2024屆北京卷高考物理三模試卷含解析

2024屆北京卷高考物理三模試卷

考生須知：

1.全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色

字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。

2.請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。

3.保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、放射性元素A經(jīng)過2次。衰變和1次P衰變后生成一新元素B,則元素B在元素周期表中的位置較元素A的位置

向前移動了

A.1位B.2位C.3位D.4位

2、如圖，通電導線與單匝矩形線圈Med共面，位置靠近M且相互絕緣。當中電流突然減小時，線圈產(chǎn)生

的感應電流/,線圈所受安培力的合力為尸，則/和尸的方向為()

A./順時針，尸向左B./順時針，尸向右

C.1逆時針，尸向左D./逆時針，尸向右

3、通信衛(wèi)星一般是相對地面“靜止”的同步衛(wèi)星，三顆同步衛(wèi)星就可以實現(xiàn)全球通信。設地球的半徑為R,地面的重

力加速度為g,地球的自轉周期為丁。則速度為。的電磁波從一顆衛(wèi)星直線傳播至相鄰的另一顆衛(wèi)星，傳播時間為

()

c.L3島RTD.

eV4/eV4/

4、如圖所示，〃、方兩個閉合正方形線圈用同樣的導線制成，匝數(shù)均為10匝，邊長/“=34,圖示區(qū)域內有垂直紙面向

里的勻強磁場，且磁感應強度隨時間均勻增大，不考慮線圈之間的相互影響，貝!1()

XX

□x

X

XX

A.兩線圈內產(chǎn)生順時針方向的感應電流

B.“、力線圈中感應電動勢之比為9：1

C.，、6線圈中感應電流之比為3：4

D.a、b線圈中電功率之比為3：1

5、如圖所示，一管壁半徑為R的直導管（導管柱的厚度可忽略）水平放置在磁感應強度大小為3的勻強磁場中，磁

場方向垂直紙面向里；沿導管向左流動的液休中，僅含有一種質量為〃?、帶電荷量為的帶電微粒，微粒受磁場力影

響發(fā)生偏轉，導管上、下壁。、〃兩點間最終形成穩(wěn)定電勢差U,導管內部的電場可看作勻強電場，忽略浮力，則液體

流速和〃、力電勢的正負為（）

UB十五

B.---a正、b負

2Rf

短+墨、a負、b正

I).

6、一帶電粒子從A點射人電場，從B點射出，電場的等勢面和粒子的運動軌跡如圖所示，圖中左側前三個等勢面彼

此平行，不計粒子的重力.下列說法正確的有

A.粒子帶正電荷

B.粒子的速度不斷增大

C.粒子的加速度先不變，后變小

D.粒子的電勢能先減小，后增大

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7、氫原子的能級如圖所示，普朗克常量為人處于第4能級的大量氫原子向第2能級躍遷，下列說法中正確的是（）

n1r

8?

