北京市东城区2024届高考原创信息试卷物理试题（五）

北京市东城区2024届高考最新原创信息试卷物理试题（五）

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、如图所示为四分之一圆柱体04。的竖直截面，半径为此在。点上方的C点水平抛出一个小球，小球轨迹恰好在

。点与圆柱体相切，0。与。8的夹角为60。，则C点到〃点的距离为（）

3R

2、如图所示，图中虚线为某静电场中的等差等势线，实线为某带电粒子在该静电场中运动的轨迹，氏c为粒子的

运动轨迹与等势线的交点，粒子只受电场力作用，则下列说法正确的是（）

A.粒子在。点的加速度比在力点的加速度大

B.粒子在〃点的动能比在》点的动能大

C.粒子在。点和在。点时速度相同

D.粒子在〃点的电势能比在c点时的电势能大

3、乒乓球作为我国的国球，是一种大家喜闻乐见的体育运动，它对场地要求低且容易上手。如图所示，某同学疫情期

间在家锻炼时，对着墙壁练习打乒乓球，球拍每次击球后，球都从同一位置斜向上飞出，其中有两次球在不同高度分

别垂直撞在竖直墙壁上，不计空气阻力，则球在这两次从飞出到撞击墙壁前（）

A.飞出时的初速度大小可能相等

B.飞出时的初速度竖直分量可能相等

C.在空中的时间可能相等

D.撞击墙壁的速度可能相等

4、在物理学发展过程中，有许多科学家做出了突出贡献，关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（）

A.胡克用“理想实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的观点

B.平均速度、瞬时速度和加速度等描述运动所需要的概念是牛顿首先建立的

C.伽利略利用小球在斜面上运动的实验和逻辑推理研究出了落体的运动规律

D.笛卡尔发现了弹簧弹力和形变量的关系

5、钻一60放射性的应用非常广泛，几乎遍及各行各业。在农业上，常用于辐射育种、刺激增产、辐射防治虫害和食

品辐射保藏与保鲜等；在医学上，常用于癌和肿瘤的放射治疗。一个钻60原子核（1C。）放出一个B粒子后衰变成

一个银核（鼠Ni）,并伴随产生了丫射线。已知钻60的半衰期为5.27年，该反应中钻核、。粒子、锲核的质量分别为

孙、山2、m3c下列说法正确的是（）

A.核反应中释放的能量为（W2+W3—Wl）C2

B.核反应中释放出的丫射线的穿透本领比0粒子强

C.若有16个钻60原子核，经过5.27年后只剩下8个钻60原子核

D.。粒子是钻原子核外的电子电离形成的

6、如图所示为某质点运动的速度一时间图像（若将A8段图线以48连线为轴翻转180"图线形状与。4段相对于虚

线对称），则关于段和A8图线描述的运动，下列说法正确的是（）

A.两段的运动时间相同B.两段的平均速度相同

C.两段的速度变化量相同D.两段的平均加速度相同

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，倾角为0的足够长传送带以恒定的速率vo沿逆时针方向运行.t=0时，将质量m=lkg的小物块（可视

