北京市顺义区、通州区2024届高考考前模拟物理试题含解析

北京市顺义区、通州区2024届高考考前模拟物理试题

考生须知：

1.全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色

字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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

1、质量为帆的长木板放在光滑的水平面上，质量为爹机的物块放在长木板上，整个系统处于静止状态.若对物块施加

水平拉力（如图甲），使物块能从长木板上滑离，需要的拉力至少为F/若对长木板施加水平拉力（如图乙），也使物

F

块能从长木板上滑离，需要的拉力至少为歹2,则才为

।n~~^।nt\

甲乙

123

A.—B.2C.—D.—

232

2、如图所示，OA是水平放置的弹性薄钢片，左端固定于。点，右端固定有一个软铁圆柱体，P为套在钢片上的重物。

调节P的位置可以改变OA上下振动的固有频率，使其在40Hz—120Hz之间变化。在A的正下方固定一个带铁心B

的线圈，线圈中通有六50Hz的交变电流，使OA在磁场力作用下振动。关于OA稳定后的振动情况，下列说法中正

确的是（）

A.无论P位于何处，频率一定是50Hz

B.无论P位于何处，频率一定是100Hz

C.P所处位置的不同，频率可能取40Hz—120Hz间的任何值

D.调节P使OA振动的固有频率为50Hz时OA的振幅最大

3、现用某一频率的光照射锌板表面，能发生光电效应，若（）

A.只增大入射光的频率，遏止电压不变

B.只增大入射光的频率，锌的逸出功变大

C.只增大入射光的强度，饱和光电流变大

D.只增大入射光的强度，光电子的最大初动能变大

4、有趣的“雅各布天梯”实验装置如图中图甲所示，金属放电杆穿过绝缘板后与高压电源相接。通电后，高电压在金属

杆间将空气击穿，形成弧光。弧光沿着“天梯”向上“爬”，直到上移的弧光消失，天梯底部将再次产生弧光放电，如此

周而复始。图乙是金属放电杆，其中瓦，是间距最小处。在弧光周而复始过程中下列说法中正确的是（）

A.每次弧光上“爬”的起点位置是相处

B.每次弧光上“爬”的起点位置是从〃处

C.弧光消失瞬间，两杆间从〃处电压最大

D.弧光消失瞬间，两杆间c、d处场强最大

5、如图所示，磁性白板放置在水平地面上，在白板上用一小磁铁压住一张白纸。现向右轻拉白纸，但未拉动，在该过

程中

A.小磁铁受到向右的摩擦力

B.小磁铁只受两个力的作用

C.白纸下表面受到向左的摩擦力

D.白板下表面与地面间无摩擦力

6、如图所示，6两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长/“=3%，图示区域内有垂直纸面向

里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则（）

A.两线圈内产生顺时针方向的感应电流

B.a、〜线圈中感应电动势之比为9：1

C.明。线圈中感应电流之比为3：4

D.a、5线圈中电功率之比为3：1

、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，两个中心重合的正三角形线框内分别存在着垂直于纸面向里和垂直于纸面向外的匀强磁场，已知内部三