4■■

3二

2■電

%

A.可以釋放出3種不同頻率的光子B.可以釋放出2種不同頻率的光子

C.所釋放的光子的最小頻率為互丁AD.所釋放的光子的最小頻率為與其J

8、質量為m電量為+q的小滑塊（可視為質點），放在質量為M的絕緣長木板左端，木板放在光滑的水平地面上，滑塊

與木板之間的動障擦因數(shù)為〃，木板長為L開始時兩者都處于靜止狀態(tài)，所在空間存在范圍足夠大的一個方向豎直

向下的勻強電場E,恒力/作用在m上，如圖所示，則（）

力廠

A.要使m與M發(fā)生相對滑動，只須滿足尸>〃（，咫+a）

B.若力尸足夠大，使得m與M發(fā)生相對滑動，當m相對地面的位移相同時，m越大，長木板末動能越大

C.若力尸足夠大，使得m與M發(fā)生相對滑動，當M相對地面的位移相同時，E越大，長木板末動能越小

D.若力尸足夠大，使得m與M發(fā)生相對滑動，E越大，分離時長本板末動能越大

9、質量為m物體從距地面高〃處分別沿不同的支持面滑至地面，如圖所示，。為光滑斜面，力為粗糙斜面，c為光滑

曲面。在這三個過程中（）

A.重力做功相等

B.機械能變化的絕對值相等

C.沿。下滑重力勢能增加最大

D.沿力下滑機械能變化的絕對值最大

10、如圖所示的直角坐標系中，第一象限中有一勻強電場，場強方向與/軸的夾角為60'。在第四象限存在寬度為2L,

沿）'軸負方向足夠長的勻強磁場。磁感應強度為4,方向垂直紙面向里。現(xiàn)有不計重力的帶電粒子（電荷量為夕，質

量為〃以速度%從O點射入磁場（%與工軸的夾角為0=30。）.若帶電粒子通過磁場后恰好從A點射入電場，并

從x上距離A點為2L的N點（圖中未標出）離開電場。下列分析正確的是（）

A.帶電粒子進入磁場時的速度大小為%=幽

m

B.帶電粒子從。點到N點（圖中未標出）運動的總時間為空曲迎

6qB

C.該勻強電場的場強大小為CqB'L

3m

D.帶電粒子離開電場時的動能為七

3m

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11.（6分）某同學測量玻璃磚的折射率，準備了下列器材：激光筆、直尺、刻度尺、一面鍍有反射膜的平行玻璃磚.

如圖所示，直尺與玻璃豉平行放置，激光筆發(fā)出的一束激光從直尺上0點射向玻璃磚表面，在直尺上觀察到A、3兩

個光點，讀出。4間的距離為20.00cm,A4間的距離為6.00cm,測得圖中直尺到玻璃磚上表面距離力=10.00cm,

玻璃磚厚度心=4.00cm.玻璃的折射率?=,光在玻璃中傳播速度v=m/s（光在真空中傳播速度c=

3.0X10'm/s,結果均保留兩位有效數(shù)字）.

12,（12分）小王和小李兩位同學分別測量電壓表X的內阻.

甲乙丙丁

（1）先用調好的歐姆表“xlK”擋粗測電壓表V1的內阻，測量時歐姆表的黑表筆與電壓表的（填或“一”）

接線柱接觸，測量結果如圖甲所示，則粗測電壓表V1的內阻為kQ.

（2）為了精確測量電壓表W的內阻，小王同學用如圖乙所示的電路，閉合開關Si前將滑動變阻器的滑片移到最

（填“左”或“右”）端，電阻箱接入電路的電阻調到最（填“大”或“小”），閉合開關8,調節(jié)滑動

變阻器和電阻箱，使兩電壓表指針的偏轉角度都較大，讀出電壓表W、V2的示數(shù)分別為S、S,電阻箱的示數(shù)為R）,

則被測電壓表VI的內阻用”=.

（3）小李同學用如圖丙所示的電路，閉合開關8,并將單刀雙擲開關S2打到1,調節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表

V2的指針偏轉角度較大，并記錄電壓表V2的示數(shù)為U,再將單刀雙擲開關S2打到2,調節(jié)電阻箱，使電壓表V2的示

數(shù)仍然為U,此時電阻箱接入電阻的示數(shù)如圖丁所示，則被測電壓表V1的內阻C.

