物理试卷
（物理试题卷共6 页，考试时间 75 分钟，满分 100 分）
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的学校、姓名、考号填写在答题卡指定位置上。
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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡指定位
置上，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：共 43分
（一）单项选择题：共7 题，每题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.纸质手提袋具有绿色环保、性能优良、循环利用等特点被广泛使用。当用题1 图甲纸质手提袋提重力为
G 的苹果处于静止时，其简化示意图如题1 图乙。设两绳带在同一竖直平面且不计纸质手提袋的重力，不
计纸质手提袋的形变，则（ ）
G
A.绳带中的张力大小一定为
2
B.若增加绳带长度，则绳带中的张力将变大
C.若只减小两绳扣间距，则绳带中的张力将变小
D.手提袋底部对苹果的支持力与苹果的重力是一对相互作用力
2.如图为某品牌手机无线充电的原理示意图。若某段时间内送电线圈产生的磁场 B 在逐渐增强，则
（ ）
A.此时送电线圈中的电流由端口1 流入
B.此时受电线圈的端口3 为正极
C.此时受电线圈的面积有扩大的趋势
D.受电线圈中电流产生的磁场方向与图示磁场方向相同
3.EUV 光刻机是利用波长为 13.5nm 的极紫外光进行曝光来制造芯片。如图为 EUV 光刻机的简化原理图，
为提高光刻机的光刻精度，在投影物镜和光刻胶之间填充了折射率为 1.5 的浸没液体，则加上浸没液体
后，该极紫外光波（ ）
A.在浸没液体中的频率变为原来的 1.5倍
B.在浸没液体中的波长变为 9nm
C.光从真空区域进入浸没液体传播速度不变
D.在浸没液体中比在空气中更容易发生衍射
4.如图，玻璃管中封闭一定质量的理想气体倒扣在水银槽中，当温度为T0 时，管内的水银面比槽内水银面
高 h cm，管中气体的长度也为 h cm。当把玻璃管缓慢下压至管底部与槽内水银面持平，同时改变气体的温
度保持管内气体体积不变，已知大气压强为 P0 （单位：cmHg），则管内气体（ ）
A.最终压强为 P0 h B.对外界做功
2hT
C.温度的变化量为 0 D.对外界放出热量
P0 - h
5.在长江某流域载有航标灯相距为 60m 的甲乙两船静止在平静的江面上，当一艘大货船驶过时产生一列周
期为 4s 的水波在江面上经过甲传向乙。如图，某时刻甲位于波峰时，乙恰位于波谷，且峰、谷间的高度差
为 0.5m，则（ ）
A.该简谐水波的波长为 20m B.该简谐水波的波速为 5m/s
C.该简谐水波从甲传到乙的时间为 12s D.8s 内甲运动的路程为 2m
6.某种光伏电池的工作原理如图所示。半径为 R 的透明导电的球壳为阳极A ，球形感光材料为阴极K 。现
用动量为 P 的黄光照射K 极，K 极能发射出最大初动能为 Ek 的光电子。已知电子电荷量为 e ，光速为
c ，普朗克常量为 h ，忽略光电子重力及之间的相互作用。下列说法正确旳是（ ）
P
A.入射光子的波长为
h
B.阴极感光材料的逸出功为 cP- Ek
C.若仅增大入射光强度，电压表的示数将增大
E
D.若用紫光照射K 极，电压表的最大示数将小于 k
e
7.如图为某同学设计的电磁弹射装置示意图，平行的足够长光滑水平导轨MN 、PQ 间距为 L ，置于磁感应
