北京市十五中2024-2025學(xué)年高考壓軸卷物理試卷含解析

北京市十五中2024-2025學(xué)年高考壓軸卷物理試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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、2019年2月15日，一群中國學(xué)生拍攝的地月同框照，被外媒評價為迄今為止最好的地月合影之一。如圖所示，把地球和月球看做繞同一圓心做勻速圓周運動的雙星系統(tǒng)，質(zhì)量分別為M、m，相距為L，周期為T，若有間距也為L的雙星P、Q，P、Q的質(zhì)量分別為2M、2m，則（）A．地、月運動的軌道半徑之比為 B．地、月運動的加速度之比為C．P運動的速率與地球的相等 D．P、Q運動的周期均為2、在如圖所示電路中，合上開關(guān)S，將滑動變阻器R2的滑動觸點向b端移動，則三個電表A1、A2和V的示數(shù)I1、I2和U的變化情況是（）A．I1增大，I2不變，U增大B．I1減小，I2不變，U減小C．I1增大，I2減小，U增大D．I1減小，I2增大，U減小3、如圖所示，在屏MN的上方有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里。P為屏上的一小孔，PC與MN垂直。一群質(zhì)量為m、帶電荷量為－q（q>0）的粒子（不計重力），以相同的速率v，從P處沿垂直于磁場的方向射入磁場區(qū)域。粒子入射方向在與磁場B垂直的平面內(nèi)，且散開在與PC夾角為θ的范圍內(nèi)。則在屏MN上被粒子打中的區(qū)域的長度為（）A． B． C． D．4、如圖所示的甲、乙兩圖中，M為自耦變壓器，R是滑動變阻器，P1、P2分別足它們的滑動鍵，將它們的輸入端a、b、c、d分別接到相同的正弦交流電源上，在它們的輸出端e、f和g、h上各接一個燈泡L1和L2，兩燈泡均發(fā)光。現(xiàn)將它們的滑動鍵P均向下滑動一小段距離，若在此過程中，燈泡不至于燒壞，則（）A．L1、L2均變亮B．L1變亮，L2變暗C．L1變暗，L2變亮D．L1、L2均變暗5、已知地球質(zhì)量為月球質(zhì)量的81倍，地球半徑約為月球半徑的4倍．若在月球和地球表面同樣高度處，以相同的初速度水平拋出物體，拋出點與落地點間的水平距離分別為和，則：約為A．9：4 B．6：1 C．3：2 D．1：16、下列說法中正確的是（）A．布朗運動是指液體分子的無規(guī)則運動B．物體對外做功，其內(nèi)能一定減小C．兩分子間距離減小，分子間的引力和斥力都增大D．用打氣筒往自行車輪胎內(nèi)打氣時需要用力，說明氣體分子間存在斥力二、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、如圖所示，用小燈泡模仿光控電路，AY之間為斯密特觸發(fā)器，RG為光敏電阻，R1為可變電阻；J為繼電器的線圈，Ja為它的常開觸點。下列說法正確的是()A．天色變暗時，A端輸入高電平，繼電器吸引Ja，路燈點亮B．要想在天色更暗時路燈才會點亮，應(yīng)把R1的阻值調(diào)大些C．要想在天色更暗時路燈才會點亮，應(yīng)把R1的阻值調(diào)小些D．二極管的作用是繼電器釋放Ja時提供自感電流的通路，防止損壞集成電路8、近年來，我國的高速鐵路網(wǎng)建設(shè)取得巨大成就，高鐵技術(shù)正走出國門。在一次高鐵技術(shù)測試中，機車由靜止開始做直線運動，測試段內(nèi)機車速度的二次方v2與對應(yīng)位移x的關(guān)系圖象如圖所示。在該測試段內(nèi)，下列說法正確的是（）A．機車的加速度越來越大 B．機車的加速度越來越小C．機車的平均速度大于 D．機車的平均速度小于9、下列說法正確的是A．一定質(zhì)量的理想氣體，壓強變小時，分子間的平均距離可能變小B．晶體的物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性，是由于組成晶體的微粒在空間排列不規(guī)則C．物體內(nèi)能改變時，其溫度一定變化D．機械能可通過做功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但內(nèi)能一定不能通過做功全部轉(zhuǎn)化為機械能而不引起其它的變化E.將0.05mL濃度為0.02%的油酸酒精溶液滴入水中，測得油膜面積為20cm2，則可測得油酸分子的直徑為5×10-9m10、如圖所示，長度為l的輕桿上端連著一質(zhì)量為m的小球A(可視為質(zhì)點)，桿的下端用鉸鏈固接于水平面上的O點。置于同一水平面上的立方體B恰與A接觸，立方體B的質(zhì)量為M。今有微小擾動，使桿向右傾倒，各處摩擦均不計，而A與B剛脫離接觸的瞬間，桿與地面夾角恰為，重力加速度為g，則下列說法正確的是A．A與B剛脫離接觸的瞬間，A、B速率之比為2:1B．A與B剛脫離接觸的瞬間，B的速率為C．A落地時速率為D．A、B質(zhì)量之比為1：4三、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）如圖所示，打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置驗證機械能守恒定律．該裝置中的打點計時器所接交流電源頻率是50Hz.(1)對于該實驗，下列操作中對減小實驗誤差有利的是________．A．精確測量出重物的質(zhì)量B．