物理试卷
注意事项：
1. 答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码贴在
答题卡上的指定位置。
2. 选择题的作答：每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3. 非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿
纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4. 考试结束后，请将本试春和答题卡一并上交。
一、选择题：本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 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，第 8~10 题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的
得 2 分，有选错的得 0 分。
1. 2023 年 8 月 25 日，中核集团发布消息：“中国环流三号”首次实现 100 万安培等离子体电流下的高约束模
式运行。这标志着中国磁约束核聚变研究向高性能聚变等离子体运行迈出重要一步。下列属于核聚变反应的
是（ ）
234 234 0 14 4 17 1
A. 90Th+ 91 Pa 1 e B. 72N+ He + 8 O 1 H
235 1 144 89 1 23 4 1
C. 92U+ 0 n 56 Ba + 36 Kr + 3 0 n D. 11H+ H 2 He + 0 n
2. 如图是一列沿 x 轴传播的简谐横波在 t = 0 时刻波的图像，此时 x = 2m 处的质点 P 正沿 y 轴负方向振动且
振动周期为 0.5s。则（ ）
A. 该波沿 x 轴正方向传播 B. 该波的传播速度为 4m/s
C. 质点 P 在 0~0.5s 的时间内运动的路程为 0.4m D. 质点 P 在 0~0.5s 的时间内沿波的传播方向平移 4m
3. 2023 年 12 月 1 日，受太阳日冕物质抛射爆发影响，地球出现 3 小时的大地磁暴。地磁暴会加速低空航天
器速度的衰减，导致其轨道变化。若轨道变化前后航天器的运动均可视为绕地球的匀速圆周运动，则地磁暴
会使低空航天器的（ ）
A. 轨道半径变小 B. 运行周期变大 C. 动能变小 D. 向心加速度变小
4. 如图所示，质量分别为 4kg、5kg 的木块 A、B 用轻质弹簧连接并置于粗糙水平面上，它们与水平面间的
动摩擦因数均为 0.3，弹簧的劲度系数为 400N/m，且被压缩了 2.5cm，A、B 和弹簧组成的系统处于静止状
态。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度的大小 g =10m/s2 。现用 F = 8N 的水平拉力向右拉木
块 B，在力 F 作用瞬间（ ）
A. 木块 A 所受摩擦力的大小是 12N B. 木块 A 所受摩擦力的大小是 10N
C. 木块 B 所受摩擦力的大小是 18N D. 木块 B 所受摩擦力的大小是 10N
5. 三峡大坝是目前世界上最大的水力发电站，装机容量达 2250 万千瓦，年发电量 1000 亿千瓦时。发电机发
电的原理可作如图简化：KLMN 是一个放在匀强磁场中的矩形导线框，线框绕垂直于磁场的固定轴以角速度
沿逆时针方向（俯视）匀速转动。当 MN 边与磁场方向的夹角为30 时开始计时（图示位置）， 此时导线
框中产生的电动势为 E。下列说法正确的是（ ）
A. t = 0 时刻，电流沿 KLMNK 方向
B. t = 时刻，穿过线框的磁通量变化率最大
3
2
C. 该交流电动势的有效值为 E
2
23
D. 该交流电动势瞬时值表达式为 e= Etcos +
36
6. 我国早在宋代就发明了火箭。即在箭杆捆上前端封闭的火药筒，点燃后产生的燃气以较大的速率向后喷
出，箭杆由于反冲而向前运动，这与现代火箭的原理大致相同。某时刻火箭速度为 ，在极短的时间内喷射
v0
质量为 m 、速度为 u 的燃气，喷出燃气后火箭的质量为 m。则此次火箭喷气后速度的变化量为（ ）
m m m m
A. (vu+ ) B. (vu ) C. v+( vu) D. v++( vu)
m 0 m 0 00m 00m
如图甲，在桌面上有一薄木板，板上放置了 个木块，其中 ， ， ， 可视为质
7. 3 mmA = mmB = 2 mmC = 3 A
点，B、C 大小不可忽略，且开始 A 叠放在 B 的正上方，现用水平外力将薄木板沿垂直于 BC 连线方向拉
出。已知木块间、木块与薄木板间动摩擦因数均为 ，木块与桌面间动摩擦因数为 2 ，重力加速度大小为
g。则从静止开始计时，三个木块的速度时间图像可能为（图乙为俯视图，AB 最终分离，忽略木块自身高
度）
图甲 图乙
A. B. C. D.
8. 密闭气缸中封闭着一定质量的理想气体，从初始状态 A 经状态 B、C、D 再回到状态 A，其体积 V 与热力
学温度 T 的变化关系如图所示，其中 AD 延长线过坐标原点，AB、CD 与 T 轴平行，BC 与 T 轴垂直。下列说
法正确的有（ ）
A. 从状态 A 到状态 B，气体内能增大 B. 从状态 B 到状态 C，气体对外界做功
C. 从状态 C 到状态 D，气体向外界放热 D. 状态 B、D 气体的压强相等
9. 如图甲，水平面上固定着倾角为 的足够长的光滑绝缘斜面，以斜面顶端为坐标原点，沿斜面向下为 x 轴
的正方向，有部分区域分布着沿 x 轴方向的电场。在斜面顶端静止释放一质量为 m、电荷量为q 的滑块
（可视为质点）， 其沿斜面向下运动过程中机械能 随位置 变化的关系如图乙，其中 处对应曲线的切线
E x x2
斜率绝对值最大且为 ， 、 处斜率为 。不考虑空气阻力，重力加速度大小为 。下列说法正
2mg sin x1 x3 0 g
确的是（ ）
图甲 图乙
从 ，滑块电势能一直增大 滑块加速度先增大后减小
A. xx13~ B.
在 处滑块速度最大 滑块动能先增大再减小再增大
C. x2 D.
如图所示，质量为 、电荷量为 的带电粒子由静止经电压为 的电场加速后，沿水平放置的带电平
10. m q U0
行板电容器的中轴线射入。两极板之间的距离为 D，长度为 L，两板之间的电势差为 U 且下极板带正电。在
加速电场的右侧存在范围足够大的有界磁场，其左边界 PQ 与极板右端重合，磁场方向垂直纸面向里，磁感
应强度大小为 B。粒子通过偏转电场后从 PQ 进入磁场，之后从 PQ 边界上的 M 点（未画出）射出，平行板
电容器中轴线与 PQ 边界交于 O 点。设粒子进入磁场与射出磁场的两点间距离为 x，粒子在磁场中运动时间
为 t，不计粒子重力，则（ ）
A. 只减小磁感应强度 B 的大小，t 增大 B. 只减小偏转电压 U 的大小，t 减小
C. 只减小 c、d 板间距离 D，x 不变 D. 只减小偏转电压 U 的大小，x 变小
二、非选择题：本题共 5 小题，共 60 分。
11.（7 分）一小组利用手机软件 Phyphox 与弹簧测力计验证牛顿第二定律。
（1）将手机固定在滑块上，弹簧测力计的一端固定，另一端勾住滑块，用水平外力将长木板向左拉出，弹簧
测力计示数如图甲所示。则滑块受到的滑动摩擦力大小 ；
Ff = ______N
图甲 图乙
（2）如图乙所示，将同一长木板安装定滑轮后调节定滑轮高度，使细线______，静止释放钩码，手机软件
Phyphox 可以测出手机与滑块在木板上运动的加速度 a，若测得钩码的质量为 m，手机和小车的总质量为
M，当地的重力加速度大小为 g。在误差允许范围内，如果表达式______（用题目中物理量的符号表示）成
立，则牛顿第二定律得到验证。
12.（10 分）某同学用如图甲的电路测量一废旧充电宝的电动势 E（约为 7V）和内阻 r（3~6 ）。实验器材
如下：
i. 双量程电压表 V（0~3V、0~15V）；
定值电阻 （阻值 ）；
ii. R0 5.0
iii. 电阻箱 R（最大阻值99.9 ）；
iv. 开关 S，导线若干
完成下列填空：
图甲 图乙
（1）按图甲连接电路。
（2）闭合开关，电压表不偏转。为排除故障，该同学将电压表从电路中 bc 两点取下（不影响电路其它部分
连接）， 保持开关闭合，将电压表______量程（选填“0~3V”或“0~15V”）接入 cd 两点间，电压表偏转，断
开开关，电压表又指回零刻线。再将电压表从 cd 两点取下，保持开关断开，将电压表接入 ab 两点间，电压
表不偏转。则可判定，故障出现在______段（选填“ab”、“bc”或“cd”）。
（3）排除故障后，将电压表______量程（选填“0~3V”或“0~15V”）接入 bc 两点间，闭合开关，多次调节
电阻箱，记录下阻值 R 和电压表的相应读数 U。
1
（4）根据测量数据，作 R 图线，如图乙所示，测得图线斜率为 k，截距为 b。若电压表视为理想电表。
U
则充电宝内阻 （用 、 、 表示）。
r = ______ R0 k b
（5）若考虑电压表内阻的影响，上述实验得到的电动势和其真实值相比______（选填“偏大”、“相等”或
“偏小”）。
13.（10 分）半径为 R 的四分之一圆形玻璃砖 OAB 放置在空气中，以圆心 O 为坐标原点建立直角坐标系，如
图所示。一束激光垂直射向玻璃砖的 OB 面，发现入射点沿 y 轴单方向移动时，从圆弧面上出射的光线与 x
轴的交点也单方向移动至消失，其中离 O 最近的交点为 C（图中未画出）。当入射点为半径 OB 中点 D 时，
圆弧面上的出射光线与 x 轴交于点 E，且OE= 3 R 。求（不考虑光线在玻璃砖内多次反射，结果可以用根
式表示）
（1）该玻璃砖对激光的折射率；
（2）OC 的距离。
14.（15 分）如图，在竖直平面内有半径为 R 的四分之一圆弧 AB 和直径为 R 的一半圆弧 BC 在最低点 B 平滑
连接组成光滑固定轨道。一小球（可视为质点）在 A 点正上方某处由静止自由下落，经 A 点沿圆弧轨道运
动。小球运动到 C 后脱离轨道在 D 点与圆弧 AB 相撞，装在 C 处的压力传感器测得小球运动到 C 处时对圆轨
道的压力恰为小球重力的一半。重力加速度大小为 g，求
（1）小球开始下落处离 A 点的距离 h；
（2）小球从 C 点运动到 D 点的时间 t。
15.（18 分）如图所示，两根足够长、光滑平行金属导轨 MN、PQ 固定在水平面内，相距 L = 0.50m ，质量
m = 0.80kg 、电阻 r =1.0 的导体棒 ab 垂直于 MN、PQ 放在轨道上，与轨道接触良好，整个装置处于竖
直向下匀强磁场中，磁感应强度的大小 B = 2.0T 。不计导轨的电阻，现对导体棒 ab 施一水平向右
F = 5.0N 的恒力，使导体棒由静止开始沿导轨向右运动。已知本装置在以下两种情况下，最终电流值不再
变化。
情况 1：若轨道端点 M、P 间接有阻值 R =4.0 的电阻，
（ ）求导体棒 能达到的最大速度 ；
1 ab vm
（2）导体棒 ab 达到最大速度后，撤去力 F。求撤去力 F 后，电阻 R 产生的焦耳热 Q。
情况 2：若轨道端点 M、P 间接一电容器，其电容 C = 0.20F ，假设电容器始终未被击穿，
（3）某同学求电流稳定值的大小的过程如下：
q
设电容器带电量为 q，电压为 U，充电电流稳定值为 I，则 I = ……
t
因为 q= CU ……
所以 =q CU ……
设杆的运动速度为 v 时，运动加速度为 a，则
U= BLv ……
所以 =U BL v ……
v
又 a = ……
t
由牛顿第二定律有 F= BIL ma ……
联立式解得
I =1.0A
老师检查后，发现他的结果是正确．．．．．的，但在五式中有一式是错误的，请你写出该式的序号______
（不必说理由）。
（4）导体棒运动速度为 v = 20m/s 时，电流已稳定为（3）问的值，此时撤去力 F，求撤去力 F 后，导体棒
ab 最终运动的速度 v 。
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物理试卷参考答案与解析
1.【答案】D
【解析】A 是衰变反应，B 是原子核人工转变，C 是重核的裂变，D 是轻核的聚变。选项 D 正确。
2.【答案】C
【解析】由于 P 点在 t = 0 时刻沿 y 轴负方向振动，可知波沿x 方向传播；由 v = 可得 v = 8m/s ；横波中
T
质点的振动方向和波的传播方向垂直，且以其平衡为中点做简谐振动，并不随波发生迁移；在一个周期质点
振动路程为 4A。故 C 选项正确。
3.【答案】A
【解析】航天器由于磁暴的影响导致速度衰减而做近心运动，轨道半径减小，在更近的轨道上圆周运动时，
速度更大，周期更小，向心加速度更大。选项 A 正确。
4.【答案】B
【解析】对物体 A 分析，在力 F 作用的瞬间由于弹簧的形变量不变，弹力不变，A 仍保持静止，所受静摩擦
力等于弹簧的弹力 10N；B 物体在向右的弹簧弹力和外力的共同作用下，超过了 B 物体与地面间的最大静摩
擦力开始滑动，滑动摩擦力大小为 15N。选项 B 正确。
