甘肅省武威市四校聯(lián)考2023-2024學年高三年級上冊開學考試物理試題（解析版）

甘肅省2024屆新高考備考模擬考試

物理試卷

考生注意：

1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時間75分鐘。

2.答題前，考生務必用直徑0.5毫米黑色，墨水簽字筆將密封線內(nèi)項目填寫清楚。

3.考生作答時，請將K答案』答在答題卡上。選擇題每小題選出K答案H后，用2B鉛

筆把答題卡上對應題目的K答案】標號涂黑；非選擇題請用直徑0.5毫米，黑色。墨水簽

字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的工答案1無效，在試題卷、

草稿紙上作答無效。

4.本卷命題范圍：高考范圍。

一、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選項中，只有一

項是符合題目要求的。

1.一定質(zhì)量的氣體因外力對其做功體積減小，同時放出熱量，則此過程的末態(tài)與初態(tài)相比

()

A.氣體內(nèi)能可能增加B.氣體內(nèi)能一定減小

C.氣體內(nèi)能一定不變D.氣體內(nèi)能增加還是減小取決于氣體種類

K答案UA

K解析』根據(jù)熱力學第一定律AU=W+Q

若外力做對其的功W大于其放出的熱量。，則氣體內(nèi)能就增加。

故選Ao

2.關于近代物理知識，下列說法中正確的是()

A.光電效應現(xiàn)象說明了光具有粒子性

B.鈾核裂變一種核反應方程為呈u-堞Ba+MKr+Z'n

C.動能相等的質(zhì)子和電子，它們的德布羅意波長也相等

D.結合能越大，原子核中核子結合得越牢固，原子核越穩(wěn)定

K答案』A

K解析』A.光電效應現(xiàn)象說明了光具有粒子性，選項A正確；

B.鈾核需要俘獲一個慢中子才能發(fā)生裂變，裂變的一種核反應方程為

^U+ln^Ba+8：Kr+3ln

選項B錯誤；

C.動能相等的質(zhì)子和電子，它們的動量為

P=J2嗚

德布羅意波長為

一

P

質(zhì)子和電子的質(zhì)量不同，所以德布羅意波長也不相等，選項C錯誤；

D.比結合能是原子核的結合能與該原子核所含有的核子數(shù)之比，所以比結核能越大，原子

核中核子結合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，選項D錯誤。

故選Ao

3.如圖所示，質(zhì)量為根的小球用細繩懸掛在天花板上，用拉力b作用在小球上，靜止時細

繩與豎直方向的夾角6=30°、細繩能承受的最大拉力等于#"吆，重力加速度為g,保持

小球的位置始終不變則拉力F與細繩的夾角a應滿足的條件為（）

A.0°<?<60°B,0°<a<90°C.30°<a<60°D,30°<a<90°

R答案』D

K解析》重力豎直向下，繩子的張力沿繩收縮的方向，由題圖可知，小球要保證位置不變

應滿足

a230。

當尸的方向與細繩垂直時，即a=90°時，細繩的拉力達到最大值日mg,因此

30°<?<90°,D正確。

故選D。

4.如圖所示，一負點電荷固定于。點，虛線為其等勢面，帶電粒子A、B僅在電場力作用

下的運動路徑分別如圖中實線所示，“、b、c、乩e為粒子軌跡與虛線的五個交點。下列判

A.A帶負電，B帶正電

B.4在4處的動能大于在b處的動能

C.2由c處到d處電場力做正功

D.8在e處的電勢能小于在c處的電勢能

K答案》B

K解析》A.因為。處的是負點電荷，故由運動軌跡可判斷，A帶正電，B帶負電，故A

錯誤；

B.正電荷A在處的電勢能大于。處，故A在。處的動能更大，故B正確；

C.負電荷由c到4的過程中，電場力做負功，故C錯誤；

D.因為c和e在同一個等勢面，故B在e和c處的電勢能相等，故D錯誤。

故選Bo

5.如圖所示，為某小型發(fā)電站輸電示意圖。發(fā)電站的輸出功率為［=200kW,經(jīng)升壓

變壓器升壓后，輸出電壓為IxlO'V，發(fā)電站到用戶的輸電線總電阻為r=l()C，經(jīng)過降壓

變壓器給一居民小區(qū)供電。已知變壓器均為理想變壓器，下列說法正確的是()

