2024届北京卷高考物理三模试卷含解析

2024届北京卷高考物理三模试卷

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、放射性元素A经过2次。衰变和1次P衰变后生成一新元素B,则元素B在元素周期表中的位置较元素A的位置

向前移动了

A.1位B.2位C.3位D.4位

2、如图，通电导线与单匝矩形线圈Med共面，位置靠近M且相互绝缘。当中电流突然减小时，线圈产生

的感应电流/,线圈所受安培力的合力为尸，则/和尸的方向为()

A./顺时针，尸向左B./顺时针，尸向右

C.1逆时针，尸向左D./逆时针，尸向右

3、通信卫星一般是相对地面“静止”的同步卫星，三颗同步卫星就可以实现全球通信。设地球的半径为R,地面的重

力加速度为g,地球的自转周期为丁。则速度为。的电磁波从一颗卫星直线传播至相邻的另一颗卫星，传播时间为

()

c.L3岛RTD.

eV4/eV4/

4、如图所示，〃、方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/“=34,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，贝!1()

XX

□x

X

XX

A.两线圈内产生顺时针方向的感应电流

B.“、力线圈中感应电动势之比为9：1

C.，、6线圈中感应电流之比为3：4

D.a、b线圈中电功率之比为3：1

5、如图所示，一管壁半径为R的直导管（导管柱的厚度可忽略）水平放置在磁感应强度大小为3的匀强磁场中，磁

场方向垂直纸面向里；沿导管向左流动的液休中，仅含有一种质量为〃?、带电荷量为的带电微粒，微粒受磁场力影

响发生偏转，导管上、下壁。、〃两点间最终形成稳定电势差U,导管内部的电场可看作匀强电场，忽略浮力，则液体

流速和〃、力电势的正负为（）

UB十五

B.---a正、b负

2Rf

短+墨、a负、b正

I).

6、一带电粒子从A点射人电场，从B点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面彼

此平行，不计粒子的重力.下列说法正确的有

A.粒子带正电荷

B.粒子的速度不断增大

C.粒子的加速度先不变，后变小

D.粒子的电势能先减小，后增大

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、氢原子的能级如图所示，普朗克常量为人处于第4能级的大量氢原子向第2能级跃迁，下列说法中正确的是（）

n1r

8•

4■■

3二

2■电

%

A.可以释放出3种不同频率的光子B.可以释放出2种不同频率的光子

C.所释放的光子的最小频率为互丁AD.所释放的光子的最小频率为与其J

8、质量为m电量为+q的小滑块（可视为质点），放在质量为M的绝缘长木板左端，木板放在光滑的水平地面上，滑块

与木板之间的动障擦因数为〃，木板长为L开始时两者都处于静止状态，所在空间存在范围足够大的一个方向竖直

向下的匀强电场E,恒力/作用在m上，如图所示，则（）

力厂

A.要使m与M发生相对滑动，只须满足尸>〃（，咫+a）

B.若力尸足够大，使得m与M发生相对滑动，当m相对地面的位移相同时，m越大，长木板末动能越大

C.若力尸足够大，使得m与M发生相对滑动，当M相对地面的位移相同时，E越大，长木板末动能越小

D.若力尸足够大，使得m与M发生相对滑动，E越大，分离时长本板末动能越大

9、质量为m物体从距地面高〃处分别沿不同的支持面滑至地面，如图所示，。为光滑斜面，力为粗糙斜面，c为光滑

曲面。在这三个过程中（）

A.重力做功相等

B.机械能变化的绝对值相等

C.沿。下滑重力势能增加最大

D.沿力下滑机械能变化的绝对值最大

10、如图所示的直角坐标系中，第一象限中有一匀强电场，场强方向与/轴的夹角为60'。在第四象限存在宽度为2L,

沿）'轴负方向足够长的匀强磁场。磁感应强度为4,方向垂直纸面向里。现有不计重力的带电粒子（电荷量为夕，质

量为〃以速度%从O点射入磁场（%与工轴的夹角为0=30。）.若带电粒子通过磁场后恰好从A点射入电场，并

从x上距离A点为2L的N点（图中未标出）离开电场。下列分析正确的是（）

A.带电粒子进入磁场时的速度大小为%=幽

m

B.带电粒子从。点到N点（图中未标出）运动的总时间为空曲迎

6qB

C.该匀强电场的场强大小为CqB'L

3m

D.带电粒子离开电场时的动能为七

3m

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）某同学测量玻璃砖的折射率，准备了下列器材：激光笔、直尺、刻度尺、一面镀有反射膜的平行玻璃砖.

如图所示，直尺与玻璃豉平行放置，激光笔发出的一束激光从直尺上0点射向玻璃砖表面，在直尺上观察到A、3两

个光点，读出。4间的距离为20.00cm,A4间的距离为6.00cm,测得图中直尺到玻璃砖上表面距离力=10.00cm,

玻璃砖厚度心=4.00cm.玻璃的折射率«=,光在玻璃中传播速度v=m/s（光在真空中传播速度c=

3.0X10'm/s,结果均保留两位有效数字）.

