物 理
注意事项：
1. 本卷满分 100 分，考试时间 75 分钟。答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题
卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2. 选择题的作答：每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3. 非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区城内。写在试题卷、草稿纸
和答题卡上的非答题区域均无效。
4. 本卷命题范围：高考范围。
一、单项选择题：本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分。每小题只有一个选项符合题目要
求。
1. 如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于 n 1能级，该氢原子吸收能量为 12.75eV 的光子后发
生跃迁，可以向外辐射光。则下列说法正确的是（ ）
A. 有的氢原子可以电离
B. 氢原子能向外辐射出三种频率的光子
C. 向外辐射的频率最小的光子是由 n 2 向 n 1能级跃迁产生的
D. n 4 向 n 3 能级跃迁向外辐射的光波动性比较显著
2. 如图所示的 LC 振荡电路中，电流向右流过灵敏电流计 时指针向右偏，线圈的自感系数 L、电容器的电
容 C 均为已知量。开关 S 开始时扳到 a，某时刻将开关 S 扳到 b，且将该时刻作为计时 0 点。下列说法正确
的是（ ）
LC 3 LC
A. 时，电容器正在充电 B. 时，电流表的指针向右偏转
4 4
LC
C. 时，线圈的磁场能为零 D. LC 时，电容器所带的电荷量为零
2
3. 草原旅游的滑草项目深受小朋友的喜爱，假设某滑草场的轨道可视为倾斜的直轨道，坡顶到坡底的间距为
L 400m 。一小朋友和滑板的总质量为 m 30kg ，小朋友从坡顶由静止滑下，经 t 20s 的时间到达底
端，然后进入水平的缓冲区。已知滑板与倾斜轨道、水平缓冲区之间的动摩擦因数相同，轨道的倾角为
37 ，重力加速度 g 取10m/s2 ， sin 37 0.6 。则下列说法正确的是（ ）
A. 滑板与轨道之间的动摩擦因数为 0.5 B. 下滑过程中小朋友处于超重状态
C. 小朋友运动到底端时的速度大小为 20m/s D. 小朋友在缓冲区滑行的距离为 80m
4. 如图甲所示为半径为 R 4m 的半圆，MN 为半圆的直径。现在 M、N 两点放置两振源，M、N 振源的振
动方程分别为 y 2sin 5t cm 、 y 2sin 5t cm ，两振源形成的波在介质中的传播速度为 v 5m/s
。 t 0 时刻两波源同时振动，当稳定时，半圆弧上振幅为 4cm 的点有几处（不包括 M、N 两点）（ ）
A. 3 B. 4 C. 6 D. 8
5. 如图所示，两物体 A、B 之间有一压缩的轻质弹簧并置于光滑的水平面上，两物体与轻弹簧不连接，开始
用细线将两物体拴接，某时刻将细线烧断。已知弹簧储存的弹性势能为 Ep ，物体 A、B 的质量分别为 3m、
m。则下列说法正确的是（ ）
E 3E
A. 两物体与弹簧分离时，物体 A 的速度为 p B. 两物体与弹簧分离时，物体 B 的速度为 p
3m m
C. 轻弹簧对两物体做的功相同 D. 轻弹簧对两物体的冲量大小相等
6. 如图甲所示的交变电路中，灯泡和电动机的额定电压相等，当原线圈两端接有如图乙所示的交流电压时，
灯泡刚好正常发光，已知电动机的内阻为 r 0.1 ，电动机的额定功率 2W、效率为 80%，灯泡正常发光时
电阻值为 0.5 。则下列说法正确的是（ ）
A. 灯泡的额定电压为 1V B. 原副线圈的匝数比为11:1
1
C. 原线圈的电流为 A D. 灯泡的电流 1s 改变方向 50 次
11
7. 如图所示，两个等量异种电荷分别固定在 A、B 两点，O 点为两电荷连线的中点，给一带负电的试探电荷
一初速度使其由 C 点运动到 D 点，轨迹如图，该试探电荷只受电场力的作用。则下列说法正确的是（ ）
A. A 位置固定的是负电荷 B. 试探电荷 C 点所受的电场力比 D 点所受的电场力小
C. 试探电荷在 C 点的动能小于 D 点的动能 D. 试探电荷由 C 到 D 的过程，电势能先减小后增加
二、多项选择题：本题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分。在每小题给出的四个选项中，有两
个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0
分。
8. 我国在 2023 年 11 月将“威海壹号”“远遥壹号”发射升空，这两颗卫星采用太阳同步轨道，轨道高度距
地 520 公里，在轨运行时将对渔船等海上目标进行管控。发射“威海壹号”时，首先将“威海壹号”发射到
圆轨道 1，经调试将“威海壹号”在 A 点点火使其进入椭圆轨道 2，最终“威海壹号”由 B 点进入预定的圆
轨道 3。已知卫星在轨道 1、3 均做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A. “威海壹号”的发射速度大于 11.2km/s
B. “威海壹号”在 A 点的喷气方向与运动方向相反
C. “威海壹号”在轨道 1 上过 A 点的加速度大于在轨道 2 上过 A 点的加速度
D. “威海壹号”在轨道 2 上过 A 点的速度大于在轨道 2 上过 B 点的速度
9. 云顶滑雪公园位于张家口市境内，这里年平均气温只有 3.3C ，积雪时间长达 150 天，2022 年冬奥会单
板、自由式滑雪比赛在这里成功举行，随着冬季的来临这里成为了小朋友滑雪的天堂。如图所示为滑雪场地
的简易图，小朋友由 O 点静止下滑，从 A 点沿水平方向离开轨道，经过一段时间落在倾角为 的斜坡上的
D 点，假设小朋友可视为质点，且空气的阻力可忽略。小朋友由 A 到 D 的过程，下列说法正确的是（ ）
A. 在任意相等时间内，小朋友动量的变化量相等
B. 在下落任意相同的高度，小朋友动量的变化量相等
C. 小朋友落在 D 点时速度与水平方向夹角的正切值等于 2 tan
D. 若从 O 点下方静止下滑，则小朋友落在 BC 段时速度与水平方向的夹角增大
10. 如图所示为某透明介质制成的棱镜的截面图，其截面是半径为 r 的半圆，O 为半圆的圆心，直径 MN 沿
竖直方向，A 点为弧形面上的点，且 AO MN ，一细光束由 A 点斜射入棱镜，光束与 AO 的夹角为
60 ，已知该透明介质的折射率为 n 3 ，真空中的光速为 c。则下列说法正确的是（ ）
r
A. 光束射到 MN 上的点到 O 点的距离为
2
B. 光束射到 MN 时发生全反射
2r
C. 光束从 A 到第一射出棱镜的时间为
c
D. 若仅将光束改为频率更大的光束，则光束从射入到第一次射出棱镜的时间变长
三、非选择题：本题共 5 小题，共 54 分。
11.（6 分）某同学利用如图甲所示电路测量了电源的电动势和内阻，通过改变滑动变阻器的滑动触头，得到
了多组实验数据，然后利用得到的实验数据描绘出了如图乙所示的U I 图像。
（1）该电源的电动势为______V，电源的内阻为______ 。（结果均保留两位有效数字）
（2）利用图甲进行测量时，电源电动势的测量值______（填“大于”“等于”或“小于”）真实值，电源内阻
的测量值______（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
12.（8 分）某实验小组利用如图甲所示的装置进行实验来验证动量守恒定律。实验时，调节气垫导轨水平，
用两小球将一轻弹簧压缩（小球和轻弹簧不连接）放在桌面的气垫导轨上，并在两小球之间用一轻绳拴接，
某时刻烧断轻绳，轻弹簧将两小球弹开，轻弹簧的原长比气垫导轨的长度短。
请回答下列问题：
（1）为了完成实验，需要测量的物理量有______。
A. 小球甲、乙的质量 m1 、 m2
B. 气垫导轨的上表面到水平面的高度 h
C. 小球甲、乙的落地点到气垫导轨左、右边缘的水平距离 x1 、 x2
D. 轻弹簧的压缩量 x
E. 重力加速度 g
（2）保持弹簧的压缩量不变，重复操作，小球乙多次的落地点如图乙所示，则该刻度尺的读数为
______cm。
（3）为了完成动量守恒定律的验证，关系式成立的是______（用第（1）问中所选的测量量表示）。
（4）为了求解弹簧压缩时储存的弹性势能，除了第（1）问中测量的量外，还需要测量的物理量有______
（填第（1）问中的选项），轻绳烧断瞬间，弹簧储存的弹性势能为 Ep ______（用第（1）问中、第（4）问
中所选的测量量表示）。
13.（10 分）如图所示，高度为 L 的绝热汽缸的底部被一段细线连接竖直悬挂在天花板上，汽缸内被横截面
积为 S 的活塞（体积不计）封闭了一定质量的理想气体，活塞与静止于水平地面上的小物体通过一段轻绳连
接，开始轻绳刚好绷紧但无作用力，此时活塞恰好在汽缸的正中央，整个装置处于静止状态。已知大气压强
p S
为 p ，开始时气体的热力学温度为T ，活塞和小物体的质量均为 m 0 ，重力加速度为 g。假设可通过
0 0 4g
2
特殊方式改变汽缸内气体温度，忽略一切摩擦，系统密封性良好，现让封闭气体的温度缓慢降低 T ，求稳
3 0
定后封闭气体的压强和活塞到缸底的距离。
14.（12 分）如图所示，间距均为 L 1m 的光滑水平导轨和足够长的倾斜导轨平行固定但不衔接，倾斜导轨
的底端接有阻值为 R 1 的定值电阻，水平导轨部分存在竖直向上的匀强磁场，倾斜导轨部分存在垂直导轨
平面向上的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为 B 2T ，水平导轨的右端与倾斜导轨上端的竖直高度差
为 h 0.45m ，水平间距为 x 1.2m 。两质量均为 m 1kg 、电阻值均为 r 1 的导体棒垂直水平导轨放
置，导体棒 2 静止，某时刻给导体棒 1 一水平向右的初速度 v0 10m/s ，经过一段时间导体棒 2 刚好由倾斜
导轨的上端无碰撞地滑上倾斜导轨，同时立即将导体棒 1 拿走。已知导体棒与倾斜部分导轨间的动摩擦因数
3
为 ，整个过程导体棒始终保持与导轨垂直且接触良好，重力加速度 g 取10m/s2 。求：
4
（1）导体棒 2 离开水平导轨前的瞬间，导体棒 1 的加速度大小；
（2）导体棒 2 沿倾斜导轨滑行的距离。
15.（18 分）如图所示，水平虚线和竖直虚线将空间分成四部分，其中中存在水平向右的匀强电场，中存
在竖直向下的匀强电场，两区域中电场强度大小相等；、区域中均存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感
2v
应强度的大小关系为 B 2B 0 。一比荷为 k、重力可忽略不计的带正电粒子从中的 A 点由静止释
2 1 kd
放，经过一段时间由 C 点以速度 v0 沿水平方向进入中，然后经水平虚线上的 D 点进入，最终粒子垂直
3
竖直虚线经过 F 点（F 点图中未画出）。已知 CO d ， DO 3d ，求：
2
（1）A、C 两点间的距离；
（2）粒子在中的轨迹半径；
（3）F 点到 O 点的距离。
参考答案
1. D 氢原子跃迁时，吸收或向外辐射的能量等于两能级的能量差，因此基态的氢原子吸收 12.75eV 能量的
光子后跃迁到 n 4 能级，不可能使氢原子发生电离，选项 A 错误；氢原子由 n 4 能级向低能级跃迁时，向
2
外辐射的光子种数为 C4 6 ，选项 B 错误；由能级差可知能量最小的光频率最小，是由 n 4 能级跃迁到
n 3 能级产生的，选项 C 错误； n 4 向 n 3 能级跃迁向外辐射的光子能量最小，光子的频率最小，光的
波长最长，波动性比较显著，选项 D 正确。
T
2. B t 0 时刻电容器的下极板带正电，此时刻将开关 S 扳到 b， 0 ~ 的时间内电容器放电，回路中的电
4
T
流顺时针，流过灵敏电流计的电流向右，指针向右偏转， 时电容器所带的电荷量为零，回路中的电流最
4
T T
大，线圈产生的磁场能最大，电场能为零； 的时间内电容器正在充电，回路中的电流顺时针，流过灵
4 2
T
敏电流计的电流向右，指针向右偏转， 时电容器所带的电荷量最多，回路中的电流为零，线圈产生的磁场
2
LC T
能为零，电场能最大。由题意该 LC 振荡电路的周期为T 2 LC ， 为 时刻，此时电容器正在
4 8
3 LC 3T LC T
放电，选项 A 错误； 为 时刻，此时电流表的指针向右偏转，选项 B 正确； 为 时刻，
4 8 2 4
T
此时线圈产生的磁场能最大，选项 C 错误； LC 为 时刻，此时电容器所带的电荷量最多，选项 D 错
2
误。
1 2L
