2024屆北京市十五中高考物理一模試卷含解析

2024屆北京市十五中高考物理一模試卷

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、放射性同位素牡1*Th）經(jīng)〃、“衰變會生成氨其衰變方程為端Th-2；：Rn+xa+MS,其中（）

A.x=19j=3B.x=3,y=2C.x=3fy=1D.x=2,j,=3

2、如圖所示為氫原子的能級圖，一群氫原子由〃=4的激發(fā)態(tài)向低能級躍遷，則產(chǎn)生波長最長的光子的能量為（）

n￡

4---------------------0.85eV

3-----------------------⑶eV

2---------------------3.40eV

I-13.6eV

A.12.75eVB.10.2eV

C.0.66eVD.2.89eV

3、如圖所示，固定在水平面上的光滑半球，球心。正上方固定一個小定滑輪，細繩一端拴一小球（可視為質(zhì)點），小

球置于半球面上的A點，另一端繞過定滑輪。今緩慢拉繩使小球從A點滑向半球頂點未到頂點），在此過程中，小球

對半球的壓力大小N及細繩的拉力丁大小的變化情況是（）

A.N不變，/變小B.N變小，7不變C.N變大，丁變大D.N變大，丁變小

4、2019年諾貝爾物理學獎授予了三位天文學家，以表彰他們對于人類對宇宙演化方面的了解所作的貢獻。其中兩位

學者的貢獻是首次發(fā)現(xiàn)地外行星，其主要原理是恒星和其行星在引力作用下構成一個“雙星系統(tǒng)”，恒星在周期性運動

時，可通過觀察其光譜的周期性變化知道其運動周期，從而證實其附近存在行星。若觀測到的某恒星運動周期為Tf

并測得該恒星與行星的距離為L,已知萬有引力常量為G,則由這些物理量可以求得（）

A.行星的質(zhì)量B.恒星的質(zhì)量

C.恒星與行星的質(zhì)量之和D.恒星與行星圓周運動的半徑之比

5、如圖所示，兩個相同的燈泡a、b和電阻不計的線圈L（有鐵芯）與電源E連接，下列說法正確的是

L

A.S閉合瞬間，a燈發(fā)光b燈不發(fā)光

B.S閉合，a燈立即發(fā)光，后逐漸變暗并熄滅

C.S斷開，b燈“閃”一下后熄滅

D.S斷開瞬間，a燈左端的電勢高于右端電勢

6、一質(zhì)量為，〃的物體用一根足夠長細繩懸吊于天花板上的。點，現(xiàn)用一光滑的金屬鉤子勾住細繩，水平向右緩慢拉

動繩子（鉤子與細繩的接觸點4始終在一條水平線上），下列說法正確的是（）

A.鉤子對細繩的作用力始終水平向右

B.04段繩子的力逐漸增大

C.鉤子對細繩的作用力逐漸增大

D.鉤子對細繩的作用力可能等于血

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、下列說法中正確的是__________。

A.光從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，其頻率不變

B.對同一種光學材料，不同顏色的光在該材料中的傳播速度相同

C.雨后珞面上的油膜呈現(xiàn)彩色，是光的干涉現(xiàn)象

D.光學鏡頭上的增透膜是利用光的衍射現(xiàn)象

E.光纖通信及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理

8、如圖，條形磁鐵放在光滑斜面上，用平行于斜面的輕彈簧拉住處于靜止狀態(tài)。圖中圓圈為垂直紙面放置的直導線的

橫截面，當導線中無電流時，磁鐵對斜面的壓力為1飛；當導線中有電流通過時，磁鐵對斜面的壓力為尸N2,下列說法

正確的是（）

A.若導線位于圖中1位置且電流方向向外，則尸Nl＞尸N2

B.若導線位于圖中1位置且電流方向向里，則彈簧伸長量增大

C.若導線位于圖中2位置且彈簧伸長量增大，則導線中電流方向向里

D.若導線位于圖中2位置且彈簧伸長量增大，則尸中＞尸N2

9、下列說法正確的是________＜,

A.液體表面張力與浸潤現(xiàn)象都是分子力作用的表現(xiàn)

