2025届北京市大兴区第一中学高三下学期一模物理试题（原卷版+解析版）（高考模拟）

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1. 有关核反应方程式，（ ）下列说法正确的是（ ）
A. （ ）中应该是电子B. （ ）中应该是质子
C. 该反应是核聚变D. 该反应是核裂变
【答案】B
【解析】
【详解】AB．根据质量数和电荷数守恒，有
故A错误，B正确；
CD．该反应是原子核的人工转变，故CD错误。
故选B。
2. 关于光的应用，下列说法正确的是（ ）
A. 照相机镜头的增透膜应用了光的衍射原理
B. 光导纤维中内层的折射率小于外层的折射率
C. 拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个增透膜应用了全反射现象
D. 光经过刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是由于光的衍射
【答案】D
【解析】
【详解】A．照相机镜头的增透膜应用了光的干涉原理，故A错误；
B．光导纤维应用了全反射原理，内层的折射率大于外层的折射率，故B错误；
C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个增透膜应用了光的干涉原理，故C错误；
D．光经过刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是由于光的衍射，故D正确。
故选D。
3. 如图所示，一定量的理想气体从状态 A 开始，经历两个过程，先后到达状态 B 和 C，下列说法正确的是（ ）
A. 状态 A 和状态 B 温度相同，状态 C 温度最高
B. 状态 B 和状态 C 温度相同，状态 A 温度最高
C. 从状态 A 到状态 B 温度升高，气体对外界做功，不断吸热
D. 从状态 B 到状态 C 温度升高，气体对外界做功，不断吸热
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由图可知，状态A到状态B是一个等压过程，根据
因为
VB＞VA
则有
TB＞TA
而状态B到状态C是一个等容过程，则有
因
pB＞pC
则有
TB＞TC
对状态A和C，依据理想气体状态参量方程，则有
即
解得
TA=TC
故AB错误；
C．从状态 A 到状态 B 温度升高，内能增大，体积膨胀，气体对外界做功，根据热力学第一定律
可知气体不断吸热，故C正确；
D．从状态 B 到状态 C 温度降低，内能减少，体积不变，气体不做功，根据热力学第一定律
可知气体不断放热，故D错误。
故选C。
4. 一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。此时介质中x=2m处的质点P由平衡位置向y轴正方向运动，其振动周期为0.4s。下列说法正确的是（ ）
A. 该列波向右传播
B. 该列波的波长为6m
C. 该列波的波速为5m/s
D. t=0时x=4m位置的质点尚未运动
【答案】A
【解析】
【详解】A．质点P由平衡位置向y轴正方向运动，由“同侧法”可知，该列波向右传播，选项A正确；
B．由图可知，该列波的波长为4m，选项B错误；
C．该列波的波速为
选项C错误；
D．t=0时x=4m位置的质点在平衡位置，速度最大，选项D错误。
故选A。
5. 如图所示，将理想变压器原线圈接入电压随时间变化规律为u＝220sin(100πt)V的交流电源上，在副线圈两端并联接入规格为“22V，22W”的灯泡5个，灯泡均正常发光。除灯泡外的电阻均不计，下列说法正确的是（ ）
A. 变压器原、副线圈匝数比为10∶1
B. 电流表示数为0.5A
C. 副线圈中电流的频率为25Hz
D. 若副线圈中的灯泡减少一个，其余的灯泡都会变亮
【答案】B
【解析】
【详解】A．灯泡正常发光，灯泡两端的电压为
原线圈两端电压有效值为
所以原、副线圈匝数之比为
故A错误；
B．副线圈的电流为
所以电流表示数为
故B正确；
C．根据原线圈电压的瞬时值表达式可知
原副线圈频率相等，所以副线圈中电流的频率为50Hz，故C错误；
D．若副线圈中的灯泡减少一个，由于原副线圈两端电压不变，则灯泡两端的电压不变，所以灯泡亮度不变，故D错误。
故选B。
6. 如图所示，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闭合的瞬间，通过电流表的电流由
C. 保持S2闭合，在开关S1闭合的瞬间，通过电流表的电流由
D. 保持S2闭合，在开关S1断开的瞬间，电流表所在回路不会产生电流
【答案】C
【解析】
【详解】A．由右手螺旋定则可以判断出，软铁环中的磁场为顺时针方向，故A错误；
B．保持S1闭合，在开关S2闭合的瞬间，N线圈中磁通量不变，没有感应电流产生。故B错误；
C．保持S2闭合，在开关S1闭合的瞬间，N线圈中磁通量增大，根据楞次定律可以判断，通过电流表的电流由。故C正确；
D．保持S2闭合，在开关S1断开的瞬间，N线圈中磁通量减小，根据“增反减同”可以判断，通过电流表的电流由。故D错误。
故选C。
7. 地球静止卫星的发射过程可以简化如下：卫星先在近地圆形轨道I上运动，在点A时点火变轨进入椭圆轨道II，到达轨道的远地点B时，再次点火进入同步轨道III绕地球做匀速圆周运动。设卫星质量保持不变，下列说法中正确的是（ ）
A. 卫星在轨道I上运动经过A点时的加速度小于在轨道II上运动经过A点时的加速度
B. 卫星在轨道I上的机械能等于在轨道III上的机械能
C. 卫星在轨道I上和轨道III上的运动周期均与地球自转周期相同
D. 卫星在轨道II上运动经过B点时的速率小于地球的第一宇宙速度
【答案】D
【解析】
【详解】A．由，解得
可知卫星在轨道I上运动经过A点时的加速度等于在轨道II上运动经过A点时的加速度，故A错误；
B．卫星从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需在A点火加速，卫星从轨道Ⅱ进入轨道III需在B点火加速，所以卫星在轨道I上的机械能小于在轨道III上的机械能，故B错误；
C．由开普勒第三定律，可知卫星在轨道I上的运动周期小于在轨道III上的运动周期，轨道III上的运动周期与地球自转周期相同，故C错误；
D．由，可知
可知卫星在轨道III上运动经过B点时的速率小于地球的第一宇宙速度，卫星在轨道III上运动经过B点时的速率大于卫星在轨道II上运动经过B点时的速率，故卫星在轨道II上运动经过B点时的速率小于地球的第一宇宙速度，故D正确。
故选D。
8. 如图所示，沿水平方向运动的汽车内，一质量为的物块紧贴在车厢左侧的竖直内壁上，且与车厢保持相对静止，物块与车厢左壁间的动摩擦因数为μ，另一质量为的小球通过轻质细线与车厢顶部连接，细线与竖直方向的夹角为α。重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 汽车一定向右加速运动
B. 细线中的拉力大小为
C. 物块与车厢左壁之间的摩擦力大小为
D. 物块受到车厢左壁的弹力大小为
【答案】D
【解析】
【详解】AB．根据题意，对小球受力分析，如图所示
竖直方向由
水平方向由牛顿第二定律有
可得
方向水平向右，则小车和物块加速度也是水平向右的，则小车可能做向右的加速运动，也能做向左的减速运动，故AB错误；
CD．根据题意，对物块受力分析，如图所示
则有
竖直方向的静摩擦力大小为
摩擦力不一定达到最大静摩擦力，故C错误，D正确。
故选D。
9. 如图所示，两个带等量正电的点电荷分别位于M、N两点上，P、Q是MN连线上的两点，E、F是MN连线中垂线上的两点，O为EF、MN的交点，，。将一负点电荷在E点静止释放，不计负点电荷重力。下列说法正确的是（ ）
A. 负电荷始终做加速运动
B. 从E点到F点电势先增大后减小
C. OP两点间电势差与PQ两点间电势差相等
D. 仅将M、N两点电荷改为等量带负电，P点电场强度不变
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据等量同种正电荷电场强度分布可知连线，在上方电场强度方向竖直向上，在下方电场强度方向竖直向下，则负电荷在上方所受电场力方向竖直向下，在下方所受电场力方向竖直向上，则负电荷在上方做加速运动，在点处处于平衡状态，在下方做减速运动，故 A 错误；
B．根据A选项分析可知，从E点到F点电场力对负电荷先做正功，后做负功，则负电荷的电势能先减小后增大，根据可知从E点到F点电势先增大后减小，故B正确；
C．从到电场强度变大，根据定性分析可知OP两点间电势差与PQ两点间电势差的大小关系为
