北京某中学2024年高考物理四模试卷含解析

北京三中2024年高考物理四模试卷

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）

填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处”。

2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦

干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。

3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先

划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。

4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将木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、质量为小的箱子静止在光滑水平面上，箱子内侧的两壁间距为，，另一质量也为〃，且可视为质点的物体从箱子中央

以了。=2{3的速度开始运动（g为当地重力加速度），如图所示。已知物体与箱壁共发生5次完全弹性碰撞。则物体

与箱底的动摩擦因数〃的取值范围是（)

21

B.—<//<一

94

2222

C.——<u<—D.一<U<一

1191311

2、下列说法正确的是（）

A.阴极射线的本质是高频电磁波

B.玻尔提出的原子模型，否定了卢瑟福的原子核式结构学说

C.贝克勒尔发现了天然放射现象，揭示了原子核内部有复杂结构

D.2^Pu变成嚷了屋经历了4次0衰变和6次a衰变

3、阴雨天里积雨云会产生电荷，云层底面产生负电荷，在地面感应出正电荷，电场强度达到一定值时大气将被击穿，

发生闪电。若将云层底面和地面看作平行板电容器的两个极板，板间距离记为300m,电压为2xl（rv,积雨云底面

面积约为IxlO'n?。若已知静电力常量与空气的介电常数，由以上条件是否能估算出以下物理量（）

①云层底面与地面间的电场强度

②云层底面与地面构成的电容器的电容

③云层底面所带电量

A.只能估算出①

B.只能估算出①和②

C.只能估算出②和③

D.①②③均能估算出

4、一质点静止在光滑水平面上，先向右做初速度为零的匀加速直线运动，加速度大小为外,经过时间/后加速度变为

零；又运动时间，后，质点加速度方向变为向左，且大小为〃2,再经过时间/后质点回到出发点。以出发时刻为计时零

点，则在这一过程中（）

A.a2=3q

B.质点向右运动的最大位移为W%产

4

C.质点回到出发点时的速度大小为《外，

D.最后一个时间/内，质点的位移大小和路程之比为3：5

5、下列说法中正确的是（）

A.原子核发生衰变时都遵守电荷守恒、质量守恒、能量守恒

B.'U+jnfSBa+NKr+3；1n为核衰变方程

C.光电效应说明了光具有粒子性

D.康普顿散射实验说明了光具有波动性

6、物理学的发展离不开科学家所做出的重要贡献。许多科学家大胆猜想，勇于质疑，获得了正确的科学认知，推动了

物理学的发展。下列叙述符合物理史实的是（）

A.汤姆孙通过研究阴极射线发现电子，并精确地测出电子的电荷量

B.玻尔把量子观念引入到原子理论中，完全否定了原子的“核式结构”模型

C.光电效应的实验规律与经典电磁理论的矛盾导致爱因斯坦提出光子说

D.康普顿受到光子理论的启发，以类比的方法大胆提出实物粒子也具有波粒二象性

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、如图所示,实线为一列简谐横波在某时刻的波形图，虚线为该时刻之后7s的波形图，已知该波的周期为4s,则下列判

断中正确的是（）

A.这列波沿x轴正方向传播

B.这列波的振幅为4cm

C.这列波的波速为2m/s

D.该时刻x=2m处的质点沿y轴负方向运动

E.该时刻x=3m处质点的加速度最大

8、如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在U0时刻波的图像，波源$位于原点。处，波速丹4m/s,振幅

