2024届北京市十五中高考物理一模试卷含解析

2024届北京市十五中高考物理一模试卷

请考生注意：

1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答

案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。

2.答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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、放射性同位素牡1*Th）经〃、“衰变会生成氨其衰变方程为端Th-2；：Rn+xa+MS,其中（）

A.x=19j=3B.x=3,y=2C.x=3fy=1D.x=2,j,=3

2、如图所示为氢原子的能级图，一群氢原子由〃=4的激发态向低能级跃迁，则产生波长最长的光子的能量为（）

n£

4---------------------0.85eV

3-----------------------⑶eV

2---------------------3.40eV

I-13.6eV

A.12.75eVB.10.2eV

C.0.66eVD.2.89eV

3、如图所示，固定在水平面上的光滑半球，球心。正上方固定一个小定滑轮，细绳一端拴一小球（可视为质点），小

球置于半球面上的A点，另一端绕过定滑轮。今缓慢拉绳使小球从A点滑向半球顶点未到顶点），在此过程中，小球

对半球的压力大小N及细绳的拉力丁大小的变化情况是（）

A.N不变，/变小B.N变小，7不变C.N变大，丁变大D.N变大，丁变小

4、2019年诺贝尔物理学奖授予了三位天文学家，以表彰他们对于人类对宇宙演化方面的了解所作的贡献。其中两位

学者的贡献是首次发现地外行星，其主要原理是恒星和其行星在引力作用下构成一个“双星系统”，恒星在周期性运动

时，可通过观察其光谱的周期性变化知道其运动周期，从而证实其附近存在行星。若观测到的某恒星运动周期为Tf

并测得该恒星与行星的距离为L,已知万有引力常量为G,则由这些物理量可以求得（）

A.行星的质量B.恒星的质量

C.恒星与行星的质量之和D.恒星与行星圆周运动的半径之比

5、如图所示，两个相同的灯泡a、b和电阻不计的线圈L（有铁芯）与电源E连接，下列说法正确的是

L

A.S闭合瞬间，a灯发光b灯不发光

B.S闭合，a灯立即发光，后逐渐变暗并熄灭

C.S断开，b灯“闪”一下后熄灭

D.S断开瞬间，a灯左端的电势高于右端电势

6、一质量为，〃的物体用一根足够长细绳悬吊于天花板上的。点，现用一光滑的金属钩子勾住细绳，水平向右缓慢拉

动绳子（钩子与细绳的接触点4始终在一条水平线上），下列说法正确的是（）

A.钩子对细绳的作用力始终水平向右

B.04段绳子的力逐渐增大

C.钩子对细绳的作用力逐渐增大

D.钩子对细绳的作用力可能等于血

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、下列说法中正确的是__________。

A.光从一种介质进入另一种介质时，其频率不变

B.对同一种光学材料，不同颜色的光在该材料中的传播速度相同

C.雨后珞面上的油膜呈现彩色，是光的干涉现象

D.光学镜头上的增透膜是利用光的衍射现象

E.光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理

8、如图，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉住处于静止状态。图中圆圈为垂直纸面放置的直导线的

横截面，当导线中无电流时，磁铁对斜面的压力为1飞；当导线中有电流通过时，磁铁对斜面的压力为尸N2,下列说法

正确的是（）

A.若导线位于图中1位置且电流方向向外，则尸Nl＞尸N2

B.若导线位于图中1位置且电流方向向里，则弹簧伸长量增大

C.若导线位于图中2位置且弹簧伸长量增大，则导线中电流方向向里

D.若导线位于图中2位置且弹簧伸长量增大，则尸中＞尸N2

9、下列说法正确的是________＜,

A.液体表面张力与浸润现象都是分子力作用的表现

B.用隔的概念表示热力学第二定律：在任何自然过程中，一个孤立系统的隔不会增加

C.晶体在物理性质上可能表现为各向同性

D.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的

E.热量可以从低温物体传给高温物体

10、分子动理论以及固体、液体的性质是热学的重要内容，下列说法正确的是_____

A.物体吸收热量同时对外做功，内能可能不变

B.布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的无规则性

C.荷叶上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用

D.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点

E.两分子间的分子势能一定随距离的增大而增大

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。

11.(6分)图甲为测定当地重力加速度的实验装置，不可伸长的轻摆线一端固连在铅质小圆柱的上端，另一端固定在

。点。将轻绳拉至水平后由静止释放，在小圆柱通过的最低点附近安置一组光电门，测出小圆柱运动到最低点通过光

电门的拦光时间。用游标卡尺测出小圆柱的直径d,如图乙所示。忽略空气阻力，实验步骤如下：

(1)小圆柱的直径d=cm；

⑵测出悬点到圆柱中心的距离L并测出对应的挡光时间4/；

（3）改变摆线的长度，重复步骤（2）,多测几组数据；

（4）以悬点到圆柱重心的距离/为纵坐标，以为横坐标，得到的图象是一条通过坐标原点的直线，如图丙所示。

计算得该图线的斜率为匕则当地重力加速度g=（用物理量的符号表示）。

12.（12分）在探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验中，小李同学采用了如图所示的可拆式变压器（铁芯不

