甘肃兰州市第五十一中学2026-2027学年高三第一学期8月学情自测物理试卷

兰州市第五十一中学2027届高三8月月考参考答案 物理 一、选择题：本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C B A D D B BD BC AD 二、非选择题：本题共5小题，共57分。 11．（7分）（1）B（1分） （2）1.0（2分） 2.0（2分） （3）9.7 （2分） 12．（8分）1.414（1.411~1.415均可）（2分） （2分） 160 （2分） （2分） 13．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）由题知图（a）为波源的振动图像，则可知 ， 由于波的传播速度为，根据波长与速度关系有 （2）由（1）可知波源的振动周期为，则内波源通过的路程为 （3）由题图可知在时波源的起振方向向上，由于波速为，则在时根据 可知该波刚好传到位置为的质点，且波源刚好回到平衡位置，且该波沿正方向传播，则根据“上坡、下坡”法可绘制出时刻的波形图如下图所示 14．（1），方向竖直向下； （2） （3） 【详解】（1）工件A从开始到滑到圆弧轨道最低点间，根据机械能守恒 解得 在最低点根据牛顿第二定律 由牛顿第三定律得，方向竖直向下； （2）根据题意工件A滑入空箱B后粘连成一个整体，根据动量守恒 解得 故A与B整个碰撞过程中损失的机械能为 （3）传送带速度小于，AB粘连成的整体滑上传送带后先减速后匀速运动，对AB根据牛顿第二定律 设经过时间后AB与传送带共速，可得 该段时间内AB运动的位移为 传送带运动的位移为 故可得 联立解得 15．（1） （2）；（3）；； 【详解】（1）设粒子经加速电场到孔的速度大小为，粒子在区域Ⅰ中，做匀速圆周运动对应圆心角为，在M、N两金属板间，由动能定理得 在区域Ⅰ中，粒子做匀速圆周运动，磁场力提供向心力，由牛顿第二定律得 联立解得 （2）根据题意，画出运动轨迹如图所示 由几何关系得 ，， 联立解得 （3）设区域Ⅱ中粒子沿轴方向的分速度为，沿轴正方向加速度大小为，位移大小为，运动时间为，由牛顿第二定律得 粒子在轴方向做匀速直线运动，由运动合成与分解的规律得 ， 粒子在方向做初速度为零的匀加速直线运动，由运动学公式得 联立解得 设粒子沿方向偏离轴的距离为，其中在区域中沿方向偏离的距离为，由运动学公式得 由题意得 联立解得 学科网（北京）股份有限公司 $ 兰州市第五十一中学2027届高三8月月考试卷 物理 一、选择题：本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．书法课上，某同学临摹“力”字时，笔尖的轨迹如图中带箭头的实线所示。笔尖由 a 点经 b 点回到 a 点，则（ ） A． 该过程位移为0 B． 该过程路程为0 C． 两次过 a 点时速度方向相同 D． 两次过 a 点时摩擦力方向相同 2．物理学的发展离不开科学方法的运用和理论的构建。以下关于物理学研究方法和理论特点的描述，与对应物理学家的主要贡献说法正确的是（ ） A． 牛顿开创了实验与逻辑推理相结合的研究方法，并通过理想斜面实验提出了“力不是维持物体运动的原因” B．奥斯特通过大量实验归纳出电磁感应定律，并提出了“场”的概念来解释超距作用 C．麦克斯韦运用数学工具建立了完整的电磁场理论体系，预言了电磁波的存在，并指出光是一种电磁波 D．爱因斯坦基于对光电效应等现象的深入研究，提出了“光量子”假说，并由此建立了狭义相对论的全新时空观 3．在光电效应实验中，用频率和强度都相同的单色光分别照射编号为1、2、3的金属，所得遏止电压如图所示，关于光电子最大初动能的大小关系正确的是（ ） A． B． C． D． 4．我国计划于2028年前后发射“天问三号”火星探测系统，实现火星取样返回。其轨道器将环绕火星做匀速圆周运动，轨道半径约3750 km，轨道周期约2 h。引力常量取，根据以上数据可推算出火星的（ ） A．质量 B．体积 C．逃逸速度 D．自转周期 5．下图是a、b两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则（ ） A．在同种均匀介质中，a光的传播速度比b光的大 B．从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角大 C．照射在同一金属板上发生光电效应时，a光的饱和电流大 D．若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生a光的能级能量差大 6．如图所示为简化后的兰州黄河索道缆车运行模型。缆车车厢（视为质点）从低处站台沿倾角的钢索轨道向上运行。车厢质量为，轨道与车厢间的动摩擦因数，重力加速度。若车厢在恒定牵引功率的作用下由静止开始上行，则下列说法正确的是（ ） A．车厢达到最大速度时，钢索对车厢的牵引力大小为6000 N B．车厢沿钢索轨道向上运行过程中，牵引力随时间均匀增大 C．车厢从静止开始加速到最大速度的过程中，速度增加得越来越快 D．若其他条件不变，仅将车厢质量增大为2 m，则车厢能达到的最大速度将减半 7． 在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为220 V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1、R2、R3均为固定电阻，R2=10 Ω，R3=20 Ω，各电表均为理想电表。已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图（b）所示。下列说法正确的是（ ） A．所用交流电的频率为100 Hz B．变压器传输的电功率为15.0 W C．电流表的示数为1.0 A D．电压表的示数为100 V 8．如图是一自热米饭盒，盒内有一个发热包，遇水发生化学反应而产生大量热量，盖上盒盖便能在10～15分钟内加热食品。自热米饭盒的盖子上有一个透气孔，如果透气孔堵塞，容易造成小型爆炸，下列说法正确的是（ ） A．