。故選D。2.乘坐摩天輪觀光是廣大青少年喜愛的一種戶外娛樂活動。如圖所示，某同學(xué)乘坐摩天輪隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動。下列說法正確的是（）A.摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，該同學(xué)所受合外力為零B.該同學(xué)運動到最高點時，座椅對他的支持力小于其所受重力C.摩天輪轉(zhuǎn)動一周的過程中，該同學(xué)所受重力的瞬時功率不變D.摩天輪轉(zhuǎn)動一周的過程中，該同學(xué)所受重力的沖量為零【答案】B【解析】AB．摩天輪做勻速圓周運動過程中，由重力和支持力的合力提供向心力，在最高點，向心力指向下方，所以，則支持力，所以支持力小于重力，故A錯誤，B正確；C．重力的瞬時功率為摩天輪做勻速運動，豎直分速度變化，該同學(xué)所受重力的瞬時功率變化，故C錯誤；D．轉(zhuǎn)動一周，重力的沖量為該同學(xué)所受重力的沖量不為零，故D錯誤；故選B。3.以速度水平拋出一小球，經(jīng)過時間t后，其位移為1m，速度方向與水平面夾角的正切值，重力加速度g取，不計空氣阻力，下列選項正確的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】平拋運動過程如圖所示根據(jù)平拋運動推論有根據(jù)幾何知識有，根據(jù)幾何知識可得，根據(jù)平拋運動規(guī)律有，解得，故選A。4.阿爾法磁譜儀，又稱反物質(zhì)太空磁譜儀，用于探測宇宙中的反物質(zhì)（由反粒子構(gòu)成的物質(zhì)）和暗物質(zhì)，它依靠一個巨大的超導(dǎo)磁鐵及六個超高精確度的探測器來完成搜索的使命，如圖甲所示。該磁譜儀核心部分截面是圓形勻強磁場區(qū)域磁場方向垂直紙面向外，如圖乙所示，a為入射窗口，各粒子從a處沿直徑方向射入磁場，且入射速度相同，a、b、c、d、e、f為圓周上六等分點，若質(zhì)子（）射入后從b點射出，則反氚核粒子（）射入后的出射點為（）A.b點 B.c點 C.e點 D.f點【答案】C【解析】質(zhì)子射入磁場后從b點射出，其運動軌跡如圖所示設(shè)圓形磁場區(qū)域的半徑為R，由幾何關(guān)系可知，質(zhì)子運動軌跡的半徑r=若是反氚核粒子以同樣的速度射入磁場，其偏轉(zhuǎn)方向與質(zhì)子進(jìn)入磁場時的偏轉(zhuǎn)方向相反，根據(jù)粒子在磁場中做圓周運動的半徑知，反氚核粒子做圓周運動的軌跡半徑是質(zhì)子軌跡半徑的3倍，故反氚核粒子將由e點射出。故選C。5.2023年2月，我國成功發(fā)射中星26號衛(wèi)星是地球靜止軌道衛(wèi)星，其距離地面的高度約為地球半徑的6倍。已知地球自轉(zhuǎn)的周期為T，引力常量為G，依據(jù)題中信息可估算出（）A.地球的質(zhì)量 B.衛(wèi)星的質(zhì)量C.近地衛(wèi)星的周期 D.該衛(wèi)星繞行的線速度大小【答案】C【解析】AB．根據(jù)題意，設(shè)地球半徑為，由萬有引力提供向心力有解得可知，衛(wèi)星的質(zhì)量消掉不可求，地球半徑未知，則地球的質(zhì)量不可求，故AB不符合題意；C．根據(jù)題意，設(shè)近地衛(wèi)星的周期為，由開普勒第三定律有解得可知，近地衛(wèi)星周期可求，故C符合題意；D．根據(jù)題意，由公式可得，該衛(wèi)星繞行的線速度大小由于地球半徑未知，則該衛(wèi)星繞行的線速度大小不可求，故D錯誤。故選C。6.某簡諧橫波波源的振動圖像如圖1所示，該波源的振動形式在介質(zhì)中傳播，某時刻的完整波形如圖2所示，其中P、Q是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點，該波的波源位于圖2中坐標(biāo)原點處，下列說法正確的是（）A.