北京二十中2024届高考物理押题试卷含解析

北京二十中2024届高考物理押题试卷

考生请注意：

1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。

2.第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的

位置上。

3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

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、图中所示的变压器原，副线圈匝数比为3：1,图乙是该变压器“输入端交变电压”的图象，1A,七2,小，以为四

只规格均为“9Y6W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，以下说法正确的是（）

A.必输入端电压的瞬时值表达式为Uab=276sin100TT/（V）

B.电流表的示数为2A,且四只灯泡均能正常发光

C.流过灯心的电流每秒钟方向改变50次

D.必输入端输入功率?岫=18W

2、已知地球半径约为6400km,地球表面处的重力加速度g取则对绕地球运动的卫星来说，下列说法正确的

是（）

A.卫星可以绕地球任意一纬线做圆周运动

B.卫星可以绕地球任意一经线做圆周运动

C.卫星在地球表面的运动速度一定不会大于第一宇宙速度

D.卫星在距地球高度400km的轨道上做圆周运动的周期约为90分钟

3、如图所示，是一测定风力仪器的结构图，悬挂在O点的轻质细金属丝的下端固定一个质量为m的金属球P,在竖

直平面内的刻度盘可以读出金属球尸自由摆动时摆线的摆角。图示风向水平向左，金属球P静止时金属丝与竖直方向

的夹角为0,此时风力产的大小是（）

A.F=mgsin0

B.F=mgcos0

C.F—fngtan0

D.F=S

cos<9

4、2016年2月，物理学界掀起了“引力波”风暴，证实了爱因斯坦10。年前所做的预测。据报道，各种各样的引力波

探测器正在建造或者使用当中。可能的引力波探测源包括致密双星系统（白矮星、中子星和黑洞）。若质量分别为网

和m2的A、B两天体构成双星，如图所示。某同学由此对该双星系统进行了分析并总结，其中结论不正确的是（）

AB

A.A、B做圆周运动的半径之比为，〃2：，川

B.A、B做圆周运动所需向心力大小之比为1：1

C.A、B做圆周运动的转速之比为1：1

D.A、B做圆周运动的向心加速度大小之比为1：1

5、可看作质点的甲、乙两汽车沿着两条平行车道直线行驶，在甲车匀速路过A处的同时，乙车从此处由静止匀加速

启动，从某时刻开始计时，两车运动的UT图象如图所示，『°时刻在B处甲，乙两车相遇。下面说法正确的是

A.A3两处的距离为％

B.乙）时刻乙车的速度是2Vo

c.，=0时刻两车并排行驶

D./=（）时刻乙车行驶在甲车前面

6、如图所示，弹簧振子在a、b两点间做简谐振动当振子从平衡位置O向a运动过程中

✓

ia0b

/

/

A.加速度和速度均不断减小

B.加速度和速度均不断增大

C.加速度不断增大，速度不断减小

D.加速度不断减小，速度不断增大

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、一定质量的理想气体，从状态A变到状态D,其状态变化过程的体积V随温度T变化的规律如图所示，已知状态

