北京某中学2024年高考仿真模拟物理试卷含解析

北京三中2024年高考仿真模拟物理试卷

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、如图所示为氢原子的能级图，一个史于基态的氢原子，吸收一个光子受到发后最多可以辐射三种不同率的光子，则

被吸收光子的能量为

：.………阴

3---------------

2---------------U

I--1M

A.10.2eVB.12.09evC.12.75eVD.13.06eV

2、如图甲所示是法拉第制作的世界上最早的发电机的实验装置。有一个可绕固定转轴转动的铜盘，铜盘的一部分处在

蹄形磁体中实验时用导线连接铜盘的中心C。用导线通过滑片与钢盘的边线。连接且按触良好，如图乙所示，若用外

力转动手柄使圆盘转动起来，在两端会产生感应电动势（）

甲乙

A.如图甲所示，产生感应电动势的原因是铜盘盘面上无数个以C为圆心的同心圆环中的磁通量发生了变化

B.如图甲所示，因为铜盘转动过程中穿过铜盘的磁通量不变，所以没有感应电动势

C.如图乙所示，用外力顺时针（从左边看）转动铜盘，电路中会产生感应电流，通过£的电流自下而上

I）.如图乙所示，用外力顺时针（从左边看）转动铜盘，电路中会产生感应电流，通过R的电流自上而下

3、关于原子核及其变化，下列说法中正确的是（）

A.衰变和裂变都能自发的发生

B.。衰变现象说明电子是原子核的组成部分

C.升高温度可以使放射性元素的半衰期缩短

D.同种放射性元素在化合物中的半衰期与单质中的半衰期相等

4、2019年“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面。如图，为给“嫦娥四号”探测器登陆月球背面提供通信支持，“鹊桥

号”卫星绕地月拉格朗日心点做圆周运动。已知在地月拉格朗日点7“或心，卫星受地球和月球引力的合力作用，能随

月球同步绕地球做圆周运动。则（）

A.卫星在心点的线速度比在七2点的小

B.卫星在小点的角速度比在七2点的大

C.同一卫星心、七点受地球和月球引力的合力相等

D.若技术允许，使“鹊桥号”刚好位于七点，能量消耗最小，能更好地为“嫦娥四号”探测器提供通信支持

5、2017年11月5日，又有两颗北斗导航系统组网卫星通过“一箭双星”发射升空，并成功进入预定轨道，两颗卫星绕

地球运动均看作匀速圆周运动。如果两颗卫星的质量均为其中的1号卫星轨道距离地面高度为九2号卫星轨道

距离地面高度为川，且〃＞心把地球看做质量分布均匀的球体，已知地球半径为此地球表面的重力加速度大小为g,

引力常量为G下列说法正确的是（）

A.1号卫星绕地球运动的线速度/?，」一

7R+h

B.1号卫星绕地球运动的周期T=2m'R+

VGM

C.1号卫星和2号卫星做匀速圆周运动的向心力大小之比为与

h-

D.稳定在轨运行时1号卫星的机械能大于2号卫星的机械能

6、某静电场在x轴正半轴上的电势必随x变化的关系如图所示，则（）

A.XI处跟X2处的电场强度方向相同

B.4处跟X2处的电场强度大小相等

C.若把带正电的粒子从乃处移到X2处，电场力先做正功再做负功

D.同一个带正电的粒子在£处具有的电势能小于X2在处的电势能

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、如图所示，在光滑的水平面上方有两个磁感应强度大小均为8、方向相反的水平匀强磁场区域，磁场宽度均为L

一个边长为七、电阻为R的单匝正方形金属线框，在水平外力作用下沿垂直磁场方向运动，从如图实线位置I进入磁

场开始到线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的位置H时，线框的速度始终为％则下列说法正确的是（）

