2025届北京市海淀区高三下学期三模预测物理试卷（含答案解析）

这是一份2025届北京市海淀区高三下学期三模预测物理试卷（含答案解析），共7页。试卷主要包含了单选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题(本大题共 14 小题，每小题 3 分，共 42 分)
1. 关于光现象，下列说法正确的是（ ）
2. 有关核反应方程式，（ ）下列说法正确的是（ ）
3. 下列说法中正确的是（ ）
4. 图甲为一列沿x轴负方向传播的简谐波在时刻的波形图，则图乙可能为哪个质点的振动图像（ ）
5. 如图，在一水平桌面上放置的闭合导体圆环正上方不远处，有一条形磁铁（S极朝上，N极朝下）由静止开始快速向右运动时，关于圆环中感应电流的方向（从上向下看）和相互作用情况，下列说法正确的是（ ）
6. 如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数分别为n1和n2，原线圈接在正弦式交变电源上，副线圈接有一灯泡L。为了检测理想变压器的相关数据，变压器的铁芯上还接有一匝数为2匝的电压互感器，电压表为理想交流电压表。已知电路稳定时小灯泡恰好正常发光，电压互感器中电压表的示数为U0，下列说法正确的是（ ）
7. 如图所示，在光滑水平面上有质量相同的甲、乙两个物体靠在一起，在水平力F1、F2的作用下运动，已知F1>F2。下列说法正确的是（ ）
8. 如图所示，在MNQP中有一垂直纸面向里匀强磁场，质量和电荷量都相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从O点沿垂直于PQ的方向射入磁场，图中实线是它们的轨迹。已知O是PQ的中点，不计粒子重力，下列说法中正确的是（ ）
9. 一质量为m的小球从离地面上方高度为h处由静止释放，碰到地面后又以碰地前的原速率竖直向上弹起，然后上升至离地面高度为处时速度减为零，以上整个过程中小球运动的速度随时间变化的关系如图所示。若小球在空中运动过程中受到的空气阻力与其运动速率成正比，重力加速度大小为g，则下列说法中正确的是（ ）
10. 2024年3月20日8时31分，探月工程四期“鹊桥二号”中继星由“长征八号”遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射升空。某卫星沿椭圆轨道绕地球运行的示意图如图所示，地球半径为R，卫星的近地点Q在地球表面上方0.5R处，卫星的远地点P到地心的距离为3R，则下列说法正确的是（ ）
11. 如图所示，真空中两点电荷分别位于直角三角形的顶点和顶点上，为斜边的中点，。已知A点电场强度的方向垂直向下，则下列说法正确的是（ ）
12. 如图所示，将长度为a、宽度为b、厚度为c的金属导体板放在垂直于ab表面的匀强磁场中，当导体中通有从侧面1流向3的电流I时，在导体的上下表面2和4之间会产生电势差U，这种现象称为霍尔效应。利用霍尔效应的原理可以制造磁强计，测量磁场的磁感应强度。已知该金属导体单位体积中的自由电子数为n，电子电荷量为e。则该磁场的磁感应强度B的大小为（ ）
13. 机动车故障检测时，车的主动轮压在两个相同粗细的有固定转动轴的滚动圆筒上，主动轮沿前进方向转动一段时间。过程简化图中：车轮A的半径为ra，滚动圆筒B的半径为rb，A与B间不打滑。当A以恒定转速n（单位为r/s）运行时，下列说法正确的是（ ）
14. 如图所示，太空中有A、B双星系统绕O点逆时针做匀速圆周运动，运动周期为，它们的轨道半径分别为、，。C为B的卫星，绕B做逆时针匀速圆周运动，周期为。忽略A、C间引力，已知引力常量为G，，A与B之间的引力远大于C与B之间的引力。则（ ）
二、实验题(本大题共 2 小题，每小题 6 分，共 12 分)
15. 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
(1)用图甲所示的装置探究气体的等温变化规律。
下列哪些操作是必需的___________。
(2)“探究影响感应电流方向的因素”的实验示意图如图乙所示：灵敏电流计和线圈组成闭合回路，通过“插入”“拔出”条形磁铁，使线圈中产生感应电流。记录实验过程中的相关信息，分析得出楞次定律。下列说法正确的是（ ）