角形线框A3C边长为2a,内部磁感应强度大小为3°,且每条边的中点开有一个小孔。有一带电荷量为十外质量为机

的粒子从45边中点。垂直45进入内部磁场。如果要使粒子恰好不与边界碰撞，在磁场中运动一段时间后又能从O

点射入内部磁场，下列说法正确的是（）

A.三角形A3C与小玄。之间的磁感应强度大小也为Bo

B.三角形4引。的边长可以为2#。

Bqa

C.粒子的速度大小为一工

m

7Tlm

D.粒子再次回到。点所需的时间为宝jD■二q

o

8、如图所示，水平面内的等边三角形ABC的边长为L,顶点C恰好位于光滑绝缘直轨道CD的最低点，光滑直导轨

的上端点D到A、B两点的距离均为L,D在AB边上的竖直投影点为O.一对电荷量均为一Q的点电荷分别固定于

A、B两点.在D处将质量为m、电荷量为+q的小球套在轨道上（忽略它对原电场的影响），将小球由静止开始释放，

已知静电力常量为k、重力加速度为g,且k”=史mg,忽略空气阻力，则

03

mg

A.轨道上D点的场强大小为

2q

B.小球刚到达C点时，其加速度为零

C.小球刚到达C点时，其动能为日机gL

D.小球沿直轨道CD下滑过程中，其电势能先增大后减小

9、下列说法正确的是（）

A.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性

B.物体内能增加，温度不一定升高

C.物体的温度越高，分子运动的速率越大

D.气体的体积指的不是该气体中所有气体分子体积之和，而是指该气体中所有分子所能到达的空间的体积

E.在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零

10、质量/n=2kg的小物块在某一高度以Vo=5m/s的速度开始做平抛运动，若g=10m/s2,当运动到竖直位移与水平位移

相等时，对于物块（）

A.此时的瞬时速度大小为5。m/sB.此时重力的瞬时功率大小为200W

C.此过程动量改变大小为10（J5-1）kgm/sD.此过程重力的冲量大小为2ONs

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）在没有电压表的情况下，某物理小组借助于一个阻值勺=15。，最大阻值50。的滑动变阻器和两个电流

表及一个不计内阻、电动势E=6V的电源，成功测出了一个阻值大约为几十欧姆的电阻阻值，实验电路如图甲所示,

若你为该小组成员，请完善探究步骤：

困乙

⑴现有四只可供你选择的电流表：

A.电流表（0~0.3A,内阻为5.0。）B.电流表（0~3mA,内阻为2.0。）

C.电流表（0~3mA,内阻未知）D.电流表（0-0.6A,内阻未知）

则电流表A1你会选；电流表A?你会选o（填器材前的字母）

（2）滑动变阻器的限值变化则电流表A2的示数也随之发生变化，》表示接入电路的滑动变阻器长度，（表示电流表A：

的示数，则下列四个选项中能正确反映这种变化关系的是。

（3）该课外活动小组利用图甲所示的电路，通过改变滑动变阻器接入电路中的阻值，得到了若干组电流表A2的示

数/「4，然后在坐标纸上描点、连线，得到的乙一人图线如图乙所示，由图可知，该待测电阻&的阻值为。

（结果保留三位有效数字）。这样测得的号的阻值有无系统误差_______o（填有或无）

12.（12分）几位同学对一个阻值大约为600Q的未知电阻进行测量，要求较精确地测量电阻的阻值。有下列器材供

选用：

甲

A.待测电阻&

B.电压表V（量程6V,内阻约3k。）

C.电流表A1（量程20mA,内阻约5Q）

D.电流表A式量程10mA,内阻约10Q）

E.滑动变阻器叫（0〜20Q,额定电流2A）

F.滑动变阻器&（°〜2000Q，额定电流0.5A）

G.直流电源E（6V,内阻约1Q）

H.多用表

I.开关、导线若干

（1）甲同学用多用表直接测量待测电阻的阻值如图甲所示。若选用欧姆表“xlOO”档位，则多用表的读数为Q

（2）乙同学根据以上器材设计成用伏安法测量电阻的电路，电路图如图乙所示，则电流表应选择—（选填“AJ或

“A/），滑动变阻器应选择（选填“叫”或“尺2”）。

（3）丙同学经过反复思考，利用所给器材设计出了如图丙所示的测量电路，具体操作如下:

①按图丙连接好实验电路，调节滑动变阻器RvR2的滑片至适当位置;

②开关s2处于断开状态，闭合开关S。调节滑动变阻器RrR2的滑片，使电流表A2的示数恰好为电流表A1的

示数的一半，读出此时电压表V的示数和电流表A的示数zr

③保持开关S］闭合，再闭合开关S2,保持滑动变阻器与的滑片位置不变，读出此时电压表V的示数％和电流

表A2的示数z2„

可测得待测电阻的阻值为,同时可测出电流表A］的内阻为—（用uv。2、人表示）。

（4）比较乙、丙两位同学测量电阻Rx的方法，你认为哪个同学的方法更有利于减小系统误差？—（选填“乙”或“丙”）

同学。

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，在直角坐标系xoy中，第I象限存在沿y轴正方向、电场强度为E的匀强电场，第IV象限存