A.在位置II时外力尸为竺互

R

B.在位置n时线框中的总电流为约

R

9R2Y3

C.此过程中回路产生的电能为巴

R

D.此过程中通过导线横截面的电荷量为0

8、下列说法中正确的是（）

A.空气的绝对湿度越大，水蒸发越慢，人就感觉越潮湿

B.由于水的表面张力作用，即使伞面上有很多细小的孔，伞也能达到遮雨的效果

C.用热针尖接触金属表面的石蜡，溶解区域呈圆形，说明石蜡具有各向同性

D.无论液体和细管壁是否浸润，都能发生毛细现象

E,摄氏温度每升高1℃相应的热力学温度就升高1K

9、如图所示，以。为圆心、半径为R的虚线圆位于足够大的匀强电场中，圆所在平面与电场方向平行，M、N为圆

周上的两点.带正电粒子只在电场力作用下运动，在M点速度方向如图所示，经过M、N两点时速度大小相等.已知

M点电势高于O点电势，且电势差为U,下列说法正确的是（）

N

Vk/I、、

'I\

/I、

J…得……!

\:/

\\/

A.M,N两点电势相等

B.粒子由M点运动到N点，电势能先增大后减小

C.该匀强电场的电场强度大小为§

R

D.粒子在电场中可能从M点沿圆弧运动到N点

10、下列说法正确的是（填正确答案标号）

A.天空中看到的彩虹是光的干涉现象形成的

B.偏振现象说明光是一种横波

C.光从空气射入水中时，光的频率保待不变

D.光学仪器镜头上的增透膜利用光的衍射原理

E.在水中红光比蓝光传播得更怏

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.（6分）如图所示，用质量为血的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的

运动情况。利用该装置可以完成“验证牛顿第二定律”的实验。

（1）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（一）

（♦♦♦•••••）

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，从、B、C、。和£为纸带上五个计数点。己知打点计时器所用的电源频率为50Hz,

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

12.（12分）某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的

频率有220Hz、30Hz和40Hz,打出纸带的一部分如图（力）所示。

ABCD

♦•♦•

:-$-—s3-*«

图(b)

该同学在实验中没有记录交流电的频率力需要用实验数据和其他条件进行推算。

（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用/和图（力中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出笈点时,

重物下落的速度大小为,重物下落的加速度的大小为o

（2）已测得si=8.89cm,§2=9.50cm,S3=10.10cm；当重力加速度大小为9.80m*,实验中重物受到的平均阻力大小约

为其重力的1%。由此推算出/为Hz。

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）如图甲所示，某人站在力传感器上，从直立静止起，做“下蹲-起跳”动作，图中的“•”表示人的重心。图

乙是由力传感器画出的尸一，图线。图乙中1〜4各点对应着图甲中1〜4四个状态和时刻。取重力加速度g=10m/s2。请

根据这两个图所给出的信息，求：

（1）此人的质量。

（2）此人1s内的最大加速度，并以向上为正，画出此人在1s内的大致a-f图像。

（3）在F-f图像上找出此人在下蹲阶段什么时刻达到最大速度？简单说明必要理由。

1234

国甲

ame

尸N，

14.(16分)如图所示，棱镜的截面为直角三角形ABC,Z4=30\斜边棱镜材料的折射率为〃=0。在此

截面所在的平面内，一条光线以45’的入射角从4C边的中点M左侧射入棱镜。(不考虑光线沿原路返回的情况，己知

光速为c)

⑴画出光在棱镜中传播的光路图;

⑵求光在棱镜中传播的时间。

15.(12分)如图所示，一竖直光滑绝獴的管内有劲度系数为k的绝缘弹簧，其下端固定于水平地面，上端与一不带

电的质量为，”的绝缘小球A相连，开始时小球A静止。整个装置处于一方向竖直向下的匀强电场中，电场强度大小

为七二十。现将另一质量也为〃?、带电荷量为+9的绝缘带电小球B从距A某个高度由静止开始下落，B与A发生

碰撞后起向下运动、但不粘连，相对于碰撞位置B球能反弹的最大高度为学，重力加速度为g,全过程小球B的

电荷量不发生变化。求：

(1)开始时弹簧的形变量为多少；

(2)AB分离时速度分别为多大；

(3)B开始下落的位置距A的高度.%.