A=2cm。仁0时刻，平衡位置在x=8m处的质点?刚好开始振动，质点M的平衡位置在x=12m处。则下列说法正

确的是_________

A.波源s的起振方向沿y轴正方向

B.波源s的振动周期为0.5s

C.Qis时亥!质点尸运动到M点

D.质点P的振动方程为j=2sin（0cm

E.在U0到U3.5s这段时间内，质点M通过的路程为10cm

9、如图所示，光滑半圆轨道竖直放置，在轨道边缘处固定一光滑定滑轮（忽略滑轮大小），一条轻绳跨过定滑轮且两端

分别连接小球A、B,小球A在水平拉力尸作用下静止于轨道最低点P。现增大拉力尸使小球A沿着半圆轨道运动，

当小球A经过。点时速度为y,O。连线与竖直方向的夹角为30。，则下列说法正确的是（）

A.小球A、B的质量之比为0：2

小球A经过。点时，小球B的速度大小为'

小球A从尸运动到。的过程中，小球A、B组成的系统机械能一定在增加

D.小球A从P运动到。的过程中，小球B的动能一直增加

10、如图所示，静止于水平面上的倾角为。的斜面上有一质量为M的槽，槽的内部放一质量为〃，的光滑球，已知槽

和球起沿斜面下滑，球的大小恰好能和槽内各面相接触，不计空气阻力，重力加速度为目则下列说法正确是0

A.若槽和球一起匀速下滑，则槽对球的作用力大小为〃名cose

B.若槽和球一起下滑的加速度大小为gsin3，则槽对球的作用力大小一定为mgcos0

C.若槽和球一起下滑的加速度大小为gsin。，地面对斜面的摩擦力方向可能向左

D.若槽和球一起匀速下滑，则球和槽之间只有两个接触点有弹力的作用

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）测定某种特殊电池的电动势和内阻。其电动势E约为8V,内阻;•约为500。实验室提供的器材：

A、量程为200mA.内阻未知的电流表G；

B、电阻箱&（0999.9Q）；

C、滑动变阻器用（0-20。）；

D、滑动变阻器&（0-60。）；

E、开关3只，导线若干。

（1）先用如图所示的电路来测定电流表G内阻。补充完成实验：

R）

~©—

①为确保实验仪器安全，滑动变阻器R应该选取（选填或"R?”）；

②连接好电路，断开S"S2,将R的滑片滑到（选填"a”或"b”）端；

③闭合调节R,使电流表G满偏；

④保持网不变，再闭合S2,调节电阻箱电阻9=2。时，电流表G的读数为100mA；

⑤调节电阻箱时，干路上电流几乎不变，则测定的电流表G内阻政=。；

⑵再用如图甲所示的电路，测定该特殊电池的电动势和内阻。由于电流表G内阻较小，在电路中串联了合适的定值电

阻弓作为保护电阻。按电路图连接好电路，然后闭合开关S,调整电阻箱9的阻值为R,读取电流表的示数/,记录

多组数据3/）,建立坐标系，描点作图得到了如图乙所示的图线，则电池的电动势£=V,内阻

12.（12分）如图甲所示为某电阻二随摄氏温度二变化的关系，图中二表示0二时的电阻，二表示图线的斜率。若用该电

阻与电池（电动势为二，内阻为二）、电流表（内阻为二_）、滑动变阻器串连起来，连接成如图乙所示的电路，用该

电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，于是就得到了一个简单的“电阻测温计。

（1）实际使用时要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值，若温度二<二.，则二的刻度应在二刻度的

121i

（填“左”或“右”侧。

R

i•

O

甲

（2）在标识“电阻测温计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系。请用二二力二,二（表示滑动变阻

器接入的阻值）等物理量表示所测温度-与电流-的关系式：-

LalLiX

（3）由（2）知，计算温度和电流的对应关系需要先测量电流表的内阻（约为二0夕二）。已知实验室有下列器材:

A.电阻箱

B.电阻箱、力，.，二）

C.滑动变阻器（°~加二）

D.滑动变阻器二二）

此外，还有电动势合适的电源、开关、导线等。

请在虚线框内设计一个用“半偏法”测电流表内阻--的电路:在这个实验电路中，电阻箱应选

,滑动变阻器应选0（填仪器前的选项字母）。

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）平面直角坐标系xOy中，第I象限存在垂直于平面向里的匀强磁场，第ID象限存在沿y轴负方向的匀强

电场，如图所示.一带负电的粒子从电场中的。点以速度V。沿X轴正方向开始运动，。点到y轴的距离为到X轴距离

的2倍.粒子从坐标原点0离开电场进入磁场，最终从x轴上的尸点射出磁场，P点到），轴距离与。点到『轴距离相

等.不计粒子重力，问：

⑴粒子到达O点时速度的大小和方向；

⑵电场强度和磁感应强度的大小之比.

