上海市卢湾区2024学年高中毕业生四月调研测试物理试题

上海市卢湾区2024学年高中毕业生四月调研测试物理试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。

选择题必须用2B 铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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、P 、Q 两种不同波长的光，以相同的入射角从玻璃射向空气，P 光发生全反射，Q 光射入空气，则（ ） A ．玻璃对P 光的折射率小于对Q 光的折射率
B ．玻璃中P 光的波长大于Q 光的波长
C ．玻璃中P 光的速度大于Q 光的速度
D ．P 光的光子能量大于Q 光的光子能量
2、如图所示，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长都为a 和b ，内有带电量为q 的某种自由运动电荷．导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为B ．当通以从左到右的稳恒电流I 时，测得导电材料上、下表面之间的电压为U ，且上表面的电势比下表面的低．由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为
A ．I
B q aU ，负 B ．IB q aU
，正 C ．IB q bU ，负 D ．IB q bU
，正 3、如图所示，A B 、两金属板平行放置，在0t 时刻将电子从A 板附近由静止释放（电子的重力忽略不计）。

分别在A B 、两板间加上下列哪一种电压时，有可能使电子到不了B 板（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
4、如图所示，平行板a 、b 组成的电容器与电池E 连接，平行板电容器P 处固定放置一带负电的点电荷，平行板b 接地。

现将电容器的b 板向下稍微移动，则( )
A．点电荷所受电场力增大B．点电荷在P处的电势能减少
C．P点电势减小D．电容器的带电荷量增加
5、用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法。

下列四个选项中全部都应用了比值定义法的是
①加速度
∆
=
∆
v
a
t
②电场强度
2
q
E K
r
=③电容
Q
C
U
=④电流
q
I
t
=⑤导体电阻
L
R
S
ρ
=⑥磁感应强度
F
B
IL
=
A．①③⑤⑥B．②③⑤⑥C．②③④⑥D．①③④⑥
6、雨滴从空中由静止落下，若雨滴下落时空气阻力对其阻力随雨滴下落速度的增大而增大，则图所示的图像中，能正确反映雨滴下落运动情况的是：( )
A．
B．
C．
D．
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、如图所示，圆心在O点、半径为R的圆弧轨道abc竖直固定在水平桌面上，Oc与Oa的夹角为60°，轨道最低点a 与桌面相切．一轻绳两端分别系着质量为m1和m2的小球（均可视为质点），挂在圆弧轨道边缘c的两边，开始时，m1在c点从静止释放．设轻绳足够长，不计一切摩擦．则( )
A ．在m 1下滑过程中，两球速度大小始终相等
B ．m 1在由c 下滑到a 的过程中重力的功率逐渐增大
C ．若m 1恰好能沿圆弧下滑到a 点，则m 1=2m 2
D ．若m 1=4m 2，则m 1下滑到a 点速度大小为2g 3
v R = 8、抗击新冠肺炎疫情的战斗中，中国移动携手“学习强国”推出了武汉实景24小时直播，通过5G 超高清技术向广大用户进行九路信号同时直播武汉城市实况，全方位展现镜头之下的武汉风光，共期武汉“复苏”。

5G 是“第五代移动通
信技术”的简称，其最显著的特征之一为具有超高速的数据传输速率。

5G 信号一般采用3.3×
109—6×109Hz 频段的无线电波，而现行第四代移动通信技术4G 的频段范围是1.88×
109—2.64×109Hz ，则____ A ．5G 信号比4G 信号所用的无线电波在真空中传播得更快
B ．5G 信号相比于4G 信号更不容易绕过障碍物，所以5G 通信需要搭建更密集的基站
C ．空间中的5G 信号和4G 信号不会产生干涉现象
D ．5G 信号是横波，4G 信号是纵波
E.5G 信号所用的无线电波具有波粒二象性
9、如图所示为平行于x 轴的静电场电势ϕ随x 变化的图象。

