2024 届高三年级 12 月份物理学科测试试卷
注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1．本试卷共 6 页，满分 100 分，考试时间为 75 分钟。考试结束后，请将答题卷交回。
2．答题前，请您务必将自己的姓名、准考证号、座位号用 0.5 毫米黑色字迹签字笔填写在答题
卷上。
3．请监考员认真核对在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、考试证号与你本人的是否相符。
4．作答选择题必须用 2B 铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净
后，再选涂其它答案。作答非选择题必须用书写黑色字迹的 0.5 毫米的签字笔写在答题卷上的
指定位置，在其它位置作答一律无效。
一、单项选择题：共 11 题，每题 4 分，共 44 分．每题只有一个选项最符合题意．
14 14
1．地球上只有百万分之一的碳是以碳 14 形式存在于大气中。 6 C 能自发进行 衰变，关于 6 C 发生 衰变
下列说法正确的是（ ）
14
A．衰变放出的 粒子来自于 6 C 的核外电子
15
B．衰变产生的新核是 7 N
14
C．衰变产生的新核的比结合能比 6 C 大
D．衰变放出的 粒子带负电，具有很强的电离能力
2．如图所示，用绿光照射一光电管，能发生光电效应。关于这个实验下列说法正确的是（ ）
A．该实验现象说明光具有波动性 B．换红外线照射光电管一定能发生光电效应
C．增大绿光的强度，光电流增大 D．增大光电管上的加速电压，光电流一定增大
3．“长征七号”A 运载火箭于 2023 年 1 月 9 日在中国文昌航天发射场点火升空，托举“实践二十三号”卫
星直冲云霄，随后卫星进入预定轨道，发射取得圆满成功。已知地球表面的重力加速度大小为 g，地球的半
径为 R，“实践二十三号”卫星距地面的高度为 h（h 小于同步卫星距地面的高度），入轨后绕地球做匀速圆
周运动，则（ ）
A．该卫星的线速度大小大于 7.9km / s B．该卫星的动能小于同步卫星的动能
C．该卫星的加速度大小等于 g D．该卫星的角速度大于同步卫星的角速度
4．假期里，小明在家里利用手机上的影视 APP 观看电影，但觉得电影情节过于冗长，所以他开启了倍速播
放模式。与原速播放相比，开启倍速播放后，手机发出的声音（ ）
A．波长变短 B．频率降低 C．传播速度增大 D．更容易发生衍射
5．建筑工人用如图所示的方式将重物从平台缓慢下放到地面上，固定重物的光滑圆环套在轻绳上，轻绳的一
端固定在竖直墙上，工人手握的部分有足够长的绳子，工人站在平台上的位置保持不变，缓慢释放手中的绳
子，重物缓慢下降，则在重物下降的过程中（ ）
A．绳对圆环的作用力逐渐减小 B．工人对绳的拉力不变
C．平台对工人的摩擦力逐渐减小 D．平台对工人的支持力逐渐增大
6．图甲所示为家庭电路中的漏电保护器，其原理简图如图乙所示，变压器原线圈由火线和零线并绕而成，副
线圈接有控制器，当副线圈 ab 端有电压时，控制器会控制脱扣开关断开，从而起保护作用。下列哪种情况脱
扣开关会断开（ ）
A．用电器总功率过大 B．站在地面的人误触火线
C．双孔插座中两个线头相碰 D．站在绝缘凳上的人双手同时误触火线和零线
7．A、B 两滑块在同一气垫导轨上，碰前 B 滑块静止，A 滑块匀速向 B 滑块运动并发生碰撞，利用闪光照相
的方法连续 4 次拍摄得到的闪光照片如图所示。已知相邻两次闪光的时间间隔为 T，在这 4 次闪光的过程
中，A、B 两滑块均在 0~80cm 范围内，且第 1 次闪光时，滑块 A 恰好位于 x 10cm 处。若 A、B 两滑块的
碰撞时间及闪光持续的时间极短，均可忽略不计，则（ ）
A．碰撞发生在第 1 次闪光后的 3T 时刻 B．碰撞后 A 与 B 的速度相同
C．碰撞后 A 与 B 的速度大小之比为 12 D．A、B 两滑块的质量之比为 1：3
8．如图所示，一带电小球自固定斜面顶端 A 点以某速度水平抛出，落在斜面上 B 点。现加上竖直向上的匀
强电场，仍将小球自 A 点以相同速度水平抛出，落在斜面上 C 点。不计空气阻力，下列说法正确的是
（ ）
A．小球带负电
B．小球两次落在斜面上所用的时间相等
C．小球两次落在斜面上的速度大小不相等
D．小球两次落在斜面上的速度方向与斜面间的夹角相等”
9．如图所示，P 点为正电荷 Q 旁的一点，正电荷 Q 在 P 点产生的电场强度为 E，电势为 （以无穷远处为
零电势），负检验电荷在 P 点的电势能为 EP ，现有一不带电的金属导体 AB 靠近 P 点，则靠近后与原来相
比，下列说法正确的是（ ）
A．E 减小 B． 降低 C． 不变 D． EP 减小
10．如图所示，竖直边界 MN 的右侧存在磁感应强度大小为 B 的匀强磁场，方向垂直于纸面向里。边界 MN
上有一垂直于纸面的光滑转轴，半径为 r，质量为 m，电阻为 R 的单匝圆形线圈上的 a 点可绕转轴在竖直平
面内自由摆动。将线圈拉至与 MN 相切的位置后由静止释放，线圈向左摆到最高点时，直径 ab 转过的角度为
150 ，不计摆动过程中一切摩擦阻力，重力加速度为 g，则（ ）
A．线圈摆动时，所受安培力的方向始终和边界 MN 垂直
B．从释放到第一次摆至左侧最高点的过程中，安培力对线圈做的功为 0.5mgr
C．从释放到最后静止，线圈中产生的焦耳热为 2mgr
B r2
D．从释放到最后静止的过程中，通过线圈导线横截面的电荷量为
R
11．如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O 点为弹簧在原长时物块的位置。物块由 A 点静
止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达 B 点。取 O 点为坐标原点、向右为正方向，在物块从
A 到 B 的过程中，弹簧对物块的弹力 F、物块的加速度 a 和速度 v、弹簧弹性势能 E p 随位移 x（相对于坐标
原点）变化的关系图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
二、非选择题：5 题共 56 分．其中第 13 题~第 16 题解答时请写出必要的文字说明、方程式和
重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单
位．
12．（15 分）在“测定金属的电阻率”的实验中：
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其示数如图所示，则该金属丝直径的测量值 d ________mm；
（2）按图甲所示的电路图测量金属丝的电阻 Rx （阻值约为 15）。
实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材：
电压表 V（量程 0~3V，内阻约 3k ）；
电流表 A1 （量程 0~200mA，内阻约 3 ）；
电流表 A2 （量程 0~0.6A，内阻约 0.1 ）；
滑动变阻器 R1 0 ~ 50 ；
滑动变阻器 R2 0 ~ 200
电源 E（电动势为 3.0V，内阻不计）。
为了调节方便，测量准确，实验中电流表应选________，滑动变阻器应选________（选填器材的名称符号）
（3）请根据图甲所示电路图，用连线代替导线将图乙中的实验器材连接起来，并使滑动变阻器的滑片 P 置
于 b 端时接通电路后的电流最小________；
（4）在按图甲电路测量金属丝电阻的实验中，将滑动变阻器 R1 、 R2 分别接入实验电路，调节滑动变阻器的
滑片 P 的位置，以 R 表示滑动变阻器可接入电路的最大阻值，以 RP 表示滑动变阻器接入电路的电阻值，以
U 表示 Rx 两端的电压值。在图中 U 随 RP 变化的图像可能正确的是________（图线中实线表示 R 接入 R1 时
的情况，虚线表示接入 R2 时的情况）
A． B．
C． D．
13．（6 分）如图所示为一种“马德堡半球演示器”，两“半球”合在一起时，可形成一直径 d 6cm 的球形
空腔。现将两“半球”合起，球形空腔内的气体压强与大气压强相同，通过细软管用容积 100mL 的注射器满
量从球内缓慢抽出空气。球形空腔、软管及注射器气密性好，忽略软管的容积，抽气前、后球形空腔形状不
5
变，环境温度保持不变，摩擦不计；已知大气压强 P0 110 Pa ．（ 3 ，结果保留两位有效数字）求：
（1）判断抽气过程封闭气体“吸热”还是“放热”，并说明理由；
（2）抽气后，球形空腔内气体的压强是多少？
14．（8 分）在测量玻璃砖折射率实验中，选择长方体玻璃砖，玻璃砖截面 ABCD 如图所示。AB 边长为
30cm，AD 边长为 8.0cm，已经测得玻璃砖折射率为 n 2 ．实验中某同学用一束细激光自 O 点射入玻璃
砖，已知OA 6.0cm ，求：
（1）为使激光恰好照射到 D 点，求激光在 AB 面上入射角的正弦值；
（2）保持（1）入射角不变，把入射点向 A 移动，当新的入射点距 A 的距离为 4.0cm 时，判断激光束第一次
自玻璃砖射出点的位置并计算该点到 D 点的距离。
15．（12 分）如图所示，质量为 m 1kg 的滑块 A 放在质量为 M 2kg 的长木板 B 上，B 放在水平地面上，
A 与 B 之间动摩擦因数为 1 0.2 ，B 与地面之间的动摩擦因数为 2 0.2 ，B 的长度为 L 12m ，A 的大
小不计。A、B 之间由一绕过光滑轻质动滑轮的柔软轻绳相连，开始时 A 位于 B 的最左端，滑轮位于 B 的右
端。给滑轮施加一水平恒力 F，滑轮两侧与 A、B 相连的绳子保持水平，重力加速度 g 取10m/s2 ．求：
（1）要使 B 相对地面滑动，F 至少需要多大？
（2）若 F 12N ，A 在 B 上滑行的时间 t 为多少？
（3）接上一间，A 从 B 的最左端滑到最右端过程中，因摩擦产生的总热量 Q 和 F 做的功 W 分别为多少？
16．（15 分）如图所示为一同位素原子核分离器的原理图。有两种同位素，电荷量为 q，质量分别为 m1,m2 ，
