2024屆北京市高三年級上冊開學(xué)摸底考物理試卷及答案

北京2024屆新高三開學(xué)摸底考試卷

物理

（考試時間：90分鐘試卷滿分：100分）

注意事項：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號等填寫在答題卡和試卷指定位置上。

2.回答選擇題時一，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如

需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號?；卮鸱沁x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、單選題：本題共14小題，每小題3分，共42分。在每小題給出的四個選項中，選出最

符合題目要求的一項。

1.（2023屆北京市昌平區(qū)高三下學(xué)期二模物理試題）關(guān)于一密閉容器中的氧氣，下列說法

正確的是（）

A.體積增大時，氧氣分子的密集程度保持不變

B.溫度升高時，每個氧氣分子的運動速率都會變大

C.壓強增大是因為氧氣分子之間斥力增大

D.壓強增大是因為單位面積上氧氣分子對器壁的作用力增大

2.（2022年北京市東城區(qū)高三（下）三模物理試題）把鐵絲圈放在肥皂水中蘸一下，讓它

掛上一層薄薄的液膜，豎直放置時，把這層液膜當(dāng)作一個平面鏡，用它觀察燈焰，可以觀察

到上疏下密的彩色條紋，下列說法正確的是（）

A.肥皂膜從形成到破裂，條紋的寬度和間距不會發(fā)生變化

B?肥皂膜上的條紋是前表面反射光與折射光形成的干涉條紋

C.肥皂膜上的條紋是前后表面反射光形成的干涉條紋

D.將鐵絲圈右側(cè)的把柄向上轉(zhuǎn)動90。，條紋也會跟著轉(zhuǎn)動90。

3.（2021屆北京市海淀區(qū)精華學(xué)校高三（下）考前模擬物理試題）下列有關(guān)原子物理的知

識，說法正確的是（）

A.盧瑟?！Ｗ由⑸鋵嶒炚f明了原子核的復(fù)雜結(jié)構(gòu)

B.在核反應(yīng)方程團何羽4!2Hel3一回龍141ZIN回回團T團團團團團苑1定O?÷X,X表示的是中子

C.目前核電站利用的核反應(yīng)是裂變，核燃料為鈾

D.氮的半衰期是3.8天，8個氯原子核經(jīng)過7.6天之后，還剩下2個未發(fā)生衰變

4.（云南省云南師范大學(xué)附屬中學(xué)2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期期中物理試題）某質(zhì)點做簡諧

運動，其位移隨時間變化的關(guān)系式為?τ=IβsinGM（cm）,則（）

A.質(zhì)點的振動周期為0.8S

B.質(zhì)點在任意0.1s內(nèi)通過的路程均為IOcm

C.在0.2~0.3s內(nèi)，質(zhì)點的加速度逐漸增大

D.在0.1~0.2s內(nèi)，質(zhì)點的動能逐漸減小

5.（2023屆北京市東城區(qū)高三下學(xué)期綜合練習(xí)物理試題（一））如圖所示電路中，燈泡A,

B的規(guī)格相同，電感線圈L的自感系數(shù)足夠大且電阻可忽略。下列說法正確的是A

（）_0_B

A.開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合時，A,B同時變亮，之后亮度都保持不變~Q

B.開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合時，B先亮，A逐漸變亮，最后A,B一樣亮耳I

C.開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_時，A,B閃亮一下后熄滅

D.開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_時，A閃亮一下后熄滅，B立即熄滅

6.（北京市清華大學(xué)附屬中學(xué)2022-2023學(xué)年高三上學(xué)期開學(xué)考試物理試題）如圖，一細(xì)繩

通過定滑輪，細(xì)繩兩端分別系有質(zhì)量分別為次=ag、"=5kg的物體。初始時扶住M吏兩物

體均處于靜止，在某時刻松開手，兩物體開始運動，細(xì)繩足夠長，當(dāng)系統(tǒng)達到穩(wěn)定時細(xì)

