绝密启用前
物理
班级______ 姓名______
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。
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。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。
1．2023年 12月7 日，位于四川省凉山州的世界最深、最大的极深地下实验室——中国锦屏地下实验室二期
正式投入科学运行，其主要功能是为暗物质、中微子等前沿物理科学研究提供不受宇宙射线影响的实验环境。
4 27 30
一宇宙射线中的a 粒子与铝原子核发生作用的核反应方程为： 2He+ 13 Al 15 P + X 。则下列说法中正确的
是（ ）
A．该核反应为a 衰变B．该核反应为 b 衰变
C．该核反应中X 为正电子D．该核反应中X 为中子
2．某物理兴趣小组设计了一个在空间站内完全失重状态下测量物体质量的装置，如图所示为一个U 型支架，
两侧为竖直挡板，挡板上固定两根非常光滑的平行水平长杆，将一个质量为 m0 的箱子穿在水平长杆上，箱子
可以在杆上自由滑动，用一根轻绳固定在箱子上，可以通过一小电机给箱子施加一个恒力，两侧竖直挡板上各
有一个光电计时器开关（图中未画出），可以实现自动控制光电计时器计时。初始时箱子紧靠左侧挡板，现启
动小电机，箱子在恒定拉力作用下从左侧挡板运动到右侧挡板，光电计时器在箱子离开左侧挡板时开始计时，
到达右侧挡板时停止计时，光电计时器记录的时间为 t0 ，现将一待测物体放入箱子里固定，再次启动小电机，
箱子再次从左侧挡板运动到右侧挡板，光电计时器记录的时间为 t1 ，则待测物体的质量m 为（ ）
2 2 2 2 2 2
m0 t 1- t 0 m0 t 1- t 0 m t m t
． ． ． 0 0 ． 0 1
A 2 B 2 C 2 2 D 2 2
t0 t1 t1- t 0 t1- t 0
3．2023年 11月 10 日，我国首条超高速低真空管道磁浮交通系统——高速飞车大同（阳高）试验线工程完工，
其特点是全封闭真空管道和磁悬浮运输。如图所示，高速飞车的质量为m，额定功率为P，高速飞车在平直轨
道上从静止开始运动，先以加速度a 做匀加速直线运动，加速过程中达到额定功率P。后又经过一段时间达到
该功率下的最大速度，若高速飞车行驶过程中所受到的阻力为F，且保持不变，则下列说法正确的是（ ）
P
A．高速飞车匀加速直线运动过程中达到的最大速度为 0
ma
P
B．高速飞车匀加速直线运动的时间为 0
a Ff - ma
P2
．高速飞车匀加速直线运动的位移为 0
C 2
2a Ff + ma
mP2
．高速飞车在整个加速过程中牵引力做功等于 0
D 2
2Ff
4．中国象棋的棋盘呈长方形，由九条竖线和十条横线相交组成，共有九十个交叉点，开局时红方和黑方各子
的位置如图所示，现将电荷量为 +q q >0 和 -q q >0 的两个点电荷分别固定在红方的“帥”位置和黑方的
“将”位置，两点电荷在棋盘网格线所在的平面内，下列说法正确的是（ ）
A．棋盘左侧红方“跑”所在位置与棋盘右侧黑方“炮”所在位置的电场强度大小相等方向不同
B．棋盘右侧红方“車”所在位置与棋盘左侧黑方“車”所在位置的电势相同
C．一质子沿直线从红方正中间“兵”所在位置运动到黑方正中间“卒”所在位置，此过程中静电力始终不做
功
D．电子在棋盘左侧红方“馬”所在位置的电势能小于在棋盘右侧黑方“馬”所在位置的电势能
5．在如图所示的电路中，用一交流电源给理想变压器供电，交流电源电压的瞬时值变化规律为
e=100 2 sin100 t V ，理想变压器原、副线圈匝数之比为41，原线圈回路接有一阻值为 R1 =100 W 的
电阻和一理想交流电流表，理想变压器的副线圈回路中接有一个电阻 R2 ，闭合开关S 后电流表的示数为
0.2A，则下列说法正确的是（ ）
A．变压器副线圈电流的频率为 12.5Hz B．变压器副线圈的电压为 20V
C．变压器副线圈的电流为 0.05A D．电阻 R2 的阻值为 20
6．现代车辆大都带有胎压监测功能，在仪表盘上就可以显示胎压。汽车轮胎正常的胎压为 2.2p0 ~ 2.5 p 0 ， p0
为标准大气压，某人发现汽车左前轮胎胎压显示为1.1p0 ，于是他用家用打气筒给轮胎缓慢充气，已知轮胎容
积为 20L，打气筒每次打气充入 0.4L 的气体，外界的大气压为 p0 ，轮胎内的气体和打气筒内的气体均可看作
理想气体，忽略充气过程中轮胎体积的变化，充气过程中气体的温度保持不变，则下列说法正确的是（ ）
A．充气过程中轮胎内的气体从外界吸收热量
B．充完气后与充气之前比较，轮胎内气体分子的平均动能不变，气体内能也不变
C．充气过程中后一次与前一次比较，轮胎内气体压强的增加量相等
D．至少充气 50 次才能使该轮胎的胎压达到正常值
7．2023年8月 29 日华为 Mate60 隆重上市，该手机搭载我国自主研发的麒麟 9000s 芯片，手机还有一个最大
的亮点就是可以连接天通一号 01 星实现卫星通信。天通一号 01 星是地球同步静止卫星，另外已知我国的“天
宫”号空间站运行周期为 90 分钟，“天宫”号空间站和天通一号 01 星的运动均可看作绕地球做匀速圆周运动，
“天宫”号空间站和天通一号01星均可视为质点，忽略地球自转对重力大小的影响，则下列说法正确的是（ ）
A．天通一号 01 星运行的线速度大于“天宫”号空间站运行的线速度
B．天通一号 01 星运行的角速度大于“天宫”号空间站运行的角速度
C．天通一号 01 星与“天宫”号空间站距地面的距离之比为 43 4 :1
D．天通一号 01 星所在位置的重力加速度与“天宫”号空间站所在位置的重力加速度之比为1:163 16
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。
8．一列简谐横波沿x 轴方向传播，某一时刻的波形图如图所示，平衡位置位于 x = 4m 的质点P 在此时刻的
位移为 y = 4cm ，此时刻质点P正沿y 轴正方向运动，已知该简谐横波传播的周期为 T = 8s ，则下列说法中
正确的是（ ）
A．该简谐波沿x 轴正方向传播
5
B．从此时刻开始计时，质点P 的振动方程为 y=8sin t + cm
4 6
C．该简谐波传播的速度大小为 3m/s
D．从此时刻开始计时，当 t =12s 时质点P 正沿y 轴正方向运动
9．如图，家用三层篮球收纳架由两根平行的竖直立柱、三对倾斜挡杆和一个矩形底座 ABCD 构成，同一层的
两根倾斜挡杆平行且高度相同并与竖直立柱成 60角，每侧竖直立柱与对应侧的三根倾斜挡杆及底座长边在
同一平面内。开始时收纳架置于水平地面上，竖直立柱处于竖直方向，将收纳架以 AB 边为轴，沿顺时针方向
缓慢旋转 90，篮球的直径大于竖直立柱与倾斜挡杆构成的两平面间的距离，不计篮球与倾斜挡杆和竖直立
柱的摩擦力，篮球始终处于静止状态，则在此过程中关于第二层篮球受力情况的说法正确的是（ ）
A．两倾斜挡杆对篮球的作用力一直减小；
B．其中一个倾斜挡杆对篮球的作用力先增大再减小
C．两竖直立柱对篮球的作用力一直增大
D．其中一个竖直立柱对篮球的作用力先增大再减小
10．如图，倾角为的两平行光滑导轨上端接有阻值为R 的定值电阻，两导轨间距为L，导轨所在平面内有两
个相邻的边界与导轨垂直、宽度均为d 的匀强磁场区域、，磁场方向垂直于导轨所在平面，磁感应强度大
小分别为 B1 和 B2 ，已知 BB1: 2 = 1: 3 ，两磁场方向相反，一质量为 m1 、电阻为R 的导体棒a 从距磁场区域
上边界一定距离处由静止释放，当导体棒a 刚进入磁场区域时，恰好以速度U 做匀速直线运动，在匀强磁
场区城、的分界线上固定有一个质量为 m2 的绝缘棒b，当导体棒a 运动到两磁场分界线处时绝缘棒b解
除锁定，导体棒a 与绝缘棒b 发生弹性碰撞，碰撞之后导体棒a 进入磁场区域时恰好又以速度 v2 做匀速直
线运动，已知重力加速度为g，导轨电阻忽略不计，运动过程中导体棒a 始终与导轨接触良好且与导轨垂直，
下列说法正确的是（ ）
A．导体棒a 在两磁场中运动的速度之比为 v1: v 2 = 3 :1
B．两棒质量之比为 m1: m 2 = 2 :1
B+ B Ld
C．导体棒a 穿过磁场区域和磁场区域的过程中通过导体棒a 的电荷量为 1 2
2R
1 1
D．导体棒a 穿过磁场区域和磁场区域的过程中电阻R 中产生的热量小于 m gdsinq + m v2 - m v 2
14 1 1 4 1 2
三、非选择题：本题共5 小题，共 54分。
11．（7 分）某物理实验小组用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验，在气垫导轨上安装了一个
光电门，滑块上固定一竖直遮光条，用天平测出滑块和槽码的质量，分别为M和m，滑块用细线绕过定滑轮
与槽码相连。调整气垫导轨水平，并使细线与导轨平行。将滑块从A 点由静止释放，滑块经过光电门时槽码
未着地，光电计时器记录下遮光条通过光电门的时间为t，测得滑块在释放点A 时遮光条与光电门间的距离为
L。已知当地的重力加速度为g。
用游标卡尺测量遮光条的宽度，若测量结果如图乙所示，则遮光条的宽度 d = ______mm。
1
（2）多次改变光电门的位置，重复上述实验，作出L随 的变化图像如图丙所示，图线为过坐标原点的直线，
t2
如果在误差允许的范围内当地的重力加速度大小为 g = ______（用题中已知量和测得的物理量符号表示）时，
可以判断槽码带动滑块运动过程中机械能守恒。
（3）如果实验前没有调整到气垫导轨水平，而是带滑轮的一端较低，其他实验操作和实验数据读数均正确，
这样根据图像计算出的重力加速度大小应______（选填“大于”“小于”或“等于”）当地的重力加速度大小。
12．（9 分）某物理兴趣小组的同学从一款报废的电子产品中拆下一个电池，通过查阅说明书了解到该电池的
电动势约为 3.0V。他们通过实验尽量准确地测出该电池的电动势和内阻。除了待测电池，实验室可提供的器
材还有：
A．电流表A（量程为 0~10mA，内阻约为 20）
B．灵敏电流计G（量程为 0~50A，内阻未知）
C．电阻箱R（0~9999.9M）
D．定值电阻 R0 （阻值为 100）
E．定值电阻 R0 （阻值为 300）
F．导线和开关
（1）按如图甲所示的电路图连接好电路，先将电阻箱R 的阻值调到最大，闭合开关 S1 和开关S2 ，调节电阻
1
箱R，使灵敏电流计G 的示数大于量程的 ，读出灵敏电流计G 的示数为 I ，电阻箱的示数为 R ；保持开关
3 0 1
S1 闭合，再断开开关S2 ，调节电阻箱R，使灵敏电流计G 的示数，仍为 I0 ，读出电阻箱的示数为 R2 ，电流
表A 内阻的表达式为 RA = ______（用 R1 、 R2 表示）。
（2）根据以上方法正确测量出电流表的内阻为 RA =18 W ，该同学又设计了如图乙所示的电路测量电池的电
