第1頁/共1頁昌平區2025年高三年級第二次統一練習物理試卷本試卷共8頁，100分。考試時長90分鐘。考生務必將答案答在答題卡上，在試卷上作答無效。考試結束后，將答題卡交回。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。1.2025年3月，中國首款碳-14核電池研制成功，續航可達千年。碳-14發生衰變的核反應方程為：，衰變產物X為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】根據質量數和電荷數守恒可得所以衰變產物X為。故選B。2.中國科學院物理研究團隊近期成功研制出厚度僅為頭發絲直徑的二十萬分之一的單原子層金屬，這是國際上首次實現大面積二維金屬材料的制備，開創了二維金屬研究新領域。二維金屬材料的厚度最接近（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】頭發絲直徑大約0.02mm-0.12mm，數量級為10-5m，二十萬分之一約為0.5×10-10m，則二維金屬材料的厚度最接近。故選A。3.我國智能駕駛汽車進入快速發展期。某車載雷達系統可以發出激光和超聲波（頻率高于20kHz的聲波）信號，下列說法正確的是（）A.激光與超聲波都是橫波B.激光與超聲波都是縱波C.激光與超聲波都能發生衍射D.激光與超聲波都可在真空中傳播【答案】C【解析】【詳解】AB．聲波是縱波，光是橫波，A錯誤，B錯誤；C．衍射是波的特性，激光和超聲波都可以發生衍射，C正確；D．激光可以在真空中傳播，超聲波的傳播需要依靠介質，超聲波不能在真空中傳播，D錯誤。故選C。4.如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態a開始，沿圖示路徑先后到達狀態b和c。下列說法正確的是（）A.從a到b，氣體分子的平均動能不變B.從a到b，氣體對外界做功，內能減小C.從b到c，氣體從外界吸熱，內能增大D.從b到c，氣體向外界放熱，內能減小【答案】D【解析】【詳解】AB．從到，一定質量的氣體，等壓條件下，氣體體積與溫度成正比，即所以氣體體積增大，溫度增大，氣體對外界做功，分子平均動能增大，內能增大，AB錯誤；CD．從到，一定質量的氣體，等容條件下，氣體對外界不做功，氣體壓強與溫度成正比，即所以氣體體積壓強減小，則溫度減小，內能減小，根據熱力學第一定律，，所以，即氣體向外界放熱，C錯誤，D正確。故選D。5.如圖所示，重物M放在長木板OP上，將長木板繞O端緩慢轉過一個小角度的過程中，重物M相對長木板始終保持靜止。關于長木板對重物M的支持力和摩擦力，下列說法正確的是（）A.支持力和摩擦力均逐漸增大B.支持力和摩擦力的合力逐漸增大C.支持力和摩擦力均對重物做正功D.支持力對重物做正功，摩擦力不做功【答案】D【解析】【詳解】A．設長木板的傾角為，設重物的質量為，以重物為對象，根據平衡條件可得，由于逐漸增大，可知支持力逐漸減小，摩擦力逐漸增大，故A錯誤；B．根據受力平衡可知，持力和摩擦力的合力與重物的重力等大反向，則持力和摩擦力的合力保持不變，故B錯誤；CD．由于摩擦力與重物的運動方向總是垂直，所以摩擦力對重物不做功；由于支持力與重物的運動方向相同，則支持力對重物做正功，故C錯誤，D正確。故選D。6.如圖所示，運動員將質量為m的足球從水平地面上位置1以速度踢出，足球經過最高點（位置2），落在地面上位置3，位置2距離地面的高度為h，1與2和2與3間的水平距離不等。重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）A.從1到2，足球動能的減少量大于mghB.從1到2，足球動能的減少量小于mghC.