2025届新高三开学摸底物理考试卷（北京专用）（解析版）

2025届新高三开学摸底考试卷（北京专用）物理（考试时间：90分钟试卷满分：100分）注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1．电磁波无处不在，我们身边的广播、电视、移动通信都与电磁波有着密不可分的联系，Wi-Fi、非接触式公交卡、导航、雷达、微波加热、射电天文学、遥感遥测也都与电磁波有关。频率是电磁波的一个重要参量，不同频率的电磁波在空中互不干扰，保证了各项无线电应用的顺利开展。例如，我国自主建立的北斗导航系统所使用的电磁波频率约为1561MHz；家用微波炉加热食物所使用的电磁波频率约为2450MHs。家用5GWi-Fi所使用的电磁波频率约为5725MHz。对于家用5GWi-Fi的信号，下列说法中正确的是（）A．一定不会产生偏振现象B．从一个房间穿越墙壁进入另一个房间后，频率保持不变C．与北斗导航信号叠加时，将产生明显的干涉现象D．与微波炉所使用的微波相比，更容易产生明显衍的射现象【答案】B【详解】A．电磁波是横波，可以发生偏振现象，故A错误；B．电磁波的频率由振源决定，从一个房间穿越墙壁进入另一个房间后，频率保持不变，故B正确；C．只有频率相同的两列光才能发生干涉，Wi-Fi信号不会在北斗导航信号叠加时，产生明显的干涉现象，故C错误；D．家用5GWi-Fi所使用的电磁波频率高于微波炉的频率，因此其波长较短，不易发生明显的衍射现象，故D错误。故选B。2．铺设水泥路面的沥青中可能含有一些放射性物质，这些微量的放射性物质会对人体产生一定的危害，其中一种放射性元素的衰变方程为。下列说法正确的是（

）A． B．C．该反应发生需要一定的人工条件 D．该反应生成物的总质量大于反应物的总质量【答案】B【详解】AB．根据质量守恒定律和电荷守恒定律知、，故A错误，B正确；CD．天然放射为自发辐射，生成物的总质量等于反应物的总质量，故CD错误。故选B。3．从冰箱中拿出的空瓶，一段时间后瓶塞弹出，其原因是（）A．瓶内气体分子数增加B．瓶塞所受合外力变小C．瓶塞所受气体分子的平均作用力变大D．瓶内所有气体分子的运动都更剧烈【答案】C【详解】A．因为瓶子是密封的，所以瓶内气体分子数不会改变，故A错误；BC．因为瓶内气体体积不变，温度升高，由理想气体状态方程可知，瓶内气体的压强将增大，则瓶塞所受气体分子的平均作用力将变大，则瓶内气体对瓶塞的作用力大于外界大气对瓶塞的作用力，即瓶塞所受合外力变大，故B错误，C正确；D．温度是分子平均动能的标志，当瓶子拿出冰箱一段时间后，瓶内气体温度升高，则瓶内气体分子的平均动能增大，但不是所有气体分子的动能增大，即不是所有气体分子的运动都更剧烈，故D错误。故选C。4．一列简谐横波沿轴负方向传播，时刻的波形图象如图所示，此时刻开始介质中的质点经第一次回到平衡位置。则下列说法中正确的是（）A．时刻质点向轴正方向运动B．简谐横波的周期为C．简谐横波传播的速度为D．质点经过平衡位置向上运动时开始计时的振动方程为【答案】D【详解】A．简谐波沿轴负方向传播，所以时刻质点向轴正方向运动，故A错误；B．简谐波沿轴负方向传播，质点第一次回到平衡位置时，即处质点的振动传播到点，所需的时间，解得故B错误；C．从题图上读出波长为，所以波速故C错误；D．根据图象可知，此列波的振幅，简谐波沿轴负方向传播，，角速度则质点经过平衡位置向上运动时开始计时的振动方程为故D正确。故选D。5．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，将原线圈接到正弦交流电源上，副线圈接有两个相同的灯泡，电路中的交流电压表为理想电表，导线电阻不计，副线圈电压按图乙所示规律变化，现闭合开关，则下列说法正确的是（