B.用隔的概念表示熱力學第二定律：在任何自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的隔不會增加

C.晶體在物理性質(zhì)上可能表現(xiàn)為各向同性

D.液體中的擴散現(xiàn)象是由于液體的對流形成的

E.熱量可以從低溫物體傳給高溫物體

10、分子動理論以及固體、液體的性質(zhì)是熱學的重要內(nèi)容，下列說法正確的是_____

A.物體吸收熱量同時對外做功，內(nèi)能可能不變

B.布朗運動反映了懸浮顆粒中分子運動的無規(guī)則性

C.荷葉上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的作用

D.彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質(zhì)具有各向異性的特點

E.兩分子間的分子勢能一定隨距離的增大而增大

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。

11.(6分)圖甲為測定當?shù)刂亓铀俣鹊膶嶒炑b置，不可伸長的輕擺線一端固連在鉛質(zhì)小圓柱的上端，另一端固定在

。點。將輕繩拉至水平后由靜止釋放，在小圓柱通過的最低點附近安置一組光電門，測出小圓柱運動到最低點通過光

電門的攔光時間。用游標卡尺測出小圓柱的直徑d,如圖乙所示。忽略空氣阻力，實驗步驟如下：

(1)小圓柱的直徑d=cm；

⑵測出懸點到圓柱中心的距離L并測出對應的擋光時間4/；

（3）改變擺線的長度，重復步驟（2）,多測幾組數(shù)據(jù)；

（4）以懸點到圓柱重心的距離/為縱坐標，以為橫坐標，得到的圖象是一條通過坐標原點的直線，如圖丙所示。

計算得該圖線的斜率為匕則當?shù)刂亓铀俣萭=（用物理量的符號表示）。

12.（12分）在探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關系實驗中，小李同學采用了如圖所示的可拆式變壓器（鐵芯不

閉合）進行研究

（1）實驗還需下列器材中的（多選）;

（2）實驗中，上圖中變壓器的原線圈接“0；8”接線柱，副線圈接線“0；4”接線柱，當副線圈所接電表的示數(shù)為5.0V,

則所接電源電壓檔位為。

A.18.0VB.1O.OVC.5.0VD.2.5V

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，一內(nèi)壁光滑的長圓柱形容器，器壁絕熱、底面積為S且導熱性能良好。初始時開口向上豎直

放置。容器內(nèi)有兩個質(zhì)量均為華的絕熱活塞A和B。在A與B之間封有一定質(zhì)量溫度為方、高度為d的理想氣體

5g

甲，B與容器底面之間封有一定質(zhì)量的理想氣體乙，平衡時甲、乙兩部分氣體的體積均相等。現(xiàn)讓容器緩慢倒過來開

口向下豎直放置，兩個活塞再次平衡，此時氣體甲的體積變?yōu)樵瓉淼?倍。活塞與器壁間密閉性能好，且無摩擦，外

界的溫度不變，大氣壓強為po,重力加速度取g。求:

