2024年高考押题预测卷-物理（北京卷）（全解全析）

2024年高考押题预测卷01（北京卷）

物理，全解全析

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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、单项选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题

目要求。

1.“玉兔二号”装有核电池，不惧漫长寒冷的月夜。核电池将贫所衰变释放的核能一部分转换成电能。2；：PU

的衰变方程为赏PuU+；He,则（）

A,衰变方程中的X等于233

B.2j：Pu发生B衰变

C.比1。的比结合能小

D.月夜的寒冷导致三Pu的半衰期变大

【答案】C

【解析】AB.根据质量数和电荷数守恒可知，2j：Pu的衰变方程为2j；Pu一肾u+4He为a衰变,x=234,

AB不符合题意；

C.比结合能越大越稳定，由于嗡Pu衰变成为了%u,故比2；：Pu稳定，即嗡Pu比％u的比结合

能小，C符合题意；

D.半衰期由原子核本身决定的，与温度等外部因素无关，D不符合题意。

故答案为：Co

2.如图，一束光经过平行玻璃砖上下表面后分离为a、b两束单色光，则下列关于a、b两束光的说法正确

的是（)

b

a*、

A.在同种均匀介质中传播，a光的传播速度较大

B.以相同的入射角从水斜射入空气中，b光先发生全反射

C.同样条件下，a光比b光衍射明显

D.分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距小

【答案】D

V7F77

【解析】A.由折射定律知〃=——；由图可知，a光的折射角小于b光的折射角，所以露〉％

sinr

由v=£；可得在同种均匀介质中传播，a光的传播速度较小，A不符合题意；

n

B.由立〃。=工；可知a光的临界角小于b光的临界角，故以相同的入射角从水斜射入空气中，a光先

n

发生全反射，B不符合题意；

C.因为电＞%；则a光的频率大于b光的频率，由。=寸；可得a光的波长小于b光的波长，则同样

条件下，b光比a光衍射更明显，C不符合题意；

T.7

D.由A%=—；可知，分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距比b的小，D符合题意。

d

故答案为：D。

3.一列沿x轴正方向传播的简谐横波在/=2s时刻刚好传到N点，波形如图甲所示，图乙是某个质点的

振动图像，M、N、P是平衡位置分别为X”=2m、%N=6m、Xp=12m的质点。则下列说法正确的是

()

A.在7.0s〜8.0s时间内，质点N的速度在减小，加速度在增大

B.图乙可能是质点M的振动图像

C.在2s〜10s内，质点P通过的路程为20m

D.在/=12s时，质点P的位置坐标为（12m,-4cm）

【答案】B

【解析】A、质点N在甲图位置，到7.0s末，需再振动的时间为％=7.0s—2s=5s=：T；由甲图知,

t=2s时质点N在平衡位置向-y方向振动，所以在7.0s~8.0s时间内，质点N从-4cm处，向平衡位置振动，

质点N的速度在增大，加速度在减小，故A错误；

B、图乙表示的质点在t=2s时，在平衡位置向+y方向振动，可能是质点M的振动图像，故B正确;

C、由甲图可知，波长4=8m；由乙图可知，周期T=4s；该列波的传播速度为V=—=2m/s

T

波从N传播到P需要的时间=日m=3s

V

在2s〜10s内，质点P运动的时间，3=10s—2s—3s=5s=；T

质点P通过的路程为s=4A+A=20on；故C错误；

一7

D、在t=12s时，质点P总共运动的时间为％=12s—2s—3s=7s=—T

4

质点P在+y最大位移处，质点P的位置坐标为（12m,4cm）,故D错误。

故答案为：Bo

4.如图，一端封闭的玻璃管，开口向下竖直插在水银槽里，管内封有长度分别为Li和L2的两段气体。若

把玻璃管缓慢向下插入少许，则管内气体的长度（）

77777777777777777777

A.Li变大，L2变大B.Li变小，L2变小

C.Li不变，L2变小D.D变小,L2不变

【答案】B

【解析】若把玻璃管缓慢向下插入少许，L2的长度减小，气体温度不变，由玻意耳定律可得0V=。

易知下部封闭气体的压强变大，设玻璃管中水银柱的长度为H,根据与=心+4

可得上部封闭气体的压强变大，同理由玻意耳定律可判断出Li变小。

故答案为：B„

5.超市货架陈列着四个完全相同的篮球，不计摩擦，板均竖直，则对圆弧面压力最大的球是（）

A.a球B.b球C.c球D.d球

【答案】A

【解析】对球受力分析，如图所示:

