2024北京高考物理真題卷及答案

2024年普通高中學(xué)業(yè)水平等級性考試（北京卷）物理本試卷分第一部分和第二部分．滿分100分，考試時間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選項中，選出最符合題目要求的一項．．已知釷234的半衰期是24天.1g釷23448天后，剩余釷234的質(zhì)量為（A0g0.25g0.5g）D0.75g．一輛汽車以10m/s的速度勻速行駛，制動后做勻減速直線運動，經(jīng)2s停止，汽車的制動距離為（A5m10m20mD30m．一個氣泡從恒溫水槽的底部緩慢上浮，將氣泡內(nèi)的氣體視為理想氣體，且氣體分子個數(shù)不變，外界大氣壓不變．在上浮過程中氣泡內(nèi)氣體（A．內(nèi)能變大．壓強變大Fm和M飛船和空間站之間的作用力大小為（））．體積不變D．從水中吸熱）MMmmMmMmmA．F．F．FD．FM5．如圖甲所示，理想變壓器原線圈接在正弦式交流電源上，輸入電壓u隨時間t變化的圖像如圖乙所示，副線圈接規(guī)格為“6V3W”的燈泡．若燈泡正常發(fā)光，下列說法正確的是（）A．原線圈兩端電壓的有效值為242V．副線圈中電流的有效值為0.5A．原、副線圈匝數(shù)之比為14D．原線圈的輸入功率為12W．如圖所示，線圈M和線圈P繞在同一個鐵芯上，下列說法正確的是（）A．閉合開關(guān)瞬間，線圈M和線圈P相互吸引．閉合開關(guān)，達(dá)到穩(wěn)定后，電流表的示數(shù)為0．?dāng)嚅_開關(guān)瞬間，流過電流表的電流方向由a到bD．?dāng)嚅_開關(guān)瞬間，線圈P中感應(yīng)電流的磁場方向向左7．如圖所示，光滑水平軌道與豎直面內(nèi)的光滑半圓形軌道在B點平滑連接．一小物體將輕彈簧壓縮至A點后由靜止釋放，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C．下列說法正確的是（）A．物體在C點所受合力為零．物體在C點的速度為零．物體在C點的向心加速度等于重力加速度D．物體在A點時彈簧的彈性勢能等于物體在C點的動能．將小球豎直向上拋出，小球從拋出到落回原處的過程中，若所受空氣阻力大小與速度大小成正比，則下列說法正確的是（）A．上升和下落兩過程的時間相等．上升和下落兩過程損失的機械能相等．上升過程合力的沖量大于下落過程合力的沖量D．上升過程的加速度始終小于下落過程的加速度．圖甲為用手機和輕彈簧制作的一個振動裝置．手機加速度傳感器記錄了手機在豎直方向的振動情況，以向a隨時間t（）A．t0時，彈簧彈力為0．1時，手機位于平衡位置上方t0至t，手機的動能增大a4sin(2.5πt)m/s2Da隨t變化的關(guān)系式為正確的是（）A．剛開始物體相對傳送帶向前運動．物體勻速運動過程中，受到靜摩擦力．物體加速運動過程中，摩擦力對物體做負(fù)功D．傳送帶運動速度越大，物體加速運動的時間越長．如圖所示，兩個等量異種點電荷分別位于MN兩點，PQ是連線上的兩點，且MPQN說法正確的是（）AP點電場強度比Q點電場強度大P點電勢與Q點電勢相等．若兩點電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉淼?倍，P點電場強度大小也變?yōu)樵瓉淼?倍D．若兩點電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉淼?倍，、Q兩點間電勢差不變塊上的滑動片M下端與滑動變阻器R接觸良好，且不計摩擦；兩個電源的電動勢E相同，內(nèi)阻不計．兩彈簧處于原長時，MR的中點，理想電壓表的指針位于表盤中央．當(dāng)P端電勢高于Q端時，指針位于表盤右側(cè)．將加速度計固定在水平運動的被測物體上，則下列說法正確的是（）AMR的中點右側(cè)，P端電勢低于Q端．電壓表的示數(shù)隨物體加速度的增大而增大，但不成正比．若電壓表指針位于表盤左側(cè)，則物體速度方向向右D．