降

-升

壓

壓

發(fā)輸電線

變

變

電用

壓

壓

站戶

器

-器

A.輸電線路中的電流為100A

B.用戶獲得的功率為4kW

C.若發(fā)電站的輸出電壓減半，線路損耗的電功率變?yōu)樵瓉淼?倍

D.若用戶所需電壓為220V,則降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為480:11

K答案》C

K解析HA.輸電線路中的電流為

故A錯誤;

B.輸電線損失功率為%=/力=4kW

用戶獲得的功率為PA=Pi=P2-P^=196kW

故B錯誤;

可見鳥、，不變，若發(fā)電站輸出電壓減半，則升壓變壓器的輸出電壓減半，線路損耗的電功

率變?yōu)樵瓉淼?倍，故C正確；

,舄9800人

D.降壓變壓器副線圈的電流為/=77=-人

4I1

降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為

殳."理

%A八11

故D錯誤。故選C。

6.如圖所示，一個帶有擋板的光滑斜面固定在地面上，斜面傾角為仇輕彈簧的上端固定于

擋板，下端連接滑塊P，開始處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)用一平行于斜面向下的力F作用在P上，

使滑塊向下勻加速（a<gsin0）運動一段距離。以x表示尸離開初位置的位移，「表示「運動

的時間，E表示P的機械能（設初始時刻機械能為零），重力加速度為g,則下列圖像可能

正確的是（）

F

F,P

K解析WAB.設物塊P的質(zhì)量為，*系統(tǒng)靜止時彈簧相對原長的伸長量為xo,彈簧的勁度

系數(shù)為k，則有

kxa=mgsinO

由牛頓第二定律有F+mgsin0-k(x+xo)=ma

兩式聯(lián)立可得

F=kx+ma=—kat2+ma

2

A錯誤，B正確;

CD.由題可知

F-k(x+XQ)-ma-rngsin0<0

初位置物塊P的機械能為0,則物塊P機械能的變化量

E-O=W=—“Kgsin。-a)x

E=-m(gsin0-a")x=-—m[gsin0-ay)at2

CD錯誤。故選B。

二、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選項中，有多項

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。

7.如圖所示，一光滑斜面固定在水平面上，現(xiàn)讓A、B兩個小球同時運動，小球A從斜面

頂端沿水平方向拋出，小球恰好落在斜面底端P。小球B沿斜面頂端由靜止釋放，小球沿

斜面下滑。空氣阻力不計，關于兩小球運動情況，下列說法正確的是()