闭合）进行研究

（1）实验还需下列器材中的（多选）;

（2）实验中，上图中变压器的原线圈接“0；8”接线柱，副线圈接线“0；4”接线柱，当副线圈所接电表的示数为5.0V,

则所接电源电压档位为。

A.18.0VB.1O.OVC.5.0VD.2.5V

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，一内壁光滑的长圆柱形容器，器壁绝热、底面积为S且导热性能良好。初始时开口向上竖直

放置。容器内有两个质量均为华的绝热活塞A和B。在A与B之间封有一定质量温度为方、高度为d的理想气体

5g

甲，B与容器底面之间封有一定质量的理想气体乙，平衡时甲、乙两部分气体的体积均相等。现让容器缓慢倒过来开

口向下竖直放置，两个活塞再次平衡，此时气体甲的体积变为原来的2倍。活塞与器壁间密闭性能好，且无摩擦，外

界的温度不变，大气压强为po,重力加速度取g。求:

①容器开口向下放置时气体甲的温度；

②容器开口向下放置时气体乙的体积。

A

14.（16分）如图所示，两端开口且导热良好的汽缸竖直固定放置，两厚度不计的轻质活塞A、B曰轻杆相连，两活

塞的横截面积分别为SA=30cn?,SB=18cm2,活塞间封闭有一定质量的理想气体。开始时，活塞A距离较粗汽缸底端

10cm,活塞B距离较细汽缸顶端25cm,整个装置处于静止状态。此时大气压强为po=LOxl（）5pa,汽缸周围温度为27℃。

现对汽缸加热，使汽缸周围温度升高到127'C，不计一切摩擦。

（1）求升高温度后活塞A上升的高度；（结果保留1位小数）

⑵保持升高后的温度不变，在活塞A上缓慢放一重物，使活塞A回到升温前的位置，求连接活塞A、B的轻杆对A

的作用力大小。

15.（12分）一半径为R的半圆柱玻璃体，上方有平行截面直径AB的固定直轨道，轨道上有一小车，车上固定一与

轨道成45。的激光笔，发出的细激光束始终在与横截面平行的某一平面上，打开激光笔，并使小车从左侧足够远的地

方以二匀速向右运动。已知该激光对玻璃的折射率为V，光在空气中的传播速度大小为c。求：

（1）该激光在玻璃中传播的速度大小；

⑵从圆柱的曲侧面有激光射出的时间多少？（忽略光在AB面上的反射）

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】

a粒子为：He,夕粒子为一；e,核反应满足质量数守恒和质子数守恒：

232=220+4x

90=86+2x-y

解得：x=3,y=2fACD错误，B正确。

故选B。

2、C

【解析】

从〃=4能级跃迁到〃=3能级释放出的光子能量最小，波长最长，该光子的能量为

-0.85eV-(-1.51eV)=0.66eV

C正确,ABD错误。

故选C。

3、A

【解析】

小球受重力支持力和拉力作用，将三力平移可构成首尾连接的三角形，其中重力与过。点竖直线平夕亍，支持力N沿半

球面半径方向且

N'=N

拉力沿绳方向，力的三角形与。小球、滑轮构成的三角形相似，设小球与滑轮间的绳长为L,滑轮到。点的距离为〃，

半球面半径为A,则有：

NTing

--=—=-----

RLH

小球从4点滑向半球顶点过程中，小球到。点距离为R不变，”不变，L减小，所以N不变，丁变小

故选A。

N

4、C

【解析】

恒星与行星组成双星，设恒星的质量为M,行星的质量为〃?。以恒星为研究对象，行星对它的引力提供了向心力，假

设恒星的轨道半径为小动力学方程为

2

GMm0

二M

I34

得到行星的质量

4ML2

m=------

GT2

以行星为研究对象，恒星对它的引力提供了向心力，假设行星的轨道半径为r2,动力学方程为

GMm/21丫

——=m—n

Z?[T)2

得到恒星的质量

4/L2G

M=

GT1

则有

4/好

M+〃7=

GT2

故ABD错误，C正确。

故选C。

5、B

【解析】

A.闭合开关瞬间，两小灯泡均有电流流过，同时发光，A错误；

B.闭合开关瞬间，a灯立即发光，根据楞次定律可知线圈中产生的阻碍原电流变大的感应电流逐渐减小至0,因为a

灯和线屐并联，所以通过线圈的电流逐渐增大，通过a灯的电流逐渐减小，亮度逐渐减小，因为线圈电阻不计，所以

稳定时a灯被短路，最后熄灭，B正确；

C.断开开关瞬间，b灯断路无电流流过，立即熄灭，C错误；

D.断开开关瞬间，根据楞次定律可知，通过线圈的电流水平向右，所以线圈作为感应电动势右端电势高于左端，所

以a灯右端的电势高于左端，D错误。

故选B。

6、C

【解析】

A.钩子对绳的力与绳子对钩子的力是相互作用力，方向相反，两段绳子对钩子的作用力的合力是向左下方的，故钩

子对细绳的作用力向右上方，故A错误；

B.物体受重力和拉力而平衡，故乳力T=mg,而同一根绳子的张力处处相等，故。4段绳子的拉力大小一直为mg,

大小不变，故B错误；

