1、2023届甘肃省兰州五十一中高三下学期开学测试卷注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3考试结束后，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，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上。若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定的范围，已知其最大值和最小值分别为F1和F2（F1和F2的
2、方向均沿斜面向上）。由此可求出物块与斜面间的最大静摩擦力为()ABCD2、太阳内部持续不断地发生着4个质子（）聚变为1个氦核（）的热核反应， 核反应方程是，这个核反应释放出大量核能。已知质子、氦核、X的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c。下列说法中正确的是（）A方程中的X表示中子B方程中的X表示电子C这个核反应中质量亏损m=m1m2m3D这个核反应中释放的核能E=(4m1m22m3）c23、如图，将a、b两小球以不同的初速度同时水平抛出，它们均落在水平地面上的P点，a球抛出时的高度较b球的高，P点到两球起抛点的水平距离相等，不计空气阻力与b球相比，a球A初速度较大B速度变化率较大C落
3、地时速度一定较大D落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大4、一台小型发电机的原理如图所示，单匝矩形线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示。已知发电机线圈内阻为1，外接标有灯泡的交流电压表，则下列说法正确的是（ ）A电压表的示数为220VB线圈转到如甲图所示位置时感应电动势为零C当时线圈中的磁通量最小为零D当时线圈中的磁通量最大，为5、如图所示，是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置示意图，其中质量为m的圆柱体放置在未画出的光滑圆盘边缘，绳子一端连接小圆柱体，另一端连接力传感器，使圆柱体做匀速圆周运动。圆周运动的轨道半径为r，光电传感器测定的是
4、圆柱体的线速度。关于这个实验下列说法不正确的是（）A研究向心力与半径的关系时，保持圆柱体线速度和质量一定，应画图像B研究向心力与线速度的关系时，保持圆柱体质量和运动半径一定，应画图像C研究向心力与质量的关系时，保持圆柱体线速度和运动半径一定，应画图像D如能保证两个传感器同步记录，圆筒可以不做匀速圆周运动，同样可以完成该实验目的6、横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起，固定在水平面上，如图所示。它们的竖直边长都是底边长的一半。现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上，其落点分别是a、b、c。下列判断正确的是Aa球落在斜面上的速度方向与斜面平行B三小球比较，落在c点
5、的小球飞行时间最长C三小球比较，落在b点的小球飞行过程速度变化最快D无论小球抛出时初速度多大，落到斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直二、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、下列说法正确的是_。A单摆的周期与振幅无关B机械波和电磁波都可以在真空中传播C只有发生共振时，受迫振动的频率才等于驱动力的频率D两列波产生干涉现象，振动加强区域与振动减弱区域交替排列8、一根轻弹賛下端固定，竖直立在水平面上.其正上方一定局度处有一质量为m0.2kg的小球从静止开始下落，不计空气阻力.从小
6、球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中（弹簧一直保持竖直且在弹性限度内），当弹簧压缩量为0.1m时，小球的重力等于弹簧对它的弹力，重力加速度g取10m/s2，小球和弹簧接触瞬间的机械能损失不计，则（ ）A该弹簧的劲度系数为20N/mB当弹簧压缩量时，小球处于超重状态C小球刚接触弹簧时速度最大D从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球的加速度先减小后增大9、如图所示，由某种粗细均匀的总电阻为2R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。一电阻为R的导体棒PQ接入电路，在水平拉力作用下沿ab、de 。以速度D匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接
