2025北京延庆高三一模物理试题及答案

这是一份2025北京延庆高三一模物理试题及答案，共12页。试卷主要包含了02，8s 时小球正在向左运动，5A，5s等内容，欢迎下载使用。
物 理
2025.02
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 道题，每题 3 分，共 42 分。在每题列出的四个选项中，请选出最符合题目要求的一项。 1．用同一束单色光，在同一条件下先后照射锌板和银板，都能产生光电效应。在以上两次实验中，对于
下列四个物理量的说法正确的是（ ）
A．光子的能量一定相同
B．光电子的逸出功一定相同 C．光电子的动能一定相同 D．光电子的最大动能一定相同
2．如图 1 所示，一绝热容器被隔板 K 隔开成 A、B 两部分。已知 A 内有一 定量的稀薄气体，B 内为真空。抽开隔板 K 后，A 内气体进入 B，最终达到 平衡状态，对于该过程，下列说法正确的是（ ）
A．气体对外做正功，内能逐渐减少
B．气体体积增大，分子势能总量增加
C．气体自由膨胀，内能保持不变
D．气体分子对左侧器壁的作用力保持不变
3．我国在 2024 年成功发射鹊桥二号中继卫星和嫦娥六号探测器，实现月背采样返回。嫦娥六号探测器近
月运行时可视为匀速圆周运动，假设其近月环绕的周期为 T。已知引力常量为 G，嫦娥六号的质量为 m。 根据以上信息可求出（ ）
A．月球的第一宇宙速度 B．月球的平均密度 C．嫦娥六号的平均密度
D．嫦娥六号绕月运行的动能
4．简谐运动的振动图线可用下述方法画出：如图 2 甲 所示，在弹簧振子的小球上安装一支绘图笔 P，让一 条纸带在与小球振动方向垂直的方向上做匀速运动， 绘图笔在纸带上画出的就是小球的振动图像。取振子 水平向右的方向为振子离开平衡位置位移的正方向，
纸带运动的距离代表时间，得到的振动图线如图 2 乙
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S1
示。下列说法正确的是（ ）b
a
A．弹簧振子的周期为 2s B．弹簧振子的振幅为 20cm C．2.8s 时小球正在向左运动
D．若增大弹簧振子的振幅，其振动的周期也增大
5．在静止的小车内用细绳 a、b 系住一个小球，绳 a 处于斜向上的方向，拉力为
??，绳 b 处于水平方向，拉力为??，如图 3 所示。现让小车从静止开始向右做匀
加速运动，小球相对于车厢的位置仍保持不变，细绳 a、b 的拉力为?和? 。下列关系正确的是（ ） A．? > ??，? = ??
B．? > ??，? < ??
C．? > ??，? > ?? D．? = ??，? < ??
2sin(100πt)V 的交流电源上，在 副线圈两端并联接入规格为“22 V，22 W”的灯泡 5 个，灯泡均正常发光。除灯泡外的电阻均不计，下列6．如图 4 所示，将理想变压器原线圈接入电压随时间变化规律为 u＝220
2∶1
说法正确的是（ ）
A．变压器原、副线圈匝数比为 10 B．电流表示数为 0.5A
C．副线圈中电流的频率为 25Hz
图 4
D．若副线圈中的灯泡减少一个，其余的灯泡都会变亮
7．如图 5 所示，软铁环上绕有 M、N 两个线圈，线圈 M 与直流电源、电阻和
S2
开关 S1 相连，线圈 N 与电流表和开关 S2 相连。下列说法正确的是（ ） A．保持 S1闭合，软铁环中的磁场为逆时针方向
B．保持 S1闭合，在开关 S2 由断开到闭合的瞬间，通过电流表的电流由 b→a C．保持 S2闭合，在开关 S1 由断开到闭合的瞬间，通过电流表的电流由 b→a
M N
图 5
D．保持 S2闭合，在开关 S1 由闭合到断开的瞬间，电流表所在回路不会产生电流
8．将平行板电容器、滑动变阻器、电源按如图 6 所示连接。若平行板电容器内存在垂直纸面向里的匀强
磁场，一电子束沿垂直于电场线与磁感线方向，从左侧入射后偏向 A 极板，为了使电子束沿入射方向做直
线运动，可采取的方法是（ ）
A．只将变阻器滑片 P 向 b 端滑动 B．只将电子的入射速度适当增大 C．只将磁场的磁感应强度适当减小v0
B
A
a b
P
D．只将极板间距离适当减小
图 6
9．如图 7 所示，轻质弹簧上端固定，下端系一物体。物体在 A 处时，弹簧处于原长状态。现 用手托住物体使它从 A 处缓慢下降，到达 B 处时，手和物体自然分开。此过程中，手的支持力 对物体所做的功的绝对值为 W。不考虑空气阻力。关于此过程，下列说法正确的有（ ）
