2023-2024 学年上学期
东北师大附中（物理）科试卷
注意事项：
1．答题前，考生须将自己的姓名、班级、考场/座位号填写在答题卡指定位置上，并粘贴条形码。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，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，再选涂其它答案标号。
3．回答非选择题时，请使用 0.5 毫米黑色字迹签字笔将答案写在答题卡各题目的答题区域内，
超出答题区域或在草稿纸、本试题卷上书写的答案无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄皱、弄破，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题：本题共 10 小题，共 46 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 6 分，全部选对的得 6 分，选
对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。
1．关于以下教科书中的插图，下列说法不正确的是（ ）
A．甲图，医务人员用该机器将血浆和红细胞从血液中分离出来是利用了离心分离技术
B．乙图，汽车上坡时司机换高速档是为了获得更大的牵引力
C．丙图，工作人员在超高压带电作业时，穿用金属丝编制的工作服，应用了静电屏蔽的原理
D．丁图，磁电式电流表所依据的物理原理之一就是通电线圈因受安培力而转动
2．如图所示，当条形磁铁 N 极移近螺线管时，关于螺线管中 A 点与 B 点电势关系，下列说法正确的是（ ）
A．A 点电势低于 B 点电势 B．A 点电势等于 B 点电势
C．A 点电势高于 B 点电势 D．无法确定
3．现在的智能手机大多有“双 MIC 降噪技术”，简单说就是在通话时，辅助麦克风收集背景音，与主麦克风
音质信号相减来降低背景噪音。图甲是原理简化图，图乙是理想状态下的降噪过程，实线表示环境噪声声波，
虚线表示降噪系统产生的等幅降噪声波，则下列说法正确的是（ ）
A．降噪过程应用的是声波的衍射原理
B．理想状态下，降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等，波长相等
C．P 点处的质点经过一个周期振动所产生的路程为 4A（A 为降噪声波的振幅）
D．P 点处的质点经过一个周期向外迁移的距离为一个波长
4．人体的细胞膜模型图如图所示，由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压（医学上称为膜电位）。现研
究某小块均匀的细胞膜，厚度为 d，膜内的电场可看作匀强电场，简化模型如右图所示。初速度可视为零的正
一价钠离子仅在电场力的作用下，从图中的 A 点运动到 B 点，下列说法正确的是（ ）
A．钠离子的加速度变大
B．钠离子的电势能增大
C．若膜电位不变，当 d 增大时，钠离子进入细胞内的速度变大
D．若膜电位不变，当 d 增大时，钠离子进入细胞内的速度不变
5．明代宋应星在《天工开物》一书中描述了测量弓力的方法：“以足踏弦就地，秤钩搭挂弓腰，弦满之时，推
移秤锤所压，则知多少”。意思是：可以用脚踩弓弦两端，将秤钩钩住弓的中点往上拉，弦满之时，推移秤锤
称量，就可知道弓力大小。如图所示，假设弓满时，弓弦弯曲的夹角为 ，秤钩与弦之间的摩擦不计，弓弦的
拉力即弓力，满弓时秤钩的拉力大小为 F，则下列说法正确的是（ ）
A．F 一定， 越小，弓力越大 B． 一定，弓力越大，F 越小
C．弓力一定， 越大，F 越大 D． 一定，F 越大，弓力越大
6．来自太阳的高能带电粒子流被地磁场俘获，形成绚丽的极光美景。如图所示，是某高能粒子被地磁场俘获
后的运动轨迹示意图，忽略引力和带电粒子间的相互作用，以下说法正确的是（ ）
A．图中所示的带电粒子带正电
B．图中所示的带电粒子做螺旋运动时，旋转半径一定越来越小
C．洛伦兹力对带电粒子做负功，使其动能减小
D．带电粒子在靠近地球北极过程中动能增大
7．如图甲所示，当滑动变阻器 R 的滑片 P 从一端滑到另一端的过程中，两个电压表的示数随电流表示数的变
化情况如图乙所示。已知电流表示数小于 0.2A 时，电动机不发生转动，各电表均视为理想电表，电动机电阻
不随温度变化而改变。下列说法正确的是（ ）
A．电动机电阻为 0.4
B．电源电动势为 3.5V
C．滑动变阻器 R 接入电路的最大阻值为 32
D．电流表示数为 0.3A 时，电动机输出功率为 0.54W
8．图甲为辘轳，它是古代民间提水设施，由辘轳头、支架、井绳、水斗等部分构成。图乙为提水设施工作原
理简化图。某次需从井中汲取 2kg 的水，辘轳绕绳轮轴半径为 0.1m，水斗的质量为 0.5kg，井足够深且井绳的
