2024年蘭州市高三診斷考試（一診）物理試卷（含答案）

2024年蘭州市高三診斷考試（一診）物理 2024.03注意事項：1.答題前，考生務必將自己的姓名，準考證號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號框涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號框?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本題共10小題，共43分，在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項符合題目要求，每題5分，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.在東漢王充所著的《論衡·狀留篇》中提到“是故湍瀨之流，沙石轉而大石不移。何者?大石重而沙石輕也?！睆奈锢韺W的角度對文中所描述現(xiàn)象的解釋，下列說法正確的是A.水沖沙石，沙石才能運動，因為力是產(chǎn)生運動的原因B.“沙石轉而大石不移”是因為物體運動狀態(tài)改變的難易程度與質量有關C.只有在水的持續(xù)沖力作用下沙石才能一直運動，是因為運動需要力來維持D.“大石不移”是因為大石受到的阻力大于水的沖力2.在地震中，建筑物共振會放大地震的影響。設鋼混結構建筑物的固有頻率與其高度的平方成正比，比例系數(shù)為0.5。若某次地震波到達地面的頻率為12Hz，下列哪種高度的鋼混建筑物因共振所受的影響最大A.5mB.10mC.15mD.20m3.春節(jié)期間，為了裝點城市夜景，市政工作人員常在噴水池水下安裝彩燈照亮水面。如圖甲所示，水下有一點光源S，同時發(fā)出紅、綠兩種顏色的光，在水面上形成了一塊被照亮圓形區(qū)域，俯視圖如圖乙所示。下列說法正確的是A.光線從水中射入空氣，紅色光的臨界角小于綠色光的臨界角B.環(huán)狀區(qū)域為綠色光，中間小圓為紅色光C.環(huán)狀區(qū)域為紅色光，中間小圓為綠色光D.環(huán)狀區(qū)域為紅色光，中間小圓為復合光3頁/50第1頁(共6頁)4.海水因密度不同會造成“水下斷崖”現(xiàn)象，潛艇從海水高密度區(qū)域駛入低密度區(qū)域，浮力頓減，如同疾駛的汽車掉下懸崖，專業(yè)上稱之為“掉深”。中國海軍南海艦隊的636M型常規(guī)潛艇372艇是目前世界上唯一一艘遭遇到海底斷崖“掉深”后還能成功自救脫險的潛艇，創(chuàng)造了世界潛艇發(fā)展史上的奇跡。設某一潛艇正在高密度海水區(qū)域沿水平方向航行，t=0時刻潛艇“掉深”，水平方向的x-t圖象和豎直方向的v-t圖象如圖所示。重力加速度g取10m/s2，不計水的阻力，對潛艇“掉深”后的運動，下列說法正確的是A.依然能做直線運動B.10s末潛艇的速度約為21m/sC.豎直向下的最大位移為200mD.先超重后失重5.2023年諾貝爾物理學獎授予發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生阿秒光脈沖實驗方法的三位物理學家。阿秒光脈沖的產(chǎn)生可以分為三個過程：當強激光電場作用于原子時，電子會被電離，形成自由電子；電子在強激光電場中加速運動，并獲得能量；強激光電場方向改變，使電子又回到被電離的原子(離子)中，電子多余的能量以光子輻射，形成阿秒光脈沖。下列說法正確的是A.輻射的光子能量一定等于電子的電離能B.輻射的光子能量越大，對應的波長越長C.電子在強激光電場中加速獲得的動能越多，光子的能量就越高D.在強激光場作用下，若電子能回到電離前的能級，電子的總能量一定增大6.“自激發(fā)電機”具有自勵磁的特點，它無需外部勵磁電源就能自行激勵產(chǎn)生磁場。其原理如圖所示：一金屬圓盤在某一大小恒定、方向時刻沿切線方向的外力作用下，在弱的軸向磁場B中繞金屬軸OO'轉動，根據(jù)法拉第電磁感應定律，盤軸與盤邊之間將產(chǎn)生感應電動勢，圓盤下方螺旋形導線M端通過電刷與盤邊相連，N端與盤軸相連，MN中就有感應電流產(chǎn)生，最終回路中的電流會達到穩(wěn)定值，磁場也達到穩(wěn)定值。下列說法正確的是A.MN中的電流方向從N→MB.圓盤轉動的速度先增大后減小C.MN中感應電流的磁場方向與原磁場方向相同D.磁場達到穩(wěn)定狀態(tài)后，MN中不再產(chǎn)生感應電流7.