精品解析：北京市育才学校2024-2025学年高三下学期5月适应性仿真物理试卷

北京市育才学校2025年普通高中学业水平等级性适应性考试 物理 注意事项： 1．本试卷共8页，100分。考试时长90分钟。 2．考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。 第一部分 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. 下列核反应中，括号内的粒子为质子的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】质子的质量数和电荷数都是1，根据核反应中质量数和电荷数守恒，逐一分析各选项得： A．左边质量数：235 + 1 = 236；电荷数：92 + 0 = 92 右边质量数：144 + 89 = 233，故括号粒子质量数为236 - 233 = 3 电荷数：56 + 36 = 92 电荷数已守恒，括号粒子电荷数为0。因此括号内为3个中子（），非质子，故A错误； B．同A选项分析方法知括号内为α粒子（），非质子，故B错误； C．同A选项分析方法知括号内粒子为，故C正确； D．同A选项分析方法知括号内为β粒子（），非质子，故D错误。 故选C。 2. 白天由于气温升高，汽车轮胎内的气体压强变大。而夜间轮胎内的气体（　　） A. 内能更小 B. 分子的平均动能更大 C. 单位体积内分子的个数更少 D. 分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大 【答案】A 【解析】 【详解】A．一定质量的理想气体的内能只和温度有关，夜间气温降低，内能减小，故A正确； B．温度是分子平均动能的标志，温度越低，分子平均动能越小，故B错误； C．轮胎体积 近似不变，气体物质的量 不变，单位体积内分子的个数不变，故C错误； D．轮胎体积 近似不变，气体物质的量 不变，夜间气温降低，由查理定律可知，轮胎内气体压强变小，分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更小，故D错误。 故选A。 3. 如图所示的平面内，光束从空气中经圆心射入半圆形玻璃砖，出射光为、两束单色光。下列说法正确的是（　　） A. 玻璃对光的折射率较小 B. 在玻璃中，光的传播速度较大 C. 发生全反射时，光的临界角较大 D. 若两束光都能使某种金属发生光电效应，则光产生光电子的最大初动能较大 【答案】D 【解析】 【详解】A．由光路可知，b光的偏折程度较大，可知玻璃对光的折射率较大，A错误； B．根据可知，在玻璃中，光的传播速度较小，B错误； C．根据可知，发生全反射时，光的临界角较小，C错误； D．若两束光都能使某种金属发生光电效应，根据，因b光频率较大，则光产生光电子的最大初动能较大，D正确。 故选D。 4. 如图甲所示，理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上，输入电压随时间变化的图像如图乙所示，副线圈接规格为“4V，2W”的灯泡。若灯泡正常发光，下列说法正确的是（　　） A. 原线圈两端电压的有效值为 B. 副线圈中电流的峰值为0.5A C. 原、副线圈匝数之比为1∶6 D. 原线圈的输入功率为2W 【答案】D 【解析】 【详解】A．原线圈两端的电压有效值，A错误； B．规格为“4V，2W”的灯泡正常发光，则副线圈的电流有效值 所以副线圈的电流峰值，B错误； C．由题意可知，副线圈电压有效值 根据 可得原、副线圈的匝数比，C错误； D．理想变压器无能量损耗，所以，D正确。 故选D。 5. 在如图所示的xOy坐标系中，一条弹性绳沿x轴放置，图中小黑点代表绳上的质点，相邻质点的间距相等。t=0时，x=0处的质点P0开始沿y轴做周期为T、振幅为A的简谐运动。t=时的波形如图所示。下列说法正确的是（　　） A. t=0时，质点P0沿y轴负方向运动 B. t=时，质点P3沿y轴正方向运动 C. t=时，质点P3和P5相位相同 D. 该列绳波的波速为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由t=时的波形图可知，波刚好传到质点P6，根据上下坡法，可知此时质点P6沿y轴正方向运动，故波源的起振方向也沿y轴正方向，故t=0时，质点P0沿y轴正方向运动，故A错误； B．t=时，波刚好传到P4位置，可知此时质点P3沿y轴正方向运动，故B正确； C．t=时，质点P3和P5振动方向相反，则相位不相同，故C错误； D．若相邻两质点间距为a，则波长为8a，则该列绳波的波速为，故选D错误。 故选B。 6. 如图所示，质量相同的三个小物块a、b、c处在同一高度，光滑斜面固定在水平地面上。将a和b由静止释放，同时将c沿水平方向抛出。