）A．两端的电压瞬时值的表达式为B．电压表的示数为C．的实际功率减小D．变压器的输入功率增大【答案】D【详解】A．由图乙可知，交变电流的最大值为，则副线圈两端电压的瞬时值表达式为即两端电压瞬时值的表达式，故选项A错误；B．由原、副线圈匝数比可得则电压表的示数为，故选项B错误；C．闭合开关，两端的电压不变，故实际功率不变，故选项C错误；D．闭合开关，副线圈总电流增大，电压不变，所以副线圈消耗的功率增大，由输入功率等于输出功率可知，变压器的输入功率增大，故选项D正确。故选D。6．如图所示，甲是地球赤道上的一个物体，乙是“神舟十号”宇宙飞船（周期约90min），丙是地球的同步卫星，它们运行的轨道示意图如图所示，它们都绕地心做匀速圆周运动。下列有关说法中正确的是（）A．它们运动的向心加速度大小关系是a乙>a丙>a甲B．它们运动的线速度大小关系是v乙＜v丙＜v甲C．他们运动的周期大小关系是T甲>T丙>T乙D．卫星乙的运行速度大小大于地球的第一宇宙速度【答案】A【详解】ABC．根据万有引力提供向心力可知同步卫星丙的周期为24h，大于乙的周期，而丙的轨道半径大于乙的轨道半径，则又因为甲和丙角速度相等，同轴转动，而丙半径大于甲，则所以有而周期比较中故A正确，BC错误；D．第一宇宙速度是绕地速度，乙运动的圆周半径大于地球半径，因此乙的运行速度小于第一宇宙速度，故D错误。故选A。7．如图所示，A、B两物块的质量分别为m和M，把它们靠在一起从光滑斜面的顶端由静止开始下滑，已知斜面的倾角为θ，斜面始终保持静止，则在此过程中，物块A对物块B的作用力为（）A．0 B．Mgsinθ C．mgsinθ D．(M-m)gsinθ【答案】A【详解】对A、B组成的整体受力分析可知，整体受重力、支持力而做匀加速直线运动；由牛顿第二定律可知，则再对B由牛顿第二定律可知：合力等于B的重力沿斜面向下的分力；故说明AB间没有相互作用力．A.0与分析相符，故A正确；B.Mgsinθ与分析不相符，故B错误；C.mgsinθ与分析不符，故C错误；D.(M-m)gsinθ与分析不符，故D错误．8．如图所示，在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，斜面上有一带电金属块沿斜面滑下，已知在金属块滑下的过程中动能增加了，金属块克服摩擦力做功，重力做功，则以下判断正确的是（

）A．金属块带负电荷B．金属块的电势能减少C．金属块克服电场力做功D．金属块的机械能减少【答案】D【详解】ABC.在金属块滑下的过程中动能增加了12J，金属块克服摩擦力做功8.0J，重力做功24J，根据动能定理得：W总=WG+W电+Wf=△EK解得：W电=−4J，所以金属块克服电场力做功4.0J，金属块的电势能增加4J.由于金属块下滑，电场力做负功，所以电场力应该水平向右，所以金属块带正电荷．故A错误，B错误，C错误；D.在金属块滑下的过程中重力做功24J，重力势能减小24J，动能增加了12J，所以金属块的机械能减少12J，故D正确．故选D.9．如图甲所示，在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环，磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。规定磁场竖直向上为正，导体环中电流沿顺时针方向（俯视）为正，导体环中感应电流随时间变化的图像正确的是（）A． B．C． D．【答案】D【详解】根据楞次定律，在0~2s内线圈中电流为沿顺时针方向，即正方向；根据法拉第电磁感应定律可得，感应电动势为感应电流为不变；在2~4s内线圈中电流为沿逆时针方向，即负方向；电流大小不变。故选D。10．如图所示，图甲为演示光电效应的实验装置，图乙为a、b、c三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线，图丙为氢原子的能级图，图丁给出了几种金属的逸出功和极限频率的关系。以下说法正确的是（）

A．若b光为绿光，a光可能是紫光B．若a光为绿光，c光可能是紫光C．若c光光子能量为2.81eV，用它照射由金属铷构成的阴极，所产生的大量光电子去撞击大量处于n=3激发态的氢原子，可能产生6种不同频率的光D．若c光光子能量为2.81eV，用它直接照射大量处于n=2激发态的氢原子，可以产生6种不同频率的光【答案】C【详解】AB．由光电效应方程联立解得即光束照射同一块金属时，若遏止电压相同，说明入射光的频率相同，遏止电压越大，入射光的频率越大，因此可知a光和c光的频率一样且均小于b光的频率，故AB错误；CD．用光子能量为2.81eV的c光照射由金属铷构成的阴极，产生的光电子的最大初动能为大量具有最大初动能的光电子去撞击大量处于n=3激发态的氢原子，这些氢原子吸收能量为从而跃迁到n=4能级，当大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可向外辐射的光的频率种数为故C正确，D错误。故选C。11．如图所示，细线一端拴一个小球，另一端固定在O点，小球沿弧线ABC来回摆动，B点是悬线的最低点，则（）A．小球摆到B点时，速度为水平方向，加速度为零B．小球摆到A点时，速度为零，且处于平衡状态C．小球在整个运动过程中一定有一个位置处于平衡状态D．小球摆到B点时，细线对小球的拉力最大【答案】D【详解】A．小球摆到B点时，速度为水平方向，但此时有向心加速度，故A错误；B．小球摆到A点时，速度为零，之后会往回运动，所以不可能处于平衡状态，故B错误；C．小球沿弧线ABC来回摆动，作非匀速圆周运动，合外力和加速度始终不为零，不会处于平衡状态，故C错误；D．小球摆到B点时，线速度最大，由牛顿第二定律可知此时细线对小球的拉力最大，故D正确。故选D。12．2023年，我国“双曲线二号”火箭完成垂直起降飞行试验，意味着运载火箭的可重复使用技术取得了重要突破。试验过程中，火箭持续向下喷射燃气获得竖直向上的推力，若地面测控系统测出火箭竖直起降全过程的图像如图所示，火箭在时刻离开地面，在时刻落回起点。不计空气阻力及火箭质量的变化，下列说法正确的是（  ）A．在时刻，火箭上升到最高位置B．在时间内，火箭受到的推力先增大后逐渐减小为零C．在时间内，火箭动能的减少量小于重力势能的增加量D．在时间内，火箭处于失重状态【答案】C【详解】A．时间内速度始终为正，说明火箭一直在向上运动，时间内火箭的速度为0，处于静止状态，时间内速度始终为负，说明火箭一直在向下运动，故时刻上升到最高点，故A错误；B．v-t图像的斜率表示加速度，在时间内，火箭加速度先增大后逐渐减小为零，则火箭受到的推力先增大后逐渐减小，在时刻，火箭受到的推力等于其重力，故B错误；C．在时间内，根据动能定理，火箭受到的推力做功与其重力做功之和等于动能的变化量，所以火箭动能的减少量小于重力势能的增加量，故C正确；D．在时间内，火箭加速度方向先向下后向上，先处于失重状态后处于超重状态，故D错误。故选C。13．把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球在短时间内沿光滑的漏斗壁在水平面内做匀速圆周运动，如图中的轨迹1和轨迹2所示。比较小球沿轨迹1和轨迹2的运动，下列说法正确的是（）A．沿轨迹1运动时受到的弹力较大B．沿轨迹1运动时的角速度较小C．沿轨迹1运动时的机械能较小D．沿轨迹1运动时重力的功率较大【答案】B【详解】A．小球做匀速圆周运动时，只受重力和支持力两个力作用，由两个力的合力提供向心力，如图所示小球受到的弹力为小球在两轨迹上运动时弹力相等，故A错误；BC．由牛顿第二定律可得且可得，则沿轨迹1运动时的动能、重力势能较大，机械能较大，故B正确，C错误；D．小球在短时间内沿光滑的漏斗壁在水平面内做匀速圆周运动，重力不做功，重力的功率都为0，故D错误。故选B。14．如图所示，是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，是关于对称且平行的两束不同单色细光束，从玻璃体右方射出后的光路如图所示，是垂直于放置的光屏，是屏上的一个光斑，根据该光路图，下列说法正确的是（）A．在玻璃中，光的波长比光的波长短B．在真空中，光的频率比光的大C．光的光子动量比B光的小D．通过同一双缝干涉装置，光的干涉条纹间距比光的小【答案】C【详解】AB．由光路图可知玻璃体对光的折射率大于对光的折射率，由此可知光的频率大于光的频率，光的频率越小则波长就越长，故光的波长比光的波长长，故AB错误；C．根据可知，光子的频率越大，则动量也就越大，故光的光子动量比光的小，故C正确；D．根据可知，光的波长越长，则干涉条纹间距越大，即光的干涉条纹间距比光的大，故D错误。故选C。二、实验题：本题共2小题，共20分。15．（10分）在“用单摆测定重力加速度”的实验中：(1)甲同学分别选用三种材料不同而直径都为2cm的实心球、长度不同的细棉线组成单摆，完成了四组实验。各组实验的器材和部分测量数据如下表，其中最合理的实验是第组。组别摆球材料摆长L/cm最大摆角全振动次数N/次1铜3030°502铜1005°13铁1005°504铁1005°10(2)乙同学选择了合理的实验装置后，测出几组不同摆长L和周期T的数值，画出如图1所示的图像，并算出图线的斜率为k，则当地的重力加速度（用符号表示），图2是乙同学其中一次的测量结果：测摆长时测量结果如图甲所示（单摆的悬点与刻度尺的零刻线对齐）。则摆长为cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间如图乙所示，秒表读数为s。(3)丙、丁两同学合作测量重力加速度，也测出几组不同摆长L和周期T的数值。丙用图象法处理求得重力加速度为；丁用公式法处理求得重力加速度为；实验后他们发现测摆长时忘了加上摆球的半径，则丙、丁两同学计算出的重力加速度数值关系为（填“＞”“<”或“=”）。【答案】(1)3(2)99.80100.6(3)＞【详解】（1）应选用第3组实验数据，因为第1组：摆长太短，误差大；摆角太大，摆球不做简谐运动；第2组：如只是测量一个周期的时间，可能出现因人的反应时间导致的误差大；第4组全振动次数较小，周期的测量误差较大。（2）[1]由周期公式，可得可知，T2-L图线斜率解得[2]摆长等于摆线的长度加上摆球的半径，即悬点到球心的距离；由图可知摆长等于99.80cm。[3]秒表的读数为90s+10.6s=100.6s（3）丙用T2-L图像法处理求得重力加速度为g丙，测摆长时忘了加上摆球的半径，图线与加上摆球的半径的图线平行，斜率相同，重力加速度相同。而丁用公式法处理求得重力加速度为g丁，测摆长时忘了加上摆球的半径，则测得g丁偏小。所以g丙＞g丁16．（10分）某实验小组利用如下器材设计电路先测量未知电阻阻值，再测量电源的电动势及内阻。实验电路图如甲图所示，实验室提供的器材有：电源E（电动势约4.5V，内阻为r）电流表A1（量程0～15mA，内阻为r1=10Ω）电流表A2（量程0～100mA，内阻为r2=1.5Ω）定值电阻R1（阻值R1=90Ω）定值电阻R2（阻值R2=190Ω）滑动变阻器R3（阻值范围0～30Ω）电阻箱R4（阻值范围0～99.99Ω）待测电阻Rx（电阻约55Ω）开关S，导线若干（1）图甲中电阻A应选，电阻B应选（填符号）；（2）实验小组通过处理实验数据，作出了两电流表示数之间的关系，如图乙所示，则待测电阻电阻Rx的阻值为；（3）测电源电动势和内阻时，某实验小组通过处理实验数据，作出了电阻B阻值R与电流表A2电流倒数之间的关系，如图丙所示，则待测电源的电动势为，内阻为（结果保留两位有效数字）。