精品解析：2026届北京市西城区高三下学期一模物理试卷

西城区高三统一测试试卷 物理 本试卷共9页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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. 卢瑟福用粒子轰击氮原子核，从氮原子核中打出了一种新的粒子，核反应方程为，X是（　　） A. 质子 B. 中子 C. 电子 D. 氘核 【答案】A 【解析】 【详解】设X的质量数为A，电荷数为Z，根据质量数守恒和电荷数守恒，则有， 解得， 故X是质子，即。 故选A。 2. 通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹，这个现象属于光的（　　） A. 折射现象 B. 衍射现象 C. 干涉现象 D. 偏振现象 【答案】B 【解析】 【详解】光的衍射是光绕过障碍物偏离直线传播的现象，当狭缝宽度与光的波长相近时会发生明显衍射，日光灯发出的复色光经过单缝衍射后会色散形成彩色条纹，就是光的衍射现象。 故选B。 3. 如图所示，烧瓶通过橡胶塞连接玻璃管，向玻璃管的水平部分注入一段水柱。用手捂住烧瓶，观察到水柱缓慢向外移动，这一过程中，瓶内的气体（　　） A. 压强变小 B. 内能增大 C. 对外界不做功 D. 分子平均动能不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．水柱缓慢移动的过程中，水柱的两个液面在同一水平线上，水柱产生的压强为0，瓶内气体的压强不变，始终等于大气压强，故A错误； B．用手捂住烧瓶，瓶内的气体吸收热量，故瓶内的气体内能增大，故B正确； C．用手捂住烧瓶，烧瓶内的气体温度升高、体积膨胀，推动水柱向左移动，气体对水柱的推力方向与水柱移动的方向一致，故气体对外界做正功，C错误； D．用手捂住烧瓶，烧瓶内气体的温度升高，温度是分子平均动能的标志，故分子的平均动能增大，D错误。 故选B。 4. 如图所示，交流发电机的线圈ABCD沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随时间的变化规律为。下列说法正确的是（　　） A. 当线圈转到图示位置时，产生的电动势为20V B. 当线圈转到图示位置时，AB边不受安培力 C. 此交变电流的电动势有效值为20V D. 此交变电流的频率为100Hz 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据交变电动势瞬时值为  可得，  图示位置线圈平面与磁感线平行，AB、CD边垂直切割磁感线，感应电动势达到最大值，等于峰值，A正确； B．图示位置有感应电动势，闭合回路存在感应电流，AB边处在磁场中，有电流就会受到安培力，B错误； C．正弦式交变电动势的有效值 ，C错误； D．交变电流频率 ，D错误。 故选A。 5. 图1是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，P和Q为介质中的两个质点，图2是其中一个质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该波的传播速度为1.0m/s B. 经过一个周期质点P向右运动到x=1.5m的位置 C. 图2为质点P的振动图像 D. P、Q两个质点振动的步调完全一致 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，波的周期为2s，波长为1.0m，所以波速为，故A错误； B．介质中的质点只在自己的平衡位置附近振动，不会随波迁移，故B错误； C．由于波沿x轴正方向传播，根据“上下坡”法可知，t=0时刻质点P向上振动，所以图2为质点P的振动图像，故C正确； D．由于P、Q平衡位置间的距离为半个波长，所以两质点振动步调相反，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，将小球用细线悬于P点，使小球在水平面内做匀速圆周运动。测量出细线的长度l，悬点P到轨迹圆的圆心O的距离h，小球运动n圈的时间t，已知重力加速度为g。忽略小球的大小，由以上物理量，不能计算出的是（　　） A. 小球运动的角速度 B. 小球运动的线速度 C. 小球运动的向心加速度 D. 细线对小球的拉力 【答案】D 【解析】 【详解】设细线与竖直方向的夹角为θ，细线对小球的拉力为F，则，，，，，， 所以，， 由于小球质量未知，所以细线对小球的拉力不能算出。 故选D。 7. 