從1到2，足球的加速度保持不變D.在位置2，足球的動能等于【答案】A【解析】【詳解】C．由于1與2和2與3間的水平距離不等，結合題圖可知，足球在空中受到空氣阻力的作用，由于空氣阻力是變力，所以從1到2，足球所受合力是變力，足球的加速度發生變化。故C錯誤；AB．從1到2，設克服空氣阻力做功為，根據動能定理可得可知足球動能的減少量大于mgh，故A正確，B錯誤；D．從1到2，根據動能定理可得可知位置2，足球的動能為故D錯誤。故選A。7.位于坐標原點的波源在時刻開始振動，形成的簡諧橫波沿x軸正方向傳播，平衡位置在處的質點P開始振動時，波源恰好第1次處于波峰位置。已知波源振動的位移y隨時間t變化的圖像如圖所示。下列說法正確的是（）A.波的周期是0.1sB.波的振幅是0.4mC.波的傳播速度是20m/sD.質點P開始振動時方向沿y軸正向【答案】C【解析】【詳解】AB．由題圖可知周期為，振幅為，故AB錯誤；D．由題圖可知波源的起振方向沿y軸負向，則質點P開始振動時方向沿y軸負向，故D錯誤；C．平衡位置在處的質點P開始振動時，波源恰好第1次處于波峰位置，由于波源的起振方向沿y軸負向，則該段時間為則波的傳播速度為故C正確。故選C。8.如圖所示，一理想變壓器原線圈接在）的交流電源上，副線圈與滑動變阻器R相連，交流電壓表和交流電流表均可視為理想電表。下列說法正確的是（）A.該交流電的頻率為B.變阻器的滑片向b端滑動，電壓表的示數減小C.變阻器的滑片向a端滑動，電流表的示數增大D.變阻器的滑片向a端滑動，變壓器的輸入功率減小【答案】D【解析】【詳解】A．該交流電的頻率為選項A錯誤；B．電壓表示數等于變壓器次級電壓，根據可知總是不變的，變阻器的滑片向b端滑動，電壓表的示數不變，選項B錯誤；CD．變阻器的滑片向a端滑動，R阻值變大，可知次級電流減小，即電流表的示數減小，根據P=I2U2可知，次級功率減小，則變壓器的輸入功率減小，選項C錯誤，D正確。故選D。9.2025年3月26日，我國在西昌衛星發射中心成功將“天鏈二號04星”發射升空，該星是地球同步軌道數據中繼衛星。已知“天鏈二號04星”的軌道半徑約為地球半徑的6倍，某衛星在近地圓軌道運行時周期為。則“天鏈二號04星”的周期約為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】設地球半徑為R，根據開普勒第三定律有聯立解得“天鏈二號04星”的周期故選C。10.小明做家務時，發現家里自來水的出水情況有這樣的特點：當水流不太大時，從水龍頭中連續流出的水會形成水柱，從上往下越來越細，如圖所示。水柱的橫截面可視為圓，在水柱上取兩個橫截面A、B，粗測A、B的直徑之比。則經過A、B處的水流速度大小之比為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】取相同的時間，且，則有可得經過A、B處的水流速度大小之比為故選B。11.如圖1所示，小明用甲、乙、丙三束單色光分別照射同一光電管的陰極K，調節滑動變阻器的滑片P，得到了三條光電流I隨電壓U變化關系的曲線如圖2所示。下列說法正確的是（）A.甲光的光子能量最大B.用乙光照射時飽和光電流最大C.用乙光照射時光電子的最大初動能最大D.分別射入同一單縫衍射裝置時，乙光的中央亮條紋最寬【答案】C【解析】【詳解】A．根據光電效應方程根據動能定理解得，乙光對應的遏止電壓較大，對應的光子能量最大，A錯誤；B．用甲光照射時飽和光電流最大，B錯誤；C．根據動能定理解得用乙光照射時光電子的最大初動能最大，C正確；D．乙光的光子能量最大，頻率最高，波長最短，分別射入同一單縫衍射裝置時，乙光的中央亮條紋最窄，D錯誤。故選C。12.如圖所示，將長度為a、寬度為b、厚度為c的金屬導體板放在垂直于ab表面的勻強磁場中，當導體中通有從側面1流向3的電流I時，在導體的上下表面2和4之間會產生電勢差U，這種現象稱為霍爾效應。利用霍爾效應的原理可以制造磁強計，測量磁場的磁感應強度。已知該金屬導體單位體積中的自由電子數為n，電子電荷量為e。則該磁場的磁感應強度B的大小為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】當在導體的上下表面2和4之間產生恒定的電勢差U時，自由電子此時受到的電場力與洛倫茲力平衡，即可得結合電流的微觀表達式聯立可得故選A。13.圖1為某聲敏電阻的阻值R隨聲音強度L（單位：dB）變化關系的圖像，某同學利用該聲敏電阻制作了聲音強度檢測裝置，其簡化電路如圖2所示。電源電動勢，內阻，電阻中的一個是定值電阻，另一個是聲敏電阻。已知定值電阻的阻值為10Ω，電壓表的量程為0~3V，聲音強度越大，電壓表的示數也越大。下列說法正確的是（）A.電壓表的示數為2.5V時，聲音強度為20dBB.該電路能測量的最大聲音強度為120dBC.該電路中聲敏電阻的最大功率可達8WD.若換用阻值更小的定值電阻，則電路能測量的最大聲音強度將變大【答案】D【解析】【詳解】A．根據題意可知聲音強度越大，聲敏電阻的阻值越小。電壓表的示數也越大，結合串聯電路，電阻越大分壓越大可知是聲敏電阻，是定值電阻，電壓表的示數為2.5V時，流過電路的電流聲敏電阻阻值代入數據可得結合圖1可知聲音強度為80dB，故A錯誤；B．電壓表的量程為0~3V，則電路中的最大電流聲敏電阻的最小阻值代入數據可得結合圖1可知聲音強度大于120dB，故B錯誤；C．將等效為電源內阻，的功率整理可得當阻值越接近時，功率越大，根據以上分析可知當電壓表示數為3V時，的功率最大為代入數據可得故C錯誤；D．電壓表的示數電壓表量程不變，若換用阻值更小的定值電阻，則光敏電阻的最小值變小，結合圖1可知聲音強度變大，即電路能測量的最大聲音強度將變大，故D正確。故選D。14.2025年3月，我國新一代人造太陽“中國環流三號”實現原子核溫度1.17億度、電子溫度1.6億度的“雙億度”突破，將人類向“能源自由”的終極目標推進了一大步。人造太陽利用氘核與氚核聚變反應釋放能量，聚變資源儲量豐富，主要產物清潔安全，被稱為“人類未來的理想能源”。我國自主研發的高功率微波回旋管，單次注入功率達2.5兆瓦，精準“轟擊”等離子體升溫，實現電子溫度1.6億度。高功率中性束注入加熱系統（提升原子核溫度的核心設備），單條束線最大功率達7兆瓦，可將氫原子加速到每秒數千公里，為反應堆“點火”提供初始能量。關于該裝置及核聚變相關原理，下列說法不正確的是（）A.核聚變反應中，氘核與氚核結合生成氦核并釋放中子，反應方程為：B.中國環流三號產生的能量主要來源于氫原子被加速后獲得的動能C.等離子體溫度升高，其粒子熱運動的平均動能變大D.若某次聚變反應質量虧損，則釋放的能量為（c為真空中的光速）【答案】B【解析】【詳解】A．核聚變反應中，氘核與氚核結合生成氦核并釋放中子，核反應方程為故A正確，不符合題意；B．中國環流三號產生的能量主要來源于氘核與氚核的核聚變反應，根據愛因斯坦質能方程可知核聚變過程中質量虧損轉化為能量釋放出來，而不是氫原子被加速后獲得的動能，故B錯誤，符合題意；C．溫度是分子熱運動平均動能的標志，等離子體溫度升高，其粒子熱運動的平均動能變大，故C正確，不符合題意；D．根據愛因斯坦質能方程，若某次聚變反應虧損，則釋放的能量為(c為真空中的光速）故D正確，不符合題意。故選B。第二部分本部分共6題，共58分。15.