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 三个物块同时落地 B. 三个物块动能的变化量相同 C. 三个物块落地前瞬间的动能相同 D. 重力对三个物块的冲量相同 【答案】B 【解析】 【详解】AD．由于平抛运动的竖直分运动为自由落体，由，得 故b、c下落时间相同，根据 可知，重力对b、c两物体的冲量相同；但根据牛顿第二定律以及运动学公式可知 可得a的下落时间 与b、c的下落时间不同，故三个物体受重力的冲量不同，故AD错误； BC．由题意可知，三个物体下落的过程只有重力做功，重力对三个物体做功相同，根据动能定理可知 三个物块动能的变化量相同，c的初动能不为零，故落地瞬间c的动能较大，a、b的动能相同，故B正确，C错误。 故选B。 7. 如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关瞬间，线圈M和线圈P相互吸引 B. 闭合开关，达到稳定后，电流表的示数最大 C. 断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由a到b D. 断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向右 【答案】D 【解析】 【详解】A．闭合开关瞬间，穿过线圈P的磁通量增加，则线圈P中感应电流的磁场与线圈M中电流的磁场方向相反，根据楞次定律可知，线圈P中感应电流方向与线圈M中电流方向相反，则二者相互排斥，故A错误； B．闭合开关，达到稳定后，穿过线圈P的磁通量保持不变，则感应电流为零，电流表的示数为零，故B错误； CD．断开开关瞬间，通过线圈P的磁场方向向右，磁通量减小，由楞次定律可知感应电流的磁场方向向右，因此流过电流表的感应电流方向由b到a，故C错误，D正确。 故选D。 8. 2024年6月，“嫦娥六号”探测器成功着陆在月球背面预选着陆区，开启人类探测器首次在月球背面实施的样品采集任务。“嫦娥六号”被月球捕获进入月球轨道的部分过程如图所示：探测器在椭圆轨道1运行经过P点时变轨进入椭圆轨道2，在轨道2上经过P点时再次变轨进入圆轨道3。三个轨道相切于P点，Q点是轨道2上离月球最远的点。下列说法正确的是（　　） A. 探测器在轨道1上运行的周期大于在轨道3上运行的周期 B. 探测器在轨道2上从P点运行到Q点过程中，机械能越来越大 C. 探测器在轨道2上经过P点时的加速度大于轨道3上经过P点时的加速度 D. 探测器从轨道1进入轨道2的过程中，需点火加速 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律可知，轨道1的半长轴大于轨道3的半长轴，所以在轨道1上运行的周期比在轨道3上运行的周期大，故A正确； B．探测器在轨道2上从P点运行到Q点的过程中，只有万有引力做功，机械能守恒，故B错误； C．根据牛顿第二定律，由于探测器分别沿着轨道2和轨道3运行经过P点的距离r相同，所以经过P点时的加速度相同，故C错误； D．由轨道1变到轨道2，半径减小，做近心运动，因此需要在P点减速，故D错误。 故选A。 9. 如图所示的平面内，有静止的等量异号点电荷，M、N两点关于两电荷连线对称，M、P两点关于两电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是（　　） A. 电子在M点所受电场力比在P点所受电场力大 B. N点的场强与P点的场强相同 C. M点的电势比N点的电势高 D. 电子在M点的电势能比在P点的电势能大 【答案】B 【解析】 【详解】A．依题意，M、P两点关于两电荷连线的中垂线对称，已知等量异种点电荷的电场线关于两电荷连线的中垂线对称，则M、P两点场强大小相等，电子在M点所受电场力等于在P点所受电场力，A错误； B．依题意，M、N两点关于两电荷连线对称，M、P两点关于两电荷连线的中垂线对称，则N、P两点关于两电荷连线的中点对称，已知等量异种点电荷的电场线关于两电荷连线的中点对称，故N点的场强与P点的场强大小相等，方向相同，B正确； C．依题意，M、N两点关于两电荷连线对称，已知等量异种点电荷的电场线关于两电荷连线对称，故M点的电势等于N点的电势，C错误； D．由图可知， 由 其中 解得，D错误。 故选B。 10. 如图所示，半径为的半球形碗，固定在可绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过半球形碗的球心的对称轴重合。转台以角速度匀速转动，此时碗内有两个相同的小物块和分别位于碗壁不同高度处，随碗一同转动且相对碗壁静止。忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 两物块受到的向心力大小相等 B. 两物块所受的摩擦力可能都为零 C. 