12,（12分）小王和小李两位同学分别测量电压表X的内阻.

甲乙丙丁

（1）先用调好的欧姆表“xlK”挡粗测电压表V1的内阻，测量时欧姆表的黑表笔与电压表的（填或“一”）

接线柱接触，测量结果如图甲所示，则粗测电压表V1的内阻为kQ.

（2）为了精确测量电压表W的内阻，小王同学用如图乙所示的电路，闭合开关Si前将滑动变阻器的滑片移到最

（填“左”或“右”）端，电阻箱接入电路的电阻调到最（填“大”或“小”），闭合开关8,调节滑动

变阻器和电阻箱，使两电压表指针的偏转角度都较大，读出电压表W、V2的示数分别为S、S,电阻箱的示数为R）,

则被测电压表VI的内阻用”=.

（3）小李同学用如图丙所示的电路，闭合开关8,并将单刀双掷开关S2打到1,调节滑动变阻器的滑片，使电压表

V2的指针偏转角度较大，并记录电压表V2的示数为U,再将单刀双掷开关S2打到2,调节电阻箱，使电压表V2的示

数仍然为U,此时电阻箱接入电阻的示数如图丁所示，则被测电压表V1的内阻C.

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，在倾角为。的斜面内有两条足够长的不计电阻的平行金属导轨，导轨宽度为L,导轨上端连

有阻值为K的电阻；在垂直于导轨边界好上方轨道空间内有垂直于导轨向上的均匀变化的匀强磁场外。边界岫下方

导轨空间内有垂直于导轨向下的匀强磁场生。电阻也为H、质量为小的导体棒MN垂直于导轨放置，磁场办随时间

均匀减小，且边界。力上方轨道平面内磁通量变化率大小为A,MN静止且受到导轨的摩擦力为零；撤去磁场电，MN

从静止开始在较短的时间/内做匀加速运动通过的距离为人重力加速度为go

（1）求磁场Bi的磁感应强度大小；

（2）求导体棒MN与导轨之间动摩擦因数；

⑶若再撤去外，恢复心，MN从静止开始运动，求其运动过程中的最大动能。

14.（16分）一根套有光滑轻质小环、不可伸长的轻线，线的一端系在固定点另一端跨过固定的小滑轮02。在轻

质小环上挂质量为的物体甲，在线的自由端系有质量为，〃的物体乙，物体乙的下面有一根细线固定，使物

体甲、乙保持静止状态，且夹角“=120,然后剪断细线由静止释放物体甲、乙，物体甲竖直下降，当夹角〃变为某一

角度。。时有最大速度。重力加速度取g,忽略滑轮、小环的质量，不计摩擦。求：

（1）剪断前细线所受的拉力；

⑵物体甲有最大速度时，物体乙的加速度；

⑶物体甲从静止下降到最低位置，甲、乙两物发生位移之比。

15.(12分)地面上空间存在一方向竖直向上的匀强电场，O、尸是电场中的两点在同一竖直线上，。在尸上方，高度

差为L；一长L的绝缘细线一端固定在。点，另一端分别系质量均为m的小球A、B,A不带电，B的电荷量为q(g

>0)o分别水平拉直细线释放小球，小球运动到P点时剪断细线之后，测得A从尸点到落地所用时间为f,B从P点

到落地所用时间为2f。重力加速度为g,求：

⑴电场强度的大小；

(2)B从P点到落地通过的水平距离。

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，母小题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】

〃粒子是:He,fi粒子是一；e,因此发生一次〃衰变电荷数减少2,发生一次小衰变电荷数增加1,据题意，电荷数变

化为：—2x2+1=-3,所以新元素在元素周期表中的位置向前移动了3位.故选项C正确.

【点睛】

衰变前后质量数和电荷数守恒，根据发生一次a衰变电荷数减少2,发生一次口衰变电荷数增加1可以计算出放射性

元素电荷数的变化量.

2、B

【解析】

金属线框。加d放在导线MN上，导线中电流产生磁场，根据安培定则判断可知，线框Hcd左右两侧磁场方向相反，

线框左侧的磁通量小于线框右侧的磁通量，磁通量存在抵消的情况。若MN中电流突然减小时，穿过线框的磁通量将

减小。根据楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍磁通量的变化，则线框Hcd感应电流方向为顺时针；再由左手定则

可知，左边受到的安培力水平向右，而右边的安培力方向也水平向右，故安培力的合力向右。

A.1顺时针，尸向左，与结论不相符，选项A错误;

B./顺时针，尸向右，与结论相符，选项B正确；

C.1逆时针，尸向左，与结论不相符，选项C错误;

D./逆时针，尸向右，与结论不相符，选项D错误;

故选B。

3、C

【解析】

卫星绕地球运行，万有引力提供向心力，则有

GMm4^2r

——=tn——

r2T2

可得

T=2TT

综合“黄金代换”有

GM=gR?