四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

13.（10分）如圖所示，在傾角為。的斜面內有兩條足夠長的不計電阻的平行金屬導軌，導軌寬度為L,導軌上端連

有阻值為K的電阻；在垂直于導軌邊界好上方軌道空間內有垂直于導軌向上的均勻變化的勻強磁場外。邊界岫下方

導軌空間內有垂直于導軌向下的勻強磁場生。電阻也為H、質量為小的導體棒MN垂直于導軌放置，磁場辦隨時間

均勻減小，且邊界。力上方軌道平面內磁通量變化率大小為A,MN靜止且受到導軌的摩擦力為零；撤去磁場電，MN

從靜止開始在較短的時間/內做勻加速運動通過的距離為人重力加速度為go

（1）求磁場Bi的磁感應強度大小；

（2）求導體棒MN與導軌之間動摩擦因數(shù)；

⑶若再撤去外，恢復心，MN從靜止開始運動，求其運動過程中的最大動能。

14.（16分）一根套有光滑輕質小環(huán)、不可伸長的輕線，線的一端系在固定點另一端跨過固定的小滑輪02。在輕

質小環(huán)上掛質量為的物體甲，在線的自由端系有質量為，〃的物體乙，物體乙的下面有一根細線固定，使物

體甲、乙保持靜止狀態(tài)，且夾角“=120,然后剪斷細線由靜止釋放物體甲、乙，物體甲豎直下降，當夾角〃變?yōu)槟骋?/p>

角度。。時有最大速度。重力加速度取g,忽略滑輪、小環(huán)的質量，不計摩擦。求：

（1）剪斷前細線所受的拉力；

⑵物體甲有最大速度時，物體乙的加速度；

⑶物體甲從靜止下降到最低位置，甲、乙兩物發(fā)生位移之比。

15.(12分)地面上空間存在一方向豎直向上的勻強電場，O、尸是電場中的兩點在同一豎直線上，。在尸上方，高度

差為L；一長L的絕緣細線一端固定在。點，另一端分別系質量均為m的小球A、B,A不帶電，B的電荷量為q(g

>0)o分別水平拉直細線釋放小球，小球運動到P點時剪斷細線之后，測得A從尸點到落地所用時間為f,B從P點

到落地所用時間為2f。重力加速度為g,求：

⑴電場強度的大小；

(2)B從P點到落地通過的水平距離。

參考答案

一、單項選擇題：本題共6小題，母小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、C

【解析】

〃粒子是:He,fi粒子是一；e,因此發(fā)生一次〃衰變電荷數(shù)減少2,發(fā)生一次小衰變電荷數(shù)增加1,據(jù)題意，電荷數(shù)變

化為：—2x2+1=-3,所以新元素在元素周期表中的位置向前移動了3位.故選項C正確.

【點睛】

衰變前后質量數(shù)和電荷數(shù)守恒，根據(jù)發(fā)生一次a衰變電荷數(shù)減少2,發(fā)生一次口衰變電荷數(shù)增加1可以計算出放射性

元素電荷數(shù)的變化量.

2、B

【解析】

金屬線框。加d放在導線MN上，導線中電流產(chǎn)生磁場，根據(jù)安培定則判斷可知，線框Hcd左右兩側磁場方向相反，

線框左側的磁通量小于線框右側的磁通量，磁通量存在抵消的情況。若MN中電流突然減小時，穿過線框的磁通量將

減小。根據(jù)楞次定律可知，感應電流的磁場要阻礙磁通量的變化，則線框Hcd感應電流方向為順時針；再由左手定則

可知，左邊受到的安培力水平向右，而右邊的安培力方向也水平向右，故安培力的合力向右。

A.1順時針，尸向左，與結論不相符，選項A錯誤;

B./順時針，尸向右，與結論相符，選項B正確；

C.1逆時針，尸向左，與結論不相符，選項C錯誤;

D./逆時針，尸向右，與結論不相符，選項D錯誤;

故選B。

3、C

【解析】

衛(wèi)星繞地球運行，萬有引力提供向心力，則有

GMm4^2r

——=tn——

r2T2

可得

T=2TT

綜合“黃金代換”有

GM=gR?

如圖所示

由幾何關系知

—=rsin60。

2

聯(lián)立整理得

V41一

根據(jù)運動規(guī)律，電磁波傳播有

x—ct

可得

L1/島R7

eV4萬2

故C正確，A、B、D錯誤；

故選C。

4、B

【解析】

試題分析：根據(jù)楞次定律可知，兩線圈內均產(chǎn)生逆時針方向的感應電流，選項A錯誤；因磁感應強度隨時間均勻增大,

則竺二々，根據(jù)法拉第電磁感應定律可知石二〃絲二〃絲/2,則冬=（：）2=?,選項B正確；根據(jù)

Ar11

At\tEh

EE一啜kiS'

=—oc/,故a、b線圈中感應電流之比為3:1,選項C錯誤；電功率

R、4山4pnl42

P三

尸=/”聲廣nk2PS'

故a、b線圈中電功率之比為27:1,選項D錯誤；故選B.

4夕24P

法拉第電磁感應定律；楞次定律；閉合電路歐姆定律；電功率.

【名師點睛】此題是一道常規(guī)題，考查法拉第電磁感應定律、以及閉合電路的歐姆定律；要推導某個物理量與其他物

理量之間的關系，可以先找到這個物理量的表達式，然后看這個物理量和什么因素有關；這里線圈的匝數(shù)是容易被忽

略的量.

5、C

【解析】

如題圖所示液體中帶正電微粒流動時，根據(jù)左手定則，帶電微粒受到向下的洛倫茲力，所以帶電微粒向下偏，則a點

電勢為負，b點電勢為正，最終液體中的帶電微粒所受的電場力與磁場力和帶電微粒所受重力的合力為零，即

Uq0

—=qvB+tng

ZA

解得八U漏一，砍黃‘故C正確'ABD錯誤.

故選C。

6、C

【解析】

A.帶電粒子做曲線運動，受力指向曲線的內側，所以所受電場力向左，帶負電；A錯；

BC.電場力做負功，所以動能越來越小，電勢能越來越大，速度越來越小B錯；C,對；

D.等勢線的疏密程度反映場強大小，所以所受電場力越來越小，加速度越來越小，D錯.