故C错误；
D．仅将M、N两点电荷改为等量带负电，电场强度的大小不变，方向相反，即P点电场强度改变，故D错误。
故选B。
10. 如图所示，在一个圆形区域内有垂直于圆平面的匀强磁场，现有两个质量相等、所带电荷量大小也相等的带电粒子a和b，先后以不同的速率从圆边沿的A点对准圆形区域的圆心O射入圆形磁场区域，它们穿过磁场区域的运动轨迹如图所示。粒子之间的相互作用力及所受重力和空气阻力均可忽略不计，下列说法中正确的是（ ）
A. a、b两粒子所带电荷的电性可能相同
B. 射入圆形磁场区域时a粒子的速率较大
C. 穿过磁场区域的过程洛伦兹力对a做功较多
D. 穿过磁场区域的过程a粒子运动的时间较长
【答案】D
【解析】
【详解】A．粒子的运动偏转轨迹相反，根据左手定则可知，粒子电性相反，故A错误；
B．粒子沿圆形磁场的直径飞入，根据径向对称定圆心如图所示
由图可知
粒子在磁场中，洛伦兹力提供向心力
解得
两粒子的质量和电荷量大小相等，所以，故B错误；
C．根据左手定则可知洛伦兹力始终与速度垂直，不做功，故C错误；
D．粒子在磁场中运动的周期
圆心角为，在磁场中运动的时间
两粒子的质量和电荷量大小相等，所以周期相等，因为，所以穿过磁场区域过程中所用时间：，故D正确。
故选D。
11. 在一个很小的厚度为d的矩形半导体薄片上，制作四个电极 E、F、M、N，它就成了一个霍尔元件，如图所示．在E、F间通入恒定的电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，则薄片中的载流子（形成电流的自由电荷）就在洛伦兹力的作用下，向着与电流和磁场都垂直的方向漂移，使M、N 间出现了电压，称为霍尔电压UH．可以证明UH=kIB/d，k为霍尔系数，它的大小与薄片的材料有关．下列说法正确的是（ ）
A. 若M的电势高于N的电势，则载流子带正电
B. 霍尔系数k较大的材料，其内部单位体积内的载流子数目较多
C. 借助霍尔元件能够把电压表改装成磁强计（测定磁感应强度）
D. 霍尔电压UH越大，载流子受到磁场的洛仑兹力越小
【答案】C
【解析】
【详解】根据左手定则可知正流子向N偏转，即N带正电，N的电势高于M的电势，A错误；设上下两个表面相距为L，电子所受的电场力等于洛仑兹力，设材料单位体积内电子的个数为n，材料截面积为S，，，联立解得：，令，则，所以根据可知单位体积内的载流子数目，随着霍尔系数越大，而越小，B错误；根据可得，故借助霍尔元件能够把电压表改装成磁强计（测定磁感应强度），C正确；载流子受到的洛伦兹力，霍尔电压UH越大，载流子受到磁场的洛仑兹力越大，D错误．
12. 某同学设计了如图甲所示电路研究电容器充放电过程中的能量转化问题，通过传感器得到的数据做出电容器两端电压U随电荷量Q变化的图像如图乙所示，电容器的电容为C，电源的电动势为E，R为定值电阻。下列说法正确的是（ ）
A. 当电容器两端电压为U时，电容器存储的电能为
B. 充电过程电源非静电力做功为
C. 充电过程中，电压传感器的示数迅速增大后趋于稳定
D. 放电过程中，电流传感器示数均匀减小至零
【答案】C
【解析】
【详解】A．当电容器两端电压为U时，电容器存储的电能为
选项A错误；
B．充电过程电源非静电力做功为
选项B错误；
C．充电过程中，电容器带电量迅速增加后趋于定值，则电压传感器的示数迅速增大后趋于稳定，选项C正确；
D．放电过程中，电路中的电流开始时较大，后随着电容器带电量减小，放电电流逐渐减小，但是不是线性减小，即电流传感器的示数不是均匀减小至零，选项D错误。
故选C。
13. 如图所示为某种光电式烟雾报警器的原理图。在无烟雾时，光源发出的光沿直线传播，光电管接收不到光，报警器处于静默状态；当烟雾通过烟雾入口时，烟雾颗粒会散射光源发出的光，散射的光被光电管接收，从而产生光电流。干簧管是一个磁控开关，用于控制报警电路的通断。当通过烟雾入口的烟雾达到一定浓度时，报警电路被激活，蜂鸣器就会发出报警声。电键S处于闭合状态，下列说法正确的是（ ）
A. 干簧管是否导通与的电动势大小有关
B. 减小R₁的阻值可以提高该报警器的灵敏度
C. 增加干簧管外缠绕线圈的匝数可以降低该报警器的灵敏度
D. 烟雾达到报警浓度时，干簧管外缠绕的线圈中一定无电流
【答案】B
【解析】
