2025届北京市北京大学附属中学高三下学期三模物理试题

北大附中2025届高三阶段性测试 物 理 本试卷共8页，共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案作答在答题纸上。 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求 的一项。 1.一束复色可见光射到置于空气中的平板玻璃上，穿过玻璃后从下表而射出，变为、b两 束平行单色光，如图所示。对于两束单色光来说 A.b光的波长较长 B.b光光子的能量较大 C,玻璃对a光的折射率较小 D.a光在玻璃中传播的速度较大 2.我国太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”在国际上首次实现 E/eV 了太阳Ha波段光谱成像的空间观测。氢原子由n=3、4、5、6能 级跃迁到2=2能级时发出的光，对应的谱线为可见光区的四条谱 -1.51 线，分别为Ha、H、Hy、H8,如图所示。下列说法正确的是 -3.4 A1Ha光的波长小于Hp光的波长 B.Ha光子的能量小于H光子的能量 C.Hy对应的光子能量为0.54eV --13.6 D.H6光在玻璃中传播时的频率小于它在空气中传播时的频率 3.一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后又回到 个P 状态A。其中C→D→A为等温过程。该循环过程如图所示，下列说 法正确的是 A.A→B过程中，气体对外做功与从外界吸收的热觉相等 BB-C过程中，单位时间气体撞击单位而积器壁的个数减小 P C.状态A气体分子平均动能大于状态C的气体分子平均动能 4y、 D.气体状态变化的金过程中，气体对外做的功大于该图像围 成的面积 4.一列简谐横波某时刻的波形图如图甲表示，图乙表示介质中某质点此后一段时间内的振 动图像，则下列说法正确的是 A.若波速是20ms,则图乙的周期是0.02s B,若图乙的频率是20Hz,则波速是10ms C.若波沿x轴正向传拼，则图乙表示P点的振动图像 D.若图乙表示Q点的振动图像，则波沿x轴正向传播 图 图乙 5,光滑的水平面上有一质量为M的静止木块，质量为m(M>m)的子弹以一定的速度射 入其中没有射出，从射入到达共同速度为止 A.摩擦力对两物体做功的代数和等于0 一 网 B,摩擦发热量在数值上等于木块获得的动能 57077707777777 C.摩擦力对子弹做功的数值超过木块获得动能的3倍 D.因为存在相互间的摩擦力，所以系统机械能不守恒、动量也不守恒 6.如图所示，A、B两物块的质量分别为m和M,让它们靠在 一起从光滑斜面的顶端由静止开始下滑.已知斜面的倾角为0， ② 斜面始终保持静止，则在此过程中物块B对物块A的压力为 A.Mgsin0 B.Mgcos 10 777777777777777777777n77777 C.0 D.(M+m)gsine 7、安培对物质具有磁性的解释可以用如图所示的情景来表示，那么 A,甲图代裘了被磁化的铁棒的内部情况 心O0P心边 000000 B.乙图代表了被磁化的铁棒的内部情沉 .oo S o 00000C0 00,90☒ 0000000 C.磁体在高温环境下磁性不会改变 0g心O0 必0000成 D.磁体在高温环境下磁性会加强 印 2 8.交流发电机的示意图如图所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO'匀速 转动，发电机的电动势随时间变化的规律为e=10sin100πt(V)。已知 整个回路的总电阻为102，下列说法正确的是 A,当线圈平面转到图示位置时感应电动势最大 B.当线圈平面转到平行于磁场的位置时磁通量的变化率为0 C.发电机产生电动势的有效值为10V a D.发电机转子转动一圈克服安培力做的功为0.1J 9.如图所示，有两个静止的带等量正电的点电荷，分别放置在M、N两点，在M、N连线 上有O、a、c三点，其中O点是连线的中点，a、c关于O点对称，在M、N连线的中垂 线上还有对称的b、d两点，则下列说法正确的是 b A.a、c两点处场强相同，b、d两点处场强相同 B,a、c两点处电势不相等，b、d两点处电势相等 *C O: 0 C.某负点电荷在c点的电势能大于在d点的电势能 D.在b点静止释放一负点电荷（不计组力）将在bd之间 往复运动 10.如图所示为模拟街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器输入的交流电压可 视为不变，变压器输出的低压交流电通过输电线输送给用户，定值电阻0表示输电线的电 阻，变阻器R表示用户用电器的总电阻。若变压器为迎想变压器，电表为理想电表，当接 入电路的家用电器个数增加时 AV2示数变大 B.V1示数变小 C.A,示数变火 D.A2示数变小 2 11.