为质点）轻放在传送带上，物块速度随时间变化的图象如图所示.设沿传送带向下为正方向，取重力加速度g=10m/sL则

A.摩擦力的方向始终沿传送带向下

B.l~ls内，物块的加速度为lm/sI

C.传送带的倾角0=30°

D.物体与传送带之间的动摩擦因数〃=0.5

8、在天文观察中发现，一颗行星绕一颗恒星按固定轨道运行，轨道近似为圆周。若测得行星的绕行周期T,轨道半径

r,结合引力常量G,可以计算出的物理量有（）

A.恒星的质量B.行星的质量C.行星运动的线速度D.行星运动的加速度

9、小明同学尝试用图1所示的电路图进行实验，定值电阻2=8。，在滑动变阻器由。端向力端移动的过程中，分别

用两个电流传感器测量了电流A与“关系，并得到的完整图象如图2所示，其中C点为图线最低点，则由图可知

A.当滑动头尸滑到万点时得到图2中B点B.图2中A点纵坐标为0.375A

C.滑动变阻器总阻值为16。D.电源电动势为6V

10、一质点做匀速直线运动，现对其施加一方向不变、大小随时间均匀增加的外力，且原来作用在质点上的力不发生

改变。贝!该质点（）

A.速度的方向总是与该外力的方向相同

B.加速度的方向总是与该外力的方向用同

C.速度的大小随该外力大小增大而增大

D.加速度的大小随该外力大小增大而漕大

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。

11.（6分）一小灯泡上标有“3.8V,1.14W”的字样，现用伏安法研究这个小灯泡的伏安特性曲线，实验室有如下器材

可供选用：

A.电压表Vi（0〜3V,内阻Kvi约为5kQ）

B.电压表V2（0—15V,内阻Rv2约为25kC）

C.电流表Ai（量程为200mA,内阻RAI为10。）

D.电流表A2（量程为600mA,内阻RM约为4C）

E.定值电阻岛（10C）

F.滑动变阻器K（0〜9Q,1A）

G电源E（6V,内阻约为IQ）

H.单刀开关一个、导线若干

⑴要求测量尽量准确，且测量范围尽可能大，并能测量小灯泡的额定电流，实验中应选用的两个电表分别是____、

一（填对应器材前的字母序号）；

⑵请利用⑴问中选择的电表，在甲图所示的虚线框里把实验电路图补充完整（要求在图中需标明所选器材的字母代

号）；

Ki

—I—K//O--------

S

内

乙

（3）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图乙所示。如果用两节十电池组成的电源昂（电动势3V,内阻1C）和滑动变

阻罂2（0-19。），将该小灯泡连接成如图丙所示的电路。闭合开关S,调节滑动变阻器用的滑片，则流过小灯泡的

最小电流为—Ao（结果保留2位小数）

12.（12分）如图甲，是“探究功与速度变化的关系”的实验装置，当质量为04版的小车，在1条橡皮筋作用下弹出时,

橡皮筋对小车做的功记为W；当用2条、3条•…-完全相同的橡皮筋进行第2次、第3次•…-实验时，由于每次实

验中橡皮筋的拉伸长度相同，因此第2次、第3次•……实验中，橡皮筋对小车做的功分别为2W、3W……,每次实

验中小车获得的最大速度可由打点计时器所打出的纸带求出。贝!I：

（1）关于该实验，下列说法中正确的是_（填选项序号字母）。

A.必须平衡摩擦力

B.打点计时器可以用干电池供电

C.每次实验，小车必须从同一位置由静止释放

D.可以选用规格不相同的橡皮筋

（2）图乙为某次用1条橡皮筋实验打出的纸带，测得A、B、C、。、E相邻两点间的距离分别为A3=1.60a〃，

BC=1.62on,8=].£4切，DE=\.Mcmt则小车获得的最大速度为一。如果用2条橡皮筋做实验，那么，在

理论上，小车获得的最大动能为（结果保留两位有效数字）。

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，甲乙两个完全用同的车静止在水平面上，其中一个车内有人，此人拉动轻绳使两车相互靠近,

相遇时甲乙两车距离出发点分别为S甲和S乙。下列判断正确的是

A.若车与轨道间无摩擦，贝！1S甲=5乙

B.若车与轨道间有摩擦，且S甲〈S乙，则人在甲车内

C.若乙，且人在甲车内，则车与轨道可能无摩擦

D.只要5甲乙，则人一定在甲车内

14.（16分）如图，空间有一竖直向下沿x轴方向的静电场，电场的场强大小按E=Ax分布（x是轴上某点到O点的距

离)，女=篝.X轴上，有一长为力的绝缘细线连接A、8两个小球，两球质量均为机，“球带负电，带电量为q,

3qL

A球距0点的距离为心两球现处于静止状态，不计两球之间的静电力作用。

⑴求A球的带电量务；

⑵将A、3间细线剪断，描述5球的运动情况，并分析说明理由；

⑶剪断细线后，求B球的最大速度vm.

