2024屆甘肅省蘭州市蘭大附中高三年級調(diào)研考試（四）物理試題試卷

注意事項：

1.答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。

2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。

3.請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。

4.保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、2019年8月31日7時41分，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用“快舟一號”甲運載火箭，以“一箭雙星”方式，成功將微

重力技術(shù)實驗衛(wèi)星和瀟湘一號07衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星均進入預(yù)定軌道。假設(shè)微重力技術(shù)試驗衛(wèi)星軌道半徑為凡，瀟

湘一號07衛(wèi)星軌道半徑為耳，兩顆衛(wèi)星的軌道半徑片<6，兩顆衛(wèi)星都作勻速圓周運動。已知地球表面的重力加速

度為g,則下面說法中正確的是（）

A.微重力技術(shù)試驗衛(wèi)星在預(yù)定軌道的運行速度為麻

B.衛(wèi)星在R2軌道上運行的線速度大于衛(wèi)星在用軌道上運行的線速度

C.衛(wèi)星在R2軌道上運行的向心加速度小于衛(wèi)星在R軌道上運行的向心加速度

D.衛(wèi)星在&軌道上運行的周期小于衛(wèi)星在與軌道上運行的周期

2、兩個等量點電荷位于x軸上，它們的靜電場的電勢9隨位置工變化規(guī)律如圖所示（只畫出了部分區(qū)域內(nèi)的電勢），x

軸上兩點3、C點,J.OB>OC,由圖可知（）

A.C點的電勢低于8點的電勢

B.3點的場強大小大于C點的場強大小，B.C點的電場方向相同

C.正電荷可以在x軸上3、C之間的某兩點做往復(fù)運動

D.負電荷沿x軸從5移到C的過程中電場力先做正功后作負功

3、如圖，傾角為a=45。的斜面A3C固定在水平面上，質(zhì)量為機的小球從頂點A先后以初速度即和2v。向左水平拋出,

分別落在斜面上的尸1、P2點，經(jīng)歷的時間分別為人、0A點與尸1、Pi與P2之間的距離分別為/i和，2,不計空氣阻力

影響。下列說法正確的是（）

B.Zi：h=l：2

C.兩球剛落到斜面上時的速度比為1：4

D.兩球落到斜面上時的速度與斜面的夾角正切值的比為1：1

4、短跑運動員在訓(xùn)練中從起跑開始的一段時間內(nèi)可看成先做勻加速直線運動再做勻速直線運動。已知總位移為s,勻

速階段的速度為V、時間為f,則勻加速階段的時間為（）

s2s2s2sc

A.一B.—C.------1D.------2t

VVVV

5、如圖所示，兩同心圓環(huán)A、3置于同一水平面上，其中A為均勻帶正電的絕緣環(huán)，5為導(dǎo)體環(huán)，兩環(huán)均可繞中心在

水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，若A逆時針加速轉(zhuǎn)動，則8環(huán)中（）

A.一定產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流B.產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流

C.產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流D.沒有感應(yīng)電流

6、如圖所示，三條繩子的一端都系在細直桿頂端，另一端都固定在水平面上，將桿豎直緊壓在地面上，若三條繩長度

不同，下列說法正確的有（）

A.三條繩中的張力都相等B.桿對地面的壓力等于自身重力

C.繩子對桿的拉力在水平方向的合力為零D.繩子拉力的合力與桿的重力是一對平衡力

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7、一根不可伸長的輕繩一端拴著質(zhì)量為m的物塊，另一端繞過滑輪固定在A點，滑輪的另一端通過錢鏈固定在墻上

O點,輕桿OB可繞。點自由轉(zhuǎn)動，滑輪質(zhì)量不計，滑輪和較鏈均可視為質(zhì)點，當(dāng)系統(tǒng)靜止時03=04,重力加速度

為g,則（）

H

□c

A.ZOAB=60°

B.輕繩對滑輪的作用力大小為2mg

C.若將A點緩慢上移少許，輕繩對滑輪的作用力變大

D.若將A點緩慢上移少許，OB將繞。點順時針轉(zhuǎn)動

8,如圖所示，質(zhì)量分別為叫、加2的AB兩物塊疊放在一起，以一定的初速度一起沿固定在水平地面上傾角為a的斜

面上滑。已知3與斜面間的動摩擦因數(shù)〃<tana,貝!J()

