绝密启用前
物理
本卷满分 100 分，考试时间 75 分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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。
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。
1．2023年 10月4 日，杭州亚运会女子3 米跳板决赛在杭州奥体中心游泳馆进行，我国选手陈艺文夺得金牌。
从运动员离开跳板开始计时，其重心的 v t 图像如图所示，图中仅 0 ~ t2 段为直线，不计空气阻力，则由图可
知（ ）
A． t3 时刻运动员刚好接触到水面B．运动员接触水面立即做减速运动
C． 0 ~ t2 段运动员的加速度保持不变D． t3 ~ t4 段运动员的加速度逐渐增大
2．心脏起搏器使用“氚电池”供电，这是一种利用氚核 衰变产生的能量的新型核能电池，其使用寿命长达
3
20 年。氚核（ 1 H ）发生 衰变的半衰期为 12.5 年。下列说法正确的是（ ）
A．氚核发生 衰变时，电荷数守恒、质量数守恒
4
B．氚核发生 衰变产生的新核为 2 He
C．环境温度升高时，核的半衰期会缩短
3
D．100个 1 H 经过 12.5 年后一定剩余 50个
3．如图所示，一个理想变压器原、副线圈匝数比为2：1，副线圈连接一耐压值为 25V 的电容器上，原线圈两
端a、b 两端接入瞬时值表达式为 u Um sin 50t(V) 的正弦式交变电压。为了保证接入回路中的电容器正常
工作，那么在原线圈中接入的电源电压最大值Um 不得超过（ ）
A． 25 2V B．50V C． 50 2V D．100V
4．如图所示，甲、乙两运动员在冰面上训练弯道滑冰技巧，某次恰巧同时到达虚线PQ上的P 点，然后分别
沿半径 r1 和 r2 （ r1 r2 ）的跑道匀速率运动半个圆周后到达终点。设甲、乙质量相等，他们做圆周运动时的向
心力大小也相等。下列判断中正确的是（ ）
A．甲运动员的线速度较小
B．甲运动员的在相等的时间里转过的圆心角较小
C．甲到达终点所用的时间较长
D．在运动员转过半个圆周的过程中，甲的动量变化量等于乙的动量变化量
5．如图所示，横截面为半圆的玻璃砖放置在平面镜上，直径AB 与平面镜垂直。一束激光a 射向半圆柱体的
圆心O，激光与AB 的夹角为 60 ，已知玻璃砖的半径为 12cm，平面镜上的两个光斑之间的距离为16 3cm ，
则玻璃砖的折射率为（ ）
A． 2 B． 3 C．2 D． 6
6．如图所示的虚线为一簇等差等势面，图中的实线PQ 为粒子的轨迹（粒子仅受电场力的作用），已知粒子的
v
质量为m、电荷量为 q ，粒子经过等势面a 处的速度为v，经过等势面c 处的速度为 ，规定等势面a的电
3
势为0，下列说法正确的是（ ）
2mv2
A．粒子运动过程中机械能不变B．等势面a、b 间的电势差为
9q
5 2mv2
C．粒子经过等势面b 时的速度为 v D．粒子经过等势面b 时的电势能是
3 9q
7．两个弹性小球A、B 相互挨着，A在B 的正上方，一起从某一高度处由静止开始下落，小球下落的高度远
大于两小球直径。若小球B 与水平地面、小球A 与小球B 之间发生的都是弹性正碰，B 球质量是A 球质量的2
倍，则A 球第一次的下落高度与其碰后第一次上升的最大高度之比为（ ）
25 9 5 3
A． B． C． D．
9 25 3 5
8．2023年7月 20日 21时 40 分，经过约8 小时的出舱活动，“神舟十六号”航天员们密切协同，在空间站机
械臂支持下，圆满完成了出舱活动全部既定任务。已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，空间站绕
地球做匀速圆周运动的半径为 kR，则下列说法正确的是（ ）
A．研究核心舱机械臂的工作过程不能将其视为质点
B．航天员出舱后处于超重状态
gR
C．航天员随飞船运行的速度
k
1
D．航天员随飞船运行的向心加速为 g
k 2
9．某健身者挥舞健身绳锻炼臂力，挥舞后形成一列沿x 轴传播的简谐横波，如图所示，实线为 t1 0 时的波
形图，虚线为 t2 2s 时的波形图。已知波的周期T 1s ，下列说法正确的是（ ）
5 11
A．这列波的波速可能为 m / s B．这列波的波速可能为 m / s
2 2
C．这列波 10s 内传播的距离可能为 35m D．这列波 10s 内传播的距离可能为 45m
10．如图所示的正方形区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，一带电粒子从 ad 边中点e沿 ec 方向射入磁场。当
射入速度大小为v 时，恰好从 bc 边中点f 飞出磁场。不计粒子所受重力。下列说法正确的是（ ）
A．当粒子速度大小为2v 时，粒子离开磁场时的速度方向与磁场边界垂直
B．当粒子速度大小为 2v / 3时，粒子在磁场区域运动过程中速度方向改变了 90
C．粒子两次射入速度大小分别为 v1 ， v2 ，在磁场中运动时间分别为 t1 ， t2 ，若 v1 v2 v ，则有 t1 t2
D．若粒子射入速度大小合适，可能从 ab 边界上任一点飞出磁场
二、非选择题：本题共5 小题，共 54分。
11．（5 分）某学习小组利用图（a）所示的装置测量滑块与木板间的动摩擦因数 ，操作步骤如下：
将木板的右端用大小可以忽路的铰链固定在水平面上的O 点，左端抬高并架在铁架台上；
将光电门固定在木板的右端，量角器固定在水平面上，使量角器刻度盘的圆心与O 点重合，水平直径与水
平面重合；
用刻度尺测量O 点与铁架台竖直杆最低点Q 之间的水平距离L；
用量角器测量木板与水平面之间的夹角为 ；
用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图（b）所示；
使滑块（含遮光条）从木板与铁架台竖直杆交点P 处由静止释放，记录滑块通过光电门的的时间 t ；
调节木板左侧架在铁架台上的位置，五复步骤
图（a） 图（b）
（1）遮光条的宽度 d ________cm
（2）滑块在木板上从P 点运动到O 点过程中的加速度大小为 a ________。（用已知或测量的物理量符号表
示）。
2 2
1 1
（3）以 为纵轴， tan 为横轴，根据测量数据描绘出 tan 图像，若该图像的斜率为k，纵轴
t t
截距的绝对值为b，则滑块与木板之间的动摩擦因数 ________（用k，b 表示）。
12．（9 分）某学生实验小组要测量一电压表的内阻，提供的器材如下：
A．待测电压表 V1 （量程 0~3V）
B．标准电压表 V2 （量程 0~5V，内阻约为 2k ）
C．定值电阻 R1 （阻值为1k ）
D．定值电阻 R2 （阻值为 5k ）
E．滑动变阻器 R1 （最大阻值为 20 ，额定电流为 0.2A）
F．滑动变阻器 R2 （最大阻值为100 ，额定电流为 1A）
G．电源E（6V，内阻不计）
H．开关S、导线
（1）先用多用电表粗测电压表内阻；所用多用电表的电阻挡有“100 ”、“10 ”和“1”挡。该同学选择
“10 ”挡，将多用电表的________表笔（选填“红”或“黑”）与待测电压表的正接线柱相连，将另一支表
笔与另一个接线柱相连，发展指针偏转角度较小，为了较准确地进行测量，应选择“________”挡。重新换挡
后，该同学按正确的操作方法测量时，多用电表的指针位置如图甲所示，那么粗测结果是________ ；
（2）该同学设计根据所提供的仪器，设计了如图乙所示的电路图进行测量；
（3）为了精确测量此电压表的内阻，除了选用电源、开关、导线、待测电压表、标准电压表外，滑动变阻器
应选择________、定值电阻应选择________（填各器材前面的字母）。
（4）正确连接电路后闭合开关，调节滑动变阻器使两电压表示数达到适当值，此时电压表 V1 、 V2 的示数分
别为U1 、U2 ，则此电压表内阻的测量值为 Rv ________（用物理量的符号表示）。
13．（8 分）如图是模拟汽车上常用的一种减震装置——气体弹簧的简化模型结构图。直立圆柱形密闭气缸导
热良好，面积为 s 1102 m2 的活塞通过连杆与车轮轴连接。初始时重力忽略不计的气缸内密闭一段长度为
5
L0 0.2m ，压强等于大气压强 p0 1.010 Pa 的理想气体。气缸与活塞间的摩擦忽略不计。车辆载重时相
当于在气缸顶部增加一个物体A，稳定时汽车重量由减震装置支撑，且封闭气体被压缩了 L 0.10m ，气体
温度保持不变。
（1）求物体A 的重力大小；
（2）为使气缸升到原位置，求需向气缸内充入与气缸温度相同大气的体积。
14．（12 分）如图所示，一对间距， L 1m 、足够长的平行光滑金属导轨固定于绝缘水平面上，导轨左端接
有 R 0.5 的电阻，长度与导轨间距相等的金属棒 ab 垂直放置于导轨上，其质量 m 0.1kg ，电阻也为R，
整个区域内存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小 B 1T 。水平向右的恒力 F 4N 作用 ab 棒上，当
t 2s 时金属棒 ab 的速度达到最大，随后撤去F 力，棒最终静止在导轨上。重力加速度 g 10m / s2 ，求：
（1）金属棒 ab 运动的最大速度 vm ；
（2）撤去拉力F 前通过定值电阻R 的电荷量；
（3）撤去拉力F 后金属棒 ab 继续沿水平轨道运动的位移。