设圆弧面切线与水平方向的夹角为a,根据平衡条件，有N=」之；故a越大，N越大，故支持力最

cosa

大的是a球，根据牛顿第三定律，压力最大的也是a球，A符合题意，BCD不符合题意。

故答案为：A。

6.在图1中，运动员落地总是要屈腿，在图2中两人在冰面上，甲推乙后，两人向相反方向滑去，在图3中

运动员用球棒把垒球以等大速率击打出去，在图4中一小物块与水平圆盘保持相对静止一起做匀速圆周

运动，则下列说法正确的是（）

图1

A.图1是为了减小地面对人的作用力

B.图2中甲对乙的冲量和乙对甲的冲量相同

C.图3中球棒对垒球的冲量为零

D.图4中小物块动量不变

【答案】A

【解析】A.运动员落地总是要屈腿，可以延长与地面作用的时间，在人动量变化量确定的情况下，时间

变长则可以减小地面对人的作用力，故A正确；

B.图2中甲对乙的冲量和乙对甲的冲量大小相等，方向相反，所以冲量不同，故B错误；

C.图3中由于球运动方向发生变化，则动量变化，根据动量定理知球棒对垒球的冲量不为零，故C错误；

D.图4中小物块运动方向时刻变化，则动量大小不变，方向改变，故D错误。

故选A

7.如图1所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后

到达同一水平面，则（）

B口

777777z7777777777777y77?

A.重力对两物体做的功相同

B.重力的平均功率相同

C.到达底端时重力的瞬时功率相同

D.到达底端时两物体的动能相同，速度相同

【答案】A

【解析】由于两个物体质量相同、下落高度相同，所以重力对两物体做的功相同，A选项正确.由于下

落的时间不同，所以重力的平均功率不相同，B选项错误.根据机械能守恒可知，两物体到达底端时动

能相同，即速度大小相同、方向不同，D选项错误.由瞬时功率的计算式可得PA=mgvcosO,PB=mgv,

因此，到达底端时重力的瞬时功率PAVPB,C选项错误.

故答案为：A

8.2021年2月10日19时52分，中国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，轨道如图

所示。P为近火点，Q为远火点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T。，若只考虑“天问

一号”和火星的相互作用，贝『‘天间一号”在从P经过M、Q到N的运动过程中（

M

A.天间一号在近火点的速度比远火点速度大

B.天问一号在远火点的速度比火星的第一宇宙速度大

C.从P到M所用的时间等于2

D.从Q到N阶段，机械能逐渐变大

【答案】A

【解析】A、由开普勒第二定律可知，天问一号在近火点的速度比远火点速度大，故A正确；

B、若天问一号以火星到远火点的距离为半径做圆周运动，此时速度小于火星的第一宇宙速度，天问一

号在远火点进入椭圆轨道，需减速做近心运动，则天问一号在远火点的速度比火星的第一宇宙速度小,

故B错误；

C、由对称性可知，从P到Q所用的时间为g,由于从P-Q速度逐渐减小，则从P到M所用的时间

小于"，故C错误；

4

D、从Q到N阶段，只有引力做功，机械能守恒，故D错误。

故答案为：Ao

9.如图所示，A,B球的质量相等，弹簧的质量不计，倾角为3的斜面光滑，系统静止时，弹簧与细线

均平行于斜面，在细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是（）

A,两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为gsin，

B.A球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为2gsin。

C.B球的瞬时加速度大小为gsing

D.弹簧有收缩的趋势，A,B两球的瞬时加速度大小相等方向相反

【答案】B

【解析】系统静止，根据平衡条件可知：对B球：F弹=mgsin。，对A球：F绳=F弹+mgsinO,细线被烧断

的瞬间，细线的拉力立即减为零，弹簧弹簧有收缩的趋势，但弹力不发生改变，则B球受力情况未变,

瞬时加速度为零；对A球根据牛顿第二定律得：a=军=4单+gi"，=2gsine,ACD不符合题

mm

意，B符合题意；

故答案为：B.