(3)在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图1所示。双缝间距为，毛玻璃光屏与双缝间的距离为。从目镜中看到的干涉图样如图2所示，若A、B两条亮纹中央间距为，则所测光的波长为________。（用所给物理量的字母表示）。使分划板的中心刻线对齐亮条纹的中心，此时游标尺上的示数情况如图3所示，其读数为___________mm。
16. 在“测量金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下操作：
(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的金属丝的有效长度L，再用螺旋测微器测量金属丝的直径D。某次测量结果如图甲所示，则这次测量的读数______mm。
(2)用多用电表测得金属丝的阻值约为3Ω，现在使用电流表和电压表准确测量金属丝的阻值。为了安全、准确、方便地完成实验，除电源（电动势为4V，内阻很小），待测电阻丝、导线，开关外，电压表应选用______，电流表应选用______，滑动变阻器应选用______。（以上三个空选填器材前的字母）
A.电压表（量程15V，内阻约15kΩ）
B.电压表（量程3V，内阻约3kΩ）
C.电流表（量程600mA，内阻约1Ω）
D.电流表（量程3A，内阻约0.02Ω）
E.滑动变阻器（总阻值10Ω，额定电流2A）
F.滑动变阻器（总阻值100Ω，额定电流2A）
(3)若采用图乙所示的电路测量金属丝的电阻，电压表的左端应与电路中的______（选填“a”或“b”）点相连。若某次测量中，电压表和电流表读数分别为U和I，请用上述直接测量的物理量（D、L、U、I），写出电阻率的计算式：______。
(4)若采用图丙的电路测量电阻率，图中的电流表内阻跟接近。闭合开关S，多次移动滑片P的位置改变电路中接入金属丝的有效长度，分别记录每次电流表的示数I和接入电路中金属丝的有效长度L。根据实验中所测的数据，作出的下列图像合理的是______。（填选项标号）
三、解答题(本大题共 4 小题，每小题 12 分，共 48 分)
17. 如图，相距L＝1m、电阻不计的平行光滑长金属导轨固定在绝缘水平面上，两导轨左端间接有阻值R＝2Ω的电阻，导轨所在足够长区域内加上与导轨所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小B＝1T。现有电阻r＝1Ω，质量m＝1kg的导体棒ab垂直导轨放置且接触良好，当导体棒ab以速度v＝12m/s从边界MN进入磁场后。
（1）求棒ab刚进入磁场时的加速度大小；
（2）棒ab进入磁场一段距离后，速度大小变为6m/s，求从进入磁场到此时的过程中电阻R产生的焦耳热为多少；
（3）求棒ab最终停的位置。
18. 如图所示，水平地面上有一质量为M，高为h、足够长的薄长方形木箱，顶部O处用一不可伸长的轻质细线悬挂一质量为m的小球（视为质点），在O点正下方的底板上有一点B，已知木箱与地面间动摩擦因数为μ，重力加速度为g，不计一切阻力。
(1)若用一恒力拉着木箱在地面上匀加速运动，细线偏离的角度为θ，求此时小球的加速度大小。
(2)若保持木箱静止，分别选用不同长度的细线，每次拉直细线至水平后将小球由静止释放，细线到达最低点总能立即断裂，平抛落在木箱底板上。当线长为多少时，小球的落点离B点的水平距离最远？并求出这一最远距离。
(3)在第（2）问中，为了使木箱能保持静止，它与地面的最大静摩擦力至少为多大？
19. 转动被淋湿的雨伞，雨水会被甩落到地面。某同学观察到，在雨伞加速转动过程中水滴被甩落，他猜想雨伞转速增加的快慢不同，水滴落点的远近也会不同。为了验证猜想，他设计了一个实验。
如图所示，半径为R的水平圆盘在电机带动下可绕中心轴转动，且通过控制电机调整圆盘转速，转速可以缓慢增大，也可以迅速增大。圆盘静止时，在其边缘处放一质量为m的小物体。已知小物体与圆盘间动摩擦因数为μ，重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)圆盘初始静止，控制电机，让圆盘的转速缓慢增大。当转速增大到某一值时，小物体被甩出。求：
a．小物体被甩出时圆盘角速度的大小ω0；
b．小物体被甩出前，加速过程中摩擦力对小物体做的功W。
