2025年高考北京卷物理真题（解析版）

这是一份2025年高考北京卷物理真题（解析版），共19页。试卷主要包含了 下列现象属于光的衍射的是等内容，欢迎下载使用。
姓名：________ 准考证号：________
本试卷共8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. 我国古代发明的一种点火器如图所示，推杆插入套筒封闭空气，推杆前端粘着易燃艾绒。猛推推杆压缩筒内气体，艾绒即可点燃。在压缩过程中，筒内气体（ ）
A. 压强变小B. 对外界不做功C. 内能保持不变D. 分子平均动能增大
【答案】D
【解析】
【详解】B．在迅速压缩气体的过程中，气体体积变小（），所以外界对气体做功（），故B错误；
CD．而这一过程持续时间极短（），近似绝热条件，根据热力学第一定律，因，→，而气体内能增大表现为温度升高，分子平均动能增大，故C错误，D正确；
A．由理想气体状态方程，气体温度升高且体积减小，压强一定增大，故A错误；
故选 D。
2. 下列现象属于光的衍射的是（ ）
A. 雨后天空出现彩虹B. 通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹
C. 肥皂膜在日光照射下呈现彩色D. 水中的气泡看上去特别明亮
【答案】B
【解析】
【详解】A．雨后彩虹是阳光在雨滴中的折射与色散效应，属于光学色散现象，故A不符合题意；
B．日光灯通过狭缝产生的彩色条纹，属于光的波动性衍射特征，故B符合题意；
C．肥皂膜表面彩色条纹由薄膜前后表面反射光干涉形成，属于干涉现象，故C不符合题意；
D．水中气泡明亮缘于光在水—气界面发生全反射，属于全反射现象，故D不符合题意。
故选B。
3. 下列图示情况，金属圆环中不能产生感应电流的是（ ）
A. 图（a）中，圆环在匀强磁场中向左平移
B. 图（b）中，圆环在匀强磁场中绕轴转动
C. 图（c）中，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移
D. 图（d）中，圆环向条形磁铁N极平移
【答案】A
【解析】
【详解】根据产生感应电流的条件：闭合回路中的磁通量发生变化。
A．匀强磁场中圆环水平移动时，磁通量恒定，无法激发感应电流，故A正确；
B．圆环绕轴转动引起磁感线有效截面积改变，磁通量变化形成感应电流故B错误；
C．长直导线旁平移时，离导线越远，磁感应强度越弱，所以穿过圆环的磁通量变化，产生感应电流，故C错误；
D．根据条形磁铁产生的磁场特点：越靠近磁极，周围的磁感线越密集，圆环向条形磁铁N极平移时，穿过圆环的磁通量变化，产生感应电流，故D错误。
故选A 。
4. 如图所示，交流发电机中的线圈沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律为。下列说法正确的是（ ）
A. 该交流电的频率为
B. 线圈转到图示位置时，产生的电动势为0
C. 线圈转到图示位置时，边受到安培力方向向上
D. 仅线圈转速加倍，电动势的最大值变为
【答案】C
【解析】
【详解】A．由电动势表达式：可得角速度，因此频率为
故A错误；
B．图示位置为线圈平面与磁场平行，此时磁通量为零，但磁通量变化率最大，因此感应电动势最大（为），故B错误；
C．根据右手定则可知，电流方向为，再根据左手定则可知，边受到的安培力方向向上，故C正确；
D．根据电动势最大值可知，当转速加倍即角速度加倍，因此变为原来的2倍（即为），故D错误。
故选C。
