2024-2025學年度甘肅省蘭州高三第三次診斷考試

物理試題

考試時間：75分鐘試卷總分：100分

一、單項選擇題：本大題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只

有一項符合題目要求。

1.盧瑟福在1919年以a粒子（：He）撞擊氮原子核（^N）,產生核反應，該反應生成兩種粒子，其中一

種為;7。，則另一種粒子為（）

A.電子B.質子C.中子D.笊核

2.如圖所示是一個同學研究某根彈簧所受拉力與伸長量之間的關系圖象，關于這根彈簧，下列說法中正確

的是（）

8tF/XKPN

A.彈簧的勁度系數是2N/m6/；

B.彈簧的勁度系數是2X103N/m4/

C.當受到800N的拉力作用時，彈簧的長度是40cm2[//

（）I?34r/X10"1m

D.當彈簧伸長量為20cm時，彈簧產生的拉力是200N

3.如圖所示，某空間中存在磁感應強度6隨時間大變化的以下四種磁場中，能產生電場但不能產生電磁波

的是（）

伊18

d,

人J；°。匕\Q；<

4.如圖所示，包含紅、藍兩種顏色的一束復色光沿半徑方向射入一塊半圓形玻璃磚，在玻璃磚底面的入射

角為經過折射后射出到空氣中，下列說法正確的是（）

A.a光為紅光，6光為藍光-----、

B.玻璃磚對a光的折射率小于對6光的折射率Z\i\

C.在玻璃磚中，a光的傳播速度小于6光的傳播速度L________SL^_____J

D.若入射角了逐漸增大，則6光的折射光首先消失，>

5.下列說法正確的是（）

A.布朗運動是懸浮在液體中固體顆粒分子的無規則運動

B.在絕熱過程中，外界對物體做功，物體的內能一定增加

C.分子間的作用力總是隨分子間距減小而增大

D.已知水的摩爾質量為18g/mol和水密度為lg/cm3可估算出Imol水分子的個數

6.如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態/變化到狀態8該過程中氣體內能增加了120J,已知狀態力氣

