物理（一）
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷的指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。每小题只有一个选项符合题目要
求。
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1.1947 年，美国芝加哥大学教授威拉得利比首次利用放射性元素 6 C 的衰变程度，准确测定了曾经有过生
命的有机体的年代。威拉得利比对于考古学、海洋学和地球科学做出了巨大的贡献，因此获得 1960 年诺贝
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尔奖。 C 能自发释放射线，衰变方程为 6 CX+ ，其半衰期约为 5730 年。下列说法正确的是
A.新核 X 比 C 少一个中子
B.当 X 数量是 C 数量的 3 倍时， C 衰变所经历时间约为 17190 年
C.随着文物的出土，文物所在环境温度升高，会导致衰变加快，检测不准
D.衰变产生的粒子来自 C 的核外电子
2.2024 年 1 月 23 日 02 时 09 分，在新疆阿克苏地区乌什县（北纬 41.26 度，东经 78.63 度）发生 7.1 级地
震，震源深度 22 千米，地震发生时监测站监测到一列沿 x 轴传播的地震横波，t=0 时刻波形如图甲所示，质
点 P 从 t=0 时刻开始的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是
A.该波沿 x 轴正方向传播
B.该波沿 x 轴传播 20km 距离需要 5s
C.Q 点的振动方程为 y=2sin（2t）cm
D.该波与频率为 2Hz 的简谐横波相遇，一定能形成干涉图样
3.春秋末年，齐国著作《考工记》中记载“马力既竭，輈（zhu，指车辕）犹能一取焉”，揭示了一些初步的
力学原理。如图甲所示，车辕是马车车身上伸出的两根直木，它是驾在马上拉车的把手。如图乙为马拉车时
的简化模型，车辕前端距车轴的高度 H 约为 1m，马拉车的力可视为沿车穰方向，马车的车轮与地面间的摩
3
擦力大小是其对地面压力的 倍，若想让马拉车在水平面上匀速前进且尽可能省力，则车辕的长度约为
3
A. 2 m B. 3 m C.3m D.2m
4.空间中 A、B、C、D 四点为正四面体的四个顶点，M、N 两点分别是 AB 和 CD 的中点。在 A、B 两点分
别固定等量正电荷，正四面体对电场分布没有影响。下列说法正确的是
A.C、D 两点的电场强度相同
B.M、N 两点的电势相等
C.带正电的试探电荷从 C 点沿 CD 移动到 D 点，试探电荷的电势能先增大后减小
D.带负电的试探电荷从 C 点沿 CM 移动到 M 点，试探电荷的电势能增大
5.如图所示，正方体框架 ABCD- ABCD1 1 1 1 ，的底面 处于水平地面上。从顶点 A 沿不同方向水平抛
出小球（可视为质点），不计空气阻力。关于小球的运动，下列说法正确的是
A.落点在棱 BB1 上的小球，落在 B1 点时平拋的初速度最大
B.落点在面 ABCD1 1 1 1 内的小球，落在 C1 点的运动时间最长
C.落点在VBCD1 1 1 内的小球，平找初速度的最小值与最大值之比是1: 2
D.落点在线 BD11上的小球，落地时重力的瞬时功率均不相同
6.如图乙所示为某小型发电站高压输电示意图，图甲为升压变压器输入电压随时间变化的图像。在输电线路
起始端接入 I、两个互感器，两互感器原副线圈的匝数比分别为 200:1 和 1：20，电压表的示数为 220V，
电流表的示数为 5A，两电表图中未标出，输电线路总电阻 r=20，所有变压器及互感器均视为理想变压
器。下列说法正确的是
A.互感器 I 是电流互感器，互感器是电压互感器
B.输电线路上损耗的功率为 200kW
C.升压变压器的匝数比为 1：100 2
D.用户使用的用电设备增多，用户端电压 U4 保持不变
7.布雷顿循环是一种热力循环，常用于核反应堆燃气轮机和航空发动机等领域。该循环由两个等压过程、两
个绝热过程构成，其压强 p 和体积 V 的关系如图所示。如果将工作物质看作理想气体，下列说法中正确的是
A.状态 B 的温度低于状态 C 的温度
B.A 到 B 过程，气体的内能在减小
C.C 到 D 过程，外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量
D.经过一个布雷顿循环，气体吸收的热量小于放出的热量
8.如图甲所示为某同学收集的一个“足球”玻璃球，他学习了光的折射后想用激光对该球进行研究。某次实
验过程中他将激光水平向右照射且过球心所在的竖直截面，其正视图如乙所示，AB 是沿水平方向的直径，
3
当光束从 C 点射入时，能从右侧 B 点射出，已知真空中的光速为 c，点 C 到 AB 竖直距离 hR= ，玻璃
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球的半径为 R，且球内的足球”是不透光体，不考虑反射光的情况下，下列说法正确的是
A.B 点的出射光相对 C 点入射光方向偏折了 30
3
B 该“足球”的直径最大是 R
3
C.继续增加 h（h 3R D.该激光在玻璃球中的传播时间为 c 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。每小题有多个选项符合题目要求， 全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 9.下列说法正确的是 A.某人搬家时将走时准确的摆钟从广州带到北京，摆钟走时变慢了 B.相同温度下液体中悬浮的花粉小颗粒越小，布朗运动越剧烈 C.热量自发地从低温物体传到高温物体是可以实现的 D.一定质量的理想气体保持压强不变，温度升高，单位时间内撞击器壁单位面积上的分子数减少 10.如图所示，I 为北斗卫星导航系统中的静止轨道卫星，其对地张角为 2；为地球的近地卫星。两卫星 绕地球同向转动，已知地球的自转周期为 T0，万有引力常量为 G，根据题中条件，可求出 3 A.卫星 I 和卫星 II 的周期之比为 1: sin 2 B.卫星 I 和卫星 II 的加速度之比为 sin 2 :1 3 C.地球的平均密度为 GT 2sin3 0 (+ 2 )T sin3 D.卫星 II 运动的周期内无法直接接收到卫星 I 发出电磁波信号的时间为 0 2 1 sin3 ( ) 11.如图所示，两电阻忽略不计的光滑导轨水平放置在垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为 B，导 轨间距最窄处为一狭缝（狭缝宽度不计），取狭缝所在处 O 点为坐标原点，狭缝右侧两导轨与 x 轴夹角均为 ，导轨左端通过单刀双掷开关 S 可以与电容 C 或电阻 R 相连，导轨上有一足够长且不计电阻的金属棒与 x 轴垂直，在外力 F（大小未知）的作用下从 O 点开始以速度 v 向右匀速运动。一段时间后，若开关 S 接 1， 外力用 F1 表示，通过金属棒电流的大小用 I1 表示；若开关 S 接 2，外力用 F2 表示，通过金属棒电流的大小用 I2 表示。关于外力、电流大小随时间变化的图像正确的是 A. B. C. D. 12.如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮 OO12、 ，一端和质量为 m 的小球连接，另一端与套在 光滑固定直杆上质量也为 m 的小物块连接，直杆与两定滑轮在同一竖直面内，与水平面的夹角=53，直 杆上 O 点与两定滑轮均在同一高度，O 点到定滑轮 O1 的距离为 L，直杆上 D 点到 点的距离也为 L，重力 加速度为 g，直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰。现将小物块从 O 点由静止释放，下列说法 正确的是 A.小物块刚释放时，轻绳中的张力大小为 mg 4 B.小球运动到最低点时，小物块加速度的大小为 g 5 C.小物块下滑至 D 点时，小物块与小球的速度大小之比为 5：3 2 102gL D.小物块下滑至 D 点时，小物块的速度大小为 17 三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。 13.（6 分）某实验小组设计了如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律。绳和滑轮的质量忽略不计，轮 与轴之间的摩擦忽略不计。 （1）实验时，该同学进行了如下操作： 用天平分别测出物块 A、B 的质量 4 m0 和 3 （A 的质量含遮光片）。 用游标卡尺测得遮光条的宽度 d 如图乙所示，则遮光条的宽度 d=____________cm。 将重物 A，B 用轻绳按图甲所示连接，跨放在轻质定滑轮上，一同学用手托住重物 B，另一同学测量出挡 光片中心到光电门中心的竖直距离 h，之后释放重物 B 使其由静止开始下落。测得遮光片经过光电门的时间 为t，则此时重物 B 速度 vB =___________（用 d、t 表示）。 （2）要验证系统（重物 A，B）的机械能守恒，应满足的关系式为：___________（用重力加速度 g、t、d 和 h 表示）。 14.（8 分）新能源汽车已经普遍走进了我们的生活，某校学生实验小组通过网络查到某品牌电动汽车的铭牌 如图所示，已知该车电池采用的是刀片电池技术，整块电池是由 15 块刀片电池串联而成，其中一块刀片电池 由 8 块电芯串联而成。现将一块刀片电池拆解出来，测量其中一块电芯的电动势 E 和内阻 r，实验中除了导 线和开关外，还可利用的器材有： A.直流电压表 V1、V2，量程均为 1V，内阻约为 3k； B.定值电阻 R0，阻值为 7； C.最大阻值为 8k的电阻箱； D.滑动变阻器 R1 最大阻值约为 10； E.滑动变阻器 R2 最大阻值约为 5k。 （1）实验前利用 1A 恒流电源对电芯进行充电，充满的时间约为__________h（保留三位有效数字）； （2）电压表量程不够，需要改装，但是又不知道电压表内阻的准确值，小刚打算将 V1 改装成量程为 3V 的 电压表。他先将电阻箱与电压表 V1 串联后，连成图甲所示的电路，其中 RP1 应选用________（选填 R1 或 R2）。 （3）将滑动变阻器滑片 P 移至最右端，同时将电阻箱阻值调为零，再闭合开关，将滑动变阻器的滑片 P 调 到适当位置，使电压表刚好满偏。 （4）保持滑片 P 的位置不变，调节电阻箱，使电压表示数为__________V，不改变电阻箱的阻值，电压表和 电阻箱的串联组合，就是改装好的量程为 3V 的电压表。 （5）小刚利用改装后的电压表，连接成图乙所示的电路测量电芯的电动势和内阻，这里的 RP2 应选用 __________（选填 R1 或 R2）。移动滑动变阻器滑片，读出电压表 V1、V2 的多组数据 U1、U2，描绘出 U1 一 U2 图像如图丙所示，图中直线斜率为 k，纵轴截距为 a，则电芯的电动势 E=__________，内阻 r=__________。（均用 k、a、R0 表示） 15.（6 分）中国是瓷器的故乡，号称“瓷器之国”。英语“CHINA”，既称中国，又名瓷器。瓷器是“泥琢火 烧”的艺术，是人类智慧的结晶，是全人类共有的珍贵财富。如图所示，气窑是对陶瓷泥坯进行升温烧结的 一种设备。