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高三学年考试
物 理 试 题
考试时间：75分钟 分值：100分
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1~7题只有一项符合题
目要求，每小题4分，第8~10题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）
1．2024年3月，山东威海实现自主核能供热，全球首座第四代核电站开始向居民供暖，是核能综
合利用的一次突破。目前核电站获取核能的基本核反应方程： ，其中
不稳定，衰变的半衰期为 ，下列说法正确的是（ ）
A．反应产物 的中子数为50
B．上述核反应也称热核反应，由于质量亏损而释放出能量
C．反应产物 的比结合能比 的比结合能小
D．1.5kg的 原子核，经过 后 剩余的质量是开始时的
2．一物体在水平面上做直线运动，其图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．若该图像为 图像，则在 时间内物体的平均速度小于
B．若该图像为 图像，则在 时间内物体先做加速运动再做减速运
动
C．若该图像为 图像，则在 时间内物体的最大位移出在b时刻
D．若该图像为 图像，则在 时间内物体的最大位移出在c时刻
3．2024年3月27日18时36分在四川阿坝州壤塘县（北纬31.69度，东经101.31度）发生4.1
级地震，震源深度15千米。地震发生时监测站监测到一列沿x轴传播的地震横波，t=0时刻波形
如图甲所示，质点P从t=0时刻开始的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．该波沿x轴正方向传播
B．该波沿x轴传播20km距离需要5s
C．Q点的振动方程为y=2sin（2πt）cm
D．该波与频率为2Hz的简谐横波相遇，一定能形成干涉图样
4．“儿童散学归来早，忙趁东风放纸鸢”，春天正是踏青放风筝的好时节。如图所示，在细线拉
力的作用下，风筝静止在空中，若气流对风筝的作用力大小不变，下列说法正确的是（ ）
A．地面受到人的作用力方向斜向右上方
B．细线由实线位置变为虚线位置，细线的拉力变小
C．细线由实线位置变为虚线位置，地面对人的支持力变大
D．细线由实线位置变为虚线位置，地面对人的摩擦力变大
5.如图甲所示，无线充电是近年来发展起来的新技术，具有使用方
便、不易老化磨损等优点，同时也存在着传输距离短、能量损耗大等不足。图乙为其工作原理图，
其送电线圈与受电线圈匝数比为 ，若在ab端输入 的交流电压，则cd
端的输出电压 可能为（ ）
A．10V B．11V C．22V D．44V
6.嫦娥五号是中国探月工程第六次任务，标志着探月工程“绕、落，回”三步走的圆满完成。如
图所示为“嫦娥五号”着陆月球前部分轨道的简化示意图：Ⅰ是地月转移轨道．Ⅱ、Ⅲ是绕月球
运行的椭圆轨道，Ⅳ是绕月球运行的圆形轨道。P，Q分别为椭圆轨道Ⅱ的远月点和近月点，椭圆
轨道Ⅲ的半长轴为a，嫦娥五号在椭圆轨道Ⅲ运行周期为T．圆轨道Ⅳ到月球表面的距离为h，月
球半径为R，月球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，不考虑月球的自转，则（
）
A．嫦娥五号在Ⅱ轨道上稳定运行时经过P点的加速度大于经过Q点的加速度
B．嫦娥五号由Ⅰ轨道进入Ⅱ轨道，需要在P处向后喷气加速
C．由题中已知条件，可以推知月球的密度D．嫦娥五号在Ⅳ轨道上绕月运行的速度大小为
7．如图所示，一物块置于足够长的水平传送带上，弹簧左端固定在竖直墙壁上，弹簧右端与物块
接触但不栓接，墙壁与物块间系不可伸长的轻绳使水平方向的弹簧处于压缩状态，压缩量为0.2m
（弹性限度内）。已知物块质量为0.5kg。物块与传送带间的动摩擦因数 、重力加速度g =
10m/s2。若传送带不动，剪断轻绳，当弹簧刚好恢复原长时物块的速度为零；若传送带以v =