A.小球A先到達斜面底端尸

B.兩個小球同時到達斜面底端P

C.兩個小球到達P點的速度相同

D.小球B到達尸點的速度小于小球A到達P點的速度

K答案?AD

K解析力AB.設斜面的傾角為。，斜面長度為L，小球A做平拋運動，加速度為g,小

球B加速度為

a=gsin0

小球A做平拋運動有

Lsin9=；g/

所以小球A運動的時間

小球B沿斜面做勻加速直線運動的時間為

所以A經(jīng)過的時間更短，故A正確，B錯誤；

CD.由于兩球初末位置相同，由動能定理有mgLsine=0一%

兩小球運動的過程中，都只有重力做功，但是小球A有初速度，所以小球B到達P點的速

度小于小球A,故C錯誤，D正確。故選AD。

8.兩列振幅和傳播速度大小相同的簡諧橫波某時刻在如圖所示的區(qū)域相遇，實線波沿x軸

正向傳播，虛線波沿x軸負向傳播。已知實線波頻率為1Hz，則（）

A.實線波的傳播速度大小為4xl0-2m/s

B.虛線波的頻率為1Hz

C.此時刻兩列波在x=6cm處的質(zhì)點振動方向均沿.丫軸負方向

D.兩列波在圖示時刻區(qū)域不會發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象

K答案力AD

K解析】A.由圖可知，實線波的波長為4cm,則實線波的傳播速度大小為

2

v--=2/=4xl0-2m/s

故A正確；

B.由圖可知，虛線波的波長為6cm,則虛線波的頻率為

1_v_4乂10-2_2

/—————--------———Hz

V元6x10-23

故B錯誤；

C.根據(jù)兩列波的傳播方向結合波形平移法可知，此時刻兩列波在x=6cm處的質(zhì)點振動方

向均沿y軸正方向，故c錯誤；

D.由于兩列波的頻率不相同，則兩列波在圖示時刻區(qū)域不會發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，故D正

確。

故選AD。

9.2022年10月9日7時43分，"夸父一號”衛(wèi)星順利進入太空，最終進入繞地球運行的太

陽同步晨昏軌道。已知晨昏軌道距地面高度約為720km,地球的半徑為6370km,地球表

面重力加速度為9.8m/s2,萬有引力常量為6.67x10-"N-n?/kg?,將“夸父一號”的運動

看作勻速圓周運動，忽略地球自轉(zhuǎn)。根據(jù)以上條件，可以估測出下列哪些物理量（）

A.“夸父一號”衛(wèi)星的運行周期B.“夸父一號”衛(wèi)星的質(zhì)量

C.地球的平均密度D.地球的公轉(zhuǎn)周期

K答案HAC

K解析HA.根據(jù)萬有引力提供向心力有

---------T=——(/?+/2)

(R+h)2T2''

又

GMm

兩式聯(lián)立可求出“夸父一號”衛(wèi)星的運行周期，故A正確;

B.“夸父一號”衛(wèi)星的質(zhì)量無法估測，故B錯誤;

C.根據(jù)

GMm

m

——R2—-g

可求出地球質(zhì)量，地球半徑已知，故可估測地球的平均密度，故C正確;

D.根據(jù)上述條件無法估測地球的公轉(zhuǎn)周期，故D錯誤。

故選AC。

10.如圖所示，兩平行傾斜導軌與水平導軌平滑連接，傾斜導軌光滑、水平導軌粗糙，導軌

電阻不計。質(zhì)量為機=2kg的金屬棒b靜止在離傾斜導軌底端足夠遠的水平導軌上，棒與導

軌垂直，水平導軌處在方向豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度B=1T。質(zhì)量為"=2kg的

金屬棒a與距水平導軌高為a=o.2m處由靜止釋放。已知兩金屬棒的電阻均為R=1C,兩

導體棒與水平導軌的動摩擦因數(shù)均為，=0］，導軌寬度為L=lm，重力加速度為

g=10m/s2,則下列說法正確的是（）

A.金屬棒a沿斜導軌下滑過程機械能守恒

B.金屬棒a下滑過程，因回路面積變小，故磁通量變小

C.金屬棒a進入水平導軌后，金屬棒b做加速度減小的加速運動

D.金屬棒。整個運動過程中，兩金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱小于4J

K答案DAD

K解析》A.金屬棒a沿斜導軌下滑過程，只有重力做功，故機械能守恒，故選項A正確;

B.金屬棒a下滑過程，因磁場所在面積不變，故磁通量不變，故選項B錯誤;

C.金屬棒a下滑到底端過程，有：mgh=^mv2

又E=BLv

E

假設b棒不動/=)

27?