0'•一:…

I•

I

：L

AO-4—

(I

L

I

B■■一—■9

:—q

।

।

।

।

।

।

।

।

▼X

15.(12分)如图所示，电阻不计的光滑金属导轨由弯轨A3,尸G和直窄轨8C,G"以及直宽轨DE、”组合而成，

A从"G段均为竖直的!圆弧，半径相等，分别在A,G两点与窄轨BC、G”相切，窄轨和宽轨均处于同一水平面内，

BC、G”等长且与〃均相互平行，CD,等长，共线，且均与8c垂直。窄轨和宽轨之间均有竖直向上的磁感

强度为5的匀强磁场，窄轨间距为自，宽轨间距为心由同种材料制成的相同金属直棒。，力始终与导轨垂直且接触

2

良好，两棒的长度均为L,质量均为如电阻均为上初始时力棒静止于导轨AC段某位置，。棒由距水平面高/，处自

由释放。已知》棒刚到达。位置时的速度为。棒刚到达8位置时的;，重力加速度为g,求：

(1)〃棒刚进入水平轨道时，b棒加速度好的大小；

(2)力棒在"C段运动过程中，。棒产生的焦耳热0a；

(3)若。棒到达宽轨前已做匀速运动，其速度为。棒刚到达3位置时的!，则b棒从刚滑上宽轨到第一次达到匀速

2

的过程中产生的焦耳热0b。

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、D

【解题分析】

由几何知识求解水平射程.根据平抛运动的速度与水平方向夹角的正切值得到初速度与小球通过D点时竖直分速度的

关系，再由水平和竖直两个方向分位移公式列式，求出竖直方向上的位移，即可得到C点到3点的距离.

【题目详解】

设小球平抛运动的初速度为I，。，将小球在。点的速度沿竖直方向和水平方向分解，则有

=tan60°,

%

解得：

殴S

%

小球平抛运动的水平位移：

x=Rsin60°,x=vat,

解得：

2Rg23Rg

02y2

设平抛运动的竖直位移为y,

V=2g『，

解得：

3R

"7'

则

R

BC=y-(R-Rcos60°)=—,

4

故D正确，ABC错误.

【题目点拨】

本题对平抛运动规律的直接的应用，根据几何关系分析得出平抛运动的水平位移的大小，并求C6间的距离是关键.

