贵州省毕节市梁才学校2024年高三4月调研测试(二诊)物理试题理试题

贵州省毕节市梁才学校2024年高三4月调研测试（二诊）物理试题理试题
请考生注意：
1．请用2B 铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。

写在试题卷、草稿纸上均无效。

2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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、如图所示，足够长的直线ab 靠近通电螺线管的一端，且与螺线管垂直。

用磁传感器测量ab 上各点沿ab 方向上的磁感应强度分量．．B x 的大小，在计算机屏幕上显示的图像大致是 （ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
2、如图所示，倾角37θ=︒的斜面上有一木箱，木箱与斜面之间的动摩擦因数33
μ=．现对木箱施加一拉力F ，使木箱沿着斜面向上做匀速直线运动．设F 的方向与斜面的夹角为α，在α从0逐渐增大到60°的过程中，木箱的速度保持不变，则（ ）
A ．F 先减小后增大
B ．F 先增大后减小
C ．F 一直增大
D ．F 一直减小
3、用光子能量为5.0eV 的一束光照射阴极P ，如图，当电键K 断开时。

发现电流表读数不为零。

合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于1.60V 时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于1.60V 时，电流表读数为
零，由此可知阴极材料的逸出功为（ ）
A ．1.6eV
B ．2.2eV
C ．3.0eV
D ．3.4eV
4、若一个质点由静止开始做匀加速直线运动，下列有关说法正确的是（ ）
A ．某时刻质点的动量与所经历的时间成正比
B ．某时刻质点的动量与所发生的位移成正比
C ．某时刻质点的动能与所经历的时间成正比
D ．某时刻质点的动能与所发生位移的平方成正比
5、近年来，人类发射的多枚火星探测器已经相继在火星上着陆，正在进行着激动人心的科学探究，为我们将来登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础．如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，并测得该运动的周期为T ，则火星的平均密度ρ的表达式为（k 为某个常数）（ ）
A ．kT ρ=
B ．k T ρ=
C ．2kT ρ=
D ．2k T
ρ= 6、物理学中用磁感应强度B 表征磁场的强弱，磁感应强度的单位用国际单位制(SI)中的基本单位可表示为( )
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、某单位应急供电系统配有一小型发电机，该发电机内的矩形线圈面积为S=0.2m 2、匝数为N=100匝、电阻为r=5.0Ω，线圈所处的空间是磁感应强度为B=22
T 的匀强磁场，发电机正常供电时线圈的转速为n=2160πr/min ．如图所示是配电原理示意图，理想变压器原副线圈的匝数比为5︰2，R 1=5.0Ω、R 2=5.2Ω，电压表电流表均为理想电表，系统正常运作时电流表的示数为I=10A ，则下列说法中正确的是
A ．交流电压表的示数为720V
B ．灯泡的工作电压为272V
C ．变压器输出的总功率为2720W
D ．若负载电路的灯泡增多，发电机的输出功率会增大
8、一列简谐横波在介质中沿x 轴传播，在0t =时刻的波形图如图所示，P 、Q 为介质中的两质点。

此时质点P 正在向动能减小的方向运动，质点Q 横坐标为5cm 。

1s t =时，质点Q 第一次回到平衡位置，4s 3t =
时，质点P 第一次回到平衡位置。

下列说法正确的是（ ）
A ．波沿x 轴负方向传播
B ．4s 3t =
时，质点P 向y 轴负方向运动 C ．波长为12cm D ．2s 3t =时，质点P 位于波峰 9、在如图所示的电路中，灯泡L 的电阻小于电源的内阻r ，闭合电键S ，将滑动变阻器滑片P 向左移动一段距离后，下列结论正确的是（ ）
A ．灯泡L 变亮
B ．电流表读书变小，电压表读数变大
C ．电源的输出功率变小
D ．电容器C 上电荷量增多
10、如图所示，A 、B 两物体用两根轻质细线分别悬挂在天花板上，两细线与水平方向夹角分别为60°和45°，A 、B 间拴接的轻质弹簧恰好处于水平状态，则下列判断正确的是（ ）
A ．A 、
B 的质量之比为13B ．A 、B 32
C ．悬挂A 、B 的细线上拉力大小之比为2：1
D ．快速撤去弹簧的瞬间，A 、B 的瞬时加速度大小之比为1：2
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）如图甲所示是一个多用电表的简化电路图。

请完成下列问题。

(1)测量直流电流、直流电压和电阻各有两个量程。

当选择开关S 旋到位置5、6时，电表用来测量____________（选填“直流电流”、“直流电压”或“电阻”）。

(2)某同学用此多用表测量某电学元件的电阻，选用“×l0”倍率的欧姆挡测量，发现多用表指针偏转很小，因此需选择____________（填“×l”或“×l00”）倍率的欧姆挡。

