物理试卷
注意事项：
1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后，用 2B 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。在试题卷上作答无效。
3.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分 100 分，考试用时 75 分钟。
一、单项选择题：本大题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要
求。
1.图 1 甲所示是古代某次测量弓力时的情境，图乙为其简化图，弓弦挂在固定点 O 上，弓下端挂一重物，已知弓
弦可看成遵循胡克定律的弹性绳，重物质量增减时弓弦始终处于弹性限度内，不计弓弦的质量和 O 点处的摩
擦，忽略弓身的形变，则
A.若减少重物的质量，OA 与 OB 的夹角不变
B.若增加重物的质量，OA 与 OB 的夹角减小
C.若减少重物的质量，弓弦的长度不变
D.若增加重物的质量，弓弦的长度变短
2.如图 2，一定质量的理想气体，原来处于 A 态，现经过如下两个过程变化到 C 态。过程一：先等容变化到 B 态
再等压变化到 C 态；过程二：先等压变化到 D 态，再等容变化到 C 态。图中两条虚线代表两条等温线，则下
列说法正确的是
A.两个过程气体对外做功相等
B.两个过程气体吸收的热量相等
C.两个过程气体增大的内能相等
D.若 C 态的压强、体积分别是 A 态的 2 倍，则 C 态的热力学温度是 A 态的 2 倍
F
3.中国空间站工程“巡天”望远镜 (简称 CSST)，日常工作时与空间站共轨独立飞行，且与空间站保持适当距离，在
需要时主动与“天宫”交会对接。已知地球半径为 R，空间站圆形轨道距地球表面高度为 h(小于地球同步卫星圆
形轨道距地球表面的高度， h), ，地球同步卫星周期为 T, 地球表面的重力加速度大小为 g，忽略地球自转。
下列说法正确的是
A.若 CSST 日常工作时位于“天宫”后方，则仅通过喷气加速即可与“天宫”快速对接
第 1 页 共 7 页
B.CSST 日常工作时向心加速度比同步卫星的向心加速度小
h3
C. CSST 日常工作时运行周期为 2
gR2
3
R h gR2
D.地球同步卫星满足：
T '2 4 2
4.B 超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波
信号形成 B 超图像。如图 3 为探头沿 x 轴正方向发送的简谐超声波图像， t 0 时刻波恰好传到质点 M。已知此
超声波的频率为 2107 Hz, ，下列说法中正确的是
A.超声波在血管中的传播速度为 2.8106 m / s
B. t 1.5107 s 时，质点 M 恰好在平衡位置向上振动
C.质点 M 的振动方程是 y 0.4sin4 107 t mm
D. 0 1.62510 7 s 内质点 N 运动的路程为 3.2mm
5.取无穷远处电势为 0，在 x 轴上固定有两个点电荷，x 轴负半轴上电势随位置的分布如图 4 所示，已知在 x处图
像的切线平行于 x 轴，则
A.在 x 轴负半轴上，x处的电场强度最大
B.两点电荷可能带同种电荷
C.将负试探电荷沿+x 方向移动到 x处，电场力做负功
D.两点电荷中正电荷的电荷量大于负电荷的电荷量
6.磁聚焦法测量电子比荷的装置如图 5 所示。在抽成真空的玻璃管中装有热阴极 K 和有小孔的阳极 A。在 A、K 之
间加大小为 U的电压，对电子进行加速(初速度视为零)，电子由阳极小孔高速射出；在尺寸很小的电容器 C 的
两极板间加一不大的周期性交变电场，使不同时刻通过这里的电子速度方向发生不同程度的微小偏转，在电容
器右端和荧光屏之间加一沿轴线方向 (图中水平虚线)的匀强磁场，进入磁场的电子会沿不同的螺旋线运动，每