兩限位孔在同一豎直線上C．重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘D．釋放重物前，重物離打點計時器下端遠(yuǎn)些(2)按正確操作得到了一條完整的紙帶，由于紙帶較長，圖中有部分未畫出，如圖所示．紙帶上各點是打點計時器打出的計時點，其中O點為紙帶上打出的第一個點．①重物下落高度應(yīng)從紙帶上計時點間的距離直接測出，下列測量值能完成驗證機械能守恒定律的選項有________．A．OA、OB和OG的長度B．OE、DE和EF的長度C．BD、BF和EG的長度D．AC、BF和EG的長度②用刻度尺測得圖中AB的距離是1.76cm，F(xiàn)G的距離是3.71cm，則可得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣仁莀_______m/s2.(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)12．（12分）某實驗小組做“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置如圖所示，圖中A為鐵架臺，B，C是用細(xì)線連接的兩個物塊，D為固定在物塊C上的細(xì)遮光條（質(zhì)量可忽略不計），E為固定在鐵架臺上的輕質(zhì)定滑輪，F(xiàn)為光電門，實驗步驟如下：①用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度為d，用天平分別稱出物塊B、C的質(zhì)量分別為mB和m②在鐵架臺上標(biāo)記一位置O，并測得該位置與光電門之間的高度差h；③將物塊C從位置O由靜止釋放，C加速下降，B加速上升；④記錄遮光條D通過光電門的時間t。依據(jù)以上步驟，回答以下問題：（1）該實驗的研究對象是__________填“B”或“C”或“B、C組成的系統(tǒng)”）；（2）從物塊C由靜止釋放到其經(jīng)過光電門的過程中，研究對象的動能增加量ΔEK=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，Ⅰ、Ⅲ區(qū)域（足夠大）存在著垂直紙面向外的勻強磁場，虛線MN、PQ分別為磁場區(qū)域邊界，在Ⅱ區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向里的半徑為R的圓形勻強磁場區(qū)域，磁場邊界恰好與邊界MN、PQ相切，S、T為切點，A、C為虛線MN上的兩點，且AS=CS=R，有一帶正電的粒子以速度v沿與邊界成30°角的方向從C點垂直磁場進(jìn)入Ⅰ區(qū)域，隨后從A點進(jìn)入Ⅱ區(qū)域，一段時間后粒子能回到出發(fā)點，并最終做周期性運動，已知Ⅱ區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度B2為Ⅰ區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度B1的6倍，Ⅲ區(qū)域與Ⅰ區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強度相等，不計粒子的重力。求：(1)粒子第一次進(jìn)入Ⅱ區(qū)域后在Ⅱ區(qū)域中轉(zhuǎn)過的圓心角；(2)粒子從開始運動到第一次回到出發(fā)點所經(jīng)歷的總時間。14．（16分）如圖所示，xOy坐標(biāo)系在豎直平面內(nèi)，第一象限內(nèi)存在方向沿y軸負(fù)方向的勻強電場，第二象限有一半徑為R的圓形勻強磁場區(qū)域，圓形磁場區(qū)域與x軸相切于A點，與y軸相切于C點，磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直紙面向外。在A點放置一粒子發(fā)射源，能向x軸上方180°角的范圍發(fā)射一系列的帶正電的粒子，粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q，速度大小為v=，不計粒子的重力及粒子間的相互作用。(1)當(dāng)粒子的發(fā)射速度方向與y軸平行時，粒子經(jīng)過x軸時，坐標(biāo)為（2R，0），則勻強電場的電場強度是多少?(2)保持電場強度不變，當(dāng)粒子的發(fā)射速度方向與x軸負(fù)方向成60°角時，該帶電粒子從發(fā)射到達(dá)到x軸上所用的時間為多少?粒子到達(dá)的位置坐標(biāo)是多少?(3)從粒子源發(fā)射出的帶電粒子到達(dá)x軸時，距離發(fā)射源的最遠(yuǎn)距離極限值應(yīng)為多少?15．（12分）如圖所示，質(zhì)量為2m的滑塊A由長為R的水平軌道和半徑也為R的四分之一光滑圓弧軌道組成，滑塊A的左側(cè)緊靠著另一質(zhì)量為4m的物塊C，質(zhì)量為m的物塊B從圓弧軌道的最高點南靜止開始下滑，D為網(wǎng)弧軌道最低點。已知B與水平軌道之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，A的水平軌道厚度極小，B從水平軌道上滑下和滑上的能量損失忽略不計，水平地面光滑，重力加速度為g。(1)若A被固定在地面上，求B與C發(fā)生碰撞前的速度大小v0；(2)若A的固定被解除，B滑下后與C發(fā)生完全彈性碰撞，碰撞后B再次沖上A，求B與A相對靜止時與D點的距離L。

