北京市昌平区2024届高考物理一模试卷含解析

北京市昌平区2024届高考物理一模试卷

注意事项

1.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回.

2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5亳米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.

3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.

4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他

答案.作答非选择题，必须用05亳米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效.

5.如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗.

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行不计电阻的金属导轨与水平面夹角为伍处于方向垂直导轨平面向下

且磁感应强度为A的匀强磁场中。将金属杆时垂直放在导轨上，杆M由静止释放下滑距离x时速度为外已知金属

杆质量为定值电阻以及金属杆的电阻均为R,重力加速度为g,导轨杆与导轨接触良好。则下列说法正确的是（）

RJY

A.此过程中流过导体棒的电荷量g等于——

D-T-y

B.金属杆ah下滑x时加速度大小为j?sin0----------

mR

C.金属杆岫下滑的最大速度大小为*

D.金属杆从开始运动到速度最大时，杆产生的焦耳热为:帆gxsin。一"驾上幺

28乜4

2、北斗三号导航卫星系统由三种不同轨道的卫星组成，其中24颗是地球中圆轨道卫星，其轨道形状为圆形，轨道半

径在1000公里与3万公里之间。地球中圆轨道卫星（）

A.比地球同步卫星的周期小

B.比地球同步卫星的线速度小

C.比地球同步卫星的角速度小

D.线速度大于第一宇宙速度

3、如图所示，一光滑的轻杆倾斜地固定在水平面上，倾角大小为30。，质量分别为，6甲、加乙的小球甲、乙穿在光滑

杆上，且用一质量可忽略不计的细线连接后跨过固定在天花板上的光滑定滑轮，当整个系统平衡时，连接乙球的细线

与水平方向的夹角大小为60。，连接甲球的细线呈竖直状态。则机甲：小乙为（）

B.1：2

C.73：1D.V3：2

4、如图所示，AB是一根裸导线，单位长度的电阻为Ro,一部分弯曲成直径为d的圆圈，圆圈导线相交处导电接触良

好.圆圈所在区域有与圆圈平面垂直的均匀磁场，磁感强度为B。导线一端B点固定，A端在沿BA方向的恒力F作用

下向右缓慢移动，从而使圆圈缓慢缩小.设在圆圈缩小过程中始终保持圆的形状，设导体回路是柔软的，此圆圈从初

始的直径d到完全消失所需时间t为（）

---------B.-------C.---------D.-------

16坐)8FR)4%2F&

5、某理想自耦变压器接入电路中的示意图如图甲所示，图乙是其输入电压〃的变化规律.已知滑动触头在图示位置时

A.通过R的交流电的频率为100Hz

B.电流表A2的示数为JIA

C.此时变压器的输入功率为22W

D.将P沿逆时针方向移动一些，电流表4的示数变小

6、如图，理想变压器的原线圈接在输出电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈的中间有一抽头将副线圈分为匝数

分别为力和"2的两部分，抽头上接有定值电阻R。开关S接通“1”、“2”时电流表的示数分别为八、12,则;■为（）

n,

A.4B.1

n,n\n.

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、宽度£=3m的匀强磁场，磁感应强度B=0.2T,-*单匝正方形金属框边长ag/=lm,每边电阻r=0.50,金属框以v=10m/s

的速度匀速穿过磁场区，其平面始终保持与磁感线方向垂直，规定逆时针方向为电流的正方向，金属框穿过磁场区的

过程中，金属框中感应电流/和曲边两端的电压U的图线正确的是（)

XXXXX

；口^XX…X

XXXXX

8、如图所示，直线。、抛物线8和c为某一稳恒直流电源在纯电阻电路中的总功率尸E、输出功率PR、电源内部发热

功率尸,，随路端电压U变化的图象，但具体对应关系未知，根据图象可判断

⑴实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，操作方法是把长木板右端用垫木垫高，在不挂重物且计时器打点的情况下，