堿土金屬氧化物MgO是極好的單晶基片，被廣泛應用于制作鐵電薄膜、磁學薄膜、光電薄膜和高溫超導薄膜等。如圖所示，MgO晶體結構中相鄰的四個離子處在正方形的四個頂點，O點為正方形中心，A、B、C、D為四個邊的中點，取無窮遠處電勢為零，關于這四個離子形成的電場，下列說法正確的是A.AOB連線上的場強方向不變B.O點電場強度為零，電勢為零C.A、C兩點的場強大小相同，電勢不相等D.將電子從A點移動到D點，電場力做負功8.2024年1月5日，我國“快舟一號”運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火升空，以“一箭四星”方式，將“天目一號”掩星探測星座15~18星送入預定軌道(軌道近似為圓軌道，高度在400至600公里之間)，發(fā)射任務取得圓滿成功，實現(xiàn)了2024年中國航天發(fā)射開門紅。對于這四顆入軌后的衛(wèi)星，下列說法正確的是A.軌道高度為400公里的衛(wèi)星周期比軌道高度為600公里的小B.軌道高度為400公里的衛(wèi)星加速度比軌道高度為600公里的小C.某一顆衛(wèi)星可能相對地面靜止D.衛(wèi)星圓周運動的速度一定小于7.9km/s9.如圖所示，面積為S、匝數(shù)為N、內(nèi)阻不計的矩形線圈，在磁感應強度為B的勻強磁場中，從圖示位置開始計時，繞水平軸OO'以角速度ω勻速轉動，矩形線圈通過滑環(huán)連接理想變壓器。理想變壓器原線圈上的滑動觸頭P上下移動可改變副線圈的輸出電壓，副線圈接有可變電阻R，電表均為理想交流電表。下列判斷正確的是A.矩形線圈產(chǎn)生的感應電動勢的瞬時值表達式為e=NBSωcosB.其他條件不變，增大角速度ω時，R的功率減小C.其他條件不變，R阻值增大時，電流表示數(shù)減小D.其他條件不變，P位置向上移動時，電壓表示數(shù)變小10.如圖所示，質量分別為m和2m的A、B兩滑塊用足夠長輕繩相連，將其分別置于等高的光滑水平臺面上，質量為3m的物塊C掛在輕質動滑輪下端，手托C物塊使輕繩處于拉直狀態(tài)。由靜止釋放C后(運動過程中A、B始終不會與定滑輪碰撞)A.相同時間內(nèi)，A、B運動的路程之比為1∶2B.物塊A、B的加速度之比為2∶1C.細繩的拉力為12mgD.當物塊C下落高度h時，速度為18二、非選擇題：本題共5小題，共57分11.(6分)某中學課外科技活動小組利用銅片、鋅片和蘋果制作了蘋果汁電池，他們用如圖所示的實驗電路測量這種電池的電動勢E和內(nèi)阻r。電流表的內(nèi)阻為100Ω,量程為0~300μA;電阻箱阻值的變化范圍為0~9999Ω。連接電路后，調節(jié)電阻箱R的阻值，得到的測量數(shù)據(jù)如下表所示。表格中U為路端電壓，I為電流表的示數(shù)。R/kΩ9876543I/μA92102115131152180220U/mV837826817775738682(1)請補全表格中的數(shù)據(jù)，并將這組數(shù)據(jù)描在U-I圖像上；(2)根據(jù)U-I圖像得出該蘋果汁電池的電動勢E=V,內(nèi)阻r=kΩ。(結果保留兩位有效數(shù)字)12.(9分)某同學利用如圖所示裝置做“探究加速度與力的關系”和“探究加速度與質量的關系”實驗時，把兩個實驗的數(shù)據(jù)都記錄在表1中。數(shù)據(jù)是按加速度的大小排列的，兩個實驗的數(shù)據(jù)混在一起，而且有一個加速度數(shù)據(jù)模糊不清(表1中空格)。(1)如果模糊的加速度數(shù)據(jù)是正確的，請推算出其數(shù)值并填在表1中。表1實驗記錄F/Nm/kg0.280.850.330.130.360.360.280.620.450.190.360.530.24-0.360.670.280.400.280.360.780.280.320.880.340.360.94(2)把這些數(shù)據(jù)拆分填入表2和表3中。表2探究加速度與力的關系F/N0.13a/(m·s?2)0.36表3，探究加速度與質量的關系m/kg0.85a/(m·s?2)0.33(3)本實驗中(填“需要”或“不需要”)小車的質量M遠大于小桶和沙的質量m。(4)本實驗最終得出的結論是：。13.(10分)“空氣炮”是一種有趣的小玩具，其使用方法是：先用手拉動后面的橡膠膜，如圖所示，吸入一定量的空氣后放手，橡膠膜在迅速恢復原狀的過程中壓縮空氣，從而產(chǎn)生內(nèi)外壓強差，空氣從管口沖出。