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【赢在高考·黄金8卷】备战2024年高考物理模拟卷（北京卷专用）
黄金卷03·参考答案
（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
D C C D A D A B A B D A A C
15．（1）AB/BA；（2）m(ℎ −ℎ ) 2 ； ；（3）m·OP＝m·OM＋m·ON； ＝ ；不合理，设碰前
3 1 mgℎ 1 1 2
8T2 2
A球的动量为p，动能为E ，碰后A球的动量为p、动能为E ，B球动量为p、动能为E 。取碰前A球
0 k0 1 k1 2 k2
的运动方向为正方向，根据动量守恒定律有p =p +p ，若A球反弹，则p<0，所以p>p，即
0 1 2 1 2 0
，又因为m＞m，所以E >E ，违背了能量守恒定律，所以该同学的观点错误。
√2m E >√2m E 1 2 k2 k0
2 k2 1 k0
16．（1）接AB之间时电阻开始很小，然后变为很大，可知AB之间为电容器；接BC之间时电阻逐渐由
大变小，最终稳定在某一值，可知BC之间为电感线圈；接CD之间电阻为恒定值，可知CD之间为定值电
阻。所以黑箱内的元件及其连接方式如下图
1 2R 1
（2）①a；1.5；1.0；②由闭合回路欧姆定律可得 =10+ ，可知 与R成线性关系，当R=15Ω时，
I 3 I
1 1
=20A−1 ❑，当R=0时， =10A−1 ❑，故作图如下
I ❑ I ❑
17．（1）设小球的质量为m，运动到最低点与物块碰撞前的速度大小为v，取小球运动到最低点重力势能
1
为零，根据机械能守恒定律，有mgℎ = mv2，解得v=√2gℎ ，水平向右
2
（2）设小球与物块碰后，小球的速度为v ，物块的速度为v ；由于小球运动到最低点时与物块发生正碰，
1 2碰撞时间极短，两个物体弹性很好，碰撞过程没有机械能损失，由动量守恒和机械能守恒定律可得
1 1 1 3 3 2
mv=mv +4mv ， mv2= mv 2+ ×4mv 2，解得v =− v=− √2gℎ，v = √2gℎ
1 2 2 2 1 2 2 1 5 5 2 5
1 9
设碰后球A的反弹高度为ℎ，由动能定理得−mgℎ = mv 2，解得ℎ = ℎ
1 1 2 1 1 25
（3）碰后对B由动量定理得−μ×4mgt=0−4mv ，解得t=
2√2gℎ
2 5μg
18．（1）离子在加速电场中加速的过程中，根据动能定理有qU=
1
mv2−0①，解得v=
√2qU
②
2 m
v2 2U
（2）离子在静电分析器中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有qE=m ③，联立②③解得E= ④
R R
v2
（3）离子在磁分析器中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有qvB=m ⑤，联立②⑤式解得
d
1 √2mU
B=
d q
由左手定则可知：磁场方向为垂直纸面向外。
F−f
19．（1）平均阻力为f，发动机牵引力恒为F，由牛顿第二定律得F﹣f＝ma，解得a=
m
设飞机的起飞距离为s，根据位移—速度公式得v2＝2as，解得 mv2
s=
2(F−f)
（2）a、极板上所带电荷量为q＝Cu，则u﹣q图像如图所示：
1 1
图象与横轴所围的面积表示电能，则电容器充电电压为U 时，电容器储存电能为E= qU = CU2
0 2 0 2 0
1 1 1 1
b、完成此次弹射后，电容器储存的电能E′= ⋅ q⋅ U = CU2
2 2 2 0 8 0
1 1 3
释放的电能为ΔE=E−E′= CU2− CU2= CU2
2 0 8 0 8 0
3
金属块推动飞机所做的功为W =ηΔE= ηCU 2
8 0飞机起飞过程，由动能定理得 W+Fx−fx= 1 mv2−0 ，解得 x=
4mv2−3ηCU2
0
2 8(F−f)
20．（1）小滑块运动到O点时，根据牛顿第二定律
mv2
，解得
v2
F−mg= 0 ρ = 0
ρ 0 g
0
（2）设A点距x轴的距离为ℎ ，小滑块由A点运动到O点的过程中Δp =mv
A 1 0
1
根据动能定理mgℎ = mv2
A 2 0
1
小滑块由O点运动到达B点过程中，下落距离也为ℎ ，则ℎ = gt2
A A 2
根据动量定理Δp =mgt，解得Δp =mv ，因此，Δp 与Δp 的大小相等。
2 2 0 1 2
（3）如图所示，小滑块经过C点时受到重力、支持力作用，C点处的曲率半径为ρ
根据牛顿第二定律有
v2
F −mgcosθ=m C
C ρ
1 1
从C点运动到O点过程中根据动能定理有mgℎ = mv2− mv2
C 2 0 2 C
由于轨道曲线与平抛轨迹关于坐标原点O对称，所以在平抛轨迹上有对称点D，其曲率半径为ρ，距x轴
的距离为 。小滑块运动到D点时速度为 ，在D点时 v2 ， v
ℎ v mgcosθ=m D cosθ= 0
C D ρ v
D
2mgv3
从O点运动到D点过程中根据动能定理有mgℎ = 1 mv2 − 1 mv2，联立可得 F C = 0 3
C 2 D 2 0
(v2+2gℎ )2
0 C