用油膜法估測油酸分子直徑是一種通過測量宏觀量來測量微觀量的方法，已知1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為V，在水面上形成的單分子油膜面積為S，則油酸分子的直徑___________。【答案】【解析】【詳解】[1]油酸分子的直徑為16.在“用單擺測量重力加速度”實驗中，下列敘述正確的有（）A.擺線要選擇長度在1m左右、伸縮性小的細線B.擺球盡量選擇質量大、體積小的金屬球C.為方便測量擺的周期，開始時拉開擺球，使擺角較大D.從擺球到達最高點開始計時，測量周期的誤差較小【答案】AB【解析】【詳解】A．為減小實驗誤差，擺線要選擇長度在1m左右、伸縮性小的細線，A正確；B．為減小空氣阻力對實驗的影響，擺球盡量選擇質量大、體積小的，B正確；C．單擺的擺角小于5°時，視為簡諧運動，實驗時擺角不能太大，C錯誤；D．從擺球經過最低點開始計時，測量周期的誤差較小，D錯誤。故選AB。17.在“用雙縫干涉測量光的波長”實驗中（1）相鄰兩條亮條紋間的距離需用測量頭測出。某同學調整手輪，使分劃板的中心刻線與亮條紋的中心對齊，某次實驗手輪上的示數如圖所示。已知測量頭主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50個等分刻度，此時讀數為______mm。（2）已知雙縫間距為d，雙縫到光屏的距離為L。實驗測得n條亮條紋的間距為a，則該光的波長______。【答案】（1）15.02（2）【解析】【小問1詳解】游標卡尺的讀數為【小問2詳解】相鄰條紋間距為根據條紋間距公式聯立可得18.某學習小組做“測量金屬絲的電阻率”實驗，實驗器材如下：學生電源（輸出電壓0~16V）；滑動變阻器（最大阻值10Ω，額定電流2A）；電壓表V（量程3V，內阻未知）；電流表A（量程3A，內阻未知）；待測金屬絲R；刻度尺，螺旋測微器，開關S，導線若干。（1）使用螺旋測微器測量金屬絲直徑，某次測量結果如圖1所示，其讀數為______mm。（2）如圖2所示，把待測金屬絲接入電路，閉合開關S后，將滑動變阻器滑片調節到合適位置，將電壓表右側接線端K分別接到M、N端，觀察到電壓表示數變化比電流表示數變化更明顯。則測量金屬絲電阻時應將K接到______（選填“M”或“N”）端。（3）正確連接電路，得到金屬絲圖像如圖3所示。由圖像可知金屬絲的電阻______Ω（保留2位有效數字）。（4）用刻度尺測得金屬絲的長度為L，金屬絲的直徑和電阻分別用d和R表示，則該金屬絲的電阻率______。（5）該學習小組想利用導體電阻隨溫度改變的特性制做電阻溫度計。選取甲、乙、丙三種不同材料的金屬絲，研究他們的電阻率隨溫度變化的關系，測量不同溫度下金屬絲的電阻率，做出圖像如圖4所示。如果要求所制溫度計刻度均勻、靈敏度高，最適合的材料是______（選填“甲”“乙”或“丙”），理由是______。【答案】（1）2.450（2）M（3）1.9（4）（5）①.甲②.電阻率隨溫度呈線性變化且變化明顯（斜率較大）【解析】【小問1詳解】螺旋測微器讀數為【小問2詳解】由于電壓表示數變化更明顯，說明電流表分壓較多，因此電流表應采用外接法，即測量鉛筆芯電阻時應將K擲到M端；【小問3詳解】根據圖丙的圖像，結合歐姆定律有【小問4詳解】根據電阻定律又聯立可得【小問5詳解】[1]如果要求所制溫度計刻度均勻、靈敏度高，最適合的材料是甲，因為甲材料電阻率隨溫度呈線性變化且變化明顯。19.蕩秋千是孩子們喜歡一項運動。如圖所示，秋千由兩根長度均為L的細繩懸掛于固定橫梁上，質量為m的小孩坐在秋千座椅上，初始時，大人用一水平外力使秋千靜止，此時兩繩與豎直方向夾角均為。不計秋千的質量，小孩可視為質點。重力加速度為g。（1）當秋千靜止時，求水平外力的大小F。（2）將秋千從靜止釋放，秋千自由擺動，若不計空氣阻力，求秋千擺到最低點時每根繩子的拉力大小T。