2024届甘肃省高三下学期第一次高考诊断考试理综物理试题

2024届甘肃省高三下学期第一次高考诊断考试理综物理试题
一、单选题 (共6题)
第(1)题
基于方便快捷的特点高铁是目前大多数人出行的首选，通过分析可知提高列车运动速率的有效途径是增大发动机的功率和减小阻力因数（设阻力与物体运动速率的二次方成正比，与车正面截面积成正比，即，k是阻力因数，S为车正面截面积）。

当发动机的额定功率为时，列车运动的最大速率为，要使列车运动的最大速率增大到，可采用的方法为（　
　）
A ．车高不变，阻力因数减小为原来的，发动机额定功率增大到原来的2倍
B
．车高减为原来的，发动机额定功率加倍，阻力因数减小到原来的
C ．车高减为原来的，阻力因数减为原来的，发动机额定功率增大到原来的2.25倍
D
．车高减为原来的，发动机额定功率加倍，阻力因数减小到原来的
第(2)题
我国科学家吴有训在上世纪20年代进行X射线散射研究，为康普顿效应的确立做出了重要贡献。

研究X射线被较轻物质散射后光的成分发现，散射谱线中除了有波长与原波长相同的成分外，还有其他波长的成分，这种现象称为康普顿效应。

如图所示，在真空中，入射波长为的光子与静止的电子发生弹性碰撞。

碰后光子传播方向与入射方向夹角为37°，碰后电子运动方向与光子入射方向夹角为53°（，），下列说法正确的是（）
A．该效应说明光具有波动性
B．碰撞后光子的波长为
C．碰撞后电子的德布罗意波长为
D．碰撞后光子相对于电子的速度大于
第(3)题
已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，地球自转周期为T，则地球同步卫星的线速度与赤道上物体的线速度之比为（ ）
A．B．
C．D．
第(4)题
小朋友们之间经常玩一项有意思的游戏——打水漂（如图甲），打水漂的石片能弹跳的次数由石片初速度、转速、入水时石头和水面的夹角，以及石片材质决定。

其他条件相同的情况下，石片首次接触水与水面成20度角时，水漂效果最为完美。

某次投掷时，如图乙，石片在距离水面高h处，以速度v水平抛出，若石片与水面碰撞时，水平速度不变，但碰后反弹高度都是前一次的，不计空气阻力，重力加速度为g，则石片从抛出到停止跳动的过程中通过的总水平距离是（）
A．B．C．D．
第(5)题
关于热力学定律，下列说法错误的是（）
A．做功与传热对改变系统的内能是等价的
B．热力学第一定律实际上是内能与其他形式能量发生转化时的能量守恒定律
C．一切与热现象有关的宏观过程都是不可逆的
D．能源的使用过程中虽然能的总量保持守恒，但能量的品质下降
第(6)题
关于火箭发射以及空间站的组合、对接，下列说法正确的是（ ）
A．火箭发射升空过程中，发动机喷出的燃气推动空气，空气推动火箭上升
B．空间站在轨运行的速率可能大于7.9km/s
C．飞船要和在轨的空间站对接，通常是将飞船发射到较低的轨道上，然后使飞船加速实现对接
D．在空间站中工作的航天员因为不受地球引力，所以处于完全失重状态
二、多选题 (共4题)
第(1)题
法拉第制作了最早的圆盘发电机，如图甲所示。

兴趣小组仿制了一个金属圆盘发电机，按图乙连接电路。

圆盘边缘与电刷P紧贴，用导线把电刷P与电阻R的a端连接，圆盘的中心轴线O与电阻R的b端连接。

将该圆盘放置在垂直于盘面向外的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。

使圆盘以角速度ω匀速转动，转动方向如图乙所示。

已知圆盘半径为L，除电阻R外其他电阻不计。

下列说法正确的是（ ）
A．通过电阻R的电流方向为B．通过电阻R的电流方向为
C．通过电阻R的电流大小为D．通过电阻R的电流大小为
第(2)题
如图，一束复色光以入射角i（0°<i<90°）从空气射入由内芯和外套组成的光导纤维后分成了a、b两束单色光，下列说法正确的是（ ）
A．内芯的折射率大于外套的折射率
B．a光的频率小于b光的频率
C．在光导纤维内，a光的传播速度小于b光的传播速度
D．i越大，a、b光越容易在内芯和外套的交界面上发生全反射
E．在发生全反射的条件下，i越小，a、b光在内芯中的传播时间越短
第(3)题
如图所示，一根总电阻为R的金属导线弯成一个“勾三股四弦五”的闭合三角形线框。

正方形虚线框内分布着磁感应强度大小
为B、方向垂直于线框所在平面的匀强磁场，正方形线框的边长为2d，三角形ac边的边长为d。

线框在外力F的作用下向右匀速通过磁场，ac边始终与磁场边界垂直。

则从a点刚要进入磁场开始计时到bc边刚好离开磁场的过程中，穿过线框的磁通量
（图中曲线部分为抛物线）、线框中的感应电流（规定逆时针方向为电流正方向）、ac边所受安培力F A大小、外力F大小与线框的位移x的关系图像可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
第(4)题
一定质量的理想气体，状态从的变化过程可用如图所示的图线描述，其中为等温线，气体在状态A时的温度为T=300K。