①容器開口向下放置時氣體甲的溫度；

②容器開口向下放置時氣體乙的體積。

A

14.（16分）如圖所示，兩端開口且導熱良好的汽缸豎直固定放置，兩厚度不計的輕質(zhì)活塞A、B曰輕桿相連，兩活

塞的橫截面積分別為SA=30cn?,SB=18cm2,活塞間封閉有一定質(zhì)量的理想氣體。開始時，活塞A距離較粗汽缸底端

10cm,活塞B距離較細汽缸頂端25cm,整個裝置處于靜止狀態(tài)。此時大氣壓強為po=LOxl（）5pa,汽缸周圍溫度為27℃。

現(xiàn)對汽缸加熱，使汽缸周圍溫度升高到127'C，不計一切摩擦。

（1）求升高溫度后活塞A上升的高度；（結果保留1位小數(shù)）

⑵保持升高后的溫度不變，在活塞A上緩慢放一重物，使活塞A回到升溫前的位置，求連接活塞A、B的輕桿對A

的作用力大小。

15.（12分）一半徑為R的半圓柱玻璃體，上方有平行截面直徑AB的固定直軌道，軌道上有一小車，車上固定一與

軌道成45。的激光筆，發(fā)出的細激光束始終在與橫截面平行的某一平面上，打開激光筆，并使小車從左側足夠遠的地

方以二勻速向右運動。已知該激光對玻璃的折射率為V，光在空氣中的傳播速度大小為c。求：

（1）該激光在玻璃中傳播的速度大??；

⑵從圓柱的曲側面有激光射出的時間多少？（忽略光在AB面上的反射）

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】

a粒子為：He,夕粒子為一；e,核反應滿足質(zhì)量數(shù)守恒和質(zhì)子數(shù)守恒：

232=220+4x

90=86+2x-y

解得：x=3,y=2fACD錯誤，B正確。

故選B。

2、C

【解析】

從〃=4能級躍遷到〃=3能級釋放出的光子能量最小，波長最長，該光子的能量為

-0.85eV-(-1.51eV)=0.66eV

C正確,ABD錯誤。

故選C。

3、A

【解析】

小球受重力支持力和拉力作用，將三力平移可構成首尾連接的三角形，其中重力與過。點豎直線平夕亍，支持力N沿半

球面半徑方向且

N'=N

拉力沿繩方向，力的三角形與。小球、滑輪構成的三角形相似，設小球與滑輪間的繩長為L,滑輪到。點的距離為〃，

半球面半徑為A,則有：

NTing

--=—=-----

RLH

小球從4點滑向半球頂點過程中，小球到。點距離為R不變，”不變，L減小，所以N不變，丁變小

故選A。

N

4、C

【解析】

恒星與行星組成雙星，設恒星的質(zhì)量為M,行星的質(zhì)量為〃?。以恒星為研究對象，行星對它的引力提供了向心力，假

設恒星的軌道半徑為小動力學方程為

2

GMm0

二M

I34

得到行星的質(zhì)量

4ML2

m=------

GT2

以行星為研究對象，恒星對它的引力提供了向心力，假設行星的軌道半徑為r2,動力學方程為

GMm/21丫

——=m—n

Z?[T)2

得到恒星的質(zhì)量

4/L2G

M=

GT1

則有

4/好

M+〃7=

GT2

故ABD錯誤，C正確。

故選C。

5、B

【解析】

A.閉合開關瞬間，兩小燈泡均有電流流過，同時發(fā)光，A錯誤；

B.閉合開關瞬間，a燈立即發(fā)光，根據(jù)楞次定律可知線圈中產(chǎn)生的阻礙原電流變大的感應電流逐漸減小至0,因為a

燈和線屐并聯(lián)，所以通過線圈的電流逐漸增大，通過a燈的電流逐漸減小，亮度逐漸減小，因為線圈電阻不計，所以

穩(wěn)定時a燈被短路，最后熄滅，B正確；

C.斷開開關瞬間，b燈斷路無電流流過，立即熄滅，C錯誤；

D.斷開開關瞬間，根據(jù)楞次定律可知，通過線圈的電流水平向右，所以線圈作為感應電動勢右端電勢高于左端，所

以a燈右端的電勢高于左端，D錯誤。

故選B。

6、C

【解析】

A.鉤子對繩的力與繩子對鉤子的力是相互作用力，方向相反，兩段繩子對鉤子的作用力的合力是向左下方的，故鉤

子對細繩的作用力向右上方，故A錯誤；

B.物體受重力和拉力而平衡，故乳力T=mg,而同一根繩子的張力處處相等，故。4段繩子的拉力大小一直為mg,

大小不變，故B錯誤；

C.兩段繩子拉力大小相等，均等于〃喀，夾角在減小，根據(jù)平行四邊形定則可知，合力變大，故根據(jù)牛頓第三定律，

鉤子對細繩的作用力也是逐漸變大，故c正確；

D.因為鉤子與細繩的接觸點A始終在一條水平線上，兩段繩子之間的夾角不可能達到90。，細繩對鉤子的作用力不可

能等于應，咫，鉤子對細繩的作用力也不可能等于夜〃吆，故D錯誤。

故選C。

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、ACE

【解析】

A.光從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，其頻率不變，選項A正確；

B.對同一種光學材料，不同顏色的光在該材料中的傳播速度不同，選項B錯誤；

C.雨后珞面上的油膜呈現(xiàn)彩色，是光的干涉現(xiàn)象，選項C正確；

D.光學鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象，選項D錯誤；

E.光纖通信及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理，選項E正確；

故選ACE.

