北京二十中2024屆高考物理押題試卷含解析

北京二十中2024屆高考物理押題試卷

考生請注意：

1.答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。

2.第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的

位置上。

3.考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請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、圖中所示的變壓器原，副線圈匝數(shù)比為3：1,圖乙是該變壓器“輸入端交變電壓”的圖象，1A,七2,小，以為四

只規(guī)格均為“9Y6W”的相同燈泡，各電表均為理想交流電表，以下說法正確的是（）

A.必輸入端電壓的瞬時值表達(dá)式為Uab=276sin100TT/（V）

B.電流表的示數(shù)為2A,且四只燈泡均能正常發(fā)光

C.流過燈心的電流每秒鐘方向改變50次

D.必輸入端輸入功率?岫=18W

2、已知地球半徑約為6400km,地球表面處的重力加速度g取則對繞地球運動的衛(wèi)星來說，下列說法正確的

是（）

A.衛(wèi)星可以繞地球任意一緯線做圓周運動

B.衛(wèi)星可以繞地球任意一經(jīng)線做圓周運動

C.衛(wèi)星在地球表面的運動速度一定不會大于第一宇宙速度

D.衛(wèi)星在距地球高度400km的軌道上做圓周運動的周期約為90分鐘

3、如圖所示，是一測定風(fēng)力儀器的結(jié)構(gòu)圖，懸掛在O點的輕質(zhì)細(xì)金屬絲的下端固定一個質(zhì)量為m的金屬球P,在豎

直平面內(nèi)的刻度盤可以讀出金屬球尸自由擺動時擺線的擺角。圖示風(fēng)向水平向左，金屬球P靜止時金屬絲與豎直方向

的夾角為0,此時風(fēng)力產(chǎn)的大小是（）

A.F=mgsin0

B.F=mgcos0

C.F—fngtan0

D.F=S

cos<9

4、2016年2月，物理學(xué)界掀起了“引力波”風(fēng)暴，證實了愛因斯坦10。年前所做的預(yù)測。據(jù)報道，各種各樣的引力波

探測器正在建造或者使用當(dāng)中。可能的引力波探測源包括致密雙星系統(tǒng)（白矮星、中子星和黑洞）。若質(zhì)量分別為網(wǎng)

和m2的A、B兩天體構(gòu)成雙星，如圖所示。某同學(xué)由此對該雙星系統(tǒng)進(jìn)行了分析并總結(jié)，其中結(jié)論不正確的是（）

AB

A.A、B做圓周運動的半徑之比為，〃2：，川

B.A、B做圓周運動所需向心力大小之比為1：1

C.A、B做圓周運動的轉(zhuǎn)速之比為1：1

D.A、B做圓周運動的向心加速度大小之比為1：1

5、可看作質(zhì)點的甲、乙兩汽車沿著兩條平行車道直線行駛，在甲車勻速路過A處的同時，乙車從此處由靜止勻加速

啟動，從某時刻開始計時，兩車運動的UT圖象如圖所示，『°時刻在B處甲，乙兩車相遇。下面說法正確的是

A.A3兩處的距離為％

B.乙）時刻乙車的速度是2Vo

c.，=0時刻兩車并排行駛

D./=（）時刻乙車行駛在甲車前面

6、如圖所示，彈簧振子在a、b兩點間做簡諧振動當(dāng)振子從平衡位置O向a運動過程中

?

ia0b

/

/

A.加速度和速度均不斷減小

B.加速度和速度均不斷增大

C.加速度不斷增大，速度不斷減小

D.加速度不斷減小，速度不斷增大

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。分。

7、一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A變到狀態(tài)D,其狀態(tài)變化過程的體積V隨溫度T變化的規(guī)律如圖所示，已知狀態(tài)

A時氣體的體積為Vo,溫度為To,則氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)D過程中，下列判斷正確的是（）