若電壓表指針位于表盤左側(cè)，則物體加速度方向向右11018s，13．產(chǎn)生阿秒光脈沖的研究工作獲得2023年的諾貝爾物理學(xué)獎，阿秒（as）是時間單位，100asc3.0108m/s，普朗克常量h6.61034Js，下列說法正確的是（真空中光速）A．對于0.1mm寬的單縫，此阿秒光脈沖比波長為550nm的可見光的衍射現(xiàn)象更明顯．此阿秒光脈沖和波長為550nm的可見光束總能量相等時，阿秒光脈沖的光子數(shù)更多13.6eV(2.21018J的基態(tài)氫原子電離．此阿秒光脈沖可以使能量為D．為了探測原子內(nèi)電子的動態(tài)過程，阿秒光脈沖的持續(xù)時間應(yīng)大于電子的運動周期QUI和磁通量Φ是電磁學(xué)中重要的物理量，其中特定的兩個物理量之比可用來描述電容器、電阻、電感三種電磁學(xué)元件的屬性，如圖所示．類似地，上世紀(jì)七十年代有科學(xué)家預(yù)言Φ和Q之比誤的是（）A的單位和ΦI的單位不同．在國際單位制中，圖中所定義的M的單位是歐姆I．可以用來描述物體的導(dǎo)電性質(zhì)UIMD．根據(jù)圖中電感L的定義和法拉第電磁感應(yīng)定律可以推導(dǎo)出自感電動勢的表達(dá)式EL第二部分本部分共6小題，共58分．811i和折射角r璃的折射率n___________________．圖1223NS入、拔出螺線管，觀察并標(biāo)記感應(yīng)電流的方向．圖2圖3關(guān)于本實驗，下列說法正確的是____________A．需要記錄感應(yīng)電流的大?。ㄟ^觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向確定感應(yīng)電流的方向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）和電阻箱測量水果電池的電動勢E和內(nèi)阻r4S，記錄電壓表的讀數(shù)U，繪出圖像，如圖5所示，可得：該電池的電動勢E____________V，內(nèi)阻r________kΩ圖4圖510分）如圖甲所示，讓兩個小球在斜槽末端碰撞來驗證動量守恒定律．1）關(guān)于本實驗，下列做法正確的是____________A．實驗前，調(diào)節(jié)裝置，使斜槽末端水平．用質(zhì)量大的小球碰撞質(zhì)量小的小球．選用兩個半徑不同的小球進(jìn)行實驗（2）圖甲中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影，首先，將質(zhì)量為1的小球從斜槽上的S位置由靜止釋m的被碰小球置于斜槽末端，再將質(zhì)量為m的小球從S21MN和（P為1．圖乙為實驗的落點記錄，簡要說明如何確定平均落點；O和____________成立，即可驗證碰撞前后動量守恒．3）受上述實驗的啟發(fā)，某同學(xué)設(shè)計了另一種驗證動量守恒定律的實驗方案．如圖丙所示，用兩根不可伸長O點和O質(zhì)量較小的小球1向左拉起至A點由靜止釋放，在最低點B與靜止于C點的小球2發(fā)生正碰．碰后小球1向1左反彈至最高點A，小球2向右擺動至最高點D．測得小球1，2的質(zhì)量分別為m和M，弦長l、ABll．23推導(dǎo)說明，m、、l、l、l滿足什么關(guān)系即可驗證碰撞前后動量守恒．1239h水池中的落點與管口的水平距離為dgh1）水從管口到水面的運動時間；2）水從管口排出時的速度大小v0；3）管口單位時間內(nèi)流出水的體積Q．9分）如圖甲所示為某種“電磁槍”的原理圖．在豎直向下的勻強磁場中，兩根相距L的平行長直金屬導(dǎo)軌水平放置，左端接電容為C的電容器，一導(dǎo)體棒放置在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計導(dǎo)軌電阻及導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的摩擦．