2023届甘肃省高三下学期第二次高考诊断考试理综物理试题

2023届甘肃省高三下学期第二次高考诊断考试理综物理试题
一、单选题 (共6题)
第(1)题
2017年年初，我国研制的“大连光源”——极紫外自由电子激光装置，发出了波长在100nm（1nm=10–9m）附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲。

大连光源因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用。

一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会把分子打碎。

据此判断，能够电离一个分子的能量约为（取普朗克常量h=6.6×10–34 J·s，真空光速c=3×108 m/s）（）
A．10–21J B．10–18J C．10–15J D．10–12J
第(2)题
“焦耳小偷”是一个非常简单的电路，其特点是在低电压时也可以正常使用，将本来用不到的能量提取出来，彻底“榨干”电源的所有能量，其原理如图所示。

一节废旧的干电池开路电压约为，无法直接点亮驱动电压为的发光二极管，如果反复快
速接通和断开开关，发光二极管就会闪烁起来。

电流从二极管正极流入处于导通状态（反之断路）。

则（ ）
A．发光二极管的正极应接在端
B．只有开关接通的瞬间，发光二极管才会闪亮
C．只有开关断开的瞬间，发光二极管才会闪亮
D．开关断开及接通的瞬间，端的电势均高于端的电势
第(3)题
如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为，定值电阻、和的阻值分别为3Ω、1Ω和4Ω，A为理想交
流电流表，U为正弦交流电源，输出电压的有效值恒定。

当开关S断开时，电流表的示数为I。

则当S闭合时，电流表的示数为（）
A
．B．C．D．
第(4)题
高压水枪在清洗地面等场景中应用广泛。

某高压水枪枪口横截面积为，已知水的密度为，若枪口每秒喷出2.0kg的水，则喷水时枪口处水速为（ ）
A．1m/s B．10m/s C．100m/s D．1000m/s
第(5)题
碳纳米管是一种抗拉强度非常好的材料，它的实际应用使得科幻电影中的“太空电梯”缆线的制造成为可能，人类在未来将有望通过“太空电梯”进入太空。

现假设有一“太空电梯”悬在赤道上空某处，相对地球静止，地球转速恒定，如图所示。

那么关于“太空电梯”，下列说法正确的是（）
A．“太空电梯”上某个点绕地球运动时加速度不变
B．“太空电梯”上各点所受引力随高度的增大而增大
C．“太空电梯”上各点运行的线速度大小与该点离地球球心的距离成正比
D．“太空电梯”上各点的加速度大小与该点离地球球心的距离的平方成反比
第(6)题
静置于水平地面上质量为m的物体，受一竖直向上的恒力F作用，从静止开始向上运动。

经时间t后撤去F，又经时间t物体刚好
落回地面。

不计空气阻力，重力加速度为g，则恒力F等于（ ）
A
．B．C．D．
二、多选题 (共4题)
第(1)题
两列机械波在同种介质中相向而行，、为两列波的波源，以、连线和中垂线为轴建立如图所示的坐标系，、的坐标
如图所示。

某时刻的波形如图所示。

已知波的传播速度为，点有一个观察者，下列判断正确的是（ ）
A．两波源、的起振方向相同
B．经过足够长的时间的振幅为45cm
C．波源产生的波比波源产生的波更容易发生衍射现象
D．当观察者以的速度向点运动时，观察者接收到波的频率大于2.5Hz
第(2)题
如图所示，边长为L的等边三角形区域外存在垂直于所在平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，P、Q两点分别为
边的三等分点。

时刻，带负电的粒子在平面内以初速度从a点垂直于边射出，从P点第一次进入三角形区域。

不计粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A．粒子的比荷为B．粒子可以运动到Q点
C．粒子第一次到达c点的时间为D．粒子第一次回到a点的时间为
第(3)题
如图所示，外轨道光滑，内轨道粗糙（粗糙程度处处相同）的圆环轧道固定在竖直平面内，完全相同的小球A、B（直径略小于轨道间距）以相同的速率从与圆心与高处分别向上、向下运动，两球相遇时发生的碰撞可看作弹性碰撞，重力加速度
为g。

下列说法中正确的是（ ）
A．当时，小球A通过最高点和小球B通过最低点时对轨道的压力差为6mg
B．当时，第一次碰撞前瞬间，A球机械能一定小于B球机械能
C．当时，第一次碰撞的位置一定在轨道的最低点
D．当时，第一次碰撞后瞬间，两球速度一定等大反向
第(4)题
地球赤道上有一物体随地球自转，所受的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运
动的人造卫星（高度忽略），所受的向心力为F 2，向心加速度为a 2，线速度为v 2，角速度为ω2；地球同步卫星所受的向心力为F 3，向心加速度为a 3，线速度为v 3，角速度为ω3。

地球表面的重力加速度为g ，第一宇宙速度为v ，假设三者质量相等，则（ ）
A ．F 1＝F 2>F 3
B ．v 1＝v 2＝v >v 3
C ．a 1<a 3<a 2＝g
D ．ω1＝ω3<ω2
三、实验题 (共2题)
第(1)题某同学利用如下器材设计了测定二极管正向伏安特性的电路图如图甲，并测得相应的伏安特性曲线如图乙。

A.电源（20V ，内阻可忽略）
B.
电压表（量程为0到3V ，内阻约为1000Ω）
C.电压表（量程为0到10V ，内阻约为5000Ω）
D.电流表A （量程为0到10，内阻约为0.1Ω）
E.
保护电阻
F.滑动变阻器（阻值为0到50Ω 1A ）
G.滑动变阻器（阻值为0到1000Ω 0.1A ）
H.发光二极管一个
I.导线、开关若干
(1)乙图中电压表应选用___________，滑动变阻器选用___________（统一填字母序号）；
(2)该同学发现所测定二极管伏安特性曲线先是曲线，后来逐渐趋近于一条直线，可知该二极管的正向电阻___________（选填“先减小后不变”、“一直减小”、“先增大后不变”）；曲线上A 点所对应二极管的阻值___________Ω（保留三位有效数字）。

(3)将该二极管通过一阻值为500Ω的电阻与一电动势为6V ，内阻不计的电源串联（如图丙所示），则该二极管的实际功率为___________W （保留三位有效数字）。

第(2)题
国庆同学在做“探究碰撞中的不变量”实验中，所用装置如图甲所示，已知槽口末端在白纸上的投影位置为O 点。

回答以下问题：
(1)为了完成本实验，下列必须具备的实验条件或操作步骤是___________；
A.斜槽轨道末端的切线必须水平
B.入射球和被碰球半径必须相同
C.入射球和被碰球的质量必须相等
D.必须测出桌面离地的高度H
E.斜槽轨道必须光滑
(2)国庆同学在实验中正确操作，认真测量，得出的落点情况如图乙所示，则入射小球质量和被碰小球质量之比
为____________；
(3)为了完成本实验，测得入射小球质量m 1，被碰小球质量m 2，O 点到M 、P 、N 三点的距离分别为y 1、y 2、y 3，若两球间的碰撞是弹性碰撞，应该有等式_______成立。

A.
B.
C.
D.
四、解答题 (共3题)
第(1)题
均匀导线制成的电阻为、质量为的单匝正方形闭合线框
，边长为，将线框置于有界匀强磁场上方某一高度处，如图。

已知该磁场区域宽度也为
，磁场方向沿水平、垂直线框所在平面向里，磁感应强度为。

现使线框由静止自由下落，线框平面保持与磁场方向垂直，且边始终保持水平。

若线框恰好以恒定速度通过磁场，重力加速度为，空气阻力不计，问：（1）线框穿越磁场的过程中，感应电流的方向如何？
（2）线框开始下落时，
边与磁场上边界的距离；
（3
）线框穿越磁场的过程中，产生的总焦耳热。

第(2)题
2022年10月底，我国“探索二号”科考船携“深海勇士”号载人潜水器成功在深达4500米海底布设大深度原位科学实验站，将实现深海长周期无人科考。

潜水器在水下悬浮的原理是受鹦鹉螺的启发，它的浮力系统由压载水舱和高压气罐组成；要上浮时，高压气体注入水舱，把水舱里的水排出，潜水器就会上浮；要下沉时，海水灌入水舱，潜水器就会下沉。

如图所示，潜水器的高压气罐贮有容积为、压强为的压缩空气。

某次上浮前，活塞处于水舱的最右端，打开阀门K ，将高压气罐内的一小部分压缩空气排入水舱，再关闭阀门K
时高压气罐内剩余空气的压强为，随后活塞缓慢排出体积为的水。

设在排水过程中压缩空气的温度不变，不计高压气罐与水舱之间连接管道内气体的体积，不计活塞与水舱之间的摩擦力。

（ⅰ
）求压入水舱中的空气质量占高压气罐中的原有空气质量
的百分比；
（ⅱ
）判断在排水过程中水舱内气体是吸热还是放热。

第(3)题
如图所示为一款便携式鼻吸氧气呼吸器的产品参数。

罐体导热性能良好，罐体内氧气可视为理想气体，当罐体内、外无气压差时便不能喷出氧气。

根据该产品参数的信息，忽略气体喷出时温度的变化，求该款氧气呼吸器在大气压强为0.1MPa ，温度为33℃的环境下，以最大流量持续出气的使用时长是多少秒？
产品名称
便携式鼻吸氧气呼吸器
组成部分产品由呼吸罐体、连接阀、吸入罩、防护帽和氧气等部分
主要性能氧气纯度≥99.6%
氧气压力0.8MPa （15℃）
型号SFK-3
产品规格1000mL
最大流量50mL/s
适用范围主要适用于缺氧人群吸氧使用。