绝密启用前
物 理
本试卷总分 100 分，考试时间 90 分钟。
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。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 锶 90 具有放射性，其半衰期为 28.5 天，衰变方程为 389090 + 0 。锶 90 在生产生活中有很多用
39 1
途，深空探测卫星利用其衰变产生的能量可以在极端环境下正常工作。关于锶 90，下列说法正确的是
A.8个 30Sr 核经过 57 天可能还剩3 个未衰变
B. 锶 90 衰变时原子的核外电子会减少一个
C. Sr 核的质量与其衰变产生的 Y 核的质量相等
D. Sr 核的质量与其衰变产生的Y 核和-e 的总质量相等
2.如图所示，把一个上表面水平、下表面是半径很大的球面的凸透镜放在一块平面玻璃板上，凸透镜的上表
面与玻璃板平行，让单色光从上方垂直于凸透镜的上表面射入，从上往下看凸透镜，看到的干涉图样应为
3. 一定质量的理想气体的内能与其热力学温度成正比。某密闭容器内的理想气体自状态 A 变化至状态B，
再变化至状态C，其变化过程的 p-V 图像如图中的实线所示，已知这些气体在状态 A 时的内能为U，下列
说法正确的是
A. 自状态 A 至状态B，气体的温度不变
B.气体在状态 B 时的内能为 3U
C. 自状态 A 至状态 B，气体吸收的热量为 8U+4pV
D. 自状态 至状态 B，再至状态C，气体吸收的热量比放出的热量多 2U。
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4.导光管照明系统可以把太阳光或自然光传输到需要照明的地方，该系统主要由采光区、传输区和漫
射区三部分组成，传输区为透明材料制成的实心传输通道。某导光管照明系统的直角传输区截面如图
所示，截面内采光区采集的光垂直于 AD 边进入传输区，经传输后在 BC 边垂直进入漫射区。已知
4 3
= 53,53 = ,cos53 = 。 要使截面内传输的光不能从侧壁射出，则传输区的折射率最小为
5 5
5 5 4
. . . . 2
3 4 3
5.在如图所示的电路中，开关S 闭合，理想变压器的输入电压 = ,原线圈匝数为 n，副线圈
匝数为n，定值电阻 、、的阻值均为 R。在变压器的闭合铁芯上还绕有一匝线圈，该线圈接理
想交流电压表，电压表的示数为 U。下列说法正确的是
. = 20
22
B.电阻 R的功率为 2 0
22
C. 原线圈中的电流为 2 0
31
3
D. 若仅断开开关S，则电压表的示数变为
4 0
6.如图甲所示，光滑的绝缘水平桌面上静止着一松软的不可伸长的带电绳，总电荷量为 (0),绳上的
电荷和绳的质量都均匀分布，绳的两端分别固定在 M、N 两点的绝缘钉上，绳 NP 段的长度为总长度
1
的 。若在空间中加上垂直于 M、N 连线且与桌面平行的匀强电场，电场强度大小为 E，带电绳静止时
4
13
如图乙所示，此时绳上 P 点的搅力大小为 ,则此时处于 M 点的绝缘钉受到的绳的拉力大小为
4
13
. . . D. qE
4 2 4
7. 如图所示，在中学生篮球赛中，某同学某次投篮出手点距水平地面的高度。 = 1.8,，距竖直篮板
的水平距离 x=3m； 篮球出手后的初速度大小； = 10/,方向斜向上与水平方向的夹角为 53。篮
球与篮板的摩擦不
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计，空气阻力不计；篮球自出手至落地仅与篮板发生了碰撞(碰撞时间极短)，且碰撞时无机械能损失；
篮球可视为质点，运动轨迹所在竖直面与篮板垂直，取 = 10/,53 = 0.8,53 = 0.6。则篮球
的落地点与出手点的水平距离为
A.3.6m B.4.8m C.6.6m D.78m
8.某快递公司用无人驾驶小车在平直的道路上转运货物，该小车自静止开始加速到一定速度后匀速衍
驶，快接近终点时关闭发动机减速行驶。已知关闭发动机前小车的输出功率不变.整个运动过程受到的
阻力不变，减速阶段的加速度大小恒为a；小车后轮半径是前轮半径的2 倍，匀速行驶阶段后轮的转速
为 n。则小车在加速阶段的加速度大小为 2a 时前轮的转速为
2 3
A./2 . . D.2n
3 2
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
对得4 分，选对但不全的得2 分，有选错的得0 分。
9. 截至 2024 年2月 10 日，“天问一号”火星环绕器已“上岗”工作三周年。已知火星与地球的质量
之比约为1：9，半径之比约为 1：2，公转半径之比约为 3：2， 自转周期之比约为1：1，行星的公
转视为匀速圆周运动。下列说法正确的是
1
A. 火星同步卫星的轨道半径约为地球同步卫星轨道半径的
3
B.同一单摆在火星表面的摆动周期约为在地球表面摆动周期的 1.5 倍
9 6
C. 火星的公转周期约为 年
4
2
D. 火星的第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的
3
10. 如图所示，MN 和 PQ 为相互垂直的同一圆上的两条直径，长度均为 L，O 点为该圆的圆心。在 M
点和 O 点各固定一点电荷，处于 O 点的点电荷的电荷量为-q(q>0)，它们形成的电场在 N 点处的电场
强度为0，已知静电力常量为k，下列说法正确的是
A. 处于 M 点的点电荷的电荷量为+4q
B.使另一负电荷沿 MN 延长线从 N 点向右移动，其电势能逐渐增大
C. N 点的电势比 P 点的电势高
D. P 点处的电场强度大小为 4 52 2
12
11 如图甲所示为一列简谐横波在 t=0 时刻的波形图，两质点 O、M 平衡位置间的距离为 2m，此时质点
M 偏离平衡位置的位移为 10 3,如图乙所示为质点 O 相对平衡位置的位移y 随时间t 的变化关系。
下列说法正确的是
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A. 图甲中的波沿x 轴负方向传播
B. 该简谐横波的传播速度大小为 2m/s
2
C. 质点 M 的振动方程为 = 20sin +
3 3
560
D.0~7.0s 时间内,质点 M 通过的路程为(
3
12. 如图甲所示，光滑且足够长的固定斜面与水平面的夹角为 30,斜面上两平行水平虚线 MN 和 PQ 之
间有垂直于斜面向下的匀强磁场； PQ 以下区域有垂直于斜面向上的匀强磁场，PQ 两侧匀强磁场的磁
感应强度大小相等。正方形导线框 abcd 四条边的阻值相答， = 0时刻将处于斜面上的导线框由静止
释放，开始释放时 ab 边恰好与虚线 MN 重合，之后导线框的运动方向始终垂直于两虚线，其运动的 v
-t 图像如图乙所示，t~t时间内导线框的速度大小为 v，重力加速度为 g，下列说法正确的是
A.0~t时间内，导线框的 ab 边一定没有经过虚线PQ
.时间内，导线框的速度大小为 0
2
.6时间内，导线框a、c 两点间的电势差为0
32
D. t~t时间内，导线框的位移大小为 0 + 0
4 (32) 8
三、非选择题：本题共6 小题，共 60 分。
13.(6分)某同学用如图所示的装置测量滑块与水平桌面间的动摩擦因数，质量为 M(含遮光条) 的滑
块和质量为 m 的重物通过跨过定滑轮的细绳相连，滑块左上角固定的遮光条的宽度为d，桌面上滑块
运动路径的前方固定有光电门，计算机记录的遮光条通过光电门的遮光时间用 t 表示，重力加速度
为g。
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(1)滑块开始释放时，遮光条的中心与光电门中心之间的距离用 x 表示，改变 x 进行多次实验，画出的
1
图像为一条过原点的直线，其斜率为 k，则滑块运动的加速度大小为 。(用k、d 表示)
()2
(2)滑块与桌面间的动摩擦因数 = 。(用k、d、g、M、m 表示)
(3) 下列哪些因素会造成测量误差 。(填正确答案标号)
A. 实验中没有补偿阻力
B.不满足mM
C. 遮光条的宽度 d 太大
D. 滑轮和滑块之间的细绳与桌面不平行
14.(8分)实验小组要测量某未知型号的锰铜合金的电阻率，他们找来一根用该材料制成的长为 L 的导体棒。主
要实验步骤如下：
(1) 他们首先用多用电表测量该导体棒的电阻，测量时多用电表面板显示如图甲所示。
该小组同学认为读数误差较大，他们又断开电路重新选择欧姆挡进行测量。请在下列实验步骤中选择正确
的操作并按正确的顺序进行排序 。(填写步骤前的字母代号)
A. 使两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在最左侧刻线
B.使两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在最右侧刻线
C. 断开电路，将选择开关调至“OFF”挡
D. 使两表笔接触导体棒两端进行测量读数
E. 将选择开关调至“1”挡
F. 将选择开关调至“100”挡
(2)为更精确地测量该导体棒的电阻，他们用实验室提供的下列器材再次进行测量：
待测导体棒 R；
电压表 V (量程为 0~15 V,内阻约为 10k);
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电流表 A(量程为 0~0.6A,内阻约为 0.2);
电流表 A(量程为 0~1.0A,内阻约为 0.1);
电流表 A(量程为 0~3.0A,内阻约为 0.05);
滑动变阻器 R(总阻值为 15);
电池组 E(电动势为 20V，内阻不计)；
开关、导线若干。
请在如图乙所示的虚线框中将最优实验电路图补充完整，并标明所选器材的字母代号。
(3)他们用游标卡尺测量该导体棒的直径d，所用游标卡尺由于多次不规范使用，测量长度为0 时主尺的零刻线
与游标尺的零刻线不对齐，如图丙所示。测量该导体棒直径时显示的刻度如图丁所示，则导体棒的直径 d= m
m。
(4) 电压表 V 的示数用 U 表示，电流表 A的示数用I表示，电流表 的示数用 I表示，电流表 A的示数
用I表示，则该电阻材料的电阻率 = (选用L、d、U、I、I、I中的字母表示),由于电路的系统误差，用此
表达式得出的测量值 (填“大于”“小于”或“等于”) 真实值。
15.(8分) 热水瓶里装上适量的热水后扣上瓶塞，刚开始可以很容易地打开瓶塞，经过一段时间的降温后再打
开瓶塞会稍费些力。如图所示的热水瓶容积为V，装上其容积一半的刚烧开的水后扣上瓶塞，刚开始时瓶中上方
气体的温度为 97,压强与外界大气压强相同。已知瓶塞的质量为 m，瓶塞上表面的面积为 2S，瓶口的面积为 S，
大气压强为 p，重力加速度为g，周围环境温度恒为 27,，热水瓶扣着瓶塞时封闭气体物质的量及体积均视为
不变，热力学温度 T=t+273K，，不计瓶塞与瓶口之间的摩擦。
(1) 热水瓶内外达到热平衡后再打开瓶塞，求至少需要多大的力；
(2)热水瓶内外达到热平衡后再打开瓶塞，求外部多少体积的空气会进入热水瓶。
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16.(8分)如图所示，工人师傅自房檐向水平地面运送瓦片，他将两根完全一样的直杆平行固定在房檐
和地面之间当成轨道，瓦片沿轨道滑动时，其垂直于直杆的截面外侧为半径为 0.1m 的圆弧。已知两直
2
杆之间的距离为 ,房檐距地面的高度为 4m，两直杆在房檐和地面之间的长度 = 8,忽略直杆的粗
10
细，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。工人师傅将瓦片无初速度地放置在轨道顶端，只有瓦片与直杆间
的动摩擦因数小于 o(未知)时，瓦片才能开始沿轨道下滑，取 = 10/。
(1) 求 ;
(2)若直杆自上端开始在长度 = 1.8的范围内与瓦片间的动摩擦因数为 0,，其余部分为 ，忽略
2
瓦片沿着轨道方向的长度，工人师傅每隔 0.5s 将一瓦片无初速度地放置在轨道顶端，求第一片瓦片落
地后的某一时刻轨道上瓦片的个数。
17.(14分)如图所示，平行板电容器两极板 M、N 均垂直于纸面水平放置，它们之间有垂直于纸面向里
的匀强磁场和竖直向下的匀强电场，其中磁场的磁感应强度大小为 B；在电容器右侧竖直虚线 P、Q 之
间有竖直向上的匀强电场，电场强度大小与电容器中的电场强度大小相等；图中虚线圆区域内有垂直
于纸面的匀强磁场(图中未画出)，磁感应强度大小未知； 竖直虚线 T 右侧有范围足够大的匀强电场
和匀强磁场，方向均水平向左，其中磁场的磁感应强度大小也为 B。在纸面内有大量比荷相等的正、
负带电粒子，均以大小为v 的速度水平向右匀速通过电容器，最上端的粒子紧贴 M 板通过，最下端的
粒子紧贴 N 板通过，粒子经过虚线 Q 时正、负粒子刚好分为不重叠的两部分，之后所有正粒子均通
过虚线圆区域，他们的轨迹在虚线圆边界 S 点相交。其中沿虚线圆半径背离圆心的粒子离开 S 点后
经过 S 点进入虚线 T 右侧区域，之后还能再一次回到S 点。已知电容器两极板间的距离、虚线圆的直
5
径均为 L，虚线 P、Q 之间的距离为 ,不计粒子的重力和粒子间的相互作用，忽略电容器极板的边缘
5
效应。求：
(1) 电容器两极板间的电势差大小；
(2) 这些粒子的比荷；
(3) 虚线圆区域内磁场的磁感应强度大小；
(4) 虚线 T 右侧区域匀强电场的电场强度大小。
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18.(16 分)如图甲所示，长木板 C 静止在光滑水平地面上，其右上端有固定的挡板，可视为质点的小
物体 A 和 B 紧靠在一起静止在长木板 C 上，小物体 A 和 B 之间夹有少量火药。某时刻点燃火药，
火药瞬间燃爆后 A 获得的速度大小为v，若长木板 C 固定，A 和 B 会同时停在 C 的最左端。已知小物
体 A 的质量为2m，小物体 B 的质量为m，长木板C 的质量为3m，A、C 之间的动摩擦因数为，B、
C 之间的动摩擦因数为 2。，重力加速度为g，不计火药的质量和燃爆时间，不计 B 和挡板的碰撞时
间，B 和挡板碰撞时无机械能损失。
(1) 若点燃火药释放的能量全部转化为 A 和 B 的机械能，求点燃火药释放的能量；
(2) 求长木板 C 的长度;
(3)若长木板不固定，求整个过程A、C 之间由于摩擦产生的内能和B、C 之间由于摩擦产生的内能；
(4)若长木板不固定，将B 碰撞挡板时作为 t=0 时刻， 自该时刻开始 A 的位移大小用x表示，B 的
位移大小用x表示，C 的位移大小用x表示，设 = 2 + + 33,，在图乙中画出 y 随时间t 变化
的图像，并标明 = 时的y 值。
0
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