2023-2024学年甘肃省上学期高三期末物理模拟试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
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、如图所示，物体自O点由静止开始做匀加速直线运动，途经A、B、C三点，其中A、B之间的距离l1＝3 m，B、C之间的距离l2＝4 m．若物体通过l1、l2这两段位移的时间相等，则O、A之间的距离l等于( )
A． m B． m
C． m D． m
2、轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上。现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置，但圆环仍保持在原来位置不动。则在这一过程中，环对杆的摩擦力F1和环对杆的压力F2的变化情况是（ ）
A．F1保持不变，F2逐渐增大 B．F1逐渐增大，F2保持不变
C．F1逐渐减小，F2保持不变 D．F1保持不变，F2逐渐减小
3、已知声波在钢轨中传播的速度远大于在空气中传播的速度，则当声音由钢轨传到空气中时（ ）
A．频率变小，波长变长 B．频率变大，波长变短
C．频率不变，波长变长 D．频率不变，波长变短
4、2019年1月3日，嫦娥四号成功登陆月球背面，全人类首次实现月球背面软着陆。嫦娥四号登陆月球前，在环月轨道上做匀速圆周运动，其与月球中心连线在单位时间内扫过的面积为S，已知月球的质量为M，引力常量为G，不考虑月球的自转，则环月轨道的半径大小为( )
A． B． C． D．
5、图为氢原子的能级示意图。处于n=4能级的一群氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光子再照射列逸出功为2.29eV的某金属板上，下列说法正确的是（ ）
A．共有10种不同频率的光子辐射出来
B．共有6种不同频率的光子能使该金属发生光电效应现象
C．入射光子的频率越高，逸出光电子的最大初动能越大
D．从金属板中逸出的光电子就是粒子
6、一束单色光由空气进入水中，则该光在空气和水中传播时
A．速度相同，波长相同 B．速度不同，波长相同
C．速度相同，频率相同 D．速度不同，频率相同
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、平行金属板PQ、MN与电源和滑线变阻器如图所示连接，电源的电动势为E，内电阻为零；靠近金属板P的S处有一粒子源能够连续不断地产生质量为m，电荷量+q，初速度为零的粒子，粒子在加速电场PQ的作用下穿过Q板的小孔F，紧贴N板水平进入偏转电场MN；改变滑片p的位置可改变加速电场的电压Ul和偏转电场的电压U2，且所有粒子都能够从偏转电场飞出，下列说法正确的是（ ）
A．粒子的竖直偏转距离与U2成正比
B．滑片p向右滑动的过程中从偏转电场飞出的粒子的偏转角逐渐减小
C．飞出偏转电场的粒子的最大速率
D．飞出偏转电场的粒子的最大速率
8、如图两根足够长光滑平行金属导轨PP′、QQ′倾斜放置，匀强磁场垂直于导轨平面向上，导轨的上端与水平放置的两金属板M、N相连，板间距离足够大，板间有一带电微粒，金属棒ab水平跨放在导轨上，下滑过程中与导轨接触良好．现在同时由静止释放带电微粒和金属棒ab，则( )
A．金属棒ab一直加速下滑
B．金属棒ab最终可能匀速下滑
C．金属棒ab下滑过程中M板电势高于N板电势
D．带电微粒可能先向N板运动后向M板运动
9、一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动其图象如图所示已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的倍，则以下说法正确的是
A．汽车在前5s内的牵引力为
B．汽车速度为时的加速度为
C．汽车的额定功率为100 kW
D．汽车的最大速度为80
10、图甲为研究光电效应的电路图，图乙为静止在匀强磁场中的某种放射性元素的原子核衰变后产生的新核Y和某种射线的径迹，下列说法正确的是（ ）
A．图甲利用能够产生光电效应的两种（或多种）频率已知的光进行实验可测出普朗克常量
B．图甲的正负极对调，在光照不变的情况下，可研究得出光电流存在饱和值
C．图乙对应的衰变方程为
D．图乙对应的衰变方程为
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）一电阻标签被腐蚀，某实验小组想要通过实验来测量这个电阻的阻值，实验室准备有如下实验器材：
A．电池组（电动势约，内阻可忽略）；
B．电压表V（，内阻约）；
C．电流表A（，内阻为）；
D．滑动变阻器（最大阻值）；
E.滑动变阻器（最大阻值）；
F.电阻箱（）；
G.多用电表；
H.开关一个，导线若干。
(1)粗测电阻。把多用电表的选择开关旋转到欧姆挡“”位置，短接红、黑表笔进行调零，然后测量待测电阻，多用电表的示数如图甲所示，则多用电表的读数为_______。
(2)实验小组选择器材用伏安法进一步测量电阻的阻值，首先要把电流表改装成的电流表，电阻箱应调节到______。
(3)请设计电路并在图乙所示的方框中画出电路图，要求易于操作，便于测量，并标出所选器材的符号______。
(4)小组在实验中分别记录电流表和电压表的示数，并在坐标纸上描点如图丙所示，请正确作出关系图线_________，由图线可求得待测电阻阻值_________。（保留三位有效数字）
12．（12分）如图甲所示为测量电动机转速的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动，在圆形卡纸的旁边垂直安装了一个改装了的电火花计时器，时间间隔为T的电火花可在卡纸上留下痕迹。
（1）请将下列实验步骤按先后排序____。
①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触
②接通电火花计时器的电源，使它工作起来
③启动电动机，使圆形卡纸转动起来
④关闭电火花计时器，关闭电动机；研究卡纸上留下的一段痕迹(如图乙所示)，写出角速度ω的表达式，代入数据，得出ω的测量值
（2）要得到ω的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是____
A．秒表 B．毫米刻度尺 C．圆规 D．量角器
（3）写出角速度ω的表达式ω=___，并指出表达式中各个物理量的意义____。
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）在某次学校组织的趣味运动会上，某科技小组为大家展示了一个装置，如图所示，将一质量为0.1kg的钢球放在O点，用弹射器装置将其弹出，使其沿着光滑的半圆形轨道OA和AB运动，BC段为一段长为L＝2.0m的粗糙平面，DEFG为接球槽。圆弧OA和AB的半径分别为r＝0.2m，R＝0.4m，小球与BC段的动摩擦因数为μ＝0.5，C点离接球槽的高度为h＝1.25m，水平距离为x＝0.5m，接球槽足够大，g取10m/s2，求：
(1)钢球恰好不脱离圆弧轨道，钢球在A点的速度vA多大；
(2)满足(1)时，钢球在圆轨道最低点B对轨道的压力；
(3)要使钢球最终能落入槽中，弹射速度至少多大。
14．（16分）在呼伦贝尔草原的夏季，滑草是非常受游客欢迎的游乐项目。一个滑草专用滑道由斜坡部分和水平部分组成，两部分在C点由极小的圆弧平滑连接，斜坡滑道与水平面成角，在水平滑道上距C点40米的D点放置一个汽车轮胎，某游客从斜坡轨道上的A点推动滑车经过一段助跑到达B点跳上滑车，跳上滑车时即获得速度v0，B点距C点的距离为24.5米，滑车与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ=0.25，空气阻力忽略不计，人和滑车可看做质点。g=10m/s2（sin=0.6，cos=0.8）求：
(1)人在斜坡滑道BC段下滑时的加速度为多大；
(2)为了避免滑车和轮胎碰撞则在B点的速度v0应取何值。
15．（12分）如图BC是位于竖直平面内的一段光滑的圆弧轨道，圆弧轨道的半径为r＝3m，圆心角θ＝53°，圆心O的正下方C与光滑的水平面相连接，圆弧轨道的末端C处安装了一个压力传感器．水平面上静止放置一个质量M＝1kg的木板，木板的长度l＝1m，木板的上表面的最右端放置一个静止的小滑块P1，小滑块P1的质量m1未知，小滑块P1与木板之间的动摩擦因数μ＝0.1．另有一个质量m1＝1kg的小滑块P1，从圆弧轨道左上方的某个位置A处以某一水平的初速度抛出，恰好能够沿切线无碰撞地从B点进入圆弧轨道，滑到C处时压力传感器的示数为N，之后滑到水平面上并与木板发生弹性碰撞且碰撞时间极短．（不计空气阻力，重力加速度g＝10m/s1，cos53°＝0.6）．求：
