文档内容
2024届新高三开学摸底考试卷（北京专用）
物 理
（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡
皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，选出最符合题目要求
的一项。
1．（2023届北京市昌平区高三下学期二模物理试题）关于一密闭容器中的氧气，下列说法正确的是（
）
A．体积增大时，氧气分子的密集程度保持不变
B．温度升高时，每个氧气分子的运动速率都会变大
C．压强增大是因为氧气分子之间斥力增大
D．压强增大是因为单位面积上氧气分子对器壁的作用力增大
2．（2022年北京市东城区高三（下）三模物理试题）把铁丝圈放在肥皂水中蘸一下，让它挂上一层薄薄
的液膜，竖直放置时，把这层液膜当作一个平面镜，用它观察灯焰，可以观察到上疏下密的彩色条纹，下
列说法正确的是（ ）
A．肥皂膜从形成到破裂，条纹的宽度和间距不会发生变化
B．肥皂膜上的条纹是前表面反射光与折射光形成的干涉条纹
C．肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹
D．将铁丝圈右侧的把柄向上转动90°，条纹也会跟着转动90°
3．（2021届北京市海淀区精华学校高三（下）考前模拟物理试题）下列有关原子物理的知识，说法正确
的是（ ）
A．卢瑟福α粒子散射实验说明了原子核的复杂结构
❑
B．在核反应方程
❑
4He+14N→17O+X，X表示的是中子
2 7 8
❑
1
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学学学科科科网网网（（（北北北京京京）））股股股份份份有有有限限限公公公司司司C．目前核电站利用的核反应是裂变，核燃料为铀
D．氡的半衰期是3.8天，8个氡原子核经过7.6天之后，还剩下2个未发生衰变
4．（云南省云南师范大学附属中学2022-2023学年高二下学期期中物理试题）某质点做简谐运动，其位移
随时间变化的关系式为x=10sin(5πt)(cm)，则（ ）
A．质点的振动周期为0.8s
B．质点在任意0.1s内通过的路程均为10cm
C．在0.2～0.3s内，质点的加速度逐渐增大
D．在0.1～0.2s内，质点的动能逐渐减小
5．（2023届北京市东城区高三下学期综合练习物理试题（一））如图所示电路中，灯泡A，B的规格相
同，电感线圈L的自感系数足够大且电阻可忽略。下列说法正确的是（ ）
A．开关S由断开变为闭合时，A，B同时变亮，之后亮度都保持不变
B．开关S由断开变为闭合时，B先亮，A逐渐变亮，最后A，B一样亮
C．开关S由闭合变为断开时，A，B闪亮一下后熄灭
D．开关S由闭合变为断开时，A闪亮一下后熄灭，B立即熄灭
6．（北京市清华大学附属中学2022-2023学年高三上学期开学考试物理试题）如图，一细绳通过定滑轮，
细绳两端分别系有质量分别为m＝2kg、M＝3kg的物体。初始时扶住M使两物体均处于静止，在某时
刻松开手，两物体开始运动，细绳足够长，当系统达到稳定时细绳对M的拉力为
（ ）
A．20N B．24N C．25N D．30N
7．（2022届北京市密云区高三（下）一模物理试题）为探究变压器的两个线圈的电压关系，小明绕制了
两个线圈套在可拆变压器的铁芯上，如图所示，线圈a作为原线圈连接到学生电源的交流输出端，线圈b
接小灯泡，线圈电阻忽略不计。当闭合电源开关时，他发现电源过载（电流过大，超过学生电源允许的最
大值）。为解决电源过载问题，下列措施中可行的是（ ）
A．增大电源电压
B．适当增加原线圈a的匝数
C．适当增加副线圈b的匝数
D．换一个电阻更小的灯泡
2
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学学学科科科网网网（（（北北北京京京）））股股股份份份有有有限限限公公公司司司3
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学学学科科科网网网（（（北北北京京京）））股股股份份份有有有限限限公公公司司司8．（2022届北京市海淀区高三（下）一模考试物理试题）在如图所 示平面内，
两个带等量正电的点电荷分别固定在A、B两点，O为AB连线的中 点，MN
为AB的垂直平分线，C、D两点在MN上且OC=OD。下列说法正 确的是（
）
A．O点的场强比C点的场强大