饭盒爆炸前，盒内气体温度升高，则盒内每一个气体分子速率都增大了 B．饭盒爆炸是盒内气体温度升高、气体压强增大导致的结果 C．在饭盒爆炸的瞬间，外界对盒内气体做正功 D．在饭盒爆炸的瞬间，盒内气体温度急剧下降 9．我们所处的地球表面存在场强大小为100 V/m的电场，可将其视为匀强电场，在地面立一金属杆后空间中的等势面如图所示。空间中存在a、b、c三点，其中a点位于金属杆正上方，b、c等高。则下列说法正确的是（ ） A．b、c两点的电势差 B．a点场强大小大于100 V/m C．a点场强方向沿竖直方向 D．a点的电势低于c点 10．如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距L=1 m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成角，N、Q两端接有R=1 Ω的电阻。一金属棒ab垂直导轨放置，ab两端与导轨始终有良好接触，已知ab的质量m=0.2 kg，电阻r=1 Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B=1 T。ab在平行于导轨向上的拉力作用下，以初速度v=1 m/s沿导轨向上开始运动，经t=0.15 s达到最大速度=2 m/s，ab沿导轨向上移动了x=0.2 m。运动过程中拉力的功率恒定不变，重力加速度g=10 m/s2。此过程中（ ） A．导体棒中感应电流的方向为a→b B．导体棒先做匀加速直线运动后做匀速直线运动 C．拉力的功率为2 W D．电阻R消耗的总电能为0.05 J 二、非选择题：本题共5小题，共57分。 11．（7分）某同学利用图（a）所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05 s发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图（b）所示（图中未包括小球刚离开轨道的影像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个大方格的边长为5 cm。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图（b）中标出。 （1）做实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。下列的一些操作要求，不正确的是 ___________ A．每次必须由同一位置静止释放小球 B．每次必须严格地等距离下降记录小球位置 C．小球运动时不应与木板上的白纸相接触 D．记录的点应适当多一些 （2）小球运动到图（b）中位置A时，其速度的水平分量大小为 ___________ m/s，竖直分量大小为 ___________m/s；（结果均保留2位有效数字） （3）根据图（b）中数据可得，当地重力加速度的大小为___________m/s2。（结果保留2位有效数字） 12．（8分）某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度为80.00 cm电阻丝的电阻率，该电阻丝的电阻值约为100～200 Ω，材料未知。实验过程如下： （1）用螺旋测微器测量该电阻丝的直径，示数如图（a）所示。该电阻丝的直径为___________ mm。 （2）对多用电表进行机械调零。 （3）将多用电表的选择开关旋至 ___________ 倍率的电阻挡（填“×1”“×10”“×100”或“×1 k ”）。 （4）将黑、红表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在电阻挡零刻度线。 （5）将黑、红表笔并接在待测电阻丝两端，多用电表的示数如图（b）所示。该电阻丝的电阻值为 ___________ Ω。 （6）测量完成之后，将表笔从插孔拔出，并将选择开关旋到“OFF”位置。 （7）实验测得的该电阻丝电阻率为 ___________ Ω·m（结果保留3位有效数字）。 13．（10分）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，其波源的平衡位置在坐标原点，波源在0～4 s内的振动图像如图（a）所示，已知波的传播速度为0.5 m/s。 （1）求这列横波的波长； （2）求波源在4 s内通过的路程； （3）在图（b）中画出t= 4 s时刻的波形图。 14．（15分）某自动包装系统的部分结构简化后如图所示，足够长的传送带固定在竖直平面内，半径为，圆心角的圆弧轨道与平台平滑连接，平台与以的速度顺时针匀速转动的水平传送带平滑连接，工件A从圆弧顶点无初速度下滑，在平台上滑入静止的空箱B并与其瞬间粘连成一个整体，随后一起滑上传送带，与传送带共速后进入下一道工序。已知工件A质量为，空箱B的质量为，A、B及粘连成的整体均可视为质点，整体与传送带间的动摩擦因数，忽略轨道及平台的摩擦，，重力加速度。求： （1）工件A滑到圆弧轨道最低点时对轨道的压力； （2）工件A与空箱B在整个碰撞过程中损失的机械能； （3）工件A与空箱B在传送带上运动过程中因摩擦产生的热量。 15．（17分）某型号质谱仪的工作原理如图甲所示。M、N为竖直放置的两金属板，两板间电压为，Q板为记录板，分界面将N、Q间区域分为宽度均为的I、II两部分，M、N、P、Q所在平面相互平行，、为M、N上两正对的小孔。以、所在直线为轴，向右为正方向，取轴与Q板的交点为坐标原点，以平行于Q板水平向里为轴正方向，竖直向上为轴正方向，建立空间直角坐标系。区域I、II内分别充满沿轴正方向的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度大小、电场强度大小分别为和。一质量为，电荷量为的粒子，从孔飘入电场（初速度视为零），经孔进入磁场，过面上的点（图中未画出）进入电场，最终打到记录板Q上。不计粒子重力。 （1）求粒子在磁场中做圆周运动的半径； （2）求点到轴的距离； （3）求粒子打到记录板上位置的坐标和坐标（用、表示）； 学科网（北京）股份有限公司 $