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2024届“贵百河”4月高三质量调研联考试题
物理参考答案
1.【答案】C
【详解】A.碳 14放出的 粒子来自于原子核内的中子转化为质子时产生的，故 A错误；B.
放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间，叫半衰期。由图知，碳 14的半衰期为
5730年，故 B错误；
C.根据衰变过程满足质量数和电荷数守恒可知，碳 14的衰变方程为 146 C 14 07 N 1 e，故 C正确；
D.半衰期与化学状态无关故半衰期不会发生变化，故 D错误。故选 C。
2.【答案】D
滑雪游客在竖直圆弧上由上向下做匀速圆周运动，切向方向合力为零，法向方向合力大小不
变，重力沿切线方向的分力逐渐减小，所以所受摩擦力变小，沿法向分力逐渐增大，根据向
心力方程可知，所受支持力变大；重力、速率都不变，但相互间夹角变大、重力做功的功率
逐渐减小；摩擦力做负功，机械能逐渐减小。
3.【答案】B
【详解】根据题意可知第 2节车厢对第 3节车厢的牵引力为 F，因为每节车厢质量相等，
阻力相同，故第 2节对第 3节后的车厢根据牛顿第二定律有
F-38 f = 38ma
设倒数第 3节车厢对倒数第 2节车厢的牵引力为 F1，则根据牛顿第二定律有
F1 -2 f = 2ma
F
联立解得 F1 = 。19
故选 B。
4.【答案】D
【详解】A.薄膜干涉的光程差Δx=2d（d为薄膜厚度），厚度相同处产生的条纹明暗情况相
同，根据条纹的位置与空气膜的厚度是对应的，当抽掉一张纸片，薄片的厚度减小，同一厚
度的空气膜向纸片移动，故条纹向着纸片移动，导致条纹间距变大，故 A错误；
B l.根据条纹间距公式 x ，b光的条纹间距较宽，则单色光 a的波长比单色光 b的波长小，
d
故 B错误；
C.单色光 a的波长比单色光 b的波长小，则 a光的频率较大，能量较大，所以遏止电压大；
D.弯曲的条纹对应的被检查平面左边的空气膜厚度与未弯处平面的空气膜厚度相同，可知，
对应的位置是凸起的，故 D正确。
5.【答案】C
【详解】跳起后重心升高的高度为 h=2.55-2.10=0.45m，人跳起的速度v 2gh 3m/s，跳起
过程，根据动量定理得 (F mg)t mv 0 解得起跳过程中地面对他的平均压力约为 F 215000N ，
根据牛顿第三定律，起跳过程中他对地面的平均压力约为 F F 215000N
6.【答案】B
【详解】由题意对小球受力分析，沿斜面方向由平衡条件得
mg sin 30 T cos30
解得
T mg tan30 3 mg
3
对小球和斜面构成的整体受力分析，由平衡条件得，水平方向满足
T sin 30 f
竖直方向满足
FN T cos30 3mg
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{#{QQABCQaEggiIAIIAARgCUQGCCkGQkAACAKoGwFAIIAABSANABAA=}#}
当
f FN
时，斜面体与水平面间的动摩擦因数最小，解得最小为
3
15
故选 B。
7.【答案】D
【详解】A.M、N间距离增大时，由于M、N间的电压不变，电场力对电子做功不变，则
电子到达 N的动能并不会随着距离的增大而增大，故 A错误；
B.设M、N之间的遏止电压为Uc，根据动能定理可得
1
eUc 0 mv
2
2 m
解得
U mv
2
c
m
2e
故 B错误。
C.电子从M到 N运动过程，根据动能定理可得
eU 1 mv 2 1 mv 2
2 Nm 2 m
可知无论从哪个方向逸出的电子到达 N时的最大动能为
1 mv2 1 mv2Nm m eU2 2
故 C错误；
D.当电子从M板沿 y方向逸出，且速度最大时，电子从M到 N过程中 y方向位移大小最大；
则有
ym vmt
沿 x方向有
d 1 at 2 a eU ，
2 md
联立可得
y v d 2mm m eU
故 D正确；
故选 D。
8.【答案】BD
【详解】AB.电站的输出电压没有变，升压变压器的匝数不变，所以升压变压器的输出电
压不变，电站的输出功率突然增大，则根据 P=UI，输电线上的电流增大，根据
U 损=I 线R，U3=U2-U 损
可知降压变压器的输入电压 U3减小，降压变压器的匝数不变，所以降压变压器的输出电压减
小，故 A错误，B正确；
C.输电线损耗比例为 5%时，根据
ΔP=I 2线 R，ΔP=5%P1
解得
I 线=25A
升压变压器原线圈的电流为
P
I1= 1U =400A1
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{#{QQABCQaEggiIAIIAARgCUQGCCkGQkAACAKoGwFAIIAABSANABAA=}#}
升压变压器的匝数比为
n1 I 线 1
n2 I1 16
故 C错误；