3m/s的速度顺时针匀速转动，则剪断轻绳后（ ）
A．在弹簧恢复原长的过程中，物块向右先做加速运动，后做减速运
动
B．弹簧恢复原长时，物块速度大小为2m/s
C．物块在传送带上运动的过程中，摩擦力对物块做功为2.5J
D．弹簧恢复原长后，物块与传送带之间由于摩擦而产生的热量为2.75J
8.一定质量的理想气体从状态a经状态b、c、d回到状态a，此过程气体的 关系图像如图所
示，其中 过程为双曲线的一部分， 过程平行于坐标轴.已知在状态a时
气体温度为 ，则（ ）
A．在状态c时气体的温度为
B． 过程气体吸热
C． 过程气体对外做功
D．从状态a经一次循环再回到状态a的过程中气体向外放热大于
9．如图所示，ABCD是边长为l的正三棱锥，虚线圆为三角形ABD的内切圆，M、N、P分别为BD、
AB和AD边与圆的切点，O为圆心，正三棱锥的顶点A、B和D分别固定有电荷量为+Q、+Q和-Q的
点电荷，则（ ）
A．同一带正电的点电荷分别置于M、P两点的电势能相等
B．将质子由C移动到M，电势能减少
C．M、P两点的电场强度相同
D．将电子由P 移动到N，电场力做正功10.如图所示的等边三角形区域ACD内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁场
的磁感应强度大小为B，AC的中点O处有一粒子发射源，能向磁场区域沿
垂直AC的方向发射一系列速率不同的同种正粒子，已知粒子的比荷为k，
磁场区域的边长为L。则下列说法正确的是（ ）
A．粒子速度越大在磁场中运动的时间越短
B．从AC边离开的粒子在磁场中运动的时间相同
C．从AC边离开的粒子，速率的最大值为
D．从AD边的中点离开的粒子，速率为
二、实验题（共14分）
11．（6分）某校举办科技节活动，一位同学设计了可以测量水平面上运动物体加速度的简易装
置，如图所示。将一端系有摆球的细线悬于小车内O点，细线
和摆球后面有一个半圆形的刻度盘。当小球与小车在水平面上保
持相对静止时，根据悬绳与竖直方向的夹角θ，便可得到小车此
时的加速度。
（1）为了制作加速度计的刻度盘，需要测量当地的重力加速度，
该选手利用单摆进行测量，每当摆球经过最低点时记数一次，从计数1到51用时40秒，则该单
摆周期为 s；若已知单摆摆长为l，周期为T，则计算当地重力加速度的表达式为g＝
；
（2）该加速度测量仪的刻度 。（填“均匀”或“不均匀”）
12、（8分）超薄柔性导电薄膜，可用于穿戴设备、医用电子设备等。如图甲，某研究小组将一
种柔性导电材料均匀涂在绝缘介质上表面，已知该材料在室温下的电阻率为 ，用
多用电表粗测其电阻 ，用如下方法测定该导电材料在介质表面涂层的厚度。（1）游标卡尺测量出涂层的长度为L，宽度为d。
（2）现有如下器材可用于精确测量涂层阻值：
①电源E（电动势为3V、内阻约为 ）
②电压表V（量程1.0V、内阻为 ）
③电流表 （量程0.06A、内阻 ）、 （量程6A、内阻 ）
④滑动变阻器 （阻值 ），滑动变阻器 （阻值 ）
⑤定值电阻 （阻值 ）
⑥导线若干，开关一只
（3）测量时为了电压表和电流表指针都有偏转明显，减小相对读数误差，电流表应选 ；为
了测量范围大一些，滑动变阻器R应选 。（均用所选仪器的符号表示）
（4）请在图丙虚框中画出所需元件，并在图丁中完成实物连线。
（5）经测量，电压表示数为U，电流表示数为I，则该涂层上下总厚度为 （用题目所给的
物理量符号表示）。
三、计算题（共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的
不给分。有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13（10分）如图所示，粗糙轻杆水平固定在竖直轻质转轴上A点。质量为m的小球和轻弹簧套在
轻杆上，小球与轻杆间的动摩擦因数为μ，弹簧原长为0.6L，左端固定在A点，右端与小球相连。
长为L不可伸长质量不计的细线一端系住小球，另一端系在转轴上B点，AB间距离为0.6L。装置