A.氣體從外界吸收熱量，內(nèi)能增加

B.氣體體積增大，單位時間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)增大

C.若狀態(tài)D時氣體的體積為2Vo,則狀態(tài)D的溫度為2To

D.若氣體對外做功為5J.增加的內(nèi)能為9J,則氣體放出的熱量為14J

8、如圖所示，半圓形圓弧軌道固定在豎直面內(nèi)，直徑AQ水平，一個質(zhì)量為血的物塊從4點以一定的初速度沿圓弧

軌道向下運動，物塊恰好勻速率沿圓弧軌道運動到最低點G運動到8點時物塊與圓心。的連線與豎直方向的夾角為

0,重力加速度為g,物塊可視為質(zhì)點，則

A.物塊在5點受到軌道支持力的大小等于mgcosO

B.物塊在〃點受到軌道摩擦力的大小等于加庚in0

C.物塊在B點時與軌道間的動摩擦因數(shù)等于lan。

D.物塊從A點運動到C點的過程中，受到軌道的作用力不斷增大

9、如圖，MN和尸。是兩根互相平行、豎直放置的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌足夠長，電阻不計，勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面向

里。金屬桿而垂直導(dǎo)軌放置，與導(dǎo)軌始終良好接觸，金屬桿具有一定的質(zhì)量和電阻。開始時，將開關(guān)S斷開，讓金屬

桿時由靜止開始自由下落，經(jīng)過一段時間，再將開關(guān)S閉合，從閉合開關(guān)S開始計時，取豎直向下為正方向，則金

屬桿運動的動能EK、加速度。、所受到的安培力，及電流表的示數(shù)，隨時間，變化的圖象可能是

10、下列說法不正確的是（）

A.物體的溫度為O'C時，物體的分子平均動能為零

B.兩個分子在相互靠近的過程中其分子力逐漸增大，而分子勢能一定先減小后增大

C.多數(shù)分子直徑的數(shù)量級是10一”）m

D.第二類永動機是不能制造出來的，盡管它不違反熱力學(xué)第一定律，但它違反熱力學(xué)第二定律

E.一定質(zhì)量的理想氣體.如果在某個過程中溫度保持不變而吸收熱量，則在該過程中氣體的東強一定增大

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。

1L（6分）某實驗小組利用如圖所示的裝置驗證機械能守恒定律，實驗主要步驟如下：（不考慮空氣阻力的影響）

①將光電門安放在固定于水平地面上的長木板上；

②將細(xì)繩一端連在小車上，另一端繞過兩個輕質(zhì)光滑定滑輪后懸掛一鉤碼，調(diào)節(jié)木板上滑輪的高度，使該滑輪與小車

間的細(xì)繩與木板平行；

③測出小車遮光板與光電門之間的距離L,接通電源，釋放小車，記下小車遮光板經(jīng)過光電門的時間

④根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算出小車與鉤碼組成的系統(tǒng)動能的增加量和鉤碼重力勢能的減少量。

（1）根據(jù)上述實驗步驟，實驗中還需測量的物理量有:

A.小車上遮光板的寬度dB.小車和遮光板總質(zhì)量，小

C.鉤碼的質(zhì)量mD.鉤碼下落的時間/

⑵圖中游標(biāo)卡尺所測遮光板寬度d為mm；

⑶由實驗步驟和（1）選項中測得的物理量，改變L的大小，重復(fù)步驟③、④，可得到系統(tǒng)動能增加量總是小于鉤碼重力

勢能減少量，其原因可能是________________

12.（12分）.現(xiàn)測定長金屬絲的電阻率。

（1）先用螺旋測微器測量金屬絲直徑，結(jié)果如圖甲所示，其讀數(shù)是mm,再用亳米刻度尺測量金屬絲長度,

結(jié)果如國乙所示，其讀數(shù)是mnio

（2）利用下列器材設(shè)計一個電路，盡量準(zhǔn)確地測量一段金屬絲的電阻，這段金屬絲的電阻出約為100Q。

電源E（電動勢10V,內(nèi)阻約為10。）；；

電流表A（量程0~250mA,內(nèi)阻，i=5Q）；

電流表A（量程0~300mA,內(nèi)阻約為5Q）；

滑動變阻器與（最大阻值10Q,額定電流2A）；

滑動變阻器與（最大阻值1000Q,額定電流1A）；

開關(guān)S及導(dǎo)線若干。

①某同學(xué)根據(jù)題意設(shè)計了實驗方案（圖丙），滑動變阻器應(yīng)該選擇（填“4”或“&”）；

②請在圖丙中把實驗電路圖補充完整，并標(biāo)明器材代號;