(3)某实验小组利用下列器材研究欧姆挡不同倍率的原理，组装如图乙、丙所示的简易欧姆表。

实验器材如下： A ．干电池（电动势E 为3.0V ，内阻r 不计）；
B ．电流计G （量程300μA ，内阻99Ω）；
C ．可变电阻器R ；
D ．定值电阻R 0=4Ω；
E ．导线若干，红黑表笔各一只。

①如图乙所示，表盘上100μA 刻度线对应的电阻刻度值是____________Ω；
②如果将R 0与电流计并联，如图丙所示，这相当于欧姆表换挡，换挡前、后倍率之比为____________。

12．（12分）用图甲所示的实验装置验证1m 、2m 组成的系统的机械能守恒。

2m 从高处由静止开始下落，同时1m 向上运动拉动纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。

图乙给出的是实验中获取的一条纸带，其中0是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有4个未标出的点，计数点间的距离如图中所示。

已知
电源的频率为50Hz ，150g m =，2150g m =，取210m /s g =。

完成以下问题。

（计算结果保留2位有效数字）
(1)在纸带上打下计数点5时的速度5v =_____m /s 。

(2)在打0~5点过程中系统动能的增加量k E ∆=______J ，系统势能的减少量p E ∆=_____J ，由此得出的结论是________________。

(3)依据本实验原理作出的2
2
v h -图像如图丙所示，则当地的重力加速度g =______2m /s 。

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，在0≤x ≤a 的区域I 内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，在x >a 的区域II 内有垂直于纸面向外的匀强磁场，它们的磁感应强度均为B 0，磁场边界与x 轴交于P 点。

一质量为m ，电荷量为q （q >0）的粒子沿x 轴从原点O 水平射入磁场。

当粒子射入速度不大于0v 时，粒子在磁场中运动的时间都相等，不计重力：
（1）求速度v 0的大小；
（2）若粒子射入速度的大小为2v 0，求粒子两次经过边界到P 点距离的比值；（结果可带根号）
（3）若调节区域II 磁场的磁感应强度大小为λB 0，使粒子以速度nv 0（n >1）从O 点沿x 轴射入时，粒子均从O 点射出磁场，求n 与λ满足的关系。

14．（16分）两根长为L 的绝缘轻杆组成直角支架，电量分别为+q 、-q 的两个带电小球A 、B 固定在支架上，整个装置处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E 。

在电场力之外的力作用下，整体在光滑水平面内绕竖直轴O 以角速度
ω顺时针匀速转动，图为其俯视图。

不计两球之间因相互吸引而具有的电势能。

试求：
（1）在支架转动一周的过程中，外力矩大小的变化范围。

（2）若从A球位于C点时开始计时，一段时间内（小于一个周期），电场力之外的力做功W等于B球电势能改变量，求W的最大值。

（3）在转动过程中什么位置两球的总电势能变化最快？并求出此变化率。

15．（12分）半径为R的玻璃半圆柱体，横截面如图所示，圆心为O，两条平行单色红光沿截面射向圆柱面，方向与底面垂直，光线1的入射点A为圆柱面的顶点，光线2的入射点为B，∠AOB=60°，已知该玻璃对红光的折射率为n=3．
①求红光在玻璃中的传播速度为多大？
②求两条光线经圆柱面和底面折射后的交点与O点的距离d;
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
【解题分析】
通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁，因此根据磁感线的分布，再由磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小，如图所示：那么各点沿ab方向上的磁感应强度分量B x的大小从a向b先增大，后减小到零，再反向增大，最后减小，故C正确。

2、A
【解题分析】
对物体受力分析如图
木箱沿着斜面向上做匀速直线运动，根据平衡条件，合力为零
在垂直斜面方向，有：
sin cos N F mg αθ+=
在平行斜面方向，有：
cos sin F mg f αθ=+
其中：
f N μ=
联立解得： sin cos sin cos cos sin 23sin(60)mg mg mg F θμθθμθαμαα++==++ 当30α︒＝时F 最小，则在α从0逐渐增大到60°的过程中，F 先减小后增大，A 正确，BCD 错误。

故选A 。

3、D
【解题分析】
设用光子能量为5.0eV 的光照射时，光电子的最大初动能为E km ，当反向电压达到U =1.60V 以后，电流表读数为零说明具有最大初动能的光电子也达不到阳极，因此
E km =eU =1.60eV
根据光电效应方程有E km =hv -W 0，阴极材料的逸出功为
W 0=hv -E km =3.40eV .
4、A
【解题分析】
A ．根据p mv =和v at =，联立可得
p mat =
p 与t 成正比，故A 正确；
B
．根据v =
p mv ==p
成正比，故B 错误；
C ．由于
2211()22
k E mv m at == k E 与2t 成正比，故C 错误；
D ．由于
2112max 22
k E mv m ax ==⋅= k E 与x 成正比，故D 错误。