在一个方向垂直于纸面、磁感应强度为5的圆形匀强磁场区域。一质量为机，带电荷量为-q的粒子，以某一速度从A

点垂直于y轴射入第I象限，A点坐标为（0,h）,粒子飞出电场区域后，沿与上轴正方向夹角为60。的3处进入第IV

象限，经圆形磁场后，垂直射向y轴C处。不计粒子重力，求：

（1）从A点射入的速度：；

（2）圆形磁场区域的最小面积；

（3）证明粒子在最小圆形磁场中运动时间最长，并求出最长时间。

14.（16分）如图所示，两个导热气缸竖直放置，底部由一细管连通（忽略细管的容积）.两气缸内各有一个活塞，左边气缸

内活塞质量为2m,右边气缸内活塞质量为m,活塞与气缸无摩擦,活塞的厚度可忽略.活塞的下方为理想气体，上方为真

空.当气体处于平衡状态时,两活塞位于同一高度h,活塞离气缸顶部距离为2h,环境温度为T「

⑴若在右边活塞上放一质量为m的物块，求气体再次达到平衡后两活塞的高度差（假定环境温度始终保持为T》;

（ii）在达到上一问的终态后，环境温度由I；缓慢上升到5T1,求气体再次达到平衡后两活塞的高度差.

15.(12分)如图，内横截面积为S的圆桶容器内下部盛有密度为P的某种液体，上部用软塞封住一部分气体，两端

开口的薄壁玻璃管C下端插入液体中，上端从软塞中穿出与大气相通。气缸B的下端有小孔通过一小段导管D与A

S

中气体相通，面积为:，不计重力的轻活塞封住了一部分气体。开始C内外的液面等高，A内气柱的长度为无，保持

温度不变，缓慢向下压B内的活塞，当活塞到达B底时，C内液体刚好上升到A的内上表面，此时C的下端仍在A

的液体中。外界气压为P。，重力加速度为g,玻璃管C的横截面积为0.1S,不计导管D内气体的体积。求：

(1)此时作用在活塞上的压力；

(2)开始时气缸B内气体的长度。

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、A

【解析】

设物块与长木板间的动摩擦因数为口，要使物块滑离，则

『3

r=-ma

।2i

1

_=ma

L3

r=_ma

222

11

—\\.ms=—ma

222

求得

F1

—i-二—

F2,

2

1

A.与结论相符，选项A正确；

B.2,与结论不相符，选项B错误；

2

C.与结论不相符，选项C错误；

3

D.与结论不相符，选项D错误；

故选A.

