物理试题
命题人：刘小健 孙玉琴 审题人：方显威
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17
题只有一项符合题目要求，第810 题有多项符合题目要求．每小题全部选对的得4 分，选
对但不全的得2 分，有选错的得0分。
1．2022年9 月国家原子能机构展示了近年来核技术在我国国民经济领域的重大应用成果。其中医用同位素
镥 177 的自主可控及批量生产入选。该成果破解了多年来我国对其大量依赖进口的局面。镥 177 的半衰期
177 177
约为 6.7 天，衰变时会辐射 射线。其衰变方程为 71Lu 72 Hf + X ，下列说法正确的是（ ）
177 177
A．该反应产生的新核 72 Hf 比 71Lu 的比结合能小
B．衰变时放出的X 粒子的电离本领比 射线弱
C．衰变时放出的X 粒子来自于镥 177 内中子向质子的转化
D．100 克含有镥 177 的药物经过 13．4 天后，将有 25 克的镥 177 发生衰变
2．2023年2月 26 日，中国载人航天工程三十年成就展在中国国家博物馆举行，展示了中国载人航天发展
历程和建设成就。如图所示是某次同步卫星从轨道1 变轨到轨道3，点火变速在轨道P、Q 两点，P 为轨道
1 和轨道2 的切点，Q 为轨道2 和轨道3 的切点。轨道1 和轨道3 为圆轨道，轨道2 为椭圆轨道。设轨道
1、轨道2 和轨道3 上卫星运行周期分别为 T1 、T2 和T3 。下列说法正确的是（ ）
A．卫星在轨道3 上的动能最大
B．卫星在轨道3上Q 点的加速度大于轨道2上P 点的加速度
C．卫星在轨道2 上由P 点到Q 点的过程中，由于离地高度越来越大，所以机械能逐渐增大
323 2 3 2
D．卫星运行周期关系满足 TTT1+ 3 = 2 2
3．某品牌电动汽车以额定功率在平直公路上匀速行驶，在 t时刻突发故障使汽车的功率减小一半，司机保
持该功率继续行驶，到 时刻汽车又开始做匀速直线运动（设汽车所受阻力不变），则在 时间内（ ）
t2 t1: t 2
A．汽车的加速度逐渐增大B．汽车的加速度逐渐减小
C．汽车的速度先减小后增大D．汽车的速度先增大后减小
4．图甲是一列简谐横波在t=0.1s 时刻的波形图，P 是平衡位置在x=1.5m 处的质点，Q 是平衡位置在x=12m
处的质点；图乙为质点Q 的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A．这列波沿x 轴负方向传播
B．在t=0.25s 时，质点P 的位置坐标为 1.5m,5 2cm
C．从t=0.1s到t=0.25s 的过程中，质点Q 的位移大小为 30cm
D．从t=0 时刻开始计时，质点P在 t=0.125 + 0.2 n s 时（n=0、1、2…）到达波峰
5．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2：1，电源的输出电压 u= 30 2 sin100p t V ，定值电阻
R1 =20 W ， R3 =2.5 W ，滑动变阻器 R2 的最大阻值为 5，a、b 为滑动变阻器的两个端点，所有电表均为
理想电表。现将滑动变阻器滑片P 置于b 端，则（ ）
A．电流表示数为 2A
B．电压表示数为 10V
C．滑片P由b向a 缓慢滑动， R3 消耗的功率减小
D．滑片P由b向a 缓慢滑动，变压器的输出功率减小
6．如图所示，长方形 ABCD 所在平面有匀强电场，E、F 分别为 AB边、CD 边中点，已知AB 边长为 8cm、
BC 边长为 4cm。将电子从C 点移动到D 点，电场力做功为 20eV；将电子从E 点移动到F 点，电场力做功
为-10eV，不计所有粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A．长方形 ABCD 的四个顶点中，D 点的电势最高
B．匀强电场的电场强度大小为 5 2V / cm
C．沿AC 连线方向，电势降低最快
D．从D 点沿DC 方向发射动能为 4eV 的电子，在以后的运动过程中该电子最小动能为 2eV
7．如图甲所示，物体a、b 间拴接一个压缩后被锁定的轻质弹簧，整个系统静止放在光滑水平地面上，其
中a 物体最初与左侧的固定挡板相接触，b 物体质量为 4kg。现解除对弹簧的锁定，在a 物体离开挡板后的
某时刻开始，b 物体的 v- t 图象如图乙所示，则可知（ ）
A．a 物体的质量为 1kg
B．a 物体的最大速度为 2m/s
C．在a 物体离开挡板后，弹簧的最大弹性势能为 6J