5. 质点S沿竖直方向做简谐运动，在绳上形成的波传到质点P时的波形如图所示，则（ ）
A. 该波为纵波B. 质点S开始振动时向上运动
C. 两质点振动步调完全一致D. 经过一个周期，质点S向右运动一个波长距离
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据图可知，该波上质点的振动方向与波的传播方向垂直，所以该波属于横波，故A错误；
B．由图，根据同侧法分析可得，质点P的起振方向向上，则质点S与质点P开始振动时方向相同（即起振方向向上），故B正确；
C．由图可知，质点与质点相距，则两质点相位差，因此两质点的振动步调完全相反，故C错误；
D．根据质点运动的本质：仅绕平衡位置振动（无水平迁移），所以质点S只能在平衡位置附近上下振动，故D错误。
故选B 。
6. 如图所示，长方体物块叠放在斜面上，B受到一个沿斜面方向的拉力F，两物块保持静止。B受力的个数为（ ）
A. 4B. 5C. 6D. 7
FN
【答案】C
f斜
fA
【解析】
FNA
【详解】
G
根据题意，B的受力分析如图所示，B受6个力作用。
故选C。
7. 2024年6月，嫦娥六号探测器首次实现月球背面采样返回。如图所示，探测器在圆形轨道1上绕月球飞行，在A点变轨后进入椭圆轨道、为远月点。关于嫦娥六号探测器，下列说法正确的是（ ）
A. 在轨道2上从A向B运动过程中动能逐渐减小
B. 在轨道2上从A向B运动过程中加速度逐渐变大
C. 在轨道2上机械能与在轨道1上相等
D. 利用引力常量和轨道1的周期，可求出月球的质量
【答案】A
【解析】
【详解】A．在轨道2上从近月点A向远月点B运动过程中，探测器远离月球，根据开普勒第二定律可知，A点与月球的连线小于B点与月球的连线，所以探测器在A点的速度大于B点的速度，即轨道2上从A向B运动过程中动能逐渐减小，A正确；
B．在轨道2上探测器受到万有引力，由，可知，则在轨道2上A→B运动过程中，r增大，a逐渐变小，B错误；
C．轨道1→轨道2变轨需要A点加速，探测器动能增加导致机械能增加，故轨道2机械能大于轨道1，C错误；
D．轨道1圆周运动满足公式，解得月球质量
需已知引力常量G，轨道1的周期T和轨道1的半径r，才能求出月球的质量，D错误。
故选A
8. 某小山坡的等高线如图，M表示山顶，是同一等高线上两点，分别是沿左、右坡面的直滑道。山顶的小球沿滑道从静止滑下，不考虑阻力，则（ ）
A. 小球沿运动的加速度比沿的大
B. 小球分别运动到点时速度大小不同
C. 若把等高线看成某静电场的等势线，则A点电场强度比B点大
D. 若把等高线看成某静电场的等势线，则右侧电势比左侧降落得快
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据等高线的特点可知，等高线越密集→坡面越陡（即坡面与水平面的夹角越大），由可知，MB对应的等高线更密集，小球沿着MB运动时的加速度大于沿着MA运动时加速度，A错误；
B．A、B位于同一等高线，则下落高度相同，根据机械能守恒得，B错误；
C．B处等势线更密集，电场强度更大（等势线密度），所以A点电场强度更大，C错误；
D．右侧等势线更密集，单位距离电势降落更快，D正确。
故选D。
9. 如图所示，线圈自感系数为L，电容器电容为C，电源电动势为和是三个相同的小灯泡。开始时，开关S处于断开状态。忽略线圈电阻和电源内阻，将开关S闭合，下列说法正确的是（ ）
A. 闭合瞬间，与同时亮起B. 闭合后，亮起后亮度不变
C. 稳定后，与亮度一样D. 稳定后，电容器的电荷量是
【答案】C
【解析】