2、A

【解题分析】

由等势面的疏密可知电场强度的大小，由尸=&/可知电场力的大小关系；根据曲线的弯曲方向可知粒子的受力方向，

进而判断出电场力做功的特点。根据能量守恒定律分析粒子在。点动能与粒子在》点动能之间的关系。由动能定理可

知BC两点的间的电势能的变化。本题中解题的关键在于曲线的弯曲方向的判断，应掌握根据弯曲方向判断受力方向

的方法。

【题目详解】

A.因。点处的等势面密集，故。点的电场强度大，故电荷在。点受到的电场力大于8点受到的电场力，结合牛顿第

二定律可知，粒子在。点的加速度比在8点的加速度大，故A正确；

B.由粒子运动的轨迹弯曲的方向可知，粒子受到的电场力指向右侧，则从。到力电场力做正功，粒子动能增大，故B

错误；

C.速度是矢量，沿轨迹的切线方向，由图可知，粒子在。点和在c点时速度方向不相同，故C错误；

I).粒子受到的电场力指向右侧，则从b到c电场力做负功，粒子的电势能增大，所以粒子在b点的电势能比在c点时

的电势能小，故D错误；

故选A。

【题目点拨】

本题中告诉的是等势面，很多同学由于思维定势当成了电场线从而出现错解。

3、A

【解题分析】

C.将乒乓球的运动反向处理，即为平效运动，由题知，两次的竖直高度不同，所以两次运动时间不同，故C错误；

B.在竖直方向上做自由落体运动，因两次运动的时间不同，故初速度在竖直方向的分量不同，故B错误；

D.撞击墙壁的速度，即可视反向平抛运动的水平初速度，两次水平射程相等，但两次运动的时间不同，故两次撞击

墙壁的速度不同，故D错误；

A.由上分析，可知竖直速度大的，其水平速度速度就小，所以根据速度的合成可知，飞出时的初速度大小可能相等,

故A正确。

故选A。

4、C

【解题分析】

AC.伽利略利用”理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的观点，并最早建立了平均速度、瞬

时速度等描述物体运动的概念，AB错误；

C.伽利略利用小球在斜面上运动的实验和逻辑推理研究出了落体运动的规律，C正确；

D.胡克发现弹簧弹力与形变量的关系，D错误.

5、B

【解题分析】

A.根据质能方程可知核反应中释放的能量为

△E=（叫一“-in^c1

A错误；

B.根据三种射线的特点与穿透性，可知Y射线的穿透本领比P粒子强，B正确；

C.半衰期具有统计意义，对个别的原子没有意义，C错误；

D.根据B衰变的本质可知，B粒子是原子核内的一个中子转变为质子时产生的，D错误。

故选B。

6、A

【解题分析】

A.根据几何关系可知，两段在时间轴上投影的长度相同，因此两段的运动时间相同，故A正确;

B.由图像下方面积可知，两段位移不等，因此平均速度不同，故B错误；

C.两段的速度变化量大小相等，方向相反，故C错误；

D.由。=当可知，两段的平均加速度大小相等，方向相反，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、BD

【解题分析】

开始物块相对于传送带向后滑动，物块受到的摩擦力平行于传送带向下，当物块受到大于传送带速度后，物块受到的

摩擦力方向平行于传送带向上，故A错误；由图1所示图象可知，1〜Is内，物块的加速度，一加_0,

a万2-122m/e

故B正确；由图1所示图象可知，在（11s内物块的加速度小10-020，由牛顿第二定律得：

"力=7燧=10m公

s加〃+//〃火cos3ma,在1〜Is内，由牛顿第二定律得：〃火s而"〃〃*解得：〃=0.5,夕=37°,故C错误，D

正确。

故选BD正确。

8、ACD

【解题分析】

A.设恒星质量为M,根据

-Mm4兀？

G-=fnyrr

得行星绕行有

T=2TU.——

\GM

解得

43

M=

GT2

所以可以求出恒星的质量，A正确；

B.行星绕恒星的圆周运动计算中，不能求出行星质量，只能求出中心天体的质量。所以B错误;

C.综合圆周运动规律，行星绕行速度有

2/rr

v=-----

T

所以可以求出行星运动的线速度，C正确；

D.由

CD-——

T

得行星运动的加速度

■412r

a=rco~=——

T-

所以可以求出行星运动的加速度，D正确。

故选ACDo

9、BD

【解题分析】

A.滑动头尸滑到。点时，R和凡并联：滑动头尸滑到b点时，与被短路，只有电阻R接入电路，由闭合电路欧姆

定律知，滑到8点时电流小于滑到。点时的电流，所以滑动头滑到〃点时得到图2中的A点，故A错误；

B.由A分析知，滑动头滑到8点时得到图2中的A点，电阻R1被短路，电流表A1和A?示数相等，根据图2知：

1}=0375A

所以有：

12=0.375A

即图2中A点纵坐标为0.375A,故B正确；

CD.根据闭合电路欧姆定律，当滑动头2位于点时，则有:

E=0.375(/?+r)①

图2中的C点，

I.=0.5A,/2=0.25A

并联部分两支路电流相等，根据并联电路的特点，得：

R时=R=8Q

说='=4Q

R+Rpb8+8

设滑动变阻器的全值电阻为及

则有:

E=0.5（r+R—8+RQ=0.5（〃+R-8+4）②

联立①②得:

£=6V,r+/?=16£l

故C错误，D正确;

故选BD.

