·物理·
参考答案及解析
中同卷
季专含案及解折
教配
材新
2023一2024学年度上学期高三年级四调考试·物理
一、选择题
5.B【解析】粒子先在水平放置的两平行金属板间做类
1.A【解析】设原来A、B所带电荷量分别为g、一q,距
平抛运动，要垂直打在M屏上，离开电场后，粒子应打
离为r,则有F=及9，小球C先与A球接触后，电荷
在屏的上方，做斜上抛运动，否则，粒子离开电场后轨
迹向下弯曲，粒子不可能垂直打在M板上。粒子在板
量为qA=qc=号，小球C后与B球接触后，电荷量为
间的类平抛运动和离开电场后的斜上抛运动，水平方
2
向都不受外力，都做匀速直线运动，速度都等于。，而
且。方向水平，粒子垂直打在M板上时速度也水平，
29
9B=9c=
根据粒子的轨迹弯曲方向可知两个过程粒子的合力方
2
=-是，则有F=及49
向相反，加速度方向相反，则速度变化量方向相反，A
名号-日FA正确
错误；粒子的轨迹如图所示，设粒子在板间运动的过程
中加速度大小为a,则粒子离开电场时竖直分速度大
2.C【解析】电池上的3.6V表示电池的电动势为
3.6V,500mA·h表示电池的容量，可以由电池容量
小，=a,=Emg,·,粒子离开电场后运动过程
计算出电池在一定放电电流下使用的时间，由
500mA·h=t×10mA,得t=50h。手机电池工作时
其逆过程是平抛运动，则v,一g2=g
L,联立解得
的电流很小，远小于500mA,C错误，A、B、D正确。
3.D【解析】由于B,C输电线F!
E=3mg,B正确：若仅将滑片P向下滑动一段后，R
缆通入的电流方向相反，所
的电压减小，电容器的电压要减小，电荷量要减小，由
‘B
以两线缆相互排斥，A错误：
于二极管具有单向导电性，所以电容器不能放电，电荷
根据右手螺旋定则可知，A、
量不变，板间电压不变，所以粒子的运动情况不变，再
B输电线缆在A、B圆心连
让该粒子从N点以水平速度。射入板间，粒子依然
线中心点处的磁感应强度方
会垂直打在光屏上，C错误：若仅将两平行板的间距变
向竖直向上，而C线缆在该
大一些，电容器电容减小，由C=号知U不变，电荷量
处的磁感应强度水平向左，则该点的合磁感应强度方
向斜向上偏左，B错误：A输电线缆在O点的磁感应强
要减小，但由于二极管具有单向导电性，所以电容器不
度方向垂直于OA指向右上方，B输电线缆在O点的
能放电，电荷量不变，根据推论可知板间电场强度不
磁感应强度方向垂直于OB指向左上方，根据对称性
变，所以粒子的运动情况不变，再让该粒子从N点以
可知，A、B输电线缆在O处的合磁感应强度方向竖直
水平速度n射人板间，粒子依然会垂直打在光屏上，D
向上，而C输电线在O点的磁感应强度方向垂直于
错误。
O汇水平向左，所以O处合磁感应强度方向应斜向左
上方，C错误：B对A的作用力沿AB水平向左，C对
A的作用力沿AC斜向右下，且大小为B对A作用力
的2倍，如图所示，由图可知Fc1cos0=2FAc0s60°
F,即C对A的作用力在水平方向的分力与B对A
的作用力大小相等，方向相反，所以A受到的安培力
合力即为C对A的作用力在竖直方向的分量，则输电
线缆A所受安培力方向垂直于线缆A、B圆心连线向
下，D正确。
4.D【解析】由R=r时，P曲最大，可知曲线c表示输
6.C【解析】带负电的粒子从D点以速度v平行于BC
出功率P.随电流I变化的图线，总功率Pe=EI,由
边方向射入磁场，由左手定则可知，粒子向下偏转，由
E恒定不变可知图线a为总功率PF随电流I变化的
于BC边的限制，粒子不能到达B点，A错误：粒子垂
曲线，图线b即为电源内部的发热功率随电流】变化
直于C边射出，如图甲所示。则粒子做匀速圆周运动
的曲线，由图线a与b的交点可知Ps=P,即R=0,
PE=EI,I=3 A.E=3 V,I2r=9 W.r=1,R=
的半径等于D点到BC边的距离.即R,-2Lsn60-
r时，PR=P,可知，最大输出功率为b、c交点，D
错误。
L,B错误；粒子从C点射出，如图乙所示，根据儿何(
衡
中
同
卷
句
)
2023—2024学年度上学期高三年级四调考试
物 理
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本试卷分第 I 卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。共8页，总分100分， 考试时间75分钟。
第 I 卷(选择题 共44分)
一、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，只有一项符合
题目要求。
1. 两个相同的金属球A、B(可看成点电荷)带等量异种电荷，两球相隔一定距离，两球之间的 相互吸引力的大小是F, 现让另一个相同的不带电的金属小球C 先后与A、B 两球接触后