详解】A．闭合开关瞬间，电容器C对电流呈低阻抗（通路），线圈L对电流呈高阻抗（断路），因此立刻亮起，逐渐变亮（因为线圈电流不能突变），A错误；
B．闭合开关后，电容器充电，充电完成后电容器呈高阻抗（断路），因此亮一下后熄灭，B错误；
C．稳定后，电容器相当于断路，线圈相当于短路（忽略电阻），因此、串联，两者亮度相同，C正确；
D．稳定后，电容器与并联，其电压等于两端电压，而线圈电阻和电源内阻不计，因此、串联，两端电压为，根据，可得电容器的电荷量等于，D错误。
故选C。
10. 绝缘的轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁。将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，磁铁开始振动，由于空气阻力的影响，振动最终停止。现将一个闭合铜线圈固定在磁铁正下方的桌面上（如图所示），仍将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，振动最终也停止。则（ ）
A. 有无线圈，磁铁经过相同的时间停止运动
B. 磁铁靠近线圈时，线圈有扩张趋势
C. 磁铁离线圈最近时，线圈受到的安培力最大
D. 有无线圈，磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能相同
【答案】D
【解析】
【详解】A．线圈产生电磁阻尼，使磁铁更快停止，故两次运动时间不同，故A错误；
B．磁铁靠近线圈时，线圈磁通量增加，由楞次定律可知，线圈有收缩趋势（阻碍磁通量增加），故B错误；
C．磁铁离线圈最近时，磁铁线圈的相对速度为零，线圈中无感应电流，安培力为零，故C错误；
D．有无线圈，磁铁最终静止位置相同（弹簧伸长量相同，弹力等于重力）。系统初始机械能相同（静止释放，重力势能相同，动能为零，弹簧原长弹性势能为零），最终机械能相同（静止，动能为零，弹簧弹性势能相同）。因此，损失的机械能相同，故D正确。
故选D。
11. 模拟失重环境的实验舱，通过电磁弹射从地面由静止开始加速后竖直向上射出，上升到最高点后回落，再通过电磁制动使其停在地面。实验舱运动过程中，受到的空气阻力f的大小随速率增大而增大，f随时间t的变化如图所示（向上为正）。下列说法正确的是（ ）
A. 从到，实验舱处于电磁弹射过程B. 从到，实验舱加速度大小减小
C. 从到，实验舱内物体处于失重状态D. 时刻，实验舱达到最高点
【答案】B
【解析】
【详解】根据题目分析可知，实验舱经历上升—下降过程，受变力空气阻力，由阻力与速度的关系可知，阻力变大时，实验舱做加速运动，阻力减小时，实验舱做减速运动；阻力向下时，实验舱速度方向向上，V向上，
加速，
a向上
V向上，
减速，
a向下
V向下，
加速，
a向下
V向下，
减速，
a向上
阻力向上时，实验舱速度方向向下。分析结果如图所示。
A． 从到，到实验舱弹射过程，到实验舱做竖直上抛运动；故A错误；
B． 从到，实验舱受到重力和阻力，根据牛顿第二定律有，即
而f在减小，故加速度的大小在减小，故B正确；
C从到，加速度方向向下，实验舱内物体处于失重状态，从到，加速度方向向上，实验舱内物体处于超重状态，故C错误；
D．根据分析可知，从到，实验舱向上运动；从到，实验舱向下运动，所以实验舱在时刻到达最高点，故D错误。
故选B。
12. 电磁流量计可以测量导电液体的流量Q——单位时间内流过管道横截面的液体体积。如图所示，内壁光滑的薄圆管由非磁性导电材料制成，空间有垂直管道轴线的匀强磁场，磁感应强度为B。液体充满管道并以速度v沿轴线方向流动，圆管壁上的两点连线为直径，且垂直于磁场方向，两点的电势差为。下列说法错误的是（ ）