10、BD

【解题分析】

A.速度的方向不一定与该外力的方向相同，选项A错误；

B.该外力的方向就是合外力的方向，则加速度的方向总是与该外力的方向相同，选项B正确；

CD.该外力增大，则合外力增大，加速度变大，而速度的大小不一定随该外力大小增大而增大，选项C错误，D正

确；

故选BD0

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。

0.13（0.12〜0.13均可）

1.14

.小灯泡的额定电流为/A=0.3A,则电流表选择A2；小灯泡额定电压为3V,两个电压表量程除了偏

3.8

小就是偏大，可用已知内阻的电流表Ai与定值电阻取串联，可相当于量程为U=/KR*+4)=4V的电压表；则

两个电表选择CD；

(2)[3J.电路如图

(3)[4J.当电流最小时，滑动变阻器电阻取最大值19Q,将滑动变阻器的阻值等效为电源内阻，则U=E-/r=3-201,将此

关系画在灯泡的S/线上如图，交点坐标为/=130mA=0.13A。

UAr

12、AC0.820.067

【解题分析】

(1)[1J.A.为了保证小车的动能都是橡皮筋做功的结果，必须平衡摩擦力，长木板要适当的倾斜，故A正确。

B.打点计时器使用的是低压交流电源。故B错误；

C.根据实验原理可知，每次实验，小车必须从同一位置由静止弹出°故C正确。

D.根据实验原理可知，橡皮筋必须是相同的，故D错误。

故选AC

(2)要测量最大速度，应该选用点迹恒定的部分。即应选用纸带的C、D、E部分进行测量，时间间隔为0.02s,

最大速度：

1.64xl()2

=0.82m/s

0.02

如果用2条橡皮筋做实验，那么在理论上，小车获得的最大动能为

2

E.Mft=2-2wv；=0.1X0.82J=0.067J

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、BCD

【解题分析】

人拉动轻绳使两车相互靠近过程，两车受到的拉力户大小相等，甲乙两车完全相同，则它们的质量机相等，与轨道间

的动摩擦因数〃相同，设人的质量为

A.如果车与轨道间无摩擦，对车，由牛顿第二定律得：

F

a=——

m

对有人的车：

a'=^—<a

M+机

两车都做初速度为零的匀加速直线运动且运动时间f相等，由工=1卬2可知，x>x，，即:

2

S甲并乙

两车位移不相等，有人的车的位移小于无人车的位移，故A错误；

B.如果车与轨道间有摩擦，人在甲车内，贝!）：

F-4-w）F

=

"甲=M73+mTM7+m4g

F-从mgF

a乙=--------=一4g>与

mm

由X=可知：

2

S甲VS乙

故B正确；

C.如果车与轨道间无摩擦，人在甲车内，贝小

F

"中="777—

a乙=—>/

in

由x可知：

2

S甲VS乙

故c正确；

D.由BC可知，无论车与轨道间有无摩擦，只要人在甲车内，一定有：

S甲VS乙

故D正确；

故选BCDo

14、（1）办=一的（2）8球做往复运动（3）%=杵

【解题分析】

（DA.5两球静止时，A球所处位置场强为

£=7=超

3q

B球所处位置场强为

E?=k.2L=也

对A、B由整体受力分析，由平衡条件可得:

2mg+cfAE-qE2=0

解得：

qA=-4q

⑵剪断细线后，B球初始受到合力

21

F=mg——mg=—mg

方向竖直向下.8球开始向下运动:

运动后，8球受力为

F6=mg-kxq.

随x增大，尸合减小，所以6球做加速度减小的加速运动；

当尸合减小为零时，〃球速度达到最大，继续向下运动，尸合方向向上，并逐渐增大，〃球做加速度增大的减速运动。

当速度减小为零后，此时电场力大于重力，b球反向运动，最终〃球做往