2024届山东省枣庄某中学等33校高三第四次诊断考试物理试题

2024届山东省枣庄三中等33校高三第四次诊断考试物理试题

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5亳米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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，两个小球分别被两根长度不同的细绳悬于等高的悬点，现将细绳拉至水平后由静止释放小球，当两小球通过

最低点时，两球一定有相同的（）

A.速度B.角速度C.加速度D.机械能

2、如图（甲）所示，劲度系数为攵的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为w的小球，从高弹簧上端高〃

处自由下落.若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建立一坐标轴OX,小球的速度丫随时间，变化的图象如图（乙）

所示.其中。4段为直线，切于A点的曲线48和都是平滑的曲线，则关于A、。三点对应的x坐标及加速度

大小，下列说法正确的是（）

A.X人=h,ciA—0

B.XA-h,aA—g

”,mg

C.XB=h+=g

K

D.Xc=h+^~,以=()

3、利用半导体二极管的单向导电性，可以对交变电流进行整流将交变电流变为直流，一种简单的整流电路如图甲所示,

而为交变电流信号输入端，。为半导体二极管，R为定值电阻。信号输入后，电阻A两端输出的电氏信号如图乙所示,

则关于该输出信号，下列说法正确的是（）

UN

u0.010020.030(M7s

A.频率为100Hz.

B.电压有效值为50V

C.一个标有“90V,30|iF”的电容器并联在电阻K两端，可以正常工作

D.若电殂K=100Q,则Imin内K产生的热量为2.5X1041

4、友谊的小船说翻就翻，假如你不会游泳，就会随着小船一起沉入水底。从理论上来说，你和小船沉入水底后的水面

相比于原来（）

A.一定上升B.一定下降

C.一定相等D.条件不足，无法判断

5、如图所示，其中电流表A的量程为。.6A,表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A；岛的阻值等于电流表

内阻的!；色的阻值等于电流表内阻的4倍。若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确

2

的是（）

A.将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04A

B.将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02A

C.将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06A

D.将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01A

6、如图所示，一架无人机执行航拍任务时正沿直线朝斜向下方向匀速运动.用G表示无人机重力，尸表示空气对它

的作用力，下列四幅图中能表示此过程中无人机受力情况的是（

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。分。

7、如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感应强度为8,质量为〃7、边长为。的正方形线框A8CO斜向穿

进磁场，当AC刚进入磁场时，线框的速度为L方向与磁场边界成45"若线框的总电阻为则（）

A.线框穿进磁场过程中，框中电流的方向为。。朋

B.AC刚进入磁场时线框中感应电流为Y迦

R

C.AC刚进入磁场时线框所受安培力大小为叵®

R

3

D.此进。两端电压为一""

4

8、下列说法正确的是（）

A.悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的热运动

B.理想气体温度升高时，分子动能一定增大

C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点

D.当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大

E.可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功，而不产生其他变化

9、如图所示，卫星1和卫星2均绕地球做圆周运动，其中卫星1为地球同步轨道卫星，卫星2是极地卫星，卫星1

的轨道半径大于卫星2的轨道半径.则下列说法正确的是

A.卫星1和卫星2做圆周运动的圆心均为地心

B.卫星2的运行周期小于24h

C.卫星1的向心加速度大于卫星2的向心加速度

D.卫星2的线速度小于岸止在赤道上某物体的线速度

10、如匡，匀强磁场中位于0处的粒子源可以沿垂直于磁场向纸面内的各个方向发射质量为，小电荷量为外速率为

y的带正电粒子，P到荧光屏的距离为d。设荧光屏足够大，不计粒子重力及粒子间的相互作用。下列判断正确的

是（）

XXXX

NXXXX

A，若磁感应强度8=而'则同一时刻发射出的粒子到达荧光屏的最大时间差为不

B.若磁感应强度3号，则同一时刻发射出的粒子到达荧光屏的最大时间差为管

C.若磁感应强度3=缴，则荧光屏上形成的亮线长度为（1+G）"

D.若磁感应强度8=兼，则荧光屏上形成的亮线长度为（、后+6）”

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）在“观察电容器的充、放电现象.,实验中，电路如图（甲）所示