7、触良好，不计摩擦。在PQ从靠近ad边向bc边滑动的过程中（ ）APQ中电流先增大后减小BPQ两端电压先减小后增大CPQ上拉力的功率先减小后增大D线框消耗的电功率先增大后减小10、如图所示，倾角为的光滑导轨上接入一定值电阻，和是边长都为L的两正方形磁场区域，其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向上，区域中磁场的磁感应强度为B1，恒定不变，区域中磁感应强度随时间B2=kt（k0）变化，一质量为m、电阻为r的金属杆穿过区域垂直地跨放在两导轨上，并恰能保持静止，不计导轨电阻，则下列说法正确的是（ ）A通过金属杆的电流大小为B通过金属杆的电流方向是从a到bC定值电阻的阻值为D定值电阻的阻值为三、实验题：本
8、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）某同学利用如图所示的装置欲探究小车的加速度与合外力的关系具体实验步骤如下：按照如图所示安装好实验装置，并测出两光电门之间的距离L平衡摩擦力即调节长木板的倾角，轻推小车后， 使小车沿长木板向下运动，且通过两个光电门的时间相等取下细绳和沙桶，测量沙子和沙桶的总质量m，并记录把小车置于靠近滑轮的位置，由静止释放小车，并记录小车先后通过光电门甲和乙的时间，并计算出小车到达两个光电门时的速度和运动的加速度重新挂上细绳和沙桶，改变沙桶中沙子的质量，重复的步骤（1）用游标卡尺测得遮光片的宽度为d，某次实验时通过光电门甲和乙
9、的时间分别为t1和t2，则小车加速度的表达式为a=_（2）关于本实验的说法，正确的是_A平衡摩擦力时需要取下细绳和沙桶B平衡摩擦力时不需要取下细绳和沙桶C沙桶和沙子的总质量必须远远小于小车的质量D小车的质量必须远远小于沙桶和沙子的总质量（3）若想利用该装置测小车与木板之间的动摩擦因数，某次实验中，该同学测得平衡摩擦力后斜面的倾角，沙和沙桶的总质量m，以及小车的质量M则可推算出动摩擦因数的表达式=_（表达式中含有m、M、）12（12分）在测量干电池电动势E和内阻r的实验中，小明设计了如图甲所示的实验电路，S2为单刀双掷开关，定值电阻R0=4。合上开关S1，S2接图甲中的1位置，改变滑动变阻器的阻
10、值，记录下几组电压表示数和对应的电流表示数；S2改接图甲中的2位置，改变滑动变阻器的阻值，再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数。在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数的图像，如图乙所示，两直线与纵轴的截距分别为3.00V、2.99V，与横轴的截距分别为0.5A、0.6A。(1)S2接1位置时，作出的UI图线是图乙中的_（选填“A”或“B”）线；测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差，原因是_。(2)由图乙可知，干电池电动势和内阻的真实值分别为E真=_，r真=_。(3)根据图线求出电流表内阻RA=_。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
11、出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13（10分）如图，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口，管内有一段水银柱，中管内水银面与管口A之间气体柱长为lA40 cm，右管内气体柱长为lB39 cm先将开口B封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设被封闭的气体为理想气体，整个过程温度不变，若稳定后进入左管的水银面比水银槽水银面低4 cm，已知大气压强p076 cmHg，求：A端上方气柱长度；稳定后右管内的气体压强14（16分）如图所示，PQ为一竖直放置的荧光屏，一半径为R的圆形磁场区域与荧光屏相切于O点，磁场的方向垂直纸面向里且磁感应强度大小为B,图中的虚线与磁场区域相切，在虚线的上方存在水平向左的匀强电场
12、，电场强度大小为E,在O点放置一粒子发射源，能向右侧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,经测可知粒子在磁场中的轨道半径为R，忽略粒子的重力及粒子间的相互作用求：(1)如图，当粒子的发射速度方向与荧光屏成60角时，该带电粒子从发射到达到荧光屏上所用的时间为多少?粒子到达荧光屏的位置距O点的距离为多大?(2)从粒子源发射出的带电粒子到达荧光屏时，距离发射源的最远距离应为多少?15（12分）如图，光滑绝缘水平面上静置两个质量均为m、相距为x0的小球A和B，A球所带电荷量为+q，B球不带电。现在A球右侧区域的有限宽度范围内加上水平向右的匀强电场，电场强度为E，小球A在电
13、场力作用下由静止开始运动，然后与B球发生弹性正碰，A、B碰撞过程中没有电荷转移，且碰撞过程时间极短，求：(1)A球与B球发生第一次碰撞后B球的速度；(2)从A球开始运动到两球在电场中发生第二次碰撞前电场力对A球所做的功；(3)要使A、B两球只发生三次碰撞，所加电场的宽度d应满足的条件。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、C【解析】对滑块受力分析，受重力、拉力、支持力、静摩擦力，四力平衡；当静摩擦力平行斜面向下时，拉力最大；当静摩擦力平行斜面向上时，拉力最小；根据平衡条件列式求解即可。【详解】对滑块受力分析，受重力、
14、拉力、支持力、静摩擦力，设滑块受到的最大静摩擦力为，物体保持静止，受力平衡，合力为零；当静摩擦力平行斜面向下时，拉力最大，有：；当静摩擦力平行斜面向上时，拉力最小，有：；联立解得：，故C正确，ABD错误；故选C。【点睛】本题关键是明确拉力最大和最小的两种临界状况，受力分析后根据平衡条件列式并联立求解。2、D【解析】AB由核反应质量数守恒、电荷数守恒可推断出X为，故AB错误；CD质量亏损为m=4m1-m2-2m3释放的核能为E=mc2=（4m1-m2-2m3）c2故C错误、D正确。故选D。3、D【解析】A.由可得，高度越高，下落时间越大，由可知，两球水平位移相同，但是b求运动时间短，故b球初速度
15、较大，A错误；B.速度变化率即表示加速度，两球加速度相同，故速度变化率相同，B错误；C.a球的水平速度小于b球，故落地时虽然竖直分速度大于b球，但是合速度不一定大于b球，C错误；D.由，a球落地时间t大，但是小，故a球的一定大于b球，即a球落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大，D正确；故选D。4、D【解析】A根据正弦交流电的有效值等于峰值除以，可知感应电动势的有效值为220V，电压表测的是路端电压，由于电源有内阻，所以路端电压和电动势不相等，所以电压表的示数不为220V，故A错误；B线圈转到如甲图所示位置时，感应电动势最大，故B错误；CD由乙图可知t=0.01s时，感应电动势为零，线圈位于中
16、性面，与磁感线垂直，磁通量最大，由乙图可知周期T=0.02s，由可得故C错误，D正确。故选D。5、A【解析】A根据向心力公式结合牛顿第二定律有可知研究向心力与半径的关系时，保持圆柱体线速度和质量一定，应画图像，二者呈线性关系，便于研究，A错误；B研究向心力与线速度的关系时，保持圆柱体质量和运动半径一定，应画图像， B正确；C研究向心力与质量的关系时，保持圆柱体线速度和运动半径一定，应画图像，C正确；D如能保证两个传感器同步记录，圆筒可以不做匀速圆周运动，光电传感器测量圆柱通过瞬间的线速度，力传感器测量此时瞬间的向心力（绳子拉力）大小，同样可以完成该实验目的，D正确。本题选择不正确的，故选A。6
17、、D【解析】A根据平抛运动的推论可知，设a球落在斜面上的速度方向与水平方向夹角为，对应处位置位移与水平方向偏转角为，即 ，根据题意 ，所以=45，不可能与斜面平行，选项A错误。B根据平抛运动规律 ，a球竖直方向下落距离最大，所以a球飞行时间最长，选项B错误；C三个球都做平抛运动，即速度变化快慢（加速度）均相同，选项C错误。D通过A的分析可知，a球不可能与斜面垂直。对于b、c点而言，竖直方向分速度gt，水平速度v0，假设能与斜面垂直，则对应的竖直方向的距离为水平方向的距离为显然这是不可能满足的，因此选项D正确。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
18、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、AD【解析】A单摆周期为：T2与振幅无关，A正确；B机械波必须在弹性媒介中传输，不能在真空中传播；电磁波可以在真空中传播，故B错误.C受迫振动的频率等于驱动力的频率，当驱动力的频率接近物体的固有频率时，振动显著增强，当驱动力的频率等于物体的固有频率时发生共振，C错误；D两列波相叠加产生干涉现象时，振动加强区域与减弱区域间隔出现，这些区域位置不变，D正确8、AD【解析】A当弹簧压缩量为0.1m时，小球的重力等于弹簧对它的弹力。由解得故A正确；B当弹簧压缩量，小球的重力大于弹簧对它的弹力；小球加速下降，加速度向下，处于失
19、重状态，故B错误；C当弹簧压缩量为0.1m时，小球的速度最大，随后减小，故C错误；D当时，小球的加速度为零，当弹簧的压缩量最大时，小球的加速度最大，即小球的加速度大小先减小后增大，故D正确。故选：AD。9、CD【解析】A导体棒为电源产生的电动势为等效电路为左边电阻和右边并联，总电阻为又线框总电阻为，在从靠近处向滑动的过程中，总电阻先增大后减小，总电流先减小后增大，故A项错误；B两端电压为路端电压即先增大后减小，故B项错误；C拉力的功率等于克服安培力做功的功率，有先减小后增大，故C项正确；D根据功率曲线可知当外电阻时输出功率最大，而外电阻先由小于的某值开始增加到，再减小到小于的某值，所以线框消耗