移开，这时A、B 两球之间的相互作用力的大小是
A. B. C.
2. 如图为一块手机电池的文字说明，下列说法错误的是
3.6 V 500mA·h 锂离子电池
SNN5648A IH C2NALWJMAIC |||||
20020708 JCC1028
A. 该电池的容量为500 mA·h B. 该电池的电动势为3.6 V
C. 该电池在工作时的电流为500 mA D. 若电池以10 mA 的电流工作，可用50 h
3.《大国重器》节目介绍的GIL 输电系统的三相共箱技术。管道内部有三根绝缘超高压输电 线缆平行且间距相等，截面图如图所示，上方两根输电线缆 A、B 圆心连线水平。某时刻 A 中电流方向垂直于纸面向外、B 中电流方向垂直于纸面向里，A、B 中电流大小均为I,C
中电流方向垂直于纸面向外、电流大小为2I, 则
高三四调·物理 第1页(共8页)
天舟高考
A.B 、C 输电线缆相互吸引
B. 输电线缆A、B 圆心连线中点处的磁感应强度方向竖直向上
C. 正三角形中心O 处的磁感应强度方向水平向左
D. 输电线缆 A 所受安培力方向垂直于线缆A、B 圆心连线向下
4. 某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率P 和电源内部的发
热功率P, 随电流I 变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a、
b、c 所示。以下判断错误的是
A. 直线a 表示电源的总功率随电流I 变化的图线
B. 曲线c 表示电源的输出功率随电流I 变化的图线
C. 电源的电动势E=3 V,内阻r=1 Ω
D. 电源的最大输出功率Pm=9 W
5. 正对着并水平放置的两平行金属板连接在如图所示的电路中，板长为 l, 板间距为d, 在距 离板的右端2l 处有一竖直放置的光屏M 。D 为理想二极管(即正向电阻为0,反向电阻无 穷大),R 为滑动变阻器，R。为定值电阻。将滑片P 置于滑动变阻器正中间，闭合开关S, 让一带电荷量为q、质量为 m 的粒子从两板左端连线的中点N 以水平速度v。射入板间， 粒子未碰到极板，最后垂直打在M 上。已知重力加速度为g, 在保持开关 S 闭合的情况
下，下列分析或结论正确的是
A. 粒子在板间运动的过程中与它从板的右端运动到光屏的过程中速度变化量相同
B. 板间电场强度大小
C. 若仅将滑片 P 向下滑动一段后，则粒子不会垂直打在M 上
(
衡中同卷
)D. 若仅将两平行板的间距变大一些，则粒子不会垂直打在M 上
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班级
姓名
得分
(
衡中同卷
⑤
) (
A
)
6. 如图所示，边长为L 的等边三角形ABC 内有垂直于纸面向里、磁
感应强度大小为B。 的匀强磁场，D 是AB 边的中点， 一质量为m、
电荷量为一q(q>0) 的带电的粒子从D 点以速度v 平行于BC 边方
向射入磁场，不考虑带电粒子受到的重力，则下列说法正确的是
A. 粒子可能从 B 点射出
B. 若粒子垂直于BC 边射出，则粒子做匀速圆周运动的半径：
C. 若粒子从C 点射出，则粒子在磁场中运动的时间
D. 若粒子从 AB 边射出，则粒子的速度越大，其在磁场中运动的时间越短
二、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，有多项符合题
目要求。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. 在如图所示的电路中，已知电阻R 的阻值小于滑动变阻器R 的最大阻值，闭合开关S,在 滑动变阻器的滑片P 由左端向右滑动的过程中，四个电表V 、V 、A 、A 的示数及其变化
量分别用U 、U 、I 、I 、△U 、△U 、△I 、△I 表示。下列说法正确的是
A.U 先变大后变小，I 不变
B.U 先变大后变小，I 一直变大
C. 的绝对值和 的绝对值均不变
D.U 先变大后变小，I 一直变小
8. 如图甲所示，在水平地面上的O 点固定一个带正电的带电体(可视为质点，图中未画出), 以O 点为原点，以向右为正方向建立坐标系，得到坐标轴上O 点右侧各点的电场强度E 与各点到O 点距离r 的关系图像如图乙所示。现将一个可视为质点、质量为m、带电荷量
大小为q 的滑块从B 点由静止释放，滑块向右运动，经过A 点时滑块的速度最大，已知
OA=r , 且 B 为 OA 的中点，重力加速度为g, 点电荷周围的电势为点电荷的
电荷量，r 为该点到点电荷的距离，以无穷远处电势为零)。下列说法中正确的是
甲
乙
(
衡中同卷
)高三四调·物理 第3页(共8页)
A. 滑块可能带负电
B. 滑块与水平面间的动摩擦因数，
c. 滑块经过A 点时的建率…
D. 滑块停止运动时离O 点的距离为2r。
9. 如图所示，处于竖直面内半径为R 的圆形区域磁场，方向垂直于纸面向外，磁感应强度大 小为B,O 为圆心，AB 为竖直直径，已知一带正电的比荷为k 的粒子从A 点沿AB 方向以
某一速度v 射入磁场后，经时间t 射出磁场，射出时速度方向的偏转角为60°,不计带电粒
子的重力。下列说法正确的是
A. 带电粒子的速度大小
(
,则粒子在磁场中的运动时间
人种方的成为
A0
右侧与
A0
灰角
)B. 若只让粒子速度大小改
C. 若让粒子速度大小改
30°,则粒子在磁场中运动轨迹的长度
D. 若只改变入射速度方向，让粒子在磁场中的运动时间最长，则粒子的入射方向与AB
夹角的正弦值应为3 (√)3
10. 如图所示，竖直面内有一匀强电场，其方向与x 轴夹角为37°,现有一质量为m 的带负电
的小球，从O 点以速度v。竖直向下抛出，已知小球的加速度沿x 轴方向，重力加速度为
g,sin37°=0.6, 则 关 于 带 电 小 球 运 动 过 程 中 的 说 法 正 确 的 是
A. 小球所受电场力的大小
B. 小球的电势能与重力势能之和一直在减小
C. 小球的电势能与动能之和一直在减小
n.经 的时间，小球的机械能达到最小值
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(
衡中同卷
)
第Ⅱ卷(非选择题 共56分)
三、非选择题：本题共5小题，共56分。
11.(7分)描绘一个标有“3V 0.5A” 小灯泡的伏安特性曲线，实验室提供的实验器材有：
A. 电源E(电动势为4 V, 内阻约1Ω)
B. 电流表 A (量程为0.6 A, 内阻约0.5Ω)
C. 电流表 A (量程为3 A, 内阻约0.1Ω)
D. 电压表V (量程为3V, 内阻约3 kΩ)
(
甲
)E. 电压表 V (量程为15 V, 内阻约15 kΩ)
F. 滑动变阻器R (最大阻值10 Ω)
G. 滑动变阻器R (最大阻值100 Ω)
H. 开关一个、导线若干
(1)为了能多测几组数据并能从零开始测量，某小组设计电路图如图甲所示，则在该电路 中，电流表选择 .电压表选择 ,滑动变阻器选择 。(均填相应器材前
的序号)
(2)在按照合理的电路及操作测量后，作出如图乙所示的小灯泡的伏安特性曲线。现将 同样规格的小灯泡分别接入如图丙、如图丁所示的电路中，已知电源电动势E'=3.0 V,电 源 内阻 r'=5 Ω,图丁中的定值电阻R=5 Ω。则图丙中小灯泡的实际功率为 W; 图丁
中一个灯泡的实际功率为 W 。(结果均保留2位有效数字)
