高級中學名校試題PAGEPAGE1門頭溝區2025年高三年級綜合練習物理本試卷共10頁，100分。考試時長90分鐘。考生務必將答案寫在答題卡上，在試卷上作答無效。考試結束后，將試卷和答題卡一并交回。第一部分本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。1.關于光現象，下列說法正確的是（）A.在光導纖維束內傳送圖像是利用光的衍射現象B.因為激光的方向性好，所以激光不能發生衍射現象C.雨后公路積水表面漂浮的油膜是彩色的，這是光的干涉現象D.透過平行于日光燈管的單道窄縫觀察正常發光的日光燈時，能觀察到彩色條紋，這是光的干涉現象【答案】C【解析】A．在光導纖維束內傳送圖像是利用光的全反射現象，選項A錯誤；B．衍射是光特有的現象，任何光都能發生衍射現象，選項B錯誤；C．雨后公路積水表面漂浮的油膜是彩色的，是油膜的干涉，即這是光的干涉現象，選項C正確；D．透過平行于日光燈管的單道窄縫觀察正常發光的日光燈時，能觀察到彩色條紋，這是光的衍射現象，選項D錯誤。故選C。2.利用放射性元素衰變可測定百年以來現代沉積物的絕對年代和沉積速率，這種測年法是一種高精度的地質年代測定技術。我國利用放射性元素衰變測定沉積物年齡的應用最早可追溯到20世紀60年代左右。其中鈾-釷測年法利用的衰變方程為。下列說法正確的是（）A.衰變方程中的X是B.升高溫度可以加快的衰變C.與的質量差等于衰變的質量虧損D.半衰期為，若有4個核，經過后只剩下1個【答案】A【解析】A．根據原子核衰變時的電荷數和質量數守恒，可知X是，A正確；B．半衰期不受溫度的影響，B錯誤；C．質量虧損是衰變前鈾核質量與衰變后釷核、α粒子總質量的差值，而非僅鈾與釷的質量差，C錯誤；D．半衰期是大量放射性元素的原子核有半數發生衰變所需的時間，不能分析幾個原子核的衰變情況，D錯誤。故選A。3.跳水運動員保持直立狀態，雙腳朝下由靜止開始下落。開始時雙腳距離水面5m。下列說法正確的是（）A.運動員在空中運動的時間約為2sB.運動員在空中運動的時間約為1sC.運動員入水時速度大小約為5m/sD.運動員入水時速度大小約為1m/s【答案】B【解析】AB．根據位移時間關系代入數據解得運動員在空中運動的時間故B正確，A錯誤；CD．運動員入水時速度大小代入數據可得運動員入水時速度大小故CD錯誤。故選B。4.一列簡諧橫波在t=0時的波形圖如圖所示。此時介質中x=2m處的質點P由平衡位置向y軸正方向運動，其振動周期為0.4s。下列說法正確的是（）A.該列波向右傳播B.該列波的波長為6mC.該列波的波速為5m/sD.t=0時x=4m位置的質點尚未運動【答案】A【解析】A．質點P由平衡位置向y軸正方向運動，由“同側法”可知，該列波向右傳播，選項A正確；B．由圖可知，該列波的波長為4m，選項B錯誤；C．該列波的波速為選項C錯誤；D．t=0時x=4m位置的質點在平衡位置，速度最大，選項D錯誤。故選A。5.如圖所示，一定量理想氣體從狀態A開始，經歷兩個過程，先后到達狀態B和C，下列說法正確的是（）A.狀態A和狀態B溫度相同，狀態C溫度最高B.狀態B和狀態C溫度相同，狀態A溫度最高C.從狀態A到狀態B溫度升高，氣體對外界做功，不斷吸熱D.從狀態B到狀態C溫度升高，氣體對外界做功，不斷吸熱【答案】C【解析】AB．由圖可知，狀態A到狀態B是一個等壓過程，根據因為VB＞VA則有TB＞TA而狀態B到狀態C是一個等容過程，則有因為pB＞pC則有TB＞TC對狀態A和C，依據理想氣體狀態參量方程，則有即解得TA=TC故AB錯誤；C．從狀態A到狀態B溫度升高，內能增大，體積膨脹，氣體對外界做功，根據熱力學第一定律可知氣體不斷吸熱，故C正確；D．從狀態B到狀態C溫度降低，內能減少，體積不變，氣體不做功，根據熱力學第一定律可知氣體不斷放熱，故D錯誤。故選C。6.一交流發電機產生的正弦式交變電流的電流i隨時間t的變化如圖所示。下列說法正確的是（）A.時穿過線圈的磁通量最大B.該交變電流的表達式為C.額定電流為2A的用電器可以在此電流下正常工作D.發電機負載上1Ω的定值電阻1min內產生的熱量為120J【答案】D【解析】A．時流過線圈的電流最大，此時穿過線圈的磁通量變化率最大，磁通量為零，故A錯誤；B．該交變電流的表達式為代入數據可得，故B錯誤；C．改交變電流的最大值為，則有效值為則額定電流為2A的用電器可以在此電流下不能正常工作，故C錯誤；D．發電機負載上1Ω的定值電阻1min內產生的熱量為代入數據可得，故D正確。故選D。7.百公里加速時間指的是汽車從靜止直線加速至100km/h所需要的時間，其值越小表明汽車的加速性能越好。技術人員在水平路面上測試汽車加速性能時，他發現以下現象：將一臺手機直接貼放在汽車后排真皮座椅上，手機居然可以在一段時間內與座椅保持相對靜止。下列說法中正確的是（）A.測試時該手機處于超重狀態B.百公里加速時間越小，汽車速度的平均變化率越大C.椅背與水平面的夾角θ越小手機越容易保持靜止D.座椅表面的材質不會影響手機與座椅的相對運動狀態【答案】B【解析】A．手機與座椅保持相對靜止，說明水平方向做加速運動，豎直方向平衡，故A錯誤；B．根據，可知百公里加速時間越小，汽車速度的平均變化率越大，故B正確；C．椅背與水平面的夾角θ越大手機越容易保持靜止，故C錯誤；D．座椅表面的材質會影響手機與座椅的最大靜摩擦，從而影響相對運動狀態，故D錯誤。故選B。8.如圖所示，當開關S閉合后，若將滑動變阻器的滑片P向下移動，下列說法正確的是（）A.燈L變亮，電壓表示數減小B.燈L變暗，電流表的示數增大C.燈L變暗，電容器兩極板上電荷量增加D.燈L變亮，電容器兩極板間的電壓增大【答案】A【解析】AB．由圖可知，若將滑動變阻器的滑片P向下移動，則滑動變阻器接入電路的電阻變小，根據閉合電路歐姆定律可知流過電源的電流變大，電流表示數變大，流過燈L的電流變大，則燈L變亮，根據可知路端電壓變小，即電壓表示數減小，故A正確，B錯誤；CD．電容器兩極板的電壓可知電容器兩極板間的電壓減小，根據可知電容器兩極板上電荷量減少，故CD錯誤。故選A。9.“貨郎傘”是一種具有中國傳統文化特色的傘具，即古代貨郎擔子上的遮陽傘。在這種傘下通常陳列各種商品，傘上也常常裝飾彩幡、掛件等，具有濃郁的民俗風格。賣貨郎邊走邊轉動傘具，甚是好看。若將傘體繞傘把的轉動看作勻速圓周運動，下列說法正確的是（）A.遠離傘把的掛件向心加速度更大B.在失重條件下也可以重復以上運動C.靠近傘把的掛件偏離豎直方向的角度較大D.只要傘體轉動的角速度足夠大，一定會有掛件達到水平狀態【答案】A【解析】A．題意可知傘的掛件屬于同軸轉動，角速度相同，根據向心加速度由于遠離傘把的掛件r大，故遠離傘把的掛件向心加速度更大，故A正確；B．在失重條件下，物體加速度具有向下的加速度，掛件不可能重復以上運動，故B錯誤；C．設掛件偏離豎直方向的角度為，則有解得可知靠近傘把的掛件r小，因為不變，故小，所以小，故C錯誤；D．因為掛件豎直方向一直受到重力作用，所以無論傘體轉動的角速度多大，掛件不可能達到水平狀態，故D錯誤故選A。10.如圖所示，兩個帶等量正電的點電荷分別位于M、N兩點上，P、Q是MN連線上的兩點，E、F是MN連線中垂線上的兩點，O為EF、MN的交點，，。將一負點電荷在E點靜止釋放，不計負點電荷重力。下列說法正確的是（）A.負電荷始終做加速運動B.從E點到F點電勢先增大后減小COP兩點間電勢差與PQ兩點間電勢差相等D.僅將M、N兩點電荷改為等量帶負電，P點電場強度不變【答案】B【解析】A．根據等量同種正電荷電場強度分布可知連線，在上方電場強度方向豎直向上，在下方電場強度方向豎直向下，則負電荷在上方所受電場力方向豎直向下，在下方所受電場力方向豎直向上，則負電荷在上方做加速運動，在點處處于平衡狀態，在下方做減速運動，故?A?錯誤；B．根據A選項分析可知，從E點到F點電場力對負電荷先做正功，后做負功，則負電荷的電勢能先減小后增大，根據可知從E點到F點電勢先增大后減小，故B正確；C．從到電場強度變大，根據定性分析可知OP兩點間電勢差與PQ兩點間電勢差的大小關系為故C錯誤；D．僅將M、N兩點電荷改為等量帶負電，電場強度的大小不變，方向相反，即P點電場強度改變，故D錯誤。故選B。11.如圖為電熨斗構造的示意圖，其中雙金屬片是溫度敏感元件，其右端固定在絕緣支架上。在溫度升高時上層金屬的膨脹大于下層金屬，使雙金屬片在豎直方向發生彎曲，從而使上、下觸點的接觸面分離。熨燙棉麻衣物需要設定較高的溫度，熨燙絲綢衣物需要設定較低的溫度。下列說法正確的是（）A.當溫度過高時雙金屬片會向上彎曲B.常溫下，電熨斗的上、下觸點應當是分離的C.將雙金屬片換成單金屬片，電熨斗仍能正常工作D.熨燙完絲綢衣物后再熨燙棉麻衣物，應將調溫旋鈕下移【答案】D【解析】AB．常溫下，電熨斗的上下觸點是接觸的，電熨斗工作，當溫度過高時，雙金屬片向下彎曲使觸點斷開，電熨斗不工作，雙金屬片的作用是控制電路的通斷，故AB錯誤；C．當溫度升高時，金屬片上層膨脹系數大于下層的膨脹系數，雙金屬片向膨脹系數小的一側彎曲，即金屬片向下彎曲，將雙金屬片換成單金屬片，電熨斗將不能正常工作，故C錯誤；D．熨燙棉麻衣物需要設定較高的溫度，即溫度較高時金屬片才能離開觸點，故要將調溫旋鈕旋轉下降，保證在溫度未達到一定值時，金屬片不與觸點斷開，故D正確。故選D。12.如圖所示，空間中有垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場，MN和PQ是兩根互相平行、豎直放置的光滑金屬導軌，導軌間距為L，導軌足夠長且電阻不計。質量為m的金屬桿ab與導軌垂直且接觸良好，金屬桿ab電阻為R，重力加速度為g。開始時，開關S斷開，金屬桿ab由靜止自由下落，經過一段時間后再閉合開關S。當開關S閉合后，下列說法正確的是（）A.a點電勢高于b點電勢B.導體棒做加速度增大的加速運動C.安培力做正功，機械能轉化為電能D.當下落高度為時閉合開關，則金屬桿ab會立刻做減速運動【答案】D【解析】A．根據右手定則可知，a點電勢低于b點電勢，選項A錯誤；B．導體棒受向上的安培力和向下的重力，若安培力大于重力，則加速度向上，則向下做減速運動，加速度為則做加速度減小的減速運動；若安培力等于重力，則金屬棒做勻速運動；若安培力小于重力，則加速度向下，則向下做加速運動，加速度為則做加速度減小的加速運動，選項B錯誤；C．安培力方向向上，則安培力做負功，機械能轉化為電能，選項C錯誤；D．當下落高度為時閉合開關，此時安培力則金屬桿ab會立刻做減速運動，選項D正確。故選D。13.如圖所示，光滑水平軌道上長木板A和滑塊B、C都處于靜止狀態，滑塊B置于A的左端。A、B間的動摩擦因數為0.5，A、B、C質量分別為kg，kg，kg。現在使A、B一起以5m/s的速度勻速向右運動，A與C發生碰撞（時間極短）后立即一起向右運動。兩滑塊均可視為質點，取m/s2。下列說法正確的是（）A.C增加的動量為4kg·m/sB.A與C碰撞過程中損失的機械能為15JC.A與C碰撞后瞬間，A的速度大小為2m/sD.若長木板A的長度為0.6m，則滑塊B不會滑離長木板A【答案】D【解析】C．在A與C碰撞中，因碰撞時間極短，動量守恒，設碰撞后瞬間A與C共同速度為vAC，以右為正方向，由動量守恒定律可得解得故C錯誤；A．C增加的動量為故A錯誤；B．A與C碰撞運動中損失的機械能為代入數據解得故B錯誤；D．A與B的摩擦力大小為則有B的加速度大小為AC的加速度大小為B做減速運動，AC做加速運動，設速度相等時所用時間為t，則有解得B的位移為A的位移為B相對A的位移為因此若長木板A的長度為0.6m，則滑塊B不會滑離木板A，故D正確。故選D。14.“夸父一號”太陽探測衛星可以觀測太陽輻射的硬X射線。硬X射線是波長很短的光子，設波長為。若太陽均勻地向各個方向輻射硬X射線，衛星探測儀鏡頭正對著太陽，每秒接收到個該種光子。已知探測儀鏡頭面積為，衛星離太陽中心的距離為，普朗克常量為，光速為。下列說法不正確的是（）A.每個光子的動量B.每個光子的能量C.太陽輻射硬X射線的總功率D.秒太陽均勻地向各個方向輻射硬X射線發射總光子數為【答案】C【解析】A．每個光子的動量故A正確；B．每個光子的能量故B正確；C．太陽輻射硬X射線的總功率太陽t時間輻射硬X射線的總能量為聯立解得故C錯誤；D．每個光子的能量t秒太陽均勻地向各個方向輻射硬X射線發射總光子數為故D正確。本題選不正確，故選C。第二部分15.（1）某同學用如圖1所示的裝置做“用單擺測量重力加速度”的實驗。①已知單擺的擺長為，擺球做次全振動所用的時間為，則當地重力加速度______（用、、表示）。②在安裝實驗裝置的過程中，下列有關器材的選擇和安裝最合理的是______。A．B.C.D.③為減小誤差，該實驗并未直接測量單擺的周期，而是先測量次全振動所用的時間再求出。下列實驗采用了類似方法的有__________（選填選項前的字母）。A．“用雙縫干涉實驗測量光的波長”實驗中相鄰亮條紋間距離的測量B.“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中1滴油酸酒精溶液體積的測量C.“探究等溫情況下一定質量氣體壓強與體積的關系”實驗中氣體體積的測量（2）圖2為“探究加速度與力的關系”的實驗裝置圖。實驗中，在小車不掛桶和砂時，先將木板的一端墊起一定高度。這樣做的目的是________。