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、C

【解析】

一个氢原子处于激发态最多可以辐射三种不同频率的光子，则该氢原子处于〃=4激发态，该氢原子处于基态时吸收的

光子能量为：

hv=（-0.85eV）-（-13.6eV）=12.75eV.

ABD.由计算可得被吸收光子的能量为12.75eV,ABD错误；

C.由计算可得被吸收光子的能量为12.75eV,C正确.

2、C

【解析】

AB.外力摇手柄使得铜盘转动产生感应电动势的原因是铜盘盘面上无数个沿半径方向的铜棒在切割磁感线而产生的，

故AB错误；

CD.若用外力顺时针（从左边看）转动铜盘时，根据右手定则可得感应电流方向为C到D（电源内部），D端是感应电动

势的正极，所以通过K的电流自下而上，故C正确，I）错误。

故选C。

3、D

【解析】

A.衰变能自发发生，裂变不能自发发生，A错误;

B.夕衰变是原子核中的中子转化为质子同时产生电子的过程，所以电子不是原子核的组成部分，B错误;

CD.元素原子核的半衰期是由元素本身决定，与元素所处的物理和化学状态无关，C错误，D正确。

故选D。

4、A

【解析】

B.地月拉格朗日点心或七与月球保持相对静止，卫星在心、七点的角速度相等，故B错误;

A.根据u=可得，卫星在心点的线速度比在七点的小，故A正确;

C.根据可得，同一卫星心、心点受地球和月球引力的合力不相等，故C错误;

D.若“鹊桥号”刚好位于L?点，几乎不消耗能量，但由几何关系可知，通讯范围较小，并不能更好地为“嫦娥四号”探

测器提供通信支持，故D错误。

故选A。

5、A

【解析】

A.设地球质量加，根据公式

Mm

G=知上

(R+4

和

n^=G-f

K

解得

v=Rg

R+h

故A正确;

B.根据公式

G湍厂昨2)

和

ir^=G—r

K

解得：

_2TT(R+h)\lR+h

故B错误；

C.根据

mM

F厂.=G「--------

(R+〃)2

F、=G------7TT

-(R+〃)2

所以

耳=(R+h)2

葭(K+疗

故C错误；

D.由于力＜及，卫星从低轨道向高轨道要点火加速，化学能转化为机械能，所以稳定在轨运行时1号卫星的机械能小

于2号卫星的机械能，故D错误。

故选A.

6、A

【解析】

A.XI和X2处的斜率都是负值，说明场强方向相同，故A正确；

B.M处的斜率大于X2处的斜率，说明为处的电场强度大于X2处的电场强度，故B错误；

C.从XI处到X2处，电势逐渐降低，则移动正电荷，电场力一直做正功，电势能一直减小，故C错误；

D.根据%=q(p可知，正电荷在K处具有的电势能为零，在4处的电势小于零，所以正电荷在此具有的电势能小于零,

电势能为标量，正负号表示大小，所以同一个带正电荷的粒子在K处具有的电势能大于在X2处的电势能，故D错误。

故选A。

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】

AB.在位置n时，根据右手定则可知线框左右边同时切割磁感线产生的电流同向，所以总电流为

根据左手定则可知线框左右两边所受安培力的方向均向左，为

F=2BIL

联立可得

l4B心

F=---------

R

故A正确，B错误；

C.金属线框从开始到位移为L过程中，只有一边切割磁感线，故电流为

BLv

/rl=T

产生的电能为

IJvR

3

从位移为七到7L过程中，线框两边切割磁感线，电流为/,产生的电能为

2

~IRJ2uR

所以整个过程产生的电能为

W„7皿，B?Ev2B-Iiv3B-Cv

vv,=w+w=-----+-------=-------

4RRR

故C错误；

D.此过程穿过线框的磁通量变化为0,根据

q-/Ar

]_E_A①

~~R~~R\t

可得

q=——=0

R

故D正确。

故选AD,

8、BDE

【解析】

A.空气相对湿度越大，人体水分越不容易蒸发，人们感觉越潮湿，不是绝对湿度。故A错误。

B.雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力，导致水不能透过，故B正确。

C.用热针尖接触金属表面的石蜡，熔解区域呈圆形，这是多晶体金属导热具有各向同性的表现，无法说明石蜡具有

各向同性，故C错误。

D.液体和细管壁浸润与不浸润都会有高度差，所以都能发生毛细现象。故D正确。

E.摄氏温度/与热力学温度T的关系为TF+273。摄氏温度升高HC,对应的热力学温度升高1K,故E正确。

故选BDEo

9、AB

【解析】

带正电粒子仅在电场力作用下，从M运动到N,由速度大小，得出粒子的动能，从而确定粒子的电势能大与小。由于

匀强电场，则等势面是平行且等间距。根据曲线运动条件可从而确定电场力的方向，从而得出匀强电场的电场线方向。

【详解】

带电粒子仅在电场力作用下，由于粒子在M、N两点动能相等，则电势能也相等，则M、N两点电势相等。因为匀强

电场，所以两点的连线MN即为等势面。根据等势面与电场线垂直特性，从而画出电场线CO.由曲线运动条件可知,

可知，速度方向与电场力方向夹角先大于90。后小于90。，电场力对粒子先做负功后做正功，所以电势能先增大后减小。

故AB正确；匀强电场的电场强度Ed=U式中的d是沿着电场强度方向的距离，则£=—心=回，故C错误;

Rsin45°R

粒子在匀强电场受到的是恒定的电场力，不可能做圆周运动，选项D错误；故选AB.

【点睛】

紧扣动能相等作为解题突破口，由于仅在电场力作用下，所以得出两点的电势能大小关系。并利用等势面与电场线垂

直的特性，从而推出电场线位置。再由曲线运动来确定电场力的方向。同时考查U=Ed中d的含义重要性，注意公式

中的d为沿电场线方向上的距离。

10、BCE

【解析】

A.雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，

分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，故A错误；

B.偏振是横波特有的现象，所以偏振现象说明光是一种横波，故B正确；

C.根据波传播的特点可知，光从空气射入水中时，光的频率保持不变。故C正确；

D.光学镜头上的增透膜是膜的前后表面反射光出现叠加，利用光的干涉现象，故D错误；

E.水对红色光的折射率小小于对蓝色光的折射率，由□=£可知红色光在水中的速度大于蓝色光的速度，故E正确;

n

故选BCEo

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；

CI).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=(2.23-1.00)cm=1.23cm

由于读数误差，1.21cm~1.25cm,均正确；

⑶由图可知，AB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

DE距离为

xDE=(4.40-3.20)cm=1.20cm

由逐差法可知加速度为

a=6石+以一飞均、()24nVs2

4-

由于误差0.23m/s2~0.25m/s2均正确。

12、^(51+s2)f-40

【解析】

(1)[1](2]根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得：

J+S2―(*+$2)/

B2T2

—，马+0(S2+S3)/

c2T2

由速度公式

v(«VB*aT

可得：

小-田

O

(2)(31由牛顿第二定律可得：

所以

«=0.99g

结合⑴解出的加速度表达式，代入数据可得

片40Hz

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)60kg(2)

【解析】

(1)此人状态1处于静止状态，对应图乙中1点

Fi=600N,

可知此人质量为:

m=60kg；

(2)由图可知：图乙中2点/2=1800N最大,

由:

F—mg=ma,

有:

=^=1800-600=2()m/s2>

niax

m60

1S内的Q”图像如图

(3)下蹲阶段先加速后减速，支持力与重力平衡时速度最大，由。“图像可读出速度最大时刻约为0・45(0.43-0.47之间

都算对)

C

14、选a

8c

【解析】

⑴根据光的折射和反射定律画出光路如图

C