2023-2024学年下学期
考试时长：75min 试卷总分：100 分
注意事项：
1．答题前，考生须将自己的姓名、班级、考场/座位号填写在答题卡指定位置上，并粘
贴条形码。
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，再选涂其它答案标号。
3．回答非选择题时，请使用 0.5 毫米黑色字迹签字笔将答案写在答题卡各题目的答题
区域内，超出答题区域或在草稿纸、本试题卷上书写的答案无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄皱、弄破，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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 17 题只有一项
符合题目要求，每小题 4 分；第 810 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．关于光学现象，下列说法正确的是
A．图甲：光导纤维中，不管光的入射角多大，一定能发生全反射
B．图甲：若光源是白光，则射出光导纤维的光一定是彩色的
C．图乙：看到彩色条纹，是因为光发生了衍射现象
D．图乙：看到彩色条纹，是因为光发生了干涉现象
2．华为的 Wi-Fi6+采用了芯片级协同、动态窄频宽技术，大幅提升了手机等终端侧的功率
谱密度（ PSD ），带来了信号穿墙能力的大幅提升。功率谱密度的单位是瓦特每纳米
（W/nm），改用国际单位制基本单位表示正确的是
A． kg m s3 B． kg m s4 C． kg m24 s D． kg m22 s
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3．在科技节上，老师表演了一个“魔术”：如图甲，在没有底的空塑料瓶上固定着一块易
拉罐铝片和一根铁锯条，将它们分别与静电起电机的正、负极相连。在塑料瓶里放置点
燃的蚊香，很快瓶里烟雾缭绕，摇动起电机后，顿时瓶内变得清澈透明。图乙为瓶内俯
视图，其中 a、b、c 为瓶内电场中同一条电场线上的三个点，且ab= bc 。则起电机摇动
时
A．带负电的烟尘聚集在锯条上
B．Uac=2Ubc
C．a 点的电场强度小于 b 点的电场强度
D．带负电的烟尘在 b 点的电势能大于在 c 点的电势能
4．甲、乙两列简谐横波在同一种均匀介质中分别沿 x 轴正方向和负方向传播，t = 0时刻的
波形图如图所示。当两列波均传播到坐标原点后，坐标原点 x = 0 处质点的振幅为
A．8cm
B．6cm
C．0cm
D．2cm
5．图甲为风力发电的简易模型，在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的磁铁转动，
转速与风速成正比。当风速为 v 时，线圈中产生的正弦式交变电流如图乙所示。下列说
法正确的是
A．线圈中电流的表达式为it=1.2sin10 ( A)
B．磁铁的转速为 10r/s
C．风速为 2v 时，线圈中电流的表达式为it=1.2sin20 ( A)
D．风速为 2v 时，线圈中电流的有效值为 1.2A
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6．如图所示，用长度均为 l 的轻质细绳悬挂三个形状相同的弹性小球，质量依次满足
m1 m 2 m 3 （“ ”表示“远大于”）。将左边第一个小球拉起一定角度 后释放，
则最后一个小球开始运动时的速度约为
A． 2gl (1 cos )
B． 2 2gl (1 cos )
C．3 2gl (1 cos )
D． 4 2gl (1 cos )
m1 m2 m3
7．如图所示，M、N 是两根固定在水平面内的光滑平行金属导轨，导轨足够长且电阻可忽
略不计；导轨间有一垂直于水平面向下的匀强磁场，其左边界 OO`垂直于导轨；阻值恒
定的两均匀金属棒 a、b 均垂直于导轨放置，b 始终固定。a 以一定初速度进入磁场，此
后运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，并与 b 不相碰。以 O 为坐标原点，水平向右
为正方向建立 x 轴坐标；在运动过程中，a 的速度记为 v ，a 克服安培力做功的功率记为
P。下列 或 P 随 变化的图像中，可能正确的是
a O` b
M
N
O x
v
v
O x
O x
A B
P
P
O x
O x
C D
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8．2024 年 1 月 28 日报道， CR200J-C 型“复兴号”动力集中型动车组亮相春运。复兴号
动车在世界上首次实现速度350km h 自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大
标志性成果。一列质量为 m 的动车，初速度为 v0 ，以恒定功率 P 在平直轨道上运动，
经时间 t 达到该功率下的最大速度 vm ，设动车行驶过程所受到的阻力 F 保持不变。动
车在时间 t 内
A．做匀加速直线运动
B．加速度逐渐减小
．牵引力的功率
C P= Fvm
11
D．牵引力做功W= mv22 mv
22m0
9．以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内能吸收到一个光
子而从金属表面逸出。强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金
属，由于其光子密度极大，一个电子在短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光
子光电效应，这已被实验证实。光电效应实验装置示意如图。用频率为 的普通光源照
射阴极 K，没有发生光电效应，换用同样频率 的强激光照射阴极 K，则发生了光电效
应；此时，若加上反向电压 U，即将阴极 K 接电源正极，阳极 A 接电源负极，在 KA 之
间就形成了使光电子减速的电场。当光电流恰好减小到零时，所加反向电压 U 可能是下
列的（其中 W 为逸出功，h 为普朗克常量，e 为电子电荷量）
hW
A．U =
ee
2hW
B．U =
ee
3hW
C．U =
ee
5hW
D．U =
2ee
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10．在中国古代，人们利用磁体在地磁场中受力的特点制作司南用以辨别方向，如今在科
学研究中，科学家常用电场和磁场控制带电粒子的运动。如图甲所示，某一竖直方向
d
存在上、下宽度分别为 和 d 的匀强电场与匀强磁场，匀强电场竖直向下，匀强磁场
2
沿水平方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为 B。现有一质量为 m、电荷量为 q 的带正
电粒子（不计重力）从电场内紧贴上边界的O 点由静止释放，运动到磁场的下边界的 P
点（图甲中未画出）时粒子的运动轨迹正好与下边界相切。若以上电场和磁场同时存
在于一足够大的区域，如图乙所示，重新让粒子从 O 点由静止释放，经过时间 t 粒子
第一次到达最低点 N，下列说法正确的是
m
A．甲图中粒子从 点运动到 P 点的时间为+1
2 qB
2Bqd
B．乙图中粒子经过 N 点时速度大小为
m
C．乙图中 O、N 两点的竖直距离为 d
Bqdt
D．乙图中 O、N 两点的水平距离为
m
二、非选择题：本题共 5 小题，共 54 分。
11．（6 分）
将一单摆装置竖直悬挂于某一深度为 h（未知）且开口向下的小筒中（单摆的下半部分
露于筒外），如图甲所示，将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆摆动过程
中悬线不会碰到筒壁。如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心的距
离 L，并通过改变 L 而测出对应的摆动周期 T，再以 T2 为纵轴、L 为横轴作出其关系图像，
那么就可以通过此图像得出小筒的深度 h 和当地的重力加速度 g。
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（1）测量单摆的周期时，某同学在摆球某次通过最低点时按下秒表开始计时，同时数
“1”，当摆球第二次通过最低点时数“2”，依此法往下数，当他数到“59”时，按下秒表
停止计时，读出这段时间 t，则该单摆的周期 T 为（ ）
t t t t
A． B． C． D．
29 29.5 30 59
（2）由实验数据，得到的 T2—L 关系图线应该是图乙中 a、b、c 中的 （选填 a、
b、或者 c）。
（3）根据图线可求得当地的重力加速度 g= m/s2（ 取 3.14，结果保留 3 位有效
数字）。
12．（8 分）
某实验小组要测量一段金属丝的电阻率。
（1）某同学先用多用电表的欧姆挡粗测金属丝电阻，把选择开关调到“1”挡，应
先 ，再进行测量；再用螺旋测微器测量金属
丝的直径 d，其示数如图乙所示，则直径 d= mm；
（2）为了精确测量金属丝电阻，小组成员甲同学根据实验室提供器材：滑动变阻器（阻
值为0 ~15 ）、电流表（阻值约为 10）、电压表（阻值约为 3k）、要求尽可能多测量几组
数据，请补充完整图丙的电路连线。
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（3）小组成员乙同学设计了如图丁所示电路测量该金属丝电阻率，稳压源的输出电压
恒为 U0，定值电阻的阻值为 R，金属丝 ab 两端长为 L。根据多次实验测出的 aP 长度 x 和对
应的电压表的示数U 作出的Ux 图线，图线的斜率为 k ，则金属丝的电阻率 = 。
（用题中的符号 、R、d、U0、 L 表示）
13．（10 分）
如图所示，在 xOy 坐标系的第一象限内，分布着垂直纸面向外的匀强磁场（含坐标轴），
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磁感应强度大小为 B = 0.5T 。坐标为（0，3m）的点 P 处有一静止的原子核 92 U 发生了
q
衰变， 粒子的比荷为 =5 107 C/kg ，放出的 粒子以大小为v 的速度垂直磁场方向射入
m 1
磁场中，方向与 y 轴正方向成 30，刚好与 x 轴相切而过，从 y 轴射出。不计 粒子重力及
粒子与新原子核间相互作用，衰变后产生的新核为 Th。
（1）写出 衰变的核反应方程；
（2）求 粒子离开磁场的速度。
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14．（12 分）
一定质量的理想气体压强 p 与热力学温度 T 的关系图象如图所示，气体从状态 C 变化
到状态 B，再变化到状态 A，CB 线段与 T 轴平行， BA 的延长线过原点，已知该气体在状
态 C 时的体积为 30m3。
（1）求该气体在状态 B 时的体积；
（2）根据上述气体变化过程，画出对应的 p-V 图像（标清各点坐标）；
（3）该气体从状态 C 到状态 A 的过程中，气体是吸热还是放热，气体与外界交换的热
量 Q 为多少？
15．（18 分）
如图所示，一质量 M=3.0kg、长 L=5.15m 的长木板 B 静止放置于光滑水平面上，其左
端紧靠一半径 R=2m 的光滑圆弧轨道，但不粘连。圆弧轨道左端点 P 与圆心 O 的连线 PO
与竖直方向夹角为 60，其右端最低点处与长木板 B 上表面相切。距离木板 B 右端 d=2.5m
处有一与木板等高的固定平台，平台上表面光滑，其上放置有质量 m=1.0kg 的滑块 D。平
台上方有一固定水平光滑细杆，其上穿有一质量 M=3.0kg 的滑块 C，滑块 C 与 D 通过一轻
弹簧连接，开始时弹簧处于竖直方向。一质量 m=1.0kg 的滑块 A 自 Q 点以某一初速度水平
抛出，下落高度 H=3m 后恰好能从 P 点沿切线方向滑入圆弧轨道。A 下滑至圆弧轨道最低
点并滑上木板 B，带动 B 向右运动，B 与平台碰撞后即粘在一起不再运动。A 随后继续向
右运动，滑上平台，与滑块 D 碰撞并粘在一起向右运动。A、D 组合体在随后运动过程中
一直没有离开平台，且 C 没有滑离细杆。A 与木板 B 间动摩擦因数为 =0.75。忽略所有滑
块大小及空气阻力对问题的影响。取重力加速度 g=10m/s2，求：
（1）滑块 A 到达 P 点的速度大小；
（2）滑块 A 滑上平台时速度的大小；
（3）若弹簧第一次恢复原长时，C 的速度大小为 0.5m/s，则随后运动过程中弹簧的最
大弹性势能是多大？
Q
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题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D A C A C D A BC BC ABD
11．（1）A （2）a （3）9.86
12．（1）红黑表笔短接，转动欧姆调零旋钮，使得指针指向欧姆零刻度 0.900
kR d 2
（2） （3）
4(U0 kL )
13．（10 分）
（1）原子核在发生 衰变时，衰变前后质量数及电荷数守恒，则衰变的核反应方程为
238 234 4
92 U 920 Th+ He 4 分
（2）可画出 粒子在磁场中运动轨迹如图所示
由几何知识可得得
OP= Rsin30 + R = 3m 1 分
解得
R = 2m 1 分
由洛伦兹力提供向心力有
v 2
q v B= m 1 1 分
1 R
答案第 1 页，共 4 页
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联立解得
7
v1 =5 10 m/s 2 分
速度方向与 y 轴正向夹角 30指向左上方向 1 分
14．（12 分）
（1）气体从状态 C 变化到状态 B 为等压变化，由气体实验定律得
V V
B = C 2 分
TTBC
代入数值可得
3
VB =10m 2 分
（2）3 分（缺少坐标扣 1 分）
（3）由图像可知，气体从状态 B 变化到状态 A ，为等容变化，则
W1 = 0 1 分
气体从状态C 到状态 ，外界对气体做功为
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W2 = p V =1 10 20J = 2 10 J 1 分
气体从状态 到状态 ，温度不变，可知
=U 0 1 分
由热力学第一定律可知
6
QUWW= ( 12 +) = 2 10 J 1 分
答案第 2 页，共 4 页
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