精品解析：2025届北京市大兴区第一中学高三下学期三模练习物理试题

大兴一中2025届高考物理三模 一、选择题 1. 理论认为，大质量恒星塌缩成黑洞的过程，受核反应的影响。下列说法正确的是（ ） A. Y是粒子，射线穿透能力比射线强 B. Y是粒子，射线电离能力比射线强 C. Y是粒子，射线穿透能力比射线强 D. Y是粒子，射线电离能力比射线强 【答案】D 【解析】 【详解】根据受核反应满足质量数和电荷数守恒可知，Y是粒子（），三种射线的穿透能力，射线最强，射线最弱；三种射线的电离能力，射线最强，射线最弱。 故选D。 2. 无风时，雨滴受空气阻力的作用在地面附近会以恒定的速率竖直下落。一质量为m的雨滴在地面附近以速率v下落高度h的过程中，克服空气阻力做的功为（重力加速度大小为g）（　　） A. 0 B. mgh C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】在地面附近雨滴做匀速运动，根据动能定理得 故雨滴克服空气阻力做功为。 故选B。 3. 如图所示，密闭容器内一定质量的理想气体由状态A变化到状态B。该过程中（ ） A. 气体分子的数密度增大 B. 气体分子的平均动能增大 C. 单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力减小 D. 单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据 可得 则从A到B为等容线，即从A到B气体体积不变，则气体分子的数密度不变，选项A错误； B．从A到B气体的温度升高，则气体分子的平均动能变大，则选项B正确； C．从A到B气体的压强变大，气体分子的平均速率变大，则单位时间内气体分子对单位面积的器壁的碰撞力变大，选项C错误； D．气体的分子密度不变，从A到B气体分子的平均速率变大，则单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数变大，选项D错误。 故选B。 4. 下面上下两图分别是一列机械波在传播方向上相距6m的两个质点P、Q的振动图像，下列说法正确的是（ ） A. 该波的周期是5s B. 该波的波速是3m/s C. 4s时P质点向上振动 D. 4s时Q质点向上振动 【答案】C 【解析】 【详解】A．由振动图像可看出该波的周期是4s，A错误； B．由于Q、P两个质点振动反相，则可知两者间距离等于 ，n = 0，1，2，… 根据 ，n = 0，1，2，… B错误； C．由P质点的振动图像可看出，在4s时P质点在平衡位置向上振动，C正确； D．由Q质点的振动图像可看出，在4s时Q质点在平衡位置向下振动，D错误。 故选C。 5. 将阻值为的电阻接在正弦式交流电源上，电阻两端电压随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 该交流电的频率为 B. 通过电阻电流的峰值为 C. 电阻在1秒内消耗的电能为 D. 电阻两端电压表达式为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知交流电的周期为0.02s，则频率为 故A错误； B．根据图像可知电压的峰值为，根据欧姆定律可知电流的峰值 故B错误； C．电流的有效值为 所以电阻在1s内消耗的电能为 故C错误； D．根据图像可知其电压表达式为 故D正确。 故选D。 6. 2024年10月30日4时27分，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，成功升空。此后，飞船顺利完成了与运行高度为400km的空间站的对接，将三名宇航员成功送入空间站。根据上述信息，下列有关说法正确的是（　　） A. 神舟十九号的发射速度应该不低于11.2km/s B. 神舟十九号随火箭升空的过程中，飞船内的宇航员处于失重状态 C. 空间站正常运行时的线速度应略低于第一宇宙速度 D. 空间站与地球同步卫星在相同的轨道上 【答案】C 【解析】 【详解】A．第二宇宙速度（11.2 km/s）是脱离地球引力的最小速度，而飞船只需达到第一宇宙速度（7.9 km/s）即可绕地球运行。神舟飞船的轨道半径较小，发射速度不会达到11.2 km/s，故A错误； B．火箭升空时加速上升，加速度方向向上，宇航员处于超重状态，而非失重状态，故B错误； C．第一宇宙速度是近地轨道的最大环绕速度。