物理
本试卷满分 100 分，考试用时 75 分钟。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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。
4．本试卷主要考试内容：高考全部内容。
一、单项选择题：本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分。在每小题给出的四个选项中，只
有一项是符合题目要求的。
1．在房屋装修中经常用到花岗岩、大理石等装修材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，有些含
有铀、钍的花岗岩会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出的射线会导致细胞发生癌变
222 218
及引起呼吸道等方面的疾病，氡的一种衰变方程为 86 Rn 84 Po X ，下列说法正确的是（ ）
A．X 为质子 B．X 为中子 C．该衰变为 衰变 D．该衰变为 衰变
2．蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒，这是因为光照射到蝴蝶翅膀的鳞片上发生了
干涉。电子显微镜下的两片鳞片平行，厚度均匀，结构的示意图如图所示。一束蓝光以入射角 i 从 a 点入
射，一部分光直接反射，另一部分光经过一系列折射、反射后从 b 点射出。下列说法正确的是（ ）
A．a 点的反射光线与 b 点的折射光线平行
B．若入射角 i 变大，则入射点 a 与出射点 b 间的距离将变小
C．若仅将蓝光换为红光，则入射点 a 与出射点 b 间的距离不变
D．若仅将蓝光换为紫光，则入射点 a 与出射点 b 间的距离变大
3．如图所示，物体 A、B 叠放在粗糙的斜面 C 上，沿斜面向上的力 F 作用在物体 A 上，使 A、B 一起沿斜
面向上匀速运动，斜面 C 始终静止在水平地面上，此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．物体 A 受 4 个力作用 B．物体 B 受 6 个力作用
C．斜面 C 受 6 个力作用 D．地面受到的压力与 A、B、C 整体所受的重力大小相等
4．如图甲所示，可视为质点的小球，从固定在水平地面上的光滑斜面的正中间，以 2m/s 的初速度沿斜面
向上运动，小球回到斜面底端时的速度大小为 4m/s，此过程中小球的 v t 图像如图乙所示，取重力加速
度大小 g 10m/s2 ，下列说法正确的是（ ）
A．小球在斜面上运动时的加速度大小为 5m/s2 B．小球在斜面上运动的时间为 2s
C．斜面的长度为 2.5m D．斜面的高度为 1.2m
1
5．火星半径约为地球半径的一半，火星质量约为地球质量的 。一位宇航员连同宇航服在火星表面受到
9
2
的重力大小 G火 400N ，地球表面的重力加速度大小 g 10m/s ，忽略地球和火星的自转，则宇航员连
同宇航服的质量为（ ）
A．70kg B．80kg C．90kg D．100kg
6．如图所示，均可视为质点的小球 A、B 通过跨过车厢顶部的光滑轻质定滑轮的轻绳连接，小球 A 用轻绳
AC 系于车厢侧壁，当小车在水平面上向左做匀加速直线运动时，定滑轮两侧的轻绳恰好垂直，轻绳 AC 恰
好水平。已知 A、B 两小球的质量分别为 0.4kg、0.3kg，取重力加速度大小 g 10m/s2 ，下列说法正确的
是（ ）
40
A．轻绳 AB 中的张力大小为 6N B．小车的加速度大小为 m/s2
3
C．轻绳 CA 中的张力大小为 3N D．轻绳对定滑轮的作用力小于 7N
7．如图所示，水平地面上高为 h 的平板车左端有一挡板，一根轻质弹簧左端固定在挡板上，可视为质点
的小球压缩弹簧并锁定（小球与弹簧不拴接），开始均处于静止状态，突然解除锁定，小球离开平板车前
弹簧已恢复原长，弹簧的弹性势能全部转化为平板车和小球的动能，当小球着地时距平板车右端抛出点的
距离为 5h，已知小球的质量为 m，平板车的质量为 2m，重力加速度大小为 g，不计所有阻力，则弹簧锁
定时具有的弹性势能为（ ）
A．mgh B．2mgh C．3mgh D．4mgh
二、多项选择题：本题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 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 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。
8．如图所示，固定斜面上半部分 AB 粗糙，下半部分 BC 光滑，一滑块从斜面顶端 A 由静止释放，滑块沿
斜面向下滑动到底端的过程中，可看作两个连续的匀加速直线运动，滑块的动量大小 p、动能 Ek 、机械能
E 及重力的瞬时功率 PG 与下滑时间 t 的关系图像可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
9．由加速电场、静电分析器和磁分析器组成的质谱仪的构造示意图如图所示。静电分析器通道内分布有
均匀辐射电场，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外。一质量为 m、电荷量
为 q 的粒子从静止开始经加速电压为 U 的电场加速后，沿辐射电场的中心线通过静电分析器，由 P 点垂直
边界进入磁分析器，最终打到胶片上的 Q 点。已知辐射电场中心线处的电场强度大小为 E，粒子在磁分析
器中运动轨迹的圆心与 O 点重合，不计粒子受到的重力和阻力，下列判断正确的是（ ）
Uq
A．粒子进入静电分析器时的速度大小为
m
m
B．磁分析器中磁场的磁感应强度大小为 E
Uq
2U
C．粒子在磁分析器中运动的时间为 m
E q
Um
D．粒子在静电分析器中运动的时间为
E 2q
10．如图所示，水平地面上固定一倾角为 、足够长的斜面，从斜面上的 P 点以初速度 v0 抛出一可视为质
点的小球，调整初速度与水平面的夹角 ，使小球在斜面上的落点 Q 最远，重力加速度大小为 g，不计空
气阻力，下列判断正确的是（ ）
a v2
A． B．P、Q 两点间的距离为 0
4 2 g 1 sin
v 1 cos
C．小球在空中运动的时间为 0 D．小球落到 Q 点时的速度大小为 v
g 1 sin 1 sin 0
三、非选择题：共 54 分。
11．（8 分）电流表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍。某同学利用这一事实测量电流表
的内阻（半偏法），实验室提供的器材如下：
A．待测电流表 （量程为 0.6A，内阻约为 2）；
B．电阻箱 R0 （最大阻值为 999.9）；
C．滑动变阻器 R1 （最大阻值为 20，允许通过的最大电流为 2A）；
D．电源 E1 （电动势为 3V，内阻不计）；
E．电源 E2 （电动势为 6V，内阻不计）；
F．电源 E3 （电动势为 15V，内阻不计）；
G．开关 2 个，导线若干。
按如图所示的电路进行实验，实验步骤如下：移动滑动变阻器 R1 的滑片，以保证通过电流表的电流最小；
先闭合开关S1 ，调节 R1 ，使电流表指针满偏；保持滑动变阻器 R1 的滑片的位置不变，闭合开关S2 ，调节
电阻箱 R0 ，使电流表的指针半偏；读取电阻箱 R0 的阻值，即为测得的电流表的内阻。回答下列问题：
（1）实验中应选用的电源为______。（填器材前面的序号）
（ 2）将用这种方法测出的电流表内阻记为 RA ，电流表内阻的真实值为 RA ， 则 RA ______（ 填
“>”“=”或“<”） RA 。
12．（8 分）某兴趣小组利用如图甲所示的实验装置测量滑块与长木板间的动摩擦因数。将滑块置于水平长
木板上，再将遮光条安装在滑块上，用 50 分度的游标卡尺测出的遮光条宽度如图乙所示。实验时将滑块
系在绕过光滑定滑轮并挂有钩码的细线上，将滑块由静止释放，数字计时器记录遮光条通过光电门 1、2
的时间分别为 t1 、 t2 ，两次遮光的时间间隔记为 t 。用天平测出遮光条和滑块的总质量为 M，钩码的
质量为 m。
（1）遮光条的宽度 d ______mm。
（2）滑块经过两光电门速度的变化量大小 v ______。（用 t1 、 t2 、d 表示）
（3）实验中多次改变光电门 2 的位置进行测量，得到多组 t 和 v 的数据，以 t 为纵坐标， v 为横坐
标，在坐标纸上描点，得到的 t v 图像为过原点、斜率为 k 的直线，已知当地的重力加速度大小为 g，
则滑块与长木板之间的动摩擦因数 ______（用 k、m、M、g 表示）
13．（8 分）如图甲所示，一粗细均匀的长细管开口向下竖直固定时，管内高度为 h 的水银柱上方封闭气体
的长度为 H，现将细管缓慢旋转至开口竖直向上，如图乙所示。已知大气压强恒为 p0 ，水银的密度为
，管内气体温度不变且可视为理想气体，重力加速度大小为 g，求：
（1）图乙中封闭气体的压强 p乙 ；
（2）图乙中封闭气体的长度 H 。
14．（14 分）如图所示，间距为 d 的平行金属导轨固定在倾角 30 的绝缘斜面上，导轨顶端接一阻值
为 R 的定值电阻，整个装置处于垂直斜面向上、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中。将质量为 m 的金属
棒从距离导轨底端高 H 处由静止释放，金属棒到达底端前已达到最大速度。已知金属棒与导轨间的动摩擦
3
因数 ，金属棒下滑过程中始终与导轨垂直，电路中除定值电阻以外的电阻均不计，重力加速度大
4
小为 g，求：
（1）金属棒的最大速度 vmax ；
（2）金属棒在导轨上运动的时间 t。
15．（16 分）如图所示，带孔物块 A 穿在竖直固定的细杆上，不可伸长的轻质柔软细绳一端连接物块 A，
另一端跨过轻质定滑轮连接物块 B，用手将物块 A 向上移动到与定滑轮等高处由静止释放后，两物块开始
在竖直方向上做往复运动。已知物块 A 的质量为 m，物块 B 的质量为 2m，定滑轮到细杆的距离为 L，细
绳的长度为 2L，重力加速度大小为 g，忽略一切阻力，定滑轮大小不计，两物块均可视为质点，求：
（1）物块 A 下降的最大高度 h；
（2）物块 A、B 处于同一高度时物块 B 的动能 EkB ；
（3）物块 A、B 的总动能最大时物块 A 的动能 EkA 。
2024-2025 学年山西三晋名校联考十月联合考试
物理参考答案
1． C 【解析】本题考查原子核的衰变，目的是考查学生的理解能力。该衰变方程为
222 218 4
86 Rn 84 Po 2 He,X 为氦核，该衰变为 衰变，选项 C 正确。
2．A 【解析】本题考查光的折射，目的是考查学生的推理论证能力。因题图中鳞片平行，厚度均匀，根
据对称性可知，a 点的反射光线与 b 点的折射光线平行，选项 A 正确；入射角 i 变大，根据几何关系可
知，a、b 两点间的距离变大，选项 B 错误；若仅将蓝光换为红光，则入射点 a 与出射点 b 间的距离变大，
选项 C 错误；若仅将蓝光换为紫光，则入射点 a 与出射点 b 间的距离变小，选项 D 错误。
3．A 【解析】本题考查物体的平衡，目的是考查学生的理解能力。物体 A 除受重力、支持力、拉力 F
外，还受到沿斜面向下的静摩擦力，选项 A 正确；物体 A、B 间有沿斜面方向的静摩擦力，B、C 间有沿
斜面方向的滑动摩擦力，物体 B 还受到重力、支持力、压力作用，选项 B 错误；斜面 C 除受到重力外，
还受到地面的静摩擦力及支持力，受到物体 B 的压力及滑动摩擦力，共 5 个力，选项 C 错误；以 A、B、
C 整体为研究对象，由于整体受拉力 F 作用，因此地面受到的压力小于 A、B、C 整体所受的重力，选项
D 错误。
4．D 【解析】本题考查牛顿运动定律的应用，目的是考查学生的推理论证能力。从题中 v t 图像可
知，小球在斜面上运动时的加速度大小为 4m / s2 ，选项 A 错误；小球沿斜面向上运动的时间为 0.5s，沿
斜面向下运动的时间为 1.0s，小球在斜面上运动的时间为 1.5s，选项 B 错误；斜面的长度为 3.0m，选项 C
错误；根据牛顿运动定律有 gsin 4m / s2 ，斜面的高度 h 1.2m ，选项 D 正确。
GM
5．C 【解析】本题考查万有引力与航天，目的是考查学生的推理论证能力。在地球上有 g ，在
R2
1
G M
9 4g G火
火星上有 g火 2 ，宇航员连同宇航服的质量 m 90kg ，选项 C 正确。
1 9 g火
R
2
6．B 【解析】本题考查牛顿运动定律的应用，目的是考查学生的推理论证能力。设轻绳 AB 中的张力大
小为 T,OA 与竖直方向的夹角为 ，则有 Tsin 3N,Tcos 4N ，解得 T 5N ，选项 A 错误；小球
40
B 受到的合力为 4N，其加速度大小为 m / s2 ，选项 B 正确；设轻绳 CA中的张力大小为 T ，则有
3
40 25
T Tsin 0.4 N ，解得T N ，选项 C 错误；轻绳对定滑轮的作用力大小为 5 2N ，选项 D
3 3
错误。
7．D 【解析】本题考查动量守恒定律的应用，目的是考查学生的模型建构能力。小球离开平板车后做平
2h
抛运动，小球在空中运动的时间 t ，根据勾股定理可知，小球离开平板车时的相对速度 v 2 3gh
g
4 3gh
，根据水平方向动量守恒可知，小球离开平板车时的速度大小 v ，平板车的速度大小
球 3
2 3gh 1 1
v ，弹簧锁定时具有的弹性势能 E 2mv 2 mv 2 4mgh ，选项 D 正确。
车 3 p 2 车 2 球
8．AD 【解析】本题考查功能关系，目的是考查学生的推理论证能力。设斜面的倾角为 ，滑块在
AB、BC 两段均做匀加速直线运动，在 AB 段的加速度大小 a1 gsin gcos ，在 BC 段的加速度大
1
小 a gsin ，动量大小 p mv, p t 图像为两段直线，选项 A 正确；动能 E mv2 , E t 图像为两
2 k 2 k
段曲线，选项 B 错误；经过 B 点后，滑块的机械能守恒，选项 C 错误；重力的功率 PG mgvsin ，选项
D 正确。
9．CD 【解析】本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动，目的是考查学生的创新能力。根据动能定理有
1 2Uq
qU mv2 ，解得 v ，选项 A 错误；因粒子在磁分析器中运动轨迹的圆心与 O 点重合，有
2 m
m
Eq qvB ， 解 得 B E ， 选 项 B 错误；在磁分析器中，洛伦兹力提供向心力，有
2Uq
m 2Um m Um
t ，选项 C 正确；粒子在静电分析器中，电场力提供向心力，有 t
磁 qB E q 电 2qB E 2q
，选项 D 正确。
10．ABD 【解析】本题考查抛体运动，目的是考查学生的创新能力。对小球在空中的运动进行分解，小
2v sin x
球 在 空 中 飞 行 的 时 间 t 0 ， 水 平 飞 行 的 距 离 x v cos t, PQ ， 解 得
gcos 0 cos
2v 2sin cos
PQ 0 ，由于 2sin cos sin 2 sin ，显然当 2 时，即
gcos2 2
v 2 1 sin v 2
时， PQ 有最大值，最大值 PQ 0 0 ，选项 A、B 正确；小球在空
4 2 gcos2 g 1 sin
v 2
中 运 动 的 时 间 t 0 ， 选 项 C 错 误 ； 设 小 球 落 到 Q 点 时 的 速 度 大 小 为 v ， 有
g 1 sin
1 1 cos
mv2 mv 2 mgxtan ，解得 v v ，选项 D 正确。
2 2 0 1 sin 0
11．（1）E （2）<
【解析】本题考查半偏法测电流表内阻实验，目的是考查学生的实验探究能力。
（1）（2）闭合开关 S2 ，调节电阻箱 R0 使电流表半偏，电阻箱 R0 所在支路的电流大于半偏电流，故
RA RA ；为减小误差，应选用电动势较大的电源，若选用电源 E3 ，由于滑动变阻器 R1 的阻值较小，电
路中的电流超过 0.6A，因此实验中应选用的电源为 E2 。
d d kmg m M
12．（1）15.20 （2） （3）
t2 t1 kMg
【解析】本题考查测动摩擦因数实验，目的是考查学生的实验探究能力。
49
（1）遮光条的宽度 d 25mm 10 mm 15.20mm 。
50
d d
（2）滑块经过两光电门速度的变化量大小 v v2 v1 。
t2 t1
17 1
（ 3） 因 v at,t v,t v 图 像 的 斜 率 k ， 由 牛 顿 第 二 定 律 可 得
a a
1
mg F ma, F Mg Ma, F F ， 可 得 mg Mg m M a m M ， 解 得
k
kmg m M
。
kMg
13．【解析】本题考查理想气体状态方程，目的是考查学生的推理论证能力。
（1）设细管的横截面积为 S ，则有 p0S ghS p乙S
解得 p乙 p0 gh 。
（2）设题图甲中封闭气体的压强为 p甲 ，有 p甲S ghS p0S
p甲H p乙H
p gh
解得 H 0 H 。
p0 gh
14．【解析】本题考查电磁感应的综合应用，目的是考查学生的创新能力。
B2d 2v
（1）金属棒达到最大速度后，处于平衡状态，有 mgsin max mgcos
R
mgR
解得 v 。
max 8B2d 2
B2d 2vt
（2）金属棒下滑过程中，根据动量定理有 mgtsin mgtcos mv
R max
vt 2H
mR 16B2d 2H
解得 t 。
B2d 2 mgR
15．【解析】本题考查动能定理的综合应用，目的是考查学生的模型建构能力。
（1）释放瞬间系统总动能为零，物块 A 下降到最低点时，系统总动能又为零，因此物块 A 减少的重力势
能等于物块 B 增加的重力势能，有 mgh 2mg L2 h2 L
4L
解得 h 。
3
（2）设物块 A、B 处于同一高度时定滑轮左侧细绳与水平方向所成的角为 ，物块 B 的速度大小为 vB ，
有
L
Ltan 2L
cos
2
L 1 2 1 vB
mgLtan 2mg L 2mvB m
cos 2 2 sin
9mgL
解得 E 。
kB 86
（3）设定滑轮左侧细绳与水平方向所成的角为 时，物块 A 的速度大小为 vA ，物块 A 的动能为 EkA ，则
1
有 E mv 2
kA 2 A
1 2 1 2 L sin 2
mvA 2mvAsin mgLtan 2mg L mgL 2
2 2 cos cos
sin 2
令 k ，显然 k 为第一象限内单位圆上的点与定点 0,2 连线的斜率，如图所示，易得 k 的最大
cos 0
值为 3 ，此时 30
1 1 2
mv2 2mv sin 2 3 mgL
2 A 2 A
4 2 3
解得 E mgL 。
kA 3
（利用重心最低得出正确答案也给分）