2023届甘肃省高三下学期第二次高考诊断考试理科综合物理试题

2023届甘肃省高三下学期第二次高考诊断考试理科综合物理试题
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。

(共8题)
第(1)题
如图所示，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动时，球所受合外力的方向沿图中的（ ）
A．OA方向B．OB方向C．OC方向D．OD方向
第(2)题
如图所示的电路，理想变压器的原线圈通过理想交流电流表接在交流电源上，副线圈接有两个完全相同的灯泡、、定值电
阻R、电动机M和理想交流电压表。

初始状态时开关断开，现将开关闭合，下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数变小B．电压表的示数变大
C．灯泡变暗D．灯泡变暗
第(3)题
如图甲中的水平平行金属板M、N间加有如图乙所示的变化电压，后电压消失。

当电压稳定时，板间为匀强电
场。

O位于M、N板间中点，可以向外释放初速度为零的带电液滴。

在时，均带负电的液滴甲、乙从O由静止进入板间，甲、乙两液滴的比荷分别为k和，忽略两个带电液滴间的相互作用及其电荷量的变化。

已知时间甲处于静止状态，
时刻甲恰好到达下极板附近。

重力加速度大小为g，则在如图乙中表示的时间段内，下列说法正确的是（ ）
A．两板间距为B．乙在时刻打到上极板
C ．甲在该阶段的最大速度为D．甲在时刻恰好到达上极板附近
第(4)题
九龙坡某企业是生产大型变压器的龙头企业。

其生产的某理想变压器的简化模型如图，原线圈所接交流电源电压的有效值不变，电流表和电压表均为理想电表，若副线圈所接的负载电阻的阻值变小。

下列说法正确的是（ ）
A．电源输出功率增大B．负载的电功率变小
C．电压表的示数变小D．电流表的示数变小
第(5)题
以О为坐标原点，沿绝缘水平面建立x轴，水平向右为正方向，两个电荷量相等的小球（可视为点电荷）分别固定在x轴上
的M、N处，M、N的坐标分别为x=-4L和x=4L，如图（a）所示。

M、N连线上各点的电势与位置坐标x的关系如图（b）所示，x=-2L处的电势为，x=L处的电势为。

在x=-2L处由静止释放一个质量为m的带电滑块（可视为质点），滑块向右运动到x=L处时速度恰好为零。

已知滑块与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A．两小球带同种电荷
B．滑块在x=-2L处受到的电场力小于在x=L处受到的电场力
C．滑块运动到О点时的加速度为
D．滑块所带的电荷量大小为
第(6)题
各种不同频率范围的电磁波按频率由大到小的排列顺序是（ ）
A．γ射线、紫外线、可见光、红外线
B．γ射线、红外线、紫外线、可见光
C．紫外线、可见光、红外线、γ射线
D．红外线、可见光、紫外线、γ射线
第(7)题
如图乙所示为某小型发电站高压输电示意图，图甲为升压变压器输入电压随时间变化的图像。

在输电线路起始端接入I、Ⅱ两个互感器，两互感器原副线圈的匝数比分别为200:1和1：20，电压表的示数为220V，电流表的示数为5A，两电表图中未标出，输电线路总电阻r=20Ω，所有变压器及互感器均视为理想变压器。

下列说法正确的是（ ）
A．互感器I是电流互感器，互感器Ⅱ是电压互感器
B．输电线路上损耗的功率为200kW
C．升压变压器的匝数比为
D．用户使用的用电设备增多，用户端电压U4保持不变
第(8)题
2023年10月26日，神舟十七号载人飞船与天和核心舱进行了对接，“太空之家”迎来汤洪波、唐胜杰、江新林3名中国航天史上最年轻的乘组入驻。

如图为飞船运行与交会对接过程示意图，椭圆轨道1为飞船对接前的运行轨道，Q点是轨道1的近地点，离地高度可忽略不计。

圆形轨道2距地面高度为H，是天和核心舱的运行轨道，P点是1、2轨道的切点，也是交会点。

地球半径为R，表面重力加速度为g。

下列说法正确的是（ ）
A．飞船从轨道1变轨到轨道2需要在交会点P点点火减速
B．天和核心舱在轨道2上的速度一定大于
C．交会对接前天和核心舱的向心加速度为
D．飞船在轨道1上与在轨道2上运动的周期之比为
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的答案中有多个符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

(共4题)
第(1)题
如图甲所示，在粗糙的水平面上，放着可视为质点的A、B两物块，质量分别为和。

轻弹簧一端与物块A相连，另一端与竖直墙壁相连。

未施加拉力F时，A到墙壁的距离小于弹簧原长且整个系统恰好处于静止状态。

从时刻开始，对B施加一水平向右的力F使物块B做匀加速运动，力F随时间变化的规律如图乙所示，已知两物块与地面间的动摩擦因数均为0.5（g取10），取最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

则（ ）
A．物块B的加速度大小为6
B．水平力F的最大值为40N
C．弹簧的劲度系数为200
D．到的过程中力F做的功为3.5J
第(2)题
把甲、乙两球从水平地面上以相同的初动能同时向空中抛出，不计空气阻力，两球的动能随高度h变化的关系如图所示，它们所到达的最大高度相同。

以地面为零势能位置，下列说法正确的是（ ）
A．甲球的初速度比乙球大
B．甲球质量比乙球大
C．在抛出后的同一时刻甲球重力势能比乙球大
D．两球速度大小相同时甲球比乙球高
第(3)题
韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员，他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1800J，他克服阻力做功100J。