图 7
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A．物体重力势能减小量一定等于 W
B．弹簧弹性势能增加量一定小于 W
C．物体与弹簧组成的系统机械能增加量为 W
D．不施加手的作用，将物体从 A 处由静止释放，则物体到达 B 处时的动能为 W
10．如图 8 所示，水平传送带以 v＝2m/s 的速率匀速运行，上方漏斗每秒将 40kg 的煤粉竖直放到传送带上， 然后一起随传送带匀速运动，该过程传送带与传送轮之间不打滑。如果要使传送带保持原来的速率匀速运
行，则电动机应增加的输出功率为（ ）
A．80W
B．160W
图 8
C．320W
D．640W
11．以 6m/s 的速度匀速上升的气球，当升到离地面 14.5m 高时，从气球上落下一小球，小球的质量为0.5kg， 假设小球在运动过程中所受的阻力大小总等于 1N。重力加速度
g 取 10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A．小球的重力势能最多可增加 6J
B．小球从脱离气球到下落至地面时所用的时间为 1.5s
C．小球从脱离气球到下落至地面时，阻力的冲量大小为 2.5N·s D．小球从脱离气球到下落至地面时，动能的增加量为 55J
12．如图 9 所示，实线为两个固定的等量正点电荷电场中的等势面，虚线
abc 为一带电粒子仅在静电力作用下的运动轨迹，其中
b 点是两点电荷连
线的中点。下列说法正确的是（ ）
A．由 a 点运动到 b 点，电场力对该粒子做负功
B．b 点的电场强度为零，该粒子在 b 点的电势能为零 C．该粒子在 b 点的电势能小于在 c 点的电势能
D．a、b、c 三点的电场强度大小 Ea>Eb>Ec图 9
13．汽车研发机构在某款微型汽车的车轮上安装了小型发电机，将减速时的部分动能转化并储存在蓄电池 中，以达到节能的目的。某次测试中，微型汽车以额定功率行驶一段距离后关闭发动机，测出了微型汽车
的动能 Ek 与位移 x 关系图像如图 10 所示，其中①是关闭储能装 置时的关系图线，②是开启储能装置时的关系图线。已知微型汽 车的质量为 1000kg，为便于讨论，设其运动过程中所受阻力恒 定。根据图像所给的信息可求出（ ）
A．汽车行驶过程中所受阻力为 1000N
B．汽车的额定功率为 120kW
C．汽车加速运动的时间为 22.5s
D．汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为 5×105J
图 10
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14．类比是研究问题的常用方法。与电路类比就可以得到关于“磁路”（磁感线的通路）的一些基本概念 和公式。在电路中可以靠电动势来维持电流，在磁路中靠“磁动势”来维持铁芯中的磁场，如图 11 甲所示， 磁动势 Em=NI，其中 N 为线圈的匝数，I 为通过线圈中的电流。类比闭合电路的欧姆定律，磁路也存在闭合 磁路的欧姆定律 Em=ΦRm，其中 Φ 为磁通量，Rm 被称为磁阻，磁阻所满足的磁阻定律与电阻定律具有相同 的形式，磁阻率可类比电阻率，磁路的串、并联规律可类比电路的串、并联规律。结合以上关于磁路的信 息以及你所学过的知识，下列说法不．正．确．的是（ ）
A．变压器铁芯的磁阻率远小于空气的磁阻率
B．在国际单位制中，磁阻的单位可以表示为 2 22
C．不考虑漏磁，图 11 乙所示的串联磁路满足 Em=Φ(Rm1+ Rm2)
D．不考虑漏磁，在图 11 丙所示的并联磁路中，磁阻小的支路中磁感应强度一定大
第二部分
本部分共 6 题，共 58 分。
15．（6 分） 物理实验一般涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作和实验分析等。
（1）实验原理。某同学在做杨氏 双缝干涉实验时，在相同的实验条件下，分别用波长 λ1 和 λ₂的单色光进 行实验，得到如图 12 甲和乙所示的干涉条纹，可知，λ1 λ₂。（选填“大于”、“等于”或“小于”）
（2）实验操作。图 13 为“研究两个互成角度的力的合成规律”实验的示意图，下列实验操作中必要的是

实验中应保证两弹簧测力计外壳与木板平行
实验中应保证两个分力大小都小于合力大小
两个弹簧测力计拉动圆环静止在位置 O，标记出两细线的方向，表示分力的方向
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两个弹簧测力计拉动圆环静止在位置 O，测量出两细线的长度，表示分力的大小
（3）实验分析。图 14 所示为“观察电容器的充、放电现象”的实验电路，其中 E 1 为电源，C 为电容器，R 为阻值较大的定值电阻，S 为单刀双掷开关，电．流．表．A．的．S
0 A
C
V
E
2
R
零．刻．线．在．中．央．。开关 S 接 1 时，电源给电容器充电；开关 S 接 2 时，电容器通过电
阻 R 放电。下列说法正确的是 。
图 14
A．充电过程中，电压表示数先迅速增大，然后相对平缓增大，最后稳定在某一数值 B．充电过程中，电流表示数先迅速增大，然后逐渐增大并稳定在某一数值
C．放电过程中，电压表的示数均匀减小至零
D．放电过程中，电流表中的电流方向从左到右
16．（12 分）为测量某金属丝的电阻率，小明同学设计了如图 15 甲、乙所示的两种实验方案，已知该实验 选用的电源可视为内阻不计的理想电源。
（1）小明先进行了如图 15 甲方案的测量。
L=50.00cm，再利用螺旋测微器测金属丝的直径，示数如图
16 所示，则金属丝直径的测量值 d= mm。
的滑片置于 端。（选填“左” 或“右”）
③实验过程中，小明移动滑动变阻器的滑片分别处于不同的位置，并依
次记录了两电表的测量数据如下表所示，其中 5 组数据的对应点他已经 标在如图 17 所示的坐标纸上，请你标出余下一组数据的对应点，并画
出 U−I 图线，根据图线求得金属丝的阻值 R= Ω。
方案测得的金属丝的电阻率 ρ= Ω⋅m。 （说明：③、④计算结果保留两位有效数字）
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实验次数
1
2
3
4
5
6
U/V
0.90
1.20
1.50
1.80
2.10
2.40
I/A
0.18
0.24
0.31
0.37
0.43
0.49
（2）小明又进行了如图 15 乙方案的测量，实验中闭合开关 S 后， 他可以通过改变接线夹（即图 15 乙中滑动变阻器符号上的箭头）接 触金属丝的位置以控制接入电路中金属丝的长度，并通过改变电阻 箱接入电路中的阻值，保持电流表示数不变。记录电阻箱接入电路 中的阻值 R 和对应接入电路中金属丝长度 L 的数据，并在 R−L 坐标 系中描点连线，作出 R−L 的图线，如图 18 所示。请用金属丝的直 径 d、R−L 图线斜率的绝对值 k 和必要的常数，写出该金属丝电阻 率测量值的表达式 ρ= 。
（3）电表的内阻可能对实验产生系统误差。
采用甲方案，电阻率的测量值 真实值（选填“大于”或“等于”或“小于”），原因是：
。
采用乙方案，电阻率的测量值 真实值（选填“大于”或“等于”或“小于”），原因是：
。
17．（9 分）如图 19 所示，半径 R＝0.40m 的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与水平地面相切于圆 环的端点 A。一质量 m=0.5kg 可以看成质点的物体从 A 点冲上竖直半圆环，沿轨道运动恰好能通过 B 点飞 出，最后落在水平地面上的 C 点（图上未画），g 取 10m/s2。求：
（1）物体通过 B 点时速度 vB 的大小；
（2）A 与 C 之间距离 x 的大小；
（3）物体刚进入圆轨道 A 点时轨道对物体支持力 F 的大小。
18．（9 分）如图 20 所示，在 xOy 坐标系第一象限的矩形区域内存在垂直于纸面
的匀强磁场。一带正电的粒子在 M 点以垂直于 y 轴的方向射入磁场，并从另一侧
图 20
边界的 N 点射出。已知带电粒子质量为 m，电荷量为 q，入射速度为 v，矩形区
域的长度为 L，MN 沿 y 轴方向上的距离为L 。不计重力。
2
（1）画出带电粒子在磁场区域内运动的轨迹，并求轨迹的半径 r；
（2）判断磁场的方向，并求磁场的磁感应强度 B 的大小；
（3）将矩形区域内的磁场换为强弱合适、方向平行于 y 轴方向的匀强电场，使该粒子以相同的速度从 M 点 入射后仍能从 N 点射出。请通过计算说明，该粒子由 N 点射出磁场和电场时的速度方向是否相同。