故选A 。

5、D
【解题分析】
探测器绕火星做“近地”匀速圆周运动，万有引力做向心力，故有
2
224Mm G m R R T
π= 解得
2
324M R GT
π= 故火星的平均密度为
223
343
M k GT T R πρπ=== （3k G π=为常量）
6、A
【解题分析】 根据磁感应强度的定义式，可得，N 、Wb 不是基本单位，所以A 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】
（1）根据2
E = 求出电动势的有效值 （2）根据闭合回路欧姆定律求出原线圈的电压
（3）利用1221I n I n =及1122
U n U n =求出副线圈的电压 （4）根据电路结构求电动机的输出功率
【题目详解】
A 、根据题意电流表的示数为10A ，根据1221
I n I n = 解得原线圈的电流为4A ，线圈在磁场中产生电动势的有效值为7202
E V == , 则电压表的读数为72045700U E Ir V =-=-⨯= ，故A 错；
BC 、原线圈的电压为()111720410680U E I r R V =-+=-⨯= 根据1122
U n U n = 可以求出副线圈上的电压为2272U V =，所以副线圈上的功率为22272102720P I U V ==⨯=
此时灯泡上的电压为27210 5.2220U V '=-⨯= 故B 错；C 对
D 、把发电机外的所有用电器等效为一个电阻为R 的电阻，根据题意可知R r > ，若负载电路的灯泡增多，则等效电阻R 减小，根据电源输出功率与电阻之间关系的函数图像可知，此时发电机的输出功率会增大，故D 对； 故选CD
【题目点拨】
此题比较复杂，对于原线圈中有用电器的变压器问题来说，一般做题的方向是利用前后功率相等来求解的． 8、BC
【解题分析】
A ．当0t =时，质点P 正在向动能减小的方向运动，即P 点向y 轴正方向运动，根据上下坡法，机械波向x 轴正方向传播，A 错误；
B ．当1s t =时，质点Q 第一次回到平衡位置，则有4s T =，当经过4s 3t =，质点P 由y 轴上方位置第一次回到平衡位置，应该向y 轴负方向运动，B 正确；
C ．当1s t =时，质点Q 第一次回到平衡位置，则有4s T =，由于4s 3t =
时质点P 第一次回到平衡位置，设波速为v ，在4s 3
时间内，波传播的距离为 43
x v = 也可表示为 35cm 4x λ=
- 而
vT λ=
解得
12cm λ=
C 正确；
D ．波峰与P 点水平距离为
'5cm=1cm 2x λ
=-
传播时间为1s 3，D 错误。

故选BC 。

9、BD
【解题分析】
AB ．将滑动变阻器滑片P 向左移动一段距离后，滑动变阻器的电阻变大，根据串反并同，灯泡L 中电流减小，电流表读数变小，电压表读数变大，灯泡L 变暗，选项A 错误，B 正确；
C ．当外电路的总电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大。

虽然灯泡L 的电阻小于电源的内阻r ，但外电路的总电阻与电源的内阻大小不确定，故电源的输出功率变化情况不确定，故选项C 错误；
D ．将滑动变阻器滑片P 向左移动一段距离后，电容器C 上电压增大，电容器C 上电荷量增多，选项D 正确。

故选BD 。

10、CD
【解题分析】
A ．对A 、
B 两个物体受力分析，如图所示：
A 、
B 都处于静止状态，受力平衡，则有：
对物体A ： A tan 60m g F =弹 得：A 3F m g =弹
对物体B ，有：
B F m g =弹
得：B F m g =弹
所以：A B 3m m =，故A 错误； B ．同一根弹簧弹力相等，故B 错误；
C ．对A 物体，细线拉力：
A cos60F T =弹
对B 物体，细线拉力：
B cos45F T =
弹 得：A B 2T T =，故C 正确；
D ．快速撤去弹簧的瞬间，物体AB 将以悬点为圆心做圆周运动，刚撤去弹簧的瞬间，将重力分解为沿半径和沿切线方向，沿半径合力为零，合力沿切线方向
对A 物体：
A A A sin 30m g m a = 得：A 12
a g = 对B 物体：
B B B sin 45m g m a =
得：B a =
联立得：A B a a =，故D 正确； 故选：CD 。

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、直流电源 ×
100 20000 100：1 【解题分析】
(1)[1]由图所示可知，当转换开关S 旋到位置5、6时，表头G 与电阻串联，此时可用来测量直流电压。

(2)[2]测量某电学元件的电阻，选用“10⨯”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转很小，待测阻值较大，说明所选挡位太小，为准确测量电阻阻值，需选择“100⨯”倍率的电阻挡，重新欧姆调零后再测量。

