物理试题
一、单项选择题：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，只
有一项符合题目要求。
1．2024年4月 25日 20时 59 分，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F 遥十八运载火箭在酒泉卫星发射
中心点火发射升空，飞船进入预定轨道，调整姿态后成功与空间站对接，历时约 6.5 小时，空间站离地面
高度约为 400km ，则
A．与空间站对接过程中飞船可视为质点B．雷达跟踪飞船的无线电波是纵波
C．火箭点火升空瞬间处于超重状态D．飞船从发射到对接过程的平均速率约为 62m/s
． 年 月 日我国首次实现核电商用堆批量生产碳 14 同位素。 14 具有放射性，会自发衰变
2 2024 4 20 14 6 C 6 C
成氮 14 ，它的半衰期为 年，则
14 7 N 5730
A．该衰变需要吸收能量B．该衰变发生后原子核内的中子数减少
14 14
C．升高温度能减小 6 C 的半衰期D．20个 6 C 经过 11460 年后剩下5个
3．如图所示，小娟借助瑜伽球锻炼腿部力量，屈膝静蹲，背部保持竖直且倚靠在瑜伽球上，瑜伽球紧靠
竖直墙面，则
A．墙壁对瑜伽球的弹力为零
B．地面对小娟的支持力一定等于小娟受到的重力
C．若减小背部与墙壁的距离且保持背部竖直，瑜伽球受到的摩擦力增大
D．若减小背部与墙壁的距离且保持背部竖直，地面对小娟的摩擦力增大
4．两颗中子星绕二者连线上的某点做圆周运动组成双星系统，并以引力波的形式向外辐射能量。经过一
段时间，两颗中子星的间距减小为原来的p 倍，运行周期变为原来的q 倍，若两星可视为质量均匀分布的
球体，则利用牛顿力学知识可得
p2 p3
A． p2 q 3 =1 B． =1 C． p3 q 2 =1 D． =1
q3 q2
二、双项选择题：本题共4 小题，每小题6 分，共 24 分。每小题有两项符合题目要求，全
部选对的得6 分，选对但不全的得3 分，有选错的得0分。
5．将扁平的石子向水面快速抛出，石子可能会在水面上一跳一跳地飞向远方，俗称“打水漂”。石子接触
水面时速度方向与水面的夹角越小，从水面跳起产生的“水漂”效果越明显。将一石子水平抛出，不计石
子在空中飞行时的空气阻力，为了观察到明显的“水漂”效果，则应
A．适当增加出手的高度B．适当减小出手的高度
C．适当增加出手的速度D．适当减小出手的速度
6．一带正电的金属板和一带负电的放电极形成电场，电场线分布如图所示。一电子从M 沿直线运动到
N，以放电极为原点，以 MN 方向为正方向建立x 轴。该过程中，电场强度大小E、电子的加速度大小
a、电势j 、电势能 Ep 随x 变化的图象可能正确的是
7．为了市民换乘地铁方便，厦门海沧区政府在地铁口和主要干道上投放了大量共享电动车。骑行者通过
拧动手把来改变车速，手把内部结构如图甲所示，其截面如图乙所示。稍微拧动手把，霍尔元件保持不
动，磁铁随手把转动，与霍尔元件间的相对位置发生改变，穿过霍尔元件的磁场强弱和霍尔电压UH 大小
随之变化。已知霍尔电压越大，电动车能达到的最大速度 vm 越大，霍尔元件工作时通有如图乙所示的电流
I，载流子为电子，则
A．霍尔元件下表面电势高于上表面B．霍尔元件下表面电势低于上表面
C．从图乙所示位置沿a 方向稍微拧动手把，可以增大 vm D．其他条件不变，调大电流I，可以增大 vm
8．如图甲所示，倾角为q 的足够长的斜面固定在水平面上，物块A、B 中间用轻弹簧相连，当弹簧处于原
长L 时，A、B 恰好静止在斜面上。物块C 以速度 v0 沿斜面匀速下滑并与B 发生弹性碰撞，从碰后瞬间开
始计时，A和B 的位置随时间变化的图像如图乙中的曲线a、b 所示， t1 时刻a、b 的纵坐标分别为 x1 、
x2 ，此时两条曲线的纵坐标差值最小。已知A、B和C 可视为质点，质量均为m，且与斜面之间的动摩擦
因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则
A．C与B 碰后瞬间，B 的速度为 v0
B．C与B 碰后瞬间，A 的加速度为 g sinq
C．从开始计时到弹簧第一次恢复原长的过程中，因摩擦产生的热量为 2mg x1+ x 2 - Lsinq
D．从开始计时到弹簧第一次恢复原长的过程中，因摩擦产生的热量为 4mg x1+ x 2 - Lsinq
三、非选择题：共 60 分，其中 9-11 题为填空题，12、13 题为实验题，14-16 题为计算题。
考生根据要求作答。
9．（3 分）
我国唐代对彩虹形成的原因已有记载，《礼记月令季春之月》中提到“日照雨滴则虹生”。一束太阳光
射入球形雨滴形成彩虹的光路如图所示，则光线a 的频率________（选填“大于”“等于”或“小于”）光
线b 的频率，已知太阳光射入雨滴时入射角 q =53 ，光线b 偏折角 b =16 ，光线b 在雨滴中的折射率
等于________（结果保留两位有效数字， sin 53 0.8， sin16 0.3， sin 37 0.6 ）。
10．（3 分）
如图所示，小云将瘪了的乒乓球放在电吹风的上方，电吹风向上吹热风，过一会儿乒乓球就鼓了起来。乒
乓球导热性能良好且无破损，球内气体可视为理想气体，则此过程中，球内气体分子的平均动能________
（选填“增大”“减小”或“不变”），球内气体内能的增加量________（选填“大于”“等于”或“小
于”）吸收的热量。
11．（3 分）
一简易地震仪由竖直弹簧振子P 和水平弹簧振子H 组成，如图所示。在一次地震中，地震波中的横波和纵
波传播速率分别为 3.4km/s 和 6.8km/s ，震源在地震仪下方，观察到两振子开始振动的时间相差 5s ，则
________（选填“P”或“H”）振子先开始振动，震源距地震仪距离为________km ．
12．（6 分）
小强同学在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中使用的可拆式变压器如图甲所示，图中各
接线柱对应的数字表示倍率为“100 ”的匝数。
（1）除图甲中的器材外，下列器材中还需要的是________（填仪器前的字母）；
A． 干电池 B． 磁铁
C． 低压交流电源 D． 多用电表
E． 直流电压表 F． 直流电流表
（2）变压器铁芯的结构和材料是_______；
A．整块不锈钢铁芯B．整块硅钢铁芯C．绝缘的硅钢片叠成
（3）如图乙所示，操作过程中横铁芯没有与竖直铁芯对齐，原线圈输入电压为U1 = 4V ，匝数为
n1 = 200 匝，改变副线圈匝数 n2 ，测量副线圈两端的电压U2 ，得到U2- n 2 图像如图丙所示，则可能正确
的是图线________（选填“a”“b”或“c”）。
13．（6 分）
利用手机内置加速度传感器可实时显示手机加速度的数值。小明通过智能手机探究加速度与合外力的关
系，实验装置如图甲所示，已知当地重力加速度为g。
（1）轻弹簧上端固定，下端与手机相连接，手机下端通过细绳悬挂小桶；
（2）开始时，小桶装有砝码，整个实验装置处于静止状态；
（3）突然剪断细绳，通过手机软件记录竖直方向加速度a 随时间变化的图像如图乙所示，剪断细绳瞬间
手机的加速度对应图中的________（选填“A”“B”或“C”）点；
（4）剪断细绳瞬间手机受到的合力大小F 等于________；
A．砝码的重力大小B．小桶和砝码的重力大小C．手机的重力大小D．弹簧对手机的拉力大小
（5）改变小桶中砝码质量，重复步骤（3），获得多组实验数据并绘制 a- F 图像如图丙所示，
由图可得结论：在误差允许的范围内，______________________；
（6）如图丁所示，某同学在处理数据时，以手机竖直方向的加速度a 为纵坐标，砝码质量m 为横坐标，
绘制 a- m 图像，获得一条斜率为k，截距为b 的直线，则可推算出手机的质量为________（选用k、b、g
表示）。
14．（11 分）
2024年4月 20 日世界田联钻石赛在厦门白鹭体育馆举行，世界名将杜普兰蒂斯以6米 24 的成绩刷新了自
己的撑杆跳世界记录。如图所示，某次训练时，运动员持杆从静止开始加速助跑，助跑距离为 45m ，速度
达到 9m/s ，接着撑杆起跳，重心升高 5m 时到达最高点且速度为零。过杆后，运动员做自由落体运动，重
心下降 5m 时身体接触软垫，从接触软垫到速度减至零的时间为 0.5s ．已知运动员的质量为80kg ，助跑
阶段可视为匀加速直线运动，重力加速度g取 10m/s2 ，不计空气阻力，求：
（1）运动员助跑阶段的加速度大小a；
（2）从撑杆起跳到最高点的过程中，运动员机械能的变化量 DE ；
（3）从接触软垫到速度减为零过程中，软垫对运动员作用力的冲量大小I．
15．（12 分）
亥姆霍兹线圈是一对平行的完全相同的圆形线圈。如图所示，两线圈通入方向相同的恒定电流，线圈间形
成平行于中心轴线 OO1 2 的匀强磁场。沿 OO1 2 建立x 轴，一圆形探测屏垂直于x 轴放置，其圆心位于x轴
上的P 点。在线圈间加上平行于x 轴的匀强电场，粒子源从x 轴上的O 点以垂直于x 轴的方向持续发射初
速度大小为 v0 的粒子。已知粒子质量为m，电荷量为 qq >0 ，电场强度大小为E，磁感应强度大小为
B，电场和磁场均沿x 轴正方向，探测屏半径为R，不计粒子重力和粒子间相互作用。
（1）若未加电场，求粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径r；
（2）若线圈中不通电，粒子恰好打在探测屏边缘，求探测屏中心与粒子源间的距离 d1 ；
（3）若要使粒子恰好打在探测屏的中心，求探测屏中心与粒子源间的最小距离 d2 ．
16．（16 分）
如图甲所示，材质均匀的正方形金属框 abcd 放在足够长的绝缘光滑水平桌面上，金属框的质量
M = 0.2kg ，边长 L = 0.4m ，阻值 R =0.4 W ．一质量为 m = 0.6kg 的重物通过足够长的轻质细线绕过光
滑定滑轮连接到 cd 边上，滑轮与金属框间的轻绳水平。建立如图甲所示的水平向右的坐标轴x，在
0.2mx 0.8m 区间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小 B = 0.5T ．初始时线框 ab 边位于 x = 0
处，在沿x 轴正方向的拉力F 作用下，金属框由静止开始向右做匀加速直线运动，当 ab 边进入磁场后，
金属框速度v 随位置x 变化的图像如图乙所示。已知重力加速度g取 10m/s2 ，求金属框：
（1） ab 边刚进入磁场时， ab 间的电压U；
（2） ab 边进入磁场前，细线的张力大小T；
（3）从开始进入到完全穿出磁场过程中，F 所做的功WF ；
（4）从开始进入到完全穿出磁场过程中，F 随位置x 变化的关系式。