在碗转动半圈的过程中，两物体所受重力的冲量大小相等 D. 在碗转动半圈的过程中，两物体所受合力的冲量大小相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．两物块做匀速圆周运动，角速度相等，运动半径不相等，根据可知两物块向心力不相等，故A错误； B．物块A的摩擦力恰好为零时，重力和支持力提供向心力，则有 变化可得 同理可得物块B的摩擦力恰好为零时有 因为与不相等，所以以上两式无法同时成立，则两物块所受的摩擦力不可能都为零，故B错误； C．在碗转动半圈的过程中，重力不变，则两物体所受重力的冲量都为mgt，故C正确； D．在碗转动半圈的过程中，由合力提供向心力，两物体圆周运动线速度大小不同，则根据 可知两物体所受合力的冲量大小不相等，故D错误。 故选C。 11. 如图1所示，三束由氢原子发出的可见光P、Q、R分别由真空玻璃管的窗口射向阴极K，调节滑动变阻器，记录电流表与电压表示数，两者关系如图2所示，下列说法正确的是（　　） A. 分别射入同一单缝衍射装置时，Q的中央亮纹比R宽 B. P、Q产生的光电子在K处最小德布罗意波长，P小于Q C. 氢原子向第一激发态跃迁发光时，三束光中Q对应的能级最高 D. 对应于图2中的M点，单位时间到达阳极A的光电子数目，P多于Q 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据 因Q的截止电压大于R，可知Q的频率大于R的频率，Q的波长小于R的波长，则分别射入同一单缝衍射装置时，R的衍射现象比Q更明显，则Q的中央亮纹比R窄，选项A错误； B．同理可知P、Q产生的光电子在K处Q的最大初动能比P较大，根据 可知最小德布罗意波长，P大于Q，选项B错误； C．因Q对应的能量最大，则氢原子向第一激发态跃迁发光时，根据 可知三束光中Q对应的能级最高，选项C正确； D．对应于图2中的M点，P和Q的光电流相等，可知P和Q单位时间到达阳极A的光电子数目相等，选项D错误。 故选C。 12. 水平放置的M、N两金属板，板长均为L，板间距为d，两板间有竖直向下的匀强电场，场强大小为E，在两板左端点连线的左侧足够大空间存在匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直纸面向里。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速v0紧靠M板从右端水平射入电场，随后从P点进入磁场，从Q点离开磁场（P、Q未画出）。不考虑粒子的重力，下列说法正确的是 A. PQ间距离与E的大小无关 B. PQ间距离与v0的大小无关 C. P点的位置与粒子的比荷无关 D. 带电粒子不可能打在N板上 【答案】A 【解析】 【详解】AB．粒子进入磁场时的速度为，进入磁场后粒子在磁场中做圆周运动，偏转后从MN边界离开磁场，则由洛伦兹力充当向心力有 可得 又粒子在电场中做类平抛运动，设粒子进入磁场时的速度与水平方向的夹角为，则有 根据几何关系可得，粒子进入磁场的位置与射出磁场的位置之间的距离为 所以PQ间距离与无关，与有关，故A正确，B错误； C．根据类平抛运动的规律有，水平方向 竖直方向 加速度 可知 可知P点的位置与粒子的比荷有关，故C错误； D．题中的值未做明确限制，若，则带电粒子有可能打在板上，故D错误。 故选A。 13. 体积相同的小球A和B悬挂于同一高度，静止时，两根轻绳竖直，两球球心等高且刚好彼此接触。如图所示，保持B球静止于最低点，拉起A球，将其由距最低点高度为h处静止释放，两球发生碰撞后分离。两球始终在两悬线所决定的竖直平面内运动，悬线始终保持绷紧状态，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. B球上升的最大高度可能小于 B. B球上升的最大高度不可能大于h C. 两球从碰撞到分离的过程中，A球减少的动能与B球增加的动能一定相等 D. 两球从碰撞到分离的过程中，A球动量的变化量与B球动量的变化量一定相同 【答案】A 【解析】 【详解】AB．假设AB是弹性碰撞，取向右为正方向，则有动量守恒和能量守恒得mAvA=mAvA'+mBvB'， 联立可得， 且根据机械能守恒可得， 联立可得 若B球质量小于A球质量，则可得h′＞h 假设碰撞是完全非弹性碰撞，取向右为正方向，则有mAvA=（mA+mB）vB' 可得 则由 可得 如果mA＜mB，可得 故B错误，A正确。 C．两球质量未知，由题中条件无法确定是不是弹性碰撞，所以不能确定A球减少的动能与B球增加的动能是不是一定相等，故C错误； D．两球在最低点碰撞，从碰撞到分离的过程中，动量守恒，AB球的总动量不变，所以A球动量的变化量与B球动量的变化量大小一定相等，方向相反，故D错误； 故选A。 14. 