【详解】A．干簧管是否导通主要取决于其外绕线圈中电流产生的磁场，而该线圈又受光电管电路控制，与报警电路电源的电动势无直接关系，故A错误。
B．是光源所在回路的限流电阻，减小会增大光源发光强度，从而使散射到光电管的光更强、光电流更大，更易触发报警，灵敏度提高，故B正确。
C．增加干簧管外线圈匝数通常会增强线圈在给定电流下产生的磁场，有利于干簧管导通，提高灵敏度，故C错误；
D．要使干簧管吸合、蜂鸣器报警，线圈中必须有足够的电流产生磁场，故D错误。
故选 B。
14. 如图所示，空间中有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，MN和PQ是两根互相平行、竖直放置的光滑金属导轨，导轨间距为L，导轨足够长且电阻不计。质量为m的金属杆ab与导轨垂直且接触良好，金属杆ab电阻为R，重力加速度为g。开始时，开关S断开，金属杆ab由静止自由下落，经过一段时间后再闭合开关S。当开关S闭合后，下列说法正确的是（ ）
A. a点电势高于b点电势
B. 导体棒做加速度增大的加速运动
C. 安培力做正功，机械能转化为电能
D. 当下落高度为时闭合开关，则金属杆ab会立刻做减速运动
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据右手定则可知，a点电势低于b点电势，选项A错误；
B．导体棒受向上的安培力和向下的重力，若安培力大于重力，则加速度向上，则向下做减速运动，加速度为
则做加速度减小的减速运动；若安培力等于重力，则金属棒做匀速运动；
若安培力小于重力，则加速度向下，则向下做加速运动，加速度为
则做加速度减小的加速运动，选项B错误；
C．安培力方向向上，则安培力做负功，机械能转化为电能，选项C错误；
D．当下落高度为时闭合开关，此时安培力
则金属杆ab会立刻做减速运动，选项D正确。
故选D。
二、实验题：本大题共2小题，共18分。
15. 某同学用多用电表测量电阻。使用前，观察到多用电表指针已经对准表盘左侧的零刻度。使用时，先将选择开关调到欧姆挡“”挡，再将红、黑表笔短接，调节图1中的______旋钮（选填“A”“B”或“C”），使指针指到表盘右侧的零刻度处；然后将红、黑表笔接在电阻两端，发现指针的位置如图2所示，则该电阻的阻值约为______Ω。
【答案】 ①. C ②. 6.0##6
【解析】
【详解】[1]进行欧姆调零时，需要将红、黑表笔短接，调节图1中的欧姆调零旋钮，即调节C；
[2]根据欧姆表的读数规律，该读数为
16. “验证力的平行四边形定则”的实验如图所示，同学们在操作过程中有如下讨论，其中对减小实验误差有益的说法是（ ）
A. 两根细绳必须等长
B. 橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C. 在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
D. 拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些
【答案】CD
【解析】
【详解】A．通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条时，并非要求两细绳等长，故A错误；
B．橡皮筋不需要与两绳夹角的平分线在同一直线上，故B错误；
C．为了减小实验中因摩擦造成的误差，操作中要求弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，故C正确；
D．为了更加准确地记录力的方向，拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，故D正确。
故选CD。
17. 某同学通过双缝干涉实验测量单色光的波长。该同学调整好实验装置后，保持双缝间的距离不变，分别用图3所示的氢原子在可见光区的四条谱线中的照射双缝。四条谱线的波长满足（，其中对应），式中的为里德伯常量。实验形成如图所示的干涉图样，则图甲对应的谱线是___________。（填“”，“”）。
【答案】
【解析】
【详解】甲图条纹间距较宽，由可知，
根据题意，由公式结合图像可知、分别是氢原子从第4能级和第5能级跃迁到第2能级发出的光，由可知，第4能级跃迁到第2能级辐射光子能量较小，波长较长，即，则图甲对应的谱线是。