③該同學(xué)測量得到電流表A的讀數(shù)為（，電流表4的讀數(shù)為則這段金屬絲電阻的計算式凡=,從設(shè)計

原理看其測量值與真實值相比（填“偏大”“偏小”或“相等”）。

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6=30。且足夠長的斜面上，質(zhì)量為的物塊3靜止在距斜面頂編為L的位置，質(zhì)

量為，〃的光滑物塊A由斜面頂端靜止滑下，與物塊3發(fā)生第一次正碰。一段時間后A、3又發(fā)生第二次正碰，如此重

復(fù)。已知物塊A與物塊8每次發(fā)生碰撞的時間都極短且系統(tǒng)的機械能都沒有損失，且第二次碰撞發(fā)生在物塊8的速度

剛好減為零的瞬間。己知物塊5所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小為電求

（1）A、笈發(fā)生第一次碰撞后瞬間的速度

（2）從一開始到A、〃發(fā)生第〃次碰撞時，物塊A在斜面上的總位移。

14.（16分）如圖所示，有一玻璃做成的工件，上半部分是半徑為R的半球體，球心為0。下半部分是半徑為R,高

%=亍/?的圓柱體。圓柱體底面是一層發(fā)光面。發(fā)光面向上豎直發(fā)出平行于中心軸OO'的光線，有些光線能夠從上半

3

部的球面射出（不考慮半球的內(nèi)表面反射后的光線）。已知從球面射出的光線對應(yīng)的入射光線間的最大距離為乙二二R。

2

（取sin37。=0.6,cos37°=0.8）

⑴求該玻璃工件的折射率；

⑵求從發(fā)射面發(fā)出的光線中入射角都為37°的入射光線經(jīng)球面折射后交于中心軸00'的交點離發(fā)光面中心O的距

離。

15.（12分）如圖，由同種材料制成的三個斜面。、b、c,底邊長分別為L、L、2Lf高度分別為2〃、h、h。現(xiàn)將一可

視為質(zhì)點的物塊分別從三個斜面的頂端由靜止釋放，在物塊沿斜面下滑到底端的過程中，下述可能正確的是

A.物塊運動的加速度%＞四＞%

B.物塊運動的時間

C.物塊到達(dá)底端時的動能￡ka=2Ekb=4Ekc

D.物塊損失的機械能A&=2A%=2A&

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、B

【解析】

AB.由題知，cd的電壓瞬時值表達(dá)式為

=27缶詞00R

區(qū)二務(wù)得副線圈〃2=9V,貝IJ%、乙、人均能正常發(fā)光，每只燈泡的電流

有效值為4=27V,由

U)

二A

U93

副線圈電流

人=3x-A=2A

-3

由臺彳得原線圈的電流

,富

13

右也能正常發(fā)光，ab輸入電壓的表達(dá)式為

U(lh=36后.立川00加

選項A錯，選項B對；

C.由圖象知交流電的周期為0.02s,交流電的頻率為50Hz,流過燈及的電流每秒鐘方向改變100次，C錯；

D.外輸如果氣體端輸入功率

4h=36x|w=24W

選項D錯；

故選B.

【點睛】

理想變壓器是理想化模型，一是不計線圈內(nèi)阻；二是沒有出現(xiàn)漏磁現(xiàn)象.同時運用閉合電路毆姆定律來分析隨著電阻

變化時電流、電壓如何變化.分析的思路先干路后支路，以不變應(yīng)萬變.最后值得注意的是變壓器的原線圈與燈泡串

聯(lián)后接入交流中，所以圖象的有效值不是原線圈的有效值.

【考點】

交變電流，變壓器

2、D

【解析】

A.衛(wèi)星繞地球做圓周運動，是由萬有引力提供向心力，衛(wèi)星繞赤道做圓周運動的圓心一定在地心，繞不在赤道面上

的緯線做圓周運動的圓心顯然不在地心，選項A錯誤；

B.因為經(jīng)線在隨地球自轉(zhuǎn)，而衛(wèi)星繞地球做圓周運動，沒有使其隨地球自轉(zhuǎn)的作用力，選項B錯誤；

C.對于正在地球表面做離心運動的衛(wèi)星，其運動速度大于第一宇宙速度，選項C錯誤；

D.對于近地衛(wèi)星，有

GMm

對于衛(wèi)星有

GMm442,、

--------=--(/?+/?)