A. N点电势比M点高B. 正比于流量Q
C. 在流量Q一定时，管道半径越小，越小D. 若直径与磁场方向不垂直，测得的流量Q偏小
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据左手定则可知，正离子受到向下的洛伦兹力，向下运动；而负离子受到向上的洛伦兹力，向上运动，故N点电势比M点高，故A正确；
BC．设管道半径为r，液体流动稳定时，离子受到的洛伦兹力等于电场力，即，
同时有
解得
故在流量Q一定时，管道半径越小，越大；
故B正确，C错误；
D．根据上述分析，若直径MN与磁场方向不垂直，则有效磁场强度为磁感应强度的一个分量，即此时测量时代入的磁场强度偏大，从而导致测得的流量Q偏小，故D正确。
故选C。
13. 自然界中物质是常见的，反物质并不常见。反物质由反粒子构成，它是科学研究的前沿领域之一。目前发现的反粒子有正电子、反质子等；反氢原子由正电子和反质子组成。粒子与其对应的反粒子质量相等，电荷等量异种。粒子和其反粒子碰撞会湮灭。反粒子参与的物理过程也遵守电荷守恒、能量守恒和动量守恒。下列说法正确的是（ ）
A. 已知氢原子的基态能量为，则反氢原子的基态能量也为
B. 一个中子可以转化为一个质子和一个正电子
C. 一对正负电子等速率对撞，湮灭为一个光子
D. 反氘核和反氘核的核聚变反应吸收能量
【答案】A
【解析】
【详解】A．氢原子与反氢原子具有相同的电磁相互作用形式：前者由质子与电子构成，后者由反质子与正电子构成，因此能级结构一致，基态能量相同，都为，故A正确；
B．若中子发生β+衰变生成质子与正电子，即，质子数将增加（+1），违反质子数守恒，故B错误；
C．正负电子对撞湮灭时，若系统总动量为零，则必须产生 至少两个反向光子 以满足动量守恒。而产生单光子将导致动量无法平衡，故C错误；
D． 反氘核参与的聚变反应遵循与普通氘核相同的质能转换规律：因聚变过程质量亏损，系统释放能量。选项D主张"吸收能量"违背此规律，故D错误。
故选A。
14. “姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船。”除了夜深人静的原因，从波传播的角度分析，特定的空气温度分布也可能使声波传播清明致远。声波传播规律与光波在介质中传播规律类似。类比光线，用“声线”来描述声波的传播路径。地面上方一定高度S处有一个声源，发出的声波在空气中向周围传播，声线示意如图（不考虑地面的反射）。已知气温越高的地方，声波传播速度越大。下列说法正确的是（ ）
A. 从M点到N点声波波长变长
B. S点气温低于地面
C. 忽略传播过程中空气对声波的吸收，则从M点到N点声音不减弱
D. 若将同一声源移至N点，发出的声波传播到S点一定沿图中声线
【答案】D
【解析】
【详解】声波传播规律类比光线传播规律，根据光的折射可知：在温度均匀的空气中，光线向四周沿直线传播，而题中声波向地面传播过程中，声线向地面弯曲（趋近法线），此处的空气温度不均匀，适用折射规律：气温升高时声速增大，折射率 n∝1/v，即折射率越大，声速越小。故声速更小、温度更低。
A．从M到N，声速减小，频率不变，根据可知波长变短，A错误；
B．声源S处在地面上方，温度应高于地面，B错误；
C．声音在传播过程中，由于介质吸收和几何扩散，强度会减弱，C错误；
D． 基于声路可逆性原理，声波从N到S的路径与图中相同，D正确。
故选D。
第二部分
本部分共6题，共58分。
15.