14.（16分）如图所示，一水平放置的薄壁圆柱形容器内壁光滑，长为L,底面直径为其右端中心处开有一圆孔。

质量一定的理想气体被活塞封闭在容器内，器壁导热良好，活塞可沿容器内壁自由滑动，其质量、厚度均不计开始时

气体温度为300K,活塞与容器底部相距|£，现对气体缓慢加热，已知外界大气压强为生,求温度为600K时气体

15.（12分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x=0和x=0.6m处的两个质点A、5的振动图象如图所示.已知该

波的波长大于0.6m,求其波速和波长

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】

小物块与箱子组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得

=2加1共

mvQ

解得

1

2V°

对小物块和箱子组成的系统，由能量守恒定律得

片=5(〃—根)喙+Q

解得

c121

Q=-nw-=fngl

由题意可知，小物块与箱子发生5次碰撞，则物体相对于木箱运动的总路程

II.9

2*45

max万人min=-

小物块受到摩擦力为

f=小叫

对系统，利用产热等于摩擦力乘以相对路程，得

Q=fi=

故

=2-

“max-9，Anin-1]

22

即行＜4〈一，故C正确，ABD错误，

故选C。

2、C

【解析】

A.阴极射线的本质是高速电子流，不是高频电磁波，选项A错误；

B.玻尔提出的原子模型，成功解释了氢原子发光现象，但是没有否定卢瑟福的核式结构模型，故B错误。

C.贝克勒尔发现了天然放射现象，揭示了原子核内部有复杂结构，选项C正确；

D.2^Pu变成笔Pb,经历了-二8次a衰变，8X2-(94-82)=4次p衰变，选项D错误。

4

故选C。

3、D

【解析】

①两极板间的电压已知，两极板间的距离已知，根据u=&/可知云层底面与地面间的电场强度；

②已知秋雨云底面面积约为S=1X108^2,板间距离为d=300m、而静电力常量与空气的介电常数，根据电容器的

决定式C=丁与7可以估算电容器的电容；

4兀kd

③根据Q=CU可以估算云层底面所带电量，

故ABC错误，D正确。

故选D。

4、C

【解析】

A.以向右为正方向，由速度公式有

由题意知

0=X]+占+与

由位移公式得

I1,

玉--at2,x=v/,x=\\t——at~

22322

解得

a2=5q

故A错误;

B.根据题意，作出质点运动的图象，如图所示,

设向右从M减速到0所用的时间为则有

又

解得

根据UT图象的面积表示位移大小可知，质点向右运动的最大位移

11182

x=—V1Z+V/+—V)•—r=-a^t

故B错误；

c.质点回到出发点时所用的时间为

5

则对应的速度大小为

„4

2=®=铲2，

故C正确；

D.最后一个时间，内，质点的位移大小为

，32

X=x^x2=-a.r

路程

111417.

s=—a.t--1+—x44a.t•—t=—a,t

2152151()1

所以最后一个时间/内，质点的位移大小和路程之比为15：17,故D错误。

故选C。

5、C

【解析】

A.原子核发生衰变时电荷数守恒和质量数守恒，但质量不守恒，故A错误；

B.皆U+：)n—＞；：Ba+募Kr+3；n为裂变方程，故B错误;