如图所示，一边长为L的正方形导线框，匀速穿过宽为2L、方向 垂直于纸面向里的匀强磁场区域。线框刚进入磁场的时刻记为=0时 XBX XXX 刻，则下列图像能正确反映线框中的感应电流1随时间t变化规律的是 (规定线框中的电流沿顺时针方向为正) 12,第一字宙速度又叫作环绕速度，第二字宙速度又叫作逃逸速度。理论分析表明，逃逸 速度是环绕速度的V2倍，即v'=√2Gm/瓜，其中m为中心天体的质量，R为其半径。这个 关系对于其他天体也是正确的。由此可知，中心天体m越大，R越小，其逃逸速度也就越 大。宇宙中存在这种天体，以c=3×108m/s的速度传播的光都不能逃逸。即使它确实在发 光，光也不能进入太空，我们也根本看不到它，这种天体称为 黑洞。科学家发现银河系中心天体是一颗质量为M的黑洞，它 01994 995 附近有一颗恒星$2环绕，其运动轨道是-·个非常扁的椭圆（如 1996 图)。若S2在近星点P与黑洞中心的距离为r1,线速度大小为 1997 ●1998 v1,在远星点Q与黑洞中心的距离为r2,线速度大小为v2。S2 ◆1999 的椭圆轨道面积为A,运动周期为T,引力常量为G。不计其他 天体的影响下，以下说法错误的是 2000 A.在近星点和远星点的速度满足v1>v2 黑洞 2001 B.S2在近星点的线速度大小也可以表示为，会 Cs2在P点和0点的加速度大小之比为 2002 D.中心天体黑洞的半径至多为 13.2025年，中国环流三号(HL-3)实现更高参数的稳态运行，等离子体温度突破1.5 亿摄氏度，并成功延长高约束模式(H-moc)的持续时间，向未来聚变堆工程化迈出关键 一步。可控核聚变的磁约束像一个无形的管道，将高温等离子体束缚在其中，通过电磁感 应产生的涡旋电场给等离子体加速，使其达到核聚变的点火温度。可以做一些简化后的模 拟计算：半径为”的环形光滑管道处于垂直纸面向里、随时间均匀增大的匀强磁场中，磁 感应强度的变化规律为B=:,其中k为常数且心0，如图乙所示。=0时刻，一个质量为 m、电荷量为+g的微粒，从静上开始被涡旋电场加速，t时刻与一个静止的中性粒子o相 撞，并结合在一起，电荷量不变。在计算过程中均不考虑重力。以下正确的是 A,管道内产生的涡旋电场强度增大 B,带正电微粒被涡旋电场加速后在磁场中的旋 转方向是顺时针 C.碰前瞬间带电微粒的速度v= 2m D.碰后瞬间管道对结合体的作用力方向沿圆环 中 半径向内 14.常用的温差发电装置的主要结构是半导体热电偶。如图甲所 示，热电偶由N型半导体和P型半导体串联而成，N型半导体 P型半导体 的载流子（形成电流的自由电荷）是电子，P型半导体的载流子 热 B 低温热源 是空穴，空穴带正电且电荷量等于元电荷e。若两种半导体相连 N型华导休 一端和高温热源接触，而另一端A、B与低温热源接触，两种半 图甲 导体中的载流子都会从高温端向低温端扩散，最终在A、B两端 形成稳定的电势差。 科学家又发现：两种不同的金属构成闭合回路，当回路中通有直流电流时，两个接头 的温度不同。一个接头温度会升高，另一个接头温度会降低，从而产生温差。纯金属的热 电效应很小，若用半导体代替金属，效应就大得多。改变电流方向后，原来温度升高的接 头变成温度降低，而温度降低的接头变成温度升高。上述原頲可以制作出-一种半导体制冷 箱，其结构可简化为：将P型半导体与N型半导体用铜板连接，再用导线连成一个回路， 铜板和导线只起导电作用。为了取得更好的效果，实际的半导体制冷箱是把多对P、N型 半导体连接起来的（如图乙）。在回路中接通电流后，一个接点变冷（箱内部），另一个 接点变热（箱外部）。因此，半导体制冷箱不需要使用制冷剂，工作时也不需要压缩机。 以下说法不合理的是 A.图甲中A端是温差发电装置的正极 H型和P限半导体 冷端 均持均花片 B.图甲中热电偶内部非静电力方向和 载流子扩散方向相反 盆国导休 C.图乙中半导体制冷箱说明可以实现热 點瑞 量从低温物体传到高温物体 D.图乙中半导体制冷箱可以通过改变 宣流电源 电流方向可以控制致冷或加热 图乙 第二部分 本部分共6题，共58分。 15.(8分) 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分 析等。例如： (1)某同学用多用电表测量某未知电阻的阻值， 选择欧姆“×10”挡位，测撞结果如图所示，读数 为2。 mm (2)某同学利用自由落体运动测量重力加速度， 打点计时器在随重锤下落的纸带上打下一系列点 迹。纸带的其中一部分如图所示，A、B、C为纸带 上标出的3个连续计数点，通过测量得到O、A间 距离为h1,O、B间距离为2，O、C间距离为 h,相邻计数点间的时间间隔为T。