A时气体的体积为Vo,温度为To,则气体由状态A变到状态D过程中，下列判断正确的是（）

A.气体从外界吸收热量，内能增加

B.气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数增大

C.若状态D时气体的体积为2Vo,则状态D的温度为2To

D.若气体对外做功为5J.增加的内能为9J,则气体放出的热量为14J

8、如图所示，半圆形圆弧轨道固定在竖直面内，直径AQ水平，一个质量为血的物块从4点以一定的初速度沿圆弧

轨道向下运动，物块恰好匀速率沿圆弧轨道运动到最低点G运动到8点时物块与圆心。的连线与竖直方向的夹角为

0,重力加速度为g,物块可视为质点，则

A.物块在5点受到轨道支持力的大小等于mgcosO

B.物块在〃点受到轨道摩擦力的大小等于加庚in0

C.物块在B点时与轨道间的动摩擦因数等于lan。

D.物块从A点运动到C点的过程中，受到轨道的作用力不断增大

9、如图，MN和尸。是两根互相平行、竖直放置的光滑金属导轨，导轨足够长，电阻不计，匀强磁场垂直导轨平面向

里。金属杆而垂直导轨放置，与导轨始终良好接触，金属杆具有一定的质量和电阻。开始时，将开关S断开，让金属

杆时由静止开始自由下落，经过一段时间，再将开关S闭合，从闭合开关S开始计时，取竖直向下为正方向，则金

属杆运动的动能EK、加速度。、所受到的安培力，及电流表的示数，随时间，变化的图象可能是

10、下列说法不正确的是（）

A.物体的温度为O'C时，物体的分子平均动能为零

B.两个分子在相互靠近的过程中其分子力逐渐增大，而分子势能一定先减小后增大

C.多数分子直径的数量级是10一”）m

D.第二类永动机是不能制造出来的，尽管它不违反热力学第一定律，但它违反热力学第二定律

E.一定质量的理想气体.如果在某个过程中温度保持不变而吸收热量，则在该过程中气体的东强一定增大

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。

1L（6分）某实验小组利用如图所示的装置验证机械能守恒定律，实验主要步骤如下：（不考虑空气阻力的影响）

①将光电门安放在固定于水平地面上的长木板上；

②将细绳一端连在小车上，另一端绕过两个轻质光滑定滑轮后悬挂一钩码，调节木板上滑轮的高度，使该滑轮与小车

间的细绳与木板平行；

③测出小车遮光板与光电门之间的距离L,接通电源，释放小车，记下小车遮光板经过光电门的时间

④根据实验数据计算出小车与钩码组成的系统动能的增加量和钩码重力势能的减少量。

（1）根据上述实验步骤，实验中还需测量的物理量有:

A.小车上遮光板的宽度dB.小车和遮光板总质量，小

C.钩码的质量mD.钩码下落的时间/

⑵图中游标卡尺所测遮光板宽度d为mm；

⑶由实验步骤和（1）选项中测得的物理量，改变L的大小，重复步骤③、④，可得到系统动能增加量总是小于钩码重力

势能减少量，其原因可能是________________

12.（12分）.现测定长金属丝的电阻率。

（1）先用螺旋测微器测量金属丝直径，结果如图甲所示，其读数是mm,再用亳米刻度尺测量金属丝长度,

结果如国乙所示，其读数是mnio

（2）利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻，这段金属丝的电阻出约为100Q。

电源E（电动势10V,内阻约为10。）；；

电流表A（量程0~250mA,内阻，i=5Q）；

电流表A（量程0~300mA,内阻约为5Q）；

滑动变阻器与（最大阻值10Q,额定电流2A）；

滑动变阻器与（最大阻值1000Q,额定电流1A）；

开关S及导线若干。

①某同学根据题意设计了实验方案（图丙），滑动变阻器应该选择（填“4”或“&”）；

②请在图丙中把实验电路图补充完整，并标明器材代号;

③该同学测量得到电流表A的读数为（，电流表4的读数为则这段金属丝电阻的计算式凡=,从设计

原理看其测量值与真实值相比（填“偏大”“偏小”或“相等”）。

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，在倾角为6=30。且足够长的斜面上，质量为的物块3静止在距斜面顶编为L的位置，质

量为，〃的光滑物块A由斜面顶端静止滑下，与物块3发生第一次正碰。一段时间后A、3又发生第二次正碰，如此重

复。已知物块A与物块8每次发生碰撞的时间都极短且系统的机械能都没有损失，且第二次碰撞发生在物块8的速度

刚好减为零的瞬间。己知物块5所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为电求

（1）A、笈发生第一次碰撞后瞬间的速度

（2）从一开始到A、〃发生第〃次碰撞时，物块A在斜面上的总位移。

14.（16分）如图所示，有一玻璃做成的工件，上半部分是半径为R的半球体，球心为0。下半部分是半径为R,高

%=亍/?的圆柱体。圆柱体底面是一层发光面。发光面向上竖直发出平行于中心轴OO'的光线，有些光线能够从上半

3

部的球面射出（不考虑半球的内表面反射后的光线）。已知从球面射出的光线对应的入射光线间的最大距离为乙二二R。

2

（取sin37。=0.6,cos37°=0.8）

⑴求该玻璃工件的折射率；

⑵求从发射面发出的光线中入射角都为37°的入射光线经球面折射后交于中心轴00'的交点离发光面中心O的距

离。

15.（12分）如图，由同种材料制成的三个斜面。、b、c,底边长分别为L、L、2Lf高度分别为2〃、h、h。现将一可

视为质点的物块分别从三个斜面的顶端由静止释放，在物块沿斜面下滑到底端的过程中，下述可能正确的是

A.物块运动的加速度%＞四＞%

B.物块运动的时间

C.物块到达底端时的动能£ka=2Ekb=4Ekc

D.物块损失的机械能A&=2A%=2A&

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、B

【解析】

AB.由题知，cd的电压瞬时值表达式为

=27缶词00R

区二务得副线圈〃2=9V,贝IJ%、乙、人均能正常发光，每只灯泡的电流

有效值为4=27V,由

U)

二A

U93

副线圈电流

人=3x-A=2A

-3

由台彳得原线圈的电流

,富

13

右也能正常发光，ab输入电压的表达式为

U(lh=36后.立川00加

选项A错，选项B对；

C.由图象知交流电的周期为0.02s,交流电的频率为50Hz,流过灯及的电流每秒钟方向改变100次，C错；

D.外输如果气体端输入功率

4h=36x|w=24W

选项D错；

故选B.