2025年11月14日，神舟二十一号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示，圆轨道1为神舟飞船返回前的飞行轨道，在A点变轨后进入椭圆轨道2无动力飞行，B为近地点。下列说法正确的是（　　） A. 飞船在轨道1的A点加速进入轨道2 B. 飞船在轨道2和轨道1的机械能相等 C. 飞船在轨道2从A向B运动过程中动能增大 D. 飞船在轨道2从A向B运动过程中加速度减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．飞船从圆轨道1变轨到椭圆轨道2，需要做近心运动（向地球方向偏转），因此需要在A点减速，让万有引力大于所需向心力才能进入轨道2，故A错误； B．变轨时飞船在A点减速，发动机做负功，同位置A的重力势能相等，动能减小，因此轨道2的机械能小于轨道1的机械能，故B错误； C．飞船从A向B运动过程中，离地球越来越近，万有引力做正功，飞船动能增大，故C正确； D．飞船的加速度由万有引力提供，满足，从A向B到地心的距离减小，因此加速度增大，故D错误。 故选C。 8. 在民航机场和火车站用传送带传送行李通过安全检查设备。旅客把行李轻放到匀速运动的水平传送带上时，传送带对行李的摩擦力使行李开始运动，随后它们保持相对静止一起匀速前进。设传送带总长度固定，传送带匀速运动的速度越大，则（　　） A. 加速运动过程中行李受到的摩擦力越大 B. 匀速运动过程中行李受到的摩擦力越大 C. 行李加速运动的位移越大 D. 行李匀速运动的时间越长 【答案】C 【解析】 【详解】AB．刚放置时受滑动摩擦力做匀加速直线运动，所受到的滑动摩擦力为，与传送带匀速运动的速度大小无关；当行李的速度加速到与传送带共速后，两者相对静止做匀速运动，此时行李不受摩擦力，与传送带匀速运动的速度大小无关，故AB错误； C．刚放置时受滑动摩擦力做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有 解得 加速到与传送带共速，发生的位移为 可知传送带速度越大，加速位移越大，故C正确； D．设传送带总长度为，匀速运动位移为，匀速时间 可知越大，越小，故D错误。 故选C。 9. 如图所示，在水平放置的条形磁铁的N极附近，一个闭合线圈竖直下落并始终保持水平。在位置B处磁铁的磁感线正好与线圈平面平行，A、B之间和B、C之间的距离都比较小。在线圈从A到C的下落过程中，下列说法正确的是（　　） A. 线圈受到的安培力始终做负功 B. 线圈的机械能先减小后增大 C. 在B位置时线圈的感应电流为0 D. 俯视时，线圈的感应电流方向先逆时针后顺时针 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据楞次定律的“来拒去留”由A到C过程中，线圈受到的安培力有竖直向上的分力，则安培力始终做负功，机械能一直减小，故A正确，B错误； C．经过位置B时，磁通量为零，但磁通量变化率不为零，感应电动势不为零，则电流不为零，故C错误； D．线圈经过A位置向B位置运动时，磁感线向上，磁通量减小，由楞次定律知线圈中感应电流为逆时针方向(从上往下看)；，经过位置B时向C位置运动时，磁感线向下，磁通量增大，感应电流为逆时针方向(从上往下看)，综上所述，俯视时，线圈的感应电流方向一直为逆时针，故D错误。 故选A。 10. 如图所示，带电粒子从正方形区域abcd的ad边中点，以垂直于ad边的初速度v0射入该区域。当该区域只存在垂直纸面向内的匀强磁场时，带电粒子恰好从b点射出；当该区域只存在沿ad方向的匀强电场时，带电粒子恰好从c点射出。不计重力，下列说法正确的是（　　） A. 粒子带负电 B. 粒子在磁场中的运动时间大于在电场中的运动时间 C. 粒子射出磁场的速度大小等于射出电场的速度大小 D. 粒子在磁场中受到的力的大小等于在电场中受到的力的大小 【答案】B 【解析】 【详解】A．由左手定则可得粒子带正电，故A错误； B．电场中初速度方向匀速直线运动​ 得 在磁场中做匀速圆周运动的时间 显然弧长大于正方形边长，故B正确； C．磁场中洛伦兹力不做功，粒子射出速度大小仍为​；电场中电场力对粒子做正功，动能增加，射出速度大小大于​，因此二者不相等，故C错误； D．由几何关系可知 计算得粒子轨迹半径 洛伦兹力 在电场中 电场力，二者不相等，故D错误。 故选B。 11. 某同学设计了一个加速度计，如图所示。滑块可沿光滑杆移动，滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接；滑动片M固定在滑块上，其下端与滑动变阻器R接触良好，且可在滑动变阻器两端PQ间无摩擦滑动；两个电源的电动势E相同，内阻不计。两弹簧处于原长时，M位于PQ的中点，理想电压表的指针位于表盘中央。