空间站轨道半径（约6800 km）大于地球半径（约6371 km），根据万有引力提供向心力，解得 ，可知轨道半径越大，线速度越小，因此空间站线速度略低于第一宇宙速度，故C正确； D．地球同步卫星轨道高度约为36000 km，远高于空间站的400 km，两者轨道不同，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，国产人形机器人“天工”能平稳通过斜坡。若它可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意可知机器人“天工”它可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走，对“天工”分析有 可得 故选B。 8. 如图，相距为d的固定平行光滑金属导轨与阻值为R的电阻相连，处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中长度为L的导体棒ab沿导轨向右做匀速直线运动，速度大小为v。则导体棒ab所受的安培力为（　　） A. ，方向向左 B. ，方向向右 C. ，方向向左 D. ，方向向右 【答案】A 【解析】 【详解】导体棒ab切割磁感线在电路部分得有效长度为d，故感应电动势为 回路中感应电流为 根据右手定则，判断电流方向为b流向a。故导体棒ab所受的安培力为 方向向左。 故选A。 9. 图示是“研究电容器两极板间距对电容大小的影响”实验，保持电荷量不变，当极板间距增大时，静电计指针张角增大，则 （　　） A. 极板间电势差减小 B. 电容器的电容增大 C. 极板间电场强度增大 D. 电容器储存能量增大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据，可得当极板间距增大时电容减小，由于电容器的带电量不变，故极板间电势差增大，故AB错误； C．根据得 故场强不变，故C错误； D．移动极板的过程中要克服电场力做功，故电容器储存能量增大，故D正确。 故选D。 10. 压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图（a）所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球，小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图（b）所示，下列判断正确的是（　　） A. 从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动 B. 从t1到t2时间内，小车做变加速直线运动 C. 从t2到t3时间内，小车做变加速直线运动 D. 从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动 【答案】B 【解析】 【详解】AB．从t1到t2时间内，电流表示数逐渐增大，则压敏电阻阻值逐渐减小，可知，压敏电阻所受压力逐渐增大，根据牛顿第三定律可知，压敏电阻对重球的压力逐渐增大，根据牛顿第二定律可知，重球的加速度逐渐增大，即从t1到t2时间内，小车做变加速直线运动，故A错误，B正确； CD．从t2到t3时间内，电流恒定，则压敏电阻接入阻值恒定，即重球与压敏电阻之间的弹力大小恒定，结合上述可知，此压力大于从t1到t2时间内任意时刻重球与压敏电阻之间的弹力，即加速度方向向右，大小恒定，则从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动，故CD错误。 故选B。 11. 为了测量化工厂的污水排放量，技术人员在排污管末端安装了流量计（流量Q为单位时间内流过某截面流体的体积）。如图所示，长方体绝缘管道的长、宽、高分别为a、b、c，左、右两端开口，所在空间有垂直于前后面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N，含有大量的正、负离子的污水充满管道，从左向右匀速流动，测得M、N间电压为U。由于污水流过管道时受到阻力f的作用，左、右两侧管口需要维持一定的压强差。已知沿流速方向长度为L、流速为v的污水，受到的阻力（k为比例系数）。下列说法正确的是（　　） A. 污水的流量 B. 金属板的电势低于金属板的电势 C. 电压与污水中的离子浓度有关 D. 左、右两侧管口的压强差为 【答案】D 【解析】 【详解】A．