甘肃省兰州市2023届高三下学期理综物理诊断性试卷含答案

 高三下学期理综物理诊断性试卷

一、单选题

1．2022年12月18日卡塔尔世界杯决赛在亿万球迷的欢呼声中落下帷幕，最终经过点球大战，阿根廷队以7∶5的成绩击败法国队夺得冠军。关于足球运动，下列说法正确的是（　　）

A．在研究香蕉球和电梯球的形成原因时，足球都可以被看成质点

B．阻力作用下足球运动速度逐渐变小，说明力是改变物体运动状态的原因

C．守门员用双手将足球以原速率扑出的过程，足球的动量、动能均保持不变

D．罚点球过程中，运动员对足球的弹力越大，足球的动量变化越大

2．2023癸卯兔年春节期间科幻电影《流浪地球2》热映，影片中我国研发的量子计算机以其超凡的运算能力在未来大显身手。二十世纪初，德国物理学家玻尔将普朗克所提出的量子理论运用于对氢原子模型的重构，用以解释爱因斯坦发现的光电效应现象，对量子力学的发展起到了重大推动作用。如图所示为玻尔模型中氢原子能级示意图，一大群处于能级激发态的氢原子向较低能级跃迁时会发出频率不同的光，这些光照射在逸出功为的锌板上。下列说法正确的是（　　）

A．这群氢原子的发射光谱是连续光谱

B．这群氢原子最多能发出3种不同频率的光

C．氢原子从能级跃迁到能级所发出的光波长最长

D．锌板会发生光电效应现象，且表面逸出光电子的最大初动能为

3．甲、乙两车沿平直公路同向行驶，时两车并排，甲车前匀速之后匀减速，乙车匀减速直至停止，图像如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．两车位移之比

B．两车减速过程中的加速度之比

C．时两车间的距离最大，最大距离为

D．时两车间距离最大，最大距离为

4．如图所示，直角三角形区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，，。某种带电粒子（重力不计）以不同速率从边上D点垂直边射入磁场，速率为时粒子垂直边射出磁场，速率为时粒子从边射出磁场，且运动轨迹恰好与边相切，粒子在磁场中运动轨迹半径为、，运动时间为、。下列说法正确的是（　　）

A．粒子带正电 B． C． D．

二、多选题

5．2022年11月30日，神舟十五号载人飞船与空间站完成对接，“胜利会师”的两个航天员乘组一起在中国人自己的“太空家园”留下了足以载入史册的太空合影。神舟十五号载人飞船的成功发射标志着空间站关键技术验证和建造阶段规划的12次发射任务全部圆满完成。中国空间站绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面高度约为。下列说法正确的是（　　）

A．空间站的线速度大于同步卫星的线速度

B．完成对接后中国空间站的质量增大，但运行速度大小不变

C．空间站的运行周期大于地球自转周期

D．神舟十五号载人飞船的发射速度小于

6．质量均为m的两个小球初始时处于同一竖直平面内，水平高度相同。甲球由半径为R、距地面高的四分之一光滑圆弧顶端A处静止滑下，O为圆弧的圆心。乙球从距O点处的B点做自由落体运动，如图所示。忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A．同时释放两球，任一时刻两球的动能相等

B．两球经过相同高度时动能相等

C．两球经过相同高度时重力的功率相等

D．控制乙球释放的时刻，两球有可能在空中相碰

7．近年来网上购物的飞速增长催生了物流行业的快速发展。物流公司常用水平传送带装卸包裹，如图所示。接通电源后，传送带以的加速度沿顺时针方向开始运转。当速度达到后开始匀速运转。在传送带刚启动时，工作人员将质量为的包裹从传送带左端无初速释放，经过包裹运动到传送带的右端。已知包裹与传送带之间的动摩擦因数为0.2，重力加速度。下列说法正确的是（　　）

A．水平传送带左、右两端的距离为

B．包裹所受摩擦力的冲量为

C．传送带对包裹的作用力做功为

D．整个过程中产生的热量为

8．如图所示，足够长的两平行光滑金属导轨间的距离L，导轨所在平面与水平面夹角为。空间存在磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面的匀强磁场。垂直导轨放置的一质量m的金属棒由一劲度系数为k的轻弹簧连在导轨上端，金属棒由静止释放时弹簧处于原长，下行x时导体棒速度最大。已知金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，金属棒电阻为R，导轨电阻不计，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　）

A．向下运动时通过金属棒的电流方向从a到b

B．金属棒运动过程中的最大速度为

C．金属棒速度最大时弹簧的弹性势能为

D．从释放金属棒到最后稳定过程中，回路中产生的焦耳热为

三、实验题

9．某兴趣小组设计了一个测量滑块与木板之间动摩擦因数的实验，他们先将左端带有挡板的木板固定在水平面上，处于锁定状态的压缩轻弹簧（弹簧长度较短）左端固定在挡板上，右端与待测滑块接触但不拴接，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，如图甲所示。现使弹簧解除锁定，滑块离开弹簧后，先后通过光电门1、2计时器显示的挡光时间分别为、，用游标卡尺测量小滑块的宽度d，示数如图乙所示。

（1）读出滑块的宽度　     　；

（2）若，则滑块通过光电门2的速度为　     　；（结果保留两位有效数字）

（3）若测量出两个光电门之间的距离为L（L远大于d），当地的重力加速为g，则滑块与木板之间动摩擦因数的表达式为　                 　（用字母表示）。

10．某实验探究小组想精确测量一个定值电阻的阻值，设计了如下的实验方案：

（1）该小组先用多用电表欧姆挡对待测电阻进行粗测，用“”挡进行测量时，指针位置如图所示，则该电阻的初步测量值为　     　。

（2）在（1）的基础上，用电压表和电流表更加精确的测量这个电阻的阻值，实验器材如下：

A．两节干电池（每节电动势为）

B．电压表V（量程为，内阻为）

C．电流表A（量程为）

D．滑动变阻器

E．滑动变阻器

F．待测电阻

G．单刀单掷开关一个，导线若干

①该小组想把电压表的量程扩大为3V，那么还需要一个定值电阻　     　；

②在实验中，为便于测量，最合适的滑动变阻器选用　     　（填“”或“”）；

③为了完成实验，请在下面方框中补全实验电路图　     　。

四、解答题

11．微波器件的核心之一是反射式速调管，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理可简化为静电场模型。已知静电场的方向平行于x轴，其电势随x的分布如图所示。一质量为、电荷量为的带负电粒子从点由静止释放，仅在电场力作用下沿x轴做往复运动，求：

（1）在区域内电场强度的大小和方向；

（2）该粒子运动过程中经过何处速度最大，最大速度是多少；

（3）该粒子运动的周期是多少。

12．如图所示，质量为的滑块C的右半部分是光滑的四分之一圆弧轨道，轨道半径为，圆弧轨道的最低点与水平面相切，质量为（n为正整数）的物块B左侧固定一水平轻弹簧，滑块C和物块B都静止在光滑水平面上。质量为的小物块A（可视为质点）从圆弧轨道的最高点由静止释放，离开滑块C后继续向右运动与弹簧发生相互作用。重力加速度为。求：

（1）小物块A离开滑块C时的速度大小；

（2）当时弹簧的最大弹性势能；

（3）n至少为多少时，小物块A能追上滑块C，此种情况下小物块A运动至最高点时C的速度是多大。

五、多选题

13．下列说法正确的是（　　）

A．只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数

B．悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动越明显

C．在使两个分子间的距离由很远（）减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大，分子势能不断增大

D．温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，但并非所有分子的速率都增大

E．自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性

六、解答题

14．如图所示，有一圆柱形汽缸，内壁光滑，上部有一固定挡板，汽缸内壁的高度是，一个很薄且质量不计的活塞封闭一定质量的理想气体，开始时活塞处在离底部L高处，外界大气压为，温度为，现对气体加热，求：当加热到时，气体的压强是多少（结果保留三位有效数字）。

七、填空题

15．水袖舞是我国古典舞中的一种，舞者的手有规律的振动传导至袖子上，给人一种“行云流水”的感觉，这一过程可抽象成机械振动的传播。某次水袖舞活动可等效为在平面内沿x轴正向传播的简谐横波，波速为，频率为，振幅为，则该简谐波的波长为　     　m。P、Q为袖子上的两点，某时刻P点经过平衡位置向上振动，则从此刻算起，P点右侧相距的Q点也由平衡位置向上振动需要的最短时间为　     　s。这一过程中P点振动经过的路程为　     　。

八、解答题

16．截面为梯形的容器贮满水，靠墙放置在房间内水平桌面上，如图所示。早晨的阳光穿过窗户照射到水面，某时刻观察到阳光恰好照亮容器的整个底部。已知容器梯面倾角的正弦值为，水的折射率为，求：

（1）此时光线与水面的夹角；

（2）到了中午，若阳光仍能照到水面，则照亮容器底部的范围如何变化，简要说明原因。

1．B

2．D

3．C

4．C

5．A,B

6．B,D

7．A,B,C

8．B,D

9．（1）0.545

（2）0.11

（3）

10．（1）5.0

（2）400；；

11．（1）解：由 图像的物理意义可知，在x轴正、负半轴分布着方向相反的匀强电场，在 区域内电场强度大小 ，

方向沿x轴负方向

在 范围电场强度大小 ，

方向沿x轴正方向

（2）解：粒子经过 处时速度最大，由动能定理可得

代入数值可得

（3）解：设粒子从 处运动至 处用时 ，从 处运动至 处用时 ，则有 ，

运动周期

代入数据可得

12．（1）解：A、C组成的系统，小物块A离开滑块C时二者速度分别为 ，规定向右为正方向，由机械能守恒定律有

由水平方向动量守恒定律得

由联立解得

（2）解：A、B及弹簧组成的系统，共速时弹性势能最大，设共速时的速度为v，由动量守恒定律得

由能量守恒定律得

由联立解得

（3）解：若A要追上C则有

解得

故n的最小值为5，此种情况下

A、C组成的系统水平方向动量守恒，二者共速度时A滑至C最高处，此时速度为 ，则由水平方向动量守恒有

解得

故物块A滑至C的最高点时C的速度大小为 。

13．A,D,E

14．解：设活塞恰好上升到气缸顶部时（此时与气缸顶部无相互作用力），缸内气体的热力学温度为 ，缸内初始的热力学温度为 ，外界大气压为 ，气缸横截面积为 ，则刚开始发生等压变化，由盖吕萨克定律可得

解得

而最终的热力学温度为 ，则之后又发生了等容变化，设最终气体的压强为 ，由查理定律可得

解得

15．0.5；0.25；10

16．（1）解：当光恰好照射到整个容器的底部时，由几何知识可知光线的入射角为 ，折射角为 ，根据折射定律有

代入数据解得

（2）解：到了中午，太阳升高，光线的入射角变小，折射角也随之变小，光仍会照亮整个底部，照亮的范围不变。