加速度计的灵敏度可以用电压表示数的变化量与加速度大小的变化量之比来衡量。为增大加速度计的灵敏度，下列措施可行的是（　　） A. 换用大小不变，质量较小的滑块 B. 换用原长不变，劲度系数较大的弹簧 C. 换用PQ两端间的长度不变，总阻值较大的滑动变阻器 D. 换用总阻值不变，PQ两端间的长度较小的滑动变阻器 【答案】D 【解析】 【详解】​A．当加速度计的加速度为时，设滑块偏离中点的位移为，单根弹簧劲度系数为，对滑块由牛顿第二定律有  解得 设滑动变阻器总长度为，两个电源总电动势为，滑块偏离中点时，电压表示数变化量满足  联立解得  因此灵敏度 ​ 换质量更小的滑块，减小，减小，灵敏度降低，A错误； B．换劲度系数更大的弹簧，k增大，​减小，灵敏度降低，B错误； C．长度不变，换总阻值更大的滑动变阻器，总电阻会在推导中消去，电流随增大反比例减小，电压变化量不变，灵敏度不变，C错误； D．换长度更小的滑动变阻器，减小，增大，灵敏度提高，D正确。 故选D。 12. 跳板跳水是竞技跳水项目之一。运动员站在距水面3m处的弹性跳板一端，用力踩压跳板使跳板发生弹性形变，随后跳板恢复原状将运动员弹起，运动员在空中完成翻腾动作后入水。忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 踩压跳板的过程中，跳板、运动员与地球组成的系统机械能守恒 B. 离开跳板后在空中运动的过程中，运动员先处于超重状态，后处于失重状态 C. 离开跳板后在空中运动的过程中，运动员上升过程和下落过程重力的冲量相等 D. 入水减速至0的过程中，运动员受水的作用力的冲量大小大于重力的冲量大小 【答案】D 【解析】 【详解】A．踩压跳板的过程中，运动员体内的化学能会转化为系统的机械能，系统除重力、弹性弹力外有其他力做功，机械能不守恒，故A错误； B．离开跳板后运动员仅受重力，加速度始终竖直向下，全程处于失重状态，不存在超重阶段，故B错误； C．根据重力冲量 因运动员离开跳板后上升位移小于下落位移，故下落时间更长，则下落过程中重力的冲量更大，故C错误； D．取向下为正方向，设入水时运动员初动量大小为，运动员受水的作用力的冲量大小，且运动员最后的末动量为0，根据动量定理有 解得，故D正确。 故选D。 13. 多个点电荷产生的电场中，某点的电势等于各个点电荷单独在该点产生的电势的代数和。已知在电荷量为Q的点电荷产生的电场中，将无限远处的电势规定为零时，距离该点电荷r处的电势，其中k为静电力常量。若真空中有两个点电荷Q1和Q2，分别固定在x轴的坐标为-4cm和1cm的位置上。两个点电荷产生的电场的等势线如图中曲线所示。下列说法正确的是（　　） A. Q1为正电荷，Q2为负电荷，且 B. x轴上x=6cm处的电场强度为0 C. 若仅将Q2的电荷量变为原来的2倍，x轴上x=-1.5cm处的电势将变为0 D. 若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍，M、N两点间的电势差仍为0.4V 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据两点电荷周围的电势分布可知，Q1带正电，Q2带负电，坐标原点处的电势为零，则 所以，故A错误； B．x轴上x=6cm处的电场强度为，故B正确； C．若仅将Q2的电荷量变为原来的2倍，则 解得，故C错误； D．根据电势的计算可知，若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍，则M、N两点间的电势差变为原来的2倍，即为0.8V，故D错误。 故选B。 14. 声呐是海军舰艇、潜艇的“水下眼睛”，某一种声呐的工作原理是通过发射声波并接收目标反射的回波，根据声波传播的时间、方向和强度，计算目标的距离、方位和性质。声波传播规律与光波在介质中传播规律类似。当光经过非均匀介质时，由于折射，光线将发生弯曲，如图1所示。由于温度、压强等因素的影响，某处海洋中的声速与深度的关系如图2所示。下列说法正确的是（　　） A. 由图1可知，光在区域1中的传播速度大于在区域2中的传播速度 B. 由图1可知，调整光的入射方向，光由区域4射向区域3时可能发生全反射 C. 由图2可知，声呐在区域Ⅱ发出的声波向区域I传播的过程中波长变短 D. 由图2可知，声呐在区域Ⅱ发出的声波向区域Ⅲ传播的过程中可能发生全反射 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图1可知，光由区域1射入区域2中入射角小于折射角，则区域1介质的折射率大于区域2介质的折射率，所以光在区域1中的传播速度小于在区域2中的传播速度，故A错误； B．