D.输送电流为
I P′= 1 =10A
U
损失功率为
ΔP′=I′2R=800W
故 D正确。
故选 BD。
9.【答案】AB
【详解】A.波速相同，根据图像可知，波长均为 4m，根据
v f
T
可知，频率相同，则甲、乙两列波能发生稳定的干涉，故 A正确；
B.利用同侧法可知，甲波的波源的起振方向向上，乙波的波源的起振方向向下，由于一切质
点的起振方向均与波源的起振方向相同，则甲波的波源的起振方向向上，乙波的波源的起振
方向向下，可知两波源频率相等，振动步调相反，由于 x=3m处到两波源的间距差的关系为
12 3 m 1 3m 6m
2
间距差为半波长的奇数倍，可知，两列波叠加后，x=3m处为加强点，故 B正确；
C.x=6m处到两波源的间距差的关系为
12 6 m 6m 0
结合上述，可知两列波叠加后，x=3m处为减弱点，其振幅为
5cm-4cm=1cm
根据 0时刻的波形图可知，甲乙两波的波前到 x=6m处的距离均为 2m，波传播到该位置需要
的时间
2
t s 0.5s
4
根据上述可以解得
T 4 s 1s
4
由于
1.75s 1 0.5s 1.25s T T
4
由于乙波的波源的起振方向向下，可知 t=1.75s时刻，x=6m处的质点位移为-1cm，故 C错误；
D.由于 x=5m处到两波源的间距差的关系为
12 5 m 5m 2m 1
2
间距差为半波长的奇数倍，可知，两列波叠加后，x=5m处为加强点，两波在该点叠加后的振
幅为
5cm+4cm=9cm
乙波传播到该位置的时间
t ' 8 5 3 s 0.75s T
4 4
甲波传播到该位置的时间
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{#{QQABCQaEggiIAIIAARgCUQGCCkGQkAACAKoGwFAIIAABSANABAA=}#}
t '' 5 4 1 s 0.25s T
4 4
可知，在 0.75s时间间隔内，质点以甲波的波形振动的时间为
0.75s 0.25s 0.5s T
2
上述时间内质点经过的路程
2 4cm 8cm
当两波在该点叠加后，由于
2s 0.75s 1.25s T T
4
此时间间隔内，甲乙的波形均传播到该点，质点经过的路程
4 9cm 9cm 45cm
可知，在 0~2s时间内，x=5m处的质点经过的路程为
45cm+8cm=53cm
故 D错误。
故选 AB。
10.【答案】BCD
【详解】A.在地球表面有
mg Mm G
R2
地球密度
M 4 R3
3
解得
3g
4 GR
A错误；
B.对静止卫星有
Mm 4 2G r2 m
0
r T 20 0
结合上述解得
r gT
2R2
0 3
0
4 2
B正确；
C.卫星 a的轨道半径
r R 2R
sin 60
2
根据
r3 r3
0
T 2 T 20
解得
T 4 2R
g
故 C正确；
D.对近地卫星有
Mm 4 2G m R
R2 T 21
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{#{QQABCQaEggiIAIIAARgCUQGCCkGQkAACAKoGwFAIIAABSANABAA=}#}
解得
T 2 R1 g
令 a与近地卫星运行方向相反时，二者不能直接通讯的连续时间为 t，则有
2 2
t t 2 2
T1 T 3
解得
8 2gR
t
3 2 2 1 g
D正确。
故选 BCD。
11.（1）2.0（2分） （2）平衡摩擦力过度（或木板倾角过大）（2分） 不正确（1分）
【详解】（1）[1]根据题意可得该打点计时器的打点周期
T 1 0.02s
f
由此可知每两个计数点之间的时间间隔为
t 5T 0.1s
根据
x at 2
可得
a x (10.01 11.99) (6.02 7.98) 2 10
2m/s2 2.00m/s2
t (0.2) 2
（2）[2]根据a mg图像分析可知，当不挂钩码时，即mg 0时，小车在木板上运动时就已经
具有了加速度，则加速度只能是小车自身重力沿斜面向下的分力提供，因此可知图像不过原
点的原因可能是平衡摩擦力过度（或木板倾角过大）；
[3]钩码重力为 0时，小车仍有加速度，说明阻力补偿时木板垫的太高，阻力补偿过度；两个
物理量成正比其图线必须过坐标原点，不过原点，虽然是一条直线，不能说明加速度 a与合
外力成正比，故甲同学的意见不正确。
12.【详解】（1）6.0 （1分） 4.698～4.702 （2分）
2
（2 E k d） （1分） A （1分） C（1分） （3）如下图 （2分） （4） （2分）
4L
（1）多用表的读数为电阻的粗测值，其电阻为6.0Ω；
[2]根据螺旋测微器读数规则，固定刻度读数 可动刻度读数 估读，圆柱体的厚度为
d=4.5mm+19.9 0.01mm=4.699mm
4.698mm～4.702mm均算正确；
（2）滑动变阻器 R2（0 2000Ω，0.1A）的阻值比待测金属丝阻值6Ω大得太多，为保证电路
安全，方便实验操作，滑动变阻器应选 R1，所以选 E；
由于干电池电压为 1.5V，两节为 3V，故电压表量程应选用 3V，所以选 A；电路最大电流约
为
I= E =0.5A
Rx
因此电流表量程应选 0.6A，所以选 C；
（3）为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，由于被测电阻阻值较小，与电流表内
阻接近，而电压表内阻远远大于被测电阻，因此电流表应采用外接法，实验电路图如下图所
示
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{#{QQABCQaEggiIAIIAARgCUQGCCkGQkAACAKoGwFAIIAABSANABAA=}#}
（4）由
U = L
I S
得
U= L I
S
则
k= L
S
解得
= kπd
2
4L
13.（9分）（1） 400K；（2）800cm3
【详解】（1）若缓慢升高环境温度，使某一活塞刚好缓慢移到所在气缸的底部，气体做等压
变化，有
L(Sa Sb ) 2LS a
T0 T
（2分）
解得此时环境的温度为
T 400K （1分）
（2）经一段时间后活塞达到稳定状态，则
p(Sa Sb ) p 0(Sa Sb ) Mg （2分）
解得
p 1.2 105Pa （1分）
气体做等温变化，有
p0L(Sa Sb ) pV （2分）
解得稳定后的体积为
V 800cm3 （1分）
14.（14分）【详解】（1）粒子在电场中运动时
a qE （1分）
m
L 1 qE t 21 （1分）2 m
2L v0t1 （1分）
mv2 2L
解得 E 0 （1分） t1 2qL v （1分）0
2 qE（ ）进入第二象限的磁场时 vx tm 1
v0 （1分）
则速度方向与 y轴负向成 45°角，速度大小为 v 2v0 （1分）
然后再次垂直经过 x轴，由几何关系可知粒子在磁场中的轨道半径 r 2 2L （1分）
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{#{QQABCQaEggiIAIIAARgCUQGCCkGQkAACAKoGwFAIIAABSANABAA=}#}
qvB m v
2
根据 （1分）
r
B mv 0可得 2qL （1分）
（3）由几何关系可知，粒子在第二和第一象限中运动的轨迹所对的圆心角为 270°，则时间
t 3 3 2 m 3 L2 T 4 4 qB v （2分）0
t t t (3 2)L则总时间为 1 2 v （2分）0
15.（1）0；5m/s2；（2）6A；（3）0.5m
【详解】（1）导体棒 b运动产生的感应电动势
E0 BLv0 （1分）
回路电流
I E0 0 （1分）2R
导体棒受安培力
F0 BI0L （1分）
解得
F0=2N （1分）
因
f mg 3N （1分）
则 a加速度为零，b的加速度
a F0 mgb 5m/s
2 （1分）
m
方向向左；
（2）两棒反向运动，开始时的速度最大，产生的感应电动势最大
Emax BL(v1 v2 ) （2分）
最大电流
I E maxm （1分）2R
解得
Im=6A （1分）
（3）两棒开始向相反方向运动时，两棒系统受合外力为零，则动量守恒，当 a棒速度为零时
mv2 mv1 mv3 （1分）
解得 b棒速度
v3=2m/s （1分）
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由（1）的计算可知，此时 a棒受安培力小于摩擦力，可知以后 a棒静止，b棒向右做减速运
动，当速度减为零时两棒最远，因导体棒 b产生的焦耳热为 0.25J，则此过程中，系统产生的
总焦耳热为
Q=0.5J （1分）
此时由能量关系
1 mv23 Q mgx （2分）2
解得
x=0.5m （1分）
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{#{QQABCQaEggiIAIIAARgCUQGCCkGQkAACAKoGwFAIIAABSANABAA=}#}2024届“贵百河”4月高三质量调研联考试题
物 理
（考试时间：75分钟 满分：100分）
注意事项：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、学校、班级、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3．回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共10小题，在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每题4分；8-10题有多项符合题目要求，每题6分，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，选择题合计46分。