體的溫度為150。C。下列說法正確的是（）

5

fp/10Pa

AB

0.4

0晨——七一?K/10-3m3

2.04.0

A.氣體在狀態6時的溫度為300°C

B.氣體在此過程中吸收了200J的熱量

C.狀態6氣體中每個分子動能與狀態A相比較或多或少都有所增加

D.狀態6時氣體單位時間內對容器壁單位面積上碰撞的分子數為狀態A時的一半

7.如圖所示是學校通過校門外變壓器給學校供電的示意圖。兩條輸電線的總電阻等效為圖中的r,為便于

分析，假設所有用電器都是同一規格的電燈，理想變壓器的輸入電壓不變。受疫情影響，校園內工作的用

電器減少為原來的一半，則下列說法正確的是（）

A.變壓器的輸入功率減小為原來的一半

B.輸電線r上損耗的功率減少為原來的1/4

C.工作的同一電燈的電阻比原來略變小

D.工作的同一電燈實際功率比原來略變大

二、多項選擇題：本大題共3小題，每小題5分，共15分。在每小題給出的四個選項中，有

多項符合題目要求；全部選對的得5分，選對但不全得得3分，有選錯的得0分。

8.由20個國家持續25年、投入數萬名科學家傾力合作的詹姆斯?韋伯太空望遠鏡被成功發射，被送入日

-地拉格朗日4點；如圖中的4、4、&、4、4所示為法籍意大利數學家拉格朗日指出的太陽和地球所在

同一平面上的5個拉格朗日點。韋伯太空望遠鏡位于這個點上，在太陽與地球共同引力作用下，可以幾乎

不消耗燃料而保持與地球同步繞太陽做圓周運動。下列說法正確的是（）

A.韋伯太空望遠鏡繞太陽運動線速度比地球繞太陽運動的線速度小

B.韋伯太空望遠鏡繞太陽運動的向心加速度大于地球繞太陽運動的向心加速度

C.韋伯太空望遠鏡在心點處于平衡狀態

D.同一飛行器穩定在4處所受太陽和地球引力的合力比穩定在4處大

9.如圖所示，傾角為。=30。的光滑斜面上，質量分別為2m、m的a、b兩物塊，用一輕彈簧相連，將

a用細線連接在木板上，調整細線使之與斜面平行且使系統靜止時，物塊b恰與斜面底端的擋板無彈

力，此時彈簧的形變量為X。重力加速度為g,若突然剪斷細線，彈簧始終處于彈性限度內，則（）

A.剪斷細線瞬間，擋板對物塊b彈力為0

B.剪斷細線瞬間，物體b的加速度為0.5g

C.剪斷細線瞬間，物體a的加速度為g

D.剪斷細線后，物塊a沿斜面向下運動3x時動能最大

10.現代科學研究中常要用到高速電子，電子感應加速器就是利用感生電場使電子加速的設備。如圖甲所

示，上、下為電磁鐵的兩個磁極，磁極之間有一個環形真空室（圖乙為真空室俯視圖），電子在真空室中

做圓周運動，從上往下看，電子沿逆時針方向運動（如圖乙所示）。電磁鐵線圈中電流的大小、方向可以

變化，產生的感生電場使電子加速。若電磁鐵產生的磁場在真空室中為勻強磁場，方向與電子運動平面垂

直，磁感應強度的大小滿足關系式：5=比（k為大于零的常數），且在r=0時有一電子從電子槍由靜止

釋放，設電子的電荷量為e、質量為m,其運動半徑為R且保持不變。則下列說法正確的是（）

。真空室。甲俯視圖

真空室

俯視圖

A.電磁鐵產生的磁場方向在甲圖中為豎直向下

B,電子的加速度大小為堅

2m

C.電子每轉一周合外力的沖量為7?J2乃左e加

D.電子每轉周增加的動能為"品火2

三、非選擇題：共5小題，共57分。

11.(6分)某同學用圖(a)所示的裝置驗證牛頓運動定律。

電火花打

點?計時修紙帶

1r木板

圖(a)

(1)下列說法正確的是(填寫字母代號)。

A.打點計時器應使用工作電壓在6V以下的交流電源

B.實驗前，把木板的一側墊高，以補償打點計時器對小車的阻力及其他阻力

C.實驗時必須滿足鉤碼和滑輪的總質量遠小于小車的質量

(2)該同學根據實驗數據作出了加速度a與力F的關系圖像如圖(b)所示，圖像不過原點的原因是；

若圖像與縱軸截距為劭，斜率為k,則小車的質量止該值與小車的實際值相比(選填'偏大”“偏

小”或“相等”)。

12.(8分)某實驗小組的同學為了研究某熱敏電阻的性質，進行了如下操作。

(1)已知該熱敏電阻的阻值隨環境溫度的升高而增大，小組同學利用伏安法測量了常溫以及高溫環境

下該熱敏電阻的阻值，通過實驗數據描繪了該熱敏電阻在這兩個環境下的/-U圖線，如圖甲所示，則圖

線(填“a”或"b”)對應的是高溫環境。

甲

(2)該小組的同學為了進一步研究熱敏電阻的特性，設計了如圖乙所示的電路。實驗時，閉合開關S

并調節滑動變阻器的滑片，讀出電流表A1、A2的示數分別為人、12,已知定值電阻的阻值為R。，電流表

A2的內阻為Rg,則熱敏電阻的阻值為(用已知物理量符號表示)。

(3)該小組的同學得出了該熱敏電阻的阻值關于溫度t的關系式為&=15'+￡]C。將該熱敏電阻

接入如圖丙所示的電路中，已知恒壓電源的電壓為。=9V,定值電阻A=30。，接通電路后，理想電壓

表的示數為7V,理想電流表的示數為0.7A,則定值電阻&=。，熱敏電阻所在環境的溫度為_

丙

13.(12分)如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態/變化到狀態5,N5的反向延長線過原點。已知氣