已知磁場的磁感應(yīng)強度大小為m閉合前電容器的電荷量為Q．1）求閉合開關(guān)瞬間通過導(dǎo)體棒的電流I；2）求閉合開關(guān)瞬間導(dǎo)體棒的加速度大小a；3）在圖乙中定性畫出閉合開關(guān)后導(dǎo)體棒的速度v隨時間t的變化圖線．10遠(yuǎn)離運動，且質(zhì)量始終均勻分布，在宇宙中所有位置觀測的結(jié)果都一樣．以某一點O為觀測點，以質(zhì)量為m的小星體（記為）為觀測對象．當(dāng)前P到O點的距離為r，宇宙的密度為．001）求小星體P遠(yuǎn)離到20處時宇宙的密度ρ；2OP到OP受到的萬有引力相當(dāng)于球內(nèi)質(zhì)量集中于OmRPm和mR的兩個質(zhì)點間的引力勢能EpG2G12考慮萬有引力和PO點的徑向運動．．求小星體P從r處遠(yuǎn)離到2r。處的過程中動能的變化量E；00kv滿足哈勃定律vr為星體到觀測點的距離，H為哈勃系數(shù)．H與時間t有關(guān)但與r無關(guān)，分析說明H隨t增大還是減?。?2一部分電子進(jìn)入放電室，另一部分未進(jìn)入．E和1；還有方向沿半徑向外的徑向磁場，大小處處相等．放電室內(nèi)的大量電子可視為處于陽極附近，在垂直于軸線的平面繞軸線做半徑為R個氙離子的質(zhì)量為Me，初速度近似為零．氙離子經(jīng)過電場加速，最終從放電室右端噴出，與陰極發(fā)射的未進(jìn)入放電室的電子剛好完全中和．已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e；對于氙離子，僅考慮電場的作用．1）求氙離子在放電室內(nèi)運動的加速度大??；2）求徑向磁場的磁感應(yīng)強度大小2；3n爾推進(jìn)器獲得的推力大?。?024年普通高中學(xué)業(yè)水平等級性考試（北京卷）12345678910121314BBDABBCCDDCDCAr11．B半衰期1g釷23448天后，剩余質(zhì)量mm0.25gB正確，錯誤．020v．B速度公式汽車做末速度為零的勻減速直線運動，則有xt10mB正確，錯誤．23．D內(nèi)能、壓強、玻意耳定律、熱力學(xué)第一定律上浮過程氣泡內(nèi)氣體的溫度不變，內(nèi)能不變，A錯誤；氣泡內(nèi)氣體壓強pp0ghBpVC水的體積變大，C錯誤；上浮過程氣體體積變大，氣體對外做功，由熱力學(xué)第一定律UQW知，氣體從水中吸熱，D正確．．A牛頓第二定律對整體應(yīng)用牛頓第二定律有FmaM，對空間站分析有F，解兩式可得MMm飛船和空間站之間的作用力FFA正確，錯誤．Um242V，則有效值為U124VAB理想變壓器由題圖知，原線圈電壓最大值為Um2P泡正常發(fā)光，由P得，副線圈中電流有效值為I0.5A，B正確；由理想變壓器電壓與匝LU26V1U1數(shù)關(guān)系可知4C2U2原線圈的輸入功率PPD錯誤．1L知識歸納B楞次定律P中感應(yīng)電流的磁場與線圈M中電流的磁場方向相反，二者相互排斥，A錯誤；閉合開關(guān)，達(dá)到穩(wěn)定后，通過線圈P的磁通量保持不變，感應(yīng)電流為零，電流表的示數(shù)為零，B正確；斷開開關(guān)瞬間，通過線圈P的磁場方向向右，磁通量減小，由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場方向向右，因此流過電流表的感應(yīng)電流方向由b到a，錯誤．7．C豎直平面內(nèi)的圓周運動、能量守恒定律物體恰好能到達(dá)最高點C，則物體在最高點只受重力，且重v2力全部用來提供向心力，設(shè)半圓軌道的半徑為r，由牛頓第二定律得mgm，解得物體在C點的速度rvgrC點的向心加速度agC恒定律知，物體在A點時彈簧的彈性勢能等于物體在C點時的動能和重力勢能之和，D錯誤．8．