1．现代考古通过测量生物化石中放射性同位素碳14的量来确定生物的年代，质量为的碳发生衰变，经过时间t后剩余碳14的质量为m，其图线如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．碳14放出的粒子来自核外电子 B．碳14的半衰期为11460年
C．碳14的衰变方程为 D．碳14原子发生化学反应后半衰期发生改变
2．2024年春节广西很多人到哈尔滨旅游，相当多的游客喜欢滑雪运动，某游客滑雪（看作质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道PQ，从滑道的P点滑行到最低点Q的过程中，由于摩擦力的存在，游客的速率不变，则运动员沿PQ下滑过程中（ ）
A．所受摩擦力不变 B．所受支持力变小
C．重力做功的功率逐渐增大 D．机械能逐渐减小
3．托马斯小火车是一个深受欢迎的动画系列主角，它由40节质量相等的车厢组成，在托马斯火车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为（ ）
A． B． C． D．F
4．光的干涉现象在技术中有重要应用，例如检查平面的平整程度。如图甲所示，把一标准透明板压在另一被检测透明板上，一端用两张纸片垫起，构成空气劈尖，让单色光a、b分别从上方射入，得到明暗相间的条纹如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．若抽掉一张纸片，条纹间距不变
B．单色光a的波长比单色光b的波长大
C．照射同种金属发生光电效应时单色光a的遏止电压比单色光b小
D．若出现图丙的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的
5．起跳摸高是学生常进行的一项运动，一质量为80kg的同学用力蹬地且举臂起跳，在刚要离地时其手指距地面的高度为2.10m；离地后身体形状近似不变，手指摸到的最大高度为2.55m。若从蹬地到离开地面的时间为0.2s，不计空气阻力，起跳过程中他对地面的平均压力约为（g取）（ ）
A．1450N B．1500N C．2000N D．1600N
6．如图所示，一个倾角为30°、底面粗糙、斜面光滑的斜面体放在粗糙的水平面上，斜面体的质量为2m。轻绳的一端固定在天花板上，另一端系住质量为m的小球，整个系统处于静止状态，轻绳与竖直方向的夹角也为30°。若滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则斜面体与水平面间的动摩擦因数至少为（ ）
A． B． C． D．
7．1905年，爱因斯坦获苏黎世大学物理学博士学位，并提出光子假设，成功解释了光电效应，因此获得1921年诺贝尔物理学奖。研究光电效应时发现某金属极板M受到紫外线照射会不停的发射出光电子，射出的光电子具有不同的运动方向，速度大小也不相同，最大速率为。正对M放置一金属网N，在M、N之间加恒定电压U。已知M、N间距为d（远小于板长），电子的质量为m，电荷量为e，则（ ）
A．M、N间距离增大时电子到达N的动能减小
B．M、N之间的遏止电压等于
C．只有沿x方向逸出的电子到达N时才有最大动能
D．电子从M到N过程中y方向位移大小最大为
8．北京奥运场馆的建设体现了“绿色奥运”的理念。国家体育馆“鸟巢”隐藏着一座年发电量比较大的太阳能光伏发电系统，假设该发电系统的输出电压恒为，其中输出功率，输电线电阻。则进行远距离输电时，下列说法中正确的是（ ）
A．若电站的输出功率突然增大，则升压变压器的输出电压增大
B．若电站的输出功率突然增大，则降压变压器的输出电压减小
C．输电线损耗比例为5%时，所用升压变压器的匝数比为
D．用10000V高压输电，输电线损耗功率为800W
9．甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中传播，波源位于处的甲波沿x轴正方向传播，波源位于处的乙波沿x轴负方向传播。时刻两列波的波形图如图所示。已知甲、乙波速都为。下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两列波能发生稳定的干涉
B．两列波叠加后，处为加强点
C．时刻，处的质点位移为1cm
D．在0~2s时间内，处的质点经过的路程为55cm
10．“北斗”卫星导航系统是我国自主研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统（CNSS），为我国经济发展和国防建设提供了有力保障。建成后的“北斗”卫星导航系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星。北斗卫星导航系统中的一颗卫星a位于赤道上空，其对地张角为60°，如图所示。已知地球的半径为R，自转周期为，表面的重力加速度为g，万有引力常量为G。根据题中条件，可求出（ ）
A．地球的平均密度为
B．同步卫星的轨道半径为
C．卫星a的周期为
D．a与近地卫星运行方向相反时，二者不能直接通讯的连续时间为
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（5分）实验是物理研究的重要方法和途径，某实验小组用如图（a）所示的实验装置探究加速度与外力的关系。
（1）某次实验过程中打出的纸带如图（b）所示，已知打点计时器使用的是50Hz的交流电源，相邻两个计数点之间还有4个点未画出，则打出该条纸带时小车的加速度大小为______（结果保留2位有效数字）。
（2）多次改变钩码的重力mg、并计算出相应纸带的加速度大小a，描绘的的图像如图（c）所示，图像不过原点的原因可能是______；该实验小组中的甲同学认为图像虽然不过原点，但是其是一条直线，仍然能够说明小车质量一定时，其加速度大小与其受到的合外力成正比，你认为甲同学的意见是否正确？______（填“正确”或“不正确”）。
12．（10分）西部超导公司发明了某种新材料，其导电性能是其重要的参数。广西某中学实验小组做“测量一均匀新材料制成的金属丝的电阻率”实验。
（1）如图甲所示，先用多用电表“”挡粗测其电阻______，然后用图乙的螺旋测微器测其直径______mm，再用毫米刻度尺测其长度为L。
（2）为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：
A．电压表（量程3V，内阻约为15kΩ）
B．电压表（量程15V，内阻约为75kΩ）
C．电流表（量程0.6A，内阻约为1Ω）
D．电流表（量程3A，内阻约为0.2Ω）
E．滑动变阻器
F．滑动变阻器
G．1.5V的干电池两节，内阻不能忽略
H．电阻箱
I．开关S，导线若干
为了测多组实验数据，电压调节范围尽量大一些，则滑动变阻器应选用______，电压表应选用______，电流表应选用______。（填选项前面的字母代号）
（3）根据以上器材和要求，请在方框内设计最合理的电路图。
（4）通过移动滑动变阻器测得多组电压U和电流I的值，并以U为纵轴、I为横轴建立图像，作出一条过原点的倾斜直线，若斜率大小为k，则该金属丝电阻率______（用题中相关字母表示）。
13．（9分）在工程机械中两个气缸经常用杆连接在一起，一典型模型如图1所示，水平放置的两导热气缸底部由细管连接（细管体积忽略不计），两厚度不计活塞a、b用刚性轻杆相连，可在两气缸内无摩擦地移动。活塞的横截面积分别为，两活塞及刚性杆总质量为。两气缸与细管道内封闭有一定质量的理想气体，初始状态活塞a、b到缸底部距离均为。已知大气压强，环境温度，取重力加速度。设活塞移动过程中不漏气。
（1）若缓慢升高环境温度，使某一活塞刚好缓慢移到所在气缸的底部，求此时环境的温度。
（2）若保持初始温度不变，将整个装置转至图2所示竖直放置，经一段时间后活塞达到稳定状态，稳定时的体积。
14．（14分）在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工序。为了准确的注入离子，需要在一个空间中用电场、磁场对离子的运动轨迹进行调控。图所示便是一种调控粒子轨迹的模型。如图所示，在xOy平面（纸面）内，空间存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，第三象限空间存在方向沿x轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力），以大小为、方向与x轴垂直的速度沿纸面从坐标为的点进入电场中，然后从坐标为的点进入磁场区域，再次垂直经过x轴之后，最后从y轴正半轴上的点（图中未画出）射出磁场。求：
（1）电场强度的大小E；
（2）磁场的磁感应强度大小B；
（3）粒子从点运动到点所用的时间t。
15．（16分）如图所示，两条足够长的平行导电导轨MN、PQ水平放置，导轨间距，在轨道区域内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。导体棒a、b质量均为，电阻均为，与导轨间的动摩擦因数均为，运动过程中导体棒与导轨始终垂直且接触良好。重力加速度，导轨电阻可忽略，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
（1）若开始时导体棒a初速度为零，导体棒b获得的水平向右的初速度，求此时导体棒a和b的加速度大小；
（2）若同时分别给两导体棒不同的冲量，使导体棒a获得平行于导轨向左的初速度的同时，导体棒b获得向右的平行于导轨的初速度，求流经导体棒a的最大电流；
（3）在（2）的条件下，从导体棒a速度为零到两棒相距最远的过程中，已知导体棒b产生的焦耳热为0.25J，求此过程中导体棒b的位移大小。

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