污水流速为v，则当M、N间电压为U时，有 解得 流量为 解得 故A错误； B．由左手定则可知，正离子受洛伦兹力向上，负离子受洛伦兹力向下，使M板带正电，N板带负电，则金属板M的电势高于金属板N的电势，故B错误； C．金属板M、N间电压为U，由 得 电压U与污水粒子的浓度无关，故C错误； D．设左右两侧管口压强差为 ，污水匀速流动，由平衡关系得 将代入上式得 故D正确。 故选D。 12. 如图所示，新能源汽车由地面供电装置（主要装置是发射线圈，并直接连接电源）将电能传送至轿车底部的感应装置（主要装置是接收线圈，并连接充电电池），对车载电池进行充电。则（　　） A. 发射线圈和接收线圈的磁通量变化率相等 B. 地面供电装置中的电源输出的可以是恒定电压 C. 增大发射线圈与接收线圈的间距，接收线圈中感应电流的频率不变 D. 车身中感应线圈中感应电流磁场总是与地面发射的电流的磁场方向相反 【答案】C 【解析】 【详解】A．由感应装置与供电装置的工作原理可知，非理想状态下由于能量损耗供电线圈和感应线圈的磁通量变化率不等，故A错误； B．如果地面供电装置中的电源输出恒定电压，那么发射线圈中的电流是恒定的，恒定电流产生的磁场是不变的。根据电磁感应定律，穿过接收线圈的磁通量不变，就不会产生感应电动势，无法实现对车载电池充电，所以电源输出的不能是恒定电压，故B错误； C．发射线圈与接收线圈中的磁通量变化的频率相同，增大发射线圈与接收线圈的间距，接收线圈电流的频率不变，故C正确； D．根据楞次定律，当穿过车身感应线圈的磁通量增加时，车身中感应线圈中感应电流磁场与地面发射的电流的磁场方向相反；当穿过车身感应线圈的磁通量减少时，车身中感应线圈中感应电流磁场与地面发射的电流的磁场方向相同，故D错误。 故选C。 13. 安培通过实验研究，发现了电流之间相互作用力的规律。若两段长度分别为和、电流大小分别为I1和I₂的平行直导线间距为r时，相互作用力的大小可以表示为。比例系数k的单位是（　　） A. kg·m/（s²·A） B. kg·m/（s²·A²） C. kg·m²/（s³·A） D. kg·m²/（s³·A³） 【答案】B 【解析】 【详解】根据题干公式整理可得 代入相应物理量单位可得比例系数k的单位为 故选B。 14. 光具有力学效应，该效应可以从动量的角度进行分析：光子的动量为（h为普朗克常量，λ为光的波长），当光与物体相互作用时，会发生动量的传递，物体的动量随时间发生变化，表明物体受到了力的作用。通常情况下，光照射到物体表面时，会对物体产生推力，将其推离光源。有些情况下，光也能对物体产生光学牵引力，使物体“逆光而上”。光学牵引实验中，科学家使用特殊设计的激光束照射透明介质微粒，使微粒受到与光传播方向相反的力，实现了对介质微粒的操控。下列说法正确的是（　　） A. 光从真空垂直介质表面射入介质，光子的动量不变 B. 光子动量的变化量与光射入介质时的入射角度无关 C. 光学牵引力的大小与介质微粒的折射率及所用的激光束有关 D. 介质微粒所受光学牵引力的方向与光束动量变化量的方向相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．光进入介质后，速度减小，波长变短。光子动量，动量增大，故A错误； B．光子动量变化是矢量变化，与入射角度有关。例如，斜入射时折射或反射的动量方向改变更复杂，垂直入射时动量方向完全反向，故动量变化量与入射角度相关，故B错误； C．光学牵引力的大小取决于介质微粒的折射率（影响光在微粒内的传播和动量传递）及激光束的特性（如波长、强度、模式等），故C正确； D．根据动量定理可知光受到微粒的力与光的动量变化量的方向相同，根据牛顿第三定律可知微粒所受的力方向应与光束的动量变化方向相反，例如，若光束动量减少（方向改变），微粒获得的动量方向与光束动量变化相反，故牵引力方向与光束动量变化方向相反，故D错误。 故选C。 二、非选择题 15. 某同学对如图所示的双缝干涉实验装置进行调节并观察实验现象。若想从目镜中观察到的条纹个数增多，可以__________。 A. 将单缝向双缝靠近 B. 将红色滤光片换成绿色滤光片 C. 使用间距更小的双缝 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据条纹间距公式，将单缝向双缝靠近不会改变条纹间距，故A错误； B．根据条纹间距公式，将红色滤光片换成绿色滤光片，光的波长减小，条纹间距减小，从目镜中观察到的条纹个数增多，故B正确； C．