静止时将小球向左缓慢推到距A点0.4L处时松手，小球恰能保持静止。接着使装置由静止缓慢加
速转动。已知小球与杆间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，不计转轴所受摩擦。
（1）求弹簧的劲度系数k；
（2）求小球与轻杆间恰无相互作用力时装置转动的角速度ω；
14.（12分）随着监控技术的不断发展，现在大街小巷、家家户户都安装了监控摄像等设备。如图
所示为一监控设备上取下的半径为 的半球形透明材料，球心为 点，A点为半球面的顶点，且
满足 与渡有反射膜的底面垂直。一束单色光平行于 射向半球面的B点，折射光线通过底面
点，经 点反射后射向半球面上的 点（图中未画出），光真空传播速度为c。已知B到 连
线的距离为 ， 长为 。求:
（1）此材料的折射率；
（2）求该单色光在半球形透明材料中传播时间t。
15．（18分）如图所示，倾角为θ=30°、间距L=0.5m、 电阻不计的金属轨道固定放置且足够长，
沿轨道建立x轴，边界 与坐标原点O在一条直线上且垂直x轴。 区域： ，垂直
轨道平面向下； 区域： （T），垂直轨道平面向上。质量为 、边长
均为 L=0.5m 的 U 形框由金属棒 de（阻值 ）和两绝缘棒 cd 、ef 组成。另有质量为
、长度 、阻值 的金属棒ab在离cf一定距离处获得沿斜面向下的冲量后沿轨道向下运动。金属棒ab及U形框与轨道间的动摩擦因数 。
（1）ab棒释放后的短时间内比较d、e两点的电势高低。
（2）若棒ab从某处释放，同时U形框解除锁定，为使棒ab与U形框碰撞前框能保持静止，则释
放ab时所加的初速度的最大值。
（3） 若棒 ab在x=-0.16m 处释放， 且初速度为
，同时U形框解除锁定，求棒 ab与框发
生完全非弹性碰撞后ed棒的最大位移。1、【答案】D
【详解】A．根据核反应方程中质量数、电荷数守恒可写出该核反应方程为
可知反应产物 的中子数为53，故A错误；
B．该核反应为重核裂变反应，B错误；C．核反应中生成物比反应物稳定，比结合能大，C错误；
D．根据半衰期公式 可知 时 所以1.5kg的 原子核，经过
后剩余的质量是开始时的 ，D正确。故选D。
2、【答案】A
【详解】AC. 若该图像为 图像，若为匀变速直线运动，则 和 时间段内图线均为直线，
平均速度为 ，但由于 时间段内图线为曲线，因线下面积为位移，所以实际位移小于匀变速
运动位移，则 时间内物体的平均速度小于 ，直线在 时间内物体的最大位移出在c时刻，
A正确，C错误；
BD. 若该图像为 图像，图线斜率表示物体运动速度，则在 时间内，物体先做加速运动再
做匀速运动，物体的最大位移出在b时刻，BD错误。
故选A。
3．【答案】B
【详解】A．由图乙可知质点P 在t=0时刻向下振动，根据平移法可知该波沿x轴负方向传播，故
A错误；
B．由图甲、乙可知波长为4km，周期为1s，则该波的波速为 km/s沿x轴传播20km距离
需要 =5s故B正确；
C．波沿x轴负方向传播，则Q点在t=0时刻向下振动，振动方程为y=-2sin（ t）cm=-2sin
（2πt）cm故C错误；
D．该波的频率为 =1Hz与频率为2Hz的简谐横波相遇，不能形成干涉图样，故D错误；故
选B。4.【答案】B
【详解】A．人在地面上受竖直向下的重力、向上的支持力、向右的摩擦力和斜向左上方的细线
拉力，所以人受到地面的作用力即支持力和摩擦力的合力，方向应斜向右上方，由牛顿第三定律
可知，地面受到人的作用力方向斜向左下方，故A错误；
B．当细线由实线位置变为虚线位置，对风筝分析，绳子拉力T与风筝重力G的夹角减
小，若气流对风筝的作用力大小不变，作出力的三角形，如图所示
由此可知，细线的拉力减小，故B正确；
CD．对人和风筝整体分析，则有
细线由实线位置变为虚线位置，气流对风筝的作用力F大小不变，方向与竖直方向的夹角 变小，
所以地面对人的摩擦力 减小，地面对人的支持力N减小，故CD错误。
故选B。
5．A
【详解】根据题意可知输入端电压的有效值为
V=220V