故選c

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7、AC

【解析】

AB.大量氫原子處在￡,能級，向下面的當能級躍遷，有三種情況

E4T凡、鳥—￡、E、—>E2

由，知光子的頻率有3種。故A正確，B錯誤；

CD.其中Z-2躍遷放出的能量最小，相應光子的頻率最小，為

「空二且也

hh

故C正確，D錯誤。

故選AC,

8、BD

【解析】

A、m所受的最大靜摩擦力為/=+，則根據(jù)牛頓第二定律得，計算得出

+.則只需滿足尸〉駟33,m與M發(fā)生相對滑動.故A錯誤.

MM

B、當M與m發(fā)生相對滑動，根據(jù)牛頓第二定律得,m的加速度。=F-Mmg+Eq），知口】越大,口】的加速度越小相同

m

位移時，所以的時間越長,m越大,m對木板的壓力越大,摩擦力越大,M的加速度越大，因為作用時間長，則位移大，根據(jù)動能

定理知，長木板的動能越大.所以B選項是正確的.

C、當M與m發(fā)生相對滑動,E越大,m對M的壓力越大，摩擦力越大，則M相對地面的位移相同時，根據(jù)動能定理知，長

木板的動能越大.故C.錯誤

D、根據(jù)乙=/〃，—］見產(chǎn)知,E越大,m的加速度越小,M的加速度越大，知時間越長，因為E越大,M的加速度越大，

則M的位移越大，根據(jù)動能定理知，分離時長木板的動能越大.所以D選項是正確的.，

故選BD

點睛:當m與M的摩擦力達到最大靜摩擦力,M與m發(fā)生相對滑動，根據(jù)牛頓第二定律求出F的最小值.當F足夠大時,M

與m發(fā)生相對滑動，根據(jù)牛頓第二定律，結合運動學公式和動能定理判斷長木板動能的變化.

9、AD

【解析】

A.在這三種過程中物體下降的高度相同，由可知，重力做功相同，故A正確；

BD.在a、c面上滑行時機械能守恒，在方面上滑行時機械能減小，則在a、c面上滑行時機械能變化小于在力面上滑

行時機械能變化的絕對值，選項B錯誤，D正確；

C.重力做功等于重力勢能的變化，所以在這三種過程中重力勢能的變化相同。故C錯誤；

故選AD,

10、BD

【解析】

A.帶電粒子的運動軌跡如圖所示，由幾何關系可知，帶電粒子在勻強磁場中做圓周運動的半徑為：

R=2L,

由

得

2qBL

vo=--------，

也

故A錯誤；

B.帶電粒子在勻強磁場中的運動時間為：

Z,=——T=—T=--,

12萬63qB

在勻強電場中：

qE=ma,

由題設知AN=2L,垂直電場方向做勻速直線運動

<>

匕=2Lsin6O=vor2,

沿電場方向做初速度為零的勻加速直線運動，

L,=2Lcos60°=-?/；,

~2'

解得：

品口

「而，

從。到N的時間為:

(2萬+30)m

6-,=%+，，=-----------------，

心126qB

故B正確，C錯誤；

D.帶電粒子從A到N過程中由動能定理可知

^區(qū)2二耳一;片,

J

解得：

=14/B*

上3m

故D正確。

故選：BD

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11、1.22.5xl08m/s.

【解析】

第一空、作出光路圖如圖所示,

AB

根據(jù)幾何知識可得入射角i=45。，設折射角為入則tanr=g,故折射率〃=絆六1.2

4sinr

第二空、光在玻璃介質中的傳播速度=2.5xl()?m/s.

n

U島

12、(1)+,9.0；(2)左，大,(3)8455

u「uj

【解析】

(1)歐拇表的電流從黑表筆流出，因此黑表筆應與電壓表的“+”接線柱相連接，歐姆表的讀數(shù)為9.0kQ.

(2)為保護電路，閉合開關S1前應將滑動變阻器的滑片移到最左端，使輸出電壓為零，電阻箱接入電路的電阻最大,

R二3二UR

被測電壓表的內阻"U「U\u2-u1.

R。

(3)被測電壓表的內阻等于電阻箱的接入電路的阻值，即為8455。.

四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

42

2Rmgsin0+n2xkx

13、(1)————;(2)tan<9-----；(3)——^——

kLgicos。2mR~gtsi