北京市懷柔區(qū)市級2024屆高考物理二模試卷含解析

北京市懷柔區(qū)市級名校2024屆高考物理二模試卷

請考生注意：

1.請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0.5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答

案寫在答題紙相應的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。

2.答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。

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、如圖所示為氫原子的能級圖，用某種頻率的光照射大量處于基態(tài)的氫原子，結果受到激發(fā)后的氫原子能輻射出三種

不同頻率的光子，讓輻射出的光子照射某種金屬，結果有兩種頻率的光子能使該金屬發(fā)生光電效應，其中一種光子恰

好能使該金屬發(fā)生光電效應，則打出的光電子的最大初動能為（）

n￡/eV

7=玄翁

31.51

23.4

1-------------13.6

A.0B.1.89eVC.10.2eVD.12.09eV

2、如圖所示，由絕緣輕桿構成的正方形ABCD位于豎直平面內(nèi)，其中A8邊位于水平方向，頂點處分別固定一個帶電

小球。其中A、8處小球質(zhì)量均為小，電荷量均為2虱q>0）；C、。處小球質(zhì)量均為2m，電荷量均為q?？臻g存在著沿

方向的勻強電場，在圖示平面內(nèi)，讓正方形繞其中心。順時針方向旋轉(zhuǎn)90。，則四個小球所構成的系統(tǒng)（）

電勢能增加，重力勢能增加

B.電勢能不變，重力勢能不變

C.電勢能減小，重力勢能減小

D.電勢能不變，重力勢能增加

3、圖為氫原子的能級示意圖。處于〃=4能級的一群氫原子向低能級躍遷時，輻射出的光子再照射列逸出功為2.29eV

的某金屬板上，下列說法正確的是（）

E/cV

oo-0

5-0.S4

--0.85

2

?13.6

A.共有10種不同頻率的光子輻射出來

B.共有6種不同頻率的光子能使該金屬發(fā)生光電效應現(xiàn)象

C.入射光子的頻率越高，逸出光電子的最大初動能越大

D.從金屬板中逸出的光電子就是。粒子

4、如圖所示,傾角為30。的斜面固定在水平地面上斜面上放有一重為G的物塊，物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)等于正,

3

水平輕彈簧一端頂住物塊，另一端頂住豎直墻面物塊剛好沿斜面向上滑動，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，彈簧的彈

D.V3G

2

5、如圖所示，把一塊不帶電的鋅板接在驗電器上，用紫外線燈照射鋅板，驗電器的金屬箔片張開，則下列說法中正確

的是（）

*

外

線

燈

A.紫外線的波長比可見光長

B.驗電器的金屬箔片帶正電

C.從鋅板逸出電子的動能都相等

D.若改用紅外燈照射，驗電器的金屬箔片一定張開

6、由于空氣阻力的影響，炮彈的實際飛行軌跡不是拋物線，而是“彈道曲線”，如圖中實線所示。圖中虛線為不考慮空

氣阻力情況下炮彈的理想運動軌跡，。、。、從c、d為彈道曲線上的五點，其中。點為發(fā)射點，1點為落地點，〃點

為軌跡的最高點，。、。為運動過程中經(jīng)過的距地面高度相等的兩點。下列說法正確的是（）

y

A.到達〃點時，炮彈的速度為零

B.到達。點時，炮彈的加速度為零

C.炮彈經(jīng)過。點時的速度大于經(jīng)過c點時的速度

D.炮彈由。點運動到匕點的時間大于由b點運動到d點的時間

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、在一顆半徑為地球半徑0.8倍的行星表面，將一個物體豎直向上拋出，不計空氣阻力.從拋出開始計時，物體運動