3. A 小朋友沿轨道向下做匀加速直线运动，则由公式 L at 2 得 a ，代入数据解得 a 2m/s2 ，由
2 t 2
牛顿第二定律得 mg sin 37 mg cos37 ma ，代入数据解得 0.5，选项 A 正确；小朋友沿坡道下滑
的过程中，加速度有竖直向下的分量，则小朋友处于失重状态，选项 B 错误；由公式 v at 可知小朋友运动
到坡底的速度大小为 v 40m/s ，选项 C 错误；进入水平缓冲区后，由牛顿第二定律得 mg ma ，解得
v2
a 5m/s2 ，则 x 160m ，选项 D 错误。
2a
2
4. D 由两波源的振动方程可知，两波源的周期均为T s 0.4s ，显然两波源为相干波源，又两列波的
5
波长为 vT 2m 。又由振动方程可知，两波源的振动步调完全相反，则取半圆上一点，到两个波源的距
离分别为 x 和 x ，则当满足 x x 2n 1 n 0,1,2,3 ，则该点是振动加强的点，由以上分析可
1 2 1 2 2
R
知 4 2R ，又因为三角形的两边之差小于第三边，故 x x 2R ，则 n 0 时，有 x x 或
1 2 1 2 4
R 3R 3R 5R 5R
x x ； n 1时，有 x x 或 x x ； n 2 时，有 x x 或 x x ；
2 1 4 1 2 4 2 1 4 1 2 4 2 1 4
7R 7R
n 3 时，有 x x 或 x x ，即该圆周的上半圆部分存在 8 个振动加强点且振幅为 4cm，选项
1 2 4 2 1 4
D 正确。
5. D 由于水平面光滑，则两物体组成的系统动量守恒，又只有弹簧的弹力做功，则系统的机械能守恒，设
1 1
分离时物体 A、B 的速度大小分别为 v 、 v ，则有 0 3mv mv ， E 3mv 2 mv 2 ，解得
1 2 1 2 p 2 1 2 2
E 3E 1 E
v p 、 v p ，选项 A、B 错误；分离时，物体 A、B 的动能分别为 E 3mv 2 p 、
1 6m 2 2m kA 2 1 4
1 3E
E mv 2 p ，则轻弹簧对两物体做功之比为1:3 ，选项 C 错误；由于分离瞬间，两物体的动量大小
kB 2 2 4
相等，所以轻弹簧对两物体的冲量大小相等，方向相反，选项 D 正确。
6. A 由题意可知，电动机的输出功率为 P出 80%P额 1.6W ，则电动机的内耗功率为
2
Pr P额 P出 0.4W ，又由 Pr Ir r ，解得 Ir 2A ，又 P额 U2 Ir ，解得U2 1V ，所以灯泡两端的电
压也为 1V，灯泡正常发光，则灯泡的额定电压为 1V，选项 A 正确；由前面分析可知副线圈的输出电压为
U1 n1 n1 22
1V，又由图乙可知变压器原线圈两端的电压为U1 22V ，则由变压器的工作原理 可知 ，
U2 n2 n2 1
U 1
选项 B 错误；灯泡正常发光时，流过灯泡的电流为 I A 2A ，则流过副线圈的电流为
R 0.5
I2 n1 2
I2 I Ir 4A ，由公式 解得原线圈的电流为 I1 A ，选项 C 错误；由图乙可知该交流电的周
I1 n2 11
期为T 0.02s ，一个周期内电流改变方向两次，由于变压器不改变交流电的周期，则流过灯泡的电流的变
化周期也为 0.02s，则 1s 内流过灯泡的电流改变方向 100 次，选项 D 错误。
7. B 由等量异种电荷的分布特点可知，等量异种电荷的等势线分布，如图所示，试探电荷的轨迹与竖直的
等势线相交于 O 点，试探电荷在 O 点的速度以及电场力的方向如图所示，又试探电荷所受的电场力与电场
方向相反，因此 A 位置固定的是正电荷，选项 A 错误；等势线的疏密反应电场强度的大小，由于 D 点的等
势线比 C 点的等势线密，则 D 点的电场强度大，试探电荷在 D 点所受的电场力大，选项 B 正确；由于 A 位
置固定的电荷带正电，电场方向大致向右，负的试探电荷在低电势点电势能大，则试探电荷在 D 点的电势能
大，带负电的试探电荷由 C 到 D 的过程中电场力做负功，动能减小，电势能增加，选项 C、D 错误。
8. BD “威海壹号”在轨运行时环绕地球做匀速圆周运动，其发射速度大于 7.9km/s 而小于 11.2km/s，选项
Mm M
A 错误；卫星在轨道 1、轨道 2 上过 A 点时，万有引力提供向心力，则由 G ma 得 a G ，因此
r 2 r 2
“威海壹号”在轨道 1 过 A 点的加速度等于在轨道 2 上过 A 点的加速度，选项 C 错误；假设 A 点、B 点到地
Mm v 2
心的距离分别为 、 ，“威海壹号”在轨道 上做匀速圆周运动，过 点时，有 A1 ，解得
r1 r2 1 A G 2 m
r1 r1
M Mm v 2 M
，“威海壹号”在轨道 上由 到 做离心运动，则有 A2 ，解得 ，
vA1 G 2 A B G 2 m vA2 G
r1 r1 r1 r1
则 vA2 vA1 ，“威海壹号”由轨道 1 进入轨道 2，应在 A 点加速，由反冲原理可知，点火后其喷气方向与“威
海壹号”的运动方向相反，选项 B 正确；由开普勒第二定律可知，卫星在椭圆轨道上运行时，近地点的速度
大于远地点的速度，选项 D 正确。
9. AD 小朋友由 A 到 D 的过程做平抛运动，由动量定理可知 p mgt ，相同时间内，小朋友动量的变化量
相等，选项 A 正确；由于竖直方向小朋友做自由落体运动，则下落任意相同的高度，所用的时间越来越少，
由 p mgt 可知小朋友下落相同的高度，小朋友动量的变化量逐渐减小，选项 B 错误；由平抛运动的推
论：速度与水平夹角的正切值为位移与水平夹角正切值的两倍，连接 AD 两点，如图所示，假设 AD 与水平
方向的夹角为 ，所以小朋友落在 D 点时速度与水平方向夹角的正切值等于 2 tan 2 tan ，选项 C 错
误；若从 O 点下方静止下滑，则小朋友离开 A 点时的速度减小，小朋友的落地点一定在 D 点的上侧，落地
点与 A 点的连线与水平方向的夹角增大，即位移的夹角增大，所以小朋友落在 BC 段时速度与水平方向的夹
角也增大，选项 D 正确。
sin
10. CD 根据题意作出光路图如图所示，由于透明介质的折射率为 n 3 ，由折射定律 n 得光束在
sin
3
介质中的折射角为 30 ，光束射到 MN 上的点 B 到 O 点的距离为 x r tan r ，选项 A 错误；
OB 3
1 3 1
光束射到 MN 边时的入射角为 30 ，光束在棱镜中的临界角为 C，则 sin C sin 30 ，所
n 3 2
以光束射到 MN 时不会发生全反射，选项 B 错误；由几何关系可知，光束从 A 点射入到第一次射出棱镜，在
2 3 c c
棱镜中传播的距离为 x 2x r ，又光在该棱镜中的传播速度为 v ，则光束从 A 到第一
AB OB 3 n 3
x 2r
射出棱镜的时间为 t AB ，选项 C 正确；设频率更大的光束的折射率为 n ，光束在介质中的折射角为
v c
sin 60 r c
，则由 n ，光束在棱镜中传播的距离为 x ，光束在棱镜中的传播速度为 v ，则光
sin cos n
x 3r
束从射入到第一次射出棱镜的时间为 t ，联立各式解得 t ，光的频率增大，光在棱镜中的折
v csin 2
射角减小，即 30 ，则光束从射入到第一次射出棱镜的时间变长，选项 D 正确。
11.（1）2.0（1 分） 2.0（2 分） （2）小于（1 分） 小于（2 分）
解析：（1）由闭合电路欧姆定律 E U Ir 得U Ir E ，则U I 图像中，纵截距表示电路中电流为零
时的路端电压，即为电源电动势，则电源的电动势为 E 2.0V ；图线的斜率的绝对值为该电源的内阻，即
U 2.0 0.8
为 r 2.0 。
I 0 0.6
（2）由电路图可知，电压表测路端电压，但由于电压表的分流作用，使电流表的测量值小于真实值；实验误
差是由于电压表的分流造成的，当外电路短路时，电压表不分流，故短路电流相同，而测量的电流值要小于
真实值，故作出测量值和真实值的图像如图所示，由图可知，电动势测量值小于真实值，电源内阻测量值小
于真实值。
12.（1）AC（2 分） （2）55.50（55.48~55.53 均可，1 分） （3） 0 m1x1 m2 x2 （1 分）
g
（ ） （ 分） 2 2 （ 分）
4 BE 2 m1x1 m2 x2 2
4h
解析：（1）假设小球甲、乙离开气垫导轨的速度大小分别为 v1 、 v2 ，该速度即为弹簧与小球分离瞬间的速
1
度，则由动量守恒定律得 0 m v m v ，小球离开桌面后做平抛运动，则竖直方向上有 h gt 2 ，水平方
1 1 2 2 2