D．在a 物体离开挡板后，物体a、b 组成的系统动量和机械能都守恒
8．如图所示，在屏幕MN 的下方有一截面为等边三角形的透明介质，三角形边长为1，顶点与屏幕接触于C
点，底边AB 与屏幕MN 平行。激光a 垂直于 AB 边射向AC 边的中点 O ，恰好发生全反射，光线最后照射
在屏幕MN 上的E 点（图中未画出）。已知光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（ ）
A．光在透明介质中发生全反射的临界角为 30
2 3
B．该透明介质的折射率为
3
3
C．光在透明介质中的传播速度为 c
2
4+ 3l
D．光从射入AB 面开始到射到E 点的时间为
4c
9．如图所示，MN、PQ 两条平行光滑固定金属导轨与水平面的夹角为q ，两导轨的间距为L，M和P 之间
接阻值为R 的定值电阻。导轨所在的空间有两条宽度均为d 的匀强磁场I和，磁场方向垂直于导轨平面向
下，大小分别为 B1 、 B2 ，磁场I 的下边界与磁场的上边界间距为3d。现将一质量为m，阻值为R 的导体
棒从距磁场I 上边界距离为d 处由静止释放，导体棒恰好分别以速度 v1 、 v2 匀速穿过磁场I和。导体棒穿
过磁场I和的过程中通过导体棒横截面的电荷量分别为 q1 、 q2 ，定值电阻R 上产生的热量分别为 Q1 、
Q2 。导轨电阻不计，重力加速度为g，在运动过程中导体棒始终垂直于导轨且与导轨接触良好，则（ ）
A． v2= 2 v 1 B． BB1= 2 2
C． q1= q 2 D． Q1= Q 2 = mgd sinq
10．如图所示，半径为R=0.4m 的光滑圆环固定在竖直平面内，AB、CD 是圆环相互垂直的两条直径，C、D
两点与圆心 O 等高．一个质量为m=2kg 的光滑小球套在圆环上，一根轻质弹簧一端连在小球上，另一端固
R
定在P 点，P 点在圆心O 的正下方 处．小球从最高点A 由静止开始沿顺时针方向下滑，已知弹簧的原长
2
为R，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为 g =10m / s2 ．下列说法正确的有（ ）
A．弹簧长度等于R 时，小球的动能最大
B．小球在A、B 两点时对圆环的压力差的大小为 80N
C．小球运动到B 点时的速度大小为 4m/s
D．从A 点运动到B 点的过程中，小球的机械能先增大后减小，在D 点小球的机械能最大
二、非选择题：本题共5 小题，共 60分．
11．（8 分）在“用单摆测量重力加速度的大小”实验中：
（1）用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图甲所示，则该摆球的直径为____________cm，用最小刻度
为 1mm 的刻度尺测摆长，测量情况如图乙所示，悬挂点与刻度尺0 刻度线对齐，由图甲和图乙可知单摆的
摆长为_____________m（结果保留三位小数）；
（2）将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是_______
A．实验时可以用秒表测量摆球完成1 次全振动所用时间并作为单摆的周期
B．把摆球从平衡位置拉开一个很小的角度静止释放，使之做简谐运动
C．实验时将摆球拉开一个很小的角度静止释放，并同时启动秒表开始计时
D．摆球应选体积小，密度大的金属小球
（3）用多组实验数据作出TL2 - 图像，可以求出重力加速度g。已知三位同学作出的 TL2 - 图线的示意图
如图丙中的a、b、c 所示，其中a和b 平行，b和c 都过原点，图线b 对应的g 值最接近当地重力加速度的
值。则相对于图线b，下列分析正确的是________
A．出现图线a 的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L
B．出现图线c 的原因可能是误将 51 次全振动记为 50次
C．图线c 对应的重力加速度g 大于图线b 对应的g值
12．（10 分）多用电表是实验室中常用的测量仪器，如图甲所示为多量程多用电表示意图。
（1）通过一个单刀多掷开关S，接线柱B 可以分别与触点1、2、3、4、5 接通，从而实现使用多用电表测
量不同物理量的功能。图中的E 是电源电动势（内阻不计）， R3 、 R4 、 R5 是定值电阻，居是欧姆调零电阻，
A、B 分别与两表笔相接。 R1 、 R2 、 R4 、 R5 都是定值电阻，表头G 的满偏电流为 20mA，内阻为 Rg ，已
知 RRR1+ 2 = 5 g 。关于此多用电表，下列说法正确的是__________；