的位移隨時間關系如圖（可能用到的數(shù)據(jù)：地球的半徑為640Qkm,地球的第一宇宙速度取8km/s,地球表面的重力

加速度10m/s2,則

A.該行星表面的重力加速度為8m/s2

B.該行星的質(zhì)量比地球的質(zhì)量大

C.該行星的第一宇宙速度為6.4km/s

D.該物體落到行星表面時的速率為30m/s

8、圖甲為一列簡諧橫波在UO.lOs時刻的波形圖，P是平衡位置為x=hn處的質(zhì)點，Q是平衡位置為x=4m處的質(zhì)點。

圖乙為質(zhì)點Q的振動圖象。下列說法正確的是o

A.該波的周期是0.10s

B.該波的傳播速度為40m/s

C.該波沿x軸負方向傳播

甲

①將斜槽固定在水平桌面上，調(diào)整末端切線水平；

②將白紙固定在水平地面上，白紙上面放上復寫紙；

③用重鋒線確定斜槽末端在水平地面上的投影點。；

④讓小球A緊貼定位卡由靜止釋放，記錄小球的落地點，重復多次，確定落點的中心位置Q；

⑤將小球4放在斜槽末端，讓小球A緊貼定位卡由靜止釋放，記錄兩小球的落地點，重復多次，確定48兩小球落點

的中心位置P、/?；

⑥用刻度尺測量Q、R距O點的距離演、々、七；

⑦用天平測量小球48質(zhì)量叫、"4；

⑧分析數(shù)據(jù)，驗證等式班￡=機內(nèi)+性事是否成立，從而驗證動量守恒定律.

請回答下列問題：

（1）步驟⑤與步驟④中定位卡的位置應___________________________；

（2）步噪④與步驟⑤中重復多次的目的是_________________________;

（3）為了使小球A與8碰后運動方向不變，43質(zhì)量大小關系為町m2（選填或"=

（4）如圖乙是步驟⑥的示意圖，則步驟④中小球落點距。點的距離為〃？.

0PQR

????

|ini|iri|i.TTTJTTTTJTTTTJ7nT|TTTTpTnjmTpTn|mTJTTTTJTTTr|TTTTjTTTTJTTTTpTTT""

01cm35363738394041

乙

12.（12分）實驗小組利用以下方法對物體的質(zhì)量進行間接測量，裝置如圖1所示：一根輕繩跨過輕質(zhì)定滑輪與兩個

相同的重物P、Q相連，己知重物P、Q的質(zhì)量均為〃，，當?shù)刂亓铀俣葹間。在重物Q的下面通過輕質(zhì)掛鉤懸掛待

測物塊Z,重物P的下端與穿過打點計時器的紙帶相連。

3J9ctn

012cm,2.64cm.295cm

rr點

iiB-m

u圖1

⑴先接通頻率為50Hz的交流電源，再由靜止釋放系統(tǒng)，得到如圖2所示的紙帶，則系統(tǒng)運動的加速度〃=m/s2

（結果保留2位有效數(shù)字）；

（2）在忽略阻力的理想情況下，物塊Z質(zhì)量M的表達式為M=（用字母加、g表示）；

⑶實際情況下，空氣阻力、紙帶與打點計時器間的摩擦、定滑輪中的滾動摩擦不可以忽略，物塊Z的實際質(zhì)量與理論

值M有一定差異，這種誤差是誤差（填“偶然”或“系統(tǒng)”）。

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）如圖甲所示，A端封閉、B端開口、內(nèi)徑均勻的玻璃管長￡=100cm,其中有一段長/?=15cm的水銀柱

把一部分空氣封閉在玻璃管中。當玻璃管水平放置時，封閉氣柱A長4=40cm?，F(xiàn)把玻璃管緩慢旋轉(zhuǎn)至豎直，如圖

乙所示，再把開口端向下插入水銀槽中，直至A端氣柱長30cm為止，這時系統(tǒng)處于靜止平衡。已知大氣壓強

=75cmHg,整個過程溫度不變，試求：

⑴玻璃管旋轉(zhuǎn)至豎直位置時，A端空氣柱的長度；

（2）如圖丙所示，最后槽內(nèi)水銀進入玻璃管內(nèi)的水銀柱的長度d（結果保留兩位有效數(shù)字）。

14.（16分）如圖所示，空間存在一個半徑為R）的圓形勻強磁場區(qū)域，磁場的方向垂直于紙面向里、磁感應強度的大

小為瓦有一個粒子源在紙面內(nèi)沿各個方向以一定速率發(fā)射大量粒子，粒子的質(zhì)量為機、電荷量為+必將粒子源置于

圓心，貝!所有粒子剛好都不離開磁場，不考慮粒子之間的相互作用。

（1）求帶電粒子的速率；

（2）若粒子源可置于磁場中任意位置，且磁場的磁感應強度大小變?yōu)榫?，求粒子在磁場中最長的運動時間

15.(12分)在防控新冠肺炎疫情期間，青島市教育局積極落實教育部“停課不停學”的有關通知要求，號召全市中小

學校注重生命教育，鼓勵學生鍛煉身體。我市某同學在某次短跑訓練中，由靜止開始運動的位移一時間圖像如圖所示,

已知O~fo是拋物線的一部分，力~5s是直線，兩部分平滑相連，求:

(l)fo的數(shù)值；

⑵該同學在時間內(nèi)的加速度大小。

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】

由題可知，某種頻率的光照射處于基態(tài)的氫原子后，處于激發(fā)態(tài)的氫原子能輻射出三種不同頻率的光子，表面氫原子

激發(fā)后處于n=3的激發(fā)態(tài)，輻射出的光子中，兩種頻率較高的光子能量為hv產(chǎn)E3-Ei=12.09eV,hv2=E2-Ei=10.2eV,

由于這兩種光子中有一種光子恰好能使該金屬發(fā)生光電效應，由此可知，該金屬的逸出功為10.2eV,則打出的光電子

的最大初動能為Ek=12.09eV?10.2eV=1.89eV,故B正確，ACD錯誤。故選

【點睛】

解決本題的關鍵知道能級間吸收或輻射的光子能量等于兩能級間的能級差，掌握光電效應方程，并能靈活運用。

2、D

【解析】

讓正方形繞其中心。順時針方向旋轉(zhuǎn)90。，則電場力對四個小球做總功為：

W^=E-Leos45-E2q-Lcos45--Leos45Eq-Leos45=0

則系統(tǒng)電勢能不變；

系統(tǒng)重力勢能變化量：

bEp—2mgL—ingL-mgL

則重力勢能增加；

A.電勢能增加，重力勢能增加，與結論不相符，選項A錯誤：

B.電勢能不變，重力勢能不變，與結論不相符，選項B錯誤；

C.電勢能減小，重力勢能減小，與結論不相符，選項C錯誤；

D.電勢能不變，重力勢能增加，與結論相符，選項D正確；

故選D.

3、C

【解析】

A.共有C；=6種不同頻率的光子輻射出來，選項A錯誤；

B.其中能級差大于2.29cV的躍遷有：4—1、3-1、2-1、4T2,即共有4種不同頻率的光子能使該金屬發(fā)生光電效

應現(xiàn)象，選項B錯誤；

C.根據(jù)光電效應規(guī)律可知，入射光子的頻率越高，逸出光電子的最大初動能越大，選項C正確；

D.從金屬板中逸出的光電子是不是。粒子，選項D錯誤。

故選C。

4、D

【解析】

對物體受力分析，物體受向下的摩擦力，根據(jù)正交分解法建立平衡方程即可求解F.

【詳解】

根據(jù)物體的受力情況可知：Fcos30(-mgsin300+n(Fsin30(*+nigcos30°),解得F=GG,故選D.

5、B

【解析】

A.根據(jù)電磁波譜內(nèi)容可知，紫外線的頻率大于可見光，根據(jù)：

c=Af

則紫外線波長小于可見光，A錯誤；

B.發(fā)生光電效應時，有光電子從鋅板飛出，鋅板失去電子帶正電，所以驗電器帶正電，B正確;

C.根據(jù)光電效應方程知，光電子的最大初動能為：

4?=%-%

但不是所有電子的動能等于最大初動能，C錯誤；

D.根據(jù)光電效應產(chǎn)生條件，當紅外燈照射，則紅外線頻率小于紫外線，因此可能不發(fā)生光電效應現(xiàn)象，則驗電器金

屬箔不一定張開，D錯誤。

故選B。

6、C

【解析】

A.炮彈在最高點豎直方向上的速度為零，水平方向上的速度不為零，故炮彈在最高點速度不為零，A錯誤；

B.在最高點受空氣阻力（水平方向上的阻力與水平速度方向相反），重力作用，二力合力不為零，故加速度不為零,

B錯誤；

C.由于空氣阻力恒做負功，所以根據(jù)動能定理可知經(jīng)過。點時的速度大于經(jīng)過。點時的速度，C正確；

D.從。到力的過程中，在豎直方向上，受到重力和阻力在豎直向下的分力，即

+f\~,na

解得

〃_mg+f'

a

\一in

在從力到d的過程中，在豎直方向，受到向下的重力和阻力在豎直向上的分力，即

解得

m

故6>?，根據(jù)逆向思維，兩個階段的運動可看做為從b點向O點和從b點向d點運動的類平拋運動，豎直位移相同,

加速度越大，時間越小，所以炮彈由。點運動到。點的時間小于由力點運動到d點的時間，故D錯誤；

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】

A.由圖讀出，物體上升的最大高度為：//=64m,上升的時間為：U4s。對于上升過程，由可得

2/12x64。，，

g星=^T=~=8m/s

選項A正確；

B.根據(jù)6-^-="2且可得

M當

則該行星的質(zhì)量比地球的質(zhì)量小，選項B錯誤;

C.根據(jù)6粵=m匕=〃吆可得

R2R

▼=回

則

2k=/￡x(18=0.8

%vio

則該行星的第一宇宙速度為

v；1,=0.8x8km/s=6.4km/s

選項C正確；

D.該物體落到行星表面時的速率為

v—J2g屜2=J2K8K64=32m/s

故D錯誤；

故選AC,

8、BCD

【解析】

2Q

由圖乙知該波的周期是0.20s。故A錯誤。由甲圖知波長入=8m,則波速為：v=-=—m/s=4Qfn/s故B正確。

T0.2f

在Q0.10S時，由乙圖知質(zhì)點。正向下運動，根據(jù)波形平移法可知該波沿x軸負方向傳播，故C、D正確。該波沿x

3

軸負方向傳播，此時尸點正向上運動。從UO.lOs到0.25s經(jīng)過的時間為AUO.l5s=-7;由于Os時刻質(zhì)點尸不在

4

平衡位置或波峰、波谷處，所以質(zhì)點尸通過的路程不是3A=30cm,故E錯誤。

9、BCD

【解析】

A.兩個離子的質(zhì)量相同，其帶電量是1:3的關系，所以由〃=組可知，其在電場中的加速度是1:3,故A錯.

ma

B.離子在離開電場時速度v二」也,可知其速度之比為1：有.又由//=加上知，〃=所以其半徑之比為

VinrqB

J5：l,故B正確.

C.由B的分析知道，離子在磁場中運動的半徑之比為百:1,設磁場寬度為L離子通過磁場轉(zhuǎn)過的角度等于其圓心

角,所以有sin夕=《，則可知角度的正弦值之比為1:行，又P+的角度為30。，可知W+角度為60。，即在磁場中轉(zhuǎn)過

R

的角度之比為1:2,故C正確.

1,

D.離子在電場中加速時，據(jù)動能定理可得:4。=耳加/,兩離子離開電場的動能之比為卜3,故D正確.

10、BD

【解析】

19a、

試題分析：紅蠟燭在豎直方向做勻速運動，則丫=，忒；在水平方向x=廣，解得：工=斤廠，選項A錯誤，B正

確;蠟燭的合速度：v=V^+W＞故選項C錯誤；tan＜z=^=—,即tana與時間t成正比，選項D正確；故

選BD.

考點：運動的合成.

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)保持不變：(2)減少實驗誤差：(3)＞：(4)0.3723(0.3721—03724)

【解析】

解：(1)為使人射球到達斜槽末端時的速度相等，應從同一位置由靜止釋放入射球，即步驟⑤與步驟④中定位卡的位置

應保持不變；

(2)步驟④與步驟⑤中重復多次的目的是減小實驗誤差；

⑶為了使小球A與8碰后運動方向不變，A、8質(zhì)量大小關系為，〃]＞，叼；

(4)由圖示刻度尺可知，其分度值為1mm,步驟④中小球落點距。點的距離為OQ=37.23cm=0.3723m.

12、8.0--------系統(tǒng)

g-a

【解析】

根據(jù)位移差公式At=a尸求解系統(tǒng)的加速度。對整個系統(tǒng)進行分析，根據(jù)牛頓第二定律求解M的表達式。根據(jù)誤差

來源分析誤差的性質(zhì)。

【詳解】

(1)⑴根據(jù)位移差公式M=aT2,解得系統(tǒng)運動的加速度為

2

叫”=出空摯匕學用31。.2mzs2=8.0m/s

T~4x0.022

(2)[2]根據(jù)牛頓第二定律，對Q和Z有

(M=(M+m)