物 理
本试卷共 6 页，15 小题 考试时间：75 分钟 满分：100 分
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．如图 1(a)所示，野营三脚架由三根对称分布的轻质细杆构成（忽略细杆重力），炊具与
食物的总质量为 m，各杆与水平地面的夹角均为 600 ．盛取食物时，用光滑铁钩缓慢拉
动吊绳使炊具偏离火堆，如图 1(b)所示．重力加速度为 g，下列说法正确的是
A．拉动吊绳过程中，铁钩对吊绳的作用力沿水平方向
B．拉动吊绳过程中，吊绳上的拉力大小不变
1
C．烹煮食物时，细杆对地面的作用力大小均为 mg
3
D．烹煮食物时，三根细杆受到地面的摩擦力方向相同
(a) (b)
图 1
2．图 2(a)为某景区的蛙口喷泉，两次喷出水的轨迹 A、B 如图 2(b)所示，最大高度相同，
轨迹 A 的落点 M 恰好在轨迹 B 最高点的正下方，不计空气阻力，对轨迹 A、B 的说
法正确的是
(a) (b)
图 2
A．水滴在空中运动的时间不相同
B．水滴的初速度大小相等
C．水滴在最高点速度均为 0
D．质量相同的水滴在空中运动过程中动量的变化量相同
3．在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，如图 3 所示，
内外铁轨平面与水平面倾角为，当火车以规定的行驶速
度 v 转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压，火车
轮缘
转弯半径为 r，重力加速度为 g ，下列说法正确的是
A．火车以速度 v 转弯时，铁轨对火车支持力大于其重力
图
B．火车转弯时，实际转弯速度越小越好 3
C．当火车上乘客增多时，火车转弯时的速度必须降低
D. 火车转弯速度大于 gr tan 时，外轨对车轮轮缘的压力沿水平方向
物理试题 第 1页 共 6 页
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4．一列简谐横波沿 x 轴传播，图 4(a)是 t1.0s 时的波形图，图 4(b)是 x3.0m 处质点的
振动图像，a、b 两质点在 x 轴上平衡位置分别为 xa0.5m、xb2.5m，下列说法正确的
是
(a) (b)
图 4
A．波沿 x 轴正方向传播
B．波的传播速度为 0.5m/s
C．t1.0s 时，a、b 两质点加速度方向相反
D．从 t1.0s 到 t1.5s，质点 a 的路程 10cm
5．图 5 中有一直杆竖直插入水深为 1.2m 水池池底，恰好有一半露出水面，太阳光以与水
平面成 37角射在水面上，测得直杆在池底的影长 EC 为 2.5m，已知 sin 370 0.6 ，则下
列说法正确的是
A．直杆在池底的影长中午比早晨更长
B．直杆在水面的影长为 0.9m
4
C．水的折射率为
3
图
D．当太阳光和水面的夹角变化时，在水面上有可能发生全反射 5
6．中国空间站围绕地球做近似匀速圆周运动，运行周期约为 90 分钟，下列说法正确的是
A．中国空间站的加速度大于 9.8m/s2
B．中国空间站运行的角速度大于地球自转的角速度
C．中国空间站运行的速度大于第一宇宙速度
D．中国空间站与同步地球卫星的轨道高度相同
7．能够产生正弦式交变电流的发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻 R 供电，电
路如图 6 所示，理想交流电流表 A、理想交流电压表 V 的读数分别为 I、U，R 消耗的功
1
率为 P．若发电机线圈的转速变为原来的 ，则
2
1
A．R 消耗的功率变为 P
2
1
B．电压表 V 的读数变为 U
2
C．电流表 A 的读数仍为 I 图 6
D．通过 R 的交变电流频率不变
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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 7(a)，辘轱是古代民间提水设施，由辘轱头等部分构成，图 7(b)为提水设施工作原
理简化图，辘轱绕绳轮轴半径为 r=0.1m，水斗的质量为 m0=0.5kg．某次从井中汲取
m=5.5kg 的水，t=0 时刻，轮轴由静止开始绕中心轴转动向上提水桶，其角速度随时间变
化规律如图 7(c)所示．井足够深且绳的质量忽略不计，重力加速度 g=10m/s2，则
辘轱头
水斗
(a) (b) (c)
图 7