參考答案一、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、D【解析】

雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，具有相同的角速度和周期，對兩顆星分別運用牛頓第二定律和萬有引力定律列式，進(jìn)行求解即可?！驹斀狻緼．對于地、月系統(tǒng)，兩者具有相同的角速度和周期，萬有引力提供向心力則地、月系統(tǒng)，兩者運動的軌道半徑之比為故A錯誤；B．對于地、月系統(tǒng)，根據(jù)牛頓第二定律，得故B錯誤；D．同理，P、Q系統(tǒng)，萬有引力提供向心力P、Q系統(tǒng)的軌道半徑運行周期同理，對于地、月系統(tǒng)，運行周期聯(lián)立解得故D正確；C．根據(jù)得：地球的運動速率同理可得P運動速率聯(lián)立解得故C錯誤。故選D。2、D【解析】試題分析：理清電路，確定電壓表測得什么電壓，電流表測得什么電流，抓住電動勢和內(nèi)阻不變，采用局部→整體→局部的方法，利用閉合電路歐姆定律進(jìn)行分析．觸點向b端移動過程中連入電路的電阻減小，即總電阻減小，干路電流即總電流增大，所以根據(jù)可知路端電壓減小，即U減小，在干路，通過它的電流增大，所以兩端的電壓增大，而，所以減小，即并聯(lián)電路兩端的電壓減小，所以的電流減小，而，所以增大，D正確3、A【解析】

粒子做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得解得粒子沿著右側(cè)邊界射入，軌跡如圖1此時出射點最近，與邊界交點與P間距為粒子沿著左側(cè)邊界射入，軌跡如圖2此時出射點最近，與邊界交點與P間距為粒子垂直邊界MN射入，軌跡如3圖此時出射點最遠(yuǎn)，與邊界交點與P間距為2r，故范圍為在熒光屏上P點右側(cè)，將出現(xiàn)一條形亮線，其長度為故A正確，BCD錯誤。故選A。4、B【解析】