繩對〃的拉力為（）

白以

A.20NB.24NC.25ND.30N

7.（2022屆北京市密云區(qū)高三（下）一模物理試題）為探究變壓器的兩個線圈的電壓關(guān)系,

小明繞制了兩個線圈套在可拆變壓器的鐵芯上，如圖所示，線圈。作為原線圈連接到學(xué)生電

源的交流輸出端，線圈b接小燈泡，線圈電阻忽略不計。當(dāng)閉合電源開關(guān)時，他發(fā)現(xiàn)電源過

載（電流過大，超過學(xué)生電源允許的最大值）。為解決電源過載問題，下列措施中可行的是

（）

A.增大電源電壓

適當(dāng)增加原線圈α的匝數(shù)

C.適當(dāng)增加副線圈b的匝數(shù)

D.換一個電阻更小的燈泡

8.（2022屆北京市海淀區(qū)高三（下）一?？荚囄锢碓囶}）在如圖所示平面內(nèi)，兩個帶等量

正電的點電荷分別固定在A、B兩點，。為M夕連線的中點，“∕1%M51的垂直平分線，C、D

兩點在"V上且，G=下列說法正確的是（）M

I

點的場強比點的場強大

A.OC；C

I

B.C點的場強與0點的場強相同R_____1_____m

Z?OB

C.。點的電勢比。點的電勢高

I

D.電子在C點的電勢能比在。點的電勢能大N

9.（2022屆北京市通州區(qū)高三（下）查缺補漏物理試題）如圖所示，寬為L的足夠長。形

光滑導(dǎo)軌放置在絕緣水平面上，整個導(dǎo)軌處于豎直向上、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場

中，將一質(zhì)量為m、有效電阻為R、長度略大于L的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌放置。某時刻給導(dǎo)體

棒一沿導(dǎo)軌向右、大小為Vo的水平速度，不計導(dǎo)軌電阻，棒在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直

且接觸良好，則下列說法正確的是（）

A.導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流方向為由α到bB.導(dǎo)體棒的加速度始終不變

C.導(dǎo)體棒中的最大發(fā)熱量為團1團弟加2曲施!龍D.通過導(dǎo)體棒的電荷量最大值為

回ZTZ回出比團22,回

10.（浙江省寧波市2018-2019學(xué)年高一上學(xué)期末物理試題）航天員王亞平在運行中的“天宮

一號”內(nèi)做了如圖所示實驗：長為L的細(xì)線一端固定，另端系一小球，在最低點給小球一個

初速度，小球能在豎直平面內(nèi)繞定點做勻速圓周運動若將此裝置帶回地球，仍在最低點給小

球相同初速度，則在豎直平面內(nèi)關(guān)于小球的運動情況說法正確的是（）

A.小球不可能做勻速圓周運動

B.小球一定能做完整的圓周運動

C.細(xì)繩L足夠長小球才可能做完整的圓周運動

D.小球通過最高點的速度不一定要大于等于團團“回

IL（陜西榆林市2019屆高考模擬第三次測試?yán)砜凭C合物理試題）一個人站立在商店的自動

扶梯的水平踏板上，隨扶梯向上加速，如圖所示，則

A.人對踏板的壓力大小等于人所受到的重力大小Ta/

B.人只受重力和踏板的支持力的作用V

C.踏板對人的支持力做的功等于人的機械能增加量?1--.

D.人所受合力做的功等于人的動能的增加量

12.（江蘇省徐州市沛縣2021-2022學(xué)年高一（下）第一次學(xué)情調(diào)研物理試題）2021年6月

3日，風(fēng)云四號衛(wèi)星在中國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功。若風(fēng)云四號衛(wèi)星繞地球做勻速圓周