A.整體在上滑的過程中處于失重狀態(tài)

B.整體在上滑到最高點后將停止運動

C.兩物塊之間的摩擦力在上滑與下滑過程中大小相等

D.在上滑過程中兩物塊之間的摩擦力大于在下滑過程中的摩擦力

9、某時刻。處質(zhì)點沿y軸開始做簡諧振動，形成沿龍軸正方向傳播的簡諧橫波，經(jīng)過0.8s形成的波動圖象如圖所示。

尸點是x軸上距坐標原點96m處的質(zhì)點。下列判斷正確的是()

A.該質(zhì)點開始振動的方向沿y軸向上

B.該質(zhì)點振動的周期是0.8s

C.從。處質(zhì)點開始振動計時，經(jīng)過3.2s,尸處質(zhì)點開始振動

D.該波的波速是24m/s

10、如圖所示為某探究活動小組設(shè)計的節(jié)能運輸系統(tǒng).斜面軌道傾角為30。,質(zhì)量為M的木箱與軌道的動摩擦因數(shù)為正.

6

木箱在軌道頂端時，自動裝貨裝置將質(zhì)量為m的貨物裝入木箱，然后木箱載著貨物沿軌道無初速度滑下，當(dāng)輕彈簧被

壓縮至最短時，自動卸貨裝置立刻將貨物卸下，然后木箱恰好被彈回到軌道頂端，再重復(fù)上述過程，下列選項正確的

是

B.m=2M

c.木箱不與彈簧接觸時，上滑的加速度大于下滑的加速度

D.在木箱與貨物從頂端滑到最低點的過程中，減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11.（6分）某同學(xué)用如圖所示裝置做“探究加速度與合力關(guān)系”的實驗。測得小車（帶遮光片）的質(zhì)量為當(dāng)?shù)氐?/p>

（1）實驗前，用游標卡尺測出遮光片的寬度，示數(shù)如圖所示，則遮光片的寬度為"=__cm。

（2）為了使細線的拉力近似等于砂和砂桶的總重力，必須。

A.將長木板的右端適當(dāng)墊高，以平衡摩擦力

B.砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量

C.減小遮光片的寬度

（3）調(diào)節(jié)好裝置，將小車由靜止釋放，與光電門連接的計時器顯示小車通過光電門時遮光片的遮光時間乙要測量小

車運動的加速度，還需要測量__________（填寫需要測量的物理量名稱），若該物理量用x表示，則小車運動的加速度

大小為（用測得的物理量符號表示）。

（4）保持小車每次釋放的位置不變，光電門的位置不變，改變砂和砂桶的總質(zhì)量，重復(fù)實驗，測得多組小車通過光電

門的遮光時間f及砂和砂桶的總質(zhì)量加，為了使圖像能直觀地反映物理量之間的關(guān)系，應(yīng)該作出______（填“加-/”、

“加-產(chǎn)”、“加-或“〃z-1”）圖像，當(dāng)圖像為過原點的一條傾斜的直線，表明質(zhì)量一定時，加速度與合力成正比。

12.（12分）測量電壓表內(nèi)阻（量程為3V）的實驗如下：

⑴用多用電表粗略測量，把選擇開關(guān)撥到“xlO”的歐姆擋上，歐姆調(diào)零后，把紅表筆與待測電壓表（選填“正”

或“負”）接線柱相接，黑表筆與另一接線柱相接；

⑵正確連接后，多用電表指針偏轉(zhuǎn)角度較小，應(yīng)該換用（選填“xi”或“xlOO"）擋，重新歐姆調(diào)零后測量，指針

位置如圖甲所示，則電壓表內(nèi)阻約為C;