根据条纹间距公式，使用间距更小的双缝，条纹间距增大，观察到的条纹个数减少，故C错误。 故选B。 16. 如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律。关于本实验的基本要求，下列说法中正确的是（　　） A. 移动活塞时应缓慢一些 B. 封闭气体的注射器应密封良好 C. 必须测出注射器内封闭气体的质量 D. 气体的压强和体积必须用国际单位 【答案】AB 【解析】 【详解】AB．为了保证气体的温度不变，实验中移动活塞时应缓慢一些；为了保证气体的质量不变，实验中注射器应密封良好，故AB正确； C．本实验无须测量气体的质量，故C错误； D．实验想要证明在等温条件下，气体体积和压强成反比，单位前后一致即可，不必用国际单位，故D错误。 故选AB。 17. 适当调整如图所示装置，某同学想进一步“探究小车加速度与力的关系”。则下列调整和分析正确的是（　　） A. 在平衡小车所受的摩擦力时，小车的左端需要悬挂细绳和钩码 B. 为使小车所受拉力与钩码重力近似相等，钩码质量要远小于小车质量 C. 认为小车所受拉力等于钩码重力，由此带来的误差属于系统误差 D. 当打点计时器工作的实际电压略低于额定电压时，利用纸带求得的加速度将偏小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．在平衡小车所受的摩擦力时，为了使小车所受重力沿木板向下的分力与小车所受阻力平衡，小车的左端不需要悬挂细绳和钩码，故A错误； B．平衡摩擦力后，对小车有 对钩码有 解得 可知，为使小车所受拉力与钩码重力近似相等，钩码质量要远小于小车质量，故B正确； C．结合上述可知，认为小车所受拉力等于钩码重力，由此带来的误差属于系统误差，故C正确； D．实验中根据纸带上的点迹，利用逐差法求加速度，加速度大小与点迹之间的间距和时间间隔有关，与电压大小无关，可知，当打点计时器工作的实际电压略低于额定电压时，利用纸带求得的加速度不变，故D错误。 故选BC。 18. 在利用重锤、纸带验证机械能守恒实验中，大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是__。 A. 该误差属于偶然误差，可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差 B. 该误差属于系统误差，可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差 C. 该误差属于偶然误差，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力来减小该误差 D. 该误差属于系统误差，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力来减小该误差 【答案】D 【解析】 【详解】在验证机械能守恒的实验中，重力势能的减少量（）略大于动能的增加量（），主要原因是空气阻力和打点计时器与纸带间的摩擦阻力导致部分机械能转化为热能。这种误差属于系统误差，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力来减小该误差，偶然误差可以通过多次测量取平均值的方法来减小，故选D。 19. 在“测量金属丝电阻率”的实验中。 （1）如图所示，用螺旋测微器测量金属丝直径，则金属丝直径__________mm； （2）待测金属丝电阻较小，为使电阻的测量结果尽量准确，且金属丝两端的电压从零开始变化。以下实验电路符合要求的是__________； A. B. C. D. （3）实验中改变滑动变阻器滑片的位置，读取多组电压、电流值，描绘出的图线如图所示。若图线的斜率为k，金属丝的长度为l，直径为D，则金属丝电阻率的表达式为__________；（用k、l、D表示） （4）某同学认为，在不改变电路结构的基础上，可以另外设计一种实验方案，通过改变金属丝长度，并利用某一电表测得的数据，作出相应的图像，进而通过图线的斜率求得金属丝的电阻率。请简要说明实验方案，并用斜率表示金属丝的电阻率_________（需要的其他物理量可自选符号表示）。 【答案】（1）0.298##0.297##0.299 （2）A （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器的精确值为，由图可金属丝直径为 【小问2详解】 待测金属丝电阻较小，可知电压表的分流很小，电流表应采用外接法；为使金属丝两端的电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法。 