【点睛】

理想变压器是理想化模型，一是不计线圈内阻；二是没有出现漏磁现象.同时运用闭合电路殴姆定律来分析随着电阻

变化时电流、电压如何变化.分析的思路先干路后支路，以不变应万变.最后值得注意的是变压器的原线圈与灯泡串

联后接入交流中，所以图象的有效值不是原线圈的有效值.

【考点】

交变电流，变压器

2、D

【解析】

A.卫星绕地球做圆周运动，是由万有引力提供向心力，卫星绕赤道做圆周运动的圆心一定在地心，绕不在赤道面上

的纬线做圆周运动的圆心显然不在地心，选项A错误；

B.因为经线在随地球自转，而卫星绕地球做圆周运动，没有使其随地球自转的作用力，选项B错误；

C.对于正在地球表面做离心运动的卫星，其运动速度大于第一宇宙速度，选项C错误；

D.对于近地卫星，有

GMm

对于卫星有

GMm442,、

--------=--(/?+/?)

(R+犷mT2I，

联立解得

T=90分钟

选项D正确。

故选D。

3、C

【解析】

如图受力分析：

则风力

F=mgtan0

故选C

4、D

【解析】

AB.因为两天体的角速度相同，由万有引力提供向心力

G"个"majrr=m1r?

L}x2

可知两天体的向心力大小相等，半径之比为

二=也

弓町

AB正确；

C.根据角速度与转速的关系

3=2兀八

可知两天体转速相同，C正确；

D.由

G2"="%q=m2a2

得

立的

a2町

D错误。

本题选不正确的，故选D。

5、B

【解析】

AB.将乙车的运动图象反向延长，与横轴的交点对应车道上的A位置，当汽车乙追上汽车甲时，两车位移相等，。时

刻乙车的速度是2%,4、8两处的距离大于IV。，选项A错误、选项B正确；

CD.从A到B一直是乙车在后面追赶甲车，选项C、D错误。

【解析】

弹簧振子的振动规律.

【详解】

当振子从平衡位置。向a运动过程中，位移逐渐增大，恢复力逐渐增大，加速度逐渐增大，因为速度和加速度方向相

反，故速度逐渐减小，选项C正确.

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、AC

【解析】试题分析：气体由状态A变到状态。过程中，温度升高，内能增大；体积增大，气体对外做功，由热力学第

一定律分析吸放热情况.根据体积变化，分析密度变化.根据热力学第一定律求解气体的吸或放热量.

气体由状态A变到状态。过程中，温度升高，内能增大；体积增大，气体对外做功，由热力学笫一定律分析得知，气

体从外界吸收热量，A正确；由图示图象可知，从A到。过程，气体的体积增大，两个状态的丫与丁成正比，由理

想气体状态方程三=二可知，两个状态的压强相等；A、。两状态气体压强相等，而。的体积大于4的体积，则单位

时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少，B错误；由图示图象可知，从A到D过程，两个状态的V与T成正比，

由理想气体状态方程二=二可知，两个状态的压强相等,从A到D是等压变化，由盖吕萨克定律得江=江即三二齐,

-YUQ%Up

解得二二二:二二，C正确；气体对外做功为5J,则二二-5J,内能增加9J,则二二二5,由热力学第一定律二二二二一二

得，二=：刃，气体吸收14J的热量，故D错误.

