物理
命题人： 审题人：
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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。
第卷
一、选择题：本题共6 小题，每小题4 分，共 24 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． 14 C -尿素呼气试验是现在医院检测病人有没有感染幽门螺杆菌（Hp）的重要手段之一。口口病人服用的被
碳 14 标记的药物，会在幽门螺杆菌分泌物的作用下转变成被碳 14 标记的二氧化碳经呼吸作用排出。若检测过
程中药物中的碳 14 在单位时间内衰变的次数为n，被碳 14 标记的二氧化碳会在病人服药1 小时之后的7 个小
时内均匀排出，现采集病人服用药物2 小时后在三分钟内呼出的气体。已知碳 14 的半衰期足够长，则采集到
的病人呼出的气体中碳 14 在单位时间内衰变的次数约为（ ）
n n n n
A． B． C． D．
70 140 800 160
2．两玩具车甲、乙在 t = 0 时刻位置如图1 所示，速度随时间的变化图像如图所示。已知 4s 时两车恰好不相
撞， 5s 时乙车停止运动，且此时甲车超前乙车 2.5m 。两车均可视为质点，则乙车出发的位置 -x0 为（ ）
A． -10m B． -20m C． -30m D． -40m
3．如图所示，将一质量分布均匀，电阻率不变的导线围成正五边形 abcde ，在 a、 e 两点用导线与恒压电源
相连接，空间中存在垂直正五边形所在平面向外的匀强磁场（图中未画出），接通电源后 ab 边所受的安培力
sin 36 5 - 1
大小为 F 。已知 = 。若在 a、 d 两点用导线与该恒压电源连接，则接通后正五边形所受安培力
sin 72 2
大小为（ ）
5 5+ 1 5 5- 1
A． F B． 5F C． F D． 2F
3 3
4．“地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警
报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，如图甲所示为研究过程中简谐波 t = 0 时刻
的波形图， M 是此波上的一个质点，平衡位置处于 4m 处，图乙为质点 M 的振动图像，则（ ）
A．该列波的传播方向沿 x 轴负向传播B．该列波的传播速度为 4m / s
C．质点 M 在 7s 内通过的路程为 270cm D．质点 M 在 2s 内沿 x 轴运动了8m
5．据报道，中国科学院上海天文台捕捉到一个“四星系统”。两种可能的四星系统构成如图所示，第一种如甲
所示，四颗星稳定地分布在正方形上，均绕正方形中心做匀速圆周运动，第二种如乙所示，三颗星位于等边三
角形的三个顶点上，第四颗星相对其他三星位于三角形中心，位于顶点的三颗星绕三角形中心运动。若两系统
中所有星的质量都相等， AB= CD ，则第一、二种四星系统周期的比值为（ ）
2 3+ 3 3 3+ 3 3 2+ 4 2 3+ 3
A． B． C． D．
3 2+ 4 2 2+ 4 2 3+ 3 3 2+ 2
6．采棉机（如图（a））在运输圆柱形棉包的过程中缓慢经过一段如图（b）所示路面（运动时，圆柱形棉包在
前，路段足够长），CD、EF 为水平路面，M 点为倾角最大的位置，倾角为 30。棉包放在如图（c）所示的
“V”形挡板上，两板间夹角恒为 120，初始时OA 与水平面的夹角为 30%。运动过程中，忽略“V”形挡
板对棉包的摩擦力，已知重力加速度为g。则（ ）
A．从 D 到 M 路面对采棉机的作用力越来越小
B．从 D 到 M 棉包对OA 板的压力先增大后减小
C．从 D 到 M 棉包对OB 板的压力一直增大
D．采棉机在 EF 段做减速运动，加速度可以为 3g
二、选择题：本题共4 小题，每小题5 分，共 20 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5 分，选对但不全的得3 分，有选错的得0分。
7．如图所示，喷洒农药用的某种喷雾器，其药液桶的总容积为14L ，装入药液后，封闭在药液上方的空气体
积为 2L ，气压为1atm 。打气筒活塞每次可以打进气压为1atm 、体积为 0.2L 的空气。不考虑环境温度的变
化。在打气 n 次后，药液上方的气体压强增大到 5atm ，在药液上方的气体压强达到 5atm 时停止打气，并开
始向外喷药，当喷雾器不能再向外喷药时，筒内剩下的药液还有V 升，则 n、 V 值为（ ）
A． n = 40 次B． n = 60 次C． V = 10L D．V = 4L
8．为解决光信号长距离传输中的衰减问题，常常在光纤中掺入铒元素。如图所示的是铒离子的能级示意图，
4 -19
标识为 I13/2 的铒离子处在亚稳态，不会立即向下跃迁：如果用光子能量约为 2.03 10 J 的激光把处于基态
4 4 4
能级 I15/2 的铒离子激发到 I11/2 能级，再通过“无辐射跃迁”跃迁到能级 I13/2 ，从而使该能级积聚的离子数
远超过处于基态的离子数。当光纤中传输某波长的光波时，能使处在亚稳态能级的离子向基态跃迁，产生大量
能量约为1.28 10-19 J 的光子，输出的光便大大加强了。下列说法正确的是（ ）
A．无辐射跃迁中一个铒离子放出的能量约为 7.50 10-20 J
B．这种光纤传输任何频率的光信号衰减都能得到有效补偿
4
C．大量处在 I11/2 能级的铒离子向下跃迁能产生2 种频率的光子
D．上述情景发生时，光纤中传输的光信号波长约为1.55m m
9．长为 L 、质量不计的轻杆一端通过饺链（长度不计）固定在O 点，另一端连接质量为 m 的小球 a ，轻杆可
在竖直平面内自由转动。初始时小球 a 在外力作用下处于静止状态，轻杆与水平方向的夹角为 53 ，小球 b 从
与O 点等高的位置沿水平方向以不为零的初速度抛出，与小球 a 发生弹性碰撞，碰前瞬间撤去外力，碰后小
球 a 恰能在竖直面内做完整的圆周运动。已知碰前瞬间小球 b 的速度方向与轻杆垂直，重力加速度为 g ，
sin53 = 0.8 。则（ ）
8 2 9
A．小球 b 抛出时的速度大小为 gL B．小球 b 的质量大小为 m
3 5 11
2
C．碰后瞬间小球 b 的速度大小为 gL D．碰后小球 a 运动过程中对杆的作用力可能为零
5
10．如图所示，两电阻为零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q ，
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，若某时刻开关S 接1，外力用 F1 表
示，通过金属棒电流的大小用 I1 表示；若某时刻开关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象关系正确的是（ ）
A．B．
C．D．
第卷
三、填空题：本题共2 小题，共 16分。
11．（8 分）
某实验小组验证动量守恒定律。主要实验器材有：两个质量不同的滑块，天平，两个相同轻质弹簧，两个压力
传感器及其配件，气垫导轨及其配件。
（1）用天平测出两个滑块的质量 m1=0.1600kg, m 2 = 0.2500kg 。
（2）用充气泵给气垫导轨充气，调节气垫导轨水平，并将两轻质弹簧水平固定在压力传感器上，如图甲所示。
（3）水平向右推滑块 m1 ，使右侧弹簧适当压缩并锁定。压力传感器开始记录数据，同时开始计时， 0.5s 时
刻释放 m 。 m 与 m 发生碰撞后， m 向左运动并压缩左侧弹簧， m 返回再次压缩右侧弹簧。该过程中，两
1 1 2 2 1
压力传感器 AB、 的示数随时间变化的图像如图乙中 AB、 所示。
（4）若弹簧弹力大小与形变量的关系如图丙所示；则释放 m1 过程中，弹簧对 m1 做的功W = ______J。
（5） m1 和 m2 组成的系统，碰撞前总动量 p1 = ______ kg m / s ，碰撞后总动量 p2 = ______ kg m / s 。实验
p- p
相对误差d =1 2 100% = ______，如果d 小于 5% ，则可认为动量守恒。（均保留三位有效数字）
p1
12．（8 分）
随着智能手机的广泛使用，充电宝成为手机及时充电的一种重要选择。某同学打算设计实验测量某充电宝的电
动势和内阻，可以选用的器材有：
A．电压表 V1 （量程 0~ 3V ，内阻为 3k ）
B．电压表 V2 （量程 0~ 15V ，内阻约为15k ）；
C．电流表 A （量程 0~ 0.6A ，内阻约为 0.5 ）；
D．滑动变阻器 R1 0~ 100,2A ；
E．定值电阻 R2 （阻值为 3k ）
F．某品牌充电宝（输出电压约为 5V ，最大输出电流 2A ，已知装输出正负极，在电路中以电源符号表示）；
G．开关和导线若干。
（1）为了能准确地进行测量，实验中应选用的电压表是______。（填器材编号）
（2）用所给的器材在如图甲所示的方框中画出实验原理图。
（3）该同学利用通过实检测得如表格所示的数据，并根据这些数据绘出了电源的路端电压随电流变化的图像
如图乙所示，根据图线可求出充电宝的电动势 E = ______V，充电宝的内阻 r = ______ W 。（结果均保留三位
有效数字）
序号 1 2 3 4 5
电压表示数U /V 2.35 2.30 2.25 2.20 2.15
电流表示数 I /A 0.24 0.32 0.40 0.50 0.56
四、计算题：本题共3 小题，其中第 13题8 分，第 14题 12 分，第 15题 20 分，共 40 分。写
出必要的推理过程，仅有结果不得分。
13．（8 分）
如图（a）所示电视机遥控器中有一个用透明介质封装的发光二极管，它发出红外光来控制电视机的各种功能。
一兴趣小组找来一个用此种材料制成的半圆柱体，利用插针法测定该透明介质的折射率。实验中用 AB、 两个
大头针确定入射光路， CD、 两个大头针确定出射光路。 P 和Q 分别是入射点和出射点，且 AB^ MN ，如
图（b）所示。测得半圆柱体的半径 R=5cm, OP = 1cm, DQ = 4cm, D 到法线OQ 的距离 DG = 2cm 。已知
光速 c =3.0 108 m / s 。
（1）求该透明介质的折射率和光在该介质中传播的速度大小；
（2）实际测得封装二极管的半球直径 d = 5mm ，发光二极管的发光面是以 EF 为直径的发光圆盘，其圆心位
于半球的球心点O ，如图（c）所示。为确保发光面发出的红外光第一次到达半球面时都不发生全反射，发光
二极管的发光面半径 r 最大应为多大？
14．（12 分）
如图甲， abcd 和 a b c d 为在同一水平面内的固定光滑平行金属导轨， ab 段和 a b 段间距为 2L , cd 段和
c d 段间距为 L 、整个导轨处于方向竖直向下的匀强磁场中， bcc b 左侧导轨间的磁感应强度大小为
B0, bcc b 右侧导轨间的磁感应强度大小按图乙规律变化，图中 t0 为已知量，两根相同金属杆 MN、 分别垂直
两侧导轨放置， N 杆与 cc 之间恰好围成一个边长为 L 的正方形， M 杆中点用一不可伸长绝缘细线通过轻质
定滑轮与一重物相连，重物离地面的高度为 L ，细绳处于伸直状态且与 M 杆垂直， t = 0 时刻释放重物，同时
在 N 杆中点处施加一水平拉力，使两杆在 0 ~ t 时间内均处于静止状态。已知 MN、 杆和重物的质量都为
0
m ，不计导轨电阻，重力加速度为 g 。
（1）求 0 ~ t0 时间内回路的感应电动势 E ；
（2）求 0 ~ t0 时间内，施加在 N 杆上的拉力 F 随时间 t 变化的函数关系式；
（3）从 t0 时刻开始，保持拉力 F 不变，若重物下落的过程中，回路产生的总热量为Q ，求重物落地时 N 杆
的速度大小 v 。
15．（20 分）
如图所示的水平轨道 AD 段粗糙， AD 段中点 B 处竖直固定一半径为 R = 0.2m 的光滑圆轨道（在 B 点前后稍
错开）， D 点右侧的水平轨道光滑，一轻质弹簧一端固定在竖直挡板上。质量为 m = 1kg 且可视为质点的物体
甲由 A 点向右滑入水平轨道，物体甲在 A 点的动能为 Ek = 10J 。已知 AB= BD = 0.5m ，物体甲与 AB 段间
2
的动摩擦因数为 m1 = 0.1、与 BD 段间的动摩擦因数为 m2 = 0.2 ，重力加速度大小为 g = 10m / s 。
（1）求物体甲第一次经过 B 点与第一次经过 C 点时对轨道的压力之比；
p
（2）现在距离 A 点右侧 x = 0.4m 的O 点放置一质量为 、可视为质点的物体乙，物体甲仍由 A 点以10J 的
4
动能向右运动，且两物体碰后粘合在一起，求弹簧弹性势能的最大值；
（3）撤走右侧的挡板和轻质弹簧，保持第（2）问中 x 的大小不变，改变物体甲在 A 点的初动能 Ek ，欲使两
物体始终不脱离圆轨道，求 Ek 的取值范围。（结果保留2 位小数）
长郡中学2024 届高考适应性考试（二）
物理参考答案
一、选择题：本题共6 小题，每小题4 分，共 24分。
题号 1 2 3 4 5 6
答案 B D A A B C
二、选择题：本题共4 小题，每小题5 分，共 20 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5 分，选对但不全的得3 分，有选错的得0分。
题号 7 8 9 10
答案 AD ACD ABD AD
三、填空题：本题共2 小题，共 16分。
11．（8 分，每空2 分）
（4）0.08 （5）0.160 0.158 1.25%
1
【解析】（4）根据图丙中图像与横轴围成的面积表示弹簧对 m 做的功，则有W = 8 2 10-2 J = 0.08J
1 2
1
（5）设 m 与 m 碰撞前的速度大小为 v ，根据动能定理可得W= m v2
1 2 0 2 1 0
解得 v0 = 1m / s
则 m1 和 m2 组成的系统，碰撞前总动量为 p1= m 1 v 0 =0.160kg m / s
F 8
由图丙可知弹簧的劲度系数为 k = =N / m = 400N / m
x 2 10-2
设 m1 与 m2 碰撞后的速度大小分别为 v1、 v 2 ，右侧弹簧的最大压缩量为 xA ，左侧弹簧的最大压缩量为 xB ，有
图乙可知 FAABB= kx =1.6N, F = kx = 7.6N
--2 2
解得 xAB=0.4 10 m, x = 1.9 10 m
1 F kx
根据动能定理可得 m v2 =AA x = x
21 1 2 A 2 A
1 F kx
m v2 =BB x = x
22 2 2 B 2 B
解得 v1=0.2m / s, v 2 = 0.76m / s
则 m1 和 m2 组成的系统，碰撞后总动量为 p2= m 2 v 2 - m 1 v 1 =0.158kg m / s
p-- p 0.160 0.158
验相对误差为d =1 2 100% = 100% = 1.25%
p1 0.160
12．（8 分，每空2 分）
（1） V1
（2）
（3）5.00 1.25
【解析】（1）充电宝输出电压是 5V,V2 量程太大，可选用电压表 V1 进行改装；
（3）根据闭合电路的欧姆定律得 U= E - Ir ，由图示图像可知，充电宝的电动势 E = 5.00V ，内阻为
U 5.0- 4.25
r = = = 1.25
I 0.6
四、计算题：本题共3 小题，其中第 13题8 分，第 14题 12 分，第 15题 20 分，共 40分。
13．（8 分）【解析】（1）设 DQG 为 i, OQP 为 r ，
DG OP
由几何关系得 sini= ,sin r =
DQ OQ
sini
由折射定律 n =
sinr
代入数据解得 n = 2.5
c
由 n =
v
c
可得 v = =1.2 108 m / s
n
（2）如图
设 E 点发出的光线 ES、 ET 与法线的夹角分别为q 和a, ES^ EF ，
光线 ET 为任一光线，过O 点向TE 作垂线OZ ，
h r
设OZ 为 h ，则 sina= ,sin q =
d d
2 2
又 h< r
所以 sina< sin q
可得a< q
即光线在 ES 的入射角最大，分析可知，q 达到临界角时 r 最大，
r 1
则 sinq = =
d n
2
解得 r =1mm ．
B
14．（12 分）【解析】（1） 0 ~ t 时间内回路的感应电动势为 EL= = 2
0 1 t t
BB
根据图乙可知 = 0
t t0
2
BL0
解得 E1 = = ．
t t0
B
（2）根据图乙可知 B=0 t
t0
令 0 ~ t0 时间内回路的感应为 I ，对 M 有 mg= B0 I 2 L
对 N 有 F= BIL ．
mg
解得 F= t ．
2t0