C機械能、沖量小球上升過程中受到向下的空氣阻力，下落過程中受到向上的空氣阻力，由牛頓第二DC正確；上升與下落經(jīng)過同一位置時的速度，上升時更大，所以上升過程中平均速度大于下落過程中的平均速度，A所受阻力，由功能關(guān)系可知，上升過程機械能損失大于下落過程機械能損失，B錯誤．Da-t由題圖乙知，t00F，A錯誤；由題圖乙知，t時，手機的加速度為正，則手機位于平衡位置下方，B錯誤；由題圖乙知，從t0至t，手機的加速度增大，手機從平衡位置向最大位移處運動，速度減小，動能減小，C錯誤；2π由題圖乙知，T2.5πa隨t變化的關(guān)系式為a4sin(2,5πt)m/s2，D正確．T．D相對運動、功、牛頓第二定律剛開始時，物體速度小于傳送帶速度，則物體相對傳送帶向后運動，A錯誤；勻速運動過程中，物體與傳送帶之間無相對運動趨勢，則物體不受摩擦力作用，B錯誤；物體加速，Cμag，做勻加速運動時，物體速度小于傳送帶速度則一直加速，由vat可知，傳送帶速度越大，物體加速運動的時間越長，D正確．．C電場強度、電勢、電場疊加、電勢差由等量異種點電荷的電場線分布特點知，P、Q兩點電場強度大小相等，A錯誤；由沿電場線方向電勢越來越低知，P點電勢高于Q點電勢，B錯誤；由電場疊加得P點電QQ場強度Ekk，若僅兩點電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉淼?倍，則P點電場強度大小也變?yōu)樵瓉淼?22倍，同理Q點電場強度大小也變?yōu)樵瓉淼?倍，而間距不變，故、Q兩點間電勢差變大，C正確，D錯誤．知識歸納（）在等量異種點電荷的電場中，關(guān)于兩點電荷連線對稱的兩點電勢相等、電場強度大小相等，但方向不一定相同．2中垂線上各點的電場強度方向都相同，且與連線平行．12．D電勢、電阻定律由題意可知，M位于R中點位置時與兩電源間的電勢相等，設(shè)R的中點電勢為零，則MRP端電勢高于QA錯誤；由歐姆定律及電阻定律可知，PQ端電勢差與指針偏離R中點的距離x成正比，BC右，故物體加速度方向向右，D正確．13C衍射、光子能量、電離此阿秒光脈沖的波長為，由障礙物尺寸與波長相差不多或比波長小時，衍射現(xiàn)象越明顯知，波長為550nm的可見光比此阿秒光脈沖的衍射現(xiàn)象更明顯，A錯cch知，阿秒光脈沖的光子能量大，故總能量相等時，阿秒光脈沖的光子數(shù)更少，B錯誤；阿秒光h脈沖的光子能量最小值6.61018J2.21018J，故此阿秒光脈沖可以使能量為T13.6eV2.21018J的基態(tài)氫原子電離，C正確；為了探測原子內(nèi)電子的動態(tài)過程，阿秒光脈沖的持續(xù)時間應(yīng)小于電子的運動周期，D錯誤．ΔΦΔA由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，EΦ的單位為V·sQIt可知，Q的單位為A·s，則與ΦI的單位相同均為V·A·s，A錯誤；由題圖可知，從單位角度分析有VsAsUII1MBR知，可以用來描述物體的導(dǎo)電性質(zhì)，C正確；由電感的定義QURItltL以及法拉第電磁感應(yīng)定律EE，D正確．Isini1）2sinr31.03.3U實驗攻略第（3）問根據(jù)閉合電路歐姆定律寫出U的關(guān)系式，利用圖線的斜率和截距分析．R）sini此玻璃的折射率為n2）本實驗探究影響感應(yīng)電流方向的因素，故不需要記錄感應(yīng)電流的大小，AsinrB3N極和S極時，電流方向不同，故感應(yīng)電流的方向與條形磁體的插入端是N還是S有關(guān)，C3）由閉合URr，解得UU電路歐姆定律得EUrE5R1.00.4E，r|kΩ．6180101）2a．用圓規(guī)畫圓，盡可能用最小的圓把各個落點圈住，這個圓的圓心位置代表平均落點．mmm1123Lθv1lg動能定理有ngLcos)mv2vl222LLgggvl,22,3I312312311LLL1AB1Chgt22移與平拋初速度成正比，所以若mmm，即可驗證碰撞前后動量守恒．1121．平拋運動規(guī)律1）水在空