则打下B点时，重锤下落的速度V= 4 B (3)如图所示，是探究向心力的大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实 验装置图，下列说法中正确的是 标尺、 A,转动手柄的快慢会影响露出标尺的多少 长增短棉 B.转动手柄的快慢会影响两个球所受向心力的比值 左塔轮 右塔纶 C.如果保证两小球角速度相同，两小球应该同时放 在长槽A、B处 D.为了探究向心力大小和角速度的关系，皮带应套 在左右变速塔轮的不同半径圆盘上 (4)某同学用如图所示装置验证机械能守恒定律，将力传 感器固定在天花板上，细线一端系着小球，另一端连在力 。小球 力传感器01 传感器上的O点。将小球拉至细线呈水平且与O点等高处 无初速度释放。若力传感器显示拉力的最大值为F,小球质 量为m,重力加速度为g,当，约为 时，可说明 小球下摆过程中机械能守恒。 16.（10分) 在“测定某电阻丝的电阻率”实验中，先用多用电表粗测电阻丝的阻值约为202，设 计屯路图如图甲所示，然后他把电阻丝拉直后将其两端图定在刻度尺两端的接线柱α和b 上，在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与 电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有： 电池组E(电动势为3.0V,内阻约12)： 电流表A1（量程0100mA,内阻约52)； 电流表A2（量程00.6A,内阻约022)： 电阻箱R(0999.92): 开关、导线若千。 该同学的实验操作步骤如下： A.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径： B.根据所提供的实验器材，设计并连接好如图甲所示的实验电路： C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大，闭合开关： D.将金属夹夹在电阻丝上某位置，调整电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表满 偏，记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L: E.改变金屈夹与电阻丝接触点的位置，调整电阻箱接入电路中的阻值，使电流表再 次满偏。重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L。 F.断开开关。 (1)某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示，则这次测量中该电阻丝直径 的测量值d= mm: 30 +R/2 、 25 20 15 白三 Lo L/m Z 丙 (2)实验中电流表应选择 (选填“A!”或“A2”): (3)该同学用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据， 绘出了如图丙所示的R-L关系图线，图线在R轴的截距为Ro,在L轴的截距为0，再结合 测出的电阻丝直径d,可求出这种电阻丝材料的电阻率P=一（用给定的物理量符号和 已知常数表示)。 (4)若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误，那么由于电流表内阻的存在，对电阻 率的测量结果是否会产生影响？若有影响，测量结果将偏大还是偏小？请分析说明其理由。 17.(9分)如图，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点 水平飞出，经过3.0s落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起 点，斜坡与水平面的夹角B=37°，运动员的质量m=50kg。不 计空气阻力。（取sin37°=0.60，cos37°=0.80；g取10m/s2)求 (1)A点与O点的距离L; (2)运动员离开O点时的速度大小o: (3)运动员落到A点时的动能Ek。 18.(9分)某一具有速度选择器的质谱仪原理如图所示，A为 粒子加速器，加速电压未知；B为速度选择器，磁场与电场正 交，磁感应强度大小为B,方向未知：两板间电扬强度大小为 B E,方向如图所示：C为偏转分离器，磁感应强度为2方向垂 直纸面向里。今有一带电的粒子（不计重力），经加速后，该粒 子恰能沿直线通过速度选择器，且从M点进入分离器后做匀速 Cx××. 圆周运动打在N点，已知MN之间的距离为L。求： XXX XB2x (1)在速度选择器中的磁场方向和粒子的电性； (2)粒子进入M点的速度大小v: (3)粒子的比荷。 m G 19.(10分)某国产品牌的电动汽车配备了基于电容器的制动能量回收系统，它有效地增加 了电动汽车的续航里程。其工作原理为踩下驱动踏板时电池给电动机供电，松开驱动踏板或 踩下刹车时发电机工作回收能量。