2025-2026学年甘肃省兰州市高三下第一次测试物理试题（含答案解析）

这是一份2025-2026学年甘肃省兰州市高三下第一次测试物理试题（含答案解析），共11页。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、如图，固定的粗糙斜面体上，一质量为的物块与一轻弹簧的一端连接，弹簧与斜面平行，物块静止，弹簧处于原长状态，自由端位于点。现用力拉弹簧，拉力逐渐增加，使物块沿斜面向上滑动，当自由端向上移动时。则（ ）
A．物块重力势能增加量一定为
B．弹簧弹力与摩擦力对物块做功的代数和等于木块动能的增加量
C．弹簧弹力、物块重力及摩擦力对物块做功的代数和等于物块机械能的增加量
D．拉力与摩擦力做功的代数和等于弹簧和物块的机械能增加量
2、如图所示，圆心在O点、半径为R的光滑圆弧轨道ABC竖直固定在水平桌面上，OC与OA的夹角为60°，轨道最低点A与桌面相切．一足够长的轻绳两端分别系着质量为m1和m2的两小球（均可视为质点），挂在圆弧轨道光滑边缘C的两边，开始时m1位于C点，然后从静止释放，若m1恰好能沿圆弧下滑到A点．则（ ）
A．两球速度大小始终相等
B．重力对m1做功的功率不断增加
C．m1=2m2
D．m1=3m2
3、如图，两根平行通电长直导线固定，左边导线中通有垂直纸面向外、大小为I1的恒定电流，两导线连线（水平）的中点处，一可自由转动的小磁针静止时N极方向平行于纸面向下。忽略地磁场的影响。关于右边导线中的电流I2，下列判断正确的是（ ）
A．I2I1，方向垂直纸面向外
C．I2I1，方向垂直纸面向里
4、关于星系，下述正确的是
A．星系是由宇宙中的恒星、气体和尘埃组成的
B．银河系是一种不规则星系
C．银河系中恒星只有少量的几颗
D．太阳处于河外星系中
5、若宇航员在月球表面附近自高h处以初速度v0水平抛出一个小球，测出小球从抛出到落地的位移为L。已知月球半径为R，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（ ）
A．月球表面的重力加速度
B．月球的质量
C．月球的第一宇宙速度
D．月球的平均密度
6、2017年11月24日，国家航天局探月与航天工程中心副主任裴照宇表示，嫦娥五号任务将是我国首次月球表面采样返回任务，这次任务的完成将标志着我国探月工程“三步走”顺利收官。若已知万有引力常量G，那么在下列给出的各种情景中，能根据测量的数据求出月球密度的是( )
A．在月球表面使一个小球做自由落体运动，测出落下的高度H和时间t
B．嫦娥五号贴近月球表面做匀速圆周运动，测出运行周期T
C．嫦娥五号在高空绕月球做匀速圆周运动，测出距月球表面的高度H和运行周期T
D．观察月球绕地球的匀速圆周运动，测出月球的直径D和运行周期T
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图，两根平行金属导轨所在的平面与水平面的夹角为30°，导轨间距为0.5 m。导体棒 a、b垂直导轨放置，用一不可伸长的细线绕过光滑的滑轮将b棒与物体c相连，滑轮与b棒之间的细线平行于导轨。整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为0.2 T。物体c的质量为0. 06 kg，a、b棒的质量均为0.1kg，电阻均为0.1Ω，与导轨间的动摩擦因数均为。将a、b棒和物体c同时由静止释放，运动过程中物体c不触及滑轮，a、b棒始终与两导轨接触良好。导轨电阻不计且足够长，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2.则（ ）
A．b棒刚要开始运动时，a棒的加速度大小为3.5 m/s2
B．b棒刚要开始运动时，a棒的速度大小为5.0 m/s
C．足够长时间后a棒的加速度大小为
D．足够长时间后a棒的速度大小为7.0 m/s
8、如图所示，相距、长为的两平行金属板正对放置，其间有正交的匀强电场（竖直向上）和匀强磁场（垂直纸面向外），一带正电的离子以初速度从两金属板中间（到极板的距离为）沿垂直于电场和磁场的方向射入，恰好在极板间沿直线运动，已知匀强磁场的磁感应强度大小为，离子的质量为，所带电荷量为，不计离子重力，则下列说法正确的是（ ）