A．前 10s，水斗做匀加速直线运动 B．前 10s，井绳所受拉力大小恒定
C．前 10s，水斗上升的高度为 5m D. 前 10s，井绳对水斗的拉力所做的功为 300J
9. 沿电场线所在直线建立如图所示 Ox 轴，x 轴上各点电势 随 x 的
变化规律如图 8 所示，坐标原点 O 点电势为零. 带电量为 e 的电
子仅在电场力作用下从 O 点由静止释放，下列说法正确的是
A．在 O~ x3 区间内，电场方向始终指向 x 轴正方向
e
B．电子到达 B 点时动能为 0
2 图 8
C．电子从 A 运动到 C，加速度先减小后增大
D．若在 B 点给电子一个沿 x 轴正方向的初速度，电子一定会在 AC 间做往复运动
10．一种圆柱形粒子探测装置的横截面如图 9 所示．内圆区域内有
垂直纸面向里的匀强磁场，外圆是探测器，AB 和 PM 分别为内
圆的两条相互垂直的直径，两个粒子先后从 P 点沿径向射入磁 C
场．粒子 1 经磁场偏转后打在探测器上的 Q 点，粒子 2 经磁场偏
转后从磁场边界 C 点离开，最后打在探测器上的 N 点，PC 圆弧
恰好为内圆周长的三分之一，粒子 2 在磁场中运动的时间为 t．装
置内部为真空状态，忽略粒子所受重力及粒子间相互作用力．下
列说法正确的是
图 9
A．粒子 1 可能为电子
B．若两粒子的入射速率相等，则粒子 1 的比荷小于粒子 2 的比荷
C．若仅减小粒子 2 的入射速率，则粒子 2 在磁场中的运动时间增加
2 3
D．改变粒子 2 入射方向，速率变为原来的 ，则粒子 2 在磁场中运动的最长时间为 t
3
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三、非选择题：本题共 5 小题，共 54 分。考生根据要求作答。
11．（9 分）某一同学利用如图 10 所示的向心力演示器，探究小球做圆周运动所需向心力
大小 F 与小球质量 m、运动半径 r 和角速度之间的关系．
图 10
（1）本实验采用的主要实验方法为 （选填“等效替代法”或“控制变量法”）．在
探究小球做圆周运动所需向心力的大小 F 与运动半径 r 的关系时，将两个 相同
的小球分别放到半径 r 不等的长槽和短槽上，保证与皮带相连的两轮的 相同，
根据标尺上露出的红白相间等分标记，粗略计算出两个球所需向心力的比值．
（2）另一同学利用如图 11(a)所示接有传感器的向心力实验器来进行实验．
力传感器可直接测量向心力的大小 F，旋臂另一端的挡光杆经过光电门传感器时，系
统将自动记录其挡光时间，用螺旋测微器测量挡光杆的宽度 d，示数如图 11(b)所示，则
d= mm，挡光杆到转轴的距离为 R．某次挡光杆经过光电门时的挡光时间为t，可求
得挡光杆的角速度的表达式为 （用题目中所给物理量的字母符号表示）．
该同学保持砝码质量和运动半径 r 不变，探究向心力 F 与角速度的关系，作出 F-2
图线如图 11(c)所示，若砝码运动半径 r=0.2m，牵引杆的质量和一切摩擦可忽略，由 F-2
图线可得砝码质量 m = kg（结果保留 2 位有效数字）．
(a) (b) (c)
图 11
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12．（8 分）把铜片和锌片相隔 1cm 插入一个苹果中，就可以制成一个水果电池．小明同
学用水果电池给一个规格为“2.5V，0.5A”的小灯泡供电，发现虽然逐渐增加水果电池
串联的数量，但小灯泡依旧几乎不发光．于是小明利用如下器材测量水果电池的电动势
和内阻，探究小灯泡不发光的原因．
A．一个水果电池 B．电流表 A（00.6mA，内阻 250）
C．电压表 V（03V，内阻约 3k） D．滑动变阻器 R（最大阻值 2000）
E．开关一个，导线若干
（1）小明利用电流表和电压表更准确地测量“苹果电池”的电动势和内阻，应该选择的
实验电路是图 12 中的 （选填“(a)”或“(b)”）．
R R
(a) (b)
图 12 图 13
（2）选择正确的电路后由实验数据作出的 UI 图象如图 13 所示，由图象可求得电源电
动势为 V，内电阻为 （结果保留三位有效数字）．
（3）根据（2）中测量的结果可知，小灯泡几乎不发光的原因是
．
13．（9 分）如图 14 所示，将一容积为 V0=480ml 的空玻璃瓶从空气中开口向下缓缓压入
5
水中．设水温均匀且恒定，玻璃瓶中的气体可视为理想气体，大气压强为 P0=1.010 Pa，
水的密度为=1.0103kg/m3，重力加速度为 g=10m/s2，玻璃瓶高度相对水深可忽略不计，
当压入水中 h=2m 深处时，求：
（1）瓶内空气的压强；
图 14
（2）瓶内空气的体积；
（3）被淹没的玻璃瓶在下降过程中，瓶内气体是吸热还是放热，为什么．
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14. （13 分）如图 15 所示，一质量为 M=2kg、右端带有一段半径为 R=0.5m 的四分之一圆
弧的长木板停靠在墙边，木板左端固定一轻弹簧，弹簧右端紧靠一质量为 m=1kg 的小物
块（不栓接），木板表面除长为 L=2.5m 的 AB 段外均光滑，AB 段与物块间的滑动摩擦
因数为=0.2．现用外力通过物块压缩弹簧，使其弹性势能 Ep=18J，然后由静止释放物
块．已知物块到达 A 点前已脱离弹簧，水平地面光滑且足够长，重力加速度 g 取 10m/s2，
求：
图 15
（1）物块第一次到达 A 点时的动量大小；
（2）试通过计算判断物块能否到达圆弧轨道的最高点．
15. （15 分）为了确保载人飞船返回舱安全着陆，设计师在返回舱的底部安装了 4 台完全
相同的电磁缓冲装置，如图 16(a)所示，图 16(b)为其中一台电磁缓冲装置的结构简图．舱
体沿竖直方向固定着两光滑绝缘导轨 MN、PQ，导轨内侧安装电磁铁（图中未画出），
能产生垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为 B．导轨内的缓冲滑块 K 内部用绝缘
材料填充，外侧绕有 n 匝闭合矩形线圈 abcd，其总电阻为 R，ab 边长为 L．着陆时电磁
缓冲装置以速度 v0 与地面碰撞后，滑块 K 立即停下，此后在线圈与轨道的磁场作用下
使舱体减速，从而实现缓冲．导轨 MN、PQ 及线圈的 ad 和 bc 边足够长，返回舱质量为
m（缓冲滑块 K 质量忽略不计），取重力加速度为 g，一切摩擦阻力不计．求：
（1）缓冲滑块 K 刚停止运动时，舱体的加速度大小；
（2）舱体着陆时(即导轨 MN、PQ 刚触地前瞬时)的速度 v 的大小；
（3）若舱体的速度大小从 v0 减到 v 的过程中，舱体下落的高度为 h，则该过程中每台电磁
缓冲装置中产生的焦耳热 Q．
舱体
光滑绝缘导轨
v0
地面
(a)
（b）
图 16
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惠州市 2024 届高三第三次调研考试物理参考答案
1. B 2. D 3. A 4. C 5. C 6. B 7. B 8. AB 9. BC 10. ACD
11. （9 分）
（1）控制变量法（2 分），质量 (1 分) (或填写“m”也得 1 分，填写“大小”或“半径”不得分) ，
角速度 (1 分) (或填写“”、“角速度”、“半径”均可得 1 分，填写“线速度大小”不得分) 。
d
（2） 1.730 （1 分）(或填写“1.729”、“1.731”均可得 1 分)， （2 分）。
Rt
0.45 （2 分）（或填写“0.44”、“46”均可得 2 分，带单位“kg”不扣分）。
12. （8 分）
（1）（b）（2 分）（或填写“b”也得 2 分）
（2）1.00 （2 分）（或填写“0.98”、“0.99”、“1.01”均可得 2 分，带单位“V”不扣分，小数位数不做要
求不扣分），
750 （2 分）（或在“746-756”范围内的值均可得 2 分，带单位“”不扣分）。
（3）水果电池的电动势小，内阻比灯泡电阻大很多，尽管多个水果电池串联，输出的电压也远小于灯泡额定电
压，回路中的电流远小于额定电流。（2 分）
（有关键词“电源电动势太小”、“电源内阻太大”、“灯泡分得的电压太小”、“通过灯泡电流太小”均可得 2 分）
13.（9 分）
（ ）（ 分）根据平衡条件，瓶内空气的压强 满足： （ 分）
1 3 P P P0 gh 2
解得：P=1.2105Pa （1 分）
（2）（3 分）缓缓压入水温均匀且恒定的水中，瓶内的理想气体保持温度不变。
由玻意耳定律得： （ 分）
P0V0 PV 2
（若玻意耳定律表达式列错，但能分析出气体温度不变给 1 分）
解得：V=400ml 或者 V=4.010-4m3 V=0.4 l （1 分）
（3）（3 分）被淹没的玻璃瓶在下降过程中，瓶内气体放热。 （1 分）
根据热力学第一定律得： （1 分）
因为瓶内气体体积减小，所以外界对气体做功( >0)，而气体温度不变从而内能不变( =0)，
气体要放热(<0)。 = + （1 分）
（只要能完整表述出“外界对气体做功”及“气体内能不变”两个方面即给 2 分；若只判断出外界对气体做功
(或 >0)给 1 分，只判断出气体内能不变(或 =0)给 1 分，只表述出根据热力学第一定律也可给 1 分。）
14.（13 分）
1 2
（1）（5 分）由能量守恒定律得： E mv （2 分）
p 2 0
解得： （ 分）
v0 6m / s 1
物块动量：p=mv0 （1 分）
=6 kgm/s (1 分)
P2
（不带单位扣 1 分，由功能关系或动能定理，直接由 E 或P 2mE 得出结果也可得分）
p 2m p
（2）（8 分）解法一：假设物块恰好能到达最高点，此时，物块的速度与木板速度相等，设为 v1 ，
从物块滑过 A 点，木板离开墙角后，物块与木板组成的系统水平方向动量守恒，由动量守恒定律得：
（ 分）
mv0 (m M )v1 2
v1 2m / s （2 分）
由 ,
1 2 1 2
1 0 2 1 2 1
2 mv mgL=13J(m2(M+)v)m+gR = 11J （3 分）
2 0 2 1
（以上不等式的变形式若正确也可得 3 分，算出“13J”或者“11J”中的一个均可得 1 分）
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故物块能到达最高点 （1 分）
（只要有“物块能到达最高点”的结论均可得 1 分，下同）
解法二：设物块与木板能相对静止，物块的水平方向速度与木板速度相等，设为 v1 ，
物块与木板组成的系统水平方向动量守恒，由动量守恒定律得
（ 分）
mv0 (m M )v1 2
v1 2m / s （2 分）
设此时物块上升的高度为 h，由功能关系得：
1 2 1 2
mv mgL (m M )v mgh （2 分）
2 0 2 1
（以上等式的变形式若正确也可得 2 分）
可得： h 0.7m R =0.5m （1 分）
故物块能到达最高点 （1 分）
解法三：设物块运动到木板上 B 点时物块速度为 v1,木板的速度为 v2，由动量守恒定律得
（2 分）
1 2 1 2 1 2
由功能关系得： m0v =m1g+L2 mv Mv （2 分）
2 0 2 1 2 2
（以上等式的变形式若正确也可得 2 分，若用其他方法去求解过 B 点时的 v1 和 v2，也可酌情给步骤分）
6 2 21 6 21
联立得： v m / s v m / s
1 3 2 3
设物块与木板水平方向速度相等时，水平速度为 v3，物块与木板组成的系统水平方向动量守恒，得：
mv1 Mv2 (m M )v3 （1 分）
v3 2m / s
设此时物块相对木板上升的高度为 h，由功能关系得：
1 2 1 2 1 2
mv Mv (m M )v mgh （1 分）
2 1 2 2 2 3
可得： h 0.7m R =0.5m （1 分）
故物块能到达最高点 （1 分）
15.（15 分）
（1）（5 分）缓冲滑块 K 刚停止运动时，单个闭合矩形线圈产生的感应电动势:
（1 分）
（写成 或 也可得 分）
0 1
= E
回路电 流： I （1 分）
= =R
返回舱所受单个闭合矩形线圈的安培力： 安 （1 分）
（写成 或 也可得 分）
安 安 = 1
根据牛顿第二定律得： （2 分）
= =4F安mg ma
（只要牛顿第二定律的形式正确即可得 2 分，系数“4”也可以用总安培力去体现）
解得： （ 分）
2 2 2 1
4 0
=
（2）（6 分）返回舱向下做减速运动，受到向上的安培力和向下的重力，随着速度的减小，安培力减小，直到
安培力减小到与重力大小相等时，速度最小，此后匀速运动，直至舱体着陆时速度大小为 v，
（1 分）
' （1 分）
= '
' （1 分）
安 =
’
由平衡条件可知： ' （2 分）
4F='安m g
（只要有正确的平衡方程即可得 2 分，系数“4”也可以用总安培力去体现）
解得： （1 分）
2 2 2
4
1 = 1
（3）（4 分） 由能量守恒 mgh mv 2 = mv 2 +4Q （2 分）
2 0 2
（上述等式形式上正确即可得 2 分，“4Q”也可以写成“Q 总”）
解得： 1 2 2 mgh （1 分）
Q mv0 v
8 4
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2 2 2
1 2 m g R mgh
Q m(v0 4 4 4 )
8 16n B L 4 （1 分）
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