《自然哲学的数学原理》中记载牛顿是这样研究匀速圆周运动的：如图所示，小球沿正多边形的各边做速度大小不变的运动，若正多边形的边数趋近于无穷大，则上述运动可看作匀速圆周运动。牛顿提出设想后并没有做进一步的推导，若小明同学沿着牛顿的思路推导得出了匀速圆周运动的向心力表达式，他在研究过程中提出了一些假设，其中不合理的是（　　） A. 小球在正多边形的各个顶点处的碰撞是弹性碰撞 B. 小球每次碰撞时所受作用力的方向指向圆心 C. 因碰撞时间可以用周期和正多边形的边数表示，所以可以利用动量定理得出向心力表达式 D. 因可以用正多边形的边长与碰撞的作用力计算功，所以可以利用动能定理得出向心力表达式 【答案】D 【解析】 【详解】A．做匀速圆周运动，假设小球在正多边形的各个顶点处的碰撞是弹性碰撞，是合理的，A错误； B．因为向心力指向圆心，所以可以假设小球每次碰撞时所受作用力的方向指向圆心，B错误； C．因碰撞时间可以用周期和正多边形的边数表示，所以可以利用动量定理得出向心力表达式，C错误； D．小球碰撞时，作用力不做功，所以不能用动能定理得出向心力表达式，不合理，D正确； 故选D。 第二部分 二、本部分共6题，共58分。 15. 某实验小组用图所示的实验装置“探究气体等温变化的规律”。实验操作的过程中，需要保持不变的是气体的（　　） A. 质量 B. 温度 C. 体积 D. 压强 【答案】AB 【解析】 【详解】题目要求探究气体等温变化规律，需要使得气体的质量不变，温度不变，从而研究气体的压强与体积之间的关系。 故选AB。 16. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，橡皮条的一端挂有轻质小圆环，另一端固定，如图甲所示。小圆环受到两个弹簧测力计的拉力共同作用，静止于点，如图乙所示。撤去，改用一个弹簧测力计单独拉小圆环，仍使小圆环处于点静止，其拉力为，如图丙所示。做好记录，画出和的图示，并用虚线把拉力的箭头端分别与的箭头端连接，如图丁所示。关于本实验，下列说法正确的是（　　） A. 本实验体现了等效替代的思想方法 B. 实验中需要记录的信息只有和的大小 C. 由图丁可初步猜测与满足平行四边形的关系 D. 重复多次实验时，每次都必须将小圆环拉至点 【答案】AC 【解析】 【详解】A．合力与分力之间作用效果相同，是等效替代关系，故A正确； B．因为要做力的图示，所以实验中需要记录的信息有和的大小以及方向，故B错误； C．根据图丁可以看出， 与满足平行四边形的关系，故C正确； D．重复多次实验时，不需要每次都将小圆环拉至点，故D错误。 故选AC。 17. 该同学测量金属丝两端的电压和通过金属丝的电流，得到多组数据，并在坐标图上标出，如图3所示。请作出该金属丝的图线______，根据图线得出该金属丝电阻______（结果保留小数点后两位）。 【答案】 ①. ②. 5.80 【解析】 【详解】[1]根据图中描出的点作出图线如图所示 [2]根据图线得出该金属丝电阻为 18. 某同学利用如图1所示的装置来探究加速度与力、质量的关系。 （1）除小车、砂和桶、打点计时器（含纸带、复写纸）、导线、开关等器材外，在下面的器材中，必须使用的有_______（填选项前的字母）。 A. 电压可调的直流电源 B. 电压合适的50Hz交流电源 C. 刻度尺 D. 秒表 E. 天平 （2）在设计“探究加速度与力的关系”的实验时，需要思考如何测“力”。为简化“力”的测量，在_______后，小车受到的合力等于绳的拉力，在_______后，可以认为绳的拉力近似等于砂和桶的总重力。（填选项前的字母） A.调整木板的倾斜度，使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板匀速运动 B.调节滑轮的高度，使细绳与木板平行 C.使砂和桶的总质量远小于小车的质量 （3）将打点计时器接在电源上，某次实验得到的纸带及部分实验数据如图2所示，相邻计数点间有四个点未画出。则小车的加速度a=_______m/s²（结果保留2位有效数字）。 （4）最早出现的验证牛顿第二定律的设备是“阿特伍德机”，某同学改造后的装置如图3所示，质量均为M的重物A、B通过细绳连接，挂在滑轮上。将质量为m的物块C套挂在A的上方，三个物体从图示位置由静止释放。A、C一起下降到挡板D处时，C被挡板挡住， A、B继续运动。已知重力加速度为g。为验证牛顿第二定律，该同学借助刻度尺和秒表进行了测量，请写出需要测量的物理量_______，并推导测量量与M、m、g之间应满足的关系式_______。 【答案】（1）BCE （2） ①. AB ②. C （3）0.49 （4） ①. 物体A、C下落到挡板D的位移h和下落时间t ②. 【解析】 【小问1详解】 打点计时器需要连接电压合适的50Hz交流电源；需要用刻度尺测量纸带上计数点间的距离；需要用天平测量小车、砂和桶的质量；通过打点计时器可以知道计数点间的时间间隔，所以不需要秒表。 