轻推一下小车，让小车拖着纸带在长木板上运动，通过纸带判断小车是否做匀速运动，若实验中发现打点计时器在纸

带上打的点如图所示，通过纸带可判断小车并不是做匀速直线运动，可通过以下措施进行改进（—）

甲乙

A.若是纸带甲端与小车相连，则保持长木板在桌面上的位置不变，仅在原垫木的位置更换高度更矮的垫木即可

B.若是纸带甲端与小车相连，则保持长木板在桌面上的位置不变，仅把垫木向左平移适当位置即可

C.若是纸带乙端与小车相连，则保持长木板在桌面上的位置不变，仅在原垫木的位置更换高度更高的垫木即可

D.若纸带乙端与小车相连，则保持长木板在桌面上的位置不变，仅把垫木向右平移适当位置即可

⑵采取合理的措施平衡摩擦力后开始进行实验，图是正确进行实验操作后打点计时器所打的纸带的一部分，在纸带上

每隔四个点选一个点作为计数点，A、B、C、。和£为纸带上五个计数点。已知打点计时器所用的电源频率为50Hz,

则AC间的距离为cm,可得小车的加速度。=m/s2（计算结果保留两位有效数字）

12.（12分）某同学利用图甲所示电路测量一量程为3mA的直流电流表的内阻距、（约为110。）。提供的实验器材有:

A.直流电源（电动势为IV,内阻不计）；

B.电阻箱（0〜999.9Q）；

C.滑动变阻器（g5c.额定电流为3A）；

D.滑动变阻器（0~50Q.额定电流为1A）。

甲乙

（1）为了尽可能减小测量误差，滑动变隹器R应选用_________（选填“C”或"D”）。

⑵根据图甲所示电路，在图乙中用笔画线代替导线，将实物间的连线补充完整一。

⑶主要实验步骤如下：

I.将电阻箱R）的阻值调为零，滑动变阻器R的滑片P移到右端；

IL闭合开关S,调节滑动变阻器R的滑片P,使电流表的示数为3mA；

I.调节电阻箱R）,使电流表的示数为1mA,读出此时电阻箱的阻值4；

N.断开开关S,整理好仪器。

（4）已知修=208.8。，则电流表内阻的测量值为C,由于系统误差，电流表内阻的测量值____（选填“大于”“等

于”或“小于”）真实值。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13.（10分）如图所示，弯成四分之三圆弧的细杆竖直固定在天花板上的N点，细杆上的PQ两点与圆心。在同一水

平线上，圆弧半径为0.8m。质量为0.1kg的有孔小球A（可视为质点）穿在圆弧细杆上，小球4通过轻质细绳与质量

也为0.13小球3相连，细绳绕过固定在。处的轻质小定滑轮。将小球4由圆弧细杆上某处由静止释放，则小球A沿

圆弧杆下滑，同时带动小球用运动，当小球A下滑到。点时其速度为4m/s,此时细绳与水平方向的夹角为37。，已知

重力加速度g=10m/$2,sin37c=0.6>cos37°=0.8,cosl6°=0.1.问：

（1）小球A下滑到。点时，若细绳的张力7=x（N）,则圆弧杆对小球A的弹力是多大？

（2）小球A下滑到。点时，小球3的速度是多大？方向向哪？

⑶如果最初释放小球A的某处恰好是P点，请通过计算判断圆弧杆尸。段是否光滑。

14.（16分）如图所示，两个球形容器容积之比为％：匕=10：11,由一细管（容积忽略）相连，细管的水平部分封

有一段汞柱，两容器中盛有等量同种气体，井置于两个温度分别为北和乃的热库内，已知TiTOOK,位于细管中央

的汞柱静止。

(1)求另一个热库的温度T2;

⑵若使两热库温度都升高AT,汞柱是否发生移动？请通过计算说明理由。

15.(12分)如图甲所示，水平导轨间距L=lm,导轨电阻可忽略；导体棒a〃的质量1kg,电阻0=1.5。，与

导轨接触良好；电源电动势E=1OV,内阻厂=0.5C,电阻片8Q；外加匀强磁场的磁感应强度大小4=5T,方向

垂直于与导轨平面成夹角a=37°,。〃与导轨间的动摩擦因数〃=。3,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。导体

棒〃〃通过绝缘细线绕过光滑的定滑轮与一重物相连，细线对〃〃棒的拉力方向水平向右，ah棒处干静止状态°已知

sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=lOm/s?。求：

⑴通过血棒的电流大小和方向；

(2)《山棒受到的安培力大小；

⑶重物的重力G的取值范围。

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、A

【解析】

g-~T~TE「N△①r”，

A.根据q=I△［、I=-----、E=------可得

R+r\t

N△①

q=-----

R+r

此过程中流过导体棒的电荷量为

NAGBLx

q=-----=-----

R+『2R

故A正确；

B.6曲杆下滑距离x时，则此时杆产生的感应电动势为

E=BLv

回路中的感应电流为

,BLv

1=----

2R

杆所受的安培力为

F=BIL

根据牛顿第二定律有

B213V

〃吆sin。-

2R

解得

B2£2V

a=gsinO

2mR

故B错误；

c.当杆的加速度4=0时，速度最大，最大速度为

_2mgRsinO

V,M-B2I｝一

故C错误；

D.（法杆从静止开始到最大速度过程中，设。力杆下滑距离为％,根据能量守恒定律有

2

^rosin0=eA+-/nv,n

又杆产生的焦耳热为

。杆总

所以得：

c1.A/H3^2/?2sin2G

Q杆=5加©%sinB-------——

故D错误;

故选A。

2、A

【解析】

ABC.根据万有引力提供向心力可知

/2万2V2

G——=，〃(——)r=in—=m(o2r

r~Tr

解得

…得

地球中圆轨道卫星的轨道半径比同步卫星卫星的轨道半径小，故地球中圆轨道卫星的线速度大，角速度大，周期小，

故A正确，BC错误；

D.第一宇宙速度是近地卫星的运行速度，是卫星最大的运行速度，故地球中圆轨道卫星的运行速度小于第一宇宙速

度，故D错误。

故选A。

3、A

【解析】

分别对甲、乙受力分析如图所示，以甲球为研究对象，则甲球受到重力和绳的拉力的作用，直杆对甲球没有力的作用，

否则甲球水平方向受力不能平衡，所以

T=m甲g

以乙球为研究对象，根据共点力平衡条件，结合图可知，绳的拉力r与乙球受到的支持力N与竖直方向之间的夹角都

是30。，所以T与N大小相等，得

ni/g=2xTcos30°=6T

综上可得

叫：加乙二1：G

故A项正确，BCD三项错误。

4、B

【解析】

设在恒力广的作用下，4端△，时间内向右移动微小的量△X，则相应圆半径减小△,，则有:

Ax=2nAr

在△，时间内尸做的功等于回路中电功

E2

FAr=—Ar

R

E4=B%

ArAr

△s可认为由于半径减小微小量而引起的面积的变化，有:

△S=2;rr・Ar

而回路中的电阻长=心2而，代入得，

B1\S1

F'lnAr=­r-----------

△广42乃厂

A82As282As2

A/=___________=_______

(2»)2rA/-2FR「TI

显然△（与圆面积变化AS成正比，所以由面积口。2变化为零，所经历的时间t为:

AuB?kSB~〜0

/=SAf=Z-------=---------ZAS

2FR^7T2F用兀

解得:

J2JJ2

A.——,与结论不相符，选项A错误;

16%

d2B-

与结论相符，选项B正确;

c.——,与结论不相符，选项C错误;

4F/<n

J282

D.——,与结论不相符，选项D错误；

2卜氏

故选B.

5、C

【解析】

由图乙可知，该交流电的周期为T=0.02s,其频率为50Hz,选项A错误；变压器初级输入电压的有效值

=^^V=220V，次级电压：力=字4=22上则电流表A2的示数为/2=*=||A=14,选项B错误;

变压器的次级功率为：P2=I2U2=22W,则此时变压器的输入功率为22W,选项C正确；将尸沿逆时针方向移动

一些，贝!次级匝数增加，次级电压变大，则电流表Ai的示数变大，选项D错误。

故选C.

6、C

【解析】

设变压器原线圈两端的电压为Uo、匝数为根据变压器原理可知副线圈小和〃2的电压分别为

a=^u。，uQu。

根据能量守恒

仙’，/考

整理得

n；

故ABD错误，C正确。

故选C。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得。分。

7、AD

【解析】

线框刚进入磁场，川边切割磁感线，根据右手定则或楞次定律，可以判断出感应电流的方向为逆时针（为正方向），

电流的大小为

EBLv

/r=—=----

RR

代入数据解得

/=1A

此时ab边两端的电压

线框全部进入磁场，穿过线框的磁通量为零没有感应电流，但必和〃两条边同时切割磁感线，产生感应电动势，相

当于两节电池并联

Uah=BLv=2.0y

最后线框穿出磁场，而边切割磁感线，相当于电源，根据右手定则或楞次定律判断出感应电流的方向为顺时针（为负

方向），电流大小为

EBLv

1r——=----

RR

代入数据解得

/=1A

此时ab边两端的电压

Uab=l^R=1.5N

故AD正确，RC错误。

故选AD,

8、BC

【解析】

A.总功率：

E-UEE2

P=E/=EX------=——U+——，

ErrR

可知PE・U图象对应图线小由数学知识得知，图象。的斜率大小：

当U=0时，

R2

E=—=9

联立解得

E=3V,EC,

故A错误；

B.内阻消耗的功率:

由数学知识可知，B-U图象的对应图线。，故B正确；

C.根据功率关系可得：

PE=PR”,，

则

1F

PR=P「P,=T、-U，

rr

由数学知识可知，E-U图象的对应图线c,故C正确；

D.当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，即当外电路电阻为1。时，输出功率最大，最大输出功率为

故D错误。

故选：BCo

9、ACE

【解析】

A.电磁波传播方向与电场方向、磁场方向均垂直，故A正确；

B.电磁波在真空中传播速度不变，与频率无关，故B错误；

C.衍射是一切波都具有的现象，电磁波是横波，只要是横波就能发生偏振现象，故C正确;

T14

D.T=y=-f周期与波长成正比，故D错误；

V

E.声波从空气传入水中时频率不变，因为波速变大，由九=］，可知波长边长，故E正确。

故选：ACEo

10、BD

【解析】

AD.分析图象可知，万有引力提供向心力

GMm

L叫

当/?=%时

GMm

------------7=ma、

(R+%)’~

联立解得，火星的半径

R=~r^-rh[>

火星的质量

A错误D正确；

B.当人=0时,探测器绕火星表面运行，火星表面的重力加速度大小为由，R正确:

C.在火星表面，根据重力提供向心力得

V2

ma.=m—

1R

解得火星的第一宇宙速度

C错误。

故选BD.

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、AC1.23(1.21-1.25)0.24(0.23-0.25)

【解析】

(1)[1]AB.若是纸带甲端与小车相连，由图乙可知，小车做加速运动，说明平衡摩擦过度，则应保持长木板在桌面上

的位置不变，仅在原垫木的位置更换高度更矮的垫木即可，故A正确，B错误；

CD.若是纸带乙端与小车相连，由图乙可知，小车做减速运动，说明平衡摩擦不够，则应保持长木板在桌面上的位置

不变，仅在原垫木的位置更换高度更高的垫木即可，故C正确，D错误。

故选AC；

(2)[2]由图可知，AC距离为

xAC=(2.23-1.()())cm=1.23cm

由于读数误差，1.21cm-1.25cm,均正确;

[3]由图可知，A8距离为

xAB=(1.50-1.00)cm=0.50cm

BC距离为

xBC=(2.23-1.50)cm=0.73cm

CO距离为

xCD=(3.20-2.23)cm=0.97cm

OE距离为

xDE=(4.40-3.20)cm=1.20cm

由逐差法可知加速度为

2

a=〜把+入以「々7，一八8八4nVs

4X3s02

由于误差0.23m/s2~0.25m/s2均正确。

12、C104.4大于

【解析】

本实验为了减小实验误差，应满足滑动变阻器的最大阻值远小于电流表的内阻，即应选用C

(2)[2]根据实验电路图连接实物图如图所示

(4)⑶由实验原理可知

=_L=104.4Q

八2

[4]由于闭合开关S,调节滑动变阻器R的滑片P,使电流表的示数为3mA,调节电阻箱Ro,使电流表的示数为1mA,

读出此时电阻箱的阻值R;电阻箱阻值变大，并联等效电阻变大，故并联部分分担电压增大，由于电阻箱两端电压变

大，故电阻箱阻值偏大，故电流表内阻测量偏大。

四、计