%=BIL=IN<Ring=2N

故假設成立，b棒保持靜止，因此C錯誤；

D.金屬棒。初始時的機械能

Ei;[=mgh=4J

因金屬棒a進入水平軌道后受摩擦力作用，故兩棒產(chǎn)生的焦耳熱小于4J,故選項D正確。

故選AD。

三、非選擇題：本題共5小題，共56分。

11.某興趣小組用如圖甲所示的裝置進行了下列探究：

①在一端帶有定滑輪的水平長木板上固定45兩個光電門，測得兩光電門A、8之間的距

離為x；滑塊上有遮光片，遮光片的寬度為d；

②砂桶中加入砂子，用天平測得砂和砂桶的質(zhì)量加，并保證滑塊質(zhì)量遠大于砂和砂桶質(zhì)量;

③用跨過定滑輪的輕繩將滑塊與砂桶相連，調(diào)節(jié)滑輪高度使輕繩水平；

④將滑塊從緊靠光電門A處由靜止釋放，讀出滑塊上遮光片通過光電門8的時間f；

⑤改變砂和砂桶的質(zhì)量"？，重復實驗，測得機、?的多組數(shù)據(jù)；

⑥在坐標系中作出根-/的圖像如圖乙所示。圖線與縱軸的截距為〃，與橫軸的截距為

八m/kg

由41遮光片

黃底滑塊b

/

長木板

合砂桶

圖甲圖乙

己知重力加速度大小為g,若把砂和砂桶所受重力作為滑塊受到的拉力，根據(jù)圖像信息可

知：物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)為,滑塊質(zhì)量為

cd22xgh

K答案D

2xgcd2

（解析X口］［2］對滑塊由牛頓第二定律可得

F-jiiMg=Ma

F=mg

d

口"尋Q=----7

2xr

進一步可得加=fiM+x!

2xgr

對照圖乙有

juM-b

Md2_b

2xgc

解得

M》

cd2

cd2

〃

=2-xg

12.某實驗小組要測量一電源的電動勢和內(nèi)阻。實驗室提供的器材有：

A.待測電源（電動勢約為3V,內(nèi)阻幾歐）

B.電壓表Vi（量程IV,內(nèi)阻『300Q）

C.電壓表V2（量程3V，內(nèi)阻r2約3000。）

D.定值電阻R（阻值為2。）

E.滑動變阻器&（阻值變化范圍為0?15C）

F.電鍵一個，導線若干

（1）實驗小組成員根據(jù)實驗室提供的器材，設計了如圖甲所示的電路，其中a、b均為電壓

表，則〃是電壓表（填"Vi"或""），人是另一個電壓表，根據(jù)電路圖將圖乙中

實物連完整.

（2）連接好實驗電路后，閉合電鍵前，將圖乙中滑動變阻器滑片移到最（填

"左''或"右"）端，閉合電鍵后，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片；記錄每次調(diào)節(jié)后電壓表VI、V2的

示數(shù)口、U2,根據(jù)測得的多組S、S數(shù)據(jù)，以Ui為橫坐標，U2為縱坐標作出圖像,

作出的圖像斜率絕對值為圖像與縱軸的截距為6,則電源的電動勢爐,內(nèi)