同理，区域4介质的折射率小于区域3介质的折射率，即区域4为光疏介质，区域3为光密介质，所以光由区域4射向区域3时不可能发生全反射，故B错误； C．根据可知，声呐在区域Ⅱ发出的声波向区域I传播的过程中，频率不变，波速变大，则波长变长，故C错误； D．声呐在区域Ⅱ发出的声波向区域Ⅲ传播的过程中，传播速度变大，则折射率减小，即光由光密介质射向光疏介质，可能发生全反射，故D正确。 故选D。 第二部分 本部分共6题，共58分。 15. 某同学测量玻璃的折射率，作出了如图所示的光路图。他以O点为圆心画圆，与入射光线和折射光线分别交于P和Q，由P和Q做法线的垂线，测量垂线段的长度，记为PM和QN，则此玻璃的折射率_______。 【答案】 【解析】 【详解】由题知，入射角为，折射角为，根据几何关系有，， 根据折射定律，可得 16. （1）一个多用电表的表盘如图所示。用它测量一个约为20的电阻的阻值，从下列操作步骤中选出正确的步骤并进行排序。正确的操作顺序为____________________。 A. 将选择开关置于“×1”位置 B. 将选择开关置于“×10”位置 C. 将选择开关置于“OFF”位置 D. 将两表笔分别接触待测电阻两端，读出其阻值后随即断开 E. 将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向电阻的“0”刻度 （2）某同学用图2所示的电路研究电容器的放电现象。实验时先使开关S与l端相连，电源E向电容器C充电，待电路稳定后把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的曲线。仅改变一个电路元件的参数，重复实验，得到如图4所示的两条曲线。两条曲线所对应的放电过程中通过电阻R的电荷量Q1____Q2（填“>”“=”或“<”）。由此可知，发生改变的电路元件参数是______（填选项前的字母）。 A．电源E的电动势 B．电容器C的电容 C．电阻R的阻值 【答案】（1）AEDC （2） ①. < ②. B 【解析】 【小问1详解】 首先应将选择开关置于“×1”位置，然后将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0”，将两表笔分别接触待测电阻两端，读出其阻值后随即断开，测量完毕将选择开关置于“OFF”位置，故正确的操作顺序为AEDC。 【小问2详解】 [1]图线与坐标轴所围区域的面积表示放出的电荷量，所以 [2]由于放电初始时电流相等，则说明电源E的电动势不变，则电容器两极板的电压不变，电荷量减小，则电容器的电容减小，若改变电阻，则放电的电荷量不变。 故选B。 17. 用图1所示的装置做“用单摆测重力加速度”的实验。 （1）下列实验操作正确的是______（填选项前的字母）。 A. 用轻且不易伸长的细线和密度大且直径较小的球组装成单摆 B. 让小球从细线与竖直方向夹角为30°的位置开始运动 C. 在最高点释放小球并同时开始计时 D. 在小球经过最低点时开始计时，测量次全振动的时间 （2）如图2所示，用游标卡尺测量摆球直径。摆球直径_________mm。 （3）测量摆球直径d，摆线长l，单摆完成n次全振动的时间t，可得重力加速度的大小___________（用题目所给的字母表示）。 （4）某同学设计了利用单摆和力传感器验证机械能守恒定律的实验方案。如图3所示，O点为单摆的悬点，将摆球从A点由静止释放，摆球将在竖直面内的A、C之间来回摆动，B点为运动的最低点。摆球运动过程中用力传感器测量细线上的拉力大小，传感器示数的最大值和最小值分别为F1和F2。摆球静止在B点时，传感器示数为F0。推导说明，F0、F1、F2满足什么关系即可验证摆球运动过程中在A点和B点的机械能相等___________________。 【答案】（1）AD （2）18.8 （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 A．轻且不易伸长的细线可保证摆长稳定，密度大直径小的摆球可减小空气阻力影响，操作正确，故A正确； B．单摆做简谐运动要求摆角小于（不超过），偏角过大，不再是简谐运动，故B错误； CD．单摆计时应选在最低点，此处小球速度大，计时误差更小，且测量多次全振动可减小周期测量误差，故C错误，D正确。 故选AD。 【小问2详解】 10分度游标卡尺读数为 【小问3详解】 单摆摆长，周期 代入单摆周期公式 ​​ 整理得重力加速度 【小问4详解】 摆球静止在B点时 最高点速度为0，沿绳方向向心力为0，得最小拉力 最低点拉力最大，由向心力公式得 若机械能守恒，A到B重力势能减少量等于动能增加量 ​​代入整理得，满足该关系即可验证机械能相等。 18. 某兴趣小组研究无人机“投弹”，要进行多种飞行方式、投弹方式的测试。