10.电源、开关、平行板电容器连成如图电路。闭合开关S,电源对电容器充电后，电容器带电量为Q,板

间电压力为U,板间电场强度大小为E,则下列说法正确的是（）

A.若将A板下移少许，Q增大；U减小；E不变

B.若将A板下移少许，Q不变；U减小；E减小

C.若断开开关，若将A板下移少许，Q增大;U不变；E增大

D.若断开开关，若将A板下移少许，Q不变；U减小；E不变

【答案】D

【解析】AB.闭合开关S,由于电源电压不变，所以电容器两端的电压U不变；若将A板下移少许，

户qu

据c=——知，电容器电容将增大，电容器两端的电压u不变，Q增大；据E=—,可得E增

4-nkda

大;AB不符合题意；

fqo

CD.若断开开关，电路断路,Q不变;若将A板下移少许，据C=--------知，电容器将增大；由。=工，

4兀kdU

。=。JnkQ

可知U减小；由于一1一CQ—eSsS，可得E不变；C不符合题意，D符合题意。

------d

4nkd

故答案为：D

11.如图，圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点。有无数带有同样电荷、具有同样

质量的粒子在纸面内沿各个方向以同样的速率通过P点进入磁场。这些粒子射出边界的位置均处于边界

的某一段弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的1/3。将磁感应强度的大小从原来的变为B2,结果相

应的弧长变为原来的一半，则：耳等于（)

p

A.2B.73C.72D.3

【答案】B

【解析】磁感应强度为&时，从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为M,最远的点是轨迹上直径

与磁场边界圆的交点，ZPOM=120°,如图所示：

磁感应强度为B2时，从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为N,最远的点是轨迹上直径与磁场边

界圆的交点，ZPON=60°,如图所示：

由带电粒子做圆周运动的半径：氏=多得：7?=—=—=—r；R'=器=箸=%；联立解

qBqB2

qBqB西2^

得：得=若。

4

故答案为：B„

12.如图所示，在圆柱形区域内存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度的大小B随时间t的变化关系为

B=B0+kt,其中B。、k为正的常数.在此区域的水平面内固定一个半径为r的圆环形内壁光滑的细

玻璃管，将一电荷量为q的带正电小球在管内由静止释放，不考虑带电小球在运动过程中产生的磁场,

则下列说法正确的是（）

A.从上往下看,小球将在管内沿顺时针方向运动,转动一周的过程中动能增量为2qk7ir

B.从上往下看,小球将在管内沿逆时针方向运动,转动一周的过程中动能增量为2qk7rr

C.从上往下看,小球将在管内沿顺时针方向运动,转动一周的过程中动能增量为qkTT1

D.从上往下看,小球将在管内沿逆时针方向运动,转动一周的过程中动能增量为qkTtd

【答案】C

【解析】AC、根据感应电动势。=*小~左，电荷转动一周电场力做功等于动能增量即

庄卜=qU=q兀*k,A错误，C正确.

BD、根据磁感应强度B=B0+kt可判断磁场均匀增大，从上往下看，产生顺时针方向的感应电场,

正电荷受力方向与电场方向相同，所以电荷顺时针方向运动，BD错误.

故选择C.

13.在实验精度要求不高的情况下，可利用罗盘来测量电流产生磁场的磁感应强度，具体做法是：在一根

南北方向放置的直导线的正下方10cm处放一个罗盘。导线没有通电时罗盘的指针（小磁针的N极）指

向北方；当给导线通入电流时，发现罗盘的指针偏转一定角度，根据偏转角度即可测定电流磁场的磁感

应强度。现已测出此地的地磁场水平分量B=5.0X10-5T,通电后罗盘指针停在北偏东60。的位置，如图所

示。由此测出该通电直导线在其正下方10cm处产生磁场的磁感应强度大小为（）

A.5.0x10-5TB.1.0xl0-4T

C.8.66x10-5TD.7.07x10-51

【答案】C

【解析】将罗盘放在通电到线下方，罗盘静止时罗盘指针所指方向为该处的合磁场方向，如图，所以电

流在该处的磁感应强度为用=5tan，，代入数据得：4=8.66x10-57。c正确

故选C

14.为了研究大量处于〃=3能级的氢原子跃迁时的发光特点，现利用大量此种氢原子跃迁时产生的三种

单色光照射同一个光电管，如图甲所示，移动滑动变阻器的滑片调节光电管两端电压，分别得到三种光

照射时光电流与光电管两端电压的关系，如图乙所示，则对于a、b、c三种光，下列说法正确的是（）

A.三种光的频率最大的是c

B.a、b、c三种光从同一种介质射向真空中，发生全反射的临界角最大的是c

C.用a光照射另外某种金属能发生光电效应，则用c光照射也一定能发生

D.通过同一个单缝装置进行单缝衍射实验，中央条纹宽度a光最宽

【答案】B

【解析】A由图乙可知，a、b、c三种光的遏止电压关系为U”〉。匕＞4

根据遏止电压方程eU-hv—W

可知，三种光频率的大小关系为儿〉匕,〉匕；A不符合题意;

B.根据频率越大，折射率越大，可知a的折射率最大，c的折射率最小，根据临界角公式sinC=L

n

可知，临界角最大的是c,B符合题意；

C.光在能量石=加/；可知三种光中a光的光子能量最大，c光的光子正能量最小，用a光照射金属发生

光电效应，说明a光子的能量大于该金属的逸出功，但c光的光的光子能量小于a光的光子能量，所以

用c光照射不一定发生，C不符合题意；

D.由1/=9；可知儿＜儿＜%；单缝衍射实验中，波长越长中央条纹越宽，所以a的条纹最窄，D不

符合题意。

故答案为：Bo

二、实验题（本大题共2小题，共18.0分。第一小题9分，第二小题9分）

15.如图甲所示为“验证碰撞中动量守恒”实验的装置示意图，。是入射小球，6是被碰小球，。和6的质量

分别为㈣和机2,直径分别为4和4，轨道末端在水平地面上的投影为。点.实验中，先将小球。从斜

槽上某一固定位置由静止释放，a从斜槽末端飞出后落到水平地面的记录纸上留下落点痕迹，重复10

次，描出。的平均落点位置P,再把小球6放在斜槽末端，让小球。仍从斜槽上同一位置由静止释放,

与小球6碰撞后，两球分别在记录纸上留下落点痕迹，重复10次，描出碰后小球a、b的平均落点位置

M、N如图乙所示.

甲乙

（1）实验中需要注意的事项，下列说法正确的是（填字母）.

A.需要测出小球抛出点距地面的高度H

B.需要测出小球做平抛运动的水平射程

C.为完成此实验，天平和刻度尺是必需的测量工具

D.斜槽轨道末端应该保持水平

E.斜槽应尽量光滑

（2）实验中重复多次让入射小球从斜槽上的同一位置释放，其中“同一位置释放”的目的是

（3）实验中对小球的要求是:质量（填“>”"=”或“<"）%，直径4（填，5"=”或“<”）

d2

（4）在图乙中，用毫米刻度尺测得。点与河、P、N三点的水平方向的距离分别为%、/、%，若关

系式成立，则说明该实验碰撞前后动量守恒

【答案】（1）B；C；D；（2）为了保证小球每次平抛的初速度相同；（3）>；=；（4）叫％=班石+%X3

Y

【解析】（1）此实验用V=-带入验证，时间可以消去，故需要测小球的水平射程和两球质量，不需要

t

测下落时间，选项B、C正确，选项A错误；斜槽轨道末端应该保持水平为了保证小球平抛，选项D正

确，斜槽光滑与否不影响抛出时的速度，只要入射球都从同一位置由静止释放即可，选项E错误.

（2）保持入射小球从同一位置释放的目的是为了保证小球每次平抛的初速度相同，以找出对应的平均落点

位置.

（3）为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求叫>加2，直径4=人.

（4）碰撞时满足动量守恒有mrv2=+m2v3,两边同时乘以下落时间有m1x2=+m2x3.

16.某实验小组测量电源的电动势和内阻以及定值电阻阻值的实验电路如图甲所示，其中的电压表可视为

理想电压表。他们的实验操作步骤为：

①先断开开关S2、闭合开关S1,调节电阻箱的阻值，记下多组电压表的示数U和对应电阻箱的示数R；

②再闭合S2,多次调节电阻箱的阻值，记下多组U和R；

根据实验测得的数据，他们作出的,-工图像如图乙所示，其中a、b、c和nc均为已知量。

（1）S］、S2都闭合时的工-,图线是_________（填“I”或“II”）；

UR

（2）根据工-1图像可得，电源的电动势E=、内阻厂=；定值电阻的阻值

UR------------

&=___________

【答案】（1）II；（2）-；土』；生口

aabab

闭合开关S1时有E=U+且•（r+

【解析】（1）断开开关S2、RJ

R

化简得工二'+（一+6）

UEE~R

S2都闭合时有）=1r1

同理Si、

~E~E~R

可见Si、S2都闭合时的工-工图线的斜率小，因此图线是“II”；

UR

（2）根据工―,图像可得工=。

URE

r_c-a

~E~b

r+Rx_nc-a

E~b

解得电源的电动势E=L

a

c-a

内阻r=----

ab

定值电阻的阻值&=3"

ab

三.计算题：本题共4小题，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

答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

17.（7分）如图所示，一高空作业的工人重为600N,系一条长为L=5m的安全带，若工人不慎跌落，在

安全带拉伸过程中给工人的缓冲时间t=Is,g取lOm/s?。求:

L

（i）人从跌落到安全带最长时重力对人的冲量；

（2）人从跌落到安全带最长的过程中，安全带对人的平均冲力是多大?

„1,

【答案】（1）工人由静止下落L的过程中，由L=egtj；

解得％=1s；

则人从跌落到安全带最长时重力对人的冲量大小为IG=mg（t0+t）=1200N-s

方向竖直向下。

（2）取向下为正方向，在整个下落过程中，设人从跌落到安全带最长的过程中，安全带的平均冲力为F,

对工人由动量定理得-Ft+%=0；

解得F=1200N

18.（9分）学校举行遥控赛车比赛.比赛路径如图所示，赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动L=1.0m

后，由2点进入半径为R=0.4m的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续沿光滑平直轨道运动，然后

冲上光滑斜坡，最后从C点水平飞出落到水平轨道的。点.己知赛车质量相=01kg,通电后电机以额定

功率尸=2.0w工作了Ul.6s后关闭，此时赛车尚未到达B点.赛车到达竖直圆轨道的最高点E时对轨道

的压力大小等于赛车重力的3倍.赛车在段运动中所受阻力恒定.（取g=10m/s2）求：

（1）赛车在AB段运动时所受阻力的大小

（2）同学甲认为C点离水平轨道8。越高，小车在空中飞行时间就越长，落点。离飞出点C的水平距

离就越大.同学乙认为C点离水平轨道越近，小车水平飞出时的速度就越大，落点。离飞出点C的水平

距离就越大.请你通过的计算得落点。离飞出点c的最大水平位移,并对甲、乙两同学的说法做出判断.

【答案】(1)0.2N；(2)1.2m

【详解】(1)设赛车到达B点的速度为打，到达圆轨道最高点E的速度为巧，由牛顿第二定律及机械能

守恒定律得

R

11

-mv1=-mvl+mg(2R)

赛车在水平轨道AB上运动时所受阻力为力根据动能定理Pt-"=说

可得/=0.2N.

(2)设赛车离开竖直圆轨道后沿光滑水平直轨道运动时机械能为E(以水平轨道为零势能参考面)，C

点离水平轨道的高度为力，赛车从C点飞出时速度大小为巧，赛车在空中飞行时间为T,落点D到飞出

点C的水平距离为x,则由机械能守恒可得：E==mgh+|mvf

解得=陛亘

ym

由平抛关系得/i=1gT2

x=v3-T=

所以当％=六时；X最大，最大值是二=1.2m

2mgmg

故甲、乙两同学的说法都不对

19.(12分)如图所示，一个质量为m、电阻不计、足够长的光滑U形金属框架MNQP,位于光滑水平桌

面上,分界线OO'分别与平行导轨MN和PQ垂直，两导轨相距L。在。。的左右两侧存在着区域很大、

方向分别为竖直向上和竖直向下的匀强磁场,磁感应强度的大小均为B。另有质量也为m的金属棒CD,

垂直于MN放置在0。左侧导轨上，并用一根细线系在定点A。已知细线能承受的最大拉力为工，CD

棒接入导轨间的有效电阻为R。现从/=0时刻开始对U形框架施加水平向右的拉力，使其从静止开始

做加速度为a的匀加速直线运动。

(1)求框架从开始运动到细线断裂时速度%的大小，以及所需的时间办；

(2)求在细线尚未断裂的某一时刻t,水平拉力F的大小；

(3)若在细线断裂时，立即撤去拉力F,试说明框架与金属棒最后的运动状态，并求出此后回路产生的

总焦耳热Q。

【答案】(1)解：绳子断裂时，对棒有耳=3&|%工

FR

解得%=育不

根据%=at0

得‘。二导

(2)解：在t时刻，框架的速度v=W

框架切割磁场产生的电动势E=BLv=Blat

B'lJat

框架受到的安培力Fi.=BlL=

R

对框架有F-F^=ma

得F=F*+ma=ma+''(0<?<—-)

2

女RBl}a