质量及绕绳间距忽略不计。 t 0 时刻，轮轴由静止开始绕中心轴转动，其角速度随时间变化规律如题图丙所
示，g 取10m / s2 ，以下说法正确的是（ ）
A．水斗速度随时间变化规律为 v 0.4t(m / s)
B．井绳拉力瞬时功率随时间变化规律为 P 10t(W)
C．0~10s 内水斗上升的高度为 4m
D．0~10s 内井绳拉力所做的功为 520J
9．如图 1 所示，在与竖直平面平行的匀强电场中，有一质量为 m、带电量为 q 的小球（可视为质点）在长
为 l 的绝缘轻绳牵引下，绕其悬点 O 在竖直面内沿逆时针方向做完整的圆周运动。直径 AC 竖直，直径 BD 水
平。小球从 A 点开始电势能 Ep 与转过的角度 的关系如图 2 所示，已知重力加速度为 g，下列说法正确的是
（ ）
图 1 图 2
mg
A．该匀强电场的场强方向沿 BD 方向 B．该匀强电场的场强大小为
q
C．轻绳在 D、B 两点拉力的差值为 3 3mg D．轻绳在 D、B 两点拉力的差值为 6 3mg
10．如图甲所示，劲度系数 k 10N / m 的轻弹簧左端固定在竖直墙上，右端连接一个质量为 M 的木板。开
始时弹簧处于原长，木板静止在光滑的水平桌面上。一质量 m 1kg 的物块（可视为质点）从木板左端以初速
度 2m/s 滑上木板，最终恰好停在木板的右端。图乙中 A 为物块的 v t 图线；B 为木板的 v t 图线且为正弦图
线。已知重力加速度 g 取10m / s2 ，根据图中所给信息可得（ ）
A．木板的长度为 2m
B． t 1s 时，弹簧的弹性势能为 1.5J
C． t 1s 时，木板受到物块的摩擦力与弹簧的弹力大小相等
D．2s 内“物块和木板”系统的摩擦生热为 2J
二、非选择题（本题共 5 小题，共 54 分）
11．（6 分）在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，橡皮
条的另一端系两根细绳，细绳端带有绳套。先用两个弹簧秤分别勾住绳套并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条的
结点达到某一位置 O，并记下该点的位置；再用一个弹簧秤将橡皮条的结点拉到同一位置 O 点。
（1）用一个弹簧秤拉橡皮条，使绳与橡皮条的结点达到 O 点，弹簧秤的示数 F ________N。
（2）如图是某次实验中小李、小张、小王三位同学通过两块三角板推平行四边形的情况，其中正确的是________。
A．小李同学固定 b 三角板，移动 a 三角板
B．小张同学固定 a 三角板，移动 b 三角板
C．小王同学固定 b 三角板，移动 a 三角板
（3）下列关于实验的要求正确的是________。
A．拉细线方向应与木板平面平行 B．两根细绳必须等长
C．弹簧秤的外壳不能与纸面接触 D．两分力夹角不宜太小
12．（8 分）实验小组要精确测量一个只有刻度、没有刻度值的电压表的内阻和一个失去标签的电源的电动势。
（1）第一步，先用多用电表的直流电压档粗测电源的开路电压，测得电压值约为 20V。再用“1k ”的欧姆
档测电压表的内阻，指针指示如图甲所示，则应选择开关旋至________档（选填100、10、1），结果测
得的电阻约为1200 。
（2）第二步，如图乙所示，其中电流表量程为 0~30mA， R1 是阻值范围为 0 ~ 1000 的电阻箱， R2 是阻值
范围为 0 ~ 500 的滑动变阻器。
先测电压表内阻：将开关S1 、S2 闭合，调节 R1 、 R2 使电流表和电压表都有合适的示数。多次改变 R1 、 R2
1 1
的值，同时保持电流表示数不变，记录 R1 和对应的电压表指示的格数 N。根据数据做出 图像，该图像
N R1
为一次函数，截距是 b，斜率是 k，那么电压表的内阻为________。
再测电源电动势：断开S1 闭合S2 调节 R1 、 R2 使电流表有合适的读数，再保持________不变，多次改变 R1
1
同时记录电流表和 R 的读数。根据数据做出 R 图像，截距是 b ，斜率是 k ，那么电源的电动势为
1 I 1 1
________。
13．（8 分）一火箭架设于发射台上，其质量 M 5t ，向下喷出气体对地的速度为 1000m/s。要使该火箭以
2m / s2 的加速度上升，其每秒应喷出气体质量为多少。重力加速度 g 10m / s2 ，忽略该过程火箭总质量的
变化。
14．（14 分）肿瘤治疗新技术是通过电子撞击目标靶，使目标靶放出 X 射线，对肿瘤进行准确定位，再进行治
疗，其原理如图所示。圆形区域内充满垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。水平放置的目标靶 MN 长
为 2l，靶左端 M 与磁场圆心 O 的水平距离为 l、竖直距离为 3l 。从电子枪逸出的电子（质量为 m、电荷量
为 e，初速度可以忽略）经匀强电场加速时间 t 后，以速度 v0 沿 PO 方向射入磁场，PO 与水平方向夹角为
60 ，恰好击中 M 点。求：
（1）匀强电场场强的大小；
（2）匀强磁场的方向及电子在磁场中运动的时间；
（3）为保证电子击中目标靶 MN，匀强电场场强的大小范围（匀强电场极板间距不变）。
15．（18 分）“再生制动”是一些汽电混动车辆的常用制动方式。所谓“再生制动”就是车辆靠惯性滑行时带
动发电机发电，将部分动能转化为电能储存在电池中。假设一辆汽电混动汽车的质量为 m，该汽车设定为前阶
段在速度大于 v0 时选择再生制动，后阶段速度小于等于 v0 时选择机械制动。当它以速度 nv0 n 1 在平直路
面上做匀速行驶时，某一时刻开始刹车，前阶段阻力的大小与速度的大小成正比，即 f kv ；后阶段阻力恒
为车重的 倍，汽车做匀减速直线运动。已知重力加速度为 g。求：
（1）如果此次刹车的过程中汽电混动汽车动能减小量的 倍被转化为电能，那么此次刹车储存多少电能；
（2）汽电混动汽车从刹车到停止的位移为多大；
（3）在一次性能检测中，检测机构让汽电混动汽车在平直的路面上匀速行驶（速度小于 v0 ）一段距离后关闭
发动机，测绘了汽车只开启“机械制动”和“机械制动”“再生制动”同时开启两种设定下汽车的动能与位移
关系的图线和，如图所示。若检测时忽略测试路面的阻力差异和空气阻力，求“机械制动”“再生制动”
同时开启测试中汽车被回收的动能是多少。
物理参考答案
1．B 2．A 3．B 4．D 5．D 6．B 7．D
8．AD 9．BC 10．AD
11．【答案】（1）3.00 （2）B （3）AD 每空 2 分
k 1
12．【答案】（1）100 （2） R2 每空 2 分
b k1
13．【答案】若要使火箭以 2m / s2 的加速度上升，取火箭为研究对象，由牛顿第二定律得
F Mg Ma 2 分
由牛顿第三定律得，
F F 1 分
再取喷出的气体为研究对象，有
Ft (m)v 0 3 分
可得
m
60kg / s 2 分
t
要使火箭以 2m / s2 的加速度上升，它至少每秒要喷出 60kg 的气体。
14【答案】（4+4+6=14 分）
（1）电子穿过匀强电场过程中，根据运动学公式可得：
v0 at ， 1 分
eE
其中， a 1 ， 1 分
m
mv
联立解得： E 0 ； 2 分
1 et
（2）根据左手定则可知匀强磁场的方向是垂直纸面向里的， 1 分
电子在磁场中做圆周运动时，根据：
2
mv0 2 R 2 m
ev0 B ，T ，T 1 分（直接给出周期公式不给分）
R v0 Be
根据几何关系可得：OM 连线与竖直成 30 ，圆心角1 120 1 分
2 m
联立解得： t ； 1 分
3eB
mv
（3）当电子击中 M 点时，电子在磁场中的偏转半径为： R 0 ， 1 分
eB
R
匀强磁场区域半径 r，由几何关系可得： tan 30 ， 1 分
r
当电子击中 N 点时，由几何关系可知电子在磁场中的速度偏转角为 90 ，则 R1 r ， 1 分
则 v1 3v0 1 分
设粒子穿过匀强电场后的速度为 v1 ，此过程根据动能定理可得：
1 1
eE d mv2 ， eE d mv2 1 分
2 2 1 1 2 0
mv 3mv
联立解得： E 3E ，即匀强电场场强的范围为： 0 E 0 。 1 分
2 1 et et
15．【答案】（1）设汽电混动汽车在刹车的过程中储存的电能为 E，依题意
1 1
2 2 2 分
Ek mn v0 mv0 2
2 2
1
2 2 ； 分
E Ek mv0 n 1 1
2
（2）设汽电混动汽车再生制动阶段运动的位移为 x1 ，
由动量定理得 f t mv ， 1 分
即 kvt mv ， kx1 mv0 mnv0 ， 1 分
mv (n 1)
所以在再生制动阶段有解得 x 0 ， 2 分
1 k
在机械制动阶段，汽电混动汽车做匀减速运动，
由牛顿第二定律可得 f ma ，又 f mg ，解得 a g ， 1 分
2
设匀减速运动的位移为 x2 ，由运动学得 v0 2(a)x2 ， 1 分
v2
解得 x 0 1 分
2 2g
（动能定理解出 x2 ，结果对，也得 3 分）
mv (n 1) v2
所以汽电混动汽车从刹车到停止的位移为 x x x 0 0 ； 2 分
1 2 k 2g
（3）对于减速过程，图线，由动能定理，
W合 Ek 1 分
E
可知斜线率的绝对值表示阻力的大小，由得 f k ， 1 分
x1
代入得
8105 0
f N 2000N ， 1 分
(11 7)102
由图线，设汽车的位移为 x2 ，
2
该过程阻力做功W1 fx2 2000(8.5 7)10 J 1 分
由能量守恒，回收的动能为
5 5 5
Ek 810 J 310 J 510 J 2 分