2、B

【解析】

ABC.因交流电的频率为k50Hz,则线圈吸引软铁A的频率为/=100Hz,由受迫振动的规律可知，无论P位于何处,

频率一定是100Hz,选项AC错误，B正确；

D.调节P使OA振动的固有频率为100Hz时产生共振，此时OA的振幅最大，选项D错误；

故选B。

3、C

【解析】

A.根据光电效应的规律

—mv2=hy-W

2m

而遏止电压

可知遏止电压的大小与照射光的频率有关，只增大入射光的频率，遏止电压增大，A错误；

B.金属的逸出功与入射光无关，B错误；

CD.光强度只会影响单位时间内逸出的光电子数目，只增大入射光的强度，单位时间内逸出的光电子数目增大，饱和

光电流变大，对光电子的最大初动能不影响，C正确D错误。

故选Co

4、B

【解析】

两根金属放电杆与高压电源相接，在电极最近处场强最大，空气首先被击穿，每次弧光上“爬”的起点位置是从〃处,

在C、C，处距离最远，场强最小，则最终弧光在c、d处消失。弧光消失瞬间，两金属杆之间没有电场了。

故选B。

5、C

【解析】

AB.小磁铁受到竖直向下的重力、白板对小磁铁吸引力和竖直向上的支持力，三力平衡，静止不动，所以小磁铁不受

摩擦力，AB错误；

C.对小磁铁和白纸作为整体受力分析可知，水平方向上受到向右的拉力和向左的摩擦力平衡，C正确；

D.对小磁针、白纸和磁性白板整体受力分析可知，水平方向上受到向右的拉力和地面对磁性白板向左的摩擦力平衡,

D错误。

故选C。

6、B

【解析】

试题分析：根据楞次定律可知，两线圈内均产生逆时针方向的感应电流，选项A错误；因磁感应强度随时间均匀增大,

AB,尸A①AB,E9

则后=左，根据法拉第电磁感应定律可知石=〃去-=〃后/2,则R=[,选项B正确；根据

b

AB,

,EEn^tklS',

7=—=~^~r=.,=-^xl，故a、b线圈中感应电流之比为3:1,选项C错误；电功率

R4〃/4p〃/4p

P三

丁klS'A5,nk^bS',

Pn==而〃小故㊀、b线圈中电功率之比为27:1,选项D错误；故选B.

法拉第电磁感应定律；楞次定律；闭合电路欧姆定律；电功率.

【名师点睛】此题是一道常规题，考查法拉第电磁感应定律、以及闭合电路的欧姆定律；要推导某个物理量与其他物

理量之间的关系，可以先找到这个物理量的表达式，然后看这个物理量和什么因素有关；这里线圈的匝数是容易被忽

略的量.

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、ACD

【解析】

A.要想使粒子不与边界碰撞，在磁场中运动一段时间后又能从。点射入内部磁场，则带电粒子在内、外磁场中做圆

周运动的轨迹都应为半径为a的圆弧，粒子运动轨迹如图所示，所以三角形ABC与之间的磁感应强度大小也应

该为纭，故A正确；

B.由几何知识可知，三角形的最短边长为2a+2JJa,B错误；

C.带电粒子做圆周运动的轨迹半径为

mv

'="二何

o

速度为

Bqa

v=—o——

m

C正确；

D.分析知粒子再次回到。点时，其运动轨迹对应的圆心角，=2、60。+300。=420。，故

t—_4_2_0°_Tf=_71_1m

36073qB

o

D正确

故选ACD。

8、BC

【解析】

由点电荷场强公式可得,轨道上D点的场强为：E。=2石cos30o=一，选项A错误；同理可得轨道上C点的场强

LmS

也为：E-=——，在C点，由牛顿定律可得：mgsin45-Egcos45=ma,解得a=0,选项B正确；从D到C,电

cq

场力做功为零，根据动能定理可得：E=mgLsin60=—,选项C正确；小球沿直轨道CD下滑过程中，电

KC2

场力先做正功，后做负功，则其电势能先减小后增大，选项D错误；故选BC.

点睛：解答此题关键是搞清两个点电荷周围的电场分布情况，利用对称的思想求解场强及电势的关系；注意立体图与

平面图形的转化关系.

9、ABD

【解析】

A.布朗运动反映了液体分子的无规则运动，A正确；

B.物体的内能是分子动能和分子势能的总和，内能增加可能是分子势能增加了，此时物体的分子动能可能会减小,

温度可能降低，所以B正确；

C.温度越高，分子平均动能越大，但是个别分子的动能可能会减小，C错误；

D.气体的体积是所有气体分子占有空间的总和，而不是所有气体分子的体积之和，D正确；

E.气体的压强来自于气体分子对容器壁的不断撞击，与气体的重力无关，E错误。

故选ABD。

10、BD

【解析】

物块做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，当运动到竖直位移与水平位移相等时

1

-Qt2=Vt

2o

解得

£=ls

A.此时竖直方向的速度为

vy=g^=10m/s

则此时的速度为

v=Jv2+V2=5>/5m/s

故A错误；

B.此时的重力瞬时功率为

P=/wgVy=200W

故B正确；

C.根据动量定理

/=△P=mgZ=20kgm/s

故C错误；

D.此过程重力的冲量大小为

Z=mgZ=20N»s

故D正确。

故选BD。

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、ADD46.6。（45.0-50.0。均可）无

【解析】

(1)[1][2].由于在该实验电路中没有电压表，所以要将定值电阻叫和电流表改装成电压表使用，因此电流表4的内阻

应已知，通过该电流表的最大电流约为：

为应选用A电流表.由于电流表4的内阻不是必须要知道的，其量程要大于电流表4的量程，所以电流表4应选

择D电流表.