C.两段绳子拉力大小相等，均等于〃喀，夹角在减小，根据平行四边形定则可知，合力变大，故根据牛顿第三定律，

钩子对细绳的作用力也是逐渐变大，故c正确；

D.因为钩子与细绳的接触点A始终在一条水平线上，两段绳子之间的夹角不可能达到90。，细绳对钩子的作用力不可

能等于应，咫，钩子对细绳的作用力也不可能等于夜〃吆，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、ACE

【解析】

A.光从一种介质进入另一种介质时，其频率不变，选项A正确；

B.对同一种光学材料，不同颜色的光在该材料中的传播速度不同，选项B错误；

C.雨后珞面上的油膜呈现彩色，是光的干涉现象，选项C正确；

D.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，选项D错误；

E.光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理，选项E正确；

故选ACE.

8、AC

【解析】

A.条形磁铁的外部磁场方向是由N极指S极，由1位置的磁场方向沿斜面向下，2位置的磁场方句斜向左上方，若

导线位于图中1位置且电流方向向外，根据左手定则可得导线所受安培力的方向为垂直斜面向下，由牛顿第三定律可

得导线对磁铁的反作用力垂直于斜面向上，可知磁铁对斜面的压力减小，则有

%>

故A正确；

B.若导线位于图中1位置且电流方向向里，根据左手定则可得导线所受安培力的方向为垂直斜面向上，由牛顿第三

定律可得导线对磁铁的反作用力垂直于斜面向下，但弹簧的弹力仍等于磁铁重力沿斜面方向的分力，大小不变，则弹

簧的伸长量不变，故B错误；

CD.若导线位于图中2位置且弹簧的伸长量增大，可知导线对磁铁的反作用力沿斜面方向的分力沿斜面向下，垂直于

斜面方向的分力垂直斜面向下，从而才会使弹簧的弹力增大，也使磁铁对斜面的压力增大，故有

《<《

所以导线所受的安培力方向斜向右上方.由左手定则可得导线中的电流方向向里，故C正确.D错误：

故选AC,

9、ACE

【解析】

A.液体的表面张力是分子力作用的表现，外层分子较为稀疏，分子间表现为引力；浸润现象也是分子力作用的表现,

故A正确；

B.根据热力学第二定律，在任何自然过程中，一个孤立系统的忌燧不会减少，故R错误；

C.单晶体因排列规则其物理性质为各向异性，而多晶体因排列不规则表现为各向同性，故C正确；

D.扩散现象是分子无规则热运动的结果，不是对流形成的，故D错误；

E.热量不能自发的从低温物体传给高温物体，但在引起其它变化的情况下可以由低温物体传给高温物体，故E正确。

故选ACEo

10、ACD

【解析】

A.物体吸收热量同时对外做功，二者相等时，内能不变，故A正确；

B.布朗运动反映了液体分子运动的无规则性，故B错误；

C.荷叶上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，故C正确；

D.液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，彩色液晶显示器利用了液晶的光学性

质具有各向异性的特点，故D正确；

E.分子间的作用力若表现为引力，分子距离增大，分子力做负功，分子势能增大，若分子力表现为斥力，分子距离

增大，分子力做正功，分子势能减少，故E错误;

故选ACDo

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。

1d

11、1.02

w2k

【解析】

(1)[1J.小圆柱的直径d-1.Ocm+2xO.1mni=1.02cm.

⑵[2]网.根据机械能守恒定律得

71,

mgl-

所以

.1，1,"\2

gl=—V'=—(——)~

22加

得到

1点

1

则以悬点到圆柱重心的距离/为纵坐标，以为横坐标。

其中

K=——

2g

故

12、(1)BC(2)A

【解析】(1)本实验中，变压器的原线圈应接在交流电源上；为了知道原、副线圈的电压比和线圈匝数比之间的关系,

还需要电压表。故学生电源和电压表两个器材不能缺少，选BC；

(2)①理想变压器原、副线圈电压和匝数的关系为二=三若变压器的原线圈接“0；8”接线柱，副线圈接线“0；4”

一%

接线柱’则原、副线圈匝数比为三=>2'则原线圈两端电压二=②本题中可拆变压器并非理

想变压器，存在漏磁现象，要使副线圈所接电压表示数为5V,则原线圈电压必须大于10V,故选A。

【点睛】理想变压器原、副线圈两端电压和各自匝数的关系为二=3,实验中需要的器材有：低压交流电源，电压表;

而可拆式变压器，铁芯是不闭合的，3>3,利用此关系就可以确定求解。

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工产6小②加

JJ

【解析】

①初始状态下，对