A．图中B 是黑表笔
B．当S 接触点1或2 时，多用电表处于测量电流的挡位，且接1 比接2 时量程小
C．当S 接触点3 时，多用电表处于测电阻的挡位，电源的电动势越大，欧姆表的内电阻越大
D．当S 接触点4、5 时，多用电表处于测量电压的挡位，且接5 比接4 时量程大
（2）该学习小组将“B”端与“3”相接，将A、B 表笔短接，调节进行欧姆调零后测量未知电阻。得到通过表
头G 的电流与被测未知电阻的关系如图乙所示，由此可知多用电表中电池的电动势E=_______V（结果保留
三位有效数字）。通过分析可知该小组使用多用电表的__________（填“1”“10”或“1k”）倍率的欧姆挡进
行测量未知电阻。
（3）实验小组用多用电表电压挡测量电源的电动势和内阻。
器材有：待测电源（电动势约为 8V），定值电阻 R0 =5.0 W ，多用电表一只，电阻箱一只，连接实物如图
1 1
丁所示，正确操作后测得电阻箱接入电路的阻值R 及其两端电压U，记录多组数据后，得到对应的 -
UR
图，如图丙所示，则电动势 E = __________V，内阻 r = __________。（结果均保留三位有效数字）。
13．（10 分）在五四青年节“放飞梦想”的庆典活动上，五颜六色的氦气球飞向广阔天空。用一个容积为
50L、压强为 1.0107Pa 的氦气罐给气球充气（充气前球内气体忽略不计），充气后每个气球体积为 10L，球
内气体压强为 1.5105Pa，设充气过程中罐内气体、气球内气体温度始终与大气温度相同，求：
（1）用一个氦气罐充了 20 个气球后，罐内剩余气体的压强为多少；
（2）氦气球释放后飘向高空，当气球内外压强差达 2.7104Pa 时发生爆裂，此时气球上升了 3km。已知气
球释放处大气温度为 300K，大气压强为 1.0105Pa，高度每升高 1km，大气温度下降 6，大气压强减小
1.1104Pa，则氦气球爆裂时体积为多少。
14．（14 分）如图所示，倾角q =37 的传送带始终以速度 v0 = 5m / s 顺时针运动，其顶端平台上固定一个
卷扬机。卷扬机的缆绳跨过光滑定滑轮与一小物块（m=2kg）相连，且缆绳与传送带平行。卷扬机未启动时，
物块在传送带上保持静止，缆绳刚好伸直但无拉力。t=0 时刻启动卷扬机，物块在缆绳牵引下沿传送带向上
做匀加速运动。 t1 =1s 时，物块速度增加至 v0 ，且卷扬机的输出功率达到最大值，此后卷扬机保持该最大
2
输出功率不变，直到 t2 = 2s 时物块运动至传送带顶端。缆绳质量忽略不计，重力加速度 g =10m / s ，
sin 37 = 0.6 ， cos37 = 0.8 。求：回
（1）传送带表面与物块之间的动摩擦因数 m ；
（2）在这 2s 内，卷扬机的平均输出功率；
（3）物块沿传送带上升的过程中，传送带对它做的功W。
15．（18 分）托卡马克装置是利用磁约束来实现受控核聚变的环形容器（如图甲），简化的模拟磁场如图乙
所示。已知半径为R 的足够长水平圆柱形区域内，分布着水平向右的匀强磁场I，已知大小为B；圆柱形磁
场区域I 外侧分布有厚度为L（长度未知）的环形磁场，其磁感应强度大小处处相等也为B，其横截面图
与纵截面图分别如图丙、丁所示。某时刻氘原子核（已知其质量为m，电荷量为q）从磁场I 区最低点以大
小为的速度竖直向下射入磁场，不计粒子的重力和空气阻力，不考虑相对论效应。求：
（1）要使氘核不射出磁场区边界，区厚度L 的最小值；
（2）该氘核从出发到第二次回到磁场I 最低点需要的时间；
（3）若氘核从磁场I 最低点以大小为 2v，与水平方向夹角 q =60 的速度射入磁场（如图戊所示），则从
出发到第二次回到磁场I 最低点的水平位移是多少。
宜荆荆五月高考适应性测试物理试题答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D B B C D C BCD AB BC
1．【答案】C
177 177
【详解】A．衰变时放出核能，故产生的新核 72 Hf 比 71Lu 的比结合能大，选项A 错误；
177 177 0
C．根据核反应中电荷数与质量数守恒判断，反应方程为 71Lu 72 Hf + - 1 e
0
即衰变方程中的X 为电子 -1e ，为 衰变，其中的 射线是由原子核中的中子转化成一个质子和一个电子产
生的，选项C 正确；
B．衰变时放射出的g 射线电离本领最弱，选项B 错误，
D．经过 13.4 天后，剩余 25 克的镥 177，选项D 错误。
2．【答案】D
GM