强度为 B 的匀强磁场中，质量为 m ，长度为 2L 导体棒 ab 垂直放在导轨上。单刀双掷开关先打向c ，内阻
不计电动势为 E 的电源给电容为C 的电容器充电，充完电后打向d ，导体棒 ab 在安培力的作用下发射出
去。阻力不计，下列说法正确的是（ ）
A.导体棒达到最大速度前，做加速度逐渐增大的加速运动
B.导体棒以最大速度发射出去后，电容器储存的电荷量为零
2CEBL
C.导体棒能达到的最大速度为
m+ 4 CB2 L 2
mCE
D.导体棒达到最大速度时，电容器放出的电荷量为
m+ CB2 L 2
（二）多项选择题：共3 题，每题5 分，共 15 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5 分，选对但不全的得3 分，有错选的得0 分。
8.如图甲为我国海上风力发电简化工作原理模型图，风轮带动矩形线圈在匀强磁场中转动产生如图乙所示
的交流电，并通过两理想变压器和远距离输电给用户供电。升压变压器原副线圈匝数比为 1:10，输电线的
总电阻 R1 为 20W ，电压表为理想电表，风力发电机的输出功率为 75kW。下列说法正确的是（ ）
图甲 图乙
A.线圈转动的角速度为100p rad/s
B. t = 0.01s 时穿过线圈的磁通量为零
C.用电高峰期相当于滑片P 下移动，则电压表的示数变大
D.若电压表的示数为 220V，则降压变压器原副线圈的匝数比为 95:11
9.2023年 11月 16 日，中国北斗系统正式成为全球民航通用的卫星导航系统。如图，北斗系统空间段由若
干地球同步卫星a 、倾斜地球同步轨道卫星b 和中圆地球轨道卫星c 等组成。将所有卫星的运动视为匀速
圆周运动、地球看成质量均匀的球体，若同步卫星a 的轨道半径是地球半径的k 倍，下列说法正确的是
（ ）
A.卫星c 的线速度小于卫星a 的线速度
B.卫星b 有可能每天同一时刻经过重庆正上方
1
C.地球赤道重力加速度大小与北极的重力加速度大小之比为1-
k 3
1
D.地球赤道重力加速度大小与北极的重力加速度大小之比为1+
k 3
10.如图为某款新型电磁泵的简易装置图。泵体是一个长、宽、高分别为 a 、 b 、 c 的长方体，上下两面
M、N 为金属极板，当与电源相连时会在两极板间的导电液体中产生自上而下的恒定电流 I ，泵体处于垂
直纸面向外磁感应强度为 B 的匀强磁场中。导电液的电阻率为 r ，密度为 D ，重力加速度为 g ，工作时
泵体始终充满液体，下列说法正确的是（ ）
A.电磁泵稳定工作时，磁场对导电液的作用力为 BIc
B.导电液的流速稳定为 v 时，电源的输出功率为 BIcv
2BI
C.该电磁泵中导电液流速 v 与抽液高度 h 的关系为 v= - 2 gh
Db
BI
D.该电磁泵的最大抽液高度为
Dbg
二、非选择题：共5 题，共 57分。
11.（7 分）某款智能电动水枪有三种发射模式（散射、直线连续喷射和脉冲式），深受玩家的青睐。某同
学想测定后两种模式下水枪的发射速度，如图甲，将该水枪水平固定在铁架台上，在铁架台后面平行于水
枪竖直固定一块坐标板，使O 点位于枪口处， x 轴与枪口在同一水平线上，操作步骤如下（ g 取
10m/s2）：
图甲 图乙 图丙
（1）选择直线连续喷射模式并按压扳机，在空中形成一条连续的细水柱曲线，用手机拍照，得到如图乙
所示的轨迹图像，根据图中轨迹可得初速度 v0 = _________m/s。（结果保留一位小数）。
（2）改用脉冲式发射模式，每次发射都射出一个“水弹”（很短的小水柱），测出枪口的高度及“水弹”
的射程。改变水枪高度，多次实验，并作出枪口竖直高度（ y ）与水平射程平方（ x2 ）关系图线如图丙。
由图可求得该模式下水枪发射“水弹”的初速度大小为_______m/s。
（3）如果水枪并不完全水平，而是枪口略向下偏，则根据图丙中数据测出的初速度相对实际值______
（选填“偏大”“相等”或“偏小”）。
12.（9 分）电容电池具有无污染、寿命长、充电速度快等诸多优点而广泛应用。某同学想要用电流传感器
探究电容电池特性，探究电路如图甲。
图甲 图乙
（1）第一次探究中，先将开关接1 ，待电路稳定后再接2 。已知电流从上向下流过电流传感器时，电流为
正，则电容器充放电过程中的 i- t 和U- t 图像是_____________。
A. B.
C. D.
（2）第二次探究，该同学先将开关接1 给电容器充电，待电路稳定后再接3 ，探究LC 振荡电路的电流变
化规律。
实验小组得到的振荡电路电流波形图像，选取了开关接3 之后的LC 振荡电流的部分图像，如图乙，根
据图像中A 、B 点坐标可知，振荡电路的周期T = _________s（结果保留两位有效数字）。
如果使用电动势更小的电源给电容器充电，则LC 振荡电路的频率将________（填“增大”“减小”或
“不变”）。
已知电源电动势 E0 ，测得充电过程 i- t 图像的面积为 S0 ，以及振荡电路的周期T ，可以得到电感线圈
的电感表达式 L = _________。（用测得的已知量表示）
13.（10 分）如图，在光滑水平面上静置一长木板，在距木板右侧 L0 处固定一半径为 R 的四分之一光滑圆
弧曲面CD ，且最低点C 与木板上表面等高。现使一质量为 m 的物块以 Ek = 4 mgR 的初动能从木板左侧
滑上木板并向右运动，当木板撞上圆弧面时，物块恰好滑上弧面C 点，且对C 点的压力大小为 5mg 。已
知物块与木板间的动摩擦因数为 m ，重力加速度为 g ，不计空气阻力，求：
（1）物块在木板上滑动过程中产生的内能；
（2）物块到达D 点时的速度。
14.（13 分）某款智能手机内部振动马达的原理如图，手机在振动时，会给与两弹簧连接的质量块施加一
个初速度，然后质量块压缩和拉伸轻质弹簧，使手机向某方向振动。手机中质量块的质量为 0.02kg，除质
量块外手机质量为 0.18kg。若将手机放在水平光滑的桌面上，某次振动时，质量块获得向左 5m/s 的初速
度。若开始时弹簧处于原长，质量块与手机间的摩擦力不计， g =10m/s2 ，求：
（1）当弹性势能最大时，手机的速度及弹簧的弹性势能；
（2）手机能获得的最大速度；
（3）质量块开始向右运动瞬间，弹簧的弹性势能。
15.（18 分）质谱仪是检测和分离同位素的仪器。如图，速度选择器的磁感应强度为 B1 ，方向垂直纸面向
里，电场强度为 E 。分离器中磁感应强度为 B2 ，方向垂直纸面向外。离子室内充有大量氦的同位素离
子，经加速电场加速后从速度选择器两极板间的中点 O 平行于极板进入，选择出的部分离子通过小孔 O 进
3 4 5
入分离器的磁场中，在底片上形成3 个有一定宽度分别对应 2 He 、 2 He 和 2 He 三种离子的感光区域。第
一片感光区域的中心 P 到 O 点的距离为 d1 。忽略离子的重力及相互间作用力，不计小孔 O 的孔径。
q
（1）求沿直线运动通过速度选择器，并打在感光区域中心 P 点离子的速度， v 及比荷 ；
0 m
（2）以速度为 v= v0 D v 从 O 点射入的离子，其在速度选择器中的运动可视为速度为 v0 的匀速直线运动
和速度为 Dv 的匀速圆周运动的合运动感光板上要出现3 个有一定宽度的感光区域，求该速度选择器极
板的最小长度 L ；
（3）在（2）的情况下，为能区分3 种离子，求该速度选择器的极板间最大间距 d 。