（1）下列实验操作，正确的是________（填选项前的字母）。
A. 用单摆测重力加速度时，在最高点释放摆球并同时开始计时
B. 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系时，使用多用电表的交流电压挡测电压
C. 用多用电表测电阻前应先把两表笔短接，调整欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点
（2）用双缝干涉实验测量光的波长的实验装置如图1所示。
①双缝应该放置在图1中________处（填“A”或“B”）。
②分划板中心刻线与某亮纹中心对齐时，手轮上的示数如图2所示，读数为________。
（3）某电流表出现故障，其内部电路如图3所示。用多用电表的欧姆挡检测故障，两表笔接时表头指针不偏转，接和时表头指针都偏转。出现故障的原因是________（填选项前的字母）。
A. 表头断路B. 电阻断路C. 电阻断路
【答案】（1）B （2） ①. B ②. 3.185（3.183~3.187） （3）C
【解析】
【小问1详解】
A．因小球在最高点时静止，后续加速阶段位移变化缓慢，导致摆动观测不清晰。而最低点速度最大，摆动特征显著，故起始计时点应最低点。A错误；
B．变压器原、副线圈上为交变电压，须使用多用电表的交流电压挡测电压，B正确；
C．使用多用电表测电阻时，操作顺序应为 先机械调零 → 选择倍率 → 短接两表笔校准欧姆挡，C错误。
故选B。
【小问2详解】
[1]双缝干涉实验装置中单缝的作用是为双缝提供具备空间相干性的线光源，所以双缝应置于单缝后面，因此A为单缝，B为双缝；
[2]螺旋测微器读数为
【小问3详解】
A．表头断路，所有接法均无法形成通路，指针应全不偏转（与现象矛盾），A错误；
B．电阻断路，接A、B时应经R₂形成通路（指针偏转），与"不偏转"（与现象不符），B错误；
C．电阻断路，接A、B：断路导致无通路（符合不偏转）
接A、C/B、C：经R₁或表头形成通路（符合偏转）
故选C。
16. 利用打点计时器研究匀变速直线运动的规律，实验装置如图1所示。
（1）按照图1安装好器材，下列实验步骤正确的操作顺序为________（填各实验步骤前的字母）。
A. 释放小车B. 接通打点计时器的电源C. 调整滑轮位置，使细线与木板平行
（2）实验中打出的一条纸带如图2所示，为依次选取的三个计数点（相邻计数点间有4个点未画出），可以判断纸带的________（填“左端”或“右端”）与小车相连。
（3）图2中相邻计数点间的时间间隔为T，则打B点时小车的速度________。
（4）某同学用打点计时器来研究圆周运动。如图3所示，将纸带的一端固定在圆盘边缘处的M点，另一端穿过打点计时器。实验时圆盘从静止开始转动，选取部分纸带如图4所示。相邻计数点间的时间间隔为，圆盘半径。则这部分纸带通过打点计时器的加速度大小为________；打点计时器打B点时圆盘上M点的向心加速度大小为________。（结果均保留两位有效数字）
【答案】（1）CBA （2）左端
（3）
（4） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
操作逻辑链：
C（调滑轮）：确保细线与木板平行，避免拉力分力影响
B（通电）：先启动打点计时器，保证纸带打点完整
A（放车）：释放小车开始运动
故顺序为CBA；
【小问2详解】
小车做匀加速直线运动时，纸带点距随速度增大而递增。图2中左端点距小（速度小）、右端点距大（速度大），故左端连接小车。
【小问3详解】
根据匀变速直线运动中，中间时刻瞬时速度=平均速度原理（B为AC段中间时刻），设AC间位移为x2，时间间隔为2T；则
【小问4详解】
[1]根据逐差法可知
[2]B点是AC的中间时刻点，则有
代入向心加速度
17. 某物体以一定初速度从地面竖直向上抛出，经过时间t到达最高点。在最高点该物体炸裂成两部分，质量分别为和m，其中A以速度v沿水平方向飞出。重力加速度为g，不计空气阻力。求：
（1）该物体抛出时的初速度大小；
（2）炸裂后瞬间B的速度大小；
（3）落地点之间的距离d。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
最高点速度为零，由竖直上抛运动：
解得
【小问2详解】
爆炸瞬间水平方向动量守恒（初始动量为0）
根据动量守恒定律得
解得
即大小为2v