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19．（10 分）2024 年 9 月 22 日，中国科学院合肥物质科学研究院 强磁场科学中心自主研制的水冷磁体，如图 21 所示，成功产生了 42.02 万高斯（即 42.02 特斯拉）的稳态强磁场，超越了 2017 年美 国国家强磁场实验室水冷磁体保持的 41.4 万高斯的世界纪录，刷 新了国际稳态强磁场领域的世界纪录。这种水冷磁体可以算做改良 后的水冷磁体通电螺线管。图 21
（1）无限长的通电直导线周围存在磁场，磁感应强度的大小为 B  k ，方向符合安培定则。其中 k为已
a
知常量，I为电流大小，a为空间某点到通电直导线的最短距离。若两根无限长的导线平行放置，处于边 长为 l0 的等边三角形 A、B两个点上，通以反向等大的电流 I1，如图 22 所示，求：它们在 C点产生的磁感 应强度 BC。
（2）在导线上取电流元，即 I∆l，I为电流大小，∆l为一段极短的长度，该电流元产生的磁场的磁感应
强度可以写作 B  k ，其中 k’为已知常量，r为某点到电流元的最短距离。若一半径为 R的圆形单匝2
Il
r
线圈水平放置，通以电流 I2，MN为垂直于线圈平面的直线，MN上 P点与线圈上各点的连线均与水平方向 夹角为 θ，如图 23 所示。求：圆形电流在 P处产生的磁感应强度 B。
（3）试根据（2）的结论，以线圈的圆心为坐标原点，取竖直向上为正方向，请在图 24 中定性画出磁感应 强度 B 在 MN 上随夹角 θ 的分布图线。
20．（12 分）国家的高质量发展离不开可靠的能源保障。
（1）风能将成为 21 世纪大规模开发的一种可再生清洁
能源。风力发电机是将风能（气流的动能）转化为电能的装置，其基本外形如图 25 所示。风轮机叶片旋转
所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积。已知风力发电机的 输出电功率 P 与最大接收功率 Pm 成正比。2023 年 11 月 10 日，全 新一代总容量 18 兆瓦的海上直驱风电机组下线，该机组的单台风 力发电机在风速 v1=15m/s 时能够输出的电功率 P1=2.7×104kW。我 国某海域全年平均
风速不低于 v2=10m/s，若每年总时长按 6000 小时做估算。 该风力发电机在该地区的年最低发电量大约是多少千瓦时？ （需要的物理量可以自行设定）
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（2）近年来，我国光伏产业创新发展迅速，某种新型光伏材料的光电转化效率可达 32%。设想用该材料 制成的太阳能面板给某型号纯电动客车供电。若该型号纯电动客车在水平路面上以 v＝72km/h 的速度匀速 行驶时，驱动电机的输入电流 I＝80A，输入电压 U＝400V。试求此状态下能够直接驱动该电动客车的太阳 能电池板的最小面积是多大？结合计算结果，简述你对该设想的思考。（已知太阳辐射的总功率 P0＝ 4×1026W，太阳到地球的距离
r＝1.5×1011m，太阳光传播到达地面的过程中大约有 30%的能量损耗，计算结果保留三位有效数字。） （3）利用地下密闭盐穴存储“空气能”是最为经济、最为安全的空气储存方式。如图 26 所示，某盐穴压 缩空气储能电站在用电低谷时用电网富余的电能带动空气压缩机给地下 900 多米深处的巨大盐穴打气，同 时利用换热系统将这些压缩空气的热量存至储热介质中；在用电高峰阶段，让高压气体喷入管道并吸收储 热介质中的热量，最后设法用这些高能空气驱动外界发电机组发电，控制调整后将电能返送回电网，保证 电网的稳定和安全。
该“盐穴空气储能电站”完成一次压缩的时间为 8 小时，而发电过程可以持续 5 小时，发电量可达 30 万千瓦时。若电动机及压缩机组的机械转化效率为 90%，被压缩的气体向外界传导的热量占消耗电能的
80%，压缩结束时盐穴内被封闭的空气增加的内能为
5 万千瓦时。试求该压缩空气储能站的电能转换效率 η。
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参考答案 第一部分−?? × 2? = 2 ?? − 2 ??