已知“空氣炮”在未使用前的容積為1L，拉動橡膠膜至釋放前的容積變?yōu)?.2L,大氣壓強為1.05×10?Pa,整個過程中“空氣炮”中的溫度始終等于室溫。(1)若橡膠膜恢復原狀的過程時間極短，可視為沒有氣體沖出，試求恢復原狀瞬間“空氣炮”內(nèi)部空氣壓強；(2)經(jīng)檢測，橡膠膜恢復原狀瞬間，“空氣炮”內(nèi)部空氣壓強為1.2×10?Pa,試求此時已沖出管口的空氣質量與仍在“空氣炮”內(nèi)部的空氣質量之比。14.(15分)如圖所示，虛線MN左側有豎直向下的勻強電場，右側有垂直紙面向里的勻強磁場。某一帶正電粒子從A點以初速度v?垂直MN射入電場，A點到MN距離為d，粒子豎直向下偏移d/2后從C點進入磁場，最后從P點再次進入電場，CP距離為2d,不計粒子重力。求：(1)帶電粒子進入磁場時的速度；(2)帶電粒子在磁場中運動的時間；(3)電場強度E與磁感應強度B的比值。15.(17分)一次課外活動中，蘭蘭讓浮有乒乓球的水杯從一定高度下落，撞擊地面后發(fā)現(xiàn)乒乓球反彈的高度遠大于乒乓球起始高度。為了探究水杯里的乒乓球彈得更高的原因，可將上述過程簡化為以下過程，如圖所示：水杯和乒乓球從H=0.8m處由靜止釋放，水杯與地面碰撞過程中損失了75%的機械能，且碰撞時間極短，乒乓球與杯內(nèi)水的相互作用過程近似為彈性碰撞，作用后乒乓球立即豎直上拋，乒乓球的質量m，水和杯的總質量M，忽略空氣阻力及杯中水量的變化，重力加速度g取10m/s2,，結果均保留兩位有效數(shù)字。求：(1)水杯落地時乒乓球的速度為多少；(2)水杯與地面碰撞后的速度為多少；(3)若M>m，乒乓球反彈的高度約為多少。雙擊打開原卷掃描版：2024年蘭州市高三診斷考試物理試題參考答案與評分參考一、選擇題：1~7每題4分，8~10每題5分，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分，共43分題號12345678910答案BADBCCBADACBCD二、非選擇題：本題共5小題，共57分11.(每空2分,共6分)799,0.95(0.92~0.97均給分),1.2(1.0~1.5均給分)12.(1)0.70(1分,有效數(shù)字錯誤不得分)(2)表2探究加速度與力的關系(2分)F/N0.130.190.240.280.34a/(m·s?2)0.360.530.670.780.94表3探究加速度與質量的關系(2分)m/kg0.850.620.700.780.88a/(m·s?2)0.330.450.400.360.32(填表過程中由于粗心個別數(shù)據(jù)抄錯不扣分)(3)不需要(2分)(4)(共2分)在誤差允許范圍內(nèi)(1分)，加速度與力成正比，與質量成反比(1分)。(用a∞FM表示也得分：“質量一定時，加速度與力成正比，外力一定時，加速度與質量成反比”13.答案:1p?=1.26×10?P?…………(4分2m3m2解析：(1)“空氣炮”沒有氣體沖出。設釋放橡膠模前體積V?，壓強p?，橡膠模恢復原狀后體積V?，壓強為p?，溫度不變，根據(jù)玻意耳-馬略特定律，有p1V1解得p2=p(2)橡膠?；謴驮瓲詈螅翱諝馀凇庇胁糠謿怏w沖出，此時壓強為p?，沖出氣體的體積為V?，溫度不變，根據(jù)玻意耳-馬略特定律，有p?V?=p?(V?+V?)……………(2分)又因“空氣炮”內(nèi)外空氣密度相同，有m3m2聯(lián)立各式，可得m3m2(用其他方法作答，只要正確同樣得分)14.答案:1v=2v2t=323EB=解析：如圖所示(1)根據(jù)拋體運動關系,有tanα=2tanβ=1……(2分)粒子在C點的速度進行分解，根據(jù)速度關系，有vcosα=v?…………(2分)聯(lián)立上式，可得v=2v0(用其他方法只要正確同樣得分)(2)設粒子在磁場圓周運動的半徑為R，回旋角為θ，根據(jù)幾何關系，有PC=2d=2根據(jù)運動學關系，有t=θRv…………(2聯(lián)立上式，可得t=32πd4v0(3)粒子從A到C,根據(jù)動能定理,有qE?d2=粒子在磁場中，根據(jù)牛頓第二定律，有qvB=mv2R聯(lián)立上式，可得EB=22v15.答案:1v?=4.0m/s………(4分2v?=2.0m/s;……(4分(3)h=3.2m……(9分