甲圖向下滑動時匝數(shù)比變小，副線圈的電壓增大，所以L1一定變亮，乙圖向下滑動時，L2支路電阻增大，回路中電流減小，所以L2一定變暗，故B正確ACD錯誤。故選B。5、A【解析】設(shè)月球質(zhì)量為，半徑為，地球質(zhì)量為M，半徑為R．

已知，，

根據(jù)萬有引力等于重力得：則有：

因此…①

由題意從同樣高度拋出，…②聯(lián)立①、②解得：

在地球上的水平位移

在月球上的；

因此得到：，故A正確，BCD錯誤．點睛：根據(jù)萬有引力等于重力，求出月球表面重力加速度和地球表面重力加速度關(guān)系，運用平拋運動規(guī)律求出兩星球上水平拋出的射程之比．6、C【解析】

A．布朗運動是固體顆粒的運動，間接反映了液體分子的無規(guī)則運動，故A錯誤；B．改變內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞，只知道物體對外做功，而不知道熱傳遞的情況，無法確定其內(nèi)能變化，故B錯誤；C．分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，隨分子間距離的減小而增大，但總是斥力變化得較快，故C正確；D．用打氣筒往自行車輪胎內(nèi)打氣時需要用力，是因為氣體壓強增大的緣故，并不能說明氣體分子間存在斥力，而且氣體分子間的分子力幾乎可以忽略不計，故D錯誤。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、ABD【解析】

A、天色變暗時，光敏電阻較大，則RG兩端的電勢差較大，所以A端的電勢較高，繼電器工作吸引常開觸點Ja，路燈點亮，故A正確；BC、當(dāng)A端電勢較高時，路燈會亮，天色更暗時光敏電阻的阻值更大，則RG兩端的電勢差更大，A端的電勢更高；要想在天色更暗時路燈才會點亮，必須使光敏電阻分擔(dān)的電壓應(yīng)降低，根據(jù)串聯(lián)分壓可知應(yīng)把R1的阻值調(diào)大些，故B正確，C錯誤；D、天色變亮?xí)r，A端輸入低電平，繼電器不工作釋放常開觸點Ja，繼電器的線圈會產(chǎn)生自感電電動勢，二極管與繼電器的線圈串聯(lián)構(gòu)成閉合電路，防止損壞集成電路，故D正確；故選BCD。8、BC【解析】

AB．如圖所示，在該測試段內(nèi)，隨著機車位移的增大，在相等位移上，速度的二次方的差值逐漸減小，由可知，機車的加速度逐漸減小，故A錯誤，B正確；CD．由于機車做加速度減小的變加速直線運動，故在該測試段內(nèi)機車的平均速度大于，故C正確，D錯誤。故選BC。9、ADE【解析】

A．根據(jù)氣態(tài)方程，壓強變小時，如果溫度降低，則氣體的體積可能減小，分子間的平均距離可能變小，故A正確；B．晶體的物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性，是由于組成晶體的微粒在空間排列規(guī)則，故B錯誤；C．物體的內(nèi)能包括分子動能和分子勢能兩部分，物體內(nèi)能改變時，可能是分子勢能發(fā)生了變化，而分子平均動能并沒有發(fā)生變化，即溫度可能不變化。故C錯誤；D．根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，機械能可通過做功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但內(nèi)能一定不能通過做功全部轉(zhuǎn)化為機械能而不引起其它的變化，故D正確；E．根據(jù)題意，一滴油酸酒精溶液含有的油酸體積為：V=0.05×0.02%mL=1×10-5mL所以油酸分子直徑的大小：故E正確；故選ADE。10、ABD【解析】

A.設(shè)小球速度為vA，立方體速度為vB，分離時刻，小球的水平速度與長方體速度相同，即：vAsin30°=vB，解得：vA=2vB，故A正確；B.根據(jù)牛頓第二定律有：mgsin30°=m，解得vA=，vB=vA/2=，故B正確；C.A從分離到落地，小球機械能守恒，mgLsin30°=，v=，故C錯誤；D.在桿從豎直位置開始倒下到小球與長方體恰好分離的過程中，小球和長方體組成的系統(tǒng)機械能守恒，則有：mgL(1?sin30°)=+把vA和vB的值代入，化簡得：m：M=1：4，故D正確。故選：ABD.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、BCBCD9.75【解析】