8、BD

【解析】

物块在B点时，有：Fs-mgcosO=m—,因此物块在点受到轨道的支持力大于mgcos。。故A不符合题意。

R

B.在B点沿切向加速度为零，即在B点受到轨道摩擦力的大小等于机6。故B符合题意。

〃吆sin，sin

C.在R点,fiF肝mgsin。，则“~-=tan夕。故C不符合题意。

rvingcos0

D.由于轨道对物块的作用力尸和重力〃吆的合力大小恒定，方向始终指向圆心，根据力的合成及动态分析可知，随

着物块向下运动轨道对物块的作用力逐渐增大。故D符合题意。

9、BC

【解析】

闭合开关时，金属棒受到向下的重力以及向上的安培力，若重力与安培力相等，即

mg=BIL=

~R~

金属杆做匀速直线运动。速度不变，则动能、安培力、感应电流都不变，加速度为零。若安培力小于重力，则加速度

的方向向下，做加速运动，加速运动的过程中，安培力增大，则加速度减小，做加速度逐渐减小的加速运动，当重力

与安培力相等时，做匀速直线运动，则〃一I图象是斜率逐渐减小的曲线，因为

所以反一£图象是一条斜率减小的曲线，安培力为

F=------

R

尸一，图线先是一条斜率逐渐减小的曲线，之后恒定不变，因为

,Blv

1=----

R

所以/一1图象先是一条斜率逐渐减小的的曲线，当金属杆匀速时，电流恒定不变，但U0时金属杆有速度，所以U0

时电流不等于零。若安培力大于重力，则加速度的方向向上，做减速运动，减速运动的过程中，安培力减小，做加速

度逐渐减小的减速运动，当重力与安培力相等时，做匀速直线运动。安培力为

F=-------

R

所以尸一1图象是斜率逐渐减小的曲线，当匀速运动时，安培力不再减小，此时安培力等于重力，故AD错误，BC正

确。

故选BC.

10、ABE

【解析】

A.因为物体分子在做永不停息的无规则运动，所以当物体的温度为0C时，物体的分子平均动能也不可能为零，故A

错误；

B.两个分子在相互靠近的过程中其分子力先增大后减小再增大，而分子势能一定先减小后增大，故B错误；

C.多数分子直径的数量级是10一1%1,故C正确；

D.第二类永动机是不能制造出来的，尽管它不违反热力学第一定律，但它违反热力学第二定律，故D正确；

E.根据热力学第一定律知，温度不变则内能不变，吸热则必膨胀对外做功，又由理想气体状态方程知，压强一定减小,

故E错误；

本题选择不正确的，故选择ABE。

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、ABC5.70小车与长木板之间存在摩擦阻力做功

【解析】

要得到小车与钩码组成的系统动能的增加量，则要得到小车的速度，所以要测量小车上遮光板的宽度d和小车和

遮光板总质量/川，钩码的质量山2,由于小车运动的距离即为钩码下降的距离，所以不用测量钩码下落的时间乙故选

ABC；

(2)[2]由图可知，游标卡尺所测遮光板宽度

d=0.5cm+14x0.05mm=5mm+().7()nmi=5.70mm

⑶[3]由于实验过程中小车与长木板之间存在摩擦阻力做功，系统有部分机械能转化为内能，则系统动能增加量总是小

于钩码重力势能减少量。

12、3.700601.0Ri

【解析】

(1)[11(21.螺旋测微器测量金属丝直径读数是3.5mm+0.01mmx20.0=3.700mm；

用亳米刻度尺测量金属丝长度读数是60.10cni=601.0mnio

(2)①[3].某同学根据题意设计了实验方案，滑动变阻器接成分压电路，则可知应该选择阻值较小的心；

②[4].根据伏安法可知，实验中需用一个已知内阻的电流表以作为电压表测定待测电阻的电压，实验电路图如图所

示;

③⑸⑹.根据电路图可知

R1-^~

1一、

从设计原理看其测量值与真实值相比相等。

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、(1)乙=-为=-近方向沿斜而向上；匕=殳=晅方向沿斜面向下；(2)L+(〃・1)?乙=竺壮乙(〃=1,

A222244

2,3……)

【解析】

(1)设物块A运动至第一次碰撞前速度为%,由动能定理得

八1，

mgs\n0>L=-niv~

2

A、R发生弹性正碰.有

mvQ=mvA+3mvB

1121,2

2fnv

-mv()=-fnvA+-^i

解得第一次碰撞后瞬间A、B的速度

心=-&=-更,方向沿斜而向上

八22

%=近，方向沿斜面向下

822

(2)碰后经时间，时4、〃发生第二次正碰，则A、〃的位移相等，设为X,取沿斜而向右下为正方向，对3有

x=—(vft+0)t

对A有：

1,

mgxsin^=—/n(匕f；)

解得第二次碰前A的速度

VA2=V0

因为第二次碰前两物体的速度与第一次碰前完全相同，因此以后每次碰撞之间两物体的运动情况也完全相同。

到第，，次碰撞时，物块A在斜面上的总位移;

/、3，3/z+