动势E 和内阻r。电路中的定值电阻 R0 为保护电阻，要求无论电阻箱阻值调到多少电路中的电流也不会超过
电流表的量程，则保护电阻应该选择______（填器材前的选项字母）。
（3）正确选择器材后按图乙连接好电路，闭合开关，调节电阻箱R，记录电阻箱示数R 和相应的电流I，将
1 1
测得的数据以R 为横坐标，以 为纵坐标作出 - R 图像，经计算机拟合得到如图丙所示的图线，由图线可
I I
得该电池的电动势 E = ______V，电池内阻 r = ______（结果均保留2 位有效数字）。
（4）如果在实验过程中由于读数的偶然误差使测量的电流表内阻偏大，这样会使测出的电池电动势E______
（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值，电池内阻r______（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
13．（8 分）如图所示为一横截面为四分之一圆的透明玻璃砖，圆心为O，半径为R，一束单色光从直径上的P
3
点垂直射入玻璃砖，已知 OP= R ，光线恰好在Q 点发生全反射，已知真空中的光速为c，求：
2
（1）玻璃砖对该光的折射率n；
（2）光线在玻璃砖中传播所经历的时间t。（只考虑一次反射）
14．（14 分）如图，在 xOy 坐标平面内，第一象限的两个直角三角形区域内存在匀强电场，在直角三角形 AOB
内存在沿x 轴正方向的匀强电场，电场强度大小为 E ，在直角三角形 ACB 内存在沿y 轴负方向的匀强电场，
1
在第四象限内存在垂直于纸面向外的匀强磁场。点P为OA 的中点，一质量为m、电荷量为 +q q >0 的带电
粒子从P 点静止释放，经过一段时间从三角形 AOB 匀强电场中运动到三角形 ACB 匀强电场中，又恰好从B
点射出三角形 ACB 匀强电场，之后进入第四象限的匀强磁场中，经磁场偏转后与y 轴正方向成 60角经y轴
上的Q 点（图中未标出）进入第三象限，已知A 点坐标为 0, 3L ，B 点坐标为6L ,0 ，忽略粒子所受重力
的大小。求：
（1）直角三角形 ACB 区域内匀强电场的电场强度 E2 的大小；
（2）第四象限内磁感应强度B 的大小；
（3）带电粒子从P 点运动到Q 点经历的时间t。
15．（16 分）如图甲所示，在粗糙水平地面上有三个小物块A、B、C，已知A、C 质量均为m，小物块A紧
靠竖直墙壁但不黏连；小物块B 静止于P 点，一劲度系数为k 的轻弹簧将小物块A、B 连接，开始时弹簧处
于原长，小物块A、B 均静止。小物块C 固定于Q 点，P、Q 之间的距离用L 表示，L 为未知量，当物块C处
于P、Q 之间时总会受到水平向右的恒力，恒力大小为 2mg ，小物块B在P、Q 之间不会受到这一恒力。现
释放小物块C，小物块C 向右运动，一段时间后与小物块B 发生弹性碰撞（碰撞时间极短），碰撞前后小物块
4
C 运动的 v- t 图像如图乙所示，图像中的 v 和 t 均为未知量，当 t= t 时刻将小物块C 锁定。碰撞之后小物
0 0 3 0
块B 向右运动压缩弹簧，一段时间后又被弹簧弹回开始向左运动，当小物块B 向左运动的速度为零时小物块A
恰好开始离开竖直墙壁。三个小物块A、B、C 与水平地面间的动摩擦因数 m 均相同， m 为未知量，设最大静
摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内，弹簧的弹性势能可表
1
示为 E= kx2 ，k 为弹簧的劲度系数，x 为弹簧的形变量。求：
p 2
（1）小物块B 的质量；
（2）三个小物块与地面间的动摩擦因数 m ；
（3）P、Q 两点间的距离L。