(2)通过研究小物体被甩出后落到水平地面的情况，可以模拟水滴从雨伞边缘甩落的情况。设在圆盘转速缓慢增大的情况下，小物体被甩出后的落点到中心轴的距离为L1；在圆盘转速迅速增大的情况下，小物体被甩出后的落点到中心轴的距离为L2。
a．在图中，画出在圆盘转速迅速增大的情况下，小物体所受摩擦力f的示意图；
b．写出在圆盘转速迅速增大的情况下，小物体被甩出瞬间所受摩擦力f与瞬时速度v的关系式，并由此比较L1和L2的大小关系。（注意：解答中需要用到、但题目中没有给出的物理量，要在解题过程中做必要的说明）
20. 处于自然状态的物体会不断地向外辐射电磁波，同时也会吸收由其他物体辐射来的电磁波，当辐射和吸收达到平衡时，物体的温度保持不变。如果某物体能完全吸收入射到其表面的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就称为黑体。黑体也会同时向外辐射电磁波，已知单位时间内从黑体表面单位面积辐射出电磁波的能量I与黑体表面热力学温度T的4次方成正比，即I=σT4，其中σ为已知常量。
（1）若将火星看成表面温度相同的球形黑体，火星的半径为r，火星中心到太阳中心的距离为L，且L远远大于r，所以火星接收到来自太阳的辐射可视为垂直射到面积为πr2的圆面上。已知太阳向外辐射电磁波的总功率为P1。火星大气层对太阳辐射的吸收和反射、太阳辐射在传播过程中的能量损失，以及其他天体和宇宙空间的辐射均可忽略不计。
① 求在火星表面垂直于太阳和火星连线的单位面积接收到的来自太阳辐射的功率P0；
② 设火星向四面八方各个方向均匀辐射，请写出当吸收和辐射达到平衡时火星表面热力学温度T火的表达式。
（2）太阳辐射电磁波的能量来源于如图甲所示的太阳中心的“核反应区”。“核反应区”产生的电磁波在向太阳表面传播的过程中，会不断被太阳的其他部分吸收，然后再辐射出频率更低的电磁波。为了研究“核反应区”的温度，某同学建立如下简化模型：如图乙所示，将“核反应区”到太阳表面的区域视为由很多个“薄球壳层”组成，第1“薄球壳层”的外表面为太阳表面；各“薄球壳层”的内、外表面都同时分别向相邻内“薄球壳层”和外“薄球壳层”均匀辐射功率相等的电磁波（第1“薄球壳层”的外表面向太空辐射电磁波，最内侧的“薄球壳层”的内表面向“核反应区”辐射电磁波），如图丙所示；“核反应区”产生的电磁波的能量依次穿过各“薄球壳层”到达太阳的表面，每个“薄球壳层”都视为黑体，且辐射和吸收电磁波的能量已达到平衡，所以各“薄球壳层”的温度均匀且恒定。
已知太阳表面热力学温度为T1，所构想的“薄球壳层”数目为N，太阳半径R1与“核反应区”的半径RN满足R1=kRN（k为已知的常数），第1“薄球壳层”的外表面向外辐射电磁波的总功率为P1。请根据该同学建立的模型和题目中给出的信息，解答下列问题。
① 求第2、第3和第N“薄球壳层”向相邻的外“薄球壳层”辐射电磁波的功率P2、P3和PN；
② 若认为“核反应区”的温度和第N“薄球壳层”的温度TN相等，请推导出“核反应区”热力学温度TN的表达式。结合所得到TN的表达式，请说明该同学的模型是否合理？若不合理，请说明理由。
2025届北京市海淀区高三下学期三模预测物理试卷
整体难度：适中
考试范围：光学、近代物理、热学、力学、电磁学、物理实验
试卷题型
试卷难度
细目表分析
知识点分析
试题答案解析
第1题：
第2题：
第3题：
第4题：
第5题：
第6题：
第7题：
第8题：
第9题：
第10题：
第11题：
第12题：
第13题：
第14题：
第15题：
第16题：
第17题：
第18题：
第19题：
第20题：
A．为了增加光的透射，通常在摄像机的镜头表面镀一层特定厚度的薄膜，这是利用了光的干涉
B．光照射到不透明圆盘后，在圆盘阴影中心出现一个亮斑，这是光的偏振现象
C．在观看立体电影时，观众要戴上特制的眼镜，银幕上的图像才清晰，这副眼镜利用了光的全反射
D．用光导纤维传输载有声音、图像以及各种数字信号的信息，这是利用了光的衍射
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
A．布朗运动就是分子运动
B．一锅水中撒些胡椒粉，加热时发现胡椒粉在翻滚，说明温度越高布朗运动越激烈
C．当分子间距离增大时，分子势能不一定增大