电子只受电场力，自2x -位置静止释放，到达O 点时的动能为k E ，已知电子电量为e ，质量为m ，122x x =，则下列分析正确的是（ ）
A ．电子在1x x =k 2E m
B ．电子在1x x =处加速度为m 1
2e mx ϕ C ．电子将沿x 轴做往复运动，周期m 28m T x e ϕ= D ．电子在1x x =处动能与电势能之和为
k 12E 10、水平面上两个质量相等的物体甲和乙，它们分别在水平推力1F 和2F 作用下开始沿同一直线运动，运动一段时间后
都先后撤去推力，以后两物体又各自运动一段时间后静止在同一位置，两物体的动能—位移图象如图所示，图中线段AB CO，则下列说法正确的是（）
//
A．甲受到的摩擦力小于乙受到的摩擦力
B．两个水平推力的大小关系是1F大于2F
C．在两物体的加速阶段，甲的加速度等于乙的加速度
D．物体甲克服摩擦力做的功大于物体乙克服摩擦力做的功
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．（6分）（1）为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面；如图乙所示的实验：将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板连接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，这两个实验说明______
A.甲实验只能说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动．
B.乙实验只能说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动
C.不能说明上述规律中的任何一条
D.甲、乙二个实验均能同时说明平抛运动在水平、竖直方向上的运动性质
（2）关于“研究物体平抛运动”实验，下列说法正确的是______
A.小球与斜槽之间有摩擦会增大实验误差
B.安装斜槽时其末端切线应水平
C.小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放
D.小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度尽可能低一些．
E.将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行
F.在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O，作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点
（3）如图丙，某同学在做平抛运动实验时得出如图丁所示的小球运动轨迹，a 、b 、c 三点的位置在运动轨迹上已标出，则：（g 取210/m s ）
①小球平抛运动的初速度为______ m/s ．
②小球运动到b 点的速度为______ m/s
③抛出点坐标x ______cm y= ______ cm ．
12．（12分）指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器，请回答下列问题：
（1）在使用多用电表测量时，若选择开关拨至“1mA”挡，指针的位置如图（a ）所示，则测量结果为_________；
（2）多用电表测未知电阻阻值的电路如图（b ）所示，电池的电动势为E 、R 0为调零电阻，某次将待测电阻用电阻箱代替时，电路中电流I 与电阻箱的阻值Rx 关系如图（c ）所示，则此时多用电表的内阻为_________Ω，该电源的电动势E=______V .
（3）下列判断正确的是__________。

A ．在图（b ）中，电表的左、右插孔处分别标注着“﹢”、“﹣”
B ．因为图（c ）是非线性变化的，所以对应欧姆表的刻度盘上的数字左小右大
C ．欧姆表调零的实质是通过调节R 0，使R 0=0时电路中的电流达到满偏电流
D ．电阻R x 的变化量相同时，R x 越小，则对应的电流变化量就越大
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．（10分）如图所示，让摆球从图中的A 位置由静止开始下摆，正好摆到最低点B 位置时线被拉断。

设摆线长l ＝
1.6 m ，悬点到地面的竖直高度为H ＝6.6 m ，不计空气阻力，求：
(1)摆球落地时的速度；
(2)落地点D 到C 点的距离（g ＝10 m/s 2）。

14．（16分）如图所示，让小球从图中的A 位置静止摆下，摆到最低点B 处摆线刚好被拉断，小球在B 处恰好未与地面接触，小球进入粗糙的水平面后向右运动到C 处进入一竖直放置的光滑圆弧轨道。

已知摆线长1m L =，60θ︒=，小球质量=1m kg ，B 点C 点的水平距离2s m =，小球与水平面间动摩擦因数0.2μ=，g 取210m /s 。

（1）求摆线所能承受的最大拉力为多大；
（2）要使小球不脱离圆弧轨道，求圆弧轨道半径R 的取值范围。

15．（12分）如图，长200cm L =，粗细均匀的玻璃管一端封闭。

水平放置时，0100cm L =的空气被水银柱封住，水银柱长50cm h =。

将玻璃管缓慢地转到开口向下的竖直位置，然后竖直插入水银槽，插入后有025cm h =的水银柱进入玻璃管。

设整个过程中温度始终保持不变，大气压强075cmHg p =。

求插入水银槽后管内气体的压强。

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、D
【解题分析】
A ．根据临界角公式1sin C n
=，Q 光束的折射率小，P 光束的折射率大，故A 错误； B ．在玻璃球体中，光的波长
0v c f nf n
λλ=== 0λ是光在真空中的波长，P 光的折射率大，频率大，在真空中的波长短，由0n λλ=
知在玻璃球体中，P 光的波长小于Q 光的波长，故B 错误；
C ．根据c v n
=可知玻璃中P 光的速度小于Q 光的速度，故C 错误； D ．P 光的折射率大，频率大，根据E h ν=可知P 光的光子能量大，所以P 光的光子能量大于Q 光的光子能量，故D 正确。

故D 正确。

2、C
【解题分析】
因为上表面的电势比下表面的低，根据左手定则，知道移动的电荷为负电荷；根据电荷所受的洛伦兹力和电场力平衡可得：
U qvB q a
= 解得：
U v Ba
= 因为电流为：
I nqvs nqvab ==
解得： IB n q bU
A.与分析不符，故A 错误；
B.与分析不符，故B 错误；
C.与分析相符，故C 正确；
D.与分析不符，故D 错误．
3、B
【解题分析】
加A 图电压，电子从A 板开始向B 板做匀加速直线运动；加B 图电压，电子开始向B 板做匀加速运动，再做加速度大小相同的匀减速运动，速度减为零后做反向匀加速运动及匀减速运动，由电压变化的对称性可知，电子将做周期性往复运动，所以电子有可能到不了B 板；加C 图电压，电子先匀加速，再匀减速到静止，完成一个周期，电子一直向B 板运动，即电子一定能到达B 板；加D 图电压，电子的运动与C 图情形相同，只是加速度是变化的，所以电子也一直向B 板运动，即电子一定能到达B 板，综上所述可知选项B 正确。

4、B
【解题分析】
A.因电容器与电源始终相连，故两板间的电势差不变，B 板下移，则板间距离d 增大，则板间电场强度E 变小，由F=Eq
可知电荷所受电场力变小，故A 错误；
BC.板间距离d 增大，则板间电场强度E 变小，由U=Ed 知，P 与a 板的电压减小，而a 的电势不变，故P 的电势升高，由E P =qφ而q 为负值，故电势能减小，故B 正确，C 错误；
D.由Q=CU ，又有4S C kd επ=
，故C 减小，Q 减小，故D 错误。

5、D
【解题分析】 ①加速度与速度的变化量无关，所以加速度∆=
∆v a t 属于比值定义法；②电场强度与场源电荷量成正比，与距离的平方成反比，所以电场强度2
kQ E r =不属于比值定义法；③电容是由电容器本身的性质决定，其大小与带电量以及两板间的电压无关，所以电容Q C U
=属于比值定义法；④电流的大小由导体两端的电压和导体的电阻决定，单位时间内通过导体横截面的电荷量叫电流强度，电流q I t
=属于比值定义法；⑤电阻与导线长度、横截面积及电阻率有关，所以导体的电阻l R S
ρ=不属于比值定义法；⑥磁感应强度与放入磁场中的电流元无关，所以F B IL =属于比值定义法； A. ①③⑤⑥与分析不符，故A 错误；
B. ②③⑤⑥与分析不符，故B 错误；
C. ②③④⑥与分析不符，故C 错误；
D. ①③④⑥与分析相符，故D 正确。

6、C
【解题分析】
当雨滴刚开始下落时，阻力f 较小，远小于雨滴的重力G ，即f ＜G ，故雨滴做加速运动；由于雨滴下落时空气对它的阻力随雨滴下落速度的增大而增大，由mg -f =ma 可知加速度减小，故当速度达到某个值时，阻力f 会增大到与重力G 相等，即f =G ，此时雨滴受到平衡力的作用，将保持匀速直线运动；故C 正确，ABD 错误。

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、CD
【解题分析】
A ．m 1由C 点下滑到a 点的过程中，沿绳子方向的速度是一样的，在m 1滑下去一段过程以后，此时的绳子与圆的切线是不重合，而是类似于圆的一根弦线而存在，所以此时两个物体的速度必然不相同的，故A 错误；
B ．重力的功率就是P=mgv ，这里的v 是指竖直的分速度，一开始m 1是由静止释放的，所以m 1一开始的竖直速度也必然为零，最后运动到A 点的时候，由于此时的切线是水平的，所以此时的竖直速度也是零，但是在这个c 到a 的过程当中是肯定有竖直分速度的，所以相当于竖直速度是从无到有再到无的一个过程，也就是一个先变大后变小的过程，所以这里重力功率mgv 也是先增大后减小的过程，故B 错误；
C ．若m 1恰好能沿圆弧轨道下滑到a 点，此时两小球速度均为零，根据动能定理得：
m 1gR （1-cos60°）=m 2gR ，
解得：
m 1=2m 2
选项C 正确；
D ．若m 1=4m 2，设m 1下滑到a 点速度大小为v ，则
22121211160-=(cos30)22
m gR cos m gR m v m v -︒+（） 解得
v =故D 正确。

故选CD 。

8、BCE
【解题分析】
A ．任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，故A 错误；
B ．5G 信号的频率更高，波长更短，故相比4G 信号不易发生衍射现象，则5G 通信需要搭建更密集的基站，故B 正确；
C ．5G 信号和4G 信号的频率不同，则它们相遇不能产生稳定的干涉现象，故C 正确；
D ．电磁波均为横波，故5G 信号和4G 信号都是横波，故D 错误；
E ．任何电磁波包括无线电波都具有波粒二象性的特点，故E 正确。

故选BCE 。

9、BC
【解题分析】
A ．静电场平行于x 轴，则x φ-图线的斜率表示场强，所以2x -到0间的电场为匀强电场，0到2x 间电场也为匀强电场，设电子在1x x =处速度为v ，根据动能定理
k m e E ϕ=
2m k 111222
e E mv ϕ== 所以
v =故A 错误；
B ．电子只受电场力，根据牛顿第二定律
m m 21
2e e Ee a m mx mx ϕϕ=== 故B 正确；
C ．电子将沿x 轴做往复运动，设从2x -到0电子的运动时间为t 1，根据运动学公式
22m 2112
1122e x at t mx ϕ=
= 所以
1t x = 往复运动的周期
148T t x == 故C 正确； D.点子只受电场力，所以动能和电势能之和不变，初始时动能为零，电势能也为零，所以任意位置动能和电势能之和为0，故D 错误。

故选：BC 。

10、AC
【解题分析】
A ．依题意及题图可知，在动能减少阶段，两物体均做匀减速运动．物体受到的摩擦力大小等于图象斜率的绝对值，易得甲受到的摩擦力1f 小于乙受到的摩擦力2f ，故A 正确；
B ．在动能增加阶段，两物体均做匀加速运动，图象的斜率表示物体的合力，由题图知
1122F f F f -=-
得
12120F F f f -=-<
故1F 小于2F ，故B 错误：
C ．在加速阶段，两物体受到的合力相等，易知两物体的加速度大小相等，故C 正确；
D ．整个运动阶段，由动能定理可知，甲、乙两物体克服摩擦力做的功分別等于1F 和2F 所做的功，根据功的公式容易得到，1F 做的功小于2F 做的功，所以物体甲克服摩擦力做的功小于物体乙克服摩擦力做的功，故D 错误。

故选：AC 。

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、AB BCE 2 2.5 -10 -1.25
【解题分析】
(1)A 、用小锤打击弹性金属片，B 球就水平飞出，同时A 球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，知B 球竖直方向上的运动规律与A 球相同，即平抛运动竖直方向上做自由落体运动．故A 正确．
B 、把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，知1球在水平方向上的运动规律与2球相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动．故B 正确，
C 、
D 错误；
故选AB.
(2)A 、小球与斜槽之间有摩擦，不会影响小球做平抛运动，故A 错误；
B 、研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时小球才做平抛运动，则安装实验装置时，斜槽末端切线必须水平的目的是为了保证小球飞出时初速度水平，故B 正确；
C 、由于要记录小球的运动轨迹，必须重复多次，才能画出几个点，因此为了保证每次平抛的轨迹相同，所以要求小球每次从同一高度释放，故C 正确；
D 、小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度不能太低，故D 错误．
E 、根据平抛运动的特点可知其运动轨迹在竖直平面内，因此在实验前，应使用重锤线调整面板在竖直平面内，即要求木板平面与小球下落的竖直平面平行，故E 正确；
F 、在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O ，不能作为小球做平抛运动的起点，故F 错误；
故选BCE ．
(3)①在竖直方向上△y =gT 2，可得时间间隔0.10.1s 10y T g ∆===，则小球平抛运动的初速度00.2m/s 2m/s 0.1
x v T ===． ②b 点在竖直方向上的分速度 1.5m/s 2ac by y v T
==，小球运动到b 点的速度为220 2.5m/s by v v v =+=. ③抛出点到b 点的运动时间0.15s by
v t g
==．水平方向上的位移x 1=vt =0.3m ，竖直方向上的位移210.1125m 2
y gt ==．所以开始做平抛运动的位置坐标x =0.2-0.3=-0.1m=-10cm ，y=0.1-0.1125=-0.0125m=-1.25cm ； 12、 0.46 1.5×
104 9 CD 【解题分析】(1)选择开关置于“1mA”时，选择表盘第二排刻度进行读数，分度值为0.02A ，对应刻度示数为23，故则
测量结果为0.02×
23=0.46A ； (2)根据，，由图可得，当时，，解得；
(3) A 、根据电流红进黑出，在图（b ）中，电表的右、左插孔处分别标注着“﹢”、“﹣”，故A 错误；
B 、函数图象是非线性变化，导致欧姆表刻度不均匀，示数左大右小是由于外电阻增大，电路电流减小造成的，故B 项错误。

C 、欧姆表调零通过调节滑动变阻器R 0，调节至待测电阻R x 为零（即两表笔短接）时，电流表满偏，对应欧姆表示数为零，故C 正确；
D 、欧姆表刻度不均匀的原因是待测电阻和电路电流关系非线性变化，而且I-R x 切线斜率大小随待测电阻值增大减小，即R x 阻值变化量对应电流变化量随待测电阻增大而减小，欧姆表刻度左密右疏，故D 正确；
故选CD 。

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、 (1) 10.8 m/s ；(2)4 m 。

【解题分析】
(1)球从A 到B 受重力和线的拉力，只有重力做功，球从B 到D 做平抛运动，也只有重力对球做功，故球从A 到D 运动的全过程中机械能守恒，取地面为参考面，则
mg （H －l cos60°）＝
12
2D mv 得
v D ＝10.8 m/s (2)在球从A 到B 的过程中，根据机械能守恒定律（取B 点所在的水平面为参考面）得 mgl （1－cos60°）＝
122B mv 解得
v B ＝4 m/s
球从B 点开始做平抛运动到D 点时下落的高度为
h ＝H －l ＝5.0 m
则球做平抛运动的时间为
t =＝1 s 球着地点D 到C 点的距离为
s ＝v B t ＝4×1 m ＝4 m
14、（1）20N ；（2）0.04m R ≤或0.1m R ≥
【解题分析】
（1）小球从A 到B 的过程，由动能定理得：
21102
B mgL cos mv θ-=
-（） 解得：
B v
在B 点，由牛顿第二定律得：
2B v T mg m L
-= 解得：
20N T =
（2）B 到C 的过程中摩擦力做功，由动能定理可得：
221122
C B mv mv mgs μ--＝ 可得：
C v =
小球进入圆轨道后，设小球能到达圆轨道最高点的速度为v ，要不脱离轨道应满足：
2
v mg m R
≤ 考虑小球从C 点运动到圆轨道最高点的过程，由动能定理得：
2211222
C mg R mv mv -⋅=- 联立以上解得：R ≤0.04m ；
小球进入圆轨道后，小球上升的最大高度满足：h≤R ，小球可沿轨道返回。

小球从D 点运动到最高处的过程，由动能定理得
2012
C mgh mv -=- 解得：R ≥0.1m ；
所以要使小球不脱离圆弧轨道，圆弧轨道半径R 的取值范围是R ≤0.04m 或R ≥0.1m 。

15、52.0cmHg
【解题分析】
设玻璃管截面积为s ，水平放置时，气体压强为P 1，体积为V 1，假设当转到竖直放置时，水银恰好未流出，气体压强为P 2，体积为V 2，则
P 1=P 0=75cmHg ，
V 1=L 0s ，
P 2=，
V 2=（L -h ）s ，
由玻意耳定律：P 1V 1=P 2V 2
代入数据解得：
P 2=50cmHg ，
由于20100cmHg>P P gh ρ+=，所以水银必有流出。

设剩余水银柱长度为x ，气体的压强P 3，体积V 3，则
P 3=（P 0-x ）cmHg ，
V 3=（L -x ）s ，
由玻意耳定律：P 1V 1=P 3V 3
代入数据解得：
x ≈30.7cm ，
插入水银柱后，设气体压强为P4，体积V4=（L-x-h0）s 由玻意耳定律：P1V1=P4V4
代入数据解得：
P4≈52.0cmHg；。