2024年北京市昌平区高三年级下册高考二模物理试卷含答案

昌平区2024年高三年级第二次统一练习

物理试卷

2024.5

本试卷共8页，共100分.考试时长90分钟.考生务必将答案答在答题卡上，在试卷

上作答无效.考试结束后，将答题卡交回.

第一部分选择题（共42分）

本部分共14小题，每小题3分，共42分.在每小题给出的四个选项中，只有一个选项

是符合题意的，全部选对得3分，选错或不答的得0分.

1.下列说法正确的是（）.

A.水凝结成冰后，水分子的热运动停止

B.一定质量的气体被压缩后，内能一定增加

C.给自行车胎打气，越打越费力是因为分子间存在斥力

D.显微镜下观察到悬浮在水中的花粉颗粒的无规则运动是布朗运动

2.将两支铅笔并排放在一起，通过中间狭缝看与其平行的日光灯，观察到彩色条纹的现象属于光的

（）.

A.偏振现象B.衍射现象C.干涉现象D.全反射现象

3.如图所示，粗细均匀的一根木筷，下端绕几圈铁丝，竖直浮在水杯中.将木筷竖直提起一段距离，然

后由静止释放并开始计时，木筷就在水中上下振动，在一段时间内木筷在竖直方向可近似看做简谐运

动.若取竖直向上为正方向，图中描述木筷振动的图像正确的是（）.

4.如图所示，一交变电流通过理想变压器变压后对用电器供电，用电器铭牌上标有“220V,880W”

字样，该用电器正常工作，输电线电阻忽略不计.已知交变电流的电压随时间变化关系为

w=1100V2sinl00TiZ（V）,下列说法正确的是（）.

A.原、副线圈的匝数比为1:5B.原线圈的输入功率为880W

C.原线圈中电流的有效值为20AD.副线圈输出交流电的频率为100Hz

5.如图为氢原子的能级示意图.若使处于基态的氢原子被激发后，可辐射能量为2.55eV的光，则激发氢

原子的光子能量可能为（）.

“他V

£07

8

5954

4085

351

-1.

2-3.4O

H工

.60

A.12.75eVB.12.09eVC.10.20eVD.2.55eV

6.研究表明，2000年来地球自转周期累计慢了2个多小时.假设这种趋势持续下去，地球其他条件不

变，未来人类发射的地球同步卫星与现在相比（）.

A.距地面的高度变小B.向心加速度变大

C.线速度变小D.角速度变大

9.如图所示是一种电容式键盘，键盘上每个键子下面都连有一块小金属片，与该金属片隔有一定空气间

q

隙的是另一块固定的小金属片，这样两块金属片就组成一个小电容器.该电容器的电容可用公式C=

d

计算，其中£为一常量，S表示金属片的正对面积，d表示两金属片间的距离.连接电源，按下某个键时,

与之相连的电子线路就给出与该键相关的信号，此时该电容器的（）.

A.电容不变B.极板所带的电荷量变大

C.极板间的电压变小D.极板间的场强不变

8.如图所示，两个质量均为机的小木块A、B（可视为质点）放在水平圆盘上，A、B到转轴0。的距离

分别为/、2/.小木块与圆盘之间的动摩擦因数均为〃，可以认为小木块最大静摩擦力等于滑动摩擦

力.若圆盘从静止开始绕轴转动，并缓慢地加速，用。表示圆盘转动的角速度，用g表示重力加速度的大

小，下列说法正确的是（）.

O；

：A

0'\

I

A.圆盘对A的作用力大小大于A对圆盘的作用力大小

等时，所受摩擦力的大小为Rmg

B.当。=A

C.A、B所受摩擦力的大小始终相等

D.B一定比A先开始滑动

9.在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，每1000mL油酸酒精溶液中有纯油酸2mL,用量筒测

得1mL上述溶液为100滴.在浅盘里盛上水，将爽身粉均匀地撒在水面上.把1滴上述溶液滴入浅盘里，

等油膜形状稳定后，把带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，并描画出油膜的轮廓，油膜所占正方形方格数

为75个，每个方格边长为2cm.下列说法正确的是（）.