故选BCE。 【小问2详解】 [1]在平衡阻力后，且保持小车运动过程受到的绳子拉力保持不变时，小车受到的合力等于绳的拉力；所以需要调整木板的倾斜度，使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板匀速运动，同时要调节滑轮的高度，使细绳与木板平行。 故选AB。 [2]根据牛顿第二定律可得， 可得 可知当满足砂和桶的总质量远小于小车的质量，可以认为绳的拉力近似等于砂和桶的总重力。 故选C。 【小问3详解】 相邻计数点间有四个点未画出，则相邻计数点的时间间隔为 根据逐差法可得加速度大小为 【小问4详解】 [1][2]需要测量的物理量是：物体A、C下落到挡板D的位移h和下落时间t； 设物体A、C的加速度为a，则有 设绳的拉力为F，对A、C由牛顿第二定律可得 对B牛顿第二定律可得 联立可得测量量h、t与M、m应满足的关系式为 19. 如图所示，质量为的小球A用以不可伸长的轻绳悬挂在点。再点正下方的光滑桌面上有一个与A完全相同的静止小球B，B距点距离等于绳长。现将A拉至某一高度，由静止释放，A以速度在水平方向和B发生正碰并粘在一起，重力加速度为g，求： （1）A释放时距桌面的高度； （2）碰前瞬间绳子的拉力大小； （3）碰撞过程中小球A所受冲量的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 A从释放到与B碰撞前过程，根据动能定理可得 解得 【小问2详解】 碰前瞬间，以A为对象，根据牛顿第二定律可得 解得绳子拉力大小为 【小问3详解】 A与B碰撞过程，根据动量守恒可得 解得 碰撞过程中，对A由动量定理可得 可知碰撞过程中小球A所受冲量的大小为。 20. 如图所示，M为粒子加速器；N为速度选择器，两平行导体板之间有方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度为B，从S点释放一初速度为0、质量为m、电荷量为q的带正电粒子，经M加速后恰能以速度v沿直线（图中平行于导体板的虚线）通过N。不计重力。 （1）求粒子加速器M的加速电压U； （2）求速度选择器N两板间的电场强度E的大小和方向； （3）仍从S点释放另一初速度为0、质量为m、电荷量为2q的带正电粒子，离开N时粒子偏离图中虚线的距离为d，求该粒子离开N时的动能。 【答案】（1）；（2），方向垂直导体板向下；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子直线加速，根据功能关系有 解得 （2）速度选择器中电场力与洛伦兹力平衡 得 方向垂直导体板向下。 （3）电荷量变为2q后，粒子在加速度电场 解得 所以 粒子向上偏转，粒子在速度选择器中电场力做负功，从静止释放到离开N，根据功能关系有 解得 21. 如图甲所示，真空中有一长直细金属导线，与导线同轴放置一半径为的金属圆柱面。假设导线沿径向均匀射出速率相同的电子，已知电子质量为，电荷量为。不考虑出射电子间的相互作用。 (1)可以用以下两种实验方案测量出射电子的初速度： a.在柱面和导线之间，只加恒定电压； b.在柱面内，只加与平行的匀强磁场。 当电压为或磁感应强度为时，刚好没有电子到达柱面。分别计算出射电子的初速度。 (2)撤去柱面，沿柱面原位置放置一个弧长为、长度为的金属片，如图乙所示。在该金属片上检测到出射电子形成的电流为，电子流对该金属片的压强为。求单位长度导线单位时间内出射电子的总动能。 【答案】（1）a.，b.；（2） 【解析】 【分析】 【详解】（1）a.在柱面和导线之间，只加恒定电压，粒子刚好没有电子到达柱面，此时速度为零，根据动能定理有 解得 b.在柱面内，只加与平行的匀强磁场，磁感应强度为时，刚好没有电子到达柱面，设粒子的偏转半径为r，根据几何关系有 根据洛伦兹力提供向心力，则有 解得 （2）撤去柱面，设单位时间单位长度射出的电子数为n，则单位时间打在金属片的粒子数 金属片上形成电流为 所以 根据动量定理得金属片上的压强为 解得 故总动能为 22. “深蹲跳”是一项利用自重训练的健身运动，需要先蹲下，然后靠大腿、臀部等的肌肉让整个身体向上直立跳起。如图甲所示，运动员做该动作，在离开地面瞬间，全身绷直，之后保持该姿势达到最大高度。小明和小红运用所学知识对该对象和过程构建了简化的物理模型来研究“深蹲跳”。已知重力加速度为，不计空气阻力。 （1）测得运动员在离开地面之后上升的最大高度为，求运动员离开地面瞬间的速度大小。 （2）小明考虑到起跳过程中身体各部分肌肉的作用，构建了如图乙所示的模型：把运动员的上、下半身看作质量均为的、两部分，这两部分用一质量不计的轻弹簧相连，静止时弹簧的压缩量为。起跳过程相当于压缩的弹簧被释放后使系统弹起的过程。小明查得弹簧的弹性势能与其形变量满足关系，为弹簧的劲度系数。 a．求图乙模型中弹簧的劲度系数； b．要想人的双脚能够离开地面，即能离地，计算起跳前弹簧压缩量的最小值。 （3）小红发现，在运动员离开地面上升的过程中，绷直身体的各部分基本处于相对静止的状态，于是她在小明构建的模型基础上做了进一步修正：如图丙所示，和间连一质量不计的轻杆（图中虚线所示），当被压缩的弹簧伸长到原长时，轻杆将弹簧的长度锁定，此后上升过程中和的相对位置固定，代表绷直的身体离开地面。根据小红的模型，当弹簧的压缩量为时，计算运动员跳起的最大高度。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 运动员在离开地面之后只有重力做功，由动能定理可知 则运动员离开地面瞬间的速度大小为 【小问2详解】 a．静止时弹簧的压缩量为，由平衡条件可知 解得劲度系数为 b．B恰好离地，A恰好到达最高点时，B所受的支持力恰好为0，A的速度恰好为0，此时起跳前弹簧压缩量最小，由平衡条件 解得弹簧的伸长量为 对A和弹簧组成的系统，由能量守恒定律 解得起跳前弹簧压缩量的最小值为 【小问3详解】 弹簧恢复原长过程，对A和弹簧组成的系统，由机械能守恒定律 解得弹簧锁定前A的速度大小为 弹簧锁定前后，对A、弹簧和B组成的系统，由动量守恒定律 解得运动员跳起时速度大小 运动员跳起后做竖直上抛运动，其跳起的最大高度为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京市育才学校2025年普通高中学业水平等级性适应性考试 物理 注意事项： 1．本试卷共8页，100分。考试时长90分钟。 2．考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。 第一部分 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. 下列核反应中，括号内的粒子为质子的是（　　） A. B. C. D. 2. 白天由于气温升高，汽车轮胎内的气体压强变大。而夜间轮胎内的气体（　　） A. 内能更小 B. 分子的平均动能更大 C. 单位体积内分子的个数更少 D. 分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大 3. 如图所示的平面内，光束从空气中经圆心射入半圆形玻璃砖，出射光为、两束单色光。下列说法正确的是（　　） A. 玻璃对光的折射率较小 B. 在玻璃中，光的传播速度较大 C. 发生全反射时，光的临界角较大 D. 若两束光都能使某种金属发生光电效应，则光产生光电子的最大初动能较大 4. 如图甲所示，理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上，输入电压随时间变化的图像如图乙所示，副线圈接规格为“4V，2W”的灯泡。若灯泡正常发光，下列说法正确的是（　　） A. 原线圈两端电压的有效值为 B. 副线圈中电流的峰值为0.5A C. 原、副线圈匝数之比为1∶6 D. 原线圈的输入功率为2W 5. 在如图所示的xOy坐标系中，一条弹性绳沿x轴放置，图中小黑点代表绳上的质点，相邻质点的间距相等。t=0时，x=0处的质点P0开始沿y轴做周期为T、振幅为A的简谐运动。t=时的波形如图所示。下列说法正确的是（　　） A. t=0时，质点P0沿y轴负方向运动 B. t=时，质点P3沿y轴正方向运动 C. t=时，质点P3和P5相位相同 D. 该列绳波的波速为 6. 如图所示，质量相同的三个小物块a、b、c处在同一高度，光滑斜面固定在水平地面上。将a和b由静止释放，同时将c沿水平方向抛出。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 三个物块同时落地 B. 三个物块动能的变化量相同 C. 三个物块落地前瞬间的动能相同 D. 重力对三个物块的冲量相同 7. 如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关瞬间，线圈M和线圈P相互吸引 B. 闭合开关，达到稳定后，电流表的示数最大 C. 断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由a到b D. 断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向右 8. 2024年6月，“嫦娥六号”探测器成功着陆在月球背面预选着陆区，开启人类探测器首次在月球背面实施的样品采集任务。“嫦娥六号”被月球捕获进入月球轨道的部分过程如图所示：探测器在椭圆轨道1运行经过P点时变轨进入椭圆轨道2，在轨道2上经过P点时再次变轨进入圆轨道3。三个轨道相切于P点，Q点是轨道2上离月球最远的点。下列说法正确的是（　　） A. 探测器在轨道1上运行的周期大于在轨道3上运行的周期 B. 