丙
(
乙
)丁
高三四调·物理 第5页(共8页)
12.(9分)佳佳同学在做“练习使用多用电表”的实验时，进行了如下测量：
甲
(1)测量电路的电压时，选用直流50 V 量程，指针位置如图甲中a 所示，该电路两端电压
为 V。
(2)测量电路的电流时，选择开关处在电流“10 mA” 挡，指针位置如图甲中b 所示，被测电
流的值为 mA。
(3)某欧姆表由于长时间未使用，电源电动势和内阻发生了明显变化，导致无法进行欧姆 调零。小佳同学用如图乙所示的电路来研究其内部的电源情况。实验时选择欧姆表挡位
“×1”挡，已知毫安表的量程为400mA, 内阻约为1Ω。
(
丁
) (
乙
)丙
①在电路连接时，要注意毫安表的“—”接线柱要与欧姆表的 _(填“红”或“黑”)表
笔相连；
②调节电阻箱的阻值，当毫安表的读数为400 mA 时，欧姆表指针偏转到整个表盘 立置
的2.5 Ω刻度处，如图丙所示，则欧姆表表头G 的量程为 mA;
③连续调节电阻箱的阻值，记录多组电阻箱阻值R 和通过毫安表的电流I,作出R 图 像，如图丁所示， 则电源的电动势 E= V 。在不考虑实验偶然误差的情况下，电源电
动势的测量值 (填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
高三四调·物理 第6页(共8页) 衡中同卷
班级
姓名
得分
(
衡中同卷
⑤
)
13.(10分)如图所示，真空区域有宽度为l、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，MN、PQ 是磁 场的边界。质量为m、电荷量大小为 q 的粒子(电性未知，不计重力)以速度v 沿着与 MN 夹角0为60°的方向射入磁场中，刚好没能从 PQ 边界射出磁场。求粒子在磁场中运
动的时间。
14.(14分)如图所示，在竖直平面内， 一半径为R 的光滑圆弧轨道ABC 与光滑水平轨道PA 相切于A 点 ，BC 为圆弧轨道ABC 的直径，O 为圆心，OA 和OB 之间的夹角α=37°。整 个装置处于水平向右的匀强电场中。 一质量为m、电荷量为q(q>0) 的带电小球(可视为 质点)可以在圆弧轨道上的B 点保持静止。现将该带电小球从水平轨道某点静止释放， 小球经A 点沿圆弧轨道ABC 恰好能通过C 点。已知重力加速度大小为g,sin 37 =
0.6,cos 37°=0.8。求：
(1)匀强电场的电场强度E 的大小；
(2)小球经过C 点时，电场力对小球做功的功率P; (结果保留根号)
(3)小球在圆弧轨道上运动时对轨道的最大压力的大小。
15.(16分)如图所示，质量均为m 的物体B 、C 分别与轻质弹簧的两端相拴接，将它们放在 倾角为θ=30°的光滑斜面上，静止时弹簧的形变量为x 。 斜面底端有固定挡板 D, 物体
C 靠在挡板D 上。将质量也为m 的物体A 从斜面上的某点由静止释放，A 与B 相碰。
已知重力加速度为g, 弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力。
(1)求弹簧的劲度系数 k;
(2)若A 与B 相碰后粘连在一起开始做简谐运动，当A 与 B 第一次运动到最高点时，C
对挡板D 的压力恰好为零，求挡板 D 对C 支持力的最大值；
(3)若将A 从另一位置由静止释放，A 与 B 相碰后不粘连，但仍立即一起运动，且当B 第 一次运动到最高点时，C 对挡板D 的压力也恰好为零。已知A 与 B 相碰后弹簧第一次恢复 原长时B 的速度大小为v=√ 1.5gx, 求相碰后A 第一次运动达到的最高点与开始静止释放
点之间的距离。
衡中同卷
高三四调·物理 第7页(共8页)
高三四调·物理 第8页(共8页)