A.1滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积约为ZxIOTn?

B.油酸分子的直径约为6.7xl0-9m

C.若所撒爽身粉过厚，会导致估测出的分子直径偏小

D.若描画油膜轮廓时油酸未完全散开，会导致估测出的分子直径偏小

10.如图所示，水平放置的两平行金属板间存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场.一带电粒子（重力不

计）从M点沿水平方向射入到两板之间，恰好沿直线从N点射出.电场强度为E,磁感应强度为艮下列

说法正确的是（）.

A.粒子一定带正电

B.粒子射入的速度大小v=0

E

C.若只改变粒子射入速度的大小，其运动轨迹为曲线

D.若粒子从N点沿水平方向射入，其运动轨迹为直线

11.某种力做功只与物体的起始和终点位置有关，而与物体运动所经过的具体路径无关，物理学中把这种

力称为保守力.保守力做功所改变的是与系统的相对位置有关的能量，这种能量称为势能，用Ep来表

示.如图为某物体的势能随位置变化的曲线，该物体（）.

A.在势能为0的位置时，受到的保守力也一定为零

B.在苞位置时，受到保守力的方向沿x轴的负方向

C.从X］位置运动到马位置的过程中保守力做正功

D.在再位置受到保守力的大小小于在x2位置受到保守力的大小

12.如图所示，在水平向右且场强大小为E的匀强电场中，两个半径相同、质量均为机的小球A、B静止

放置在光滑的水平面上，且A、B所在直线与电场线平行.A带电量为q（q>0）,B不带电，A、B之间

的距离为L/=0时刻开始，A在电场力的作用下开始沿直线运动，并与B发生弹性碰撞.碰撞过程中

A、B之间没有电量转移，仅碰撞时才考虑A、B之间的相互作用.下列说法正确的是（）.

E

A.两球第一次碰撞到发生第二次碰撞的时间间隔为

B.两球第”次碰撞到发生第冏+1次碰撞的时间间隔为2〃

c.两球连续两次碰撞的时间间隔均为

2mL

D.两球连续两次碰撞的时间间隔均为2

qE

13.将某物体沿与水平方向成一定角度斜向上抛出，经过一段时间，物体落回与抛出点事高处.在忽略空

气阻力情况下，其运动轨迹如图中虚线所示，在考虑空气阻刀情况下，其运动轨迹如图中实线所示.在考

虑空气阻力的情况下，（）.

A.上升的时间一定小于下降的时间

B.在最高点时的加速度等于重力加速度

C.落回抛出点时的动能等于抛出时的动能

D.上升阶段损失的机械能等于下降阶段损失的机械能

14.如图为用于电真空器件的一种磁聚焦装置示意图.螺线管内存在磁感应强度为2、方向平行于管轴的

匀强磁场.电子枪可以射出速度大小均为v,方向不同的电子，且电子速度v与磁场方向的夹角非常

小.电子电荷量为e、质量为冽.电子间的相互作用和电子的重力不计.这些电子通过磁场汇聚在荧光屏

上尸点.下列说法第误的是（）.

螺线管

电子枪上4荧光屏

A.电子在磁场中运动的时间可能为生丝

eB

B.荧光屏到电子入射点的距离可能为生竺

eB

C.若将电子入射速度变为!丫，这些电子一定能汇聚在尸点

2

D.若将电子入射速度变为2丫，这些电子一定能汇聚在P点

第二部分非选择题（共58分）

本部分共6小题，共58分.

15.（8分）甲、乙两同学分别用不同的方案做“验证动量守恒定律”实验.

（1）甲同学用如图所示的装置研究小球在斜槽末端碰撞时动量是否守恒.。点是小球抛出点在地面上的

垂直投影，实验时先让质量为吗的入射小球多次从斜槽上位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平

均落地点的位置P,测出平抛射程。尸（称为第一次操作）.然后，把半径相同质量为m2的被碰小球静置

于斜槽末端，仍将入射小球从斜槽上位置S由静止释放，与被碰小球发生正碰，并多次重复该操作，两小

球平均落地点位置分别为〃、N,测出OM、ON（称为第二次操作）.在实验误差允许范围内，若满足关

系式町=叫。0|+呵|QN|,则可以认为两球碰撞前后的动量守恒.