探测器在轨道2上从P点运行到Q点过程中，机械能越来越大 C. 探测器在轨道2上经过P点时的加速度大于轨道3上经过P点时的加速度 D. 探测器从轨道1进入轨道2的过程中，需点火加速 9. 如图所示的平面内，有静止的等量异号点电荷，M、N两点关于两电荷连线对称，M、P两点关于两电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是（　　） A. 电子在M点所受电场力比在P点所受电场力大 B. N点的场强与P点的场强相同 C. M点的电势比N点的电势高 D. 电子在M点的电势能比在P点的电势能大 10. 如图所示，半径为的半球形碗，固定在可绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过半球形碗的球心的对称轴重合。转台以角速度匀速转动，此时碗内有两个相同的小物块和分别位于碗壁不同高度处，随碗一同转动且相对碗壁静止。忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 两物块受到的向心力大小相等 B. 两物块所受的摩擦力可能都为零 C. 在碗转动半圈的过程中，两物体所受重力的冲量大小相等 D. 在碗转动半圈的过程中，两物体所受合力的冲量大小相等 11. 如图1所示，三束由氢原子发出的可见光P、Q、R分别由真空玻璃管的窗口射向阴极K，调节滑动变阻器，记录电流表与电压表示数，两者关系如图2所示，下列说法正确的是（　　） A. 分别射入同一单缝衍射装置时，Q的中央亮纹比R宽 B. P、Q产生的光电子在K处最小德布罗意波长，P小于Q C. 氢原子向第一激发态跃迁发光时，三束光中Q对应的能级最高 D. 对应于图2中的M点，单位时间到达阳极A的光电子数目，P多于Q 12. 水平放置的M、N两金属板，板长均为L，板间距为d，两板间有竖直向下的匀强电场，场强大小为E，在两板左端点连线的左侧足够大空间存在匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直纸面向里。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速v0紧靠M板从右端水平射入电场，随后从P点进入磁场，从Q点离开磁场（P、Q未画出）。不考虑粒子的重力，下列说法正确的是 A. PQ间距离与E的大小无关 B. PQ间距离与v0的大小无关 C. P点的位置与粒子的比荷无关 D. 带电粒子不可能打在N板上 13. 体积相同的小球A和B悬挂于同一高度，静止时，两根轻绳竖直，两球球心等高且刚好彼此接触。如图所示，保持B球静止于最低点，拉起A球，将其由距最低点高度为h处静止释放，两球发生碰撞后分离。两球始终在两悬线所决定的竖直平面内运动，悬线始终保持绷紧状态，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. B球上升的最大高度可能小于 B. B球上升的最大高度不可能大于h C. 两球从碰撞到分离的过程中，A球减少的动能与B球增加的动能一定相等 D. 两球从碰撞到分离的过程中，A球动量的变化量与B球动量的变化量一定相同 14. 《自然哲学的数学原理》中记载牛顿是这样研究匀速圆周运动的：如图所示，小球沿正多边形的各边做速度大小不变的运动，若正多边形的边数趋近于无穷大，则上述运动可看作匀速圆周运动。牛顿提出设想后并没有做进一步的推导，若小明同学沿着牛顿的思路推导得出了匀速圆周运动的向心力表达式，他在研究过程中提出了一些假设，其中不合理的是（　　） A. 小球在正多边形的各个顶点处的碰撞是弹性碰撞 B. 小球每次碰撞时所受作用力的方向指向圆心 C. 因碰撞时间可以用周期和正多边形的边数表示，所以可以利用动量定理得出向心力表达式 D. 因可以用正多边形的边长与碰撞的作用力计算功，所以可以利用动能定理得出向心力表达式 第二部分 二、本部分共6题，共58分。 15. 某实验小组用图所示的实验装置“探究气体等温变化的规律”。实验操作的过程中，需要保持不变的是气体的（　　） A. 质量 B. 温度 C. 体积 D. 压强 16. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，橡皮条的一端挂有轻质小圆环，另一端固定，如图甲所示。小圆环受到两个弹簧测力计的拉力共同作用，静止于点，如图乙所示。撤去，改用一个弹簧测力计单独拉小圆环，仍使小圆环处于点静止，其拉力为，如图丙所示。做好记录，画出和的图示，并用虚线把拉力的箭头端分别与的箭头端连接，如图丁所示。关于本实验，下列说法正确的是（　　） A. 本实验体现了等效替代的思想方法 B. 实验中需要记录的信息只有和的大小 C. 由图丁可初步猜测与满足平行四边形的关系 D. 重复多次实验时，每次都必须将小圆环拉至点 17. 