（1）[1]．因為在實驗中比較的是mgh、，的大小關(guān)系，故m可約去，不需要測量重錘的質(zhì)量，對減小實驗誤差沒有影響，故A錯誤．為了減小紙帶與限位孔之間的摩擦圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線，這樣可以減小紙帶與限位孔的摩擦，從而減小實驗誤差，故B正確．實驗供選擇的重物應(yīng)該相對質(zhì)量較大、體積較小的物體，這樣能減少摩擦阻力的影響，從而減小實驗誤差，故C正確．釋放重物前，為更有效的利用紙帶，重物離打點計時器下端近些，故D錯誤，故選BC．（2）[2]．當(dāng)知道OA、OB和OG的長度時，無法算出任何一點的速度，故A不符合題意；當(dāng)知道OE、DE和EF的長度時，利用DE和EF的長度可以求出E點的速度，從求出O到E點的動能變化量，知道OE的長度，可以求出O到E重力勢能的變化量，可以驗證機械能守恒，故B符合題意；當(dāng)知道BD、BF和EG的長度時，由BF和EG的長度，可以得到D點和F點的速度，從而求出D點到F點的動能變化量；由BD、BF的長度相減可以得到DF的長度，知道DF的長度，可以求出D點到F點重力勢能的變化量，即可驗證機械能守恒，故C項符合題意；當(dāng)知道AC、BF和EG的長度時，可以分別求出B點和F點的速度，從而求B到F點的動能變化量，知道BF的長度，可以求出B到F點重力勢能的變化量，可以驗證機械能守恒，故D正確；故選BCD．（3）[3]．根據(jù)，解得．【點睛】根據(jù)實驗原理，結(jié)合實驗中的注意事項后分析解答；依據(jù)這段時間內(nèi)的平均速度等于中時刻瞬時速度，從而確定動能的變化，再依據(jù)重力勢能表達(dá)式，進(jìn)而確定其的變化，即可驗證，根據(jù)求出重力加速度．12、B、C組成的系統(tǒng)(mB+【解析】

(1)[1]實驗中要驗證機械能守恒，只有以B、C組成的系統(tǒng)為研究對象，才只有重力做功，機械能才守恒，故該實驗的研究對象是B、C組成的系統(tǒng)。(2)[2]因為遮光條的寬度為d?h，故物塊C通過光電門的速度可近似等于通過d的平均速度，即v=所以從物塊C由靜止釋放到其經(jīng)過光電門的過程中，B、C組成的系統(tǒng)動能增加量Δ[3]從物塊C由靜止釋放到其經(jīng)過光電門的過程中，物塊C下降h，物塊B上升h，故B、C組成的系統(tǒng)重力勢能該變量為Δ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、(1)120°(2)【解析】

(1)粒子的運動軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系得，半徑粒子轉(zhuǎn)過的圓心角為粒子從點進(jìn)入Ⅱ區(qū)域，先做勻速直線運動，且速度延長線剛好過Ⅱ區(qū)域圓形磁場的圓心，接著在磁場中做圓周運動，離開時速度方向的反向延長線仍然過圓心設(shè)軌跡半徑為，由牛頓運動定律知得故即連接，得得故此粒子第一次進(jìn)入Ⅱ區(qū)域后在Ⅱ區(qū)域轉(zhuǎn)過的圓心角為(2)粒子進(jìn)入Ⅲ區(qū)域時，速度方向仍與邊界成30°角，故此粒子的軌跡圖左右對稱，上下對稱，粒子在一個周期內(nèi)，在Ⅰ、Ⅲ區(qū)域總共要經(jīng)歷兩次圓周運動過程，每次轉(zhuǎn)過的圓心角均為所用總時間為在Ⅱ區(qū)域要經(jīng)歷兩次圓周運動過程，每次轉(zhuǎn)過的圓心角均為，所用