(3)現(xiàn)用如圖乙所示的電路測量，測得多組電阻箱的阻值R和對應(yīng)的電壓表讀數(shù)。，作出，一R圖象如圖丙所示.若

圖線縱截距為心斜率為A,忽略電源內(nèi)阻，可得Rv=

(4)實驗中電源內(nèi)阻可以忽略，你認為原因是o

四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

13.(10分)如圖甲所示，在足夠大的水平地面上有A、B兩物塊(均可視為質(zhì)點)。U0時刻，A、B的距離xo=6m,A

在水平向右的推力F作用下，其速度一時間圖象如圖乙所示。U0時刻，B的初速度大小vo=12m/s、方向水平向右,

經(jīng)過一段時間后兩物塊發(fā)生彈性正碰。已知B的質(zhì)量為A的質(zhì)量的3倍，A、B與地面間的動摩擦因數(shù)分別為〃1=0.1、

//2=0.4,取g=10m/s2。

⑴求A、B碰撞前B在地面上滑動的時間4以及距離xi；

⑵求從U0時刻起到A與B相遇的時間t2;

(3)若在A、B碰撞前瞬間撤去力尸,求A、B均靜止時它們之間的距離X。

14.(16分)如圖，在xOy平面直角坐標系中，第一象限有一垂直于xOy平面向里的勻強磁場，第二象限有一平行于

x軸向右的勻強電場。一重力可忽略不計的帶電粒子，質(zhì)量為附帶電荷量為q,該粒子從橫軸上戶一4處以大小為

vo的速度平行于y軸正方向射入勻強電場，從縱軸上y=2d處射出勻強電場。

⑴求電場強度的大??；

⑵已知磁感應(yīng)強度大小3=，，求帶電粒子從x軸射出磁場時的坐標。

qd

15.(12分)地心隧道是根據(jù)凡爾納的《地心游記》所設(shè)想出的一條假想隧道，它是一條穿過地心的筆直隧道，如圖

所示。假設(shè)地球的半徑為R,質(zhì)量分布均勻，地球表面的重力加速度為g。已知均勻球殼對殼內(nèi)物體引力為零。

(i)不計阻力，若將物體從隧道口靜止釋放，試證明物體在地心隧道中的運動為簡諧運動;

(ii)理論表明：做簡諧運動的物體的周期T=2兀其中，機為振子的質(zhì)量，物體的回復(fù)力為尸=一依。求物體從隧道

一端靜止釋放后到達另一端需要的時間“地球半徑R=6400km,地球表面的重力加速為g=10m/s2)。

參考答案

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、C

【解題分析】

A.由萬有引力提供向心力有

—MmV,2

G—丁=m—

R；&

得

設(shè)地球半徑為R,則有

—Mm

RwRi

則

V產(chǎn)

故A錯誤;

B.由公式

-Mm

G下=〃

得

由于片<此則衛(wèi)星在R2軌道上運行的線速度小于衛(wèi)星在與軌道上運行的線速度，故B錯誤；

C.由公式

-Mm

G——=ma

得

GM

a=

r~

則衛(wèi)星在與軌道上運行的向心加速度小于衛(wèi)星在舄軌道上運行的向心加速度，故c正確；

D.由開普勒第三定律叁=左可知，由于曷<與則衛(wèi)星在&軌道上運行的周期大于衛(wèi)星在用軌道上運行的周期，故

D錯誤。

故選C。

2、B

【解題分析】

根據(jù)電勢的圖象直接讀出電勢高低.由E=且可知，圖象的斜率絕對值等于場強大小，由斜率分析場強的大小關(guān)系。

a

根據(jù)順著電場線方向電勢降低，判斷電場線的方向，確定正電荷所受的電場力方向，分析其運動情況。根據(jù)電場力與

位移方向間的關(guān)系，判斷電場力做功的正負。

【題目詳解】

A.由圖知，C點的電勢高于3點的電勢.故A錯誤；

B.由E=2可知，圖象的斜率絕對值等于場強大小，可以看出3點的場強大小大于C點的場強大小，斜率都為正值，

a

說明5、C點的電場方向相同，故B正確；

C.根據(jù)順著電場線方向電勢降低，可知電場線的方向從C指向8,正電荷在x軸上5、C之間所受的電場力始終由C

指向圓正電荷做單向直線運動，故C錯誤；

D.負電荷沿x軸從5移到C的過程中，電場力方向由從8指向C,電場力方向與位移相同，電場力一直做正功，故

D錯誤。

故選B。

【題目點撥】

本題考查對電勢與場強、電場線方向、電場力做功等等關(guān)系的理解，難點是根據(jù)勻強電場電勢差與場強的關(guān)系理

a

解圖象的斜率與場強的關(guān)系。

3、D

【解題分析】

A.根據(jù)