阻『。（均用已知和測得的量表示）

（3）本實驗（填“存在”或“不存在”）因電壓表分流引起的系統(tǒng)誤差。

(D幅

K答案U（1）V）(2)左b

4+4

（3）不存在

K解析［（1）由圖甲可知，電壓表a與飛并聯(lián)，改裝成電流表，因此用內(nèi)阻已知的

電壓表V一改裝后的量程為/=+A+gA=0.5A,實物連接如圖所示。

（2）[3][4][5]連接好實驗電路后，閉合電鍵前，將圖乙中的滑動變阻器滑片移到最左端，使

滑動變阻器接入電路的電阻最大；根據(jù)閉合電路歐姆定律

七=3+01+作+5r

得到

/\

。2=石-。11+-+—

\r\>

結合題意有

E=b

1+2+J

r\4

得到

4+K

（3）[6]由于實驗數(shù)據(jù)處理時，考慮了電表的內(nèi)阻，因此不存在因電壓表分流引起的系統(tǒng)誤

差。

13.半徑為R的透明玻璃球切去底面半徑/"="/?的球冠成為一個大球冠，如圖所示，玻

2

璃的折射率〃=2,一束半徑「=走/?光束垂直球冠的切面照射到球冠上，進入球冠的光

2

線有部分從球面射出而使球面發(fā)光，已知光在真空中的傳速速度為c,（球冠不含底面的表

面積公式為S=2?R/?,R為球的半徑，〃為球冠的高度）。不考慮光在球冠內(nèi)的反射，求:

（1）發(fā)光球面的面積；

（2）光束正中間的光線通過大球冠的時間。

K答案U(1)5=(2-百)萬收；(2)—

(解析》(1)根據(jù)題意，設光發(fā)生全反射的臨界角為C由sinC=—解得

n

C=30°

光線①恰好發(fā)生全反射，發(fā)光區(qū)域是一個小的球冠，設小球冠高為人，由幾何關系有

cos30

R

解得

h—R

2

發(fā)光球面面積

S=271Rh=(2-y/3)7rR2

(2)如圖由題意，球冠底面所對的圓心角為12()。，光束正中間的光線②直接穿過球冠，通

過玻璃球的路程為

3

x=H+Rcos60°=—R

2

光在玻璃球內(nèi)的速度

n

所以，該光束正中間的光線通過玻璃球的時間為

x=2=3R

v￡c

2

14.如圖所示，傳送帶以速度y=5m/s順時針傳動，P、。間距離x=7.5m,緊挨傳送帶右

側放置一質(zhì)量M=8kg的木板B。一質(zhì)量為，"=2kg的滑塊(可看作質(zhì)點)以%=10m/s的

速度從傳送帶的左端滑上傳送帶，到達右端時，剛好與傳送帶共速?；瑝K滑出傳送帶時與木

板8發(fā)生彈性碰撞，碰后滑塊被反彈回傳送帶上，繼續(xù)在傳送帶上運動，已知重力加速度

g-10m/s2,試求：

(1)滑塊〃?第一次從傳送帶左端滑到右端的過程中，由于摩擦產(chǎn)生的熱量;

(2)滑塊機被反彈后在傳送帶上運動過程中相對傳送帶滑動的距離。

R答案』(D25J；(2)6m

K解析U(l)從P運動到。的過程中，對物體也只有到摩擦力做功，由動量定定理可得

解得

//=0.5

則可知滑塊在傳送帶上做減速運動的加速度大小為

a=/ng=5m/s2

則減速所用的時間為

v-v

r0——=lfs

a

可知滑塊的對地位移為

x,=7.5m

傳送帶對地的位移為

x2=vt=5m

可得相對位移為

Ar=%]-x2=2.5m

則因摩擦產(chǎn)生的熱量為

Qf==25J

(2)由題意知滑塊與木板發(fā)生彈性碰撞，則碰撞前后動量守恒，機械能守恒，有

2

mv=mv[+MV2,gmv=gmv\+gMv1

解得反彈速度

匕=-3m/s,方向水平向左

設碰撞后滑塊向左運動直至速度減為零這一過程中運動的位移為W，則根據(jù)運動學公式有

V；=2a巧

解得X3=0.9m

在此過程中運動的時間為

Av3_.

A=———s—0.6s

1a5

在此時間內(nèi)傳送帶向右移動的位移為％=%=5x0.6m=3m

滑塊速度減為零后開始反向做勻加速直線運動，可知滑塊向右滑動0.9m速度會達到3m/s

并恰好離開傳送帶，在此時間內(nèi)傳送第向右運動的位移為3m,故可得滑塊，"被反彈后在傳

送帶上運動過程中相對傳送帶滑動的距離為

x0=3m+0.9m+3m-0.9m=6m

15.如圖所示，平面直角坐