20、的功率先增大后减小，故D项正确故选CD。10、AC【解析】A.对金属杆，根据平衡条件，结合安培力公式有mgsin=B1IL，解得，选项A正确；B.由楞次定律可知，通过金属杆的电流方向是从b到a，选项B错误；C.由法拉第电磁感应定律有，根据闭合电路欧姆定律得，故，选项C正确，选项D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、（1）； （2）B； （3） 【解析】（1）1小车经过光电门时的速度分别为：，由匀变速直线运动的速度位移公式可知，加速度：；（2）2AB.本实验中，沙桶和沙子的总质量所对应的重力即为小车做匀变速运动时所受的外力大小，平衡
21、摩擦力时应使小车在悬挂沙桶的情况下匀速运动，所以不需要取下细绳和沙桶，故A错误，B正确；CD. 因为本实验中，沙桶和沙子的总质量所对应的重力即为小车做匀变速运动时所受的外力大小，所以不需要“沙桶和沙子的总质量必须远远小于小车的质量”的实验条件，也不需要小车的质量必须远远小于沙桶和沙子的总质量，故C错误，D错误。故选：B；（3）对小车，由平衡条件得：Mgsinmg=Mgcos，得动摩擦因数：；12、B 电流表的示数偏小 3.00V 1.0 1.0 【解析】(1)1当S2接1位置时，可把电压表、定值电阻与电源看做一个等效电源，根据闭合电路欧姆定律可知电动势和内阻的测量值均小于真实值，所以作出的图线
22、应是B线；2测出的电池电动势和内阻存在系统误差，原因是电压表的分流；(2)3当S2接2位置时，可把电流表、定值电阻与电源看做一个等效电源，根据闭合电路欧姆定律可知电动势测量值等于真实值，图线应是线，即有4由于S2接1位置时，图线的B线对应的短路电流为所以真解得真5对线，根据闭合电路欧姆定律可得对应的短路电流为解得电流表内阻为四、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、38cm；78cmHg【解析】试题分析：稳定后进入左管的水银面比水银槽水银面低4cm，则A管内气体的压强为PA1=(76+4) cmHg由公式：P0VA0=P
23、A1VA1，代入数据得：LA1=38cm设右管水银面上升h，则右管内气柱长度为lB-h，气体的压强为；由玻意尔定律得：解得：h=1cm所以右管内气体压强为考点：气体的状态方程.14、 (1) (2) 【解析】(1)根据洛伦兹力提供向心力得： 解得： 当粒子的发射速度与荧光屏成60角时，带电粒子在磁场中转过120角后离开磁场，再沿直线到达图中的M点，最后垂直电场方向进入电场，做类平抛运动，并到达荧光屏，运动轨迹如图所示粒子在磁场中运动的时间为： 粒子从离开磁场至进入电场过程做匀速直线运动，竖直位移为： 匀速直线运动为： 由几何关系可得点M到荧光屏的距离为： 设粒子在电场中运动的时间为t3,由匀变
24、速直线运动规律得： 解得 故粒子从发射到达到荧光屏上所用的时间为： 带电粒子在竖直向上的方向上做匀速直线运动，带电粒子到达荧光屏上时有： 带电粒子到达荧光屏时距离O点的位置为：(2)带电粒子到达荧光屏的最高点时，粒子由磁场的右边界离开后竖直向上运动，且垂直进入电场中做类平抛运动，此时x=2R 则 带电粒子在电场中竖直向上运动的距离为：该带电粒子距离发射源的间距为：点睛：本题是带电粒子在电场及在磁场中的运动问题；关键是明确粒子的受力情况和运动规律，画出运动轨迹，结合牛顿第二定律、类似平抛运动的分运动规律和几何关系分析15、（1） （2）5qEx0（3）8x0d18x0【解析】（1）设A球与B球第
25、一次碰撞前的速度为v0，碰撞后的速度分别为vA1、vB1。对A，根据牛顿第二定律得：qE=ma由运动学公式有：v02=2ax0。解得：v0= 对于AB碰撞过程，取向右为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒定律得：mv0=mvA1+mvB1mv02=mvA12+mvB12。解得：vB1=v0=，vA1=0（2）设第一次碰撞到第二次碰撞前经历的时间为t1有：xA1=vA1t1+at12=vB1t1从A球开始运动到两球在电场中发生第二次碰撞前电场力对A球所做的功为：W=qE（x0+xA1）解得：W=5qEx0。（3）设第二次碰撞前A的速度为vA1，碰撞后A、B的速度分别为vA2、vB2有：vA1=vA
26、1+at1。第二次碰撞过程，有：mvA1+mvB1=mvA2+mvB2。mvA12+mvB12=mvA22+mvB22。第二次碰撞后，当A球速度等于B球速度vB2时，A球刚好离开电场，电场区域宽度最小，有：vB22-vA22=2ax1。A、B两球在电场中发生第三碰撞后，当A球速度等于B球速度时，A球刚好离开电场，电场区域的宽度最大，设第三次碰撞前A球的速度为vA2，碰撞后A、B的速度分别为vA3、vB3二、三次碰撞间经历的时间为t2有：xA2=vA2t2+at22=vB2t2。vA2=vA2+at2。第三次碰撞过程，有：mvA2+mvB2=mvA3+mvB3mvA22+mvB22=mvA4+mvB4 vB4-vA4=2ax2所以电场区域宽度d应满足的条件为：x0+xA1+x1dx0+xA1+xA2+x2。解得：8x0d18x0