韩晓鹏在此过程中（ ）
A．动能增加了1700J B．机械能减小了100J
C．机械能增加了1700J D．重力势能减少了1700J
第(4)题
我国计划在2030年之前实现飞船载人登月计划，假设你有幸成为登上月球的第一位中国人，如果告知万有引力常量，你可以完成以下哪项工作（ ）
A．测出一个石块的质量，以及它在月球表面上方自由下落的高度和时间，求出月球表面上该石块的重力
B．测出一个石块在月球表面上方做平抛运动的高度和时间，求出月球的质量
C．从月球表面上捡取100块石头，测量它们的质量和体积，求出月球的平均密度
D．测出飞船贴近月球表面绕月球做匀速圆周运动的周期，求出月球的平均密度
三、解答题：本题共4小题，共40分 (共4题)
第(1)题
如图所示，在xOy平面的第I象限中有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B；第II象限中有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为2B。

在M与N连线上的各点，有相同带电粒子沿y轴正方向不连续地射入磁场，粒子质量为m，电量为
；进入第I象限时运动半径都为d。

已知，，粒子重力不计、不会相碰，不考虑粒子间的相互作用。

求
（1）粒子射入磁场的速度大小；
（2）粒子从x轴上射出磁场的横坐标范围；
（3）从M点射入磁场的粒子第5次经过y轴时所经历的时间t以及第5次经过y轴时的点到O点的距离s
第(2)题
如图所示，在长方形abcd虚线框区域内存在竖直向下场强为E（未知）的匀强电场和垂直纸面水平向里磁感应强度为B的匀强磁场，为ab边的中点，为长方形的水平中心线，照相底片与虚线垂直且离cd边。

现有一质量为m电荷量为的带
正电粒子从点以速度水平射入时，带电粒子沿虚线做匀速直线运动。

保持带电粒子从点水平射入的速度v不
变，若撤去电场，带电粒子恰好经过d点后打在照相底片上的P点；若撤去磁场，带电粒子从cd边射出打在照相底片上的Q点。

已知ab＝L，，（不计粒子重力和空气阻力）。

求：
（1）匀强电场的场强E的大小；
（2）带电粒子由点运动至P点的时间t；
（3）照相底片上、Q两点间的距离。

第(3)题
一U形玻璃管竖直放置，左端开口且足够长，右端封闭，玻璃管导热良好。

用水银封闭一段空气（可视为理想气体），在右管中，初始时，管内水银柱及空气柱长度如图所示，环境温度为27℃。

已知玻璃管的横截面积处处相同，大气压强。

（1）若升高环境温度直至两管水银液面相平，求环境的最终温度。

（2）若环境度为27℃不变，在左管内加注水银直至右管水银液面上升0.8cm，求应向左管中加注水根的长度。

第(4)题
如图所示，足够长的光滑倾斜轨道倾角为，圆形管道半径为R、内壁光滑，倾斜轨道与圆形管道之间平滑连接，相切
于B点，C、D分别为圆形管道的最高点和最低点，整个装置固定在竖直平面内，一小球质量为m，小球直径略小于圆形管道内径，圆形管道内径远小于R，重力加速度为g，，。

（1）将圆形管道的上面三分之一部分（PDQ段）取下来，并保证剩余圆弧管道的P、Q两端等高，为使小球滑下后，在圆形管道内运动通过P点时，管道内壁对小球的作用力恰好为0，从倾斜轨道上距离C点多高的位置A由静止释放小球；
（2）若将圆形管道的DQB段取下来，改变小球在倾斜轨道上由静止释放的位置，小球从D点飞出后落到倾斜轨道时的动能也随之改变，求小球从D点飞出后落到倾斜轨道上动能的最小值（只考虑小球落到倾斜轨道上的第一落点）。

四、实验题：本题共2小题，共20分 (共2题)
第(1)题
某实验小组“探究小车加速度与所受合外力关系”的实验装置如图甲所示，长木板放置在水平桌面上，拉力传感器固定在小车上。

他们多次改变钩码的个数，记录拉力传感器的读数F，并利用纸带数据求出加速度a。

(1)该实验______（选填“需要”或“不需要”）满足钩码总质量远小于小车和传感器的总质量。

(2)如图乙所示为实验中得到的一条纸带，两计数点间还有四个点未画出，已知交流电频率为50Hz，可求出小车的加速度大小为_________m/s2（结果保留三位有效数字）。

(3)以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图象如图丙所示，其中横轴截距为F0，求得图线的斜率为k，
若传感器的质量为m0，则小车的质量为_________。

第(2)题
某同学为定性探究光敏电阻阻值随光照强度变化的关系，设计了如图（a）所示的电路。

所用器材有：置于暗箱（图中虚线区域）中的光敏电阻R G、小灯泡和刻度尺；阻值为R的定值电阻；理想电压表V；电动势为E、内阻为r的电源；开关S；导线若干。

实验时，先按图（a）连接好电路，然后改变暗箱中光源到光敏电阻的距离d，记录电压表的示数U，获得多组数据如下表。

d/cm8.5010.0012.0013.5015.0017.0018.5020.0022.0023.5025.00
U/mV271.0220.0180.0156.7144.9114.094.889.578.672.565.0
回答下列问题：
（1）光敏电阻阻值R G与电压表示数U的关系式为R G=___________（用E、r、R、U表示）；
（2）在图（b）的坐标纸上补齐数据表中所给的第二组数据点，并作出U-d的非线性曲线：( )
（3）依据实验结果可推断：光敏电阻的阻值随着光照强度的减小而___________（填“增大”或“减小”）；
（4）该同学注意到智能手机有自动调节屏幕亮度的功能，光照强度大时屏幕变亮，反之变暗。

他设想利用光敏电阻的特性，实现“有光照射光敏电阻时，小灯泡变亮；反之变暗”的功能，设计了如图（c）所示电路，则电路
中___________（填“R1”或“R2”）为光敏电阻，另一个为定值电阻。