①下列关于本实验条件的叙述，正确的是.（选填选项前的字母）

A.同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放

B.入射小球的质量必须大于被碰小球的质量

C.斜槽倾斜部分必须光滑

D.斜槽末端必须水平

②若第二次操作时，入射小球从斜槽上静止释放的位置低于S,其他操作都正确的情况下，实验结果为

\OP\f^\OM\+fn2\ON\（选填或“=

（2）乙同学用如图所示实验装置进行实验，两个带有等宽遮光条的滑块A、B间放置轻质弹簧，挤压两个

滑块使弹簧压缩，并用一根细线将两个滑块固定，将其置于气垫导轨上.接通充气开关，烧断细线，A、B

由静止向相反方向运动.利用光电计时器可记录下两遮光条通过光电门C、D的时间分别为a、Z2.A,B

的质量分别为吗、机2.

①在实验操作正确的前提下，若满足与近似相等（用所测物理量的字母表示），则

可以认为两滑块被弹簧弹开前后动量守恒.

②本实验（选填“需要”或者“不需要”）调节气垫导轨水平，判断气垫导轨水平的依据是

16.（10分）某同学分别用图甲和乙的电路测量同一节干电池的电动势和内阻.

<Y>―@~■

—I——

甲

（1）利用图甲实验电路测电池的电动势E和内阻广，所测量的实际是下图中虚线框所示“等效电源”的电

动势E'和内阻r'.若电流表内阻用RA表示，用E、r和%表示石'=

（2）根据实验记录的数据得到如图所示的两条直线，图中直线I对应电路是题图__________（选填

“甲”或“乙”）.

（3）选择误差较小的实验电路，根据（2）图中对应的数据，该电池的电动势石=V（结果保

留3位有效数字），内阻r=Q（结果保留2位有效数字）.

17.（9分）质量为1kg的物体在水平拉力的作用下，由静止开始在水平地面上沿x轴运动，出发位置为

x=0.拉力做的功W与物体坐标尤的关系如图所示.物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4,重力加速度

大小取lOm/sz.求：

(1)物体在x=lm位置时，拉力的大小产；

(2)物体在x=lm位置时，拉力的功率P；

(3)物体从x=0运动到x=4m过程中，速度的最大值%.

18.(9分)如图所示，一单摆的摆长为/，摆球质量为加，固定在悬点。.将摆球向右拉至N点，由静止

释放，摆球将在竖直面内来回摆动，其中P点为摆动过程中的最低位置.摆球运动到N点时，摆线与竖直

方向的夹角为。(约为5。)，。很小时可近似认为sinOx。、PN^PN.重力加速度为g,空气阻力不

计.

(1)请证明摆球的运动为简谐运动.

3

(2)如图甲所示，若在。点正下方一/的0'处放置一细铁钉，当摆球摆至尸点时，摆线会受到铁钉的阻

4

挡，继续在竖直面内摆动.

a.求摆球摆动一个周期的时间T；

b.摆球向右运动到尸点时，开始计时，设摆球相对于尸点的水平位移为x,且向右为正方向.在图乙中定

性画出摆球在开始一个周期内的X-/关系图线.

19.(10分)磁悬浮列车是一种高速运载的交通工具，它利用磁力使列车在轨道上悬浮起来从而减少阻

力，同时利用磁场与固定在列车下方的金属线圈相互作用，使列车获得牵引力.如图为某种磁悬浮列车驱

动原理的示意图.水平面上有两根平行直轨道，轨道间有垂直于轨道平面、方向相反的两种匀强磁场，两

种磁场沿轨道方向的宽度均为3且相间排列.车厢下方固定着N匝边长为L的闭合正方形金属线圈

abed,车厢与线圈绝缘.当所有磁场同时沿轨道方向运动时，线圈会带动车厢沿轨道运动.已知：轨道宽

度为3两种磁场的磁感应强度大小均为8,车厢运动中受到的阻力恒为力车厢及线圈的总质量为山，线

圈的总电阻为艮

口

“1X!*••

XXX!.•.I1X)

XXX卜••IX),x：»••

XXX'*••jx):xi.・・

b>v

(1)若所有磁场同时沿轨道方向以速度v做匀速运动，求:

a.线圈中感应电流的最大值/m；

b.车厢速度的最大值%.

(2)若所有磁场同时沿轨道方向由静止做加速度为。的匀加速运动，当磁场运动时间为r时，车厢正在沿

轨道做匀加速运动，求此时车厢的速度大小v车.

20.(12分)对同一个物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度研究，从而更加深刻地理解其物理

本质.如图所示，在竖直向下磁感应强度为8的匀强磁场中，光滑U型金属导轨a6cd固定放置在绝缘水

平面内，导轨间距为3电阻不计.长度为乙的导体棒MN与平行导轨垂直，且始终与导轨接触良好.导

体棒MN在水平向右拉力的作用下，以速度v做匀速运动，运动过程中导体棒未滑出导轨.

(1)利用法拉第电磁感应定律，推导导体棒MN产生的感应电动势£=班丫；

(2)利用电动势的定义E=陛，推导导体棒MN产生的感应电动势石=班丫；

q

(3)利用拉力对导体棒MN所做的功等于电路获得的电能，推导导体棒MN产生的感应电动势

E=BLv；

(4)若儿端断开，依然保持导体棒MN以速度v做匀速运动，利用导体棒MN中的自由电子的受力情

况，推导导体棒MIN产生的感应电动势石=BLv.

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物理试卷参考答案及评分标准2024.5

第一部分

本部分共14小题，每小题3分，共42分。

题号1234567891011121314

答案DBABACBDACcDAD

第二部分

本部分共6题，共58分。

15.（8分）

（1）①ABD（2分）②〉（2分）

（2）（D—;—（2分）

1\12

②需要；接通充气开关，如果滑块能在气垫导轨上静止或者做匀速直线运动

或者滑块经过两个光电门的速度相等，则表示气垫导轨水平。（2分）

16.（10分）

（1）E（2分）；r+R,（2分）

（2）乙（2分）

（3）1.48（±0.02）（2分）；0.75（±0.02）（2分）

17.（9分）

（1）由于拉力在水平方向，则拉力做的功为卯=打，卯-彳图像的斜率代表拉力

在x=lm处，F,=4^-=6N（3分）

Ar

（2）则物体从x=0运动到x=lm过程中

摩擦力做的功=4J

Wt=6J

2

根据动能定理W,-Wfl=j-mv,

解得”]=2m/s

拉力的功率P=%%=12W（3分）

（3）物体从"=0运动到*=2m做匀加速直线运动，从£=2m运动到x=4m做匀

减速直线运动，即物体在工=2m时速度最大。

根据动能定理%-%='I

1

町2=8J

ir,=12j

解得v,„="2=2丘m/s（3分）

18.（9分）

（1）设摆球的回复力为尸回，摆球的位移为支

PN

尸回=mgsinO«=mgO=mg—

尸■的方向与x方向时刻相反,即

/=牛

满足"“I=~kx,故摆球的运动为简谐运动。（3分）

（2）a.当彳＞0时，n=2bJJ；当工＜0时，h=r上

74（…仔©（3分）

h.XT关系图线见答图1（3分）

19.（10分）

（1）a.线圈产生的感应电动势E=2NBL（»-"G

当列车静止时，线圈产生的感应电动势最大，感应电流最大

E„,=2NBLv

b.当列车受到电磁牵引力等于阻力时，线圈速度最大

线圈产生的感应电动势E=2NBL（v-vm）

线圈的感应电流/=4

K

线圈受到的安培力F=2NBIL=f

VV

解得M-~AA^T2（4分）

4NBL

2

(2)t时刻线圈产生的感应电动势E=2NBL(al-v^

线圈的感应电流1=~

K