B．C点的场强与D点的场强相同
C．O点的电势比D点的电势高
D．电子在C点的电势能比在D点的电势能大
9．（2022届北京市通州区高三（下）查缺补漏物理试题）如图所示，宽为L的足够长U形光滑导轨放置
在绝缘水平面上，整个导轨处于竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，将一质量为m、有效电阻
为R、长度略大于L的导体棒垂直于导轨放置。某时刻给导体棒一沿导轨向右、大小为v 的水平速度，不
0
计导轨电阻，棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，则下列说法正确的是（ ）
A．导体棒中感应电流方向为由a到b B．导体棒的加速度始终不变
1 mv
C．导体棒中的最大发热量为 mv2 D．通过导体棒的电荷量最大值为 0
2 0 2BL
10．（浙江省宁波市2018-2019学年高一上学期末物理试题）航天员王亚平在运行中的“天宫一号”内做
了如图所示实验：长为L的细线一端固定，另端系一小球，在最低点给小球一个初速度，小球能在竖直平
面内绕定点做匀速圆周运动若将此装置带回地球，仍在最低点给小球相同初速度，则在竖直平面内关于小
球的运动情况说法正确的是（ ）
A．小球不可能做匀速圆周运动
B．小球一定能做完整的圆周运动
4
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学学学科科科网网网（（（北北北京京京）））股股股份份份有有有限限限公公公司司司C．细绳L足够长小球才可能做完整的圆周运动
D．小球通过最高点的速度不一定要大于等于❑√gL
11．（陕西榆林市2019届高考模拟第三次测试理科综合物理试题）一个人站立在商店的自动扶梯的水平踏
板上，随扶梯向上加速，如图所示，则
A．人对踏板的压力大小等于人所受到的重力大小
B．人只受重力和踏板的支持力的作用
C．踏板对人的支持力做的功等于人的机械能增加量
D．人所受合力做的功等于人的动能的增加量
12．（江苏省徐州市沛县2021-2022学年高一（下）第一次学情调研物理试题）2021年6月3日，风云四
号卫星在中国西昌卫星发射中心发射成功。若风云四号卫星绕地球做匀速圆周运动，周期为T，离地高度
为h，已知地球半径为R，万有引力常量为G，则（ ）
A．卫星的运行速度为2πRT
B．地球表面的重力加速度为4π2(R+h) 3
R2T2
C．地球的质量为4π2R3 D．地球的第一宇宙速度为2π √R+h
❑
GT2 T R
13．（2022届湖南省娄底市高三（下）高考仿真模拟考试物理试题）磁场可以对带电粒子的运动施加影响，
只要设计适当的磁场，就可以控制带电粒子进行诸如磁聚焦、磁扩散、磁偏转、磁约束与磁滞留等运动。
利用电场和磁场来控制带电粒子的运动，在现代科学实验和技术设备中有广泛的应用，如图所示，以O点
为圆心、半径为R的圆形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，圆形区域外有垂直纸面向里的匀强磁场，两
个磁场的磁感应强度大小都是B。有一质量为m、所带正电荷电荷量为q的带电粒子从P点沿半径垂直磁
场射入圆形区域，粒子两次穿越磁场边界后又回到P点，不计粒子重力，则（ ）
A．粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径为R
5
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学学学科科科网网网（（（北北北京京京）））股股股份份份有有有限限限公公公司司司❑√2qBR
B．粒子从P点射入磁场的速度大小为
m
7πm
C．粒子从P点射出到第一次回到P点所需的时间为
6qB
D．如果圆形区域外的磁场在一个以O为圆心的圆环内，则该圆环的面积至少为
(6+4❑√3)πR2
14．（2018届北京市西城区高三下学期一模物理试题）2017年诺贝尔物理学奖授予了三位美国科学家，以
表彰他们为发现引力波所作的贡献．引力波被认为是时空弯曲的一种效应，物体加速运动时会给宇宙时空
带来扰动，这种扰动会以光速向外传播能量．如图为科学家们探测引力波的装置示意图，发射器发出的激
光S 经半透光分束镜分为相互垂直的两束S 和S，然后经过4km长的两臂，在两臂端点处经反射镜反射
1 2
回来，S和S相遇形成干涉，被探测器接收．精确调节两臂，使探测器在无引力波作用时，接收到的信
1 2
号强度为0．当有引力波作用时，两臂长度将因此而发生改变，则接收到的信号强度不为0．下列说法正确
的是
A．引力波可以超光速传播
B．引力波不能传播能量
C．探测器接收到的两束波的频率相同
D．无引力波作用时两束激光到探测器的路程差为0
二、实验题：本题共2小题，共18分。
15．（8分）
（1）在“用油膜法估测分子大小”的实验中，下列说法正确的是（ ）
A．该实验中将油膜看作由一个个油酸分子紧密排列的单层分子膜
B．分子直径等于油酸溶液的体积与油膜的面积之比
C．若油酸溶液浓度太高，会使油酸分子直径的测量值偏大
D．若测量的油膜面积偏小，会使油酸分子直径的测量值偏小
（2）下图是测定一个阻值约为5Ω的电阻R 的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。要求电压表和电
x
流表从零开始读数，补充完成图中实物间的连线____。
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学学学科科科网网网（（（北北北京京京）））股股股份份份有有有限限限公公公司司司（3）在测量电源电动势的实验中某同学根据图甲中的电路图将实验仪器连接成如图乙所示的实验电路，
a、b、c、d四条导线中，其中有一条导线连接错误，则该导线是_________。
16．（10分）（2023届北京市东城区高三下学期二模物理试题）某同学做“研究平抛运动的特点”实验。
（1）用图甲所示装置研究平抛运动竖直分运动的特点。A、B为两个完全相同的小球，用小锤击打弹性金
属片后，A球沿水平方向飞出，同时B球自由下落。两球在空中运动的过程中，下列说法正确的是
________。
A．A球的运动时间比较长
B．两球的运动时间一样长
C．只改变小锤的击打力度，不会影响两球的运动时间
D．只改变两小球开始运动时距地面的高度，不会影响两球的运动时间
（2）用频闪照相的方法研究平抛运动水平分运动的特点。图乙所示的频闪照片中记录了做平抛运动的小
球每隔相等时间的位置。有同学认为，小球在水平方向做匀速直线运动，其判断依据是
________________________。
（3）图丙是某同学根据实验画出的小球做平抛运动的轨迹，O为平抛的起点。在轨迹上取两点A、B，测
得A、B两点的纵坐标分别为y=5.00cm，y=45.00cm，A、B两点间的水平距离x-x=40.00cm。g取
1 2 2 1
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学学学科科科网网网（（（北北北京京京）））股股股份份份有有有限限限公公公司司司10m/s2，则小球的初速度v 为________m/s（结果保留两位有效数字）。
0
（4）放学途中，有同学看见园林工人正在用手拿着喷水管为草地浇水。他观察发现，水沿水平方向喷出，
出水口的横截面是圆形。他想利用所学的平抛知识估测水的流量Q（单位时间内流过出水口的水的体积）。
已知当地的重力加速度为g，请写出他还需要测量哪些物理量，并推导出流量Q的计算公式（所需字母自
行设定）________。
三、计算题：本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后
答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
17．（9分）（2020届北京市西城区高三（下）模拟测试物理试题）如图所示，A、B是两个完全相同的
小球，用较长的细线将它们悬挂起来，调整细线的长度和悬点的位置，使两个小球静止时重心在同一水平
线上，且恰好没有接触。现将小球A拉起至细线与竖直方向夹角为°的位置，使其由静止释放，小球
A运动至最低点与静止的小球B相碰，碰后两球粘在一起运动。已知细线的长度为L，每个小球的质量均
为m，重力加速度为g，忽略小球半径和空气阻力，求：
（1）A球运动至最低点时的速度大小v；
0
（2）碰后两球能够上升的最大高度h；
（3）碰撞过程中损失的机械能E。
18．（9分）（2021届北京市延庆区高三（下）高考一模物理试题）电磁轨道炮工作原理如图所示，待发
射弹体可在两平行光滑轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触。电流I 从一条轨道流入，通过导电弹
0