(R+獷mT2I，

聯(lián)立解得

T=90分鐘

選項D正確。

故選D。

3、C

【解析】

如圖受力分析：

則風(fēng)力

F=mgtan0

故選C

4、D

【解析】

AB.因為兩天體的角速度相同，由萬有引力提供向心力

G"個"majrr=m1r?

L}x2

可知兩天體的向心力大小相等，半徑之比為

二=也

弓町

AB正確；

C.根據(jù)角速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系

3=2兀八

可知兩天體轉(zhuǎn)速相同，C正確；

D.由

G2"="%q=m2a2

得

立的

a2町

D錯誤。

本題選不正確的，故選D。

5、B

【解析】

AB.將乙車的運動圖象反向延長，與橫軸的交點對應(yīng)車道上的A位置，當(dāng)汽車乙追上汽車甲時，兩車位移相等，。時

刻乙車的速度是2%,4、8兩處的距離大于IV。，選項A錯誤、選項B正確；

CD.從A到B一直是乙車在后面追趕甲車，選項C、D錯誤。

【解析】

彈簧振子的振動規(guī)律.

【詳解】

當(dāng)振子從平衡位置。向a運動過程中，位移逐漸增大，恢復(fù)力逐漸增大，加速度逐漸增大，因為速度和加速度方向相

反，故速度逐漸減小，選項C正確.

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】試題分析：氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)。過程中，溫度升高，內(nèi)能增大；體積增大，氣體對外做功，由熱力學(xué)第

一定律分析吸放熱情況.根據(jù)體積變化，分析密度變化.根據(jù)熱力學(xué)第一定律求解氣體的吸或放熱量.

氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)。過程中，溫度升高，內(nèi)能增大；體積增大，氣體對外做功，由熱力學(xué)笫一定律分析得知，氣

體從外界吸收熱量，A正確；由圖示圖象可知，從A到。過程，氣體的體積增大，兩個狀態(tài)的丫與丁成正比，由理

想氣體狀態(tài)方程三=二可知，兩個狀態(tài)的壓強相等；A、。兩狀態(tài)氣體壓強相等，而。的體積大于4的體積，則單位

時間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)減少，B錯誤；由圖示圖象可知，從A到D過程，兩個狀態(tài)的V與T成正比，

由理想氣體狀態(tài)方程二=二可知，兩個狀態(tài)的壓強相等,從A到D是等壓變化，由蓋呂薩克定律得江=江即三二齊,

-YUQ%Up

解得二二二:二二，C正確；氣體對外做功為5J,則二二-5J,內(nèi)能增加9J,則二二二5,由熱力學(xué)第一定律二二二二一二

得，二=：刃，氣體吸收14J的熱量，故D錯誤.

8、BD

【解析】

物塊在B點時，有：Fs-mgcosO=m—,因此物塊在點受到軌道的支持力大于mgcos。。故A不符合題意。

R

B.在B點沿切向加速度為零，即在B點受到軌道摩擦力的大小等于機6。故B符合題意。

〃吆sin，sin

C.在R點,fiF肝mgsin。，則“~-=tan夕。故C不符合題意。

rvingcos0

D.由于軌道對物塊的作用力尸和重力〃吆的合力大小恒定，方向始終指向圓心，根據(jù)力的合成及動態(tài)分析可知，隨

著物塊向下運動軌道對物塊的作用力逐漸增大。故D符合題意。

9、BC

【解析】

閉合開關(guān)時，金屬棒受到向下的重力以及向上的安培力，若重力與安培力相等，即

mg=BIL=

~R~

金屬桿做勻速直線運動。速度不變，則動能、安培力、感應(yīng)電流都不變，加速度為零。若安培力小于重力，則加速度

的方向向下，做加速運動，加速運動的過程中，安培力增大，則加速度減小，做加速度逐漸減小的加速運動，當(dāng)重力

與安培力相等時，做勻速直線運動，則〃一I圖象是斜率逐漸減小的曲線，因為

所以反一￡圖象是一條斜率減小的曲線，安培力為

F=------

R

尸一，圖線先是一條斜率逐漸減小的曲線，之后恒定不變，因為

,Blv

1=----

R

所以/一1圖象先是一條斜率逐漸減小的的曲線，當(dāng)金屬桿勻速時，電流恒定不變，但U0時金屬桿有速度，所以U0

時電流不等于零。若安培力大于重力，則加速度的方向向上，做減速運動，減速運動的過程中，安培力減小，做加速

度逐漸減小的減速運動，當(dāng)重力與安培力相等時，做勻速直線運動。安培力為

F=-------

R

所以尸一1圖象是斜率逐漸減小的曲線，當(dāng)勻速運動時，安培力不再減小，此時安培力等于重力，故AD錯誤，BC正

確。

故選BC.

10、ABE

【解析】

A.因為物體分子在做永不停息的無規(guī)則運動，所以當(dāng)物體的溫度為0C時，物體的分子平均動能也不可能為零，故A

錯誤；

B.兩個分子在相互靠近的過程中其分子力先增大后減小再增大，而分子勢能一定先減小后增大，故B錯誤；

C.多數(shù)分子直徑的數(shù)量級是10一1%1,故C正確；

D.第二類永動機是不能制造出來的，盡管它不違反熱力學(xué)第一定律，但它違反熱力學(xué)第二定律，故D正確；

E.根據(jù)熱力學(xué)第一定律知，溫度不變則內(nèi)能不變，吸熱則必膨脹對外做功，又由理想氣體狀態(tài)方程知，壓強一定減小,

故E錯誤；

本題選擇不正確的，故選擇ABE。

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、ABC5.70小車與長木板之間存在摩擦阻力做功

【解析】

要得到小車與鉤碼組成的系統(tǒng)動能的增加量，則要得到小車的速度，所以要測量小車上遮光板的寬度d和小車和

遮光板總質(zhì)量/川，鉤碼的質(zhì)量山2,由于小車運動的距離即為鉤碼下降的距離，所以不用測量鉤碼下落的時間乙故選

ABC；

(2)[2]由圖可知，游標(biāo)卡尺所測遮光板寬度

d=0.5cm+14x0.05mm=5mm+().7()nmi=5.70mm

⑶[3]由于實驗過程中小車與長木板之間存在摩擦阻力做功，系統(tǒng)有部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，則系統(tǒng)動能增加量總是小

于鉤碼重力勢能減少量。

12、3.700601.0Ri

【解析】

(1)[11(21.螺旋測微器測量金屬絲直徑讀數(shù)是3.5mm+0.01mmx20.0=3.700mm；

用亳米刻度尺測量金屬絲長度讀數(shù)是60.10cni=601.0mnio

(2)①[3].某同學(xué)根據(jù)題意設(shè)計了實驗方案，滑動變阻器接成分壓電路，則可知應(yīng)該選擇阻值較小的心；

②[4].根據(jù)伏安法可知，實驗中需用一個已知內(nèi)阻的電流表以作為電壓表測定待測電阻的電壓，實驗電路圖如圖所

示;

③⑸⑹.根據(jù)電路圖可知

R1-^~

1一、

從設(shè)計原理看其測量值與真實值相比相等。

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)乙=-為=-近方向沿斜而向上；匕=殳=晅方向沿斜面向下；(2)L+(〃?1)?乙=竺壯乙(〃=1,

A222244

2,3……)

【解析】

(1)設(shè)物塊A運動至第一次碰撞前速度為%,由動能定理得

八1，

mgs\n0>L=-niv~

2

A、R發(fā)生彈性正碰.有

mvQ=mvA+3mvB

1121,2

2fnv

-mv()=-fnvA+-^i

解得第一次碰撞后瞬間A、B的速度

心=-&=-更,方向沿斜而向上

八22

%=近，方向沿斜面向下

822

(2)碰后經(jīng)時間，時4、〃發(fā)生第二次正碰，則A、〃的位移相等，設(shè)為X,取沿斜而向右下為正方向，對3有

x=—(vft+0)t

對A有：

1,

mgxsin^=—/n(匕f；)

解得第二次碰前A的速度

VA2=V0

因為第二次碰前兩物體的速度與第一次碰前完全相同，因此以后每次碰撞之間兩物體的運動情況也完全相同。

到第，，次碰撞時，物塊A在斜面上的總位移;

/、3，3/z+