绕行一周后都会到达同一位置聚焦，电容器到荧光屏的水平距离为 l，调节磁感应强度的大小为 B 时，可使电子
流 的 第 一 个 焦 点 落 在 荧 光 屏 S 上 。 ( 不 计 电 子 所 受 的 重 力 和 电 子 间 的 相 互 作 用 ， 当 非 常 小 时 满 足 (
第 2 页 共 7 页
cos 1, sin 。) 下列说法正确的是
A.带电粒子所受洛伦兹力的方向与轴线不垂直
B.不同时刻进入电容器的电子运动轨迹一定不同
e 8 2U
C.利用该设备测出电子的比荷 0
m l 2B2
D.若电子经过电容器后偏离轴线方向的最大角度为，该装置中带电粒子螺旋运动段的玻璃管内径 (直径)应满足
l
D
7.如图 6，劲度系数为 k 的轻弹簧一端固定在地面上，另一端固定一质量为 m 的托盘，在托盘上放置一
质量为 m的小物块，系统静止时弹簧顶端位于 B 点 (未标出)。t时刻对小物块施加竖直向上的外力 F，
小物块由静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为 a，重力加速度为 g。以弹簧处于原长时，其顶
端所在的位置为坐标原点，竖直向下为正方向，建立坐标轴。t时刻物块与托盘脱离，下列图像中能
正确反映外力 F、物块与托盘之间的作用力 FN 的大小随小物块位置坐标 x 或时间 l 变化的是
二、多项选择题：本大题共 3 小题，每小题 5 分，共 15 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。
8.如图 7 甲所示，轻质细线吊脊正方形闭合线圈(上、下边均水平)，正方形线圈左右两边中点 a、b 连线以下区域
处于垂直纸面向里的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度 B 的大小随时间 t 的变化关系如图乙所示。正方形线
圈的质量 m 0.5kg、边长 L 0.5m、匝数 n 4、、总电阻 r 2, ，取重力加速度大小 g 10m / s2 , 下列说
法正确的是
A.0~4s 时间内线框中感应电流沿逆时针方向
第 3 页 共 7 页
B.0~4s 时间内线框中感应电动势大小 E=0.5V
末细线对正方形线圈的拉力大小
C.2s FT 5.25N
末细线对正方形线圈的拉力大小
D.2s FT 6N
9.2023 年 8 月 18 日，世界首条 35 千伏公里级超导输电示范工程首次实现满负荷运行，刷新了我国商用超导输电工
程 最 大 实 际 运 行 容 量 的 纪 录 。 如 图 8 是 某 输 电 线 路 的 简 化 图 ， 两 理 想 变 压 器 的 匝 数 比 分 别 为
n: n 1:3,n: n 3:1, M、N 间接入电压有效值恒为 U 的正弦交变电源，a、b、c 三个电阻的阻值相等。则
A.电源功率 P 一定时，输电电压 U 加倍，则流过电阻 b 的电流减半
B.电源功率 P 一定时，输电电压 U 加倍，则电阻 b 损耗的功率减半
9
C.M、N 间电压 U'一定时，电阻 c.两端的电压为 U
19
9
D.M、N 间电压 U 一定时，电阻 c 两端的电压为 U
10
10.如图 9 甲、乙所示为自行车气嘴灯，气嘴灯由接触式开关控制，其结构如图丙所示、弹簧一端固
定在顶部，另一端与小物块 P 连接，当车轮转动的角速度达到一定值时，P 拉伸弹簧后使触点 A、
B 接触，从而接通电路使气嘴灯发光。触点 B 与车轮圆心距离为 R，车轮静止且气嘴灯在最低点
时触点 A、B 距离为 d，d 小为 g，不计接触式开关中的一切摩擦，小物块 P 和触点 A、B 均视为质点，则 A.气嘴灯在最低点能发光，其他位置一定能发光 B.气嘴灯在最高点能发光，其他位置一定能发光 kd C.要使气嘴灯能发光，车轮匀速转动的最小角速度为 mR kd 2mg D.要使气嘴灯一直发光，车轮匀速转动的最小角速度为 mR 三、非选择题：共 5 小题，共 57 分。 11.(7 分)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中： 第 4 页 共 7 页 (1)如图 10 所示，光具座放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件，其中 a、b、c、d 各元件的 名称依次是 (填选项前的字母)。 A.单缝、滤光片、双缝、光屏 B.单缝、双缝、滤光片、光屏 C.滤光片、单缝、双缝、光屏 D.滤光片、双缝、单缝、光屏 (2)在实验中观察到的干涉条纹如图 11 甲所示，转动手轮，分划板上的刻度线处于 x、x位置 x、x 时，螺旋测微器对应的示数如图乙、丙所示，图丙读数： x _______m。已知双缝间距离 为 d，双缝到光屏的距离为 L，实验测得光的波长= (结果用 x、x、d、L 表示，不能引入 新的字母)。 (3)若在另一次实验操作中，发现测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上.如图丁所示，则此情 形下波长的测量值 (填“大于”“等于”或“小于”)真实值。 12.(9 分)某实验小组通过实验探究一个热敏电阻的特性，图 12 甲为探究电路，热敏电阻 RT 处在虚线所示的温控 室中。 (1)实验前,将滑动变阻器 R的滑片移到 (填“a”或“b”)端;实验时,记录温控室的温度 t，将 S打到 1，闭 合 S，调节滑动变阻器，使电流表的示数为 I；保持滑动变阻器的滑片位置不变，将 S打到 2，调节电阻箱 R， 使电流表的示数仍为 I，记录此时电阻箱的示数 R，即为热敏电阻的阻值。 (2)上述测量过程中，由于电流表内阻不可忽略，会导致热敏电阻的测量值 (填“大于”“等于”或“小于”) 真实值。 第 5 页 共 7 页 (3)多次改变温控室的温度，重复上述实验过程，测得多组数据，作出 R-t 图像如图乙所示。当温度不同时， R 热敏电阻的灵敏度 (即电阻值随温度的变化率 ) 存在着较大的差异，要使热敏电阻传感器比较灵敏，就应 t 使之工作在灵敏度较大的区间。在下列温度区间中，灵敏度最大的是 。 A. 20~40 B. 40C~60 C. 60C~80 D. 80~100 (4)小巴间学发现可以利用该电路测量温度。将 S打到 1，保持滑动变阻器的滑片位置不变，当温控室的温度为 1 110C 时，电流表恰好满偏；当温控室的温度为 60C 时，电流表恰好半偏；当电流表指在满偏的 时，温控 4 室的温度为 (结果保留 2 位有效数字)。 13.(10 分)光纤通倍具有通信容量大、传输距离远等优点。如图 13 所示，一条长直光导纤维的长度为 d，一束单 色光从右端面中点以的入射角射入时，恰好在纤芯与包层的分界面发生全反射，且临界角为 C。已知光在空 气中的传播速度等于真空光速 c。包层的折射率未知，求： (1)纤芯的折射率 n; (2)若从右端射入的光能够传送到左端 (无损失)，求光在光导纤维内传输的最 长时间和最短时间。 14. (13 分)相对传统的护林员巡查，无人机巡查具有效率高、地形适应能力强等优势。如图 14，某次巡查中，质量 为 的无人机从地面由静止开始竖直向上做匀加速直线运动， 时刻开始向上做匀减速直线运动， 时刻 m 2t0 3t0 到达距离地面高 h 处，速度恰好为零。这一过程中无人机受到向上的升力大小可以通过程序控制，无人机受到 的空气阻力与速率成正比，即. f kv, ，其中 k 为已知常数，已知重力加速度为 g。 求 时间内无人机的加速度大小及这段时间内升力的最大值， (1) 0 2t0 Fm ; 若 时间内升力对无人机做的功为 ，求这段时间内空气阻力对无人机做的功 ， (2) 2t0 3t0 W W f (3)求整个运动过程中升力的冲量大小 I。 第 6 页 共 7 页 15.(18 分)如图 15 所示，间距 L=1m 的两平行光滑金属导轨，x 轴平行于导轨，y 轴垂直于导轨。在 x=0 位置有一 宽度不计的光滑绝缘薄层隔开左右两部分电路，一质量为 的金属棒 静止置于其上 开始时未接触 ma 2kg a ( 导轨)。在 y 轴右侧区域的导轨间存在垂直纸面向外、大小为 B 的非．匀．强．磁．场．，满足 B 0.5xT 变化。质 量为 金属棒 垂直导轨静止于 处，导轨右侧的恒流源始终为电路提供恒定的电流 mb 1kg b x 0.5m . I 8A (方向如图中箭头所示)。在两轨道中存在一劲度系数为 k 8N / m 的轻质弹簧，弹簧左端固定在 x 0.5m 的位置，右端与金属棒 a 相连。忽略一切阻力，金属棒 a 与金属棒 b 发生的均为弹性碰撞。已知 弹簧振子做简谐振动的回复力与位移关系满足公式 F mx, 其中 m 为振子质量，为简谐振动的圆频率， 1 x 为位移。劲度系数为 k 的弹簧形变为 x 时弹簧的弹性势能为 E kx2。求: p 2 金属棒 第一次到达 轴 还未与 相碰 时的速度大小 (1) b y ( ) v0; (2)金属棒 a 第一次将弹簧压缩至最短时弹簧的形变量； (3)以金属棒 a 与金属棒 b 第一次碰撞为计时起点，求金属棒 b 的位置坐标随时间变化的函数方程。(提示：先 明确 b 棒的运动性质) 第 7 页 共 7 页 物理参考答案 选择题：共 10 小题，共 43 分。在每小题给出的四个选项中，第 1~7 题只有一项符合题 目要求，每小题 4 分；第 8~10 题有多项符合题目要求，每小题 5 分，全部选对的给 5 分，选对但不全的给 3 分，有选错的给 0 分。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C D D D C C BD AC BCD 【解析】 1．由力的平衡知，增加重物质量，OA 与 OB 的夹角减小，弓弦的长度变长。反之，减小重 物质量，OA 与 OB 的夹角增大，弓弦的长度变短。故选 B。 2．两个过程温度的增加量相等，则内能的增加量相等，过程一气体对外做功较多，则吸收 的热量较多。若 C 态的压强、体积均为 A 态的 2 倍，则压强与体积的乘积为 A 态的 4 倍，根据理想气体状态方程，热力学温度为 A 态的 4 倍。故 C 正确。 3．若 CSST 日常工作时位于“天宫”后方，仅通过加速将做离心运动，无法与“天宫”对 接，故 A 错误。CSST 日常工作时的轨道半径小于同步卫星轨道半径，其加速度较大，故 Mm 42 ()Rh 3 B 错误。根据 GmRh()，解得T 2 ，又 GM gR2 ，所以 ()Rh 22 T GM ()Rh 3 ()()Rh322 Rh gR T 2 ；由开普勒第三定律得 ；故 C 错误，D 正确。 gR2 TT222 4 1 4．由题图知超声波波长 14 102 mm ，周期T 0.5 107 s ，超声波在血管中的传播速 f 度为 v 2.8 103 m/s ，故 A 错误。 tT1.5 107 s 3 ，M 恰好在平衡位置向下振动， T 振动方程是 yt0.4sin(4 107 )mm ，故 B 、 C 错误。振动形式经 17.5 102 mm t 0.625 107 s 传到 N 点，再经历110s7 2T ， N 质点的路程为 1 v 83.2mmA ，故 D 正确。 5． x 图像斜率绝对值表示电场强度大小， x1 处电场强度为零，故 A 错误。在 x 负半轴 上，电势有正有负，故两电荷一定带异种电荷。将负试探电荷沿 x 方向移动到 x1 处，该 过程电场力向右，电场力做正功，故 B、C 错误，D 正确。 6．洛伦兹力方向既垂直于磁场方向即轴线方向，又垂直于速度方向，故 A 错误。不同时刻 进入电容器中的电子，若进入电容器的时刻相隔整数个电场周期，则离开电容器进入磁 物理参考答案第 1 页（共 5 页） 场时的速度相同，则电子运动轨迹相同，故 B 错误。电子的螺旋运动可分解为沿 B 方向 1 的匀速运动和垂直于 B 方向上的匀速圆周运动。电子在 A、K 之间加速 meUv2 ，设 2 0 进入磁场时电子的速度大小为 v ，与水平方向夹角为 ，设其垂直磁场的分速度为 v1 ，平 行磁场方向的分速度为 v2 ，由题意可知速度分量 vv2 cos v，可证电子回旋周期 2rm 2 2m e 82U T ，故电子在磁场中做螺旋运动的螺距， lT ，可得 0 ， vv2 22 v1 eB eB mlB mv l D 故 C 正确。垂直 B 的速度分量 vvsin v ， r 1 ， 2r，所以管内直径 D 1 eB 2 2 2l ，故 D 错误。 7 ．以物体与托盘整体为研究对象，施加外力之前有 kx012() m m g， 对物块有 FN 02 mg，施加外力的瞬间对整体有 F112()mma，施加外力的瞬间对托盘有 FN1mg 2 ma 1 ，托盘与物体之间的作用力发生了突变，故 B、D 错误。施加外力 1 之后对整体分析有 F ()()mmagkx ，因物块位移 sx x att() 2， 得 12 002 1 F ()mma ak() t t 2 ，由此可见 F t 图像是开口向上的抛物线，故 A 错误。 12 2 0 8．由楞次定律可判断感应电流沿顺时针方向，故 A 错误。正方形线圈中产生的感应电动势 BL2240.5 为 En n 4V0.5V，故 B 正确。正方形线圈中产生的电流为 tt242 E 0.5 I A0.25A ，根据楞次定律可知线圈中电流为顺时针方向，线圈受到的安培力 r 2 向下，根据受力平衡可得 FT mg nBIL ，由 Bt 图像可知， t 2s 时磁感应强度大小为 B 2T ，联立解得 t 2s 时细线对正方形线圈的拉力大小为 FT 6N ，故 D 正确。 9．电源功率 P 一定时，输电电压 U 加倍，流过电阻 a 的电流减半，流过电阻 b 的电流也减 1 I n I n 半，损耗的功率减为原来的 ，故 A 正确。 a 2 、 b 4 ，由 4 Inb 1 Ic n3 9 UI IR222 IR IR，解得电阻 c 两端电压 I RU ，故 C 正确。 aa b c c 19 10．当气嘴灯运动到最低点时恰好发光，此时车轮匀速转动的角速度最小，由 kd m 2 R ， kd 得 ；当气嘴灯运动到最高点时恰好发光，则气嘴灯到其他位置能一直发光，由 mR kd 2 mg kd+2 mg m2 R ，得 ，故 B、C、D 正确。 mR 物理参考答案第 2 页（共 5 页） 非选择题：共 5 小题，共 57 分。 11．（除特殊标注外，每空 2 分，共 7 分） （1） C dx() x （2） 7.869~7.871 之间均可（1 分） 21 5L （3）大于 L x x dx() x 【解析】（2）由 x ，其中 x 21，解得 21 。 d 5 5L （3）此情形将造成条纹间距的测量值偏大，根据双缝干涉的条纹间距公式可知波长的测 量值将偏大。 12．（除特殊标注外，每空 2 分，共 9 分） （1）b （2）等于 （3）A （4）26~31 之间（3 分） 【解析】（ 4 ）当温控室的温度为 110C 时，电阻为 20 ，电流表恰好满偏， EIg (20 R其他 ) ，当温控室的温度为 60C 时，电阻为 45 ，电流表恰好半偏， Ig 1 ER(45 ) ，联立解得 R其他 5 ；当电流表指在满偏的 时， 2 其他 4 I ERRg ()，则 R 95 ，通过图像可得，此时温度为 29C。 4 其他 13．（10 分） sin 解：（1）设光从空气射入纤芯的折射角为 r ， 则有 n sin r 光线恰好在纤芯与包层的分界面发生全反射， rC 90 sin 可得 n cosC c （2）光在内芯的传播速度为 v n 当光射到芯层与包层分界面的入射角等于临界角 C 时，光在光导纤维内传输的时间最 d 长，此时光传播的路程为 s sin C s 则最长时间 t max v d sin t max cCsin cos C 物理参考答案第 3 页（共 5 页）