参照秘密级管理启用前 试卷类型：A
物理试题 2024.03
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。在每小题给出的四个选项中，只有
一个选项是符合题目要求的。
1．2023年8月 24 日，日本福岛核电站启动核污染水排海，核污染水里含高达 64 种核放射性元素，其中碘
129 A 0
129 的半衰期为 1570 万年，其衰变方程为 53 I Z X 1 e ，下列说法正确的是
A．核污染水被稀释后碘 129 的半衰期变长 B．衰变生成了电子，说明原子核中存在电子
129 A
C．X 核内的中子数为 76 D． 53 I 的比结合能小于 Z X 的比结合能
2．如图所示，取一个透明塑料瓶，向瓶内注入少量的水。将橡胶塞打孔，安装上气门嘴，再用橡胶塞把瓶口
塞紧，并向瓶内打气。观察发现橡胶塞跳出时，瓶内出现白雾，下列说法正确的是
A．打气过程中，瓶内气体的分子动能保持不变 B．打气过程中，瓶内气体的压强与热力学温度成正比
C．橡胶塞跳出后，瓶内气体迅速膨胀，温度降低 D．橡胶塞跳出后，瓶内水迅速蒸发，出现白雾
3．如图所示，光滑斜面与平台相连，小物块以某一初速度从斜面底端冲上斜面并从平台右端滑落。已知斜面
长 2m，小物块在斜面上运动的时间为 1s，则其初速度的大小可能为
A．2ms B．3ms C．4ms D．5ms
4．如图所示，匀强磁场的左边界为 OO'，磁场方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B。 t 0 时刻，面
积为S 的单匝三角形线圈与磁场垂直，三分之二的面积处于磁场中。当线圈绕 OO'以角速度 匀速转动，产
生感应电动势的有效值为
5BS 10BS 5BS 2BS
A． B． C． D．
6 6 3 4
5．利用薄膜干涉原理可以测量金属丝的直径。将矩形的平行薄玻璃板AB 放在水平标准工件的上面，右侧垫
有粗细均匀的直金属丝，在标准工件与玻璃板之间形成一个楔形空气膜，其截面如图所示。用波长为的
光，垂直标准工件方向射向玻璃板，在玻璃板上方形成平行条纹，测出相邻亮条纹中心间的距离为x，金属
丝与标准工件的接触点D 到楔形顶端C 点的距离为L，以下说法正确的是
L
A．条纹方向平行于CD B．金属丝的直径
2x
C．当金属丝向右移动少许时，x 变小 D．在同一位置换用更细的金属丝时，x 变小
6．如图所示，质量为M 的光滑半圆柱体紧靠墙根放置，质量为m 的小球由长度为L 的细线悬挂于竖直墙壁
上的A 点，静止在半圆柱体上，A 点距离地面的高度为L，细线与竖直方向夹角为。已知半圆柱体的半径
可变化（质量不变），小球可视为质点，重力加速度为g，不计一切摩擦，下列说法正确的是
3
A．当 60 时，细线对小球的拉力大小为 mg
2
1
B．当 60 时，半圆柱体对小球的支持力大小为 mg
2
C．半圆柱体受到水平地面的弹力大小为 Mg mg sin2
D．半圆柱体受到竖直墙壁的弹力最大值为 mg
7．地球与月球之间有一种有趣的“潮汐锁定”现象，即月球永远以同一面朝向着地球。如图所示，太阳光平行
照射到地球上，月球绕地球做匀速圆周运动的半径为r。已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，设
从月球上正对地球的P 点看向地球的视角为。在月球绕地球运动一周的过程中，下列说法正确的是
3g gR2
A．地球的密度为 B．月球自转的角速度为 2
4R3G r3
r3 r3
C．太阳光照射月球的时间为 ( ) D．月球上的P 点被照亮的时间为 ( )
gR2 gR2
8．磷脂双分子层是构成细胞膜的基本支架，分子层之间具有弹性，可近似类比成劲度系数为 k'的轻质弹簧。
细胞膜上的离子泵可以输运阴阳离子，使其均匀地分布在分子层上，其结构示意如图所示。已知无限大均匀
2
带电薄板周围的电场为匀强电场，静电力常量为k，介质的相对介电常数为 r ，细胞膜的面积 S d 。当
内外两膜层分别带有电荷量Q和-Q 时，关于两分子膜层之间距离的变化情况，下列说法正确的是
2kQ2 2kQ2
A．分子层间的距离增加了 B．分子层间的距离减小了
r Sk r Sk
4kQ2 4kQ2
C．分子层间的距离增加了 D．分子层间的距离减小了
r Sk r Sk
二、多项选择题：本题共4 小题，每小题4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，有多
项符合题目要求。全部选对得4 分，选对但不全的得2 分，有选错的得0分。
3．如图所示，长方形 ABCD 为柱状中空透明物体的横截面，长边 a 3cm ，短边 b 2cm ，截面圆的圆心
O 在长方形对角线的交点，半径为 R 1cm ，圆心O 处有一单色点光源。已知光在真空中传播的速度为
3108 m / s ，材料的折射率 n 2 。不考虑光的反射，下列说法正确的是
8 3
A．长方形 ABCD 四边有光线射出的区域的总长度为 cm
3
10 3
B．长方形 ABCD 四边有光线射出的区域的总长度为 cm
3
2 3 3
C．在从长方形 ABCD 四边射出的光线中，光从O 点到 ABCD 边传播所用的最长时间 1010 s
3
2 3 1
D．在从长方形 ABCD 四边射出的光线中，光从O 点到 ABCD 边传播所用的最长时间 1010 s
3
10．一列简谐横波沿x 轴正方向传播， t 6s 时的波形，如图甲所示。x 轴正方向上的A 点与坐标原点O之
间的距离小于两个波长，以该处为平衡位置的质点的振动图像，如图乙所示。本题所涉及质点均已起振。下
列说法正确的是
A．该列波的波速为 2.0ms B．A 点的x 坐标可能为 6.5m
C． t 0 时，A 处质点的加速度方向沿y 轴负方向 D． t 13s 时，A 处质点的速度方向沿y 轴负方向
11．如图所示，劲度系数为k 的轻质弹簧一端固定在足够长斜面的顶端，另一端与物块A 栓接，且与斜面平
1
行，O 点为弹簧原长位置。斜面的倾角为，物块A 与斜面之间的动摩擦因数 tan ，物块B 叠放在A
2
上。将两物块从O 点上方 x0 处由静止释放，运动过程中A、B 始终相对静止。已知两物块可视为质点、质量
均为m，重力加速度为g。则物块从释放到第一次返回最高点的过程中，下列说法正确的是
mg sin
A．物块下滑的最大速度出现在O 点下方距离为 位置
k
1 mg sin
B．物体B 所受静摩擦力的最大值为 k(x )
2 0 k
4m2 g 2 sin2
C．物体B 重力势能减少量为
k
mg sin
D．系统因摩擦产生的热量为 4mg sin (x )
0 k
12．如图所示，足够长的平行金属导轨固定在水平面内，间距 L 0.5m ，电阻不计。与导轨左端连接的线圈
面积 S 0.1m2 ，内阻 r 0.5 ，匝数 n 200 匝。一根长 L 0.5m ，质量 m 0.2kg 、电阻 R 2 的导
体棒 ab 垂直放置在导轨上，与导轨间的动摩擦因数 0.2 。线圈内的磁场平行于轴线向上，磁感应强度的
大小随时间变化的关系为 B1 0.2t ；导轨之间的匀强磁场方向竖直向下，磁感应强度的大小 B2 1T 。 t 0
时刻闭合开关，当 t 8.0s 时导体棒已达到最大速度，重力加速度 g 10m / s2 。则
A．刚合上开关时导体棒的加速度为 4m / s2 B．导体棒运动速度的最大值为 4ms
C．08.0s 内导体棒的位移大小为 16m D．08.0s 内整个电路产生的焦耳热为 20.8J
三、非择题：本题共6 小题，共 60分。
13．（6 分）某同学使用单摆测量当地的重力加速度，实验装置如图甲所示。O 点为单摆的悬点，将摆球拉到
A 点，由静止释放摆球，B 点为其运动过程中的最低位置。
（1）若使用光电计时器精确测量单摆的周期，光电门应放在________（选填“A”或“B”）处与球心等高的位
置，测得光电计时器相邻两次遮挡时间间隔为t，则单摆的周期为________。
（2）改变摆长重复操作，记录多组摆长L 和周期T 的数据，作出 L T 2 图像，如图乙所示。求得重力加速
度的表达式为________（用 L1 、 L2 、T1 、T2 表示）。
14．（8 分）实验小组准备测量某金属圆柱的电阻率，发现该电阻的阻值参数找不到，经小组成员讨论后设计
了电阻的测量电路图，如图所示。实验室提供的器材中，电流表 A0 的量程为 100mA，内阻为 r1 10 ，另
外一个电流表 A2 的量程为 200mA。现在需要一个量程为 0.6A 的电流表。
（1）将电流表 A0 改装成量程 0.6A 的电流表 A1 ，则应该并联一个阻值R'________ 的电阻。
（2）图中E 为学生电源， 为灵敏电流计， A1 是 A0 改装后的电流表、 R1 为电阻箱、 R2 与 R3 均为滑动变
阻器， R0 为定值电阻，S 为开关， Rx 为待测金属圆柱，实验操作如下：
A．按照如图所示电路图连接好实验器材；
B．将滑动变阻器 R2 的滑片、滑动变阻器 R3 的滑片均调至适当位置，闭合开关S；
C．调整 R3 ，逐步增大输出电压，并反复调整 R1 和 R2 使灵敏电流计 的示数为零，此时电流表 A1 的示数
为 I1 ， A2 的示数为 I2 ，电阻箱的示数为 R1 ；
D．实验完毕，整理器材。
实验中反复调整 R1 和 R2 使灵敏电流计 示数为零的目的是________
（3）待测金属圆柱 Rx 的阻值为________（用 I1 、 I2 、 R1 表示）。
（4）电流表 A1 、 A2 的内阻对电阻的测量结果________（选填“有”或“无”）影响。
15．（8 分）如图所示，竖直平面内固定一弯曲刚性细杆 POQ，PO 部分光滑，形状为四分之一圆；OQ 部分
粗糙，形状为抛物线，弯曲杆O 点处的切线水平。小圆环穿在杆上，从P 点由静止释放，到达Q 点时恰好
与杆之间无弹力。若以O 点为坐标原点，沿水平和竖直方向建立直角坐标系 xOy，则Q 点的坐标为（5m，
5m）。已知弯曲杆PO 部分的半径 R 1.8m ，小圆环的质量 m 1kg ，取重力加速度 g 10m / s2 。求：
（1）小圆环在PO 部分经过O 点时对杆压力的大小；
（2）小圆环在OQ 部分运动过程中克服摩擦力做的功。
16．（8 分）水肺潜水运动中，潜水员潜水时需要携带潜水氧气瓶，以保障潜水员吸入气体的压强跟外界水压
相等。潜水器材准备室中有一待充气的氧气瓶，其内部气体的压强、温度与外界大气相同，潜水员用气体压
缩机为其充气，1s 内可将压强为 p0 、温度为 t0 、体积V0 700ml 的气体充进氧气瓶内，充气完成时氧气瓶
内气体压强 p 16atm ，温度 t 47。已知外界大气压 p0 1atm ，外界环境温度 t0 27，氧气瓶的容
积V 11L ，氧气瓶的导热性能良好，水温恒为 t0 ，水中每下降 10m 深度水压增加 1atm。
（1）求气体压缩机对氧气瓶充气的时间；
（2）潜水员携带氧气瓶迅速下潜至水面下 h1 10m 深处，在该水层活动期间吸入气体V1 20L ，随即迅速
下潜至水面下 h2 20m 深处，在该水层活动期间吸入气体V2 16L ，求此时氧气瓶内剩余气体的压强。
17．（14 分）如图甲所示，三维坐标系 O-xyz 所在的空间中，有平行于y 轴且沿其正方向的匀强电场，电场
7mv2
强度的大小 E 0 。一带正电的粒子由静止开始经加速电场加速后，沿 xOy 平面从x 轴上的P（L，0，
1 10qL
0）点进入匀强电场，经过P 点时速度的大小为 v0 、与x 轴负方向的夹角 53 。当粒子运动一段时间
2L
t 到达Q（未画出）点时，匀强电场的方向突然变为z 轴正方向，若以此刻为计时起点，且电场强度
v0
的大小 E2 随时间t 的变化关系，如图乙所示，电场改变方向的同时加上沿z 轴正方向的匀强磁场，磁感应强
3mv
度的大小 B 0 。已知带电粒子的质量为m，电荷量为q，粒子的重力忽略不计，求：
qL
（1）加速电场的电压U；
（2）Q 点的位置及带电粒子到达Q 点时的速度；
3L
（3）当 t 时带电粒子的位置坐标。
v0
18．（16 分）如图所示，水平地面上P 点左侧粗糙、右侧光滑，物块A 静止放置在木板B 上。物块A、木板
B 的质量分别为2m、m，A、B 之间的动摩擦因数为2，木板B 与地面之间的动摩擦因数为。P 点右侧足够
远处有N 个（ N10 ）质量均为3m 的光滑小球向右沿直线紧密排列，球的直径等于木板的厚度。用带有橡
胶指套的手指作用在物块A 的上表面并以某一恒定速度向右运动，手指对物块A 施加的压力大小为 mg，运
动时间 t0 后手指立即撤离。手指作用过程中，物块A 上表面留下的指痕长度恰好等于物块A 在木板B 上滑过
1
距离的 。手指撤离后经过时间 t ，木板B 右端刚好抵达P 点，且A、B 速度恰好相等。木板B 完全通过P
3 0
2
点的速度为其右端刚到P 点时速度的 。已知物块A 始终未脱离木板B，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，所
3
有碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间忽略不计，重力加速度为g。求：
（1）木板B 右端刚好到达P 点时的速度；
（2）橡胶指套与A 上表面间的动摩擦因数 '；
（3）木板B 第一次与球碰撞到第二次与球碰撞的时间间隔；
（4）从物块A 开始运动到木板B 与最后一个静止小球刚好相碰时的过程中，A、B 之间因摩擦产生的热量。
{#{QQABaQAEogggAJIAABhCUQUwCkKQkBAACAoOgFAAIAAACBFABAA=}#}