已知，“炮弹”的质量，重力加速度，不计空气阻力。 （1）无人机在距离水平地面的高度以的速度沿水平方向匀速飞行，在某时刻释放了一个“炮弹”。求“炮弹”落地点与释放点之间的水平距离x； （2）无人机从地面由静止开始竖直向上做加速度的加速直线运动，4s末释放了一个“炮弹”。求： a.“炮弹”离开无人机时的速度大小v； b.“炮弹”落地时的动能大小Ek。 【答案】（1）10m （2）a.4m/s，b.8.8J 【解析】 【小问1详解】 “炮弹”离开无人机后做平抛运动，水平方向 竖直方向 解得 x = 10 m 【小问2详解】 a．“炮弹”从无人机脱离前做匀加速直线运动，有，其中 解得 v = 4 m/s b．“炮弹”从无人机脱离时距地面的高度 “炮弹”从无人机脱离后，根据动能定理，有 解得 Ek = 8.8 J 19. 新一代航母阻拦系统采用电磁阻拦技术，实现舰载机的安全拦停。电磁阻拦系统的原理可简化为如图所示的情境，飞机着舰时钩住阻拦索并立即关闭动力系统，然后飞机通过阻拦索拖着一根金属棒ab在匀强磁场中沿着平行导轨滑行减速，阻拦索与金属棒间绝缘。已知，磁场的磁感应强度为B，金属棒质量为m，长度为L，电路的总电阻为R；飞机质量为M，着舰速度为v0，减速过程中受的平均阻力为f（包括甲板摩擦和空气阻力）。忽略阻拦索的质量和金属棒与导轨之间的摩擦阻力。假设飞机钩住阻拦索后，飞机与金属棒在极短时间内达到相同的速度。 （1）求飞机钩住阻拦索瞬间 a.飞机与金属棒的共同速度大小v； b.电路中的电流大小I。 （2）若飞机拖着金属棒通过位移x后速度减为0，求此过程中电路获得的总电能。 【答案】（1）a.，b. （2） 【解析】 【小问1详解】 a．飞机钩住阻拦索后，根据动量守恒定律，有 解得； b．金属棒切割磁感线产生电动势 电路中的电流 解得。 【小问2详解】 飞机拖着金属棒减速到0的过程中，根据能量守恒定律，有 解得。 20. 我国于2026年2月11日在文昌航天发射场，实施了长征十号运载火箭系统低空飞行演示与梦舟载人飞船系统最大动压逃逸实验，实现了载人飞船的成功分离与火箭一级箭体海上安全溅落，向载人登月迈出了关键的一步。已知重力加速度为g，忽略火箭发射过程中g的变化。 （1）一级箭体分离后经过气动减速和发动机反推减速等一系列减速过程，最终缓慢竖直落到海面。为了研究的方便，将一级箭体下落过程简化为先由静止自由下落h1，然后减速下落h2，最终在接近海面处速度减为0。已知一级箭体的质量为M，求箭体下落过程中空气阻力和发动机反推力对箭体做的总功W。 （2）火箭发射过程中的动压（记为q），是在火箭高速穿越大气层时，迎面气流对箭体单位面积产生的动态冲击力的大小，是考验火箭结构强度与飞行安全性能的核心气动参数，其表达式为，其中为空气的密度，v为火箭相对空气的速度。假设火箭从静止开始以平均加速度a竖直发射，地表空气密度为，随着火箭升空，单位高度空气密度减少。 a.根据动压的表达式，推导火箭发射过程中动压q随高度h的变化规律，并在图2中定性画出图像。 b.在火箭发射过程中动压越大越危险。若在最危险的时刻进行载人飞船分离，处于火箭前端的载人飞船系统需获得至少8g的竖直加速度。设载人飞船系统横截面直径为d，质量为m，请估算为使载人飞船系统在最危险的时刻安全分离，需要给它提供至少多大的推力F。 【答案】（1） （2）a. ，b. 【解析】 【详解】（1）一级箭体下落过程，根据动能定理有 解得 （2）a．假设火箭做匀加速直线运动，由运动学公式有 空气密度 根据动压表达式有 故定性画出图像如图所示 b．最危险的时刻即动压最大的时刻，根据 可知 为安全分离，载人飞船系统，根据牛顿第二定律有 解得 21. 北京正负电子对撞机是我国高能物理研究的重大科技基础设施，由长202米的直线加速器、周长240米的圆形储存环、北京谱仪和同步辐射实验装置等组成。已知元电荷为e，不计电子间的相互作用。 （1）直线加速器采用行波加速技术，可近似认为电子在加速过程中始终处于大小恒定的等效匀强电场中。位于加速器前端的电子枪发出的电子束（初速度可视为0）经加速管加速，动能达到Ek时撞击钨转换靶产生正负电子对。 a.求加速管中等效匀强电场的电压U。 b.设电子枪单位时间发射的电子个数为n，电子撞击靶的速率为v，请建立合理的物理模型，论证电子束对钨转换靶产生的冲击力大小F与v的关系满足，并确定α的值。 （2）接近光速c的电子进入圆形储存环，在磁场束缚下做圆周运动。运动过程中，电子因圆周运动持续均匀地向外辐射电磁波而损失能量，但其速度变化极小，可近似认为保持光速c不变。由爱因斯坦质能方程可知，接近光速运动的粒子能量变化时，其质量会发生明显变化。已知电子的初始能量为E0，每圈损失的能量为，为了保持电子在半径为R的轨道上做圆周运动，请推导磁感应强度B随时间t变化的关系式（忽略磁场变化引起的感生电场的影响）。 【答案】（1）a.；b.1 （2） 【解析】 【小问1详解】 a．电子加速过程，根据动能定理，有 解得 b．假设电子与靶撞击后被靶吸收，速度减为0，t内与靶撞击的电子个数 设电子质量为m，撞击过程根据动量定理，有 解得 根据牛顿第三定律，电子束对钨转换靶产生的冲击力大小，即 由此可知 【小问2详解】 电子在磁场中做圆周运动，有 所以 由 可得 由题意得，， 联立可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 西城区高三统一测试试卷 物理 本试卷共9页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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. 卢瑟福用粒子轰击氮原子核，从氮原子核中打出了一种新的粒子，核反应方程为，X是（　　） A. 质子 B. 中子 C. 电子 D. 氘核 2. 通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹，这个现象属于光的（　　） A. 折射现象 B. 衍射现象 C. 干涉现象 D. 偏振现象 3. 如图所示，烧瓶通过橡胶塞连接玻璃管，向玻璃管的水平部分注入一段水柱。用手捂住烧瓶，观察到水柱缓慢向外移动，这一过程中，瓶内的气体（　　） A. 压强变小 B. 内能增大 C. 对外界不做功 D. 分子平均动能不变 4. 如图所示，交流发电机的线圈ABCD沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随时间的变化规律为。下列说法正确的是（　　） A. 当线圈转到图示位置时，产生的电动势为20V B. 当线圈转到图示位置时，AB边不受安培力 C. 此交变电流的电动势有效值为20V D. 此交变电流的频率为100Hz 5. 图1是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，P和Q为介质中的两个质点，图2是其中一个质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该波的传播速度为1.0m/s B. 经过一个周期质点P向右运动到x=1.5m的位置 C. 图2为质点P的振动图像 D. P、Q两个质点振动的步调完全一致 6. 如图所示，将小球用细线悬于P点，使小球在水平面内做匀速圆周运动。测量出细线的长度l，悬点P到轨迹圆的圆心O的距离h，小球运动n圈的时间t，已知重力加速度为g。忽略小球的大小，由以上物理量，不能计算出的是（　　） A. 小球运动的角速度 B. 小球运动的线速度 C. 小球运动的向心加速度 D. 细线对小球的拉力 7. 2025年11月14日，神舟二十一号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示，圆轨道1为神舟飞船返回前的飞行轨道，在A点变轨后进入椭圆轨道2无动力飞行，B为近地点。下列说法正确的是（　　） A. 飞船在轨道1的A点加速进入轨道2 B. 飞船在轨道2和轨道1的机械能相等 C. 飞船在轨道2从A向B运动过程中动能增大 D. 飞船在轨道2从A向B运动过程中加速度减小 8. 在民航机场和火车站用传送带传送行李通过安全检查设备。旅客把行李轻放到匀速运动的水平传送带上时，传送带对行李的摩擦力使行李开始运动，随后它们保持相对静止一起匀速前进。设传送带总长度固定，传送带匀速运动的速度越大，则（　　） A. 加速运动过程中行李受到的摩擦力越大 B. 匀速运动过程中行李受到的摩擦力越大 C. 行李加速运动的位移越大 D. 行李匀速运动的时间越长 9. 如图所示，在水平放置的条形磁铁的N极附近，一个闭合线圈竖直下落并始终保持水平。在位置B处磁铁的磁感线正好与线圈平面平行，A、B之间和B、C之间的距离都比较小。在线圈从A到C的下落过程中，下列说法正确的是（　　） A. 线圈受到的安培力始终做负功 B. 线圈的机械能先减小后增大 C. 在B位置时线圈的感应电流为0 D. 俯视时，线圈的感应电流方向先逆时针后顺时针 10. 如图所示，带电粒子从正方形区域abcd的ad边中点，以垂直于ad边的初速度v0射入该区域。当该区域只存在垂直纸面向内的匀强磁场时，带电粒子恰好从b点射出；当该区域只存在沿ad方向的匀强电场时，带电粒子恰好从c点射出。不计重力，下列说法正确的是（　　） A. 粒子带负电 B. 粒子在磁场中的运动时间大于在电场中的运动时间 C. 粒子射出磁场的速度大小等于射出电场的速度大小 D. 粒子在磁场中受到的力的大小等于在电场中受到的力的大小 11. 某同学设计了一个加速度计，如图所示。滑块可沿光滑杆移动，滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接；滑动片M固定在滑块上，其下端与滑动变阻器R接触良好，且可在滑动变阻器两端PQ间无摩擦滑动；两个电源的电动势E相同，内阻不计。两弹簧处于原长时，M位于PQ的中点，理想电压表的指针位于表盘中央。加速度计的灵敏度可以用电压表示数的变化量与加速度大小的变化量之比来衡量。为增大加速度计的灵敏度，下列措施可行的是（　　） A. 换用大小不变，质量较小的滑块 B. 换用原长不变，劲度系数较大的弹簧 C. 换用PQ两端间的长度不变，总阻值较大的滑动变阻器 D. 换用总阻值不变，PQ两端间的长度较小的滑动变阻器 12. 跳板跳水是竞技跳水项目之一。运动员站在距水面3m处的弹性跳板一端，用力踩压跳板使跳板发生弹性形变，随后跳板恢复原状将运动员弹起，运动员在空中完成翻腾动作后入水。忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 踩压跳板的过程中，跳板、运动员与地球组成的系统机械能守恒 B. 离开跳板后在空中运动的过程中，运动员先处于超重状态，后处于失重状态 C. 离开跳板后在空中运动的过程中，运动员上升过程和下落过程重力的冲量相等 D. 入水减速至0的过程中，运动员受水的作用力的冲量大小大于重力的冲量大小 13. 多个点电荷产生的电场中，某点的电势等于各个点电荷单独在该点产生的电势的代数和。已知在电荷量为Q的点电荷产生的电场中，将无限远处的电势规定为零时，距离该点电荷r处的电势，其中k为静电力常量。若真空中有两个点电荷Q1和Q2，分别固定在x轴的坐标为-4cm和1cm的位置上。两个点电荷产生的电场的等势线如图中曲线所示。下列说法正确的是（　　） A. Q1为正电荷，Q2为负电荷，且 B. x轴上x=6cm处的电场强度为0 C. 若仅将Q2的电荷量变为原来的2倍，x轴上x=-1.5cm处的电势将变为0 D. 若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍，M、N两点间的电势差仍为0.4V 14. 声呐是海军舰艇、潜艇的“水下眼睛”，某一种声呐的工作原理是通过发射声波并接收目标反射的回波，根据声波传播的时间、方向和强度，计算目标的距离、方位和性质。声波传播规律与光波在介质中传播规律类似。当光经过非均匀介质时，由于折射，光线将发生弯曲，如图1所示。由于温度、压强等因素的影响，某处海洋中的声速与深度的关系如图2所示。下列说法正确的是（　　） A. 由图1可知，光在区域1中的传播速度大于在区域2中的传播速度 B. 由图1可知，调整光的入射方向，光由区域4射向区域3时可能发生全反射 C. 由图2可知，声呐在区域Ⅱ发出的声波向区域I传播的过程中波长变短 D. 由图2可知，声呐在区域Ⅱ发出的声波向区域Ⅲ传播的过程中可能发生全反射 第二部分 本部分共6题，共58分。 15. 某同学测量玻璃的折射率，作出了如图所示的光路图。他以O点为圆心画圆，与入射光线和折射光线分别交于P和Q，由P和Q做法线的垂线，测量垂线段的长度，记为PM和QN，则此玻璃的折射率_______。 16. （1）一个多用电表的表盘如图所示。用它测量一个约为20的电阻的阻值，从下列操作步骤中选出正确的步骤并进行排序。正确的操作顺序为____________________。 A. 将选择开关置于“×1”位置 B. 将选择开关置于“×10”位置 C. 将选择开关置于“OFF”位置 D. 将两表笔分别接触待测电阻两端，读出其阻值后随即断开 E. 将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向电阻的“0”刻度 （2）某同学用图2所示的电路研究电容器的放电现象。实验时先使开关S与l端相连，电源E向电容器C充电，待电路稳定后把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的曲线。仅改变一个电路元件的参数，重复实验，得到如图4所示的两条曲线。两条曲线所对应的放电过程中通过电阻R的电荷量Q1____Q2（填“>”“=”或“<”）。由此可知，发生改变的电路元件参数是______（填选项前的字母）。 A．电源E的电动势 B．电容器C的电容 C．电阻R的阻值 17. 用图1所示的装置做“用单摆测重力加速度”的实验。 （1）下列实验操作正确的是______（填选项前的字母）。 A. 用轻且不易伸长的细线和密度大且直径较小的球组装成单摆 B. 让小球从细线与竖直方向夹角为30°的位置开始运动 C. 在最高点释放小球并同时开始计时 D. 