根据变压器电压与线圈匝数的关系有
解得
V
实际存在漏磁损耗，所以cd端的输出电压 可能为10V。故选A。
6、【答案】C
【详解】A．根据牛顿第二定律 解得
在Ⅱ轨道上稳定运行时经过P点的加速度小于经过Q点的加速度，故A错误；
B．由Ⅰ轨道进入Ⅱ轨道，需要制动减速，需在P处向前喷气。故B错误。
C．设月球表面有一个质量为m的物体，根据万有引力等于重力，在月球表面时，有
可得月球的质量为 月球的密度 可以推知月球的密度，故C正确；
D．“嫦娥五号”在Ⅳ轨道上绕月运行时有 解得速度大小为 故D错
误；故选C。
7、【答案】B
【详解】B．若传送带不动，弹簧压缩量为0.2m到恢复原长时物块的速度为零，由动能定理
弹簧弹力做功为 若传送带以3m/s的速度顺时针匀速转动，剪断轻绳后。弹簧恢复原长时，
弹簧弹力做功不变，摩擦力做正功，根据动能定理 弹簧恢复原长时，物块速度
大小为 B正确；
A．由B选项分析可知，在弹簧恢复原长的过程中物块的速度一直小于传送带速度，物块所受的
滑动摩擦力一直水平向右，弹力水平向右，则物块向右做加速运动，A错误；
C．物块与弹簧分离后，在摩擦力的作用下做匀加速直线运动，直至共速后做匀速直线运动，匀
加速运动过程中，摩擦力做功为 ，由动能定理得则物块在传送带上运动的过程中，摩擦力对物块做功为 C错误；
D．根据牛顿第二定律，物块匀加速运动的加速度大小为 匀加速至共速的时
间为
这段时间内，物块运动距离为 传送带运动距离为
则弹簧恢复原长后，物块与传送带之间由于摩擦而产生的热量为 D错误。
故选B。
8、【答案】BD
【详解】A． 过程，由理想气体状态方程得
解得
A错误；
B． 过程，气体体积增大对外做功，压强不变，温度升高，内能增大，气体吸热；B正确；
C． 过程，气体对外做的功等于图像与横轴所围图形面积，由图得其小于 ，C错误；
D．在一次循环过程后，内能不变，整个过程中，外界对气体做功大于 ，根据热力学第一定
律可知，在一次循环过程中气体放出的热量大于 ，D正确。
故选BD。
9、【答案】AD
【详解】A．根据对称性可知，M点和P点的电势相等，则同一带正电的点电荷分别置于M、P两
点的电势能相等，故A正确；
B．根据等量异种电荷等势面关系图可知，若仅考虑B处和D处点电荷时，C点和M点的电势相
等，质子由C到M，靠近A处的正点电荷，电场力做负功，电势能增加，故B错误；C．根据对称性可知，M点和P点的电场强度大小相等，方向不同，故C错误。
D．在A处点电荷产生的电场中，N点和P点的电势相等，在B处点电荷产生的电场中，N点的电
势大于P点的电势，在D处点电荷产生的电场中，N点的电势大于P点的电势，所以N点的电势
高于P点的电势，电子在N点的电势能小于在P点的电势能，则电子由P到N，电势能减小，电
场力做正功，故D正确；
故选AD。
10、【答案】BD
【详解】ABC．当粒子的轨迹与AD边相切时，能从AC边离开的粒子的速度最大，轨迹如图所示，
轨迹与AD边的切点为H，圆心为 ，则由几何关系可知
又
解得
当粒子的速度小于 时，粒子从AC边离开磁场，由图可知从AC边离开的粒子在磁场中均转动半
个圆周，又
所以从AC边离开磁场的粒子在磁场中运动的时间相同，故AC错误，B正确；
D．当粒子从AD边的中点离开磁场时，粒子的轨迹如图所示，则粒子轨道的圆心应为A，则粒子
的轨道半径为
又解得
故D正确。
故选BD。
11、答案 1.6（2分） （2分） 不均匀（2分）
（1）[1]由题意，知单摆周期为
[2]根据单摆周期公式 则计算当地重力加速度的表达式为 （2）[3]由受力分析，
结合牛顿第二定律，得 解得 可知加速度不随角度均匀变化。
12、答案 （3） （1分） （1分） （4）丙图（2分）丁图 （2分）
（2分）
【详解】本实验测导电薄膜的电阻，通
过待测电阻的最大电流为测量时为了电压表和电流表指针都有偏转明显，减小相对读数误差，当电流表选择量程0.06A，
此时被测电阻两端的电压3V，而电压表V量程只有1.0V，为了放大电压表量程，可以利用定值
电阻 串联，当电压表示数为1V，则实际两端电压为3V。为了测量范围大一些，应采
用滑动变阻器应采用分压接法，滑动变阻器应选总阻值小的 。
（4）[4]由（3）分析可得，实验电路、实物连线如图所示。
（5）[5]根据欧姆定律 根据电阻定律 可得
13、（10分）（1） ；（2） ；
【详解】（1）依题意，有k（0.6L－0.4L）＝μmg（2分）
解得k＝ （2分）
（2）小球与轻杆间恰无弹力时受力情况如图所示，此时弹簧长度为0.8L有
Tsin37°＝mg（2分）Tcos37°＋k（0.8L－0.6L）＝0.8mω2L（2分）
解得ω＝ （2分）
14．（12分）（1） ；（2）
【详解】（1）根据题意，画出光路图，如图所示
由几何关系可得 解得 （1分）
又有 ，
则有 （1分）
可得 （1分）
即 则有 （1分）
此材料的折射率为 （2分）
（2）由几何关系，结合（1）分析可知 连接 ，则有 （1分）
解得 即 点和 点重合，则反射光 在圆弧上的入射角为 ，（1分）
又有 ，即光线在A点射出（1分），
有几何光线得 ， ，（1分）
根据 ， ， 。（2分）15、（18分）【答案】（1） ；（2） ；（3）3m
【详解】
（1）根据右手定则，可知ab棒上的感应电流为 到 ，则e点的电势高，故
（2分）
（2）金属棒ab向下运动时，由于
（1分）
重力沿斜面的分力与摩擦力等大反向，因此金属棒ab释放后，在安培力作用下运动，金属棒ab
做加速度减小的减速运动，ab受到的安培力为
（1分）
由左手定则可知﹐U形框受到安培力的方向沿导轨平面向上，大小为
（1分）
其中
因此获得冲量的瞬间，U形框受到的安培力最大，最容易发生滑动。为使U形框静止，此时U形
框受到的摩擦力沿导轨平面向下为最大静摩擦力，大小为
U形框静止有
（1分）
金属棒ab释放时所加的初速度满足的条件为
（1分）
即释放ab时所加的初速度的最大值 。
（3）金属棒ab初速度为 ，则金属棒ab在安培力作用下做加速度减小的减速运动，而 U形框在碰撞前始终处于静止。设到达 时速度为 ，以沿导轨平面向下为正方向，由动量定理得
（2分）
其中
（1分）
解得
（1分）
金属棒ab与U形框发生完全非弹性碰撞，由动量守恒得
（1分）
因此碰撞后U形框速度为
（1分）
同理，其重力沿导轨平面向下的分力与滑动摩擦力等大反向，合力等于安培力，当 U形框速度为
v时，其感应电流为
（1分）
其中 、 分别为de边和ab边处的磁感应强度，电流方向为顺时针方向，受到总的安培力为
（1分）
其中
由动量定理得
（2分）
金属棒ab与框发生完全非弹性碰撞后ed棒的最大位移（1分）2 3 4 5 6 7 8 9 1
0
A A A A A A A A
A
B B B B B B B B
物 理 答题卡
B
C C C C C C C C
D 缺D考违D纪：D D D D D C
D
1、考生必须在本页右上角的考号栏填写自己的考号，并填
涂相应的考号信息点； 条码粘贴区
注
2、答题前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的
意
事 班级、姓名填写清楚；
项 3、保持卷面清洁，不要折叠，弄破； 姓名：
4、请注意题号顺序。
考号：
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 1~7题只有一项符合题目要
求，每小题4分，第8~10题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）
1
A
B
C
二、非选择题（本题共5小题，共54分）
11.(6分）(1) (2)
12.(8分) （3）
（4）
（5）
13.（10分）
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14.（12分）
15.（18分）
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物理试卷答题卡第 2 页（共 2 页）