1.2

3gtnf

tan9=^——=—

W2%

得

t_2%tan6

g

因為初速度之比為1：2,則運動的時間之比為1：2,故A錯誤。

B.水平位移

2

_2v0tan6>

X-VQT

g

因為初速度之比為1：2,則水平位移之比為1：4,由

I=y[2x

可知

/i：Z2=l：4

故B錯誤。

C.根據(jù)動能定理

gmv2=；mVg+mgy

其中y=x,則

v=J詔+2gy=Jv：+4v；tan45=逐%

則兩球剛落到斜面上時的速度比為1：2,選項C錯誤;

D.平拋運動某時刻速度方向與水平方向夾角的正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍，由于落在斜面上，位移

方向相同，則速度方向相同，即兩球落到斜面上時的速度與斜面的夾角正切值的比為1：1,故D正確。

故選D。

4、D

【解題分析】

勻速階段的位移為

%=vt

在勻加速直線運動過程，根據(jù)平均速度公式可得

1

根據(jù)題意則有

S=X1+%

解得勻加速階段的時間

2s

G=------2t

v

故A、B、C錯誤，D正確。

故選D。

5、B

【解題分析】

A.A為均勻帶正電的絕緣環(huán)，若A逆時針加速轉(zhuǎn)動，且轉(zhuǎn)速均勻增加，則因為A轉(zhuǎn)動產(chǎn)生磁場均勻增加，在B環(huán)中產(chǎn)

生恒定的感應(yīng)電流，故A項錯誤；

BCD.A為均勻帶正電的絕緣環(huán)，若A逆時針加速轉(zhuǎn)動，在3環(huán)中產(chǎn)生垂直于紙面向外且增大的磁場，所以8環(huán)中感

應(yīng)電流的磁場方向垂直紙面向里，3環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流。故B項正確，CD兩項錯誤。

6、C

【解題分析】

AC.由于三力長度不同，故說明三力與豎直方向的夾角不相同，由于桿保持靜止，故在水平方向三力水平分力的合力

應(yīng)為零，故說明三力的大小可能不相等；故A錯誤；C正確；

B.由于三力在豎直方向有向下的拉力，桿在豎直方向合力為零，故桿對地面的壓力大于重力；故B錯誤；

D.繩子拉力的合力與桿的重力之和等于地面對桿的支持力，則繩子拉力的合力與桿的重力不是一對平衡力，選項D

錯誤。

故選C。

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7、AD

【解題分析】

A.由于：

TAB=TBC

根據(jù)對稱性可知：

ZABO=ZCBO

由內(nèi)錯角關(guān)系：

ZAOB=ZCBO

又：

OB=OA

則：

ZABO=ZAOB

因此三角形A03為正三角形，A正確；

B.對結(jié)點3受力分析，根據(jù)力的合成：

可知滑輪對結(jié)點的作用力等于機g,根據(jù)牛頓第三定律，輕繩對滑輪的作用力大小為mg,B錯誤;

C.若將A點緩慢上移少許，繩子上兩個分力大小不變，當(dāng)夾角增大時，合力減小，因此輕繩對滑輪的作用力減小，

C錯誤；

D.若將A點緩慢上移少許，由于：

TAB=TBC

依舊有：

ZABO=ZCBO

由于N/LBO增大，將繞。點順時針轉(zhuǎn)動，D正確。

故選ADo

8、AC

【解題分析】

A.在上升和下滑的過程，整體都是只受三個個力，重力、支持力和摩擦力，以向下為正方向，根據(jù)牛頓第二定律得

向上運動的過程中：

(/m+/n2)gsin0-ty=(mi+?i2)a

f=fl(W71+/M2)gcosO

因此有：

a=gsin9+"gcos。

方向沿斜面向下。所以向上運動的過程中4、5組成的整體處于失重狀態(tài)。故A正確；

B.同理對整體進行受力分析，向下運動的過程中，由牛頓第二定律得：

(mi+%2)gsinO-/=i+帆2)af,

得：

ar=gsin0-//gcosO

由于"Vtan。，所以〃'>0

所以上滑到最高點后A、5整體將向下運動。故B錯誤；

CD.以A為研究對象，向上運動的過程中，根據(jù)牛頓第二定律有：

migsinQ+f=mia

解得：

r="/wigcos。

向下運動的過程中，根據(jù)牛頓第二定律有：

migsinQ-ff=mia'