某次烧制前，封闭在窑内的气体压强为 p0 ，温度为室温 27，为避免窑内气压过高，窑上装有 一个单向排气阀，当窑内气压达到 2 时，单向排气阀开始排气。开始排气后，气窑内气体维持 2 压强不 变，窑内气体温度逐渐升高，最后的烧制温度恒定为 1327。求： （1）单向排气阀开始排气时窑内气体温度为多少摄氏度； （2）本次烧制排出的气体与原有气体的质量比。 16.（10 分）潜艇从高密度海水区域驶入低密度海水区域时，浮力顿减，潜艇如同“汽车掉下悬崖”，称之为 “掉深”，曾有一些潜艇因此沉没。我海军某潜艇在执行任务期间，突然遭遇“水下断崖”急速“掉深”，全 艇官兵紧急自救脱险，创造了世界潜艇史上的奇迹。总质量为 6.0106kg 的某潜艇，在高密度海水区域距海 平面 200m，距海底 138m 处沿水平方向缓慢潜航，如图所示。当该潜艇驶入低密度海水区域 A 点时，浮力 突然降为 5.4107N，15s 后，潜艇官兵迅速对潜艇减重（排水），结果潜艇刚好零速度“坐底”并安全上 浮，避免了一起严重事故。已知在整个运动过程中，潜艇所受阻力大小恒为 1.2106N 潜艇减重的时间忽略 不计，海底平坦，重力加速度 g 取 10m/s2， 69 =8.31，求： （1）潜艇“掉深”15s 时的速度； （2）潜艇减重排出水的质量； （3）潜艇从 A 点开始“掉深”到返回 A 点过程中阻力的冲量。（结果取 2 位有效数字） 17.（14 分）为了约束带电粒子在一定区域内运动，某同学设计了如图所示的装置。边长为 L 的正方形横截 面 abcd 将装置分成左右两部分。左侧是宽度为 L 的匀强电场区域，电场方向竖直向下；右侧是长为 x（x 未 知）的长方体匀强磁场区域，磁场方向水平向右，长方体右侧面 efgh 内有一个光屏。粒子源射出一电荷量为 +q、质量为 m 的粒子，以速度 v0 从 pq 中点水平射入匀强电场区域，恰好从图中 abcd 面的中心 O 点进人长 方体区域，粒子在右侧磁场内运动过程中，到达光屏之前恰好未离开长方体区域，粒子重力不计。 （1）求粒子到达 O 点时的速度大小 v 和左侧区域中的电场强度大小 E； （2）若粒子打在光屏上 Q 点时的速度恰好和经过 O 点时的速度相同，求磁感应强度大小 B 和 OQ 两点间距 离 x； 13 L （3）若将光屏平移至和 O 点距离 x = ，求粒子打到光屏上的位置到 O 点的距离 s。 8 18.（16 分）如图所示，水平传送带以速度 v 顺时针转动，其左端 A 点和右端 B 点分别与两个光滑水平台面 平滑对接，A、B 两点间的距离 L=4m。左侧水平台面上有一被压缩的弹簧，弹性势能 EP=2.6J，弹簧的左端 固定，右端与一质量为 m1=0.1kg 的物块甲相连（物块甲与弹簧不拴接，滑上传送带前已经脱离弹簧），物块 甲与传送带之间的动摩擦因数1=0.2。右边水平台面上有一个倾角为 53，高为 h=0.55m 的固定光滑斜面 （水平台面与斜面用平滑小圆弧连接），斜面的右侧固定一上表面光滑的水平桌面，桌面左端依次叠放着质量 为 m3=0.1kg 的木板（厚度不计）和质量为 m2=0.2kg 的物块乙，物块乙与木板之间的动摩擦因数为2=0.2， 桌面上固定一弹性竖直挡板，挡板与木板右端相距 x0=0.5m，木板与挡板碰撞会原速率弹回。现将物块甲从 压缩弹簧的右端由静止释放，物块甲离开斜面后恰好在它运动的最高点与物块乙发生弹性碰撞（碰撞时间极 短），物块乙始终未滑离木板。物块甲、乙均可视为质点，g=10m/s2。 （1）求物块甲到达 B 点的速度的可能值； （2）若传送带速度 v=4m/s，求物块甲运动到最高点时的速度大小； （3）在满足第 2 问条件下，求木板运动的总路程； （4）在满足第 2 问条件下，若木板的质量为 m3=0.4kg，木板与挡板仅能发生两次碰撞，求挡板与木板距离 的范围为多少。 聊城市 2024 年普通高中学业水平等级考试模拟卷