为进-一步研究，某兴趣小组设计了如图甲所示的模型：右 侧为直流发电机模型，在磁极与圆柱形铁芯之间形成辐射状的磁场，导线框的αb、c边经 过处的磁感应强度大小均为B,方向始终与两条边的运动方向垂直，剖面图如图乙所示。导 线框的ab、dc边延长段可在两金属半圆A、D内侧自由转动，且接触良好。金属半圆环D 左侧接一单刀双掷开关：踩下驱动踏板，开关接通1，电池给导线框供电，导线框相当于电 动机，所用电池的电动势为E,内阻为”：松开驱动踏板或踩下刹车，开关自动切换接通2， 导线框相当于发电机，给电容器充电，所接电容器电容为C。导线框与圆柱形铁芯中心轴线 重合，ab、dc边长度均为L,两边间距离为而。导线框的ab、dc边质量均为m,其余部分 导线质量不计，导线框的总电阻为R。初始时电容器不带电、导线框静止，电路其余部分的 电阻不计，两金属￥圆环和两磁极间的空隙忽略不计，不计一切摩擦和空气阻力。求： 乙 (1)踩下驱动踏板后，导线框刚启动时的电流I和ab边受到的安培力的大小F: (2)踩下驱动踏板后，导线框可达到的最大速度伽： (3)当导线框达到最大转动速度后松开驱动踏板，在一段时问后导线框将匀速转动，此时 电容器C上储存的电场能E。 7 20.(12分)继嫦娥四号实现人类首次登陆月球背面、嫦娥五号实现中国首次月球采样返回 任务之后，2024年6月2日，嫦娥六号实施了人类首次月球背面采样返回任务，如图1。 (1)嫦娥六号着陆器和上升器组合体实施动力下降时，大功率变推力主发动机开机。其间， 组合体进行快速姿态调整，逐渐接近月表，在安全点上方h (h远小于月球半径)处悬停，检测月面障碍后，最终选定 着陆点，迅速开始以较小的速度ν匀速竖直下降（不计加速 时间和加速距离)，刚接触月面时立即发动机关闭，利用缓 冲系统保障组合体在1时间内最终平稳着陆于月球背面南 极-艾特肯盆地。已知月球表面附近的加速度为g。,组合体 质量为m,求： 图1 a.从组合体开始匀速下落到关闭发动机期间，发动机对组合体做的功： b.从关闭发动机到组合体最终平稳着陆，月面对组合体的平均冲击力F的大小： (2)由于月球在绕地球的运行过程中永远以同一面朝向地球，导致地球上的任何基站信号 都无法直接穿透月球与月球背面的探测器建立联系。为给月背探测器提供通信支持，我国于 2018年5月发射了中继星“鹊桥”，如图2所示。图中的P点为地-月系统的一个拉格朗日 点，在该点的物体可以和月球以相同的角速度绕地球做匀速圆周运动。若忽略除地球和月球 外其他天体的影响，“鹤桥”的运动可简化为同时参与了以P点为圆心的圆周运动和与月球 一起绕地球的公转两个运动，以确保月背探测器和地球之间始终能够正常的进行通讯联系。 设地球质量为M,月球质量为m,“鹊桥”质量为m2,地球中心和月球中心间的距离为L, 月球绕地心运动。求： 鹊桥 探测器 月球 拉格朗日点P 地球 图2 a.推导并写出拉格朗日点P到月球中心的距离为l满足的关系式（已知l远大于鹊桥” 到P点的距离)： b.有同学推测，在地球和月球球心所在直线上还有其他拉格朗日点，请在图3中用符 号“*”标记出它们的大概位置，并直接写出它们到月球中心的距离！应满足的关系式。 地球 月球 图3 8 参考答案 一、本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最 符合题目要求的一项。 1.C 2.B 3,B 4.B 5.A 6.C 7.B 8.D 9.D 10.C 11.C 12.B 13.C 14.B 二、本部分共6题，共58分。 15.(1)200:(2)色-h (3)AD:(4)3 2T 16.(1)0.730:(2)A:（3)（4)不会产生影响。 4Lo 17.(1)A点与0点的距离L是75m; (2)运动员离开O点时的速度大小是20m/s; (3)运动员落到A点时的动能32500J 18.(1)在速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里；粒子带正电： (2)粒子进入M点的速度大小为 第1页（共2页） (3)粒子的比荷为2卫 BB,L 19.(1)踩下驱动踏板后，导线框刚启动时的电流【为卫，b边受到的安培力的大小F R+r 为BLE R+r E (2)踩下驱动踏板后，导线框可达到的最大速度为 ； 2BL (3)此时电容器C上储存的电场能E为。 Cm2E2 2(2B2L2C+m2 20.(1)a.从组合体开始匀速下落到关闭发动机期间，发动机对组合体做的功为-mgh: b.从关闭发动机到组合体最终平稳着陆，月面对组合体的平均冲击力F的大小为g0+"少 Q)A拉格朗日点P到明月球中心的距离为1满足的天系式，+红+0： b.在图3中用符号*标记出其他拉格朗日点的大概位置见解答，它们到月球中心的距离1应 满送的关就为丹-兰-0和7是=兰1-0 第2页（共2页）