C.光电效应说明了光具有粒子性，故C正确；

D.康普顿在研究石墨对X射线的散射中发现光具有粒子性，故D错误。

故选C。

6、C

【解析】

A.汤姆孙通过研究阴极射线发现电子，并求出了电子的比荷，密立根精确地测出电子的电荷量：故A错误:

B.玻尔把量子观念引入到原子理论中，但是没有否定原子的“核式结构”模型；故B错误；

c.光电效应的实验规律与经典电磁理论的矛盾导致爱因斯坦提出光子说，故c正确；

D.德布罗意受到光子理论的启发，以类比的方法大胆提出实物粒子也具有波粒二象性，故D错误。

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0分。

7、BDE

【解析】

3

A.该波的周期为4s,因为7s二1:7,故波沿x轴负方向传播，A错误；

4

B.波的振幅为4cm,B正确；

C.波速

v=—=lm/s

T

C错误：

D.波沿x轴负方向传播，x=2m处的质点离开平衡位置向下运动，D正确；

E.该时刻x=3m处的质点在波谷位置，离开平衡位置的距离最大，加速度最大，E正确。

故选BDEo

8、ADE

【解析】

A.已知波沿木正方向传播，而P点刚好起振，由同侧法可知起振方向沿)，轴正方向，故A正确；

B.由图读出=根据

故B错误；

C.参与传播的质点振动在平衡位置沿y轴振动，并不会沿工轴传播，故C错误;

D.质点的振幅为2cm,则振动方程y=2sin(m)cm,故D正确；

E.时间关系为

3

A/=3.5y=7'+-7'

4

M点起振需要时间Is,剩下之丁的时间振动的路程为

4

s=54=10cm

故E正确。

故选ADEo

9、BC

【解析】

A.根据题述条件，不能够得出小球A、B的质量之比，A错误；

B.当小球A经过。点时速度为L沿轻绳方向的分速度大小为：

v

vcos60°=—

2

等于此时B的速度大小，B正确；

C.小球A从尸运动到。的过程中，水平拉力户做正功，小球A、B组成的系统机械能一定增加，C正确；

D.小球A从严运动到。的过程中，小球B的重力势能一直增加，机械能一直增加，但动能不一定一直增加，D错误。

故选BC,

10、BD

【解析】

A.若槽和球一起匀速下滑，则槽对球的作用力大小等于球的重力，即为mg,故A错误；

B.若槽和球一起下滑的加速度大小为gsinO,则槽对球的作用力大小为

F=yj(nig)2-(ma)2=mgcosO

故B正确;

C.若槽和球一起下滑的加速度大小为欧in。，则系统在水平方向有向右的加速度，地面对斜面的摩擦力方向向右，故C

错误.

D.若槽和球一起匀速下滑，则球受力平衡，球对前壁的弹力为机gsinO,对底部的压力为mgcos。，所以球和槽之间只有

两个接触点有弹力的作用，故D正确；

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、R2a21048

【解析】

⑴①[1].由题意可知，电源电动势约为8V,而电流表量程为200mA,则电流表达满偏时需要的电流为

Q

/=—=40Q

0.2

故为了安全和准确，滑动变阻器应选择心；

②[2].为了让电路中电流由最小开始调节，滑动变阻器开始时接入电阻应最大，故滑片应滑至。端；

⑤[3].由实验步骤可知，本实验采用了半偏法，由于电流表示数减为原来的一半，则说明电流表内阻与电阻箱电阻相

等，即&=2。：

(2)[4].根据实验电路以及闭合电路欧姆定律可知：

E

-R+R,+%+r

变形可得

则由图象可知图象的斜率

,135-15A,

K=—=---------=0.1

E200

解得

E=10V

[5].图象与纵轴的交点为5,则可知

r+R..<

------^-=5

E

解得

r=48£2

D

【解析】

第一空.由题图甲可知，温度升高时电阻阻值增大，导致流过电流表的电流减小，可知一的刻度应在一刻度的右侧.

■I■J

第二空.由闭合