如图所示

由几何关系知

—=rsin60。

2

联立整理得

V41一

根据运动规律，电磁波传播有

x—ct

可得

L1/岛R7

eV4万2

故C正确，A、B、D错误；

故选C。

4、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,

则竺二々，根据法拉第电磁感应定律可知石二〃丝二〃丝/2,则冬=（：）2=?,选项B正确；根据

Ar11

At\tEh

EE一啜kiS'

=—oc/,故a、b线圈中感应电流之比为3:1,选项C错误；电功率

R、4山4pnl42

P三

尸=/”声广nk2PS'

故a、b线圈中电功率之比为27:1,选项D错误；故选B.

4夕24P

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.

5、C

【解析】

如题图所示液体中带正电微粒流动时，根据左手定则，带电微粒受到向下的洛伦兹力，所以带电微粒向下偏，则a点

电势为负，b点电势为正，最终液体中的带电微粒所受的电场力与磁场力和带电微粒所受重力的合力为零，即

Uq0

—=qvB+tng

ZA

解得八U漏一，砍黄‘故C正确'ABD错误.

故选C。

6、C

【解析】

A.带电粒子做曲线运动，受力指向曲线的内侧，所以所受电场力向左，带负电；A错；

BC.电场力做负功，所以动能越来越小，电势能越来越大，速度越来越小B错；C,对；

D.等势线的疏密程度反映场强大小，所以所受电场力越来越小，加速度越来越小，D错.

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、AC

【解析】

AB.大量氢原子处在£,能级，向下面的当能级跃迁，有三种情况

E4T凡、鸟—£、E、—>E2

由，知光子的频率有3种。故A正确，B错误；

CD.其中Z-2跃迁放出的能量最小，相应光子的频率最小，为

「空二且也

hh

故C正确，D错误。

故选AC,

8、BD

【解析】

A、m所受的最大静摩擦力为/=+，则根据牛顿第二定律得，计算得出

+.则只需满足尸〉驷33,m与M发生相对滑动.故A错误.

MM

B、当M与m发生相对滑动，根据牛顿第二定律得,m的加速度。=F-Mmg+Eq），知口】越大,口】的加速度越小相同

m

位移时，所以的时间越长,m越大,m对木板的压力越大,摩擦力越大,M的加速度越大，因为作用时间长，则位移大，根据动能

定理知，长木板的动能越大.所以B选项是正确的.

C、当M与m发生相对滑动,E越大,m对M的压力越大，摩擦力越大，则M相对地面的位移相同时，根据动能定理知，长

木板的动能越大.故C.错误

D、根据乙=/〃，—］见产知,E越大,m的加速度越小,M的加速度越大，知时间越长，因为E越大,M的加速度越大，

则M的位移越大，根据动能定理知，分离时长木板的动能越大.所以D选项是正确的.，

故选BD

点睛:当m与M的摩擦力达到最大静摩擦力,M与m发生相对滑动，根据牛顿第二定律求出F的最小值.当F足够大时,M

与m发生相对滑动，根据牛顿第二定律，结合运动学公式和动能定理判断长木板动能的变化.

9、AD

【解析】

A.在这三种过程中物体下降的高度相同，由可知，重力做功相同，故A正确；

BD.在a、c面上滑行时机械能守恒，在方面上滑行时机械能减小，则在a、c面上滑行时机械能变化小于在力面上滑

行时机械能变化的绝对值，选项B错误，D正确；

C.重力做功等于重力势能的变化，所以在这三种过程中重力势能的变化相同。故C错误；

故选AD,

10、BD

【解析】

A.带电粒子的运动轨迹如图所示，由几何关系可知，带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径为：

R=2L,

由

得

2qBL

vo=--------，

也

故A错误；

B.带电粒子在匀强磁场中的运动时间为：

Z,=——T=—T=--,

12万63qB

在匀强电场中：

qE=ma,

由题设知AN=2L,垂直电场方向做匀速直线运动

<>

匕=2Lsin6O=vor2,

沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，

L,=2Lcos60°=-«/；,

~2'

解得：

品口

「而，

从。到N的时间为:

(2万+30)m

6-,=%+，，=-----------------，

心126qB

故B正确，C错误；

D.带电粒子从A到N过程中由动能定理可知

^区2二耳一;片,

J

解得：

=14/B*

上3m

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、1.22.5xl08m/s.

【解析】

第一空、作出光路图如图所示,

AB

根据几何知识可得入射角i=45。，设折射角为入则tanr=g,故折射率〃=绊六1.2

4sinr

第二空、光在玻璃介质中的传播速度=2.5xl()«m/s.

n

U岛

12、(1)+,9.0；(2)左，大,(3)8455

u「uj

【解析】

(1)欧拇表的电流从黑表笔流出，因此黑表笔应与电压表的“+”接线柱相连接，欧姆表的读数为9.0kQ.

(2)为保护电路，闭合开关S1前应将滑动变阻器的滑片移到最左端，使输出电压为零，电阻箱接入电路的电阻最大,

R二3二UR

被测电压表的内阻"U「U\u2-u1.

R。

(3)被测电压表的内阻等于电阻箱的接入电路的阻值，即为8455。.

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。

42

2Rmgsin0+n2xkx

13、(1)————;(2)tan<9-----；(3)——^——

kLgicos。2mR~gtsi