體在狀態/時的壓強p=lxl()5pa。氣體從狀態/變化到狀態8的過程中吸收的熱量。=1.2X103J,求：

(1)氣體在狀態2時的體積七；

(2)在氣體從狀態/變化到狀態3的過程中，氣體內能的增量/U。

0280420r/K

14.（15分）如圖所示，質量M=2kg（含擋板）的長木板靜止在足夠大的光滑水平面上，其右端擋板固定

一勁度系數k=225N/m的水平輕質彈簧，彈簧自然伸長時，其左端到木板左端的距離L=1.6m,小物塊（視

為質點）以大小v0=10m/s的初速度從木板的左端向右滑上長木板，已知物塊的質量m=0.5kg,彈簧的彈性

勢能Ep=；kx2（其中*為彈簧長度的形變量），彈簧始終在彈性限度內，取g=10m/s2。

（1）若木板上表面光滑，求彈簧被物塊壓縮后的最大彈性勢能Epm；

（2）若木板上表面粗糙，物塊與木板間的動摩擦因數口=0.2,請判斷物塊是否會壓縮彈簧，若物塊不會

壓縮彈簧，求最終物塊到木板左端的距離s；若物塊會壓縮彈簧，求彈簧的最大形變量Xm。

18.（16分）如圖所示，在平面直角坐標系的第一象限內，y軸與產d之間，有沿x軸正向的勻強電場，

在第二象限內有垂直于坐標平面向里的勻強磁場，在x軸上尸（力，0）點，沿了軸正向發射一個質量為m、

電荷量大小為q的帶負電粒子，粒子的速度大小為v。，粒子剛好從坐標原點。射出磁場；若只增大粒子的

發射速度大小，使粒子垂直了軸射出磁場，結果粒子在電場中運動gd的距離，速度為零，不計粒子的重

力，求：

（1）勻強磁場的磁感應強度大?。?/p>

⑵勻強電場的電場強度大?。?/p>

（3）繼續增大粒子的發射速度大小，要使粒子不能從x=d射出電場，粒子的發射速度最大為多少。

刊x=d

XXX

B

XXX

XMXX

POX

2024-2025學年度甘肅省蘭高三第三次診斷考試

物理參考答案

一、單項選擇題：

1.B

【詳解】根據反應過程質量數守恒和電荷數守恒可知另一種粒子的質量數和電荷數分別為

4=4+14—17=1

Z=2+7—8=l

可知粒子為質子，B正確，ACD錯誤。

故選B。

2.B

【詳解】A、圖象斜率的大小表示勁度系數大小，故有k=—=2000N/m.故A錯誤，B正確；

0.4

C、當受到800N的拉力作用時，彈簧的伸長量是40cm,故C錯誤；

D、當彈簧伸長量為20cm時，彈簧產生的拉力是F=2xlO3xo.2=4OON,故D錯誤；

故選：B

3.C

4.C

【詳解】ABC.光線。的偏折程度大，根據光路可逆結合折射定律公式可得

sin/

n=———

sinz

其中〉是折射角，可知〃光的折射率大；再根據公式

v-

n

可知a光在玻璃中的傳播速度小。

而a光的折射率大，說明。光的頻率高，根據

c=V

。光在真空中的波長較短，故C正確、AB錯誤；

D.若改變光束的入射方向使i角逐漸變大，則折射光線。的折射角先達到90。，故。光先發生全反射，折

射光線先消失，故D錯誤。

故選C。

5.B

【詳解】A.布朗運動是懸浮在液體中固體顆粒的無規則運動，反映了液體分子在不停地做無規則熱運動,

由于固體顆粒是由大量顆粒分子組成的，所以布朗運動并不是懸浮固體顆粒分子的運動，A不符合題意；

B.在絕熱過程中，與外界無熱交換，根據熱力學第一定律可知，外界對物體做功，物體的內能一定增加,

B符合題意；

C.當分子力表現為斥力時，分子力隨分子間距離的減小而增大，C不符合題意；

D.已知水的摩爾質量為18g/mol和水密度為Ig/cnP可估算出Imol水分子的體積，D不符合題意。

故答案為：Bo

6.B

7.D

二、多項選擇題：

8.BD

【詳解】據題意知，望遠鏡與地球同步繞太陽做圓周運動，則公轉周期相同，丫=如可知望遠鏡繞太陽運

動的線速度大于地球繞太陽運動的線速度故A錯誤；由于望遠鏡與地球繞太陽做圓周運動的周期相同，望

遠鏡的軌道半徑大，根據公式。=景「可知，望遠鏡繞太陽運動的向心加速度大于地球繞太陽運動的向心

加速度，故B正確望遠鏡所受的合力為地球和太陽對它引力的合力，這兩個引力方向相同，合力不為零，

處于非平衡狀態，故C錯誤；飛行器在乙或4所處所受太陽和地球引力的合力提供做圓周運動的向心力，

4九*2

即電=加條—，在七處的軌道半徑比在4處大，所以合力比在4處大，故D正確.