故选A。 【小问3详解】 根据欧姆定律可得 根据电阻定律可得 联立可得金属丝电阻率的表达式为 【小问4详解】 实验中改变金属丝长度，通过改变滑动变阻器滑片的位置，使得每次电流表的示数均为，测量出金属丝长度，以及对应的电压表示数，根据欧姆定律可得 又 联立可得 作出图像，可知斜率为 解得金属丝的电阻率为 三、计算题 20. 如图所示，某同学从离水平地面高度为h处将铅球投出，铅球运动的最高点O距地面高度为H，距抛出点水平距离为x1，铅球质量为m，重力加速度为g，忽略空气阻力。求： （1）铅球运动到最高点O时的速度大小v1； （2）铅球从被抛出到落地的过程中所受重力冲量的大小I； （3）该同学将铅球投出时铅球的动能Ek。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 铅球运动到最高点O时竖直分速度为0，速度v1沿水平方向，由平抛运动规律， 解得 【小问2详解】 铅球运动至最高点O后做平抛运动，由平抛运动规律， 全过程重力冲量 解得 【小问3详解】 由能量守恒， 解得 21. 如图所示，一个电阻、匝数（图中只画了1匝）的圆形金属线圈与的定值电阻连成闭合回路，线圈所围面积，线圈处在垂直于线圈平面的匀强磁场中，取垂直线圈平面向里为磁场正方向，磁感应强度B随时间t变化的关系为。求 （1）通过电阻R的电流大小I和方向； （2）4s内： a．通过电阻R的电荷量q； b．电路中产生的焦耳热Q。 【答案】（1）0.4A，方向有b到a；（2）a．1.6C；b．6.4J 【解析】 【详解】（1）由题意可知，磁场的磁感应强度随时间t变化为，可知磁感应强度在减小，根据楞次定律可知，通过电阻R的电流方向为由b到a，有 解得 （2）a．之前的分析可知，通过电阻R的电流为0.4A，则其电荷量有 b．根据焦耳定律有，4s内电路产生的热量为 22. 如图所示为一种质谱仪的示意图，它由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。磁分析器中有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。带电粒子在辐向电场中运动时，受到的电场力大小处处相等，方向始终指向圆心O。有一个所带电荷量为q质量为m的离子，从加速电场的A处由静止开始，经加速电场加速后，以一定的速度进入静电分析器并沿图中圆弧虚线运动，在P点离开静电分析器进入磁分析器，最终打在乳胶片上的Q点。不计离子重力。若已知加速电场的电势差为U，静电分析器通道的半径为R，圆心在O处。求∶ （1）离子进入静电分析器时速度的大小v； （2）均匀辐向电场的场强E； （3）PQ之间的距离L。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）对带电离子，电场力做正功，离子动能增加，由动能定理得 解得离子进入静电分析器时速度的大小 （2）离子以速度v在静电分析器中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，由牛顿第二定律得 联立解得均匀辐向电场的场强 （3）离子从P点进入磁分析器后，在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 PQ之间的距离 L=2r 联立解得 23. 近年来，电动汽车在我国迅速发展，其动力装置是电动机。如图甲所示是一台最简单的直流电动机模型示意图，固定部分（定子）装了一对磁极，旋转部分（转子）装了圆柱形铁芯，将abcd矩形单匝导线框固定在转子铁芯上，能与转子一起绕轴转动。线框与铁芯是绝缘的，线框通过换向器与直流电源连接。定子与转子之间的空隙很小，可认为磁场沿径向分布，线框无论转到什么位置，它的平面都跟磁感线平行，如图乙所示，线框所处位置的磁感应强度大小均为B。已知ab、cd边的质量均为M、长度均为L，其他部分质量不计，线框总电阻为R。电源电动势为E，内阻不计。当闭合开关S，线框由静止开始在磁场中转动，忽略一切阻力与摩擦，以及线圈的自感系数。 （1）分别求出刚闭合开关S后瞬间、线框的转速达到稳定后线框中的电流和； （2）求闭合开关后，线框由静止开始转动，到转动速率达到稳定的过程中，线框ab边能达到的最大速度和电源所释放的电能W； （3）当用电动机带动其他机器稳定工作时，线框的ab、cd边相当于都受到与转动速度方向相反、大小恒定的阻力f，f不同转动速率也不同。写出此时电动机工作效率的表达式，并求出当时，线框的ab、cd边转动的速率。 【答案】（1）； （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 刚闭合开关S，线框中的电流为 线框的转速达到稳定后，线框的转动不再加速，又因不计一切阻力和摩擦，所以稳定后ab、cd边所受安培力为0，因此线框中的电流为。 【小问2详解】 线框转动速率达到稳定时，ab、cd边产生的感应电动势与电源的电动势相等，所以稳定时有 解得 在很短的时间内可认为电流不变，以ab为研究对象，在ab边转动的方向应用动量定理得 对整个过程求和有 其中为在整个过程中通过杆横截面的电量，又因为电源所释放的电能为 联立以上各式求得 【小问3详解】 因线框ab边和cd边所受的阻力均为f，当线框稳定转动时，线框ab边和cd边所受安培力大小与f相等，即 f=BIL 则电动机的输出功率可表示为 P=2 fv= 2BILv 又因为电源消耗的功率为EI，所以效率为 又因为 解得 当= 50%时，解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 大兴一中2025届高考物理三模 一、选择题 1. 理论认为，大质量恒星塌缩成黑洞的过程，受核反应的影响。下列说法正确的是（ ） A. Y是粒子，射线穿透能力比射线强 B. Y是粒子，射线电离能力比射线强 C. Y是粒子，射线穿透能力比射线强 D. Y是粒子，射线电离能力比射线强 2. 无风时，雨滴受空气阻力的作用在地面附近会以恒定的速率竖直下落。一质量为m的雨滴在地面附近以速率v下落高度h的过程中，克服空气阻力做的功为（重力加速度大小为g）（　　） A. 0 B. mgh C. D. 3. 如图所示，密闭容器内一定质量的理想气体由状态A变化到状态B。该过程中（ ） A. 气体分子的数密度增大 B. 气体分子的平均动能增大 C. 单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力减小 D. 单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小 4. 下面上下两图分别是一列机械波在传播方向上相距6m的两个质点P、Q的振动图像，下列说法正确的是（ ） A. 该波的周期是5s B. 该波的波速是3m/s C. 4s时P质点向上振动 D. 4s时Q质点向上振动 5. 将阻值为的电阻接在正弦式交流电源上，电阻两端电压随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 该交流电的频率为 B. 通过电阻电流的峰值为 C. 电阻在1秒内消耗的电能为 D. 电阻两端电压表达式为 6. 2024年10月30日4时27分，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，成功升空。此后，飞船顺利完成了与运行高度为400km的空间站的对接，将三名宇航员成功送入空间站。根据上述信息，下列有关说法正确的是（　　） A. 神舟十九号的发射速度应该不低于11.2km/s B. 神舟十九号随火箭升空的过程中，飞船内的宇航员处于失重状态 C. 空间站正常运行时的线速度应略低于第一宇宙速度 D. 空间站与地球同步卫星在相同的轨道上 7. 如图所示，国产人形机器人“天工”能平稳通过斜坡。若它可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于（　　） A. B. C. D. 8. 如图，相距为d的固定平行光滑金属导轨与阻值为R的电阻相连，处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中长度为L的导体棒ab沿导轨向右做匀速直线运动，速度大小为v。则导体棒ab所受的安培力为（　　） A. ，方向向左 B. ，方向向右 C. ，方向向左 D. ，方向向右 9. 图示是“研究电容器两极板间距对电容大小的影响”实验，保持电荷量不变，当极板间距增大时，静电计指针张角增大，则 （　　） A. 极板间电势差减小 B. 电容器的电容增大 C. 极板间电场强度增大 D. 电容器储存能量增大 10. 