5.【答案】D
【解析】由楞次定律可知感应电流的磁场方向向左，感应电流的方向为 MLKNM。若从线圈平面和磁场平行
开始计时，交流电的表达式为 ，图示位置 瞬时值为 ，得交流电的最大值
eE= m cos t t =30 E
23 26
，有效值为 。从图示位置开始计时的表达式为： 23 。选
EEm = EEm = e= Etcos +
3 23 36
项 D 正确。
6.【答案】B
mv mu
【解析】根据动量守恒定律 (m+ m) v = mu + mv ，解得 =vvv = 0 。选项 B 正确。
0 0 m
7.【答案】B
【解析】对 C，薄板未离开时，木块 C 以 g 的加速度匀加速运动，薄板离开后，以 2g 的加速度匀减速运
动。对 AB，薄板未离开时，分析可知 AB 一起以 g 的加速度匀加速运动，薄板离开后，AB 间发生相对运
动，其中 A 以 g 的加速度匀减速运动；B 以1.5g 的加速度匀减速运动，当 A 从 B 上滑离后，A、B 各自
以 2g 的加速度匀减速运动。选项 B 正确。
8.【答案】AC
【解析】状态 A 到状态 B，温度升高，气体内能增大；状态 B 到状态 C，气体体积减小，外界对气体做功；
状态 C 到状态 D，由热力学第一定律，气体体积不变，外界不对气体做功，W = 0 ，且温度降低，气体内能
减小，因此气体向外界放热；状态 D 与状态 C 相比，温度更低，气体分子单位时间与器壁单位面积碰撞次数
与温度和数密度有关，因此状态 D 的更少。选项 A、C 正确。
9.【答案】AD
【解析】对滑块受力分析可知，滑块始终受沿斜面向下的重力分力 ，而由图像分析可知， 后物体
mg sin x1
由于电场力做负功导致机械能减少，因此电势能一直变大；而图像斜率表示电场力大小，可知 后电场力先
x1
由 变大至 ，后减小为 ；滑块在开始合力沿斜面向下加速运动且加速度逐渐减小，到了 至
0 2mg sin 0 x1 x2
中斜率为 处加速度为 ，至 前做加速度变大的减速运动，过 后先做加速度变小的减速运动，至
mg sin 0 x2 x2
同样斜率为 处后合力向下，做加速度变大的加速运动。因此加速度先小后大后小后大；应在 至
mg sin x1 x2
中斜率为 mg sin 处速度最大；总体是先加速再减速再加速，动能先大后小后大。选项 A、D 正确。
10.【答案】AC
【解析】粒子运动路径如图，设进入偏转电场速度为 ，粒子经加速电场、偏转电场后速度偏转角为 ，有
v0
1 v
2 ， y ，而在磁场中的圆周运动时间与周期 2 m 以及圆心角 有关；减
U00 q= mv tan = T = = 2
2 v0 qB
小磁感应强度 B 的大小，周期变大，圆心角不变；只减小偏转电压 U 的大小，在偏转电场中运动时间是定
值， 减小导致竖直方向加速度减小， 变小， 变小，圆心角变大；
U vy
mv mv
xr==2 cos 2 cos = 2 0 ，只减小 c、d 板间距离 D，不影响 x 大小；只减小偏转电压 U 的大小，
qB qB
也不影响 x 大小。选项 A、D 正确。
11.（7 分）
（1）5.60（2 分）
（ ）与长木板平行（ 分） （ 分）
2 2 mg= Ff ( M + m) a 3
【解析】（1）读数应估读到下一位；
（ ）细线应与长木板平行，钩码与滑块智能手机为连接体，由牛顿第二定律， 。
2 mg= Ff ( M + m) a
12.（10 分）
b
（2）0~15V（2 分） cd（2 分） （3）0~3V（2 分） （4） R （2 分） （5）偏小（2 分）
k 0
【解析】（2）因充电宝的电动势 E 约为 7V，超过 0~3V 的量程，在 0~15V 量程内，故选择 0~15V 量程；接
“b”、“bc”时电压表没有偏转，只有接“cd”时有偏转，表明故障为“cd”间断路。
（3）因充电宝的电动势 E 约为 7V，不到 0~15V 量程最大值的一半，即使将电阻箱的阻值 R 调为 0，电压表
的示数也不到 0~15V 量程最大值的 1/3，故 0~15V 量程太大；调整电阻箱的阻值 R，0~3V 的量程正好合适。
（4）若将图甲中的电压表当成理想电表，根据闭合电路的欧姆定律，有
U 11 Rr+ 1 Rr+ b
，变形 0 ，故 ， 0 。
E=( RR ++0 r) =R + k = b= = rR 0
R0 U ER00 ER ER0 ER0 k
1
（ ）考虑到电压表内阻， ，式中的 变为并联电阻 ，电动势 变为真实值 。即电
5 E = R0 RR00< E EE >
kR0
动势值 E 比其真实值 E 偏小。
（ ）光在玻璃砖中传播光路如图，光在 点发生折射，入射角、折射角分别为 、 。而 为半径
13. 1 F i1 i2 D OB
中点，故 ……
i1 =30
由几何知识 ……
i2 =60
sin i
由折射率的定义式，有 n = 2 ……
sin i1
解得 n = 3 ……
（ ）当光在玻璃砖上的入射角为临界角 时，光从 点射出，与 轴交于点 ，如图。
2 iC G x C
R
cosi = ……
C x