（1）求小滑块P1经过C处时的速度大小；
（1）求位置A与C点之间的水平距离和竖直距离分别是多少？
（3）假设小滑块P1与木板间摩擦产生的热量为Q，请定量地讨论热量Q与小滑块P1的质量m1之间的关系．
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】
设物体运动的加速度为a，通过O、A之间的距离l的时间为t，通过l1、l2每段位移的时间都是T，根据匀变速直线运动规律，
l＝at2
l＋l1＝a(t＋T)2
l＋l1＋l2＝a(t＋2T)2
l2－l1＝aT2
联立解得
l＝m．
A. m，选项A不符合题意；
B. m，选项B不符合题意；
C. m，选项C不符合题意；
D. m，选项D符合题意；
2、D
【解析】
以圆环、物体A及轻绳整体为研究对象，分析受力情况，如图1所示，根据平衡条件得到，杆对环的摩擦力
f=G
保持不变；
杆对环的弹力
FN=F
再以结点O为研究对象，分析受力情况，如图2所示：
设绳与竖直方向夹角为θ，由平衡条件得到
F=mgtanθ
当物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置过程中，θ逐渐减小，则F逐渐减小，FN逐渐减小。据牛顿第三定律可得，F1保持不变，F2逐渐减小。故D项正确，ABC三项错误。
3、D
【解析】
当声音由钢轨传到空气中时，频率不变，由题意得知波速减小，由波速公式v=λf可知，波长变短。
A．频率变小，波长变长，与结论不相符，选项A错误；
B．频率变大，波长变短，与结论不相符，选项B错误；
C．频率不变，波长变长，与结论不相符，选项C错误；
D．频率不变，波长变短，与结论相符，选项D正确；
4、A
【解析】
根据万有引力提供向心力
解得该人造卫星做圆周运动的周期为
人造卫星绕地球做匀速圆周运动的圆的面积为为πr2，所以人造卫星与地心连线在单位时间内所扫过的面积为
解得环月轨道的半径大小为：
A. ，与结论相符，选项A正确；
B. ，与结论不相符，选项B错误；
C. ，与结论不相符，选项C错误；
D. ，与结论不相符，选项D错误。
5、C
【解析】
A. 共有种不同频率的光子辐射出来，选项A错误；
B. 其中能级差大于2.29eV的跃迁有：4→1、3→1、2→1、4→2，即共有4种不同频率的光子能使该金属发生光电效应现象，选项B错误；
C. 根据光电效应规律可知，入射光子的频率越高，逸出光电子的最大初动能越大，选项C正确；
D. 从金属板中逸出的光电子是，不是粒子，选项D错误。
故选C。
6、D
【解析】
不同的单色光频率不相同，同一单色光在不同的介质内传播过程中，光的频率不会发生改变；由公式可以判断，水的折射率大于空气的，所以该单色光进入水中后传播速度减小．
A．速度相同，波长相同，与结论不相符，选项A错误；
B．速度不同，波长相同，与结论不相符，选项B错误；
C．速度相同，频率相同，与结论不相符，选项C错误；
D．速度不同，频率相同，与结论相符，选项D正确；
故选D．
光的传播、光速、波长与频率的关系
【方法技巧】
本题分析时要抓住光在不同介质中传播频率不变这个特征，应用公式公式分析光进入不同介质中的传播速度．
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．带电粒子在加速电场中加速
在偏转电场中
由于
则
则粒子的竖直偏转距离y与U2不是成正比关系，选项A错误；
B．从偏转电场飞出的粒子的偏转角
滑片p向右滑动的过程中U1变大，U2减小，则从偏转电场飞出的粒子的偏转角逐渐减小，选项B正确；
CD．当粒子在加速电场中一直被加速时，飞出偏转电场的速率最大，即当U1=E时粒子的速率最大，根据动能定理
解得
选项C正确，D错误。
故选BC。
8、ACD
【解析】
根据牛顿第二定律有，而，，联立解得，因而金属棒将做匀加速运动，选项A正确B错误；ab棒切割磁感线，相当于电源，a端相当于电源正极，因而M板带正电，N板带负电，C正确；若带电粒子带负电，在重力和电场力的作用下，先向下运动然后再反向向上运动，D正确．
9、AC
【解析】
由速度时间图线知，匀加速运动的加速度大小a=m/s2＝4m/s2，根据牛顿第二定律得，F-f=ma，解得牵引力F=f+ma=1000+4000N=5000N，故A正确．汽车的额定功率P=Fv=5000×20W=100000W=100kW，汽车在25m/s时的牵引力F′＝N＝4000N，根据牛顿第二定律得，加速度，故B错误，C正确．当牵引力等于阻力时，速度最大，则最大速度，故D错误．故选AC．
点睛：本题考查了汽车恒定加速度启动的问题，理清整个过程中的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解，知道牵引力等于阻力时，汽车的速度最大．
10、ABD
【解析】
A.根据光电效应方程得，联立两式解得，所以分别测出两次电流表读数为零时电压表的示数U1和U2即可测得普朗克常量，选项A正确；
B.题图甲电源的正负极对调，此时光电管中所加电压为正向电压，在光照不变的情况下，通过调节滑动变阻器可调节光电管两端的电压，可研究得出光电流存在的饱和值，选项B正确；
CD.由题图乙可知，发生的是衰变，故衰变方程为，选项D正确，C错误.
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、9.0 5.0 10.0（9.90～10.2均可）
【解析】
(1)[1]欧姆挡读数乘以倍率得到测量值，即多用电表的读数为
(2)[2]将电流表量程扩大200倍，则需并联的电阻箱阻值为
(3)[3]根据要求，滑动变阻器需采用分压式接法，选总阻值较小的，同时因电流表已改装成合适的量程，并且已知其内阻，故采用电流表内接法，电路图如答图1所示
(4)[4]根据题图丙描绘的点，用直线进行拟合，注意让尽可能多的点在直线上，若有不在直线上的点，则应大致分布在直线两侧，偏离直线较远的点舍去，如答图2所示
[5]由实验原理得
解得待测电阻
由于误差9.90～10.2均可
12、①③②④ D θ为n个点对应的圆心角
【解析】
(1)[1]该实验先将电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触，先使卡片转动，再打点，最后取出卡片进行数据处理．故次序为①③②④；
(2)[2]要测出角速度，需要测量点跟点间的角度，需要的器材是量角器，故选D；
(3)[3]根据，则
，
[4]θ是n个点对应的圆心角，T是电火花计时器的打点时间间隔。
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)2m/s；(2)6N，方向竖直向下；(3)m/s
【解析】
(1)要使钢球恰好不脱离圆轨道，钢球在A点有
mg＝m
解得
vA＝＝2m/s
(2)从A到B根据动能定理有
在B位置时，对钢球
联立解得
FB＝6N
根据牛顿第三定律，钢球对半圆轨道的压力大小为6N，方向竖直向下
(3)使钢球刚好落入槽中时对钢球，则有，x＝vCt，解得
vC＝1m/s
从O到C点，根据动能定理有
解得
m/s
故要使钢球最终能落入槽中，弹射速度v0至少为m/s
14、 (1)4m/s2；(2)2m/s
【解析】
(1)在斜面BC部分的下滑的加速度为，则有
得
(2)在水平CD部分的滑动的加速度为，则有
得
为了避免滑车和轮胎碰撞则在B点的速度
15、（2）7m/s（2）3.6m，2m（3）Q= 或 Q=4m2
【解析】
(2)根据牛顿第三定律可知小块P2滑到C处受到的支持力F=N，由牛顿第二定律得：
代入数据解得：
(2)设P2在B处的速度为vB，从B到C的过程中，由动能定理得：
其中：
代入数据解得：
因为小滑块恰好能够沿切线无碰撞的从B点进入圆弧轨道，可知平抛的初速度为：
在B点时竖直方向的速度为：
则从A到B的时间为：
所以AC之间的水平距离为：
AC之间的竖直距离为：
(3)P2与木板发生弹性碰撞，假设碰后小滑块P2的速度为v2、木板速度为v2，由动量守恒定律和机械能守恒可知：
代入数据联立解得：，
木板获得速度之后，和上面的小滑块P2之间相对滑动，假设最终和木板之间相对静止，两者的共同速度为v共，小滑块P2在模板上相对滑动了x，由动量守恒和能抗守恒可知：
联立解得：
.
当时，.
若，则，滑块不会从模板上掉落，小滑块P2与木板间产生的热量为：
若，则，滑块会从木板上掉落，小滑块P2与木板间的摩擦产生的热量为：
答：(2)小滑块P2经过C处时的速度大小；
(2)位置A与C点之间的水平距离和竖直距离分别是3.6m和2m；
(3)热量Q与小滑块P2的质量m2之间的关系为Q= 或 Q=4m2．2023-2024学年甘肃省高三上学期期末物理试题模拟卷
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。
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，一演员表演飞刀绝技，由O点先后抛出完全相同的三把飞刀，分别垂直打在竖直木板上M、N、P三点.假设不考虑飞刀的转动，并可将其看做质点，已知O、M、N、P四点距离水平地面高度分别为h、4h、3h、2h，以下说法正确的是（ ）
A．三把刀在击中板时动能相同
B．三次飞行时间之比为
C．三次初速度的竖直分量之比为3:2:1
D．设三次抛出飞刀的初速度与水平方向夹角分别为θ1、θ2、θ3，则有θ1＞θ2＞θ3
2、如图所示，A、B两个质量相等的小球，分别从同一高度、倾角分别为、的光滑斜面顶端由静止自由滑下。在小球从开始下滑到到达斜面底端的过程中，下列判断正确的是（ ）
A．A球和B球到达斜面底端的速度大小不相等
B．A球重力做功的平均功率比B球重力做功的平均功率小
C．A球运动的加速度比B球运动的加速度大
D．A球所受重力的冲量大小比B球所受重力的冲量大小小
3、高空抛物是一种不文明的行为，而且会带来很大的社会危害2019年6月26日，厦门市某小区楼下一位年轻妈妈被从三楼阳台丢下的一节5号干电池击中头部，当场鲜血直流，若一节质量为0.1kg的干电池从1.25m高处自由下落到水平地面上后又反弹到0.2m高度，电池第一次接触地面的吋间为0.01s，第一次落地对地面的冲击力跟电池重量的比值为k，重力加速度大小g=10m/s2，则（ ）
A．该电池的最大重力势能为10J
B．该电池的最大动能为100J
C．k=71
D．电池在接触地面过程中动量的变化量大小为0.3kg m/s
4、如图所示，在铁芯上、下分别绕有匝数n1=800和n2=200的两个线圈，上线圈两端u=51sin314tV的交流电源相连，将下线圈两端接交流电压表，则交流电压表的读数可能是
A．2.0V B．9.0V
C．12.7V D．144.0V
5、如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道由一段抛物线AB组成，A点为抛物线顶点，已知A、B两点间的高度差h＝0.8 m，A、B两点间的水平距离x＝0.8 m，重力加速度g取10 m/s2，一小环套在轨道上的A点，下列说法正确的是
A．小环以初速度v0＝2 m/s从A点水平抛出后，与轨道无相互作用力
B．小环以初速度v0＝1 m/s从A点水平抛出后，与轨道无相互作用力
C．若小环从A点由静止因微小扰动而滑下，到达B点的速度为
D．若小环从A点由静止因微小扰动而滑下，到达B点的时间为0.4s
6、2018年2月2日，“张衡一号”卫星成功发射，标志着我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一。“张衡一号”可以看成运行在离地高度约为500km的圆轨道上。该卫星在轨道上运行时（ ）
A．周期大于地球自转的周期
B．速度大于第一宇宙速度
C．向心加速度大于同步卫星的向心加速度
D．加速度大于地球表面的重力加速度
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、物块套在光滑的竖直杆上，通过光滑的定滑轮用不可伸长的轻绳将物块由A点匀速拉到B点，AB高度为h，则在运动过程中（ ）
A．绳中张力变小
B．绳子自由端的速率减小
C．拉力F做功为
D．拉力F的功率P不变
8、如图所示，电阻不计、间距为L的粗糙平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B。方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接一定值电阻R，质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上，受到垂直于金属棒 的水平外力F的作用由静止开始运动，外力F与金属棒速度v的关系是 F＝F0＋kv（F0，k是常量），金属棒 与导轨始终垂直且接触良好，金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ。下列关于金属棒的速度v随时间t变化的图象和感应电流的功率P随v2变化的图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
9、如图所示为带电粒子在某电场中沿x轴正方向运动时，其电势能随位移的变化规律，其中两段均为直线。则下列叙述正确的是（ ）
A．该粒子带正电
B．2m~4m内电势逐渐升高
C．0m~2m和2m~6m的过程中粒子的加速度大小相等方向相反
D．2m~4m电场力做的功和4m~6m电场力对该粒子做的功相等
10、一位同学玩飞镖游戏，已知飞镖距圆盘为L，对准圆盘上边缘的A点水平抛出，初速度为v0，飞镖抛出的同时，圆盘以垂直圆盘且过盘心O点的水平轴匀速转动。若飞镖恰好击中A点，下列说法正确的是( )
A．从飞镖抛出到恰好击中A点，A点一定转动到最低点位置 B．从飞镖抛出到恰好击中A点的时间为
C．圆盘的半径为 D．圆盘转动的角速度为 (k＝1,2,3，…)
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）小明同学在“研究物体做匀变速直线运动规律”的实验中，利用打点计时器（电源频率为50Hz）记录了被小车拖动的纸带的运动情况，并取其中的A、B、C、D、E、F、G七个计数点进行研究（每相邻两个计数点之间还有4个点未画出）。其中，，，________cm（从图中读取），，。则打点计时器在打D点时小车的速度________m/s，小车的加速度________m/s2。（计算结果均保留到小数点后两位）
12．（12分）一个小电珠上标有“”的字样，现在要用伏安法描绘出这个电珠的图象，有下列器材供选用：
A．电压表（量程为，内阻约为）
B．电压表（量程为，内阻约为）
C．电流表（量程为，内阻约为）
D．电流表（量程为，内阻约为）
E．滑动变阻器（阻值范围为，额定电流为）
F．滑动变阻器（阻值范围为，额定电流为）
(1)实验中电压表应选用_______，电流表应选用_______（均用器材前的字母表示）。
(2)为了尽量减小实验误差，要电压从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器调节方便，滑动变阻器应选用_________（用器材前的字母表示）。
(3)请在虚线框内画出满足实验要求的电路图_____，并把图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图_______
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，xOy坐标系在竖直平面内，第一象限内存在方向沿y轴负方向的匀强电场，第二象限有一半径为R的圆形匀强磁场区域，圆形磁场区域与x轴相切于A点，与y轴相切于C点，磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向外。在A点放置一粒子发射源，能向x轴上方180°角的范围发射一系列的带正电的粒子，粒子的质量为m、电荷量为q，速度大小为v=，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。
(1)当粒子的发射速度方向与y轴平行时，粒子经过x轴时，坐标为（2R，0），则匀强电场的电场强度是多少
(2)保持电场强度不变，当粒子的发射速度方向与x轴负方向成60°角时，该带电粒子从发射到达到x轴上所用的时间为多少 粒子到达的位置坐标是多少
(3)从粒子源发射出的带电粒子到达x轴时，距离发射源的最远距离极限值应为多少
14．（16分）如图所示，在光滑的水平面上静置一长为L的木板B，上表面粗糙，现有滑块A以初速度从右端滑上B，恰好未离开B，A的质量为m，B的质量为，求A与B上表面间的动摩擦因数μ。
15．（12分）如图为透明的球状玻璃砖的横截面。O为球心位置，OA=OB=R。玻璃对红光的折射率，一束红光从C点照向球面上的P点，经折射后恰好从OB的中点D垂直于OB射出。回答下面问题。
(1)求AC两点间的距离；
(2)若将入射光换成蓝光，光线仍从D点垂直OB射出，则入射点C 应在C点的哪侧？
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.将飞刀的运动逆过来看成是一种平抛运动，三把刀在击中板时的速度大小即为平抛运动的初速度大小，运动时间为，初速度为，由图看出，三把刀飞行的高度不同，运动时间不同，水平位移大小相等，由平抛运动的初速度大小不等，即打在木板上的速度大小不等，故三把刀在击中板时动能不同;故A错误.
B.竖直方向上逆过来看做自由落体运动，运动时间为，则得三次飞行时间之比为;故B错误.
C.三次初速度的竖直分量等于平抛运动下落的速度竖直分量，由，可得它们得竖直分速度之比为;故C错误.
D.设任一飞刀抛出的初速度与水平方向夹角分别为θ，则，则得θ1＞θ2＞θ3;故D正确.
2、B
【解析】
A．根据机械能守恒定律可得
解得
两个小球达到底部的速度大小相等，故A错误；
BC．小球的加速度大小为
运动时间
则运动过程中A斜面斜角小，则A运动的时间比B的大，由于高度相同，重力做功相等，所以A球重力做功的平均功率比B球重力做功的平均功率小，故B正确，C错误；
C．由于A运动的时间比B的大，由公式可知，A球所受重力的冲量大小比B球所受重力的冲量大小大，故D错误。
故选B。
3、C
【解析】
A．电池的最大重力势能为：
EP=mgh=0.1×10×1.25J=1.25J
故A错误。
B．最大动能与最大重力势能相等，为1.25J，故B错误。
CD．选向下为正，接触地面过程中动量的变化量为：
△P=mv′-mv=-m-m=0.1×（）kgm/s=-7kgm/s
由动量定理：
（mg-kmg）△t=△p
代入数据得：
K=71
故C正确，D错误。
故选C。
4、A
【解析】
由得，其中，得，因此题中两线圈并非处于理想状态，会出现漏磁，所以交流电压表的读数小于9.0 V，故选项A正确．
5、A
【解析】
AB．小环以初速度v0＝2 m/s从A点水平抛出，下落0.8 m用时
水平位移为x=v0t=0.8 m，其轨迹刚好与光滑轨道重合，与轨道无相互作用力，A正确，B错误；
C．根据机械能守恒定律
mgh＝mv2
到达B点的速度
C错误；
D．小环沿轨道下落到B点所用的时间比平抛下落到B点所用的时间长，大于0.4 s，D错误．
故选A。
6、C
【解析】
A．卫星运行轨道离地高度远小于同步卫星的高度，根据
得
可知其周期小于同步卫星的周期，地球同步卫星的周期与地球自转周期相同，故其周期小于地球自转的周期，故A错误；
B．根据
得
可知其速度小于第一宇宙速度，故B错误；
CD．由于“张衡一号”卫星的半径小于同步卫星的半径，则根据可知其加速度小于地球表面的重力加速度，大于同步卫星的向心加速度，故C正确，D错误。
故选C。
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、BD
【解析】
A．因为物块做匀速直线运动，在竖直方向上合力为零，则有
因为增大，减小，则拉力T增大，故A错误；
B．物块沿绳子方向上的分速度
该速度等于自由端的速度，增大，自由端速度v减小，故B正确；
C．F为变力，不能用功的定义。应根据动能定理，拉力F做功等于克服重力做的功，即
故C错误；
D．拉力的功率为
可知拉力F的功率P不变，故D正确。
故选BD。
8、ABD
【解析】
AB．分析金属棒运动情况，由力的合成和牛顿第二定律可得
合
因为金属棒从静止出发，所以有
且合
即加速度，加速度方向水平向右；
（1）若，则有
加速度为定值，金属棒水平向右做匀加速直线运动，则有
说明速度与时间成正比，故A可能；
(2)若，则有
随增大而增大，说明金属棒做加速度增大的加速运动，速度-时间图象的斜率增大；
(3)若，则有
随增大而减小，说明金属棒在做加速度减小的加速运动，速度-时间图象的斜率减小，故B可能；
CD．设金属棒在某一时刻速度为，由题意可知感应电动势
环路电流为
则有感应电流与速度成正比；
感应电流功率为
则有感应电流的功率与速度的平方成正比，故C错误，D正确。
故选ABD。
9、CD
【解析】
AB．由于电场的方向未知，因此粒子的电性不能确定，2m~6m的电势的高低也不能判断， AB错误；
C．根据电势能与电势的关系
Ep=qφ
场强与电势的关系
得
由数学知识可知Ep﹣x图像切线的斜率等于，故斜率间接代表了场强大小，0m~2m和2m~6m的斜率大小相等方向相反，因此电场强度的方向大小相等方向相反，则粒子的加速度大小相等方向相反，C正确；
D．2m~4m两点间距与4m~6m两点间距相等，电场强度也相等，因此由U=Ed可知，2m~4m两点间的电势差等于4m~6m两点间的电势差，则2m~4m电场力做的功和4m~6m电场力做的功相等，D正确。
故选CD。
10、ABC
【解析】
A．从飞镖抛出到恰好击中A点，A点转到了最低点位置，故A正确；
B．飞镖水平抛出，在水平方向做匀速直线运动，因此
t＝
故B正确；
C．飞镖击中A点时，A恰好在最下方，有
1r＝gt1
解得
r＝
故C正确；
D．飞镖击中A点，则A点转过的角度满足
θ＝ωt＝π＋1kπ(k＝0、1、1．．．．．．)
故
ω＝(k＝0、1、1．．．．．．)
故D错误。
故选ABC。
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、4.10cm（4.09~4.11cm） 0.12m/s 0.21m/s2
【解析】
[1]．由图读出4.10cm；
相邻两计数点之间的时间间隔为T=0.1s；
[2]．打点计时器在打D点时小车的速度
[3]．小车的加速度
12、A D E
【解析】
(1)[1]因为电珠的额定电压为，为保证实验安全，选用的电压表量程应稍大于，但不能大太多，量程太大则示数不准确，所以只能选用量程为的电压表，故选A；
[2]由得，电珠的额定电流
应选用量程为的电流表，故选D。
(2)[3]由题意可知，电压从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法，而分压接法中，为调节方便应选总阻值小的滑动变阻器，故选E。
(3)[4][5]电珠内阻
电压表内阻远大于电珠内阻，应采用电流表外接法，故电路图和实物连接图分别如图乙、丙所示
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)；（BR，0）；(3)R+2BR
【解析】
(1)根据洛伦兹力提供向心力得
qvB=m
解得
r=R
当粒子的发射速度方向与y轴平行时，粒子经磁场偏转恰好从C点垂直电场进入电场，在电场中做匀变速曲线运动，因为粒子经过x轴时，坐标为（2R，0），所以
R=at2
2R=vt
a=
联立解得
E=
(2)当粒子的发射速度方向与x轴负方向成60°角时，带电粒子在磁场中转过120°角后从D点离开磁场，再沿直线到达与y轴上的F点垂直电场方向进入电场，做类平抛运动，并到达x轴，运动轨迹如图所示。
粒子在磁场中运动的时间为
t1=
粒子从离开磁场至进入电场过程做匀速直线运动，位移为
x=R（1-cos θ）=R
匀速直线运动的时间为
t2=
由几何关系可得点F到x轴的距离为
x1=R（1+sin θ）=1.5R
在电场中运动的时间为
t3=，a=
解得
t3=
粒子到达的位置到y轴的距离为
x'=vt3=BR
故粒子从发射到达到x轴上所用的时间为
t=
粒子到达的位置坐标为。
(3)从粒子源发射出的带电粒子与x轴方向接近180°射入磁场时，粒子由最接近磁场的最上边界离开后平行x轴向右运动，且垂直进入电场中做类平抛运动，此时x'接近2R
则
2R=
带电粒子在电场中沿x轴正向运动的距离为
x2=vt4=2BR
该带电粒子距离发射源的极限值间距为
xm=R+2BR
14、
【解析】
对A在木板B上的滑动过程，恰好未离开B，即滑至B的左端与B共速，根据动量守恒定律有
解得
由系统能量守恒有
解得
15、 (1)；(2)左侧
【解析】
(1)光路图如图所示
由几何关系知
，
由P点向OC作垂线PE交OC于E点，则有
由
得
则
解得
(2)对于同一介质，蓝光折射率比红光的大。由
可知，相同，折射率变大，则变大。故蓝光入射点应在C的左侧。2024届甘肃省高三上学期物理模拟试题
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
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、如图所示为四分之一圆柱体OAB的竖直截面，半径为R，在B点上方的C点水平抛出一个小球，小球轨迹恰好在D点与圆柱体相切，OD与OB的夹角为60°，则C点到B点的距离为( )
A．R B． C． D．
2、如图所示，传送带AB长为16m，水平地面BC的长为8m，传送带与水平地面之间B处由光滑小圆弧连接，物块在B处由传送带滑到水平地面速度大小不变，物块与水平地面间、传送带间的动摩擦因数均为0.5，光滑半圆形轨道CD的半径为1.25m，与水平地面相切于C点，其直径CD右侧有大小为100V/m、方向水平向左的匀强电场。传送带以l0m/s的速度顺时针运动，带正电的物块可看成质点，其质量为5kg，带电荷量为0.5C，从静止开始沿倾角为37°的传送带顶端A滑下。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．物块在传送带上先加速后匀速
B．物块在传送带上运动的时间为3s
C．物块到达C点时对C点的压力为306N
D．物块可以运动到D点，在D点速度为m/s
3、如图所示，一架无人机执行航拍任务时正沿直线朝斜向下方向匀速运动．用G表示无人机重力，F表示空气对它的作用力，下列四幅图中能表示此过程中无人机受力情况的是
A． B．
C． D．
4、某同学按如图1所示连接电路，利用电流传感器研究电容器的放电过程。先使开关S接1，电容器充电完毕后将开关掷向2，可视为理想电流表的电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线，如图2所示。定值电阻R已知，且从图中可读出最大放电电流I0，以及图线与坐标轴围成的面积S，但电源电动势、内电阻、电容器的电容均未知，根据题目所给的信息，下列物理量不能求出的是（ ）
A．电容器放出的总电荷量 B．电阻R两端的最大电压
C．电容器的电容 D．电源的内电阻
5、如图1所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图2所示。在充电开始后的一段时间内，充电宝的输出电压、输出电流可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为，则时间内（ ）
A．充电宝输出的电功率为
B．充电宝产生的热功率为
C．手机电池产生的焦耳热为
D．手机电池储存的化学能为
6、如图所示，一充电后的平行板电容器的两极板间距离为l，在正极板附近有一质量为m1、电荷量为q1（q1>0）的粒子A，在负极板附近有一质量为m2，电荷量为－q2（q2>0）的粒子B仅在电场力的作用下两粒子同时从静止开始运动。已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距方的平面Q。两粒子间相互作用力可忽略，不计粒子重力，则下列说法正确的是（ ）
A．粒子A、B的加速度大小之比4：3
B．粒子A、B的比荷之比为3：4
C．粒子A、B通过平面Q时的速度大小之比为：2
D．粒子A、B通过平面Q时的动能之比为3：4
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、如图所示为甲、乙两车在平直公路上行驶的v-t图象，则在t1到t2时间内
A．甲、乙两车的位移相等
B．甲车的平均速度等于
C．甲车的平均速度比乙车的大
D．乙车的加速度始终比甲车的加速度小
8、下列提法正确的是（ ）
A．用一个三棱镜演示光的偏折现象，紫光的偏折角比红光的偏折角小
B．以相同入射角斜射到同一平行玻璃砖后，红光侧移比紫光的侧移小
C．通过同一单缝衍射装置演示单缝衍射，红光比紫光效果好
D．用同装置进行双缝干涉实验，紫光的相邻条纹间距比红光的大
E.以相同入射角从水中斜射向空气，红光能发生全反射，紫光也一定能发生全反射
9、如图所示，固定的光滑斜面上有一小球，小球与竖直轻弹簧P和平行斜面的轻弹簧Q连接，小球处于静止状态，则小球所受力的个数可能是（ ）
A．2 B．3 C．4 D．5
10、关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在
B．非均匀周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波
C．手摇动用丝绸摩擦过的玻璃棒，在空气中产生电磁波，只能沿着摇动的方向传播
D．频率在200MHz~1000MHz内的雷达发射的电磁波，波长范围在0.3m~1.5m之间
E.根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度
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）某科技创新实验小组采用不同的方案测量某合金丝的电阻率及电阻。
(1)小明同学选取图甲方案测定合金丝电阻率。若合金丝长度为L，直径为D，阻值为R，则其电阻率p=______；用螺旋测微器测合金丝的直径如图乙所示，读数为______mm。。
(2)小亮同学利用如图丙所示的实验电路测量R，的阻值。闭合开关S，通过调节电阻箱R，读出多组R和I值，根据实验数据绘出图线如图丁所示，不计电源内阻，由此可以得到R=_____Ω，Rx的测量值与真实值相比______（填“偏大”“偏小”或“相等”）。
12．（12分）现要测定一段粗细均匀的金属导体的电阻率。
(1)螺旋测微器测量该金属导体的直径D，测量结果示数如图甲所示，由图甲可知D=_______mm；
(2)现要利用图乙来测量该导体的电阻阻值R，实验步骤如下：
①实验时先将滑动变阻器的阻值调到最大，然后闭合开关K1，将开关K2打向1处，，接着调节滑动变阻器，使电压表有明显读数，并记下此时电压表的读数U。断开开关K1；
②闭合开关K1，将开关K2打向2处，调节电阻箱，使电压表的读数仍为U。然后读出电阻箱的阻值，如图丙。
本实验中电阻箱此时的阻值为R0=______Ω，被测电阻的电阻阻值大小为R=_________Ω。
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，用销钉固定活塞把水平放置的容器分隔成A、B两部分，其体积之比。开始时，A中有温度为127℃、压强为的空气，B中有温度为27℃、压强为的空气。拔出销钉使活塞可以无摩擦地移动（不漏气），由于容器壁缓慢导热，最后气体都变到室温27℃，活塞也停住。求最后A中气体的压强。
14．（16分）如图所示，横截面是半径为R的扇形ACO的玻璃砖放存水平面上，AO与OB垂直，∠BOC=15°，D为AB弧的中点，一束单色光从D点以60°的入射角射入玻璃砖，折射光线刚好垂直CO射出。
（i）求玻璃砖对光的折射率；
（ii）若让该光束垂直AO面射人玻璃砖，刚好照射到D点，试分析光线能否在D点发生全反射；若能发生全反射，求反射光线从D点到达OC面所需的时间（已知，光在真空中的传播速度为c）。
15．（12分）一赛艇停在平静的水面上，赛艇前端有一标记P离水面的高度为h1=0.6m，尾部下端Q略高于水面；赛艇正前方离赛艇前端=0.8m处有一浮标，示意如图．一潜水员在浮标前方=3.0m处下潜到深度为时，看到标记刚好被浮标挡住，此处看不到船尾端Q；继续下潜2.0m，恰好能看见Q。（已知水的折射率n=）求
①深度；
②赛艇的长度。（可用根式表示）
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】
由几何知识求解水平射程．根据平抛运动的速度与水平方向夹角的正切值得到初速度与小球通过D点时竖直分速度的关系，再由水平和竖直两个方向分位移公式列式，求出竖直方向上的位移，即可得到C点到B点的距离．
【详解】
设小球平抛运动的初速度为v0，将小球在D点的速度沿竖直方向和水平方向分解，则有
，
解得：
，
小球平抛运动的水平位移：
x＝Rsin 60°，x＝v0t，
解得：
，，
设平抛运动的竖直位移为y，
，
解得：
，
则
BC＝y－(R－Rcos 60°)=，
故D正确，ABC错误．
【点睛】
本题对平抛运动规律的直接的应用，根据几何关系分析得出平抛运动的水平位移的大小，并求CB间的距离是关键．
2、C
【解析】
AB.刚开始运动时，对物块受力分析可知
解得
a1=10m/s2
物块与传送带达到共同速度时
解得
t1=ls
物块的位移
此后对物块受力分析可知
解得a2=2m/s2，物块在传送带上的第二段运动
解得t2=1s，物块在传送带上运动的时间
物体在传送带上先以a1=10 m/s2加速，再以a2=2m/s2加速，AB错误；
C.物块到达传送带底端的末速度
在水平地面BC上，物块做匀减速直线运动，其加速度大小
设物块到达C点时的速度为v3，则
解得
v3=8m/s
设此时C点对物块的支持力为FN，根据牛顿第二定律，有
解得
FN=306N
根据牛顿第三定律可知，物块对C点的压力大小为306N，故C正确；
D.由于物块在电场中有
重力和电场力合力为
方向与竖直方向成45°角，所以物块的等效最高点在上半部圆弧与竖直方向成45°角处，要过等效最高点需要的最小速度为
，
代入数据得
而实际上，物块由C点运动到等效最高点时的速度，由动能定理可得
代入数据可得
所以物块过不了等效最高点，物块就不可能到达D点，故D错误。
故选C。
3、B
【解析】
由于无人机正沿直线朝斜向下方匀速运动即所受合外力为零 ，所以只有B图受力可能为零，故B正确．
4、D
【解析】
A.根据可知图像与两坐标轴围成的面积表示电容器放出的总电荷量，即，故选项A可求；
B.电阻两端的最大电压即为电容器刚开始放电的时候，则最大电压，故选项B可求；
C.根据可知电容器的电容为，故选项C可求；
D.电源的内电阻在右面的充电电路中，根据题意只知道电源的电动势等于电容器充满电两板间的电压，也就是刚开始放电时的电压，即，但内电阻没法求出，故选项D不可求。
5、D
【解析】
A．充电宝的输出电压U、输出电流I，所以充电宝输出的电功率为
A错误；
BC．手机电池充电电流为I，所以手机电池产生的热功率为
而充电宝的热功率应为充电宝的总功率减去输出功率，根据题目信息无法求解，BC错误；
D．输出的电能一部分转化为手机的化学能，一部分转化为电池的热能，故根据能量守恒定律可知手机电池储存的化学能为
D正确。
故选D。
6、B
【解析】
设电场强度大小为E，两粒子的运动时间相同，对粒子A有
对粒子B有
联立解得
故A错误，B正确；
C．由v=at得
故C错误；
D．由于质量关系未知，动能之比无法确定，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．在t1到t2时间内，两图线围成的面积不等，则位移不等，故A错误．
BC．甲做匀变速直线运动，在t1到t2时间内，平均速度，根据图线围成的面积知，甲的位移大于乙的位移，时间相等，则甲的平均速度大于乙的平均速度，即以的平均速度小于，故B C正确．
D．乙图线的切线斜率先比甲小，后比甲大，可知乙的加速度先小于甲，后大于甲，故D错误．
8、BCE
【解析】
A．因为紫光的折射率大于红光的折射率，所以通过三棱镜后紫光的偏折角大，故A错误；
B．以相同入射角斜射到同一平行玻璃砖，因为紫光的折射率大，则紫光偏折更厉害，如图：
则紫光的侧移大，故B正确；
C．发生明显衍射现象的条件是入射光的波长比小孔大或相差不多，红光的波长大于紫光的，所以用同一装置做单缝衍射实验时，红光效果要好些，故C正确；
D．根据
因为紫光的波长短，则紫光的干涉条纹间距小，红光的干涉条纹间距较宽，故D错误；
E．相同入射角从水中斜射向空气，因紫光的折射率大于红光，所以紫光的临界角小于红光，红光能发生全反射，紫光也一定能发生全反射，故E正确。
故选BCE。
9、ABC
【解析】
若P弹簧对小球向上的弹力等于小球的重力，此时Q弹簧无弹力，小球受2个力平衡。若P弹簧弹力为零，小球受重力、支持力、弹簧Q的拉力处于平衡，小球受3个力。若P弹簧弹力不为零，小球受重力、弹簧P的拉力、支持力、弹簧Q的拉力，小球受4个力平衡。由于斜面光滑，小球不受摩擦力，知小球不可能受5个力。故ABC正确，D错误。
故选ABC。
10、BDE
【解析】
A.麦克斯韦预言了电磁波的存在，是赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，故A错误；
B.非均匀周期性变化的磁场产生非均匀周期性变化电场，非均匀周期性变化的电场产生非均匀周期性变化磁场，相互激发，形成电磁波。故B正确；
C.电磁波产生后，可以在任意方向传播，故C错误；
D.根据，电磁波频率在200MHz至1000MHz的范围内，则电磁波的波长范围在0.3m至1.5m之间，故D正确；
E.由于波源与接受者的相对位置的改变，而导致接受频率的变化，称为多普勒效应，所以可以判断遥远天体相对于地球的运动速度，故E正确。
故选：BDE。
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、 4.700 10 偏大
【解析】
(1)[1][2]合金丝的电阻
电阻率
由图示螺旋测微器可知，其示数为：
4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm
(2)[3][4]在闭合电路中，电源电动势
则
由图像可知，得电源电动势，图像截距，可得；测量值为待测电阻与电流表内阻之和，所以测量值偏大。
12、5.315 14 14
【解析】
(1)[1]主尺示数为5mm，螺旋示数为
31.5×0.01mm=0.315mm
故示数为
5mm+0.315mm=5.315mm
(2) ②[2][3]电阻箱的读数为R0=14Ω。此实验的原理是采用等效替代法，若开关K2接1时与开关K2接2时电压表的读数相同，说明R的阻值与R0的阻值相同。因此根据等效替代的原理知R=14Ω。
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、
【解析】
设开始时A、B中气体的压强、温度、体积分别是、、和、、，最后两部分气体的压强都是p，温度都是T，体积分别是和，由气态方程
且
解得
。
14、（i），（ii）。
【解析】
（i）根据题意画出光路图：
根据几何关系可知折射角：
折射率：
；
（ii）光线垂直面射入到点，光路图如图所示，根据几何关系可知：
而：
所以，光束能在处发生全反射。根据几何关系可知：
假设反射光从点射到面的距离为，根据正弦定理：
解得：
传播时间：
。
15、①4m；②。
【解析】
① 设过P点光线，恰好被浮子挡住时，入射角、折射角分别为：α、β，如图所示
由几何关系有
，
根据光的折射定律可知
联立解得
h2=4m
② 潜水员和Q点连线与水平方向夹角刚好为临界角C，则有
根据几何关系有
联立解得2023-2024学年甘肃省高三上学期期末考试物理试题
请考生注意：
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。
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、如图所示，水平传送带的质量，两端点间距离，传送带以加速度由静止开始顺时针加速运转的同时，将一质量为的滑块（可视为质点）无初速度地轻放在点处，已知滑块与传送带间的动摩擦因数为0.1，取，电动机的内阻不计。传送带加速到的速度时立即开始做匀速转动而后速率将始终保持不变，则滑块从运动到的过程中（ ）
A．系统产生的热量为
B．滑块机械能的增加量为
C．滑块与传送带相对运动的时间是
D．传送滑块过程中电动机输出的电能为
2、2019年9月29日下午在第十三届女排世界杯中，中国女子排球队以十一战全胜的战绩卫冕世界杯冠军，如图所示为运动员朱婷在后排强攻。若运动员朱婷此时正在后排离球网3m处强攻，速度方向水平。设矩形排球场的长为2L，宽为L(实际L为9m)，若排球(排球可视为质点)离开手时正好在3m线(即线)中点P的正上方高h1处，球网高H，对方运动员在近网处拦网，拦网高度为h2，且有h1>h2 >H，不计空气阻力。为了使球能落到对方场地且不被对方运动员拦住，则球离开手的速度v的最大范围是(排球压线不算犯规) （ ）
A．
B．
C．
D．
3、运动员从高山悬崖上跳伞，伞打开前可看成做自由落体运动，开伞后减速下降，最后匀速下落. 和分别表示速度、合外力、重力势能和机械能.其中分别表示下落的时间和高度，在整个过程中，下列图象可能符合事实的是( )
A． B．
C． D．
4、1896年法国科学家贝可勒尔发现了放射性元素能够自发地发出射线的现象，即天然放射现象。让放射性元素镭衰变过程中释放出的α、β、γ三种射线，经小孔垂直进入匀强电场中，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．③是α射线， α粒子的电离能力最强，穿透能力也最强
B．①是β射线，是高速电子流，来自于原子的核外电子
C．原子核发生一次衰变的过程中，不可能同时产生α、β两种射线
D．原子序数大于83的元素，都具有放射性，原子序数小于或等于83的元素，都不具有放射性
5、如右图所示，固定着的钢条上端有一小球，在竖直平面内围绕虚线位置发生振动，图中是小球振动到的最左侧，振动周期为0.3s．在周期为0.1s的频闪光源照射下见到图像可能是（ ）
A． B． C． D．
6、甲、乙两球质量分别为m1、m2，从不同高度由静止释放，如图a所示。甲、乙两球的v t图象分别如图b中的①、②所示。球下落过程所受空气阻力大小f满足f=kv(v为球的速率，k为常数)，t2时刻两球第二次相遇。落地前，两球的速度都已达到各自的稳定值v1、v2。下列判断不正确的是( )
A．
B．乙球释放的位置高
C．两球释放瞬间，甲球的加速度较大
D．两球第一次相遇的时刻在t1时刻之前
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、下列说法中正确的是__________。
A．光从一种介质进入另一种介质时，其频率不变
B．对同一种光学材料，不同颜色的光在该材料中的传播速度相同
C．雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的干涉现象
D．光学镜头上的增透膜是利用光的衍射现象
E.光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理
8、如图所示，用小灯泡模仿光控电路，AY之间为斯密特触发器，RG为光敏电阻，R1为可变电阻；J为继电器的线圈，Ja为它的常开触点。下列说法正确的是 ( )
A．天色变暗时，A端输入高电平，继电器吸引Ja，路灯点亮
B．要想在天色更暗时路灯才会点亮，应把R1的阻值调大些
C．要想在天色更暗时路灯才会点亮，应把R1的阻值调小些
D．二极管的作用是继电器释放Ja时提供自感电流的通路， 防止损坏集成电路
9、在地月系统中，若忽略其它星球的影响，可以将月球和地球看成在引力作用下都绕某点做匀速圆周运动；但在近似处理问题时，常常认为月球是绕地心做圆周运动。我们把前一种假设叫“模型一”，后一种假设叫“模型二”。已知月球中心到地球中心的距离为L，月球运动的周期为T。利用（ ）
A．“模型一”可确定地球的质量
B．“模型二”可确定地球的质量
C．“模型一”可确定月球和地球的总质量
D．“模型二”可确定月球和地球的总质量
10、一带正电的粒子只在电场力作用下沿轴正向运动，其电势能随位移变化的关系如图所示，处为粒子电势能最大位置，则下列说法正确的是（ ）
A．处电场强度最大
B．粒子在段速度一直在减小
C．在、、、处电势、、、的关系为
D．段的电场强度大小方向均不变
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）某同学研究小车的匀变速直线运动，某次实验得到的纸带如图所示，其中计数点3污损，只测得以下数据，，，，。图中相邻两计数点间有四个点未画出，打点计时器所用电源的频率为50Hz，（计算结果均保留两位有效数字）。
（1）利用所测数据求得小车的加速度大小________。
（2）打点计时器在打计数点3时小车的速度大小_________m/s。
（3）如果在测定匀变速直线运动的加速度时，工作电压的频率变小了，但该同学不知道，这样计算出的加速度值与真实值相比_________（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。
12．（12分）在有机玻璃板的中心固定一段镀锌铁丝，盖在盛有适量自来水的不锈钢桶上，铁丝下端浸在水中但不与桶的底面和侧面接触。以镀锌铁丝为负极，钢桶为正极，制成一个自来水电源。为测量该电源的电动势和内电阻，某同学设计了图a的电路进行实验。使用器材主要有两个相同的微安表G1、G2（量程为200μA），两个相同的电阻箱R1、R2（规格均为9999.9Ω）。实验过程如下，完成步骤中的填空：
(1)调节电阻箱R1的阻值为_______（选填“8888.8”或“0000.0”）Ω，调节R2的阻值为2545.0Ω，闭合开关S；
(2)保持R2的值不变，调节R1，当R1=6000.0Ω时，G1的示数为123.0μA，G2的示数为82.0μA，则微安表的内阻为____________Ω；
(3)保持R2的值不变，多次调节R1的值，记录两个微安表的示数如下表所示：
度数 88.0 94.2 104.2 112.8 123.0 136.0
度数 115.8 110.0 100.4 92.2 82.0 70.0
在图b中将所缺数据点补充完整，作出I2-I1图线；
（______）
(4)根据图线可求得电源的内阻r=_____Ω，电动势E=______V。（结果保留两位有效数字）
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）高空气象探测要用热气球，热气球下端开口与大气相通，加热球内气体的加热源在开口处。某次气象探测时，气球外面大气温度为大气压强，大气密度和。用加热源对球内气体缓慢加热直至气球开始上浮，加热过程中气球体积恒为。热气球的质量，重力加速度g取。求热气球开始上浮时内部气体的密度及温度。
14．（16分）壁厚不计的圆筒形薄壁玻璃容器的侧视图如图所示。圆形底面的直径为，圆筒的高度为R。
(1)若容器内盛满甲液体，在容器中心放置一个点光源，在侧壁以外所有位置均能看到该点光源，求甲液体的折射率；
(2)若容器内装满乙液体，在容器下底面以外有若干个光源，却不能通过侧壁在筒外看到所有的光源，求乙液体的折射率。
15．（12分）如图所示，两内壁光滑、长为2L的圆筒形气缸A、B放在水平面上，A气缸内接有一电阻丝，A气缸壁绝热，B气缸壁导热．两气缸正中间均有一个横截面积为S的轻活塞，分别封闭一定质量的理想气体于气缸中，两活塞用一轻杆相连．B气缸质量为m，A气缸固定在地面上，B气缸与水平面间的动摩擦因数为，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等．开始两气缸内气体与外界环境温度均为T0，两气缸内压强均等于大气压强P0，环境温度不变，重力加速度为g，不计活塞厚度．现给电阻丝通电对A气缸内气体加热，求：
(1)B气缸开始移动时，求A气缸内气体的长度；
(2)A气缸内活塞缓慢移动到气缸最右端时，A气缸内气体的温度TA．
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、A
【解析】
AC.传送带初始做匀加速运动，加速时间
，
根据牛顿运动定律，滑块的加速度满足
，
得：
，
滑块加速过程的位移
，
故滑块会一直加速到与传送带共速，后保持相对静止一起做匀速运动。
滑块加速的时间：
，
相同时间内传送带的位移
，
故滑块与传送带的相对路程：
，
系统产生的热量：
，
故A正确，C错误；
B.根据功能关系，传送带对滑块的摩擦力做的功等于滑块机械能的增加量：
，
故B错误；
D.由能量守恒定律得，电动机输出的电能：
，
故D错误。
故选：A。
2、D
【解析】
为了使球能落到对方场地且不被对方运动员拦住，根据得：
平抛运动的最大位移：
则平抛运动的最大速度：
根据得：
则平抛运动的最小速度：
球离开手的速度的最大范围是：
故A、B、C错误，D正确；
故选D。
3、B
【解析】
运动员从高山悬崖上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，即空气阻力忽略不计，开伞后减速下降，空气阻力大于重力，故合力向上，当阻力减小到等于重力时，合力为零，做匀速直线运动．
【详解】
A．运动员从高山悬崖上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，开伞后减速下降，最后匀速下落；图象中加速度有突变，而速度不可能突变，故A错误；
B．运动员从高山悬崖上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，即空气阻力忽略不计，故只受重力；开伞后减速下降，空气阻力大于重力，故合力向上，当阻力减小到等于重力时，合力为零，做匀速直线运动；即合力先等于重力，然后突然反向变大，且逐渐减小到零，故B正确；
C．重力势能逐渐减小，Ep=mgH=mg（H0-h），即重力势能与高度是线性关系，故C错误；
D．机械能的变化等于除重力外其余力做的功，故自由落体运动过程机械能守恒，故D错误；
故选B．
4、C
【解析】
A．由射线的带电性质可知，①是β射线，②是γ射线，③是α射线，α粒子的电离能力最强，穿透能力最弱，A不符合题意；
B．β射线是原子核发生β衰变时产生的，是高速电子流，来自于原子核，B不符合题意；
C．原子核发生一次衰变的过程中，只能发生α衰变或β衰变，不能同时发生α衰变和β衰变，故不可能同时产生α、β两种射线，C符合题意；
D．原子序数大于83的元素，都具有放射性，原子序数小于或等于83的元素，有的也具有放射性，D不符合题意。
故选C。
5、C
【解析】
试题分析：振动的周期是0.3s，而频闪的周期是0.1s，所以在一个周期内有三幅不同的照片；振动的周期是0.3s，则角频率：， 0.1s时刻对应的角度：； 0.2s时刻对应的角度：，可知，在0.1s和0.2s时刻小球将出现在同一个位置，都在平衡位置的右侧，所以在周期为0.1s的频闪光源照射下见到图象可能是C图．ABD图都是不可能的．故选C.
考点：周期和频率
6、C
【解析】
A．两球稳定时均做匀速直线运动，则有
kv=mg
得
所以有
由图知，故，A正确，不符合题意；
B．v t图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移，由图可知，0～t2时间内，乙球下降的高度较大，而t2时刻两球第二次相遇，所以乙球释放的位置高，故B正确，不符合题意；
C．两球释放瞬间v=0，此时空气阻力f=0，两球均只受重力，加速度均为重力加速度g，故C错误，符合题意；
D．在t1～t2时间内，甲球下落的高度较大，而t2时刻两球第二次相遇，所以两球第一次相遇的时刻在t1时刻之前，故D正确，不符合题意；
故选C。
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、ACE
【解析】
A．光从一种介质进入另一种介质时，其频率不变，选项A正确；
B．对同一种光学材料，不同颜色的光在该材料中的传播速度不同，选项B错误；
C．雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的干涉现象，选项C正确；
D．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，选项D错误；
E．光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理，选项E正确；
故选ACE。
8、ABD
【解析】
A、天色变暗时，光敏电阻较大，则RG两端的电势差较大，所以A端的电势较高，继电器工作吸引常开触点Ja，路灯点亮，故A正确；
BC、当A端电势较高时，路灯会亮，天色更暗时光敏电阻的阻值更大，则RG两端的电势差更大，A端的电势更高；要想在天色更暗时路灯才会点亮，必须使光敏电阻分担的电压应降低，根据串联分压可知应把R1的阻值调大些，故B正确，C错误；
D、天色变亮时，A端输入低电平，继电器不工作释放常开触点Ja，继电器的线圈会产生自感电电动势，二极管与继电器的线圈串联构成闭合电路，防止损坏集成电路，故D正确；
故选BCD。
9、BC
【解析】
AC．对于“模型一”，是双星问题，设月球和地球做匀速圆周运动的轨道半径分别为r和R，间距为L，运行周期为T，根据万有引力定律有
其中
解得
可以确定月球和地球的总质量，A错误，C正确；
BD．对于“模型二”，月球绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有
解得地球的质量为
可以确定地球的质量，无法确定月球的质量，B正确，D错误。
故选BC。
10、BC
【解析】
A．根据电势能与电势的关系Ep=qφ，场强与电势的关系得
由数学知识可知Ep x图象切线的斜率
x2处切线斜率为零，则x2处电场强度为零，选项A错误；
B．由图看出在0 x2段图象切线的斜率一直为正，由上式知场强方向没变，处为粒子电势能最大位置，则处为粒子动能最小，所以粒子在段速度一直在减小，选项B正确；
C．根据电势能与电势的关系Ep=qφ，粒子带负电，即q<0，则知：电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有
选项C正确；
D．段图象切线的斜率可知的电场强度方向不变，但大小在增大，选项D错误。
故选BC。
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、0.80 0.56 偏大
【解析】
(1)[1]．由
或
求得
(2)[2]．由
或
求得
。
(3)[3]．根据，电源的频率为50Hz，，若工作电压的频率变小了，，但该同学不知道，仍然代入了，使得结果与真实值相比偏大。
12、8888.8 455.0 2.4×103（2.3×103，2.5×103） 0.59（0.57~0.62）
【解析】
(1)[1]为了保护电路，调节电阻箱的阻值为8888.8Ω。
(2)[2]此时流过的电流为
由并联电路可知，电流之比等于电阻的反比，则
解得
(3)[3]描点作图，如图所示
(4)[4][5]和的总电阻为
由图像可得电源的内阻
则
电源电动势
取以及，代入可得
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、，
【解析】
设开始上浮时球内气体密度为，竖直方向受力平衡有
解得
①
热气球底部开口，则加热过程中球内原有气体外溢，取全部气体为研究对象，压强不变。初态：温度
体积；开始上浮时状态：温度T，体积由盖—吕萨克定律得
②
球内原有全部气体质量不变，有
③
解①②③式得
14、 (1)；(2)
【解析】
(1)盛满甲液体，如图甲所示，P点刚好全反射时为最小折射率，有
由几何关系知
解得
则甲液体的折射率应为
(2)盛满乙液体，如图乙所示，与底边平行的光线刚好射入液体时对应液体的最小折射率，
A点
由几何关系得
B点恰好全反射有
解各式得
则乙液体的折射率应为
15、（i）LA=（2-）L（ii）TA=2（1+）T0
【解析】
（i）B气缸将要移动时，对B气缸:PBS=P0S+μmg
对B气缸内气体由波意耳得:PBLS=PBLBS
A气缸内气体的长度LA=2L-LB
解得：LA=（2-）L
（ii）B气缸运动后，A 、B气缸内的压强不再变化PA=PB
对A气缸内气体由理想气体状态方程:
解得:TA=2（1+）T0
