2025届北京市东城区高三下学期二模物理试卷（含答案解析）

这是一份2025届北京市东城区高三下学期二模物理试卷（含答案解析），共20页。试卷主要包含了单选题，解答题，实验题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题(本大题共 14 小题，每小题 4 分，共 56 分)
1. 如图甲所示，用激光照射一个小钢球，光屏上出现如图乙所示的图样，在阴影中心有一个小亮斑。这种现象是光的（ ）
2. 在衰变中通常会产生一种被称为“中微子”的粒子。中微子很难被直接探测，但是可以利用中微子与的核反应间接证实中微子的存在。相应的核反应方程为：中微子。由此可知，中微子的质量数和电荷数分别是（ ）
3. 某振源位于坐标原点处，时从平衡位置开始沿轴负方向做简谐运动，沿轴正方向发出一列简谐横波。则时的波形图为（ ）
4. 如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气
5. 如图所示，虚线为某点电荷产生的电场的等势线，相邻等势线间的电势差相等；实线为一个粒子仅在电场力作用下的运动轨迹。在粒子从经运动到的过程中（ ）
6. 质量为的物块静止放置于地球赤道某处的水平桌面上。已知地球质量为，半径为，自转周期为，引力常量为。若考虑地球自转，将地球视为质量均匀分布的球体，则物块对桌面的压力大小等于（ ）
7. 如图所示，水平传送带以速度匀速运动，将质量为的小物块无初速度放在传送带的左端，传送带足够长，物块到达右端之前已经与传送带共速。下列说法正确的是（ ）
8. 如图所示，将质量为的沙箱用长为的不可伸长的轻绳悬挂起来，一颗质量为的子弹水平射入沙箱（未穿出），沙箱摆动的最大摆角为。摆动过程中，沙箱可视为质点，重力加速度为，则子弹将要射入沙箱时的速度大小等于（ ）
9. 如图所示，一轻质弹簧上端固定在天花板上，下端连接一质量为的小钢球。以弹簧原长时钢球所在的位置为坐标原点，竖直向下为正方向建立坐标轴。将钢球从点处由静止释放，钢球在、间做往复运动。弹簧劲度系数为，且弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
10. 人体中的脂肪因缺乏自由电子或离子，不容易导电，某脂肪测量仪的工作原理是根据人体等效电阻阻值的大小来判断脂肪所占比例的高低，简化电路如图所示，其中定值电阻与人体等效电阻的阻值相差不大。下列说法正确的是（ ）
11. 回旋加速器的工作原理如图所示，其主体部分是两个D形金属盒，两金属盒处在垂直于盒底面的匀强磁场中。现用该回旋加速器对氦核进行加速，高频交流电源的电压最大值为、频率为，匀强磁场的磁感应强度大小为。已知元电荷为，氦核的质量为。不计粒子在两D形盒之间的运动时间，不考虑相对论效应。下列说法正确的是（ ）
12. 燃油汽车启动时，火花塞产生电火花的简化电路如图所示，初级线圈回路中的电源电动势为，次级线圈回路中的火花塞的两个电极P、Q靠得很近。汽车启动时，开关不停地闭合、断开，次级线圈产生的瞬时高压可达千伏甚至万伏，使电极P、Q间产生电火花，点燃汽缸中的可燃混合气。下列说法正确的是（ ）
13. 石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维蜂窝状结构的新材料，其导电能力远超银和铜等传统材料。现设计一电路测量石墨烯样品的载流子（自由导电粒子）浓度，为单位面积上的载流子个数。该载流子的电性及所带电荷量均与电子相同。
图甲为测量原理图，长为、宽为的石墨烯材料垂直于磁场放置，P、Q、M、N为电极。电极P、Q间通以恒定电流，电极M、N间产生大小为的霍尔电压。改变磁场的磁感应强度，测量霍尔电压，获得多组数据，得到关系图线如图乙所示。已知某次测量中所通电流大小，元电荷。下列说法正确的是（ ）
14. 机械波在介质中传播时会受到介质的阻碍作用，介质密度与波在介质中的传播速度的乘积称为波阻，即。波阻大的介质称为波密介质，波阻小的介质称为波疏介质。当一列简谐波自介质1垂直入射至介质2，在边界上同时发生反射和透射，反射系数与透射系数分别为和，其中、分别为机械波在介质1、2中的波阻；反射系数等于反射波的强度与入射波的强度之比，透射系数等于透射波的强度与入射波的强度之比。下表给出了部分介质对声波在其中传播时的波阻。已知空气的密度约为，水的密度为。下列说法正确的是（ ）
二、解答题(本大题共 1 小题，每小题 10 分，共 10 分)
15.