A.測量木板傾斜的角度B.平衡摩擦力C.使小車所受的合力等于桶和砂的重力【答案】（1）DAB（2）B【解析】【小問1詳析】[1]題意可知單擺周期解得[2]為了減小空氣阻力的影響，需選擇質量大的鐵球，其次，為了防止懸點滑動，需要夾子夾住擺線，最后，為了不讓擺長發生改變，需選擇細絲線，D選項符合要求。故選D。[3]A．為減小誤差，該實驗并未直接測量單擺的周期T，而是先測量n次全振動的用時t再求出T，實驗采用方法是放大測量取平均值。“用雙縫干涉實驗測量光的波長”實驗中相鄰亮條紋間距離的測量，采用方法是放大測量取平均值，故A正確；B．“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中1滴油酸酒精溶液體積的測量，采用方法是放大測量取平均值，故B正確；C．“探究等溫情況下一定質量氣體壓強與體積的關系”實驗中氣體體積的測量，采用方法不是放大測量取平均值，故C錯誤。故選AB。【小問2詳析】“探究加速度與力的關系”的實驗裝置圖。實驗中，在小車不掛桶和砂時，先將木板的一端墊起一定高度，這樣做的目的是平衡摩擦力。故選B。16.某同學想要測量一段均勻材料金屬絲的電阻率，已知待測金屬絲電阻約為。（1）現要進一步精確測量其阻值，實驗室提供了以下相關器材：A.電池組（3V，內阻約1）B.電流表（0~3A，內阻約0.025）C.電流表（0~0.6A，內阻約0.125）D.電壓表（0~3V，內阻約3k）E.電壓表（0~15V，內阻約15k）F.滑動變阻器（0~20，額定電流1A）G.滑動變阻器（0~1000，額定電流0.3A）H.開關，導線實驗時應選用的電流表是_______，電壓表是_______，滑動變阻器是_______。（填寫各器材的字母代號）（2）為使電阻的測量結果盡量準確，且金屬絲兩端的電壓從零開始變化。以下實驗電路符合要求的是______。A．B.C.D.（3）實驗中改變滑動變阻器滑片的位置，讀取多組電壓、電流值，并描繪出圖線，如圖所示。若圖線的斜率為，金屬絲的長度為，直徑為，則金屬絲電阻率的表達式為__________。（用表示）（4）某同學認為，在不改變電路結構的基礎上，可以通過改變金屬絲長度，并利用某一電表測得的數據，作出相應的圖像，進而通過圖線的斜率求得金屬絲的電阻率。請簡要說明實驗方案，并用斜率表示金屬絲的電阻率。（需要的其他物理量可自選符號表示）【答案】（1）CDF（2）A（3）（4）【解析】【小問1詳析】[1][2][3]題意知電動勢E=3V，則電壓表選D，電路的最小電流，故電流表選C，因為待測電阻約6.0Ω，且為方便調節，滑動變阻器應選小電阻的F。【小問2詳析】金屬絲兩端的電壓從零開始變化，滑動變阻器選擇分壓式解法，因為故電流表采用外接法，A選項符合題意。故選A。【小問3詳析】分析圖像可知圖像斜率為電阻，即解得【小問4詳析】實驗中改變金屬絲長度，通過改變滑動變阻器滑片的位置，使得每次電流表的示數均為，測量出金屬絲長度，以及對應的電壓表示數，根據歐姆定律可得又聯立可得作出圖像，可知斜率為解得金屬絲的電阻率為17.如圖所示，某電視臺一檔闖關節目中，沙袋通過輕質細繩懸掛于A點正上方的O點，闖關者在A點以水平向左10m/s的速度抱住沙袋一起向左擺動。已知沙袋到懸點O的距離為10m，闖關者的質量為60kg，沙袋的質量為40kg。沙袋和闖關者可視為質點，不計空氣阻力，g取10m/s2。求：（1）闖關者剛抱住沙袋時的共同速度的大小v；（2）闖關者剛抱住沙袋時繩子的拉力的大小F；（3）闖關者抱住沙袋共同上擺過程中能到達的最大高度h。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小問1詳析】闖關者抱住沙袋過程，系統在水平方向動量守恒，以水平向左為正方向，由動量守恒定律可得代入數據解得【小問2詳析】在A點剛抱住沙袋時，繩子拉力最大，設最大拉力為F。細繩的拉力與重力的合力提供向心力，由牛頓第二定律得代入數據解得【小問3詳析】闖關者與沙袋擺動過程中，只有重力做功，機械能守恒，由機械能守恒定律得，代入數據解得18.某同學為運動員設計了一款能夠模擬室外風阻的訓練裝置，如圖甲所示。兩間距為L的平行光滑導軌水平固定，導軌間連接一阻值為R的定值電阻。電阻為2R、質量為m的細直金屬桿垂直導軌放置，與導軌等寬并接觸良好。運動員通過輕繩與金屬桿連接，磁感應強度大小為B的勻強磁場垂直導軌平面向下。每次訓練前，調節導軌高度，使其與綁在運動員身上的輕繩處于同一水平面上，且輕繩與導軌平行，導軌電阻忽略不計。（1）當運動員在某一段時間內以速度v做勻速直線運動時，求：①定值電阻R兩端的電壓；②輕繩拉力的功率；（2）電路圖中僅更換一個器材，其工作原理就完全不同。若將甲電路圖中的電阻更換為電源，如圖乙所示，電源電動勢為E，電源內阻不計。金屬桿由靜止開始運動。①求金屬桿的最大速度大小；②當金屬桿速度達到最大速度一半時，求此時金屬桿的加速度大小。【答案】（1）①，②（2）①，②【解析】【小問1詳析】①當運動員在以速度v做勻速直線運動時，金屬棒切割磁感線產生的感應電動勢為由閉合電路歐姆定律，可知回路電流為則電阻R兩端電壓為②回路中電流I，則導體棒受到的安培力金屬棒勻速運動，則輕繩拉力輕繩拉力功率，解得【小問2詳析】①閉合開關后，設金屬棒速度達到的最大速度為，則有解得②當金屬棒速度為時，根據感應電動勢公式得電路中總電動勢為流經導體棒的電流為金屬棒受到合力為根據牛頓第二定律，金屬棒的加速度為19.萬有引力和靜電力是自然界中兩種典型的相互作用，萬有引力定律和庫侖定律都遵循“力與距離的平方成反比”規律。（1）在計算變力做功的時候，一般采用微元法，也可采用平均力的方法。如圖所示，質量為的物體從距離地心的位置移至距離地心的位置處，該過程所受萬有引力大小的平均力為。已知地球質量為，半徑為，引力常量為。a.求質量為的物體從距地心處移至距地心處的過程中，萬有引力對物體做的功；b.當飛行器的速度等于或大于11.2km/s時，它就會克服地球的引力，永遠離開地球，我們把11.2km/s叫做第二宇宙速度。請推導第二宇宙速度的表達式；（2）氫原子是最簡單的原子，電子繞原子核做勻速圓周運動與人造衛星繞地球做勻速圓周運動類似。氫原子的能量等于電子繞原子核運動的動能、電子與原子核系統的電勢能的總和。已知電子質量為，電荷量為，靜電力常量為，氫原子處于基態時電子的軌道半徑為。a.求處于基態時電子的速度大小；b.當取無窮遠處電勢為零時，點電荷產生的電場中離場源電荷為的各點的電勢。求處于基態的氫原子的能量。【答案】（1）a.；b.（2）a.；b.【解析】【小問1詳析】a.物體從距離地心處至距離地心處的過程中，萬有引力平均力大小為由