下列说法正确的是（ ）
A．气体在状态C时的温度
B．从A到C过程外界对气体做了600J的功
C．气体从状态D变化到状态A，单位体积内的气体分子数减小，气体分子的平均动能不变
D．若气体从D到A过程中外界对气体做功为250J，则气体从（一次循环）过程中气体吸收的热量为250J
三、实验题 (共2题)
第(1)题
某研究性学习小组利用如图1所示装置测量弹簧的弹性势能和物块与桌面间的动摩擦因数，实验步骤如下：
①将一长直薄木板上端斜靠在水平桌面右边缘O点，长木板下端固定在水平地面上；
②将轻弹簧一端固定在水平桌面左边沿的墙面上，弹簧处于原长时，其右端在O点左侧；
③用带凹槽的物块把弹簧压缩到P点，释放物块，测出物块在长木板上的落点与O点的距离x；
④通过在物块上增减砝码来改变物块的质量m，重复步骤③的操作；
⑤得到一系列的与，根据数据作出图象，如图所示。

回答下列问题：
（1）为达到实验目的，除已经测出物块的质量和在长木板上的落点与O点的距离x外，还需要测量______；
A．弹簧的原长L0
B．P点到桌面右边沿的距离L
C．用量角器测出长木板与水平面的夹角θ
D．弹簧压缩前物块到桌面右边沿的距离L1
（2）若当地的重力加速度为g，根据图2可知弹簧被压缩到P点时的弹性势能为______，物块与桌面间的动摩擦因数
为______。

（用图2中的a、b和（1）中所选物理量的符号表示结果）
第(2)题
为测量金属丝的电阻率，实验小组从实验室中找到合适的器材后，按照如下的步骤进行操作：
（1）用刻度尺测量金属丝的长度L，用螺旋测微器测量金属丝的直径d（如图甲所示），则______mm。

（2）分别用图乙和图丙所示的电路测量待测金属丝的电阻，图乙中电压表和电流表的示数分别为，图丙中电压表和电流表的示数分别为。

（3）若采用图乙电路中的电表示数计算金属丝的电阻率ρ，则_______（用题给字母表示）；若采用图丙电路中的电表示数计算金属丝的电阻率，则电阻率的测量值_______真实值（填“大于”“等于”或“小于”）。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
在图示的直角坐标系中，已知A点和C点的坐标分别为，是以C为圆心、为半径的半圆。

第一
象限内存在方向沿x轴正向的匀强电场；半圆及第四象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。

质量为m、电荷量为e的电子（重力不计）从A点以初速率v在纸面内以与y轴负方向成角的方向射入电场，电子垂直x轴从B点进入磁场，经磁场偏转通过点，射出磁场后通过x轴上的P点。

求：
（1）两点间的距离以及电场的场强大小E；
（2）磁场的磁感应强度大小B以及电子从A点运动到P点所用的时间t。

第(2)题
如图甲所示为2022年北京冬奥会首钢滑雪大跳台，模型简化如图乙所示。

质量（连同装备）m=60kg运动员由A点静止出发，通过长度L AB=50m、倾角为37°的斜面雪道AB及半径R=20m的BC圆弧雪道的最低点C，并经助雪道E点飞出后落至倾角也为37°的斜面雪道P点，由于斜面雪道的作用，仅保留沿斜面雪道方向的速度，垂直斜面雪道方向的速度立即减为0，随后滑至斜面雪道底部G点进入长度L GH=10m的水平减速雪道GH。

整个运动过程中运动员可视为质点，雪道连接处均平滑连接。

已知运动员到达BC圆弧雪道的最低点C时速度v c=20m/s，不考虑空气阻力。

（1）求运动员在C点时受到的支持力大小F N；
（2）求运动员在雪道ABC上运动过程中阻力对其做的功W f；
（3）若运动员在E点沿着切线飞出后，落在斜面雪道上P点后，沿斜面雪道方向的速度大小为20m/s，L PG=10m，运动员受到斜面雪道的平均阻力为F f1=120N，运动员进入水平轨道后通过调整姿态以改变阻力。

要保证安全停在水平轨道GH上，试计算运动员在水平轨道GH所受的最小平均阻力大小F f2。

第(3)题
自行车在生活中是一种普及程度很高的交通工具。

自行车轮胎气压过低不仅费力而且又很容易损坏内胎，轮胎气压过高会使轮胎的缓冲性能下降，钢丝帘线易断裂或发生爆胎，必须保持合适的轮胎气压来延长轮胎使用寿命和提升骑行感受。

某同学用打气筒给自行车打气，自行车轮胎容积为，胎内原来空气压强等于标准大气压强，温度为室温27℃，设每打
一次可打入压强为一个标准大气压的空气。

打气过程中由于压缩气体做功，打了40次后胎内气体温度升高到35℃。

（1）假设车胎因膨胀而增大的体积可以忽略不计，则此时车胎内空气压强为多少；
（2）若自行车说明书规定轮胎气压在室温27℃下标准压强为，为使充气后车胎内气压在室温27℃下达标，试经
过计算判断此次充气量是多了还是少了？为达标应调整胎内气体的质量，则调整气体的质量占轮胎内总气体质量的比例。

（车胎体积变化可以忽略不计，调整胎压时温度不变）。