運動，周期為了，離地高度為M已知地球半徑為R,萬有引力常量為G,則（）

A.衛(wèi)星的運行速度為2HR7^B.地球表面的重力加速度為

回4團〃SIzJl回回彳十〃回133團團134回212團7目2團團

C.地球的質(zhì)量為團宛旌）況國施寵回應(yīng)170羽回D.地球的第一宇

宙速度為回2碘7W回回團4+〃團施回

13.（2022屆湖南省婁底市高三（下）高考仿真模擬考試物理試題）磁場可以對帶電粒子的

運動施加影響，只要設(shè)計適當(dāng)?shù)拇艌?，就可以控制帶電粒子進行諸如磁聚焦、磁擴散、磁偏

轉(zhuǎn)、磁約束與磁滯留等運動。利用電場和磁場來控制帶電粒子的運動，在現(xiàn)代科學(xué)實驗和技

術(shù)設(shè)備中有廣泛的應(yīng)用，如圖所示，以。點為圓心、半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向

外的勻強磁場，圓形區(qū)域外有垂直紙面向里的勻強磁場，兩個磁場的磁感應(yīng)強度大小都是Bo

有一質(zhì)量為m、所帶正電荷電荷量為q的帶電粒子從P點沿半徑垂直磁場射入圓形區(qū)域，

粒子兩次穿越磁場邊界后又回到P點，不計粒子重力，則（）

A.粒子在磁場中做圓周運動的軌跡半徑為R

B.粒子從P點射入磁場的速度大小為團回回羽W銅加回

C.粒子從P點射出到第一次回到P點所需的時間為回加加36/50

D.如果圓形區(qū)域外的磁場在一個以。為圓心的圓環(huán)內(nèi)，則該圓環(huán)的面積至少為

團6+把團窕團旗施羽

14.（2018屆北京市西城區(qū)高三下學(xué)期一模物理試題）2017年諾貝爾物理學(xué)獎授予了三位美

國科學(xué)家，以表彰他們?yōu)榘l(fā)現(xiàn)引力波所作的貢獻.引力波被認(rèn)為是時空彎曲的一種效應(yīng)，物

體加速運動時會給宇宙時空帶來擾動，這種擾動會以光速向外傳播能量.如圖為科學(xué)家們探

測引力波的裝置示意圖，發(fā)射器發(fā)出的激光S經(jīng)半透光分束鏡分為相互垂直的兩束51和52,

然后經(jīng)過4km長的兩臂，在兩臂端點處經(jīng)反射鏡反射回來，S4和”相遇形成干涉，被探測

器接收.精確調(diào)節(jié)兩臂，使探測器在無引力波作用時，接收到的信號

強度為0?當(dāng)有引力波作用時，兩臂長度將因此而發(fā)生改變，則接收到

的信號強度不為0.下列說法正確的是

A.引力波可以超光速傳播

B.引力波不能傳播能量

C.探測器接收到的兩束波的頻率相同

D.無引力波作用時兩束激光到探測器的路程差為O

二、實驗題：本題共2小題，共18分。

15.（8分）

（1）在"用油膜法估測分子大小”的實驗中，下列說法正確的是（）

A.該實驗中將油膜看作由一個個油酸分子緊密排列的單層分子膜

B.分子直徑等于油酸溶液的體積與油膜的面積之比

C.若油酸溶液濃度太高，會使油酸分子直徑的測量值偏大

D.若測量的油膜面積偏小，會使油酸分子直徑的測量值偏小

（2）下圖是測定一個阻值約為5Ω的電阻回施血的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)

線。要求電壓表和電流表從零開始讀數(shù)，補充完成圖中實物間的連線。

（3）在測量電源電動勢的實驗中某同學(xué)根據(jù)圖甲中的電路圖將實驗儀器連接成如圖乙所示

的實驗電路，a、b、c、d四條導(dǎo)線中，其中有一條導(dǎo)線連接錯誤，則該導(dǎo)線是

16.（10分）（2023屆北京市東城區(qū)高三下學(xué)期二模物理試題）某同學(xué)做"研究平拋運動的特

點”實驗。

（1）用圖甲所示裝置研究平拋運動豎直分運動的特點。A、B為兩個完全相同的小球，用小

錘擊打彈性金屬片后，A球沿水平方向飛出，同時B球自由下落。兩球在空中運動的過程中，

下列說法正確的是O

A.A球的運動時間比較長

B.兩球的運動時間一樣長

C.只改變小錘的擊打力度，不會影響兩球的運動時間

D.只改變兩小球開始運動時距地面的高度，不會影響兩球的運動時間

（2）用頻閃照相的方法研究平拋運動水平分運動的特點。圖乙所示的頻閃照片中記錄了做

平拋運動的小球每隔相等時間的位置。有同學(xué)認(rèn)為，小球在水平方向做勻速直線運動，其判

斷依據(jù)是。

（3）圖丙是某同學(xué)根據(jù)實驗畫出的小球做平拋運動的軌跡，。為平拋的起點。在軌跡上取

兩點A、B,測得A、B兩點的縱坐標(biāo)分別為力=5.00Cm,j∕2=45Q0cm,A、B兩點間的水平距

2

離×2-×ι=40.00cmr,g取10m∕s,則小球的初速度VO為m∕s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

（4）放學(xué)途中，有同學(xué)看見園林工人正在用手拿著噴水管為草地澆水。他觀察發(fā)現(xiàn)，水沿

水平方向噴出，出水口的橫截面是圓形。他想利用所學(xué)的平拋知識估測水的流量Q（單位時

間內(nèi)流過出水口的水的體積）。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,請寫出他還需要測量哪些物理

量，并推導(dǎo)出流量Q的計算公式（所需字母自行設(shè)定）。

三、計算題：本題共4小題，共40分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步

驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。

17.（9分）（2020屆北京市西城區(qū)高三（下）模擬測試物理試題）如圖所示，A、B是兩個

完全相同的小球，用較長的細(xì)線將它們懸掛起來，調(diào)整細(xì)線的長度和懸點的位置，使兩個小

球靜止時重心在同一水平線上，且恰好沒有接觸。現(xiàn)將小球A拉起至細(xì)線與豎直方向夾角

為@60。的位置，使其由靜止釋放，小球A運動至最低點與靜止的小球B相碰，碰后兩球粘

在一起運動。已知細(xì)線的長度為L,每個小球的質(zhì)量均為m,重力加速度為g,忽略小球半

徑和空氣阻力，求：

（1）A球運動至最低點時的速度大小如

（2）碰后兩球能夠上升的最大高度M；

（3）碰撞過程中損失的機械能AE。

18.（9分）（2021屆北京市延慶區(qū)高三（下）高考一模物理試題）電磁軌道炮工作原理如圖

所示，待發(fā)射彈體可在兩平行光滑軌道之間自由移動，并與軌道保持良好接觸。電流/。從一

條軌道流入，通過導(dǎo)電彈體后從另一條軌道流回。軌道電流可在彈體處形成垂直于軌道平面

的磁場（可視為勻強磁場），磁感應(yīng)強度的大小B=k∕。通電的彈體在軌道上由于受到安培力

的作用而高速射出。小明同學(xué)從網(wǎng)上購買了一個軌道炮模型，其軌道長度為L=50cm,平行

軌道間距d=2cm,彈體的質(zhì)量m=2g,導(dǎo)軌中的電流∕0=10A,系數(shù)k=O.ΓΓ∕A求

（1）彈體在軌道上運行的加速度a；

（2）彈體離開軌道過程中受到安培力的沖量/；

（3）現(xiàn)欲使彈體的出射速度增加至原來的2倍，通過分析說明，理論上可采用的哪些辦法?

（至少說出兩種方法）

19.（10分）（北京市海淀區(qū)2017屆高三3月零模考試?yán)砭C物理試題）用靜電的方法來清除

空氣中的灰塵，需要首先設(shè)法使空氣中的灰塵帶上一定的電荷，然后利用靜電場對電荷的作

用力，使灰塵運動到指定的區(qū)域進行收集。為簡化計算，可認(rèn)為每個灰塵顆粒的質(zhì)量及其所

帶電荷量均相同，設(shè)每個灰塵所帶電荷量為q,其所受空氣阻力與其速度大小成正比，表達

式為（式中k為大于O的已知常量）。由于灰塵顆粒的質(zhì)量較小，為簡化計算，灰塵

顆粒在空氣中受電場力作用后達到電場力與空氣阻力相等的過程所用的時間及通過的位移

均可忽略不計，同時也不計灰塵顆粒之間的作用力及灰塵所受重力的影響。

（1）有一種靜電除塵的設(shè)計方案是這樣的，需要除塵的空間是一個高為，的絕緣圓桶形容

器的內(nèi)部區(qū)域，將一對與圓桶半徑相等的圓形薄金屬板平行置于圓桶的上、下兩端，恰好能

將圓桶封閉，如圖甲所示。在圓桶上、下兩金屬板間加上恒定的電壓U（圓桶內(nèi)空間的電場

可視為勻強電場）,便可以在一段時間內(nèi)將圓桶區(qū)域內(nèi)的帶電灰塵顆粒完全吸附在金屬板上,

從而達到除塵的作用，求灰塵顆粒運動可達到的最大速率；

（2）對于一個待除塵的半徑為R的絕緣圓桶形容器內(nèi)部區(qū)域，還可以設(shè)計另一種靜電除塵

的方案：沿圓桶的軸線有一根細(xì)直導(dǎo)線作為電極，緊貼圓桶內(nèi)壁加一個薄金屬桶作為另一電

極。在直導(dǎo)線電極外面套有一個由絕緣材料制成的半徑為R。的圓桶形保護管，其軸線與直

導(dǎo)線重合，如圖乙所示。若在兩電極間加上恒定的電壓，使得桶壁處電場強度的大小恰好等

于第（1）問的方案中圓桶內(nèi)電場強度的大小，且已知此方案中沿圓桶半徑方向電場強度大

小E的分布情況為打電7國用，式中r為所研究的點與直導(dǎo)線的距離；

α.試通過計算分析，帶電灰塵顆粒從保護管外壁運動到圓桶內(nèi)壁的過程中，其瞬時速度大

小V隨其與直導(dǎo)線的距離r之間的關(guān)系；

b.對于直線運動，教科書中講解了由“t圖像下的面積求位移的方法，請你借鑒此方法，

利用V隨r變化的關(guān)系，畫出回1團團隨r變化的圖像，根據(jù)圖像的面積求出帶電灰塵顆粒從

保護管外壁運動到圓桶內(nèi)壁的時間。

20.（12分）所謂暗物質(zhì)是指宇宙中那些既不發(fā)光也不反光，因而無法看到的物質(zhì)，不過暗

物質(zhì)與通常物質(zhì)都遵循萬有引力定律，天文觀測有跡象表明，暗物質(zhì)的質(zhì)量可能占宇宙總質(zhì)

量的90%至99%.如果能用磁譜儀探測到暗物質(zhì)，從而進一步測出宇宙中物質(zhì)的總平均密度

〃，那么，我們就能根據(jù)下面敘述的原理預(yù)言宇宙膨脹的前景.

t,\

:,?P

%\，t

__-***

宇宙的膨脹現(xiàn)象是在20世紀(jì)30年代由哈勃等科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的，它是指觀察者在宇宙中的任何

一個星系（例如O）上向任何一方向看去，會看到所有其他的星系（例如P）都在遠離自己,

其速度V與距離R成正比，即〃=，彳,如圖b所示比例系數(shù)H叫哈勃常量,單位為千米/（秒?光

年）.

（1）如果認(rèn)為宇宙是均勻的各向同性的，其物質(zhì)密度為〃，那么質(zhì)量為m的星系P在遠離

觀察者。時，所受到的宇宙所有其他物質(zhì)（包括圖b球面內(nèi)、外兩部分）對它的總引力是

多少？

（2）如果質(zhì)量為m的星系P相對于。點的引力勢能回項P回=一回分"Z回瘡（其中M為圖b

中球面內(nèi)物質(zhì)的質(zhì)量），星系P的總能量E等于其動能與引力勢能之和，以證明恰使E=O的

宇宙物質(zhì)密度團加虎1=回32的羽El8乃9.

（3）試說明，通過比較現(xiàn)在宇宙的物質(zhì)密度2與上述密度團/煙汨的大小即可預(yù)言宇宙膨脹

前景：或永遠膨脹下去，或在將來的某--時刻停止膨脹，轉(zhuǎn)而變?yōu)槭湛s.

北京2024屆新高三開學(xué)摸底考試卷

物理?答案及評分標(biāo)準(zhǔn)

一、本題共14小題，每題3分，共42分

1234567891011121314

DCCCDBBCCADBDC

二、實驗題，本題共2題，共18分

15.（1）A（2分）

（3分）

（2分）

16.（1）BC/CB（2分）

（2）相鄰兩球水平方向的距離相等（2分）

（3）2.0（2分）

（4）根據(jù)題意，出水口的流量為0=50困0日，￡=旗（國旅2團）團2EI（1分）

Λ=0Γ0O0Λ%=團1團2團，EIzEI2團（1分）

所以0=團〃0成12團泡4團團團團，團2力團團（1分）

由此可知，需要測量的物理量為出水口的直徑d,

出水口到落水點的水平距離X和豎直高度h。（1分）

三、計算題：本題共4小題，共40分。

17.（1）由機械能守恒定律得呻N（I—cos〃）=團1回2回刀呃用。回2回（2分）

解得A球運動至最低點時的速度大小12施。團=團團”團（1分）

（2）球A運動至最低點與靜止的小球B相碰，碰后兩球粘在一起運動，由動量守恒定律得

次回閑?；?（加+㈤回困1團

（1分）

碰后兩球粘在一起在豎直面內(nèi)做圓周運動，由機械能守恒定律得

回1回2回（2次）回虎Il回2回=（2m）0加（1分）

解得碰后兩球能夠上升的最大高度加=B虎8團

（1分）

（3）由能量守恒定律得碰撞過程中損失的機械能

/A回1團2團〃Z回用O回2團一團1團2回（2〃Z）回龍11回2回=回1.因4回wZ（3分）

18.（1）磁感應(yīng)強度為您加0@

（1分）

所受安培力戶=施/IOZd

（1分）

F=ma可得α=100m∕Els團2團

（1分）

（2）由動能定理可知/Z=團1團2團加21比12回

（1分）

彈體受到的沖量（1

分）

可得I=O.02N?s（1

分）

（3）由以上表達式可知Z==EI%0團圓團團2旅施相團團

（1分）

可知：欲使彈體的出射速度增加至原來的2倍，可采用的方法有：軌道中的電流變?yōu)樵瓉淼?/p>

2倍；彈體質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼幕?回4團；軌道間距變?yōu)樵瓉淼?倍；軌道長度變?yōu)樵瓉淼?倍。

（2分）

19.（1）圓桶形容器內(nèi)的電場強度6回現(xiàn)1/0

灰塵顆粒所受的電場力大小6團夕久加1

（1分）

電場力跟空氣的阻力相平衡時，灰塵達到的最大速度，并設(shè)為vl,則有延用IEI=團夕宛相

（1分）

解得團施1團=團/方47定

（1分）

（2）a.由于灰塵顆粒所在處的電場強度隨其與直導(dǎo)線距離的增大而減小，且桶壁處的電場

強度為第（1）問方案中場強的大小回加1113=團方雨

設(shè)在距直導(dǎo)線為r處的場強大小為E2,則有團團友12團團團疑11團團=團福/13,解得E2=團〃^必回

（2分）

故與直導(dǎo)線越近處，電場強度越大；設(shè)灰塵顆粒運動到與直導(dǎo)線距離為r時的速度為V,則

有左大絹Z02I2

解得勿=團［〃Λj0"〃噌

（1分）

上式表明，灰塵微粒在向圓桶內(nèi)壁運動過程中，速度是逐漸減小的；

（1分）

b.以r為橫軸，以EII回崛為縱軸，作出團IEI施-型圖像如圖所示

*1

Y

/

_i_>

CR.Rr（1

分）

在r到r+Ar微小距離內(nèi)，電場強度可視為相同，其速度V