A．两极板的电势差为
B．若撤去磁场，离子将打到极板上，且到极板左端的距离为
C．若撤去电场，离子将打到极板上，且到极板左端的距离为
D．若撤去电场，离子恰好从极板右端离开
9、如图所示，匀强磁场垂直铜环所在的平面向里，磁感应强度大小为B．导体棒A的一端固定在铜环的圆心O处，可绕O匀速转动，与半径分别为r1、r2的铜环有良好接触。通过电刷把大小铜环与两竖直平行正对金属板P、Q连接成电路。R1、R2是定值电阻，R1=R0，R2=2R0，质量为m、电荷量为Q的带正电小球通过绝缘细线挂在P、Q两板间，细线能承受的最大拉力为2mg，已知导体棒与铜环电阻不计，P、Q两板间距为d，重力加速度大小为g。现闭合开关，则（ ）
A．当小球向右偏时，导体棒A沿逆时针方向转动
B．当细线与竖直方向夹角为45°时，平行板电容器两端电压为
C．当细线与竖直方向夹角为45°时，电路消耗的电功率为
D．当细线恰好断裂时（此时小球的加速度为零），导体棒A转动的角速度为
10、如图甲为研究光电效应实验的部分装置示意图。实验中用频率为的光照射某种金属，其光电流随光电管外电源电压变化的图像如图乙。已知普朗克常量为，电子带的电荷量为。下列说法中正确的是（ ）
A．测量电压时，光电管的极应连接外电源的负极
B．光电子的最大初动能为
C．该金属的逸出功为
D．当电压大于时，增加光照强度则光电流增大
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）小明同学用如图所示装置验证机械能守恒定律，轻绳两端跨过转轴光滑的轻滑轮系着质量均为M的重物A和B，将质量为m的小砝码C挂在在物体B上，B下方距离为h处固定一个光电门，物块B装有一宽度很小的挡光片，测得挡光片宽度为d，将系统静止释放，当挡光片通过光电门（固定光电门的装置未画出）时，可通过计算机系统记录挡光时间△t。改变高度差h，重复实验，采集多组h和△t的数据。
(1)若某次记录的挡光时间为△t1，则挡光片到达光电门处时B的速度大小为__。
(2)小明设想，为了确定△t与h的关系，可以分别对△t与h取对数，并以lg△t为纵轴，以lgh为横轴建立坐标系，得到的lg△t﹣lgh图线为一直线，该直线的斜率为__。
(3)若lg△t﹣lgh图线与纵轴交点坐标为c，若机械能守恒，可以得到该地重力加速度g=__。
12．（12分）某同学用气垫导轨做验证动能定理实验装置如图甲所示，重力加速度为g，按要求完成下列问题。
(1)实验前先用游标卡尺测出遮光条的宽度测量示数如图乙所示，则遮光条的宽度d=___________mm。
(2)实验中需要的操作是___________。
A．调节螺钉，使气垫导轨水平
B．调节定滑轮，使连接滑块的细线与气垫导轨平行
C．滑块与遮光条的总质量M一定要远大于钩码的质量m
D．使滑块释放的位置离光电门适当远一些
(3)按图示安装并调节好装置，开通气源，将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为△t，则物块通过光电门时的速度为v=___________(用测得的物理量字母表示)
(4)若保持钩码质量不变，改变滑块开始释放的位置，测出每次释放的位置到光电门的距离x及每次实验时遮光条通过光电门的时间△t，通过描点作出线性图象来反映合力的功与动能改变量的关系，则所作图象关系是___________时才能符合实验要求。
A．x－△t B．x－(△t)2 C．x－(△t)－1 D．x－(△t)－2
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，光滑水平面上静止放置质量M=2kg的足够长木板C；离板右端x=0.72m处静止放置质量mA=1kg的小物块A，A与C间的动摩擦因数μ=0.4；在木板右端静止放置质量mB=1kg的小物块B，B与C间的摩擦忽略不计，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A、B均可视为质点，g取10m/s2，现在木板上加一水平向右的力F，到A与B发生弹性碰撞时撤去力F。问：
(1)A与B碰撞之前，B的加速度大小？
(2)在A与B碰撞之前，若维持A与C相对静止，则F最大为多大？
(3)若F=3N，则长木板C最终的对地速度是多大？