8、AC

【解析】

A.條形磁鐵的外部磁場方向是由N極指S極，由1位置的磁場方向沿斜面向下，2位置的磁場方句斜向左上方，若

導線位于圖中1位置且電流方向向外，根據(jù)左手定則可得導線所受安培力的方向為垂直斜面向下，由牛頓第三定律可

得導線對磁鐵的反作用力垂直于斜面向上，可知磁鐵對斜面的壓力減小，則有

%>

故A正確；

B.若導線位于圖中1位置且電流方向向里，根據(jù)左手定則可得導線所受安培力的方向為垂直斜面向上，由牛頓第三

定律可得導線對磁鐵的反作用力垂直于斜面向下，但彈簧的彈力仍等于磁鐵重力沿斜面方向的分力，大小不變，則彈

簧的伸長量不變，故B錯誤；

CD.若導線位于圖中2位置且彈簧的伸長量增大，可知導線對磁鐵的反作用力沿斜面方向的分力沿斜面向下，垂直于

斜面方向的分力垂直斜面向下，從而才會使彈簧的彈力增大，也使磁鐵對斜面的壓力增大，故有

《<《

所以導線所受的安培力方向斜向右上方.由左手定則可得導線中的電流方向向里，故C正確.D錯誤：

故選AC,

9、ACE

【解析】

A.液體的表面張力是分子力作用的表現(xiàn)，外層分子較為稀疏，分子間表現(xiàn)為引力；浸潤現(xiàn)象也是分子力作用的表現(xiàn),

故A正確；

B.根據(jù)熱力學第二定律，在任何自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的忌燧不會減少，故R錯誤；

C.單晶體因排列規(guī)則其物理性質(zhì)為各向異性，而多晶體因排列不規(guī)則表現(xiàn)為各向同性，故C正確；

D.擴散現(xiàn)象是分子無規(guī)則熱運動的結果，不是對流形成的，故D錯誤；

E.熱量不能自發(fā)的從低溫物體傳給高溫物體，但在引起其它變化的情況下可以由低溫物體傳給高溫物體，故E正確。

故選ACEo

10、ACD

【解析】

A.物體吸收熱量同時對外做功，二者相等時，內(nèi)能不變，故A正確；

B.布朗運動反映了液體分子運動的無規(guī)則性，故B錯誤；

C.荷葉上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的作用，故C正確；

D.液晶像液體一樣具有流動性，而其光學性質(zhì)與某些晶體相似具有各向異性，彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性

質(zhì)具有各向異性的特點，故D正確；

E.分子間的作用力若表現(xiàn)為引力，分子距離增大，分子力做負功，分子勢能增大，若分子力表現(xiàn)為斥力，分子距離

增大，分子力做正功，分子勢能減少，故E錯誤;

故選ACDo

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。

1d

11、1.02

w2k

【解析】

(1)[1J.小圓柱的直徑d-1.Ocm+2xO.1mni=1.02cm.

⑵[2]網(wǎng).根據(jù)機械能守恒定律得

71,

mgl-

所以

.1，1,"\2

gl=—V'=—(——)~

22加

得到

1點

1

則以懸點到圓柱重心的距離/為縱坐標，以為橫坐標。

其中

K=——

2g

故

12、(1)BC(2)A

【解析】(1)本實驗中，變壓器的原線圈應接在交流電源上；為了知道原、副線圈的電壓比和線圈匝數(shù)比之間的關系,

還需要電壓表。故學生電源和電壓表兩個器材不能缺少，選BC；

(2)①理想變壓器原、副線圈電壓和匝數(shù)的關系為二=三若變壓器的原線圈接“0；8”接線柱，副線圈接線“0；4”

一%

接線柱’則原、副線圈匝數(shù)比為三=>2'則原線圈兩端電壓二=②本題中可拆變壓器并非理

想變壓器，存在漏磁現(xiàn)象，要使副線圈所接電壓表示數(shù)為5V,則原線圈電壓必須大于10V,故選A。

【點睛】理想變壓器原、副線圈兩端電壓和各自匝數(shù)的關系為二=3,實驗中需要的器材有：低壓交流電源，電壓表;

而可拆式變壓器，鐵芯是不閉合的，3>3,利用此關系就可以確定求解。

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工產(chǎn)6?、诩?/p>

JJ

【解析】

①初始狀態(tài)下，對