压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图（a）所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球，小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图（b）所示，下列判断正确的是（　　） A. 从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动 B. 从t1到t2时间内，小车做变加速直线运动 C. 从t2到t3时间内，小车做变加速直线运动 D. 从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动 11. 为了测量化工厂的污水排放量，技术人员在排污管末端安装了流量计（流量Q为单位时间内流过某截面流体的体积）。如图所示，长方体绝缘管道的长、宽、高分别为a、b、c，左、右两端开口，所在空间有垂直于前后面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N，含有大量的正、负离子的污水充满管道，从左向右匀速流动，测得M、N间电压为U。由于污水流过管道时受到阻力f的作用，左、右两侧管口需要维持一定的压强差。已知沿流速方向长度为L、流速为v的污水，受到的阻力（k为比例系数）。下列说法正确的是（　　） A. 污水的流量 B. 金属板的电势低于金属板的电势 C. 电压与污水中的离子浓度有关 D. 左、右两侧管口的压强差为 12. 如图所示，新能源汽车由地面供电装置（主要装置是发射线圈，并直接连接电源）将电能传送至轿车底部的感应装置（主要装置是接收线圈，并连接充电电池），对车载电池进行充电。则（　　） A. 发射线圈和接收线圈的磁通量变化率相等 B. 地面供电装置中的电源输出的可以是恒定电压 C. 增大发射线圈与接收线圈的间距，接收线圈中感应电流的频率不变 D. 车身中感应线圈中感应电流磁场总是与地面发射的电流的磁场方向相反 13. 安培通过实验研究，发现了电流之间相互作用力的规律。若两段长度分别为和、电流大小分别为I1和I₂的平行直导线间距为r时，相互作用力的大小可以表示为。比例系数k的单位是（　　） A. kg·m/（s²·A） B. kg·m/（s²·A²） C. kg·m²/（s³·A） D. kg·m²/（s³·A³） 14. 光具有力学效应，该效应可以从动量的角度进行分析：光子的动量为（h为普朗克常量，λ为光的波长），当光与物体相互作用时，会发生动量的传递，物体的动量随时间发生变化，表明物体受到了力的作用。通常情况下，光照射到物体表面时，会对物体产生推力，将其推离光源。有些情况下，光也能对物体产生光学牵引力，使物体“逆光而上”。光学牵引实验中，科学家使用特殊设计的激光束照射透明介质微粒，使微粒受到与光传播方向相反的力，实现了对介质微粒的操控。下列说法正确的是（　　） A. 光从真空垂直介质表面射入介质，光子的动量不变 B. 光子动量的变化量与光射入介质时的入射角度无关 C. 光学牵引力的大小与介质微粒的折射率及所用的激光束有关 D. 介质微粒所受光学牵引力的方向与光束动量变化量的方向相同 二、非选择题 15. 某同学对如图所示的双缝干涉实验装置进行调节并观察实验现象。若想从目镜中观察到的条纹个数增多，可以__________。 A. 将单缝向双缝靠近 B. 将红色滤光片换成绿色滤光片 C. 使用间距更小的双缝 16. 如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律。关于本实验的基本要求，下列说法中正确的是（　　） A. 移动活塞时应缓慢一些 B. 封闭气体的注射器应密封良好 C. 必须测出注射器内封闭气体的质量 D. 气体的压强和体积必须用国际单位 17. 适当调整如图所示装置，某同学想进一步“探究小车加速度与力的关系”。则下列调整和分析正确的是（　　） A. 在平衡小车所受的摩擦力时，小车的左端需要悬挂细绳和钩码 B. 为使小车所受拉力与钩码重力近似相等，钩码质量要远小于小车质量 C. 认为小车所受拉力等于钩码重力，由此带来的误差属于系统误差 D. 当打点计时器工作的实际电压略低于额定电压时，利用纸带求得的加速度将偏小 18. 在利用重锤、纸带验证机械能守恒实验中，大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是__。 