D．分子间的引力总是随分子间距增大而增大
A．处的质点
B．处的质点
C．处的质点
D．处的质点
A．圆环中感应电流的方向是逆时针
B．圆环中感应电流的方向是顺时针
C．圆环有向左的运动趋势
D．圆环对水平桌面的压力增大
A．小灯泡的额定电压为
B．正弦式交变电源的电压有效值为
C．原线圈的输入功率大于副线圈的输出功率
D．原、副线圈两端的电压之比
A．甲对乙的作用力大小为F1
B．乙对甲的作用力大小为
C．如果撤去F1，乙的加速度一定变大
D．如果撤去F1，甲对乙的作用力一定减小
A．粒子a带负电，粒子b、c带正电
B．粒子b在磁场中运动的时间最短
C．粒子c在磁场中运动的周期最长
D．射入磁场时粒子c的速率最大
A．在时间内，小球的平均速度小于
B．在时间内，小球克服阻力做功为
C．小球在时间内重力的冲量小于在时间内重力的冲量
D．小球在时间内阻力的冲量大小是时间内阻力冲量大小的3倍
A．卫星在Q点的运行速率小于在P点的运行速率
B．在Q点和P点的卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积之比为1：2
C．卫星在Q点和P点受到的万有引力大小之比为36：1
D．卫星在Q点和P点的加速度大小之比为4：1
A．电性相同
B．电荷量的绝对值等于电荷量的绝对值的一半
C．电荷量的绝对值等于电荷量的绝对值的二倍
D．点电势高于A点电势
A．
B．
C．
D．
A．B的边缘线速度大小为2πnrb
B．A的角速度大小为2πn，且A沿顺时针方向转动，B沿逆时针方向转动
C．A、B的角速度大小不相等，但A、B均沿顺时针方向转动
D．A、B的角速度之比为
A．A的线速度大于B的线速度
B．B的质量为
C．若A也有一颗运动周期为的卫星，则其轨道半径一定大于C的轨道半径
D．若知道C绕B运动的轨道半径，则可求出C的质量
A．调节空气柱长度时柱塞应缓慢地向下压或向上拉
B．测量空气柱的直径
C．读取压力表示数
D．读取空气柱的长度
A．实验时必须保持磁铁运动的速率不变
B．该实验需要知道线圈的绕向
C．该实验需要记录磁铁的运动方向
D．该实验需要判断电流计指针偏转方向与通入电流方向的关系
A．
B．
C．
D．
题型
数量
单选题
14
实验题
2
解答题
4
难度
题数
容易
1
较易
5
适中
12
较难
2
题号
难度系数
详细知识点
一、单选题
1
0.94
偏振的应用；光导纤维；薄膜干涉现象和原理；衍射条件
2
0.65
根据条件写出核反应方程
3
0.85
布朗运动；分子间的引力、斥力合力与距离的关系图像
4
0.85
振动图像与波形图的结合
5
0.65
来拒去留；增反减同
6
0.85
理想变压器两端电压与匝数的关系；理想变压器两端功率的计算
7
0.85
整体法与隔离法解连接体问题
8
0.65
带电粒子在匀强磁场中的圆周运动：半径与周期公式
9
0.65
求变力的冲量；v-t图象面积的物理意义、利用v-t图象求位移；应用动能定理求变力的功
10
0.65
比较不同轨道上的卫星物理量；开普勒第二定律
11
0.65
点电荷周围电势的表达式与多个电荷的叠加；点电荷与均匀球体（球壳）周围的场强；电场强度的叠加法则
12
0.65
霍尔效应的相关计算
13
0.85
周期、角速度、转速、频率与线速度之间的关系式；传动问题
14
0.65
计算双星问题的线速度、角速度与引力
二、实验题
15
0.65
杨氏双缝干涉实验的实验步骤和数据处理；探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系；感应电流产生条件的总结
16
0.65
测量电阻丝电阻率的实验原理和器材；测量电阻丝电阻率的数据处理方法；测量电阻丝电阻率的实验电路、实验步骤和注意事项
三、解答题
17
0.65
计算导轨切割磁感线电路中产生的热量；求导体棒运动时间、或某力作用时间或者某个恒力大小
18
0.4
绳球类模型及其临界条件；平抛运动位移的计算
19
0.65
水平转盘上的物体；用动能定理求解外力做功和初末速度
20
0.4
热辐射、黑体和黑体辐射
序号
知识点
对应题号
1
光学
1
2
近代物理
2,20
3
热学
3
4
力学
4,7,9,10,13,14,18,19
5
电磁学
5,6,8,11,12,15,17
6
物理实验
15,16