该同学测量金属丝两端的电压和通过金属丝的电流，得到多组数据，并在坐标图上标出，如图3所示。请作出该金属丝的图线______，根据图线得出该金属丝电阻______（结果保留小数点后两位）。 18. 某同学利用如图1所示的装置来探究加速度与力、质量的关系。 （1）除小车、砂和桶、打点计时器（含纸带、复写纸）、导线、开关等器材外，在下面的器材中，必须使用的有_______（填选项前的字母）。 A. 电压可调的直流电源 B. 电压合适的50Hz交流电源 C. 刻度尺 D. 秒表 E. 天平 （2）在设计“探究加速度与力的关系”的实验时，需要思考如何测“力”。为简化“力”的测量，在_______后，小车受到的合力等于绳的拉力，在_______后，可以认为绳的拉力近似等于砂和桶的总重力。（填选项前的字母） A.调整木板的倾斜度，使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板匀速运动 B.调节滑轮的高度，使细绳与木板平行 C.使砂和桶的总质量远小于小车的质量 （3）将打点计时器接在电源上，某次实验得到的纸带及部分实验数据如图2所示，相邻计数点间有四个点未画出。则小车的加速度a=_______m/s²（结果保留2位有效数字）。 （4）最早出现的验证牛顿第二定律的设备是“阿特伍德机”，某同学改造后的装置如图3所示，质量均为M的重物A、B通过细绳连接，挂在滑轮上。将质量为m的物块C套挂在A的上方，三个物体从图示位置由静止释放。A、C一起下降到挡板D处时，C被挡板挡住， A、B继续运动。已知重力加速度为g。为验证牛顿第二定律，该同学借助刻度尺和秒表进行了测量，请写出需要测量的物理量_______，并推导测量量与M、m、g之间应满足的关系式_______。 19. 如图所示，质量为的小球A用以不可伸长的轻绳悬挂在点。再点正下方的光滑桌面上有一个与A完全相同的静止小球B，B距点距离等于绳长。现将A拉至某一高度，由静止释放，A以速度在水平方向和B发生正碰并粘在一起，重力加速度为g，求： （1）A释放时距桌面的高度； （2）碰前瞬间绳子的拉力大小； （3）碰撞过程中小球A所受冲量的大小。 20. 如图所示，M为粒子加速器；N为速度选择器，两平行导体板之间有方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度为B，从S点释放一初速度为0、质量为m、电荷量为q的带正电粒子，经M加速后恰能以速度v沿直线（图中平行于导体板的虚线）通过N。不计重力。 （1）求粒子加速器M的加速电压U； （2）求速度选择器N两板间的电场强度E的大小和方向； （3）仍从S点释放另一初速度为0、质量为m、电荷量为2q的带正电粒子，离开N时粒子偏离图中虚线的距离为d，求该粒子离开N时的动能。 21. 如图甲所示，真空中有一长直细金属导线，与导线同轴放置一半径为的金属圆柱面。假设导线沿径向均匀射出速率相同的电子，已知电子质量为，电荷量为。不考虑出射电子间的相互作用。 (1)可以用以下两种实验方案测量出射电子的初速度： a.在柱面和导线之间，只加恒定电压； b.在柱面内，只加与平行的匀强磁场。 当电压为或磁感应强度为时，刚好没有电子到达柱面。分别计算出射电子的初速度。 (2)撤去柱面，沿柱面原位置放置一个弧长为、长度为的金属片，如图乙所示。在该金属片上检测到出射电子形成的电流为，电子流对该金属片的压强为。求单位长度导线单位时间内出射电子的总动能。 22. “深蹲跳”是一项利用自重训练的健身运动，需要先蹲下，然后靠大腿、臀部等的肌肉让整个身体向上直立跳起。如图甲所示，运动员做该动作，在离开地面瞬间，全身绷直，之后保持该姿势达到最大高度。小明和小红运用所学知识对该对象和过程构建了简化的物理模型来研究“深蹲跳”。已知重力加速度为，不计空气阻力。 （1）测得运动员在离开地面之后上升的最大高度为，求运动员离开地面瞬间的速度大小。 （2）小明考虑到起跳过程中身体各部分肌肉的作用，构建了如图乙所示的模型：把运动员的上、下半身看作质量均为的、两部分，这两部分用一质量不计的轻弹簧相连，静止时弹簧的压缩量为。起跳过程相当于压缩的弹簧被释放后使系统弹起的过程。小明查得弹簧的弹性势能与其形变量满足关系，为弹簧的劲度系数。 a．求图乙模型中弹簧的劲度系数； b．要想人的双脚能够离开地面，即能离地，计算起跳前弹簧压缩量的最小值。 （3）小红发现，在运动员离开地面上升的过程中，绷直身体的各部分基本处于相对静止的状态，于是她在小明构建的模型基础上做了进一步修正：如图丙所示，和间连一质量不计的轻杆（图中虚线所示），当被压缩的弹簧伸长到原长时，轻杆将弹簧的长度锁定，此后上升过程中和的相对位置固定，代表绷直的身体离开地面。根据小红的模型，当弹簧的压缩量为时，计算运动员跳起的最大高度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $