2025北京丰台高三一模物理试题及答案

这是一份2025北京丰台高三一模物理试题及答案，共11页。试卷主要包含了下列说法正确的是，某绳波形成过程如图所示等内容，欢迎下载使用。
物 理
03 本试卷共 10 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。 1．下列说法正确的是
A．汤姆孙的“枣糕模型”无法解释 α 粒子散射实验现象

B．环境温度增加， C 的半衰期变长
C．氢原子从基态跃迁到激发态放出光子
D．发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
2．图 1 是研究光的干涉现象的装置示意图，在光屏上观 察到的图样如图 2 所示。为了增大条纹间的距离，下单缝屏 双缝屏 光屏
图 2
单色光
S
图 1
S1
S2
列做法正确的是
A．增大双缝间距
B．增大单色光的频率
C．增大双缝屏到光屏的距离 D．增大单缝屏到双缝屏的距离
3．如图所示，水平固定且导热性能良好的气缸内封闭着一定质量的理想气体，外界温度恒定。通过细线 将活塞与小桶连接，不断向小 桶中添加细砂，活塞缓慢向右移动的过程中（活塞始终未被拉出气缸）， 对于气缸内气体，下列说法正确的是
A．体积增大，内能增加 B．从外界吸收热量
C．分子平均动能减小 图 3
D．气体分子对内壁的压强增大
4．标有“6 V，3 W”的灯泡接在正弦式交流电源上，正常发光，通过灯泡的电流随时间变化的规律如图 所示。下列说法正确的是
2
A．通过灯泡的电流表达式为i  2s in 100πt A
B．交变电流每秒电流方向改变 50 次 C．灯泡一分钟内消耗的电能为 3 J D．灯泡两端电压的峰值为 6 V
T
5．某绳波形成过程如图所示。t  0 时，质点 1 开始沿竖直方向做周期为 T 的简谐运动。t  4 时，质点 5
开始运动。下列说法正确的是
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D．从t  2 到t  4 ，质点 7 的加速度先增大后减小
6．2024 年 4 月 25 日，神舟十八号载人飞船与距地表约 400km 的空间站顺利完成径向对接。对接前，飞船在 空间站正下方 200 m 的“停泊点”处调整为垂直姿态，并保持相对静止；随后逐步上升到“对接点”， 与空间站完成对接形成组合体，组合体在空间站原轨道上做匀速圆周运动。下列说法正确的是
T
T
T 3T
A．t  4 时，质点 4 正在向下运动
B．t  4 时，质点 1 的加速度为零
C．从t  到t  ，质点 7 的速度先增大后减小

的是
a→d→c→b→a
小球 B，用长为
A．球 B 带负电
2 4
T 3T
A．飞船在“停泊点”时，其运动速度大于空间站运动速度 B．飞船在“停泊点”时，万有引力提供向心力
C．相比于对接前，对接稳定后空间站速度会变小
D．相比于“停泊点”，对接稳定后飞船的机械能增加
7．如图 1 所示，一个可以自由转动的铝框放在 U 形磁铁的两个磁极间， 铝框和磁铁均静止，其截面图如图 2 所示。转动磁铁，下列说法正确
图 1
A．铝框与磁铁的转动方向相反，阻碍磁通量的变化 B．铝框与磁铁转动方向一致，转速比磁铁的转速小
C．磁铁从图 2 位置开始转动时，铝框截面 abcd 中感应电流的方向为图 2
D．磁铁停止转动后，如果没有空气阻力和摩擦阻力，铝框将保持匀速转动 8．如图所示，电荷量为+Q 的球 A 置于绝缘支架上，一质量为 m、电荷量为 q 的
L 的绝缘细线悬挂在架子上，两球的球心在同一水平线上， 静止时细线与竖直方向的夹角为 θ，重力加速度为 g。下列说法正确的是
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mg tan
QB．球 A 在球 B 处产生的电场强度大小为
C．若剪断细线，球 B 将做匀变速直线运动
D．若球 A 的电荷量缓慢减少为 0，该过程中电场力对 球 B 做的功为 mgL(1 cs)
9．如图 1 所示，文物保护人员对古建筑进行修缮与维护，需要将屋顶的瓦片安全运送到地面。某同学设计 了一个装置，如图 2 所示，两根圆柱形木杆 AB 和 CD 相互平行，斜搭在竖直墙壁上，把一摞瓦片放在 两木杆构成的滑轨上，瓦片将沿滑轨滑到地面。为了防止瓦片速度较大而被损坏，下列措施中可行的是
图 1
A．适当增大两杆之间的距离
C．增加每次运送瓦片的块数
图 2
B．减小杆与瓦片的滑动摩擦因数
D．减小木杆的长度
10．由于空气阻力的影响，被踢出的足球飞行轨迹如图所示。足球从位置 1 被踢出，位置 3 为轨迹的最高 点，位置 2、4 距地面高度相等。重力加速度为 g，忽略足球的旋转。关于足球，下列说法正确的是
A．到达位置 3 时，加速度为 g
B．经过位置 2 时的速度大于经过位置 4 时的速度
C．由位置 1 到位置 3 减少的动能少于由位置 3 到位置 5 增加的动能 D．由位置 1 运动到位置 3 的时间大于由位置 3 运动到位置 5 的时间
11．如图 1 所示，劲度系数为 k 的轻弹簧竖直固定在水平面上，质量为 m 的小球从 A 点自由下落，至 B 点 时开始压缩弹簧，下落的最低位置为 C 点。以 A 点为坐标原点 O，沿竖直向下建立 x 轴，定性画出小 球从 A 到 C 过程中加速度 a 与位移 x 的关系，如图 2 所示，重力加速度为 g。对于小球、弹簧和地球组 成的系统，下列说法正确的是
A．小球在 B 点时的速度最大
B．小球从 B 到 C 的运动为简谐运动的一部分，振幅为 mgk
C．小球从 B 到 C，系统的动能与弹性势能之和增大
D．图中阴影部分 1 和 2 的面积大小相等
图 1
图 2
12．图 1 是某高温自动报警器的电路示意图，左边电源电动势大小可调，弹簧处于原长。Rt 为热敏电阻，
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其阻值随温度变化的关系如图 2 所示，下列说法正确的是
A．为了使温度过高时报警器响铃，c 应接在 b 处
B．若使启动报警器的温度提高些，可将图 1 中左边电源电动势调小一些
C．若使启动报警器的温度提高些，可将滑动变阻器滑片 P 向右移动
D．若使启动报警器的温度提高些，可将图 1 中弹簧更换为劲度系数更小的弹簧
图 1
图 2
13．乌贼在遇到紧急情况时，通过快速喷水获得速度而逃离。已知乌贼喷水前的质量为 M，速度为 0，喷水
时，在极短时间内将质量为 m 的水以速度 u 水平向前喷出，获得速度向后逃离，所受水的阻力与速度
成正比，比例系数为 k，下列说法正确的是
A．乌贼获得的最大速度为
B．喷水后乌贼做匀减速直线运动
C．喷水后乌贼向后逃离的最远距离为 muk
D．喷水过程乌贼消耗的能量等于喷出水的动能
14．地磁场可以阻挡能量很高的太阳风粒子到达地球表面。地球北极附近的磁场如图所示，某带电粒子从
弱磁场区向强磁场区前进时做螺旋线运动，不计粒子的重力和一切阻力，下列 说法正确的是
A．该粒子带负电
B．从弱磁场区到强磁场区的过程中粒子的速率逐渐减小 C．粒子每旋转一周沿轴线方向运动的距离不变
D．粒子有可能从强磁场区域返回到弱磁场区域
15．（8 分）
（1）某同学利用多用电表的欧姆挡测量未知电阻。当选用“×10”挡测量时，指针的偏转情况如图 所示，为减小测量误差，请你选择正确的实验操作并排序 。
A．将红黑表笔短接
B．调节欧姆调零旋钮，使指针指在最左侧刻线 C．调节欧姆调零旋钮，使指针指在最右侧刻线
（2）某同学探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”时，得到的实验数据如表格所示。
D．将选择开关调至“×1”挡
E．将选择开关调至“×100”挡
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n1
n2
原、副线圈匝数比（ ）
0.5
2
2
4
8
16
原、副线圈电压比（ ）
0.57
2.27
2.30
4.50
9.28
18.50
U1
U2
分析表格内数据，发现 n1/n2 没有严格等于 U1/U2，则可能的原因有 。 A．线圈通过电流时会发热
B．铁芯在交变磁场的作用下会发热
C．交变电流产生的磁场没有完全局限在铁芯内 D．此变压器为理想变压器
（3）在测量某定值电阻的电阻率实验中，部分电路按照图 1 连接。由试触 a 点改为试触 b 点时，发现 电压表的示数变化较大，电流表的示数变化不明显。为了减小测量误差，电压表右端接在 点 （填“a”或“b”）。某同学用图 2 所示的实物电路测量定值电阻 Rx 的电阻率。闭合开关，电压 表示数接近电源电压，电流表无示数。经检查电流表及各接线处均完好，则电路的故障可能 是 。
图 1
图 2
16．（10 分）
某实验小组利用图 1 所示的装置探究“小车加速度与力、质量的关系”，小车与车中钩码的总质 量为 M，砂和砂桶的质量为 m，重力加速度为 g。
天平
打点计 学生 时器 电源
钩码
小车
砝码
定滑轮
轨道
小桶
图 1
（1）下列实验操作正确的是 。
A．平衡阻力时，需要通过细绳把砂桶挂在小车上 B．平衡阻力后，长木板的位置不能移动
C．实验中，细绳必须与长木板保持平行
D．小车质量远小于砂和砂桶的总质量
（2）图 2 是某次实验所打出的一条纸带，图中 0、1、2、3、4 为相邻的计数点，两个相邻的计数点间 还有 4 个点未标出，已知交流电源的频率 f = 50 Hz，小车的加速度 a= m/s2。
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图 2
（3）小北同学在探究“小车的加速度 a 与 F 的关系”时，保持 M 不变， 以砂和砂桶的重力为 F，根据实验数据作出 a-F 图像，如图 3 所示，
并利用最初的几组数据拟合了一条直线 OAP，画一条与纵轴平行的
直线，这条直线和这两条图线以及横轴的交点分别为 P、Q、N。则图 3
= （用 M 和 m 表示）。QN
PN
（4）小京同学在探究“小车加速度 a 与 F 的关系”时，采用图 4 所示的 实验方案，实验步骤如下：
图 4
挂上装有细砂的砂桶，保持细绳与长木板平行。调节木板的 倾角，使质量为 M 的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；
桶，测出砂和砂桶的总质量 m，并让小车沿木板下滑，测出小车 的加速度 a；
桶中砂子的质量，重复步骤①和②，多次测量，仍然取砂和砂桶 的重力为 F，作出 a-F 图像。
请你定性画出 a-F 图像，并说明理由。
17．（9 分）
如图所示，导体棒 ab 放置在光滑的导线框上，线框放在磁感应强度 B= 0.1 T 的匀强磁场中，磁场
方向垂直于线框平面。导体棒 ab 的长度 L  0.4 m ，电阻 r = 0.1 Ω，以速度 v = 5 m/s 向右匀速运动。 电阻 R = 0.4 Ω，线框电阻不计。求：
（1）导体棒 ab 两端的电压 U；
（2）导体棒 ab 所受安培力的大小 F；
（3）导体棒向右运动 1m 的过程中，电阻 R 上产生的焦耳热 Q。
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18．（9 分）
“能量回收”装置可使电动车在减速或下坡过程中把机械能转化为电能。质量 m  2  310 kg 的电 动车以 Ek0 110 J5 的初动能沿平直斜坡向下运动。第一次关闭电动机，电动车自由滑行，动能-位移 关系如图线①所示；第二次关闭电动机的同时，开启电磁制动的“能量回收”装置，电动车动能-位 移关系如图线②所示，行驶 200 m 的过程中，回收了 E电 1.08810 J5 的电能。求：
（1）图线①所对应的过程，电动车所受合力 F合 的大小；
（2）图线②所对应的过程中，电动车行驶到 150 m 处受到的电磁制动力 F 及其功率 P ；
（3）图线②所对应的全过程，机械能转化为电能的效率 η 。
19．（10 分）
2025 年 1 月 20 日，我国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST），首次完 成 1 亿摄氏度 1066 秒“高质量燃烧”，对人类加快实现聚变发电具有重要意义。EAST 通过高速运动的 中性粒子束加热等离子体，需要利用“偏转系统”将带电离子从混合粒子束中剥离出来。已知所有离 子带正电，电荷量均为 q，质量均为 m。所有粒子的重力及粒子间的相互作用均可忽略不计。
（1）“偏转系统”的原理简图如图 1 所示，包含中性粒子和带电离子的混合粒子进入由一对平行带电 极板构成的匀强电场区域，混合粒子进入电场时速度方向与极板平行，离子在电场区域发生偏 转，中性粒子继续沿原方向运动。已知两极板间电压为 U，间距为 d。若所有离子速度均为 v， 且都被下极板吞噬，求偏转极板的最短长度 L。
（2）“偏转系统”还可以利用磁偏转进行带电离子的剥离，如图 2 所示。吞噬板 MN 的长度为 2d，混合粒
图 1 图 2
子束宽度为 d，垂直于吞噬板射入匀强磁场，磁感应强度大小为 B，且范围足够大。 a.要使所有离子都打到吞噬板上，求带电离子速度大小的范围；
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b.以吞噬板上端点为坐标原点，竖直向下为 y 轴正方向建立坐标系，如图 2 所示。单位时间内通过 y 轴单位长度进入磁场的离子数为 n，假设不同速 度的离子在混合粒子束中都是均匀分布的，则落在吞噬板上的数量分布 呈现一定的规律。设单位时间内落在吞噬板 y 位置附近单位长度上的离子 数量为 ny ，写出 ny 随 y 变化规律的表达式（不要求推导过程），并在图 3 中作出 ny - y 图像。
图 3
20．（12 分）
牛顿运动定律适用于惯性系。相对于惯性系有加速度的参考系称为“非惯性系”，在非惯性系中， 为使牛顿运动定律形式上仍然成立，可认为物体都多受一个“惯性力（ f惯 ）”。 f惯  ma ，m 为被研 究物体的质量，a 为非惯性系相对于惯性系的加速度，“  ”号表示 f惯 与 a 反向。
（1）我国空间站所在轨道高度处的重力加速度为 g ，空间站中宇航员质量为 m。根据题干提供的信 息，完成下面的表格。
参考系
研究内容
（2）将地球和月球看作一个孤立系统，忽略地球自转。二者球心绕连线上某点作匀速圆周运动，该点 可视为惯性系。地球上的“潮汐”现象是由月球引力与惯性力的合力造成，该合力称为“引潮 力”。已知万有引力常量 G，地球质量和月球质量分别为 M 和 m，半径分别为 R 和 r，二者球心间
距为 L，可认为 L R 。请写出地球上离月球最远，质量为 m0 的质点所受“引潮力”的表达式， 并判断方向。
（3）大天体对小天体的引潮力有可能将小天体“撕碎”。2024 年 12 月，科学家首次发现近地小行星
“2024 YR4”，并预测它大约将在 2032 年 12 月与地球相距最近。如果小行星内部物质仅由万有引
力聚集在一起，半径为 r，密度 m  3 310 kg / m3 ，忽略小行星自转。地球的半径为 R，密度
M  5.5 310 kg / m3 ，请通过计算说明，小行星到达地面之前能否被引潮力撕碎？
（提示：已知地球质量远大于小行星，无论小行星到达地面前能否被撕碎，都有二者球心间距
远大于 r。本题可能用到的数学工具：当 x  0 时， 1(1 + x)n  1  nx 。）
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地球（忽略自转）
空间站