第二部分
15．（1）大于（2 分）；（2）AC（2 分）；（3）AD（2 分）
16．（1） ①0.360±0.001mm（1 分）；
②右（1 分）；
③略（1 分）R=5.0±0.2Ω（1 分）；
④0.99×10-6~1.1×10-6（2 分）
（2）? = ??4?2（2 分）
（3）①小于（1 分）；原因是：由于电压表的分流作用导致金属丝的电流测量值偏大，其电阻的测量值 偏小，电阻率的测量值偏小（1 分）；
（1 分）；原因是：图乙方案中? = − ? − ?A + ? ，所以电表内阻对电阻率的测量结果没有
影响。（1 分） 17.（9 分）
（1）物体恰好能通过 B 点，根据牛顿第二定律：?? = ? B? （2 分）?2
可得： vB=2.0m/s （1 分）
mg
答图 1
1
FN
（2）物体从 B 点飞出做平抛运动，根据： 2? = 2 ?? （1 分）2
A 与 C 之间的距离 x=??t （1 分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
选项
A
C
B
C
D
B
C
B
D
B
D
C
D
D
可得：x=0.8m
（1 分）
（3）物体经 A 点时的受力分析如答图 1
根据动能定理，物体由 A 点运动到 B 点的过程中，有：
1 1
（1 分）
根据牛顿第二定律有：? − ?? = ? A? （1 分）?2
可得：F=30N （1 分）
L
v
18.（9 分）
（1）如答图 2（1 分）
y
M
O
N
1


v
x
由几何关系可得 r  L  (r  L) 22
（1 分）
2
2
5
解得 r  L （1 分）4
O´
答图 2
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（2）根据左手定则可以判断出磁场方向为垂直于纸面向外 （1 分）
2
根据牛顿第二定律 Bqv  m vr （1 分）
解得
mv 4mv
B   （1 分）
qr 5qL
（3）设粒子由 N 点射出磁场和电场时速度方向与 x 轴的夹角分别为1 和2
由几何关系可得 tan  Lr −  43 （1 分）1
1
L
2
粒子在电场中运动 x 方向 L  vt
1 1
L  vyty 方向
2 2
y
可得 tan2   1 （1 分）
v
可见，粒子由 N 点射出磁场和电场时速度方向不相同 （1 分） 19.（10 分）
（1）A、B 两电流产生的磁场如右图所示，且磁感应强度 B1=? ?1?0（1 分） 由矢量合成可知 C 点产生的磁感应强度 BC=2B1cs60°（1 分）I1
A
B
BC
C
B
I1
B
可得：BC=? ?1?0（1 分）
且 C 点的磁场方向为竖直向上（1 分）
（2）对于任意一个 I∆l，总有另一 个 I∆l 使产生的磁场水平方向抵消， 所以圆形电流在 P 处产生的磁场方向为竖直向上（1 分）
k 2Bi
且每一个 I∆l 产生的磁感应强度 I l （1 分）
()2
R
cs
其竖直方向分量 By=Bicsθ（1 分）
2??
?2
P

R
Bi
可得：圆形电流在 P 处产生的磁感应强度 B=By ∆?
2??′?
联立可得：B= ? 2 (????) （1 分）3
（3）磁感应强度 B 在 MN 上随夹角 θ 的分布图线如右图所示。（2 分） 20.（12 分）
（1）当风垂直流向风轮机时，提供的风能功率最大。 设风轮机叶片旋转所扫过的面积为 S
单位时间内垂直流向叶片旋转面积的气体质量 m=? ·v·SB
0
风力发电机的最大功率 Pm= 12 mv2
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2可得：Pm= 1Sv3
（1 分）
板
P S
3 3
v   6 
 v1   9 按题意，风力发电机的输出功率为 2P 
2
 1P 
 2 7. 104 kW=8×103kW
（1 分）
最低年发电量约为 W=P2t=8×103×6000kW·h=4.8×107kW·h （1 分） （2）驱动电机的输入功率 P=UI （1 分）
当阳光垂直电池板入射时，所需板面积最小，设其为 S
距太阳中心为 r 的球面面积 S0  4r 2 （1 分） 设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为 P板 ，
 （1 分）
0P 1( 
30
%) S0
2
由于 P  0.32P板 ，所以电池板的最小面积 S  4π r P0.32×0.7P 101m2 （1 分）
0
我的思考：电池板的面积远远大于电动客车的车顶面积，所以用太阳能电池板直接驱动汽车是困难的。 但可以利用太阳能给具备储能功能的电池充电，待容纳的电量足够时就可以驱动汽车对外做功。 （1 分） （3）设用电低谷阶段电站消耗的总电能为 E总
压缩机组对气体做功W  E总 90% （1 分） 气体向外界传递的热量Q  E总 80% （1 分）
由热力学第一定律：气体增加的内能 U  W  Q （1 分）
可得： E总  50万千瓦时
该电站输入、输出电能转化效率= E出E 100%  60% （1 分） 注：非选择题用其他方法解答正确也得分。总
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