(3)①[3]欧姆表中值电阻等于欧姆档内部电阻，则中间刻度值对应示数为
46g 3Ω110Ω30010
E R R I -====⨯⨯中内 有
g E I R =内 g 13E I R R
=+内 解得
4210ΩR =⨯
所以表盘上100μA 刻度线对应的电阻刻度值是4210Ω=20000Ω⨯。

②[4]当电流计满偏时：流过0R 的电流
g 99I I =
电流计内阻为99Ω，给电流计并联1Ω的电阻，根据并联分流的规律可知电流表量程扩大100倍，用该电流表改装成欧姆表，同一刻度对应的电阻值变为原来的1100
，欧姆表换挡前、后倍率之比等于100:1。

12、2.4 0.58 0.60 在误差允许的范围内，12m m 、组成的系统机械能守恒 9.7
【解题分析】
(1)[1]第4点与第6点间的平均速度等于第5点的瞬时速度，有
2
5(21.6026.40)10m/s 2.4m/s 20.1
v -+⨯==⨯ 打下计数点5时的速度2.4m/s 。

(2)[2]系统动能的增加量
()2k 12510.58J 2
E m m v ∆=+= 打0~5点过程中系统动能的增加量0.58J 。

[3]系统势能的减少量
()p 210.60J E m m gh ∆=-=
系统势能的减少量0.60J 。

[4]可见k E ∆与p E ∆大小近似相等，则在误差允许的范围内，12m m 、组成的系统机械能守恒。

(3)[5]系运动过程中机械能守恒，则有
()()2122112
m m v m m gh +=- 解得
21122
2m m gh m v m -=+ 则2
2
v h -图像的斜率 12212 5.821.20
m/s m m k g m m -=
=+ 则 29.7m/s g =
当地的重力加速度29.7m/s 。

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）0qBa υm =；（2）23332--；（3）211
λn λn
-=+ 【解题分析】 （1）粒子在磁场中运动时间相同，故转过的圆心角相同，因此粒子速度等于0υ时，在Ⅰ区域内恰好划过半个圆，由 2000υq υB m r
= 其中r a =可得，
00qB a υm
= （2）粒子速度变为02υ，则其作圆周运动半径为12r a =，粒子的轨迹如图所示
由几何关系可得130O ∠=，230O AB ∠=，故
1113cos301AP r r r ⎛=-= ⎝⎭
11332cos301PB r AP r ⎫=-=⎪⎪⎝⎭
故粒子两次经过边界到P 点距离的比值为
3332
AP BP =- （3）设粒子在Ⅰ区域半径为1R ，Ⅱ区域半径为2R ，则
()20001n υqn υB m R =
()2
0002n υqn υλB m R =
粒子要回到O 点，则在Ⅱ区域的圆心必须位于x 轴，其轨迹如图
故
1sin R αa =
()121cos R R αR +=
联立解得
211λn λn
-=+ 14、（1）0~qEL （2）W =－2qEL （3）OA 杆与电场线平行时，电势能变化最快，变化率qEωL
【解题分析】
(1)设OA 与电场线夹角θ，电场力矩与外力矩平衡，外力矩：
sin (sin cos )cos M qEL qE L L qEL θθθθ=-+=-，
故外力矩大小的变化范围为0~qEL
(2)支架匀速转动，由动能定理可得
W +W 电场力=0，
根据题意
W =ΔE pB ，
得
W 电场力=-ΔE pB ，
电场力做功仅改变了B 球电势能，所以A 球电势能变化为零，则A 球在这段时间初末应在同一个等势面上，根据B 球前后位置关系，得：
W =-2qEL ；
(3)因为电场力做功等于电势能改变量，所以电势能变化最快的位置应是电场力功率最大的位置。

设OA 与电场线夹角θ，由公式P Fv =有
电场力功率： cos()2cos()cos 24
P qE L qE L qE L ππωθωθωθ=+--=， 显然在一周内θ=0或π时有最值，即OA 杆与电场线平行时，电势能变化最快。

为变化率qEωL
可能存在的另一类解法：
以OA 与电场线平行，A 在右端位置为t =0，以任意位置为零电势，均能得到整体电势能
E p=qEL sin(ωt )， 求导得电势能变化率=qEωL cos(ωt )，显然一周内ωt =0或π时有最值，即OA 杆与电场线平行时，电势能变化最快。

变化率qEωL 。

15、①1.73×
108m/s ②13R 【解题分析】
①由c n v
=得v=3×108m/s=1.73×108m/s
②如图所示，光线1不偏折．光线2入射角i ＝60°.
由光折射公式可得：0sin sin ,30i n
γγ=
＝， 由几何关系可得i=300
由光折射公式可得：0sin sin ,60n i γγ''='⇒＝ 由正弦定理，得3OC =
则01tan 303d OC R =⋅=。