对宇航员进行受力分析 （可将宇航员视为质点）
宇航员的运动状态（选填“平
衡状态”或“非平衡状态”）
参考答案
第一部分
本部分共 14 题，每题 3 分，共 42 分。
第二部分
本部分共 6 题，共 58 分。 15．（8 分）
（1）DAC；（2）ABC；（3）b，待测电阻断路。 16．（10 分）
MM m
（1）BC；（2）0.33 m/s2～0.35 m/s2；（3）  ；（4）如图所示。小车拉动小

桶沿斜面匀速下滑，可知小车所受重力沿斜面的分力与阻力的合力，在大小上与 小桶（及其中的砂子）重力相等。撤掉小桶后，小车沿斜面加速下滑时，可认为 所受合外力 F 的大小等于小砂桶的重力 mg。故有 F  Ma ，所以图线是一条过原 点的直线。F
O
a
17．（9 分）
（1）a 端为电源正极，U  RR + r BLv  0.16V ；
2
BLv
（2） F  BIL  B L 1.610 N ；
R  r
2
2
U x
（3） I   0.4A ，Q  I Rt  I R 1.2810 J 。2
R v
18．（9 分）
（1）汽车所受合力为图线①的斜率。 F合  ΔEkΔx  500N ；
（2）在 x 150m 处，电动车处于平衡状态，故此时由于发电而产生的制动力 F  500N 。此时电动车 速度v  8m/s ，可得： P  Fv  4000 W 。
（3） 根 据 图 像 可 知 ， 回 收 的 机 械 能 为 E机  Ek max  Ek min 1.3610 J5 ， 所 以 回 收 效 率 为
η  100%  80% ；电
E
E机
19．（10 分）
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1
2
3
4
5
6
7
A
C
B
A
D
D
B
8
9
10
11
12
13
14
D
A
B
C
B
C
D
；
d ， 2  d ，可得：vmin  ；最下沿的
min
2
qU L
（1） d  at ， a  ，t  ，代入可得： L  vd
ny
md v
2m qU
（2）a．最上沿的离子能打到吞噬板上，要求 2Rmin
mv qBd
qB 2m
qBd qBd qBd
离子不能超出吞噬板，要求 2Rmax  2d ，可得：vmax  ，取值范围为：  v  。
m 2m m
b．①当 y  d 时，能打到 y 处的离子，源自混合粒子中居于上部宽度为 y 中的离子，所以有：
y
n  y n 。
d
d  y  2d 时，能打到 y 处的离子，源自混合粒子中居于下部宽 度为 2d  y 中的离子，同样有： ny  2d − yd n 。图像如图所示。
n
Od 2d y
20．（12 分）
（1）如表格。
（2）设地球作圆周运动的半径为 rM ，圆周运动的角速度为 ω，则有：G MmL2  Mω2rM ，则地球的加
速度： aM  ω2rM  G 。不计地球自转，地球作平动，质点 m0 所受引潮力为： F引潮  G  m a0 M ， m mm0
L (L  R)2
2
0
2
0
2
mm mm
可得： F引潮  G  G 。方向：背向月球。
(L  R) L
（3）以小行星为研究对象，仍然研究小行星离地球最远的部分所受引潮力，该部分质量为 m0 。设小
行星瓦解时到地球球心的距离为 L，则有： G  ma ，根据题意，小行星被撕碎的临界条件为：Mm
2
L
m a0  G  G ，联立方程并化简，可得： G  G ，再根据质量和密度的关系，可0
2
0
3
0
2
0
2
Mm mm 2Mm r mm
(L  r) r L r

M
2
得： L  3 R ，代入数据可知： L  R 。即小行星在落到地球表面之前，就已经被瓦解。
m
（研究小行星离地球最近的部分，也能得到同样结果）
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非平衡状态
平衡状态