【小问3详解】
根据竖直上抛运动的对称性可知，下落时间等于上升时间t，
则水平位移：，
所以落地点A、B之间的距离
18. 北京谱仪是北京正负电子对撞机的一部分，它可以利用带电粒子在磁场中的运动测量粒子的质量、动量等物理量。
考虑带电粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中的运动，且不计粒子间相互作用。
（1）一个电荷量为的粒子的速度方向与磁场方向垂直，推导得出粒子的运动周期T与质量m的关系。
（2）两个粒子质量相等、电荷量均为q，粒子1的速度方向与磁场方向垂直，粒子2的速度方向与磁场方向平行。在相同的时间内，粒子1在半径为R的圆周上转过的圆心角为，粒子2运动的距离为d。求：
a．粒子1与粒子2的速度大小之比；
b．粒子2的动量大小。
【答案】（1）
（2）a．；b．
【解析】
【小问1详解】
根据分析可知当粒子速度方向与磁场垂直，粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力可得
解得
而圆周运动的周期
联立解得
比例关系为
【小问2详解】
a．根据题意可知，粒子1做圆周运动，线速度
粒子2做匀速直线运动，速度
所以速度之比
即
b．对粒子1的向心力方程有
解得
粒子2的动量
联立解得
19. 关于飞机的运动，研究下列问题。
（1）质量为m的飞机在水平跑道上由静止开始做加速直线运动，当位移为x时速度为v。在此过程中，飞机受到的平均阻力为f，求牵引力对飞机做的功W。
（2）飞机准备起飞，在跑道起点由静止开始做匀加速直线运动。跑道上存在这样一个位置，飞机一旦超过该位置就不能放弃起飞，否则将会冲出跑道。己知跑道的长度为L，飞机加速时加速度大小为，减速时最大加速度大小为。求该位置距起点的距离d。
（3）无风时，飞机以速率u水平向前匀速飞行，相当于气流以速率u相对飞机向后运动。气流掠过飞机机翼，方向改变，沿机翼向后下方运动，如图所示。请建立合理的物理模型，论证气流对机翼竖直向上的作用力大小F与u的关系满足，并确定的值。
【答案】（1）
（2）
（3）论证见解析，
【解析】
【小问1详解】
根据动能定理可得
解得牵引力对飞机做的功
【小问2详解】
加速阶段（起点 →位置d）：
设起飞速度为，
减速阶段（位置d→停止）：
根据速度位移关系
联立解得
【小问3详解】
物理模型建立：当飞机以速率u 水平匀速飞行时，根据相对运动原理，气流以相对速率 u 迎面流向机翼。气流经机翼表面发生偏转，该过程引起气流动量变化，从而对机翼施加升力。根据动量定理
解得
又，
联立可得
又
可知
即
20. 如图1所示，金属圆筒A接高压电源的正极，其轴线上的金属线B接负极。
（1）设两极间电压为U，求在B极附近电荷量为Q的负电荷到达A极过程中静电力做的功W。
（2）已知筒内距离轴线r处的电场强度大小，其中k为静电力常量，为金属线B单位长度的电荷量。如图2所示，在圆筒内横截面上，电荷量为q、质量为m的粒子绕轴线做半径不同的匀速圆周运动，其半径为和时的总能量分别为和。若，推理分析并比较与的大小。
（3）图1实为某种静电除尘装置原理图，空气分子在B极附近电离，筒内尘埃吸附电子而带负电，在电场作用下最终被A极收集。使分子或原子电离需要一定条件。以电离氢原子为例。根据玻尔原子模型，定态氢原子中电子在特定轨道上绕核做圆周运动，处于特定能量状态，只有当原子获得合适能量才能跃迁或电离。若氢原子处于外电场中，推导说明外电场的电场强度多大能将基态氢原子电离。（可能用到：元电荷，电子质量，静电力常量，基态氢原子轨道半径和能量）
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【解析】
【小问1详解】
根据静电力做功公式
由题意分析可知，静电力做正功，
所以在B极附近电荷量为Q负电荷到达A极过程中静电力做的功
【小问2详解】
根据题意可知，粒子在圆筒内做匀速圆周运动，满足：
向心力来源：电场力提供向心力
又
联立解得
所以粒子的动能
粒子的电势能（以无穷远处为零势能点）
则粒子从无穷远处移动到半径为r处，电场力做功
又
联立解得
根据
所以粒子在半径为r处的电势能
粒子的总能量粒子的总能量
则，
根据数学知识可知对数函数在（0，）是增函数，且的二阶导数
所以是凹函数，已知，即是与的等差中项，根据凹函数的性质
移项可得
又因为
可得
【小问3详解】
根据电场力做功等于电离能可得
代入数据可得