(2)[3],流经电流表4的电流为电路中的总电流，设滑动变阻器单位长度的电阻为r,则有

1=f____J______

21R+R)R

—Q----AJ1+R+rx

R+R+R9

0AlX

(R+R)R

又因为7?o、R.R.vHA2等均为定值，令左=.J+R,,，则上式可变为

IV0+Al+IVXA2

1=—^

2k+rx

由数学关系可知，D正确，故选D.

(3)[4][5].根据图示电路图，由欧姆定律可知

(R〃AP『X%%)

整理可得

RI

----------------X--------------二—

R+R+RI

X0A12

而于即题图中/”2图线的斜率，由图可知

2

I0.287

亍一天了一记

2

解得

=46・6。・

RX

由于实验中考虑到了电流表内阻，则这样测得的KX的阻值无系统误差。

UUU

12、600A2R1-/f-1丙

212

【解析】

(1)口]选用欧姆表“xlOO”档位，指针读数为6.0,故多用电表读数为600d

(2)[2北3]电压表量程为6V,R阻值约为600Q,电流表量程约/=万"=°-°1A=10mA即可，故电流表选择A；乙图中

xK/

x

滑动变阻器采用分压式接法，滑动变阻器选择总阻值较小的A1.

(3)[4]⑸设电流表A1,内阻为根据操作步骤②可得：

U，R+Ir

i2%ii

根据操作步骤③可得：

U=1R

222x

联立方程可得：

R工

XI

1

UU

r=—二一―2-

1I2/

12

(4)[6]乙同学的设计方法中，实际测得的阻值为质与电流表内阻的串联阻值，测量值偏大，而且电流表内阻未知，相

比而言，丙同学的方法更有利于减小系统误差。

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。

mhE2nm

【解析】

(1)粒子在电场中做类平抛运动，其加速度大小为

FqE

a-——二——

mm

竖直方向有

h=—at2=------12

22m

故

F辰\lmh

在3处有

Vnt

tan60°=j==F

vv

x0

因此，A点射入的速度

⑵在8处，根据

V

cos60°=-0-

V

可得粒子进入磁场的速度为

v\2qEh

v=----Q——=2v=2I-------

cos6Ooo丫3m

粒子在磁场中，由洛伦磁力提供向心力，即

mv2

qvB=

R

故：粒子在磁场运动的轨道半径为

mv22mhE

qBBy3q

由于粒子从5点射入，经磁场偏转后垂直射向。处，根据左手定则可知，圆形磁场的磁场是垂直于纸面向里。

如图所示，延长3处速度方向与反向延长C处速度方向相交于。点，作N5DC的角平分线，在角平分线上找出点

使它到50、CD的距离为

O'N=O'M=R

则以MN为直径的圆的磁场区域面积最小，设圆形磁场区域的半径为r,由几何关系可得

r=7?cos30°=^-R

2

圆形磁场区域的最小面积

2TlmhE

S—Ttr2—

minqB2

⑶粒子在圆形磁场中运动的轨迹圆与圆形磁场关系如图所示,

由第(2)问作图过程可知，MN是圆形磁场的直径，也是粒子的射入点与射出点的连线，其所对应的弧长最长，故粒子

在磁场中运动的时间最长。由几何知识可知，圆心角a=120。

又因粒子在磁场中运动的周期

271m

1=-------

qB

故粒子在磁场中运动的时间最长

t=aTe=2Tlm

m2兀3qB

33

14、(1)-h(2)-h

【解析】

(i)设左、右活塞的面积分别为跖和S2,气体的压强为尸〃由于两活塞平衡

有：PS=2mg,PS=mg,得：S=2S

111212

在右边活塞上加一质量为m的物块后，右活塞降至气缸底部，所有气体都在左气缸中，设左边活塞没有碰到气缸顶部,

则等压过程，有：*S+S)=hS得/i=lh

121112