(1)在“插针法测量玻璃砖的折射率”的实验中，作出的光路图及测出的相关角度如图1所示。此玻璃砖的折射率_____（用图中的、表示）。
(2)在“利用双缝干涉测光的波长”的实验中，双缝间距，双缝到光屏间的距离。用某种单色光照射双缝得到的干涉条纹如图2所示，分划板的“十”字在图中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为，_____，如图3所示。则该单色光的波长_____。
(3)探究光电效应规律的装置如图4所示，光电管阴极的材料是金属铷。用不同频率的光照射该光电管的阴极，测得铷的遏止电压与入射光频率的关系图像如图5所示，则普朗克常量_____，该金属的截止频率_____。已知电子电荷量。（结果均保留两位有效数字）
三、实验题(本大题共 1 小题，每小题 10 分，共 10 分)
16. 某同学在“练习使用多用电表”的实验中，正确测量了一个阻值大约是20Ω的电阻，如图1所示。
(1)该同学继续测量一个阻值大约是的电阻，用红、黑表笔接触这个电阻的两端之前，应进行哪些操作，请选出必要的操作并写出正确的顺序_____（选填选项前的字母）。
(2)在（1）中调节选择开关换挡后，将红、黑表笔短接，发现此时表头的指针指向图1中欧姆零点的右侧。为了解释该现象，此同学查阅欧姆表的内部电路原理图，如图2所示。请结合电路图，分析出现该现象的原因。
四、解答题(本大题共 4 小题，每小题 11 分，共 44 分)
17. 如图所示，长为的细线，一端系有质量为的小球，另一端通过光滑的轻质小圆环套在点的钉子上，小球在高为的光滑水平桌面上做匀速圆周运动。若小球的速度缓慢增大，当细线的拉力达到时，细线断裂，小球垂直桌面边缘抛出。重力加速度为，不计空气阻力。
(1)小球从水平桌面上抛出时的速度大小；
(2)小球落地点到桌面边缘的水平距离；
(3)小球落地时的动能。
18. 在高能物理实验中，静电分析器或者磁分析器都可将比荷不同的带电粒子分离。已知质量为、电荷量为的正离子由静止释放，经过电压加速后分别进入静电分析器或磁分析器的细管中，该离子在细管中均做半径为的匀速圆周运动，如图甲、乙所示。静电分析器细管中的电场强度大小可认为处处相等，磁分析器中的磁场方向如图乙所示。不计离子重力。
(1)求静电分析器细管中的电场强度大小；
(2)求磁分析器中匀强磁场的磁感应强度大小；
(3)为了分离和两种同位素，将它们都电离成三价正离子（离子），采用磁分析器分离。保持磁场不变，改变加速电压，接收器可以在不同的加速电压下分别接收到其中的一种同位素离子，如图丙所示。请分析判断图丙中的①、②哪条线对应的离子？
19. 利用电磁感应现象，可以测量空间某处的磁场。
(1)如图甲所示，电阻为、长为的导体棒放置在光滑的水平导轨上，导轨左侧接一阻值为的定值电阻，导轨间距也为。导轨处在竖直向下的匀强磁场中，导体棒在外力作用下沿导轨水平向右做匀速直线运动，速度大小为，电流表的示数为。导体棒始终与导轨接触良好，导轨电阻不计。
a.求磁感应强度的大小；
b.撤去外力后，经过一段时间，穿过该闭合回路的磁通量的变化量为，通过电阻的电荷量为。请证明：。
(2)已知北半球某处地磁场的磁感应强度没有东西方向的分量，磁感应强度方向与水平方向夹角为。在该处一水平面内放置一个长、宽分别为、的单匝矩形线框，线框总电阻为，其中沿南北方向、沿东西方向，如图乙所示。线框分别以CD、DE为轴向下转动到竖直平面内，两次通过线框导线某横截面的电荷量分别为、，线框所在处的磁场可视为匀强磁场。求该处磁感应强度大小和的正切值。
20. 开普勒三定律是描述行星运动的基本规律。
开普勒第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。
开普勒第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等。
开普勒第三定律：所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比都相等。
这三条规律也适用于卫星绕行星的运动。
(1)一个质量为的探测器绕某行星做匀速圆周运动，轨道半径为，如图甲所示。行星的质量为，引力常量为。行星和探测器均视为质点。
a.设探测器做匀速圆周运动的周期为，求的表达式；
b.探测器在极短的时间内沿运动方向喷射高温气体减速制动，其运动轨迹变为椭圆，如图乙中的轨道I所示；若制动后的速度越小，则椭圆越扁，椭圆轨道的长轴越短，如图乙中的轨道II所示。假设探测器在极短的时间内减速到v，v趋近于零。请结合开普勒第二定律，分析并计算探测器的“近点”到行星的距离；
c.假设探测器在极短的时间内制动减速至零，其在万有引力的作用下向行星做变加速直线运动，如图丙所示。请结合开普勒第三定律，求探测器到达行星所用的时间。
(2)真空中固定着一带正电的点电荷，所带电荷量为，距离为处有一质量为、带电量为的点电荷，该电荷由静止释放，如图丁所示。静电力常量为。库仑力与万有引力都与距离的平方成反比，结合运动与相互作用观，类比（1），求带电量为的点电荷仅在静电力的作用下到达所用的时间。不计带电量为的点电荷运动过程中的电磁辐射。
2025届北京市东城区高三下学期二模物理试卷
整体难度：适中
考试范围：光学、力学、电磁学、物理实验、近代物理
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．衍射现象
B．偏振现象
C．折射现象
D．多普勒效应
A．0和0
B．0和1
C．1和0
D．1和1
A．
B．
C．
D．
A．体积不变，压强变小
B．体积变小，压强变大
C．体积不变，压强变大
D．体积变小，压强变小
A．粒子的加速度先减小后增大
B．静电力对粒子先做负功后做正功
C．粒子的动能先增大后减小
D．粒子的电势能先减小后增大
A．
B．
C．
D．
A．物块与传送带共速后，物块受到向右的静摩擦力
B．传送带运动速度越大，物块加速运动的时间越短
C．物块与传送带共速前，摩擦力对物块做负功
D．物块与传送带之间因摩擦产生的热量等于
A．
B．
C．
D．
A．在点处，小球的加速度最小
B．在点处，小球所受弹力的大小为
C．在处，小球的速度最大
D．两点间的距离为
A．脂肪所占比例低者对应的电压表的示数较大
B．脂肪所占比例高者对应的电流表的示数较小
C．脂肪所占比例低者对应的电源内阻消耗的功率较小
D．脂肪所占比例高者对应的电源消耗的总功率较大
A．氦核能够从形盒内的磁场中直接获得能量
B．仅增大电压，氦核最终获得的动能一定变大
C．若满足，可对氦核加速
D．若保持加速氦核时的各参数不变，则也能加速氚核
A．开关闭合瞬间，P、Q间无电压
B．开关断开瞬间，火花塞会产生电火花
C．初级线圈的匝数应远大于次级线圈的匝数
D．P、Q间的高压是由于次级线圈的自感现象产生的
A．石墨烯与半导体的导电能力相当
B．电极的电势比电极的电势高
C．图乙中图线的斜率
D．该样品的载流子浓度约为个
介质
波阻
空气
水
蓖麻油
脂肪
肌肉
岩石
大于
A．声波垂直入射到波阻相差很小的两介质界面上，主要发生反射现象
B．声波由空气垂直入射到岩石壁，主要发生透射
C．声波由空气垂直入射到水面，主要发生透射，传播速度变大
D．用超声波检查身体时，在探头与皮肤之间涂蓖麻油可以增大透射系数
A．将红表笔和黑表笔短接
B．把选择开关旋转到“”位置
C．把选择开关旋转到“”位置
D．调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点
题型
数量
单选题
14
解答题
5
实验题
1
难度
题数
较易
5
适中
14
较难
1
题号
难度系数
详细知识点
一、单选题
1
0.85
单缝衍射和小孔衍射图样
2
0.85
3
0.85
波的图像
4
0.65
5
0.85
计算带电粒子穿越不同等势面时电场力做功和能量变化；电场线、等势面和运动轨迹的定性分析
6
0.85
万有引力与重力的关系
7
0.65
能量守恒定律与传送带结合
8
0.65
9
0.65
弹簧振子模型
10
0.65
利用局部→整体→局部的方法分析动态电路
11
0.65
回旋加速器的原理；粒子在回旋加速器中的最大动能
12
0.65
变压器原理与结构
13
0.65
霍尔效应的相关计算
14
0.65
光的反射定律
二、解答题
15
0.65
测平行玻璃砖的折射率；爱因斯坦光电效应方程
17
0.65
机械能与曲线运动结合问题；通过牛顿第二定律求解向心力；平抛运动位移的计算
18
0.65
基于加速电场的质谱仪
19
0.65
法拉第电磁感应定律的表述和表达式；求导体棒运动过程中通过其截面的电量；闭合电路欧姆定律的内容和三个公式
20
0.4
开普勒第二定律；库仑定律与万有引力定律的类比；开普勒第三定律
三、实验题
16
0.65
多用电表测电阻的方法、操作步骤、注意事项和读数；多用电表欧姆挡的测量原理和内部电路
序号
知识点
对应题号
1
光学
1,14
2
力学
3,6,7,9,17,20
3
电磁学
5,10,11,12,13,18,19,20
4
物理实验
15,16
5
近代物理
15