該波的周期為0.1sB.再經(jīng)過0.4s，圖2中質(zhì)點Q處于波谷C.圖2中質(zhì)點Q第一次處于波谷時，波源處于波峰位置D.從到質(zhì)點Q開始振動，質(zhì)點P運動的路程為0.3m【答案】C【解析】A．由圖1可知該波的周期為0.2s，故A錯誤；B．由圖2可知該波的波長為，波速為經(jīng)過，波傳播的距離為由圖2根據(jù)波形平移法可知，再經(jīng)過0.4s，圖2中質(zhì)點Q處于平衡位置，故B錯誤；C．根據(jù)波形平移法可知，再經(jīng)過質(zhì)點Q第一次處于波谷，波源從圖示時刻再經(jīng)過個周期，波源處于波峰，故C正確；D．由題圖可知波形圖對應(yīng)的時刻為，由波形平移法可知，在經(jīng)過質(zhì)點Q開始振動，由于則從到質(zhì)點Q開始振動，質(zhì)點P運動的路程為故D錯誤。故選C。7.如圖所示，發(fā)電機線圈所處的磁場可視為勻強磁場，從圖示位置開始繞軸OO'逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動。線圈阻值為R，通過電刷與外電路連接，理想變壓器原線圈與副線圈匝數(shù)比為1：2，定值電阻滑動變阻器R?最大阻值為8R，開始滑片P位于最上端，忽略電流表及線路電阻，下列說法中正確的是（）A.線圈經(jīng)過圖示位置時，電流表的示數(shù)為零B.僅將滑片P向下滑動，電流表的示數(shù)將減小C.僅將滑片P向下滑動，發(fā)電機的輸出功率將減小D.僅將滑片P向下滑動，電阻消耗的功率將減小【答案】C【解析】A．電流表的示數(shù)為交流電的有效值，則線圈經(jīng)過圖示位置時，電流表的示數(shù)不為零，選項Ａ錯誤；B．變壓器等效電阻僅將滑片P向下滑動，則R2減小，則R等效減小，則R1和R等效并聯(lián)后的電阻減小，因線圈電動勢一定，則電流表的示數(shù)將變大，選項B錯誤；C．將線圈產(chǎn)生的電動勢為電源，其電阻R為電源內(nèi)阻，將R1和R等效并聯(lián)看做是外電路，開始時R等效=2R，此時R1和R等效并聯(lián)電阻為R等于電源內(nèi)阻R，則開始時發(fā)電機輸出功率最大，則僅將滑片P向下滑動，R等效減小，外電阻逐漸遠(yuǎn)離電源內(nèi)阻，可知發(fā)電機的輸出功率將變小，選項C正確；D．將R1和R并聯(lián)后的電阻（）等效為電源內(nèi)阻，將R等效看做是外電路，僅將滑片P向下滑動，則外電阻從2R逐漸減小，則外電路消耗的功率先增加后減小，即電阻消耗的功率先增加后減小，選項D錯誤。故選C。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題5分，共15分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.將一電荷量為+Q的小球放在不帶電的金屬球附近，所形成的電場線分布如圖所示，金屬球表面的電勢處處相等．a(chǎn)、b為電場中的兩點，則A.a點的電場強度比b點的大B.a點的電勢比b點的高C.檢驗電荷-q在a點的電勢能比在b點的大D.將檢驗電荷-q從a點移到b點的過程中，電場力做負(fù)功【答案】ABD【解析】A項：電場線越密集的地方電場強度就越大，從上圖中可以看出a處的電場線比b處的電場線密集，所以a點的場強大于b點的場強，故A項正確；B項：a點所在的電場線從Q出發(fā)到不帶電的金屬球終止,所以a點的電勢高于金屬球的電勢,而b點所在處的電場線從金屬球發(fā)出到無窮遠(yuǎn),所以金屬球的電勢高于b點的電勢,即a點的電勢比b點的高.故B正確;

C項：電勢越高的地方,負(fù)電荷具有的電勢能越小,即負(fù)電荷在a點的電勢能較b點小,故C錯誤;

D項：由上知,-q在a點的電勢能較b點小,則把-q電荷從電勢能小的a點移動到電勢能大的b點,電勢能增大,電場力做負(fù)功.所以D選項是正確的.

綜上所述：本題答案為：ABD9.邊長為L的正方形單匝線框abcd放置在如圖所示的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，線框總電阻為r，若線框從圖示位置開始以角速度ω繞ab軸勻速轉(zhuǎn)動，則下列說法正確的是（）A.線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大值是B.線框產(chǎn)生感應(yīng)電動勢有效值是C.線框所在平面和磁場的方向垂直時，回路電流最大D.線框所在平面和磁場的方向平行時，回路電流最大【答案】AD【解析】AB．線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大值為則線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢有效值為故A正確，B錯誤；C．線框所在平面和磁場的方向垂直時，穿過線框的磁通量最大，但磁通量變化率最小，感應(yīng)電動勢最小，回路電流最小，故C錯誤；D．線框所在平面和磁場的方向平行時，穿過線框的磁通量為0，但磁通量變化率最大，感應(yīng)電動勢最大，回路電流最大，故D正確。故選AD。10.如圖所示，在平面的第一、二象限內(nèi)有垂直坐標(biāo)平面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，在第三、四象限范圍內(nèi)有沿x軸正方向的勻強電場，在坐標(biāo)原點O有一個粒子源可以向x軸上方以不同速率向各個方向發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，x軸上的P點坐標(biāo)為，y軸上的Q點坐標(biāo)為。不計粒子的重力及粒子之間的相互作用。下列說法中正確的是（）A.所有經(jīng)過P點的粒子最小速度為B.若以最小速率經(jīng)過P點的粒子又恰好能過Q點，則電場強度大小為C.沿不同方向進(jìn)入勻強磁場的粒子要經(jīng)過P點，速度大小一定不同D.所有經(jīng)過P點的粒子在勻強電場中運動的時間均相同【答案】AD【解析】A．粒子在磁場中做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心力得解得當(dāng)OP為粒子運動軌跡的直徑時圓周運動半徑最小，粒子經(jīng)過P點時速度最小，可得故A正確；B．粒子以最小速率經(jīng)過P點時，在磁場中的軌跡恰好為半個圓周，到達(dá)P點時速度方向垂直于x軸，由P點到Q點做類平拋運動。沿y軸負(fù)方向做勻速直線運動，則有沿x軸正方向做勻加速直線運動，則有由牛頓第二定律得解得電場強度故B錯誤；C．經(jīng)過P點圓弧軌跡均以PO為弦，如圖1所示經(jīng)過O、P兩點的半徑相等的圓O1與圓O2，粒子可以分別沿這兩個等大的圓在磁場中的圓弧部分做圓周運動經(jīng)過P點，由于運動半徑相等，故粒子速度大小相同，故C錯誤；D．設(shè)沿不同方向進(jìn)入磁場的粒子，經(jīng)過P點的速度方向與x軸夾角為，如圖2所示由幾何關(guān)系得同理由，可得在P點垂直電場方向的分速度為可見為定值。粒子穿過電場過程沿y軸負(fù)方向做勻速直線運動，則有因vy為定值，故所有經(jīng)過P點的粒子在勻強電場中運動的時間均相同，故D正確。故選AD。三、實驗題：本題共2小題，其中第11小題5分，第12小題10分，共15分。11.為探究物體所受合力不變時，加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計了一個實驗：如圖甲所示，設(shè)沙和沙桶的總質(zhì)量為m，改變小車（含砝碼）的質(zhì)量M，研究小車的加速度a和質(zhì)量M之間的關(guān)系。在平衡了摩擦力之后，打點計時器打出的某一條紙帶如圖乙所示，已知打點計時器所用的交流電源的頻率為f，重力加速度為g，試解答下列問題：（1）該實驗中小車所受的合力F________（選填“大于”“等于”或“小于”）沙和沙桶的總重力mg。（2）該實驗可用圖像法處理數(shù)據(jù)，應(yīng)作a－________（選填“M”或“”）圖像進(jìn)行分析研究（已知m?M）。（3）如圖乙，相鄰計數(shù)點間的距離在紙帶上已標(biāo)出，相鄰兩計數(shù)點間均有4個點未畫出，則打相鄰兩計數(shù)點的時間間隔T=________。利用紙帶上的數(shù)據(jù)計算可得小車的加速度a=________。（用題中已知物理量的符號表示）【答案】（1）小于（2）（3）【解析】【小問1詳解】平衡了小車的摩擦力之后，設(shè)繩子的拉力為F，由和解得顯然【小問2詳解】處理實驗數(shù)據(jù)時，可以把沙和沙桶所受的總重力當(dāng)作小車所受的合力。用圖像法處理數(shù)據(jù)研究a、M之間的關(guān)系，最好要作線性圖像，因為，故由可得當(dāng)F恒定時，a和理論上是線性關(guān)系，故應(yīng)作的圖像?！拘?詳解】[1]因為交流電源的頻率為f，故打點計時器打點的時間間隔相鄰兩計數(shù)點間均有4個點，故打相鄰兩計數(shù)點的時間間隔[2]根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)求加速度時，為了減少誤差，充分利用已有數(shù)據(jù)，應(yīng)該采用逐差法求解加速度，則12.如圖1所示為某多用電表的歐姆擋“×10”擋內(nèi)部電路示意圖。表頭G滿偏電流10mA、內(nèi)阻10Ω，電源的電動勢設(shè)計值為1.50V。（1）該多用電表的A表筆應(yīng)為_______（填“紅”或“黑”）表筆。（2）由于長時間未使用，該多用表內(nèi)部電源電動勢發(fā)生了變化，但仍可歐姆調(diào)零。為了測得其內(nèi)部電源的電動勢，實驗步驟如下：①將選擇開關(guān)旋至歐姆“×10”擋位，紅、黑表筆短接進(jìn)行歐姆調(diào)零；②將一電阻箱串聯(lián)在兩表筆間，實驗電路如圖2所示，為使測量過程指針偏轉(zhuǎn)范圍盡量大些，電阻箱應(yīng)選用_______（填字母序號）；A．最大阻值99.99ΩB．最大阻值999.9Ω③調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，當(dāng)多用表的指針如圖3所示時，通過表頭G的電流為_______mA；④連續(xù)調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記錄多組電阻箱阻值R和通過毫安表的電流I，作出圖像如圖4所示，則現(xiàn)在的電源電動勢E=_______V。（3）用該歐姆表測得一定值電阻的阻值為300Ω，如果操作無誤，不考慮偶然誤差的情況下，則該定值電阻的實際阻值為_______Ω?！敬鸢浮浚?）紅（2）B6.01.4（3）280【解析】【小問1詳解】電流從紅表筆流入，黑表筆流出，所以該多用電表的A表筆應(yīng)為紅表筆?！拘?詳解】[1]為使測量過程指針偏轉(zhuǎn)范圍盡量大些，電阻箱應(yīng)選用阻值較大，即回路中電阻變化范圍較大，則電流變化范圍大。故選B。[2]電流表的每一小格為0.2mA，所以通過表頭G的電流為6.0mA；[3]根據(jù)閉合電路歐姆定律可得所以結(jié)合圖像可得【小問3詳解】當(dāng)電源的電動勢為1.5V時，有當(dāng)電動勢為1.4V時，有聯(lián)立解得四、計算題：本題共3小題，其中第13小題10分，第14小題14分，第15小題18分，共42分。13.在駐波聲場作用下，水中小氣泡周圍液體的壓強會發(fā)生周期性變化，使小氣泡周期性膨脹和收縮，氣泡內(nèi)氣體可視為質(zhì)量不變的理想氣體，其膨脹和收縮過程可簡化為如圖所示的圖像，氣泡內(nèi)氣體先從壓強為、體積為、溫度為的狀態(tài)A等溫膨脹到體積為、壓強為的狀態(tài)B，然后從狀態(tài)B絕熱收縮到體積為、壓強為、溫度為的狀態(tài)C，B到C過程中外界對氣體做功為W，已知、、、W。求：（1）與；（2）B到C過程，氣泡內(nèi)氣體內(nèi)能的變化量?！敬鸢浮浚?）；；（2）【解析】（1）由題可知，根據(jù)玻意耳定律可得解得根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知解得（2）根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知其中，故氣體內(nèi)能增加14.如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌、固定在水平面上，間距為，間接阻值為的定值電阻，質(zhì)量為的金屬棒垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌和金屬棒電阻不計，整個裝置處于方向垂直導(dǎo)軌平面向下、磁感應(yīng)強度大小為的勻強磁場中?，F(xiàn)給金屬棒一個水平外力使金屬棒從靜止開始向右勻加速運動，速度達(dá)到時水平外力大小為該時刻安培力大小的2倍，運動過程中金屬棒始終垂直導(dǎo)軌且與導(dǎo)軌接觸良好。求：（1）在速度從零增加到時間內(nèi)金屬棒的加速度大小；（2）在速度從零增加到時間內(nèi)流過定值電阻的電荷量。【答案】（1）；（2）【解析】（1）金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的電動勢為電路中的電流為金屬棒受到的安培力根據(jù)牛頓第二定律得因為速度達(dá)到時水平外力大小為該時刻安培力