【详解】A．在圆轨道， v = ，故卫星在轨道3 上的动能最小，A 错误；
r
CMm
B．由 F = = ma ，轨道3上Q 点的加速度小于轨道2上P 点的加速度，B 错误：
r2
C．轨道2 上从P到Q 点只有万有引力做功，机械能不变，C 错误；
r3 r3
．根据开普勒第三律 ，对轨道 有 1
D 2 = k 1 2 = k
T T1
3
r1+ r 3
2 r3
同理对 、 有 3
2 3 2 = k 3 = k
T2 T3
323 2 3 2
联立可得 TTT1+ 3 = 2 2 D 正确。
3．【答案】B
【详解】当汽车匀速运动时 P=Fv=fv，汽车功率突然减小一半，由于速度来不及变化，根据 P=Fv 知，此时
F- f
牵引力减小为原来的一半，则 F m 动，速度减小，又导致牵引力增大，根据牛顿第二定律，知加速度减小，当牵引力增大到等于阻力时，加 速度减少到 ，又做匀速直线运动．由此可知在 的这段时间内汽车的加速度逐渐减小，速度逐渐减小， 0 t1: t 2 故B 正确，ACD 错误。 4．【答案】B 【详解】A．根据图乙，t=0.1s 时，质点Q 向下振动，所以这列波沿x 轴正方向传播，A 错误： B．根据乙图，波的周期为T=0.2s 根据图甲，波向正方向传播，则t=0.1s时质点P 向下振动，到 t=0.25s，历时 3 t=0.25s - 0.1s = 0.15s = T 4 质点P 回到t=0.1s 时的初始位置，坐标为 1.5m,5 2cm ，B 正确； 3 C．从t=0.1s到t=0.25s 的过程中，历时 T ，质点Q 运动到波峰，其位移大小为 10cm，C 错误； 4 l 12 D．波速为 v = =m / s = 60m / s T 0.2 根据图甲，t=0.1s 时刻开始计时，质点P 到达波峰的时刻 t=0.075 + 0.2 n s （n=0、1、2…）D 错误． 5．【答案】C 【详解】AB，题图的电路图可以等效为 设原线圈两端电压为U1 ，副线圈两端电压为U2 ，又因为理想变压器原副线圈的功率相等，有 2 2 2 UU1 1 U1 n 1 n1 = = 整理有 RRRR3+ 2 = 3 + 2 RRRR3+ 2 3 + 2 U2 n 2 n2 电源的电压输出为 u= 30 2 sin100p t V ，因为电流表和电压表测量的为有效值，电源的有效值为 30V， u 电流表的示数为 I =有 =1.0A RRR1+ 3 + 2 原线圈两端电压的有效值为 U1有 = u有 - I R1 U n 电压表测量的是副线圈两端的电压，即 1有 = 1 U2有 n2 整理有 U2有 = 5V 故AB 错误： C．当滑片P从b向a 缓慢滑动过程中， R2 阻值变大，根据电流规律可知，总电阻变大，结合之前的分析 可知，流过电阻 R1 的电流减小，由变压器规律，流过副线圈的电流也成比例减小，电阻 R3 不变，电流减小， 根据 PIF= 2 ，所以功率减小，故C 项正确； D．由之前的分析，可以将电阻 R1 与电源放在一起，等效成新电源，其副线圈输出功率变为新电源的输出 功率，有电源的输出功率的规律可知，当等效电阻等于新电源的内阻 20 时，即 R2 =2.5 W ，其输出功率 最大，所以在滑片从b向a 缓慢滑的过程中，其副线圆的输出功率先增大，后减小，故D 项错误。 6．【答案】D W 【诈解】AC．由于电子带负电。根据U = 可知，将电子从C 点移动到D 点，电场力做功为 20eV，则有 q UCD = -20V ．将电子从E 点移动到F 点，电场力做功为-10eV．则有 U EF =10V ．取F 点电势为零， j+ j j =10V ．由于F为CD 边中点。则有 j = CD E E 2 可得jC = -10V ，jD =10V ，则DE 为等势面。根据等势面与电场线垂直，沿电场线方向电势逐渐降低， 可知电场线沿AF 方向，如下图所示，沿AF 方向电势降低最快，A 点的电势最高，故AC 错误； U 10V 5 2 B．匀强电场大小为 E =DE = = Vcm ，故B 错误； DE cos 45 2 2cm 2 D．从D点沿DC 方向发射动能为 4eV 的电子。则该电子在电场中做类斜地运动，则当电子沿电场线方向 上的分速度为零时，电子的动能最小，此时电子的速度为 vmin = v cos 45 1 由于动能为 E= mv2 k 2 1 则最小动能为 E= mv2 = 2eV ，故D 正确。 t min2 min 7．【答案】C 【详解】略 8．【答案】BCD 【详解】AB．画出光路图如图所示 在界面AC 恰好发生全反射，由几何关系可知全反射临界角 C= i =60