（乙）

⑴将开关S接通1,电容器的（填“上”或“下”）极板带正电，再将S接通2,通过电流表的电流方向向

（填“左”或“右

⑵若电源电动势为10V,实验中所使用的电容器如图（乙）所示，充满电后电容器正极板带电量为C（结

果保留两位有效数字）。

⑶下列关于电容器充电时，电流i与时间，的关系；所带电荷量q与两极板间的电压U的关系正确的是__________O

12.（12分）小明同学想要设计一个既能测量电源电动势和内阻，又能测量定值电阻阻值的电路。

他用了以下的实验器材中的一部分，设计出了图（a）的电路图：

a.电流表Ai（量程0.6A,内阻很小）；电流表Az（量程300|iA，内阻*1000。）;

b.滑动变阻器R（0-20Q）；

c,两个定值电阻Ri=1000Q,R2=9000n；

d.待测电阻R、；

e.待测电源E（电动势约为3V,内阻约为2。）

f.开关和导线若干

图⑹

⑴根据实验要求，与电流表Az串联的定值电阻为（填“Ri”或“R2”）

⑵小明先用该电路测量电源电动势和内阻，将滑动变阻器滑片移至最右端，闭合开关Si,调节滑动变阻器，分别记录

电流表闺、Az的读数h、12,得h与L的关系如图（b）所示。根据图线可得电源电动势E=V；电源内阻

r=（计算结果均保留两位有效数字）

⑶小明再用该电路测量定值电阻R,的阻值，进行了以下操作：

①闭合开关吊、S2,调节滑动变阻器到适当阻值，记录此时电流表Ai示数L,电流表A2示数h：

②断开开关S2,保持滑动变阻器阻值不变，记录此时电流表人示数k,电流表A2示数h;后断开Si;

③根据上述数据可知计算定值电阻R、的表达式为o若忽略偶然误差，则用该方法测得的阻值与其真实值

相比（填“偏大”、"偏小”或"相等”）

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，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T.在匀强磁场区域内，有一对光滑平行金

属导轨，处于同一水平面内，导轨足够长，导轨间距L=lm,电阻可忽略不计.质量均为m=lkg,电阻均为R=2.5Q

的金属导体棒MN和尸。垂直放置于导轨上，且与导轨接触良好.先将哲时锁定，金属棒在垂直于棒的拉力

尸作用下，由静止开始以加速度”=0.4ni/s2向右做匀加速直线运动，5s后保持拉力户的功率不变，直到棒以最大速度

一做匀速直线运动.

,2

XXXXXXX

B....»F

XXXXXXX

QM

⑴求棒MN的最大速度vm；

⑵当棒MN达到最大速度％”时，解除P。锁定，同时撤去拉力尸，两棒最终均匀速运动.求解除尸。棒锁定后，到两棒

最终匀速运动的过程中，电路中产生的总焦耳热.

⑶若尸。始终不解除锁定，当棒达到最大速度愠时，撤去拉力F,棒继续运动多远后停下来？（运算结果可

用根式表示）

14.（16分）如图，内壁光滑的绝热气缸竖直放置，内有厚度不计的绝热活塞密封，活塞质量血=10kg。初始时，整个

装置静止且处于平衡状态，活塞与底部的距离为H温度7o=3OOK。现用电阻丝（体积不计）为气体加热，同时在活

塞上添加细砂保持活塞的位置始终不变直到T=600K。已知大气压强〃0=卜1022,活塞截面积S=1.0xl（尸m?,取

g=10m/s2,求：

⑴温度为r时，气体的压强；

（ii）活塞上添加细砂的总质量△m.

15.（12分）在光滑的水平面上，有一质量为M=4kg的光滑凹槽和一块质量为〃『2kg的木板BD,木板左端固定一

质量不计的挡板，挡板上拴有一根轻质弹簧，右端3点放一个质量的=2kg的小滑块a,凹槽底端和木板高度相同并

25

粘在一起，木板总长度L=^m,凹槽半径为R=lm,C为8。中点，段粗糙，动摩擦因数为〃，CQ段光滑。在

凹槽右端A处将一个质量加o=2kg的小滑块b由静止释放，小滑块b与a发生完全非弹性碰撞，碰撞时间极短，在与

b发生碰撞之前滑块a锁定在木板BD上，碰后ab相对于木板向左滑动，发生碰撞时凹槽和木板粘性立刻消失并将a

解除锁定，最后ab恰好能够停在木板右端3点，滑块a、b均可视为质点(g取lOm/s?)。

(1)求小物块b碰撞前的瞬时速度大小vi；

⑵求小滑块与平板车的粗糙面之间的动摩擦因数〃；

⑶求弹簧的最大弹性势能EP。

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】

试题分析：根据动能定理得：mgL=1mv2,解得：U=J而，因为L不等.所以速度不等，故A错误；

2

B、根据。=匕解得：a=2g,所以两球加速度相等，又@=5)2,所以角速度不等，故B错误C正确；因为两球的质量

关系未知，初始位置它们的重力势能不一定相等，所以在最低点，两球的机械能不一定相等，故D错误；故选C

考点：动能定理；向心加速度.

【名师点睛】此题考查了动能定理的应用以及向心加速度及角速度的知识；解决本题的关键掌握动能定理和机械能守

恒定律，知道摆球在最低点靠合力提供做圆周运动的向心力，列的式子即可解答；此题是基础题，意在考查基础知识

的应用.

2、B

【解题分析】

AB.Q4段对应着小球下落〃的过程，则瓦、=人到达4点时的加速度为〃A=g,选项B正确，A错误;

C.B点是速度最大的地方，此时重力和弹力相等，合力为0,加速度也就为0,由〃唱二kx,可知工=竽，所以3得坐

k

标为"詈,所以C错误.

D.取一个与A点对称的点为。，由A点到〃点的形变量为竺勺，由刈称性得由8到。的形变量也为生长，故到达C

kk

点时形变量要大于刀+2竿，加速度双〉g,所以D错误.

K

3、B

【解题分析】

A.由图乙可知，该电压的周期7=0.02$,故频率为

于=；=50Hz

故A错误；

B.由电流的热效应知，一个周期内电阻产生的热量

—x0.01=—^-x0.02

RR

其中的

t/=^2=5OV2V

V2

故电压有效值为U有=50V,故B正确；

C.电容器两端的瞬时电压不应超过标称电压90V,而R两端电压的瞬时值最大为100V,故电容不能正常工作，故C

错误；

D.电阻K产生的热量应使用电压的有效值进行计算，故Imin内产生的热量为

UlA

e="^r=1.5xiolj

R

故D错误。

故选B。

4、B

【解题分析】

小船所受的浮力

F浮=Pg7

翻船前浮力与重力相等；翻船后沉入水底，所受浮力小于重力，船的排水量减少，所以水面一定下降，故B正确，ACD

错误。

故选Bo

5、C

【解题分析】

AB.由于电流表A的每个最小格表示0.02A,当将接线柱1、2接入电路时，电流表A与电阻R并联，当电流表中

通过0.02A的电流时，根据欧姆定律可知，流过Ri的电路为0.04A,故干路电流为0.06A,即此时每一小格表示0.06A,

故AB均错误；

CD.将接线柱1、3接入电路时，电流表与电阻品并联后再与电阻及串联，当电流表中通过0.02A的电流时，Ri

中的电流仍是0.04A,故干路电流就是。.06A,所以通过接线柱1的电流值就是0.06A,所以它表示每一小格表示0.06

A,选项C正确，D错误。

故选C。

6、B

【解题分析】

由于无人机正沿直线朝斜向下方匀速运动即所受合外力为零，所以只有B图受力可能为零，故B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】

线框进入磁场的过程中穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流的磁场的方向向外，则感应电流的方向为

ABCD方向，故A错误；AC刚进入磁场时CD边切割磁感线，AD边不切割磁感线，所以产生的感应电动势E=,

r3

则线框中感应电流为/=4二处，此时CD两端电压，即路端电压为〃4,3A，故B错误，D正确；AC

RRU=——E=—Bav

R4

刚进入磁场时线框的CD边产生的安培力与v的方向相反，AD边受到的安培力的方向垂直于AD向下，它们的大小都

是F=Bkl,由几何关系可以看出，AD边与CD边受到的安培力的方向相互垂直，所以AC刚进入磁场时线框所受

安培力为AD边与CD边受到的安培力的矢量合，即已=收=SB；，,故C正确。

故选CD,

8、ACD

【解题分析】

A.布朗运动是悬浮在水中花粉的无规则运动是由于液体分子对花粉颗粒的无规则撞击形成的，所以布朗运动反映了

水分子的热运动；故A正确；

B.理想气体的分子动能与分子的数目、温度有关，理想气体温度升高时，分子平均动能增大，但分子数目的情况不

清楚，故分子动能的变化情况不清楚，故B错误；

C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故C正确；

D.当分子力表现为引力时，距离增大时，分子力做负功，故分子势能增大，故D正确；

E.根据热力学第二定律可知，不可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功，从而不产生其他变化，故E错误。

故选ACDo

9、AB

【解题分析】

A.由万有引力提供向心力，卫星1和卫星2的做圆周运动的圆心均为地心，A正确；

B.卫星1的周期为24h,根据：

Mm4/

G——

厂

可得：

T=2TT

\£GM

因为卫星2的轨道半径小于卫星I的轨道半径，所以卫星2的运行周期小于卫星1的周期，即小于24h,故B正确;

C.根据：

-Mm

G-7-=ma

r

可得：

GM

r

卫星1的向心加速度小于卫星2的向心加速度，故C错误；

D.由；

-Mmv2

G——=m——

可得:

可知卫星1的线速度小于卫星2的线速度，由V=知赤道上物体的线速度小于卫星1的线速度，所以卫星2的线速

度大于静止在赤道上某物体的线速度，故D错误.

10、BD

【解题分析】

AB.若磁感应强度3=-；,即粒子的运动半径为

qd

mv

-----=d

qB

如图所示:

、27rm

到达荧光屏的粒子运动时间最长的是发射速度沿垂直且背离MN运动的粒子，其运动时间（周期T=一不）为

qB

371d

2v

运动时间最短的是以d为弦长的粒子，运动时间为

13Ttd

，,=­/=—

63v

所以最大时间差为

Ind

4-，2=6-v

故A错误，R正确;

mv

CD.若磁感应强度哈而，即粒子的运动半径为K=2d,如图所示:

到达荧光屏最下端的粒子的轨迹是与MN相切的，设下半部分的亮线长度为根据几何关系，有

x；-¥（R-d）2=R2

解得N=j3d；到达荧光屏最上端的粒子与屏的交点与尸点连线为轨迹的直径，设上半部分亮线的长度为X2,根据几

何关系，有

（2/?）2=x1+d2

解得所以亮线的总长度为（JF+J5）d,故C错误，D正确。

故选BD.

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、上左3.3x10"A

【解题分析】

（1）口］开关5接通1,电容器充电，根捱电源的正负极可知电容器上极板带正电。

［2］开关S接通2,电容器放电，通过电流表的电流向左。

⑵［3］充满电后电容器所带电荷量

2=C（/=3300X10-6FXI0V=3.3X10-2C

（3）［4］AB,电容器充电过程中，电流逐渐减小，随着两极板电荷量增大，电流减小的越来越慢，电容器充电结束后，

电流减为0,A正确，B错误；

CD.电容是电容器本身具有的属性，根据电容的定义式C=5可知，电荷量与电压成正比，所以图线应为过原点直

线，CD错误。

故选A。

12、R23.02.1—（rA+R2）相等

JcLJ

【解题分析】

6

（1）电流表A与此串联，可改装为量程为U=/1?（G+&）=300xl（T（1000+9000）V=3V的电压表，故选出即

可；

（2）由图可知电流表4的读数对应的电压值即为电源的电动势，则氏3.0V；内阻-=也二吗

A/0.58

（3）由题意可知：/“/?=/〃（□+&），/,（R+R，=/KG+&）；联立解得《=（%一夕）（。+&）；由以上分析可

知，若考虑电流表A1内阻的影响，则表达式列成：/“（R+《）=4（。+&），/,（2+冗+用）=〃（。+&），最后

求得的&表达式不变，则用该方法测得的阻值与其真实值相比相等。

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)匕=2bm/s(2)2=5J(3)x=40>/5m

【解题分析】

(1)棒MN做匀加速运动，由牛顿第二定律得：F-BIL^ma

棒MN做切割磁感线运动，产生的感应电动势为：E=BLv

棒MN做匀加速直线运动，5s时的速度为：哼M=2m/s

E

在两棒组成的回路中，由闭合电路欧姆定律得：/=——

2R

联立上述式子，有：口=〃也+史卫

2R

代入数据解得：F=0.5N

5s时拉力户的功率为：P=Fv

代入数据解得：P=1W

P

棒MN最终做匀速运动，设棒最大速度为垢，棒受力平衡，则有：--BI