体后从另一条轨道流回。轨道电流可在弹体处形成垂直于轨道平面的磁场（可视为匀强磁场），磁感应强
度的大小B=kI 通电的弹体在轨道上由于受到安培力的作用而高速射出。小明同学从网上购买了一个轨道
0。
炮模型，其轨道长度为L=50cm，平行轨道间距d=2cm，弹体的质量m=2g，导轨中的电流I=10A，系数
0
8
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（1）弹体在轨道上运行的加速度a；
（2）弹体离开轨道过程中受到安培力的冲量I；
（3）现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，通过分析说明，理论上可采用的哪些办法？（至少说出两
种方法）
19．（10分）（北京市海淀区2017届高三3月零模考试理综物理试题）用静电的方法来清除空气中的灰
尘，需要首先设法使空气中的灰尘带上一定的电荷，然后利用静电场对电荷的作用力，使灰尘运动到指定
的区域进行收集。为简化计算，可认为每个灰尘颗粒的质量及其所带电荷量均相同，设每个灰尘所带电荷
量为q，其所受空气阻力与其速度大小成正比，表达式为F =kv（式中k为大于0的已知常量）。由于灰
阻
尘颗粒的质量较小，为简化计算，灰尘颗粒在空气中受电场力作用后达到电场力与空气阻力相等的过程所
用的时间及通过的位移均可忽略不计，同时也不计灰尘颗粒之间的作用力及灰尘所受重力的影响。
（1）有一种静电除尘的设计方案是这样的，需要除尘的空间是一个高为H的绝缘圆桶形容器的内部区域，
将一对与圆桶半径相等的圆形薄金属板平行置于圆桶的上、下两端，恰好能将圆桶封闭，如图甲所示。在
圆桶上、下两金属板间加上恒定的电压U（圆桶内空间的电场可视为匀强电场），便可以在一段时间内将
圆桶区域内的带电灰尘颗粒完全吸附在金属板上，从而达到除尘的作用，求灰尘颗粒运动可达到的最大速
率；
（2）对于一个待除尘的半径为R的绝缘圆桶形容器内部区域，还可以设计另一种静电除尘的方案：沿圆
桶的轴线有一根细直导线作为电极，紧贴圆桶内壁加一个薄金属桶作为另一电极。在直导线电极外面套有
一个由绝缘材料制成的半径为R 的圆桶形保护管，其轴线与直导线重合，如图乙所示。若在两电极间加上
0
恒定的电压，使得桶壁处电场强度的大小恰好等于第（1）问的方案中圆桶内电场强度的大小，且已知此
1
方案中沿圆桶半径方向电场强度大小E的分布情况为E∝ ，式中r为所研究的点与直导线的距离；
r
a．试通过计算分析，带电灰尘颗粒从保护管外壁运动到圆桶内壁的过程中，其瞬时速度大小v随其与直导
9
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b．对于直线运动，教科书中讲解了由v-t图像下的面积求位移的方法，请你借鉴此方法，利用v随r变化
1
的关系，画出 随r变化的图像，根据图像的面积求出带电灰尘颗粒从保护管外壁运动到圆桶内壁的时间。
v
20．（12分）所谓暗物质是指宇宙中那些既不发光也不反光，因而无法看到的物质，不过暗物质与通常物
质都遵循万有引力定律，天文观测有迹象表明，暗物质的质量可能占宇宙总质量的90%至99%．如果能用
磁谱仪探测到暗物质，从而进一步测出宇宙中物质的总平均密度ρ，那么，我们就能根据下面叙述的原理
预言宇宙膨胀的前景．
宇宙的膨胀现象是在20世纪30年代由哈勃等科学家发现的，它是指观察者在宇宙中的任何一个星系（例
如O）上向任何一方向看去，会看到所有其他的星系（例如P）都在远离自己，其速度v与距离R成正比，
即v=HR，如图b所示比例系数H叫哈勃常量，单位为千米/（秒·光年）．
（1）如果认为宇宙是均匀的各向同性的，其物质密度为ρ，那么质量为m的星系P在远离观察者O时，所
受到的宇宙所有其他物质（包括图b球面内、外两部分）对它的总引力是多少？
GMm
（2）如果质量为m的星系P相对于O点的引力势能E =- （其中M为图b中球面内物质的质量），
P R
10
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星系P的总能量E等于其动能与引力势能之和，以证明恰使E=0的宇宙物质密度ρ = ．
c 8πG
（3）试说明，通过比较现在宇宙的物质密度ρ与上述密度ρ 的大小即可预言宇宙膨胀前景：或永远膨胀下
c
去，或在将来的某一时刻停止膨胀，转而变为收缩．
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