解得：

所以

r=f

即A與3之間的摩擦力上滑與下滑過程中大小相等；故C正確D錯誤。

9、BC

【解題分析】

A.由上下坡法可知，質(zhì)點開始振動的方向沿y軸負方向，故A錯誤；

B.0.8s傳播一個波長，周期為0.8s,故B正確；

CD.波速

224,

v=—=——m/s=30m/s

T0.8

傳到尸點的時間

故C正確，D錯誤。

故選BC。

10、BC

【解題分析】

COSf)

AB.木箱和貨物下滑過程中，令下滑高度為h,根據(jù)功能關(guān)系有(M+m)gh—MM+m)gh＞；=E彈.木箱上滑過

sm"

cos0

程中，根據(jù)功能關(guān)系有一Mgh-tiMgh—^uO-E彈.代入相關(guān)數(shù)據(jù)，整理得m=2M,A錯誤，B正確；

sin，

木箱和貨物下滑過程中，根據(jù)牛頓第二定律有：ai=g(sinO-iicos0),方向沿斜面向下.木C.箱上滑過程中，根據(jù)

牛頓第二定律有：a2=g(sin0+gcos0),方向沿斜面向下，所以C正確；

D.根據(jù)能量守恒定律知，還有一部分機械能由于克服摩擦力做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，D錯誤.

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11、0.670B釋放小車時遮光片到光電門的距離-^―m--

2xt2t2

【解題分析】

(1)口］游標卡尺主尺讀數(shù)為0.6cm,游標尺上第14條刻度與主尺上某一刻度對齊，則游標讀數(shù)為

14x0.05=0.70mm=0.070cm

所以最終讀數(shù)為

0.6cm+0.070cm=0.670cm

(2)[2]A.將長木板的右端適當(dāng)墊高，以平衡摩擦力，是為了使細線的拉力等于小車受到的合外力，故A錯誤;

B.砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，可以使細線的拉力近似等于砂和砂桶的總重力，故B正確；

C.減小遮光片的寬度，能提高測量小車速度和加速度的精度，故C錯誤。

故選B；

(3)[3][4]還需要測量釋放小車時遮光片到光電門的距離，小車的加速度

a------------=--------Z-

2x2xt

⑷⑸由

mg=M-^

2xt2

得

為了使圖像能直觀地反映物理量之間的關(guān)系，應(yīng)該作出〃圖像，當(dāng)圖像為過原點的一條傾斜直線時，表明質(zhì)量一

定時，加速度與合力成正比。

b

12、負xlOO4000-電壓表內(nèi)阻遠大于電源內(nèi)阻

k

【解題分析】

⑴⑴歐姆表內(nèi)阻電源負極與紅表筆相連，根據(jù)電壓表的使用原則“電流從正接線柱流入負接線柱流出”可知把紅表筆與

待測電壓表負接線柱相接。

(2)[2][3]選擇開關(guān)撥到“xio，，的歐姆擋，指針偏轉(zhuǎn)角度很小，則表盤刻度很大，說明是個大電阻，所選擋位太小，為減

小實驗誤差，應(yīng)換用xlOO歐姆擋重新調(diào)零后測量；歐姆表示數(shù)為40x1000=40000。

(3)[4]由圖乙結(jié)合歐姆定律得

U

E=-(Rv+R)

變形得：

111

—=—I---9R

UEERV

結(jié)合圖丙可得:

b=-,k=-^—

EERV

解得

b

Rv=一

k

(4)⑸由于電壓表內(nèi)阻一般幾千歐，電源內(nèi)阻幾歐姆，電壓表串聯(lián)在電路中，且電壓表內(nèi)阻遠大于電源內(nèi)阻，故電源內(nèi)

阻可忽略不計。

四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

13、(l)3s,18m(2)4s(3)10m

【解題分析】

⑴設(shè)B的質(zhì)量為3,m,A、B碰撞前B在地面上滑動的加速度大小為a,根據(jù)牛頓第二定律有

〃2-3〃zg=3ma

若A、B碰撞前B已停止運動，則由勻變速直線運動的規(guī)律有:

0=v0-atx

解得

%=3s,%!=18