【答案】504.20.50【详解】(1)[1][2]．因待测电源的电动势为4.5V，则电流表A1与电阻R2串联，相当于量程为的电压表，可知图甲中电阻A应选R2；电阻B应选阻值能改变且能够读数的电阻箱R4；(2)[3]．由图可知，当I1=12mA时I2=60mA，可得(3)[4][5]．由电路图可知，电流表A1，电阻A以及Rx三部分的等效电阻为R′=40Ω，由闭合电路的欧姆定律即由图像可知解得r=0.5Ω三、计算题：本题共4小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。17．（8分）泥石流是在雨季由于暴雨、洪水将含有沙石且松软的土质山体经饱和稀释后形成的洪流。泥石流流动的全过程虽然只有很短时间，但由于其高速前进，具有强大的能量，因而破坏性极大。某课题小组对泥石流的威力进行了模拟研究，他们设计了如图甲所示的模型：在水平地面上放置一个质量为m＝4kg的物体，让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动，推力F随位移变化如图乙所示，已知物体与地面间的动摩擦因数为μ＝0.5，g＝10m/s2.则：(1)物体在运动过程中的最大加速度为多少？(2)在距出发点多远处，物体的速度达到最大？(3)物体在水平面上运动的最大位移是多少？【答案】(1)15m/s2；(2)3m；(3)8m【详解】(1)当推力F最大时，加速度最大，由牛顿第二定律，得（2分）可解得（1分）(2)由图象可知，随变化的函数方程为（1分）速度最大时，合力为0，即所以（1分）(3)位移最大时，末速度一定为0，由动能定理可得（2分）由图象可知，力做的功为所以（1分）18．（9分）随着航空领域的发展，实现火箭回收利用，成为了各国都在重点突破的技术。其中有一技术难题是回收时如何减缓对地的碰撞，为此设计师在返回火箭的底盘安装了电磁缓冲装置。该装置的主要部件有两部分：①缓冲滑块，由高强绝缘材料制成，其内部边缘绕有闭合单匝正方形线圈abcd；②火箭主体，包括绝缘光滑缓冲轨道MN、PQ和超导线圈（图中未画出），超导线圈能产生方向垂直于整个缓冲轨道平面的匀强磁场。当缓冲滑块接触地面时，滑块立即停止运动，此后线圈与火箭主体中的磁场相互作用，火箭主体一直做减速运动直至达到软着陆要求的速度，从而实现缓冲。现已知缓冲滑块竖直向下撞向地面时，火箭主体的速度大小为v0，经过时间t火箭着陆，此时火箭速度为v′；线圈abcd的电阻为R，其余电阻忽略不计；ab边长为l，火箭主体质量为m，匀强磁场的磁感应强度大小为B，重力加速度为g，一切摩擦阻力不计，求：（1）缓冲滑块刚停止运动时，线圈ab边两端的电势差Uab；（2）缓冲滑块刚停止运动时，火箭主体的加速度大小；（3）火箭主体的速度从v0减到v′的过程中系统产生的电能。

【答案】（1）；（2）；（3）【详解】（1）ab边产生电动势E＝Blv0（2分）因此（1分）（2）安培力电流为（1分）对火箭主体受力分析可得Fab－mg＝ma（1分）解得（1分）（3）设下落t时间内火箭下落的高度为h，对火箭主体由动量定理mgt－＝mv′－mv0（1分）即mgt－＝mv′－mv0，化简得h＝根据能量守恒定律，产生的电能为E＝（1分）代入数据可得（1分）19．（9分）如图所示，水平放置的两块带金属极板a、b平行正对.极板长度为l,板间距为d,板间存在着方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场.假设电场、磁场只顾在于两板间.一质量为m、电荷量为q的粒子，以水平速度v0从两极板的左端正中央沿垂直于电场、磁场的方向入极板间，恰好做匀速直线运动.不计重力