18. 某同学通过实验验证机械能守恒定律。
（1）该同学用如图所示器材进行实验，下列图中实验操作正确的是_______。
A. B. C. D.
（2）按正确合理的方法进行操作，打出的一条纸带如图甲所示，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点О的距离分别为h1、h2、h3。已知当地重力加速度为g，重物的质量为m，交流电的周期为T。从О点到B点的过程中，重物的重力势能减小量为__________，动能增加量为___________。
（3）换用两个质量分别为m1、m2的重物进行多次实验，记录下落高度h和相应的速度大小v，描绘图像如图乙所示。改变重物质量时，纸带与重物所受阻力不变，请根据图像分析说明两重物质量的大小关系_____________。
【答案】（1）B （2） ①. ②.
（3）
【解析】
【小问1详解】
打点计时器接交流电源，同时使纸带竖直，以减少阻力的影响。
故选B。
【小问2详解】
[1]根据重力势能的计算公式可知，重物的重力势能减小量为
[2]B点的速度为
根据动能的公式可知
【小问3详解】
根据动能定理有
解得
根据图像的斜率可知。
三、计算题：本大题共4小题，共40分。
19. 如图所示，光滑水平面内存在一有界匀强磁场，磁感应强度大小为、方向如图所示。一边长为正方形单匝导线框位于水平面内，某时刻导线框以垂直磁场边界的初速度从磁场左边缘进入磁场。已知导线框的质量为、电阻为。求线框完全进入磁场的过程中
（1）感应电流的最大值；
（2）线框完全进入磁场时的速度；
（3）线框进入磁场产生的焦耳热。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
线框产生的最大电动势为
感应电流的最大值
【小问2详解】
根据动量定理，有
其中
平均电动势为
联立可得
【小问3详解】
根据能量守恒可得线框进入磁场产生的焦耳热
20. 2025年2月第九届亚洲冬季运动会在哈尔滨成功举办，跳台滑雪是极具观赏性的项目之一。某滑道示意图如图所示，长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接，滑道BC高为10m，C是半径为20m圆弧的最低点。质量为60kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑，BC段的阻力忽略不计。AB长为100m，运动员到达B点时速度大小为30m/s，取重力加速度g=10m/s2。求：

（1）在AB段运动过程中，运动员加速度的大小a。
（2）运动员经过C点时的动能Ek。
（3）运动员经过C点时所受支持力大小FN。
【答案】（1）4.5m/s2
（2）3.3×104J
（3）3900N
【解析】
【小问1详解】
运动员沿AB段做匀加速直线运动，由
可得：a=4.5m/s2
【小问2详解】
BC段由动能定理：
运动员经过C点时的动能为=3.3×104J
【小问3详解】
运动员在C点受力情况：
则可得=3900N
21. 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：
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。
【答案】（1）
（2）a.；b.见解析
【解析】
【小问1详解】
带电离子在两极板内做类平抛运动，则，，
联立可得
【小问2详解】
a.最上沿的离子能打到吞噬板上，满足，
所以
最下沿的离子不能超出吞噬板，满足，
所以
所以带电离子速度大小的范围为
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
②当d