其中 m1 m2 ．从同一位置 A 点由静止出发通过同一加速电场进入速度选择器，速度选择器中的电场强度为
E，方向向右，磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面。在边界线 ab 下方有垂直纸面向外的匀强磁场。 B1 （
B1 大小未知）。忽略粒子间的相互作用力及所受重力。若质量为 m1 的原子核恰好沿直线（图中虚线）从 O 点
射入磁场。求：
（1）判断速度选择器中磁场的方向，并求质量为 m2 的核进入速度选择器时的速度；
（2）质量为 m2 的原子核离开速度选择器时在 O 点左侧还是右侧？设其通过 ab 边界时，离 O 点的距离为
d，求该原子核离开 ab 边界时速度；
E m 64
（ ）接上一问，若 1 ，当磁场 大小为多少时，两种同位素核第一次回到 边
3 d 2 m1m2 , B1 ab
4qB m2 81
界，将击中 ab 边界上同一点。
2024 届高三年级 12 月份物理学科测试试卷参考答案
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
C C D A C B D D B A C
二、非选择题
12．（15 分）
（1）由图所示螺旋测微器可知，其示数为 0mm 38.5 0.01mm 0.385mm
U 3
（2）电路最大电流约为 I A 0.2A 200mA
Rx 15
电流表应选择 A1 ；为方便实验操作，滑动变阻器应选择 R1
（3）滑动变阻器的滑片 P 置于 b 端时接通电路后的电流最小，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，滑动
变阻器应接左下接线柱，根据图所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示。
（4）由图所示电路图可知， Rx 两端的电压值
E E
U IR , R R
x R R x R x
P x P R R
R x
R R
R 和 R 不变，U 与 P 不是一次函数关系，所以图像是曲线， R、R 一定时，随 P 增大，U 减小的越来
x R x R
越慢，故 A 正确，BCD 错误。故选 A
13．（6 分）（1）抽气过程温度不变，所以气体的内能不变 U 0 ，
此过程气体体积变大，气体对外界做功，W 0 ，
由热力学第一定律 U W Q ，可得Q 0 ，吸热。
（2）抽气过程，以原球内气体为研究对象，缓慢过程为等温变化过程，
由玻意耳定律可得 p0 V0 p1 V0 V针
4
得 p1 5.2 10 Pa
OA 6 3
14．（8 分）（1） sinr 可知折射角为 37
OA2 AD2 62 82 5
sini
根据折射定律有 n
sin r
3 2
激光在 AB 面上入射角的正弦值为 sini
5
1 2
（2）根据全反射的临界角 sinC
n 2
可知全反射的临界角为 45 ，由几何关系知，此时光线在 AD 面上入射角为 53 ，可知光在 AD 面的 E 点发
生全反射，经 DC 下表面的 F 点第一次从玻璃砖射出
OA DF
由几何关系知 tan 37
AE AD AE
可解得 DF 2cm
激光束第一次自玻璃砖射出点到 D 点的距离为 2cm 。
15．（12 分）（1） f A 1mg 2N
fB 2 M m g 6N
对 B：T fB f A 4N
所以 F 2T 8N
（2） F 12N 8N
F
f A
a 2 4m / s2
A m
F
fB f A
a 2 1m / s2
B M
1
L a a t2
2 A B
所以 t 2 2s
（3）方法一： AB 间：Q1 f AL 24J
1
B 与地面间 x a t2 4mQ f x 24J
B 2 B 2 B B
Q总 Q1 Q2 48J
vA aAt 8 2m/s,vB aBt 2 2m / s
1 1
W mv 2 Mv 2 Q Q 120J
2 A 2 B 1 2
1 1
方法二： x a t2 16m, x a t2 4m
A 2 A B 2 B
x x
W F A B 120J
2
16．（15 分）（1）磁场方向垂直纸面向外
1
m : qU m v2 ， qv B Eq
1 2 1 1 1
E
解得 v
1 B
1
质量为 m 的核通过加速电场时 qU m v2
2 2 2 2
m1 E m1
联立解得 v2 v1
m2 B m2
（2）题干信息可知 m1 m2 ，故 v1 v2
质量为 m2 的核进入速度选择器时，受力分析可知 qBv2 Eq
质量为 m2 核受合外力向右，故向右偏转，离开速度选择器时在O 点右侧；
1 1
根据动能定理可得 Eqd m v2 m v2
2 2 2 2 2
2
2qEd E m1
v 2
m2 B m2
2qEd E 2m E m 64 10E
（ ） 1 代入 1 得
3 v 2 d 2 m1m2 , v
m2 B m2 4qB m2 81 9B
进入速度选择器中，将速度分解成沿电场方向 vx 和垂直于电场方向 vy ，根据 y 方向动量定理
可得 qvx B t m2vy m2v2