9.AD

【詳解】AB.突然剪斷細線前，對b受力分析，由平衡條件可得E-mgsm。

剪斷細線瞬間，彈簧的彈力不能突變，b的受力狀態不變，合力仍為零，則物體b的加速度為0,擋板對物

塊b彈力也為零，A符合題意，B不符合題意；

C.突然剪斷細線前，對a受力分析，由平衡條件可得工=2機gsin，+4單

可得%=3mgsin6

剪斷細線瞬間，彈簧的彈力不能突變，繩子拉力消失，由牛頓第二定律得2機gsin，+4單=2機。

3

解得，a的加速度為a=-gsm0

C不符合題意；

D.剪斷細線前，彈簧的形變量為x,可得機gsin￡=7^=Ax

剪斷細線后，物塊a沿斜面向下運動，向下運動x時，彈簧恢復原長，再向下運動x',當加速度為零時,

速度最大，此時滿足2機gsin8=Ax'

聯立上式可得x'=2x

所以物塊a沿斜面向下運動3x時動能最大，D符合題意。

故答案為：AD。

10.BD

三、非選擇題：

11.B平衡摩擦力過度y相等

k

【詳解】(1)[1]A.電火花計時器的工作電壓為220V的交流電壓，故A錯誤；

B.為了使小車所受合力為繩子的拉力，應平衡摩擦阻力即把木板的一側墊高，以補償打點計時器對小車

的阻力及其他阻力，故B正確；

C.由于實驗中可通過力傳感器讀數繩子的拉力即小車的合力，則實驗時不用滿足鉤碼和滑輪的總質量遠

小于小車的質量，故C錯誤。

故選B；

(2)[2]由圖示圖象可知，拉力為零時小車已經產生加速度，說明小車受到的合力大于細線的拉力，這是由于

平衡摩擦力時木板傾角過大、平衡摩擦力過大造成的；

[3][4]由牛頓第二定律可得

F+Mgsin(9-/=Ma

即

a=-F+1gsin-

MI

由圖像可知

—=k

M

得

M=-

k

理論為

F=Ma

得

1廠

a=——F

M

由此可知，小車質量與實際時的相等

12.(1)b

⑵M&+4)

(3)17.5；40

【詳解】(1)/-U圖線的斜率表示電阻的倒數，圖甲中圖線b對應的阻值大于圖線a對應的阻值，所

以圖線b對應的為高溫環境。

(2)由圖乙可知，通過熱敏電阻的電流為/礙=/I-，2

熱敏電阻兩端電壓(凡+4)

URA+凡)

則熱敏電阻的阻值為&=』=1一-

IRT/1-，2

U9

(3)由圖丙可知，流過定值電阻片的電流為/；===二A=0.3A

為3U

又理想電流表示數為0.7A,則通過熱敏電阻的電流為以=0.4A

則定值電阻R2的阻值為&=^=看=17.5C

又火T兩端電壓為2V,則&=工-。=5c

T0.4

代入&=&+和

解得f=40℃

13.【詳解】(1)氣體從/狀態變化到8狀態的過程中做等壓變化，有

根據圖像

K,=lxl0-2m3

7；=280K

TB=420K

解得

=1.5xl0-2m3

(2)氣體對外界做的功為

W=p(VB-VA)=500J

根據熱力學第一定律，在氣體從狀態N變化到狀態8的過程中，氣體內能的增量/U為

AU=Q一印=700J

14.【詳解】(1)解：經分析可知，彈簧的彈性勢能最大時，物塊和木板具有共同速度，設為v,有: