物理
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名，准考证号填写在试卷和答题卡上。
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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写
在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7 小题，每小题4 分，共 28 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. 核污染水含有多种放射性物质，排入大海将给全人类带来很大的风险。铯 137 就是其中一种放射性物
137 Cs 137 Ba X
质，其衰变方程为 55 56 ，半衰期为 30 年。下列说法正确的是（）
A. X 粒子对应的射线可以穿透几毫米厚的铝板
B. 核污染水排入大海中，随着浓度下降，铯 137 的半衰期会大于 30 年
137 137
C. 55 Cs 的比结合能比 56 Ba 的比结合能大
D. 铯 137 衰变时会放出能量，衰变过程中的质量亏损等于 X 的质量
2. 位于坐标原点处的波源发出一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波。t = 0 时波源开始振动，其位移 y 随时间
2 3T
t 变化的关系式为 y Asin( t) ，则 t 时的波形图为（ ）
T 2
A. B. .
C. D.
3. 一种重物缓降装置简化物理模型如图所示，足够长的轻质绝缘细线连接且缠绕在铜轴上，另一端悬挂着
一个重物，一个铜制圆盘也焊接在铜轴上，大圆盘的外侧和铜轴的外侧通过电刷 1，电刷 2 及导线与外界的
一个灯泡相连，整个装置位于垂直于圆盘面的匀强磁场中，现闭合开关，将重物从合适位置由静止释放，
整个圆盘将在重物的作用下一起转动，产生的电流可以使灯泡发光，除灯泡电阻外的其余电阻和一切摩擦
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阻力均忽略不计。下列说法正确的是（）
A. 通过灯泡的电流方向为从电刷 2 流经灯泡到电刷 1
B. 重物下降速度越快，重物的加速度越小
C. 重物减小的重力势能全部转化为灯泡消耗的电能
D. 断开开关，由于圆盘中的涡流，该装置仍然能起到缓降的作用
4. 如图甲所示，A、B 两颗卫星在同一平面内围绕中心天体做匀速圆周运动，且绕行方向相同，图乙是两
颗卫星的间距 r 随时间 t 的变化图像， t 0 时刻 A、B 两颗卫星相距最近。已知卫星 A 的周期
7
T t ，则 A、B 两颗卫星运行轨道半径之比为（）
A 8 0
A. 1:2 B. 1:4 C. 1:7 D. 1:8
5. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 2:1，原线圈接电源电压有效值不变且内阻忽略不计的正
弦交变电源， R0 为定值电阻， R 为可变电阻，现调节可变电阻阻值，理想电压表 V 的示数变化的绝对值
U
为 U 时，理想电流表 A 的示数变化的绝对值为 I ，则 等于（）
I
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R R
A. 0 B. 2R C. 4R D. 0
2 0 0 4
6. 如图所示，在直线 MN 上及其下方的半圆形区域内、外分别存在磁场方向垂直纸面向外和向里的匀强
1
磁场。已知半圆的圆心为 ，半径为 r ， M 、 O 、 N 三点共线， N 是圆外一点且 OM ON 。一质量
2
为 m ，电荷量为 q的带正电粒子从 M 点在纸面内沿 MO 垂直于磁场射入半圆中，第一次从 A 点（图中未
画出）沿圆的半径方向射出半圆形区域后从 N 点垂直 MN 离开磁场区域。不计粒子重力，半圆内、外磁
场的磁感应强度大小之比为（）
A. 1:2 B. 1:3 C. 1:4 D. 1:5
7. 某同学放学后到清水河练习打水漂，从距水面 1.25m 高处以 5 3m/s 的初速度水平掷出一枚石块。若石
块始终在同一竖直面内运动，石块每次与水面接触后速率损失 50%，入水速度和出水速度与水面的夹角相
等且保持不变，当入水速度小于 1m/s 就会落入水中， g 取 10m/s2，不计空气阻力。下列说法正确的是
（）
A. 出水速度与竖直方向的夹角为 30
B. 水面上一共出现 4 个接触点
C. 从第二次接触水面到第三次接触水面所用时间为 0.125s
5
D. 第三个接触点与第四个接触点之间的 距离为 3m
64
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
多项符合题目要求。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. 如图所示，一水平轻质弹簧左端固定在竖直墙壁上，另一端与小球相连。轻质弹簧与竖直方向夹角
53 ，一端固定在天花板上，另一端也与小球相连。小球处于静止状态且与固定斜面恰好接触但无弹
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19
力。已知斜面倾角 37 ，小球质量为 m ，与斜面间的动摩擦因数 ，重力加速度为 g ，则
48
（）
4
A. 剪断弹簧的瞬间，小球的加速度大小为 g ，方向水平向右
3
3
B. 剪断弹簧的瞬间，小球的加速度大小为 g ，方向沿斜面向上
4
C. 剪断弹簧的瞬间，小球与斜面间的弹力会发生突变
5
D. 剪断弹簧的瞬间，小球的加速度大小为 g ，方向沿斜面向下
3
9. 张家口怀来大桥作为交通大动脉，与京张高铁跨官厅湖大桥交相辉映（如图甲）。其简化模型如下：吊桥
由六对钢杆悬吊，六对钢杆在桥面上分列两排，其上端挂在两根钢缆上，如图乙所示为其一侧面图。已知
图中相邻两钢杆间距离为 8m，靠桥面中心的钢杆长度为 2m（即 AA DD 2m ）， BB EE ，
CC PP ，又已知两端钢缆 CM 、 PN 与水平方向夹角均为 37，若钢杆、钢缆自重不计，每根钢杆承
受拉力相同，桥面总质量为 m ，则下列说法正确的是（）
1 1
A. 每根钢杆的拉力大小为 mg B. 钢缆 AD 中的拉力大小为 mg
6 3
C. BB 4m ， CC 8m D. BB 4m ， CC 7m
10. 如图所示，真空中电荷量未知的两个点电荷分别固定于 M 点与 N 点，形成一个以 MN 延长线上 点
为球心，电势为零的等势面（取无穷远处电势为零），S 点为等势面与直线 MN 的交点， Q 点为 MN 延长
3R R
线上 S 点右侧的一点，已知 MN ， OS R ， ON ， P 点为 N 点正上方等势面上的一点， P 点
2 2
3kq
的场强大小为 （ q 0 ）， P 点的场强背离圆心，下列说法正确的是（）
R2
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3q
A. N 点的点电荷电荷量为
2
2kq
B. S 点的电场强度大小为
3R2
C. 在等势面为零的球内，一定存在场强为零的点
将正试探电荷 q 从 Q 点移到 点，静电力做负功
D. 0 P
三、非选择题：本题共 5 小题，共 54 分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要答
题步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
11. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，双缝间距 d 0.4mm ，双缝到光屏间的距离 l 0.5m ，实验
时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。
（1）关于该实验，下列说法正确的 是__________。（填选项前的字母）
A.滤光片的作用是让白光变成单色光，取走滤光片，无法看到干涉条纹
B.若仅将滤光片由绿色换成红色，光屏上相邻两条暗纹中心的距离增大
C.若想增加从目镜中观察到的条纹个数，可以将光屏向靠近双缝的方向移动
D.光通过单缝是 为了会聚光，使光在通过双缝发生干涉时更清晰，即使没有单缝也可以观察到干涉条纹
（2）正确操作后，该组同学用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图甲所示，分划板在图中 A、B 位置时
游标卡尺示数如图乙所示，则：
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分划板在图中 A、B 位置时，相邻两条亮纹中心间距 x ________mm。
该单色光的波长 __________m（保留一位有效数字）。
12. 一实验小组欲测量一电源的电动势（约为 12V）和内阻。所用的器材：电流表（量程 0~10mA，内阻
未知）、电阻箱 R1（最大阻值 99.9 ）、电阻箱 R2 （最大阻值 9999.9 ）、开关和导线若干，利用如图所
示的电路先测量电流表内阻，再测量电源的电动势和内阻。
（1）按图所示的电路，将电阻箱 R 的电阻调到最大，只闭合开关 S，调节电阻箱 R 的阻值，使电流表的
2 2
示数为 9mA；再闭合开关 S1，保持 R2 的阻值不变，调节 R1，当电流表示数为 6mA 时，电阻箱 R1接入电
路的阻值为10.0 。则电流表的内阻为__________ ，此值_________（选填“大于”“等于”或“小于”）电
流表实际内阻值。
（2）保持电阻箱 R1接入电路的阻值10.0 固定不变，不断调节电阻箱 R2 的阻值 R ，读取电流表对应的
1
示数 I ，利用多组 I 、 R 数据绘制 R 图像，所得图线为直线，其斜率为 k ，纵截距为 b 。结合（1）问
I
电流表内阻的测量值，则电源的电动势可表示为___________，电源的内阻可表示为___________。（用含
k 、 b 的代数式表示）
13. 某兴趣小组设计了一个测水深的深度计，打算用它测量清水河的深度。深度计的结构如图所示，导热
性能良好的圆柱形气缸、内径分别为d 和 2d ，长度均为 L ，内部分别有轻质薄活塞 A、B，活塞密封性
良好且可无摩擦左右滑动，气缸左端开口，右端通过一细管连通气缸。初始时 A、B 均位于气缸最左
端，且气缸内通过 A 封有压强为 p0 的气体，气缸内通过 B 封有压强为 3p0 的气体。该装置放入水下
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后，通过 A 向右移动的距离可测定水的深度。已知外界大气压强为 p0 ， p0 相当于 10m 高的水产生的压
强，不计水温随深度的变化，被封闭气体视为理想气体。
（1）求此深度计能够测量的最大深度；
（2）若要测量的最大水深为 50m，可以调节初始状态气缸和气缸内的气体压强，若气缸内所封气体的
初始压强为 4 p0 ，求气缸内所封气体的初始压强。
14. 商场里某款热销小型跑步机如图甲所示，其测速原理简化为图乙所示。该跑步机底面固定有间距
L 0.6m ，长度 d 0.2m 的平行金属板电极。电极间存在磁感应强度大小 B 2T 、方向垂直底面向下的
匀强磁场区域，绝缘橡胶带上镀有间距也为d 的平行细金属条，每根金属条的电阻 r 0.2 。当健身者在
跑步机上跑步时，位于电极区的这根金属条就会单独和外电阻 R 构成闭合回路，已知外电阻 R 0.4 ，
与外电阻并联的理想电压表量程为 4V，求：
（1）该跑步机可测量的橡胶带运动的最大速率；
（2）当电压表的示数为 2V 时，金属条克服安培力做功的功率；
（3）每根金属条从进入磁场到出磁场区域，所受安培力的冲量大小。
15. 如图所示，空间有一垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小 B 0.5T ，一质量 mA 0.2kg 的绝
缘木板 A 静止在光滑水平面上，在木板左端放置一质量 mB 0.1kg 、带正电 q 0.2C 的滑块 B，滑块与
绝缘木板之间动摩擦因数 0.5，滑块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对木板 A 施加水平向
左、大小 F 0.6N 的恒力，当 A、B 刚要发生相对运动时 A、B 恰好运动到与 A 等高且足够长的光滑矮
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台，同时 A 撞上矮台，B 滑上矮台通过弹簧推动质量 mC 0.2kg 滑块 C，若 C 左侧某位置锁定一竖直弹
性挡板 Q（图中未画出），B、C 分开前 C 会与 Q 碰撞，碰撞过程中没有能量损失，碰撞时间极短，碰后
立即撤去 Q。g 取 10m/s2。求：
（1）A、B 恰好运动到光滑矮台时 B 的速度大小；
（2）初始时木板 A 左端到矮台的距离；
（3）滑块 C 与挡板 Q 碰撞后，B 与 C 相互作用的过程中，弹簧弹性势能最大值 Epm 的范围。
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张家口市 2023—2024 学年度高三年级第一学期期末考试
物理
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名，准考证号填写在试卷和答题卡上。
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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写
在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7 小题，每小题4 分，共 28 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. 核污染水含有多种放射性物质，排入大海将给全人类带来很大的风险。铯 137 就是其中一种放射性物
137 Cs 137 Ba X
质，其衰变方程为 55 56 ，半衰期为 30 年。下列说法正确的是（）
A. X 粒子对应的射线可以穿透几毫米厚的铝板
B. 核污染水排入大海中，随着浓度下降，铯 137 的半衰期会大于 30 年
137 的 137
C. 55 Cs 比结合能比 56 Ba 的比结合能大
D. 铯 137 衰变时会放出能量，衰变过程中的质量亏损等于 X 的质量
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据电荷数守恒和质量数守恒可得
137 137 0
55 Cs 56 Ba 1 e
0
可知 X 为 1e ，即电子，X 对应的射线为 射线，可以穿透几毫米厚的铝板，故 A 正确；
B．半衰期只与原子核本身有关，与其浓度、物理环境、以及化学环境无关，核污染水排入大海中，随着浓
度下降，铯 137 的半衰期不变，故 B 错误；
137
C．核反应方程式中生成物比反应物稳定，即生成物的比结合能大于反应物的比结合能，则 55 Cs 的比结合
137
能比 56 Ba 的比结合能小，故 C 错误；
D．铯 137 衰变时会放出能量，衰变过程中的质量亏损等于放出的能量与光速平方的比值，不是 X 的质量，
故 D 错误。
故选 A。
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2. 位于坐标原点处的波源发出一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波。t = 0 时波源开始振动，其位移 y 随时间
2 3T
t 变化的关系式为 y Asin( t) ，则 t 时的波形图为（ ）
T 2
A. B. .
C. D.
【答案】A
【解析】
3T
【详解】BC．根据位移 y 随时间 t 变化的关系式，可知 t = 0 时原点处的波源向 y 轴正方向运动，当 t
2
时波源回到原点处，故 BC 错误；
3T
AD．当 t 时波源向 y 轴负方向运动，而该简谐横波沿 x 轴正方向传播，故 A 正确，D 错误。
2
故选 A。
3. 一种重物缓降装置简化物理模型如图所示，足够长的轻质绝缘细线连接且缠绕在铜轴上，另一端悬挂着
一个重物，一个铜制圆盘也焊接在铜轴上，大圆盘的外侧和铜轴的外侧通过电刷 1，电刷 2 及导线与外界的
一个灯泡相连，整个装置位于垂直于圆盘面的匀强磁场中，现闭合开关，将重物从合适位置由静止释放，
整个圆盘将在重物的作用下一起转动，产生的电流可以使灯泡发光，除灯泡电阻外的其余电阻和一切摩擦
阻力均忽略不计。下列说法正确的是（）
A. 通过灯泡的电流方向为从电刷 2 流经灯泡到电刷 1
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