A. 该误差属于偶然误差，可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差 B. 该误差属于系统误差，可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差 C. 该误差属于偶然误差，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力来减小该误差 D. 该误差属于系统误差，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力来减小该误差 19. 在“测量金属丝电阻率”的实验中。 （1）如图所示，用螺旋测微器测量金属丝直径，则金属丝直径__________mm； （2）待测金属丝电阻较小，为使电阻的测量结果尽量准确，且金属丝两端的电压从零开始变化。以下实验电路符合要求的是__________； A. B. C. D. （3）实验中改变滑动变阻器滑片的位置，读取多组电压、电流值，描绘出的图线如图所示。若图线的斜率为k，金属丝的长度为l，直径为D，则金属丝电阻率的表达式为__________；（用k、l、D表示） （4）某同学认为，在不改变电路结构的基础上，可以另外设计一种实验方案，通过改变金属丝长度，并利用某一电表测得的数据，作出相应的图像，进而通过图线的斜率求得金属丝的电阻率。请简要说明实验方案，并用斜率表示金属丝的电阻率_________（需要的其他物理量可自选符号表示）。 三、计算题 20. 如图所示，某同学从离水平地面高度为h处将铅球投出，铅球运动的最高点O距地面高度为H，距抛出点水平距离为x1，铅球质量为m，重力加速度为g，忽略空气阻力。求： （1）铅球运动到最高点O时的速度大小v1； （2）铅球从被抛出到落地的过程中所受重力冲量的大小I； （3）该同学将铅球投出时铅球的动能Ek。 21. 如图所示，一个电阻、匝数（图中只画了1匝）的圆形金属线圈与的定值电阻连成闭合回路，线圈所围面积，线圈处在垂直于线圈平面的匀强磁场中，取垂直线圈平面向里为磁场正方向，磁感应强度B随时间t变化的关系为。求 （1）通过电阻R的电流大小I和方向； （2）4s内： a．通过电阻R的电荷量q； b．电路中产生的焦耳热Q。 22. 如图所示为一种质谱仪的示意图，它由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。磁分析器中有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。带电粒子在辐向电场中运动时，受到的电场力大小处处相等，方向始终指向圆心O。有一个所带电荷量为q质量为m的离子，从加速电场的A处由静止开始，经加速电场加速后，以一定的速度进入静电分析器并沿图中圆弧虚线运动，在P点离开静电分析器进入磁分析器，最终打在乳胶片上的Q点。不计离子重力。若已知加速电场的电势差为U，静电分析器通道的半径为R，圆心在O处。求∶ （1）离子进入静电分析器时速度的大小v； （2）均匀辐向电场的场强E； （3）PQ之间的距离L。 23. 近年来，电动汽车在我国迅速发展，其动力装置是电动机。如图甲所示是一台最简单的直流电动机模型示意图，固定部分（定子）装了一对磁极，旋转部分（转子）装了圆柱形铁芯，将abcd矩形单匝导线框固定在转子铁芯上，能与转子一起绕轴转动。线框与铁芯是绝缘的，线框通过换向器与直流电源连接。定子与转子之间的空隙很小，可认为磁场沿径向分布，线框无论转到什么位置，它的平面都跟磁感线平行，如图乙所示，线框所处位置的磁感应强度大小均为B。已知ab、cd边的质量均为M、长度均为L，其他部分质量不计，线框总电阻为R。电源电动势为E，内阻不计。当闭合开关S，线框由静止开始在磁场中转动，忽略一切阻力与摩擦，以及线圈的自感系数。 （1）分别求出刚闭合开关S后瞬间、线框的转速达到稳定后线框中的电流和； （2）求闭合开关后，线框由静止开始转动，到转动速率达到稳定的过程中，线框ab边能达到的最大速度和电源所释放的电能W； （3）当用电动机带动其他机器稳定工作时，线框的ab、cd边相当于都受到与转动速度方向相反、大小恒定的阻力f，f不同转动速率也不同。写出此时电动机工作效率的表达式，并求出当时，线框的ab、cd边转动的速率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $