2025北京和平街一中高三（下）开学考物理试题及答案

2025北京和平街一中高三（下）开学考物理一、选择题1.关于天然放射现象，下列说法正确的是（A.天然放射现象表明原子核内部是有结构的C.升高温度可以减小放射性元素的半衰期）B.β射线是原子核外电子形成的电子流D.β射线比α射线的穿透能力弱2.如图所示是光线由空气射入半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射入空气中的光路图。O点是半圆形玻璃砖的圆心，不可能发生的是（）A.B.C.D.3.如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，先经等压变化到达状态b，再经等容变化到达状态c。下列判断正确的是（）A.从a到，气体温度不变C.从b到c，气体内能改变B.从a到，气体向外界放热D.从b到，气体对外界做功4.如图所示为氢原子能级示意图，一群处于n能级的氢原子向低能级跃迁时，下列说法正确的是（）A.跃迁过程中最多可辐射出4种频率的光子B.从n=4能级跃迁到n能级的氢原子能量增大C.从n=4能级跃迁到n能级辐射出的光子波长最长D.有三种频率的光子可使逸出功为4.54eV的金属发生光电效应5.在太空舱内可采用动力学方法测物体质量。其原理如下：先对质量为m0的标准物体施加一水平推力，测得其加速度为2m/s2；然后将该标准物体与待测物体紧靠在一起，施加相同的水平推力，测得共同加速度为1m/s2m0=2kg，则待测物体的质量为（A.1kgB.2kg6.如图所示，质量为M的斜面支架放在水平桌面上，质量为m的书放在斜面支架上，二者均静止。书与）C.3kgD.4kg斜面间的动摩擦因数为，斜面与水平面的夹角用表示，重力加速度记为，下列说法正确的是g（）cosA.书受到摩擦力的大小为B.当略微减小时，书所受支持力和重力的合力增大(+)MmgC.当增大到使书在斜面上匀速滑动时，支架对桌面的压力大于D.当增大到使书在斜面上加速滑动时，桌面对支架的摩擦力水平向右7.如图所示，位于竖直平面内的一面墙上有A、B、C三个完全相同的窗户。将一个小球斜向上抛出，小球在空中依次飞过A、B、C三个窗户，图中曲线为小球在空中运动的轨迹，轨迹所在的平面靠近竖直墙面，且与墙面平行。不计空气阻力的影响，以下说法中正确的是（）A.小球通过窗户A所用的时间最短C.小球通过窗户C动量变化量最小B.小球通过窗户C的平均速度最大D.小球通过窗户A克服重力做的功最多8.如图所示，轻杆的一端固定在通过O点的水平转轴上，另一端固定一小球，轻杆绕O点在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动，其中A点为最高点、C点为最低点，B点与O点等高，下列说法正确的是（）A.小球经过A点时，所受杆的作用力方向一定竖直向下B.小球经过B点时，所受杆的作用力方向沿着BO方向C.从A点到C点的过程，杆对小球的作用力做负功D.从A点到C点的过程，小球重力的功率保持不变9.如图所示，牛顿在他的《自然哲学的数学原理》中说到：把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次远；抛出速度足够大时，物体就不会落回地面，而是成为人造地球卫星。可认为山的高度远小于地球的半径，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A.对于那些抛出后可以落回地面的物体，无论抛出速度是多大，落地时间都一样B.图中圆轨道对应的抛出速度近似等于第一宇宙速度C.若抛出的速度大于第一宇宙速度，则物体在之后的运动过程中将无法返回山顶D.若抛出的速度大于第二宇宙速度，则物体被抛出后可能绕地球做圆周运动10.如图所示，劲度系数为k的轻弹簧上端固定在天花板上，下端连接一质量为m，可视为质点的小球。重力加速度大小为g。将小球托起至O点，弹簧恰好处于原长，松手后小球在竖直方向做简谐运动，最远能够到达B点，A点为OB的中点。下列说法正确的是（）A.O点到B点弹力的冲量大小等于重力冲量的大小B.O点到B点弹簧先做正功，后做负功C.O点到A点弹力做功与A点到B点弹力做功一样多D.小球经过A点时的加速度大小为g我国已拥有“蛟龙”号、“深海勇士”号、“奋斗者”号三台深海载人潜水器。某次潜水器由静止开始竖直下潜，下潜过程中受到的阻力与它下潜的速度大小成正比，下列关于潜水器的速度—时间图像v−tE−tE−xE−x（—时间图像（—位移图像（）和动能—位移图像（pk可能正确的是（）A.B.C.D.12.如图所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场．一带电粒子a（不计重力）以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的O′点（图中未标出）穿出．若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子b（不计重力）仍以相同初速度由O点射入，从区域右边界穿出，则粒子bA.穿出位置一定在O′点下方B.穿出位置一定在O′点上方C.运动时，在电场中的电势能一定减小D.在电场中运动时，动能一定减小a13.硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像，图线b是某电阻R的U−I图像。在同等光照强度下，当它们组成闭合回路时，下列说法正确的是（）A.电源的输出功率PU2I2U−U)r=21B.电池的内阻1U1U3C.电池的效率为=100%P=UI−UI12D.硅光电池的内阻消耗的热功率r2114.类比是一种常用的研究方法。在研究雨滴下落的问题时，我们建立如下的力学模型：假定质量为m的fv雨滴受到的空气阻力，比例系数为，由静止下落的雨滴将做变速运动。取雨滴刚要下落的瞬间为vvt=()ma=mg−，即速度t=0tv，为了研究速度v与时间的函数关系，可以列出牛顿第二定律：vtm+=。在研究自感现象时，电动势为E、内阻可忽略不计的直流电源与电阻为R的小总满足：灯泡、自感线圈L连成闭合回路，如图甲所示。取开关刚闭合的瞬间为t=0，为了研究电路中的电流i与i时间t的函数关系i=it()，也可以根据自感电动势满足的规律列出下列方程：+iR=E。两个方程Lt形式类似，这说明()函数与i(t)函数都遵循相似的数学规律。因此就可以通过我们熟悉的雨滴下落过程vt中的一些结论来研究自感现象。根据以上材料，判断下列说法中错误的是（）A.雨滴下落的过程中，t=0时v0；在图甲所示的电路中，t=0时i=0=mgERB.雨滴下落的过程中，最大速度m=；在图甲所示的电路中，最大电流m=kC.雨滴下落的过程中，随着速度不断增大，加速度不断减小；在图甲所示的电路中，随着电流不断增大，电流随时间的变化率不断减小D.图乙所示的电路只是把图甲中的自感线圈L换成电容，其他条件都不变，则电容器两端的电压与时间CuRt=()uut+u=Et的函数关系也满足如下方程：二、非选择题15.某同学利用下图所示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可（）A.将单缝向双缝靠近B.将屏向靠近双缝的方向移动C.将屏向远离双缝的方向移动D.使用间距更小的双缝16.某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率。在画界面时，不小心将界面PQ画的比实际位置靠下一些，P'Q'所示。若其他操作均正确，则测得的折射率与真实值相比______（选填“偏大”、“偏小”如图中或“相同”。17.随着学习的不断深入，我们知道光线具有波动性，又具有拉子性。光电效应现象是证明光具有粒子性的重要证据。在研究光电效应的实验中，得到如图所示的光电流与电压的关系，对此图像的下列说法中，正确的是（）A.图线①所对应的照射光频率高于图线②对应的B.图线①所对应的照射光频率高于图线③对应的C.图线①所对应的照射光强度大于图线③对应的D.若图线①对应的照射光是绿光，图线②对应的可能是红光18.在“用油膜法估测分子大小”的实验中，下列说法正确的是（A.该实验中将油膜看作由一个个油酸分子紧密排列的单层分子膜B.分子直径等于油酸溶液的体积与油膜的面积之比C.若油酸溶液浓度太高，会使油酸分子直径的测量值偏大D.若测量的油膜面积偏小，会使油酸分子直径的测量值偏小）19.兴趣小组利用如下装置验证“加速度与力和质量的关系”的实验。第一小组：验证加速度与力的关系B、数字计时器、带挡光片的滑块A、钩码若干、力的传感器（质量不计）和天平。实验步骤：固定好光电门B，调整导轨水平，用刻度尺测出遮光条与光电门之间的距离L及挡光片的宽度d，并记录滑块的位置，测出滑块和挡光片的总质量为M。滑块用平行于导轨的细线跨过动滑轮连接在传感器上。在传感器上悬挂一个钩码，由静止释放滑块，记录滑块经过光电门的时间为t，读出传感器的示数F，保持小车的质量不变，改变钩码的个数且从同一位置释放，进行多次实验，并作出图像。根据实验步骤回答下列问题：（1）不挂钩码和细线，接通气泵，在任意位置轻放滑块，观察到滑块______，兴趣小组判断调整后的导轨已经水平。（2）为了直观的由图像看出物体的加速度与合力F的正比关系，小组应该绘制图像______1t1tF−F−F−tF−t2“”“”“”或“2第二小组：验证加速度与质量的关系兴趣小组与邻桌的同学一起做验证“加速度与质量关系”的实验。他们将两个气垫导轨对称地放置在一条A和B两个滑MM，滑块上连接一条平行于桌面的细线，细线中间放置用一个悬挂钩码的滑轮，并使2块的质量为与1细线与导轨平行且跨过气垫导轨上的滑轮。现同时从各自的气垫导轨上同一位置由静止释放，记录A和Bt1和t。2两个滑块上遮光片（两遮光片宽度相同）分别通过光电门的时间为M1=（3）若测量结果满足______M2误差分析：（4）上述两组实验______（选填“第一组需要”“第二组需要”“均需要”或“均不需要”）满足钩码的质量远小于滑块的质量。20.滑板是年轻人喜欢的运动项目。滑板爱好者及滑板总质量m=60kg，以v0=2.0m/s的初速度沿斜坡匀加速滑下，斜坡的倾角θ=30°，经t=4.0s的时间下滑位移x=40m到达坡底。将人和滑板整体看作质点，设其在下滑过程中所受阻力的大小不变，重力加速度g取10m/s2，求下滑过程中（1）滑板及人的加速度的大小a；（2）滑板及人受到的阻力的大小f；（3）滑板及人受到的合力的冲量大小I。21.物体做曲线运动的情况较复杂，一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替，如图甲所示，曲线上A点的曲率圆定义为通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫作A点的曲率圆，其半径r叫作A点的曲率半径，在分析物体经过曲线上某位置的运动时，就可以按其等效的圆周运动来分析和处理。（1）氢原子核外的电子绕核做匀速圆周运动，其周期为T，已知电子的电荷量为e，质量为m，静电力常量为k，求电子运动的轨道半径R。（2）将一物体沿与水平面成点P处的曲率半径r。角的方向以速度v抛出，如图乙所示已知重力加速度为，求其轨迹最高.022.水平放置的平行金属导轨，相距L，左端接一电阻R，磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于导轨平面，质量为m的导体棒ab垂直导轨放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导体棒的电阻为r，导轨的电阻忽略不计。当ab棒在水平外力F作用下以速度0水平向右匀速滑动时：（1）回路中的电流的大小和方向；（2）若撤去水平外力F，电阻R还能发多少热；（3）若撤去水平外力F，杆滑行过程中，推导速度v与位移x的函数关系。23.“势阱”是量子力学中的常见概念，在经典力学中也有体现，当粒子在某力场中运动，其势能函数曲线在空间某范围内存在最小值，形如陷阱，粒子很难跑出来。如图1所示，内壁光滑、半径为R的半圆形碗固定在水平面上，将一个质量为m的小球（可视为质点）放在碗底的中心位置C处，此时小球就处于“势阱”处。各种形式的势能函数只要具有这种特点，我们都可以称它为势阱，比如重力势阱、分子力势阱、静电力势阱等。（1）我国首个火星探测器命名为“天问一号”。从地球表面向火星发射火星探测器，简单又比较节省能量的发射过程可简化为：先在地球表面使探测器加速并获得足够的动能，从而摆脱地球引力势阱的束缚，经过一系列调整使探测器成为一颗沿地球公转轨道近似为圆形运行的人造卫星；已知取无限远处为引力势1mr2Ep=−G能零点，间距为r、质量分别为m和m的两质点组成的系统具有的引力势能可表示为，式12中G为引力常量且大小已知。已知地球质量为M、半径为R，在如图2所示的坐标系中，纵轴表示引力势能，横轴表示质量为m的探测器到地心的距离r（r≥R静置于地面处的该探测器，至少需要获得多大速度（相对于地心，不考虑地球的自