14．（16分）在光滑的水平面上，有一质量为M＝4kg的光滑凹槽和一块质量为m=2kg的木板BD，木板左端固定一质量不计的挡板，挡板上拴有一根轻质弹簧，右端B点放一个质量m0＝2kg的小滑块a，凹槽底端和木板高度相同并粘在一起，木板总长度，凹槽半径为R=1m，C为BD中点，BC段粗糙，动摩擦因数为µ，CD段光滑。在凹槽右端A处将一个质量m0＝2kg的小滑块b由静止释放，小滑块b与a发生完全非弹性碰撞，碰撞时间极短，在与b发生碰撞之前滑块a锁定在木板BD上，碰后ab相对于木板向左滑动，发生碰撞时凹槽和木板粘性立刻消失并将a解除锁定，最后ab恰好能够停在木板右端B点，滑块a、b均可视为质点（g取10m/s2）。
(1)求小物块b碰撞前的瞬时速度大小v1；
(2)求小滑块与平板车的粗糙面之间的动摩擦因数；
(3)求弹簧的最大弹性势能EP。
15．（12分）一粗细均匀的U形管，左侧封闭，右侧开口，同时左侧用水银柱封闭--定质量的气体，开始时左右两侧的水银柱等高，现将左管密闭气体的温度缓慢降低到280K，稳定时两管水银面有一定的高度差，如图所示，图中L1=19 cm，∆h=6 cm。已知大气压强为P0= 76 cmHg。
（i）求左管密闭的气体在原温度基础上降低了多少摄氏度？
（ii）现要两管水银面恢复到等高，求需要向右管注入水银柱的长度。
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、D
【解析】
A．自由端向上移动L时，物块发生的位移要小于L，所以物块重力势能增加量一定小于mgLsinθ，故A错误；
B．物块受重力、弹簧的拉力、斜面的支持力和摩擦力，支持力不做功，根据动能定理知：重力、弹簧的拉力、斜面的摩擦力对物块做功的代数和等于物块动能的增加量，故B错误；
C．物块的重力做功不改变物块的机械能，根据机械能守恒定律得：弹簧弹力、摩擦力对物块做功的代数和等于物块机械能的增加量，故C错误；
D．对弹簧和物块组成的系统，根据机械能守恒定律得：拉力F与摩擦力做功的代数和等于弹簧和物块的机械能增加量，故D正确。
故选D。
2、C
【解析】
A. m1由C点下滑到A点过程中，两球沿绳子方向的速度大小相等；m1由C点滑下去一段后，绳子与圆的切线不重合，而是类似于圆的一根弦线存在，m2一直沿竖直方向上升，所以两球速度大小不相等，故A项错误；
B.重力对m1做功的功率
指的是竖直分速度，m1从C点静止释放，所以C点处m1的竖直分速度为零；m1恰好能沿圆弧下滑到A点，A点处m1的竖直分速度也为零；从C点到A点过程中，m1的竖直分速度不为零；所以整个过程中m1的竖直分速度从无到有再从有到无，也就是一个先变大后变小的过程，所以重力对m1做功的功率先增大后变小；故B项错误；
CD. m1 从C点静止释放，恰好能沿圆弧下滑到A点，则据几何关系和机械能守恒得：
解得：
m1=2m2
故C项正确，D项错误。
3、B
【解析】
小磁针静止时N极方向平行于纸面向下，说明该处的磁场方向向下，因I1在该处形成的磁场方向向上，则I2在该处形成的磁场方向向下，且大于I1在该处形成的磁场，由安培定则可知I2方向垂直纸面向外且I2>I1。
故选B。
4、A
【解析】
A．星系是由宇宙中的恒星、气体和尘埃组成的系统，A正确；
B．在误差范围内可以认为银河系是旋涡状星系，不属于不规则星系，B错误；
C．银河系中恒星很多，C错误；
D．太阳处在银河系中，不在河外星系，D错误。
故选A。
5、C
【解析】
A．由小球平抛，依题意有
则
故A错误；
B．由
则
故B错误；
C．第一宇宙速度
故C正确；
D．根据
则月球平均密度
故D错误。
故选C。
6、B
【解析】
设月球的质量为M，半径为r，则月球的密度
A．在月球表面使一个小球做自由落体运动，测出下落的高度H和时间t，根据，可知算出月球的重力加速度，根据，可以算得月球的质量，但不知道月球的半径，故无法算出密度，故A错误；
B．根据得，所以，已知T就可算出密度，故B正确；
C、根据得，但不知道月球的半径，故无法算出密度，故C错误；
D、观察月球绕地球的圆周运动，只能算出地球的质量，无法算出月球质量，也就无法算出月球密度，故D错误；
故选B。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、BC
【解析】
A．b棒所受的最大静摩擦力
而
则b棒刚要开始运动时，所受的安培力方向向下，大小为
此时a棒受到向上的安培力大小仍为F安=0.25N，则 a棒的加速度大小为
选项A错误；
B．b棒刚要开始运动时，对a棒
F安=BIL
E=BLv
联立解得
v=5m/s
选项B正确；
CD．足够长时间后，两棒的速度差恒定，设为∆v，此时两棒受的安培力均为
此时对a棒
b棒
其中
解得

此时导体棒a的速度不是恒定值，不等于7.0m/s，选项C正确，D错误；
故选BC。
8、BC
【解析】
A．因为离子恰好在极板间沿直线运动，所以离子在极板间受到的电场力与受到的洛伦兹力大小相等，则：
，
解得：
，
故A错误；
B．若撤去磁场，离子在电场中做类平抛运动，则:
，
y=，
解得:
，
故B正确；
CD．若撤去电场，离子在磁场中做圆周运动，则半径为，可得:
，
由几何关系知：
，
可得：
；
故C正确，D错误。
故选BC。
9、AD
【解析】
A．当小球向右偏时，P板带正电，通过R2的电流向上，则由右手定则可知，导体棒A沿逆时针方向转动，选项A正确；
BC．当细线与竖直方向夹角为45°时，则

解得平行板电容器两端电压为
此时电路中的电流
电路消耗的电功率为
选项BC错误；
D．当细线恰好断裂时，此时
电动势

解得导体棒A转动的角速度为
选项D正确。
故选AD。
10、BD
【解析】
A．电压为反向遏止电压，此时光电管的极应连接外电源的正极，A错误；
B．光电子克服电场力做功，根据能量守恒定律，光电子的最大初动能
B正确；
C．光电效应方程为
结合B选项解得金属的逸出功为
C错误；
D．电压对应正向饱和电流，已收集了相应光照强度下的所有的光电子。若增大光照强度，光子数量增加，光电子数量增加，则电路中的光电流增大，D正确。
故选BD。
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、
【解析】
(1)[1]根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，挡光片到达光电门处的速度大小为：
(2)[2]系统重力势能的减小量等于系统动能的增加量，有：
即：
整理可得：
若图线为一直线，则该图线的斜率为
(3)[3]根据得：
则有：
所以有：
可知纵轴截为：
解得：
12、5.45 ABD D
【解析】
(1)游标卡尺的主尺读数为5mm，游标读数为，所以最终读数为5.45mm；
(2)A项：调节螺钉，使气垫导轨水平，故A正确；
B项：为了使绳的拉力等于滑块的合外力，调节定滑轮，使连接滑块的细线与气垫导轨平行，故B正确；
C项：对系统来说，无需滑块与遮光条的总质量M远大于钩码的质量m，故C错误；
D项：使滑块释放的位置离光电门适当远一些，可以减小测量滑块运动位移的误关，故D正确。
故选：ABD。
(3)滑块通过光电门的速度为：；
(4)由公式，解得： ，故选D。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1)；(2)12N；(3)0.8m/s
【解析】
(1)在与碰之前B静止不动，所受合外力为零，所以加速度为零。
(2)若A、C相对静止，临界加速度大小
则C受到的推力最大为
(3)A、C一起运动的加速度
A、B碰撞前瞬间A、C的共同速度为
A、B发生弹性碰撞，选取水平向右为正，由动量守恒和能量守恒定律可得
速度交换解得
碰后A、C组成系统，根据动量守恒可得
解得长木板C最终的对地速度
14、 (1)4m/s，(2)，(3)。
【解析】
(1)滑块b下滑过程中系统水平方向动量守恒
又能量守恒：
得：
；
(2)从开始到ab碰撞粘在一起系统水平方向动量守恒：
得：
从开始到ab与板共速系统动量守恒：
得：
对ab和板组成的系统，由能量守恒
得：；
(3)共速时弹性势能最大，根据能量守恒定律：
。
15、（ⅰ）72℃；（ⅱ）9cm
【解析】
(ⅰ)设开始时气体温度为，管的截面积为，则有cmHg，
末态，，
根据理想气体状态方程有
即
解得
两状态的温度差为
所以左管密闭的气体在原温度基础上降低了72℃
(ⅱ)设向右管注入水银后，左管内水银面上升，管内气体长度为
由玻意耳定律有
即
解得
故需要向右管注入水银柱的长度为9cm。