15．（20 分）如图所示为过“冲关”简易模型，它由竖直面内光滑圆形轨道和粗糙水平轨道的组成，Q 点为圆
形轨道最低点，M 点为最高点，圆形轨道半径 R 0.5m 。水平轨道PN 右侧并排放置两块相同木板c、d，两
木板间相互接触但不粘连，木板上表面与水平轨道PN 平齐，木板质量 m 1kg ，长度 L 1m 。两个小物块a
和b 静止在水平轨道PN 的右端，质量分别为 m1 1kg 和 m2 2kg ，物块间有一被压缩的轻质弹簧，用细绳
将它们连接，已知弹簧的弹性势能 Ep 27J 。物块a到Q 点的距离 x1 3.5m ，物块a、b 与水平面间、木板
c、d 与地面间动摩擦因素均为 1 0.2 、物块b 与木板c、d 之间的动摩擦因数均为 2 0.4 。现剪短细绳后
两物块瞬间被弹出，使两物块都获得水平速度。重力加速度 g 10m / s2 ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
（1）剪短细绳的瞬间物块a、b 速度的大小（弹出过程两物块的位移可忽略不计）；
（2）通过计算分析物块a 能否经过最高点M，若不能求物块a 距离水平轨道PN 的最大高度H；
（3）物块b 向右运动，与木板c、d 相互作用，物块b 最终停下来时距离出发点的距离。（结果可用分数表
示）。
2024 年第一次高三模拟考试
物理参考答案
1、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。
1-5：CABAB 6-7：CB
8．ACD 9．AC 10．ABC
二、非选择题：本题共5 小题，共 54分。
d 2 cos b
11．（5 分）（1）0.78 1分 （2） 2分 （3） 2分
2L(t)2 k
12．（9 分）（1）黑 100 1.90103 （1900 也可以） 每空1 分，共3分
（3）F、C 每空2 分，共4分
U R
（4） 1 1 2分
U2 U1
13．（8 分）（1）设稳定时气缸内气体压强为 p2 ，根据玻意耳定律有： p0 L0 p1 L0 L —— 2分
5
解得 p1 2 p0 210 pa 1分
则物体A 的重力大小为 G p1 p0 S 1000N ——1分
（2）设充入的气体体积为V，则有 p0 L0s p0V p2 L0s ——2分
3 3
解得V L0s 210 m ——2分
注：每个方程2 分，共计8分
14．（12 分）（1）当金属棒 ab 所受合力为零时，棒的速度最大
B2 L2v
对 ab 棒列平衡方程，得： F F 2分
安 R
2FR
v 4m / s 1分
B2 L2
（2）0--2s 内对 ab 棒利用动量定理，得： Ft BILt mv 0 2分
Ft mv
q It 1分
BL
解得： q 7.6C 1分
（3）撤去拉力后，对棒 ab 利用动量定理得： BILt 0 mv 2分
mv
q It 0.4c 1分
BL
BLx
联立： E c 1分
t t
2qR
可知 x 0.4m 1分
BL
15．（20 分）（1）剪短细绳的瞬间，由a、b 和弹簧组成的系统动量守恒、机械能守恒，以向右为正方向，
由动量守恒定律得： 0 m2vb m1va ——
1 1
由机械能守恒定律得： E m v2 m v2 ——
p 2 1 a 2 2 b
代入数据解得： va 6m / s ； vb 3m / s ——
（2）假设小物块a 从弹开到沿水平面运动到Q 点能运动到最高点M，由动能定理得：
1 1
m gx m g2R m v2 m v2 ——
1 1 1 2 1 M 2 1 a
解得： vM 2m / s
v2
物块a 经过M 时对轨道刚好没有压力，由牛顿第二定律得： m g m 1 ——
1 1 R
解得： v1 5m / s
vM v1 物块a 不能通过M点——
设物块a 运动到轨道某处P，与轨道间的压力恰好为0，而后斜抛离开轨道设OP 与水平方向成角
v2
在P 点，由牛顿第二定律得： m g sin m p ——
1 1 R
小物块a 从弹开到沿水平面运动到P 点，由动能定理得：
1 1
m gx m g(R Rsin ) m v2 m v2 ——
1 1 1 2 1 p 2 1 a
v2
小物块a 离开轨道后，竖直方向 v v cos —— h y ——
y p 2g
故：物块a 距离水平轨道PN的0 最大高度 H R Rsin h 0.972m ——
（3）滑块b 在木板c、上运动时受到的摩擦力 fb 2m2 g 8N
滑块b 在木板上c 上运动时，地面对c、d 的摩擦力为 f1 1 2m m2 g 8N
滑块b 在木板上d 上运动时，地面对d 的摩擦力为 f2 1 m m2 g 6N
fb f1 物块b 在木板c 上时，c和d 刚好静止