在小球经过最低点时开始计时，测量次全振动的时间 （2）如图2所示，用游标卡尺测量摆球直径。摆球直径_________mm。 （3）测量摆球直径d，摆线长l，单摆完成n次全振动的时间t，可得重力加速度的大小___________（用题目所给的字母表示）。 （4）某同学设计了利用单摆和力传感器验证机械能守恒定律的实验方案。如图3所示，O点为单摆的悬点，将摆球从A点由静止释放，摆球将在竖直面内的A、C之间来回摆动，B点为运动的最低点。摆球运动过程中用力传感器测量细线上的拉力大小，传感器示数的最大值和最小值分别为F1和F2。摆球静止在B点时，传感器示数为F0。推导说明，F0、F1、F2满足什么关系即可验证摆球运动过程中在A点和B点的机械能相等___________________。 18. 某兴趣小组研究无人机“投弹”，要进行多种飞行方式、投弹方式的测试。已知，“炮弹”的质量，重力加速度，不计空气阻力。 （1）无人机在距离水平地面的高度以的速度沿水平方向匀速飞行，在某时刻释放了一个“炮弹”。求“炮弹”落地点与释放点之间的水平距离x； （2）无人机从地面由静止开始竖直向上做加速度的加速直线运动，4s末释放了一个“炮弹”。求： a.“炮弹”离开无人机时的速度大小v； b.“炮弹”落地时的动能大小Ek。 19. 新一代航母阻拦系统采用电磁阻拦技术，实现舰载机的安全拦停。电磁阻拦系统的原理可简化为如图所示的情境，飞机着舰时钩住阻拦索并立即关闭动力系统，然后飞机通过阻拦索拖着一根金属棒ab在匀强磁场中沿着平行导轨滑行减速，阻拦索与金属棒间绝缘。已知，磁场的磁感应强度为B，金属棒质量为m，长度为L，电路的总电阻为R；飞机质量为M，着舰速度为v0，减速过程中受的平均阻力为f（包括甲板摩擦和空气阻力）。忽略阻拦索的质量和金属棒与导轨之间的摩擦阻力。假设飞机钩住阻拦索后，飞机与金属棒在极短时间内达到相同的速度。 （1）求飞机钩住阻拦索瞬间 a.飞机与金属棒的共同速度大小v； b.电路中的电流大小I。 （2）若飞机拖着金属棒通过位移x后速度减为0，求此过程中电路获得的总电能。 20. 我国于2026年2月11日在文昌航天发射场，实施了长征十号运载火箭系统低空飞行演示与梦舟载人飞船系统最大动压逃逸实验，实现了载人飞船的成功分离与火箭一级箭体海上安全溅落，向载人登月迈出了关键的一步。已知重力加速度为g，忽略火箭发射过程中g的变化。 （1）一级箭体分离后经过气动减速和发动机反推减速等一系列减速过程，最终缓慢竖直落到海面。为了研究的方便，将一级箭体下落过程简化为先由静止自由下落h1，然后减速下落h2，最终在接近海面处速度减为0。已知一级箭体的质量为M，求箭体下落过程中空气阻力和发动机反推力对箭体做的总功W。 （2）火箭发射过程中的动压（记为q），是在火箭高速穿越大气层时，迎面气流对箭体单位面积产生的动态冲击力的大小，是考验火箭结构强度与飞行安全性能的核心气动参数，其表达式为，其中为空气的密度，v为火箭相对空气的速度。假设火箭从静止开始以平均加速度a竖直发射，地表空气密度为，随着火箭升空，单位高度空气密度减少。 a.根据动压的表达式，推导火箭发射过程中动压q随高度h的变化规律，并在图2中定性画出图像。 b.在火箭发射过程中动压越大越危险。若在最危险的时刻进行载人飞船分离，处于火箭前端的载人飞船系统需获得至少8g的竖直加速度。设载人飞船系统横截面直径为d，质量为m，请估算为使载人飞船系统在最危险的时刻安全分离，需要给它提供至少多大的推力F。 21. 北京正负电子对撞机是我国高能物理研究的重大科技基础设施，由长202米的直线加速器、周长240米的圆形储存环、北京谱仪和同步辐射实验装置等组成。已知元电荷为e，不计电子间的相互作用。 （1）直线加速器采用行波加速技术，可近似认为电子在加速过程中始终处于大小恒定的等效匀强电场中。位于加速器前端的电子枪发出的电子束（初速度可视为0）经加速管加速，动能达到Ek时撞击钨转换靶产生正负电子对。 a.求加速管中等效匀强电场的电压U。 b.设电子枪单位时间发射的电子个数为n，电子撞击靶的速率为v，请建立合理的物理模型，论证电子束对钨转换靶产生的冲击力大小F与v的关系满足，并确定α的值。 （2）接近光速c的电子进入圆形储存环，在磁场束缚下做圆周运动。运动过程中，电子因圆周运动持续均匀地向外辐射电磁波而损失能量，但其速度变化极小，可近似认为保持光速c不变。由爱因斯坦质能方程可知，接近光速运动的粒子能量变化时，其质量会发生明显变化。已知电子的初始能量为E0，每圈损失的能量为，为了保持电子在半径为R的轨道上做圆周运动，请推导磁感应强度B随时间t变化的关系式（忽略磁场变化引起的感生电场的影响）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $