北京市2024年高考物理試題及答案

2024年普通高中學(xué)業(yè)水平等級(jí)性考試(北京卷)本試卷分第一部分和第二部分.滿分100分，考試時(shí)間90分鐘.第一部分本部分共14小題，每小題3分，共42分.在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一項(xiàng).1.已知釷234的半衰期是24天.1g釷234經(jīng)過(guò)48天后，剩余釷234的質(zhì)量為()A.0gB.0.25gC.0.5gA.5mB.10mC.20m左左D.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間，線圈P中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向左7.如圖所示，光滑水平軌道AB與豎直面內(nèi)的光滑半圓形軌道BC在B點(diǎn)平滑連接.一小物體將輕彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放，物體脫離彈簧后進(jìn)入半圓形軌道，恰好能夠到達(dá)最高點(diǎn)C.下列說(shuō)法正確的是()A.物體在C點(diǎn)所受合力為零B.物體在C點(diǎn)的速度為零C.物體在C點(diǎn)的向心加速度等于重力加速度D.物體在A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能等于物體在C點(diǎn)的動(dòng)能說(shuō)法正確的是()9.圖甲為用手機(jī)和輕彈簧制作的一個(gè)振動(dòng)裝置.手機(jī)加速度傳感器記錄了手機(jī)在豎直方向的振動(dòng)情況，以向乙A.t=0時(shí)，彈簧彈力為0B.1=6.2s時(shí)，手機(jī)位于平衡位置上方C.從t=0至t=0.2s,手機(jī)的動(dòng)能增大D.a隨t變化的關(guān)系式為a=4sin(2.5π/)m/s2正確的是()C.物體加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，摩擦力對(duì)物體EQEP誤的是()HHφUIC.可以用第二部分本部分共6小題，共58分.15.(8分)(1)某同學(xué)測(cè)量玻璃的折射率，作出了如圖1所示的光路圖，測(cè)出了入射角i和折射角r,則此玻(2)用如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究影響感應(yīng)電流方向的因素.如圖3所示，分別把條形磁體的N極或S極插C.圖3中甲和乙表明，感應(yīng)電流的方向與條形磁體的插入端是N極還是S極有關(guān)(3)某興趣小組利用銅片、鋅片和橘子制作了水果電池，并用數(shù)字電壓表(可視為理想電壓表)和電阻箱測(cè)量水果電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r,實(shí)驗(yàn)電路如圖4所示.連接電路后，閉合開(kāi)關(guān)S,多次調(diào)節(jié)電阻箱的阻值R,記錄電壓表的讀數(shù)U,繪出圖像，如圖5所示，可得：該電池的電動(dòng)勢(shì)E=V,內(nèi)阻r=kΩ.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)002040.608010012014016018a16.(10分)如圖甲所示，讓兩個(gè)小球在斜槽末端碰撞來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.甲A.實(shí)驗(yàn)前，調(diào)節(jié)裝置，使斜槽末端水平B.選用兩個(gè)半徑不同的小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(2)圖甲中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影，首先，將質(zhì)量為m的小球從斜槽上的S位置由靜止釋放，小球落到復(fù)寫(xiě)紙上，重復(fù)多次.然后，把質(zhì)量為m?位置由靜止釋放，兩球相碰，重復(fù)多次.分別確定平均落點(diǎn)，記為M、N和P(P為m,單獨(dú)滑落時(shí)的平均落點(diǎn)).乙左反彈至最高點(diǎn)A',小球2向右擺動(dòng)至最高點(diǎn)D.測(cè)得小球1,2的質(zhì)量分別為m和M,弦長(zhǎng)AB=I?、內(nèi)18.(9分)如圖甲所示為某種“電磁槍”的原理圖.在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩根相距L的平行長(zhǎng)直金屬及導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的摩擦.已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m、接入電路的電阻為R.開(kāi)關(guān)(1)求閉合開(kāi)關(guān)瞬間通過(guò)導(dǎo)體棒的電流I;(2)求閉合開(kāi)關(guān)瞬間導(dǎo)體棒的加速度大小a;(3)在圖乙中定性畫(huà)出閉合開(kāi)關(guān)后導(dǎo)體棒的速度v隨時(shí)間t的變化圖線.19.(10分)科學(xué)家根據(jù)天文觀測(cè)提出宇宙膨脹模型：在宇宙大尺度上，所有的宇宙物質(zhì)(星體等)在做彼此遠(yuǎn)離運(yùn)動(dòng)，且質(zhì)量始終均勻分布，在宇宙中所有位置觀測(cè)的結(jié)果都一樣.以某一點(diǎn)O為觀測(cè)點(diǎn)，以質(zhì)量為m的小星體(記為P)為觀測(cè)對(duì)象.當(dāng)前P到0點(diǎn)的距離為r,宇宙的密度為Po·(1)求小星體P遠(yuǎn)離到2r?處時(shí)宇宙的密度p;(2)以O(shè)點(diǎn)為球心，以小星體P到0點(diǎn)的距離為半徑建立球面.P受到的萬(wàn)有引力相當(dāng)于球內(nèi)質(zhì)量集中于0點(diǎn)對(duì)P的引力.已知質(zhì)量為m和m?、距離為R的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的引力勢(shì)能G為引力常量.僅考慮萬(wàn)有引力和P遠(yuǎn)離O點(diǎn)的徑向運(yùn)動(dòng).a.求小星體P從r?處遠(yuǎn)離到2r?。處的過(guò)程中動(dòng)能的變化量△E;與時(shí)間t有關(guān)但與r無(wú)關(guān)，分析說(shuō)明H隨t增大還是減小.20.(12分)我國(guó)“天宮”空間站采用霍爾推進(jìn)器控制姿態(tài)和修正軌道.圖為某種霍爾推進(jìn)器的放電室(兩個(gè)和B?:還有方向沿半徑向外的徑向磁場(chǎng)，大小處處相等.放電室內(nèi)的大量電子可視為處于陽(yáng)極附近，在垂直個(gè)氙離子的質(zhì)量為M、電荷量為+e,初速度近似為零.氙離子(1)求氙離子在放電室內(nèi)運(yùn)動(dòng)的加速度大(2)求徑向磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B?;(3)設(shè)被電離的氙原子數(shù)和進(jìn)入放電室的電子數(shù)之

2024年普通高中學(xué)業(yè)水平等級(jí)性考試(北京卷)123456789BBDABBCCDDCDCA定律可知上升過(guò)程所受合力(加速度)總大于下落過(guò)程所受合力(加速度),D錯(cuò)誤：小球運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，t=0至t=0.2s,手機(jī)的加速度增大，手機(jī)從平衡位置向最大位移處運(yùn)動(dòng)，速度減小，動(dòng)能減小，C錯(cuò)誤：則a隨t變化的關(guān)系式為a=4sin(2,5π)m/s2,D正確.10.D相對(duì)運(yùn)動(dòng)、功、牛頓第二定律剛開(kāi)始時(shí)，物體速度小于傳送帶速度，則物體相對(duì)傳送帶向后運(yùn)動(dòng)，場(chǎng)強(qiáng)度,若僅兩點(diǎn)電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小也變?yōu)樵瓉?lái)的錯(cuò)誤.知識(shí)歸納(1)在等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，關(guān)于兩點(diǎn)電荷連線對(duì)稱(chēng)的兩點(diǎn)電勢(shì)相等、電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，但方向不一定相同.13.C衍射、光子能量、電離此阿秒光脈沖的波長(zhǎng)為λ=cT=30nm<550nm,由障礙物尺寸與波長(zhǎng)相脈沖的光子能量最小值,故此阿秒光脈沖可以使能量為14.A單位制、法拉第電磁感應(yīng)定律由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，,是φ的單位為V·s,由Q-It可知，Q的單位為A·s,則QU與ΦI的單位相同均為V·A·s,A錯(cuò)誤；由題圖可知，從單位角度分析有以及法拉第電磁感應(yīng)定律解得,D正確.實(shí)驗(yàn)攻略第(3)問(wèn)根據(jù)閉合電路歐姆定律寫(xiě)出的關(guān)系式，利用圖線的斜率和截距分析.此玻璃的折射率為.(2)本實(shí)驗(yàn)探究影響感應(yīng)電流方向的因素，故不需要記錄感應(yīng)電流的大小，A極和S極時(shí)，電流方向不同，故感應(yīng)電流的方向與條形磁體的,結(jié)合題圖5可得(2)a.用圓規(guī)畫(huà)圓，盡可能用最小的圓把各個(gè)b.m,OP=m,OM+m?ON(3)設(shè)輕繩長(zhǎng)為L(zhǎng),小球從偏角θ處?kù)o止擺下，擺到最低點(diǎn)時(shí)的速度為v,小球經(jīng)過(guò)圓弧對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)為1,則由程中動(dòng)量守恒，則有mv?=-mv?+Mv?,又有,整理可得ml?=移與平拋初速度成正比，所以若m,OP=m,OM+m?ON,即可驗(yàn)證碰撞前后動(dòng)量守恒.17.平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律解：(1)水在空中做平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得，豎直方向(2)由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得，水平方向d=v?t(3)管口單位時(shí)間內(nèi)流出水的體18.電容器、電磁感應(yīng)解：(1)開(kāi)關(guān)閉合前電容器的電荷量為Q,則電容器兩極板間電壓解得(2)開(kāi)關(guān)閉合瞬間由牛頓第二定律有BIL=ma將電流I代入解得(3)由(2)中結(jié)論可知，隨著電容器放電，所帶電荷量不斷