（3）若考慮空氣阻力，求秋千從靜止釋放到停下的過程中空氣阻力所做的功。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小問1詳解】秋千靜止時，受三個力的作用：重力G、細繩拉力T和水平拉力F作用。根據共點力平衡知識得解得【小問2詳解】不計空氣阻力，秋千從靜止擺到最低點的過程中，由機械能守恒得秋千運動到最低點，拉力與重力合力提供向心力，則有解得【小問3詳解】若考慮空氣阻力，秋千最終停在最低點。根據動能定理得又解得20.電磁彈射是航空母艦上艦載機的一種起飛方式，是航空母艦的核心技術之一。某學習小組設計了一個簡易的電容式電磁彈射裝置，如圖甲所示，在豎直向下的勻強磁場中，兩根相距為L平行金屬導軌水平放置，左端接電容為C的電容器，一導體棒MN放置在導軌右側，與導軌垂直且接觸良好。單刀雙擲開關S先接1，經過足夠長的時間后，再把開關S接到2，導體棒向右離開導軌后水平射出。已知勻強磁場的磁感應強度大小為B，導體棒的質量為m，接入電路部分的電阻為R，電源的電動勢為E。不計導軌電阻及導體棒與導軌間的摩擦。（1）將開關S接1給電容器充電，在圖乙所示的坐標系中畫出電容器兩極板電壓u與電荷量q變化關系的圖像；并求出經過足夠長的時間后電容器極板的電荷量Q和電容器儲存的電能；（2）求開關S接2的瞬間導體棒的加速度大小a；（3）若某次試驗導體棒彈射出去后電容器兩端的電壓減為初始值的，求導體棒離開導軌時的速度大小v。【答案】（1），（2）（3）【解析】【小問1詳解】根據可得可知電容器兩極板電壓u與電荷量q為正比列函數，變化關系的圖像如圖所示根據電容的定義得電容器儲存的電能為圖像與橫軸所圍三角形面積，即可得【小問2詳解】開關S接2的瞬間，金屬棒中電流安培力大小加速度大小【小問3詳解】根據動量定理電容器兩端的電壓減為初始值的過程中，通過導體棒的電荷量所以得21.比荷是基本粒子的關鍵參數之一。通過測定不同粒子的比荷，科學家可以區分粒子種類并研究其性質。（1）1897年湯姆孫通過研究陰極射線發現了電子，并設計了測定電子比荷的實驗裝置，如圖1所示。真空管內陰極K發出的電子經加速電壓加速后，沿中心軸線進入長度為L、間距為d的水平平行極板P和間的區域。在極板間加合適的電壓U和磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場時，電子剛好打在熒光屏中心O點；當極板間不加電壓、只保留磁場時，電子束打在熒光屏上點。結合儀器中的一些幾何參量可確定電子剛離開磁場時沿豎直方向的偏移距離為h。不計電子重力及電子間相互作用。①求電子在極板間運動時的速度大小v；②推導電子比荷的表達式。（2）如圖2所示為磁聚焦法測量電子比荷的實驗裝置示意圖。螺線管內部存在磁感應強度大小為B、方向與螺線管軸線平行的勻強磁場。電子槍從O點射出速度大小均為v，方向不同的電子，且電子速度v與磁場方向的夾角非常小。由于電子具有近似相等的水平方向速度和大小不同的豎直方向速度，所以電子從O點分離一段時間后匯聚于螺線管軸線上一點。調節B的大小可使電子經過多次匯聚后剛好打在熒光屏上的P點。已知P點為電子第n次匯聚點，OP間的距離為H。不計電子重力及電子間相互作用，裝置內部為真空。當很小時，，。試推導電子比荷的表達式。【答案】（1）①;②（2）【解析】【小問1詳解】①電子在電場和磁場的作用下做勻速直線運動，電場力與洛侖茲力平衡電場強度聯立可得②只保留磁場時，電子在磁場中做勻速圓周運動，洛侖茲力提供向心力電子剛離開磁場時沿豎直方向的偏移距離為h，根據幾何關系得聯立得將代入上式得【小問2詳解】電子在垂直磁場方向上做勻速圓周運動，洛侖茲力提供向心力周期得電子在沿磁場方向上做勻速直