2025屆北京市西城區(qū)高考仿真模擬物理試卷含解析

2025屆北京市西城區(qū)高考仿真模擬物理試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、短跑運動員在訓練中從起跑開始的一段時間內可看成先做勻加速直線運動再做勻速直線運動。已知總位移為s，勻速階段的速度為v、時間為t，則勻加速階段的時間為（）A． B． C． D．2、某實驗裝置如圖所示，用細繩豎直懸掛一個多匝矩形線圈，細繩與傳感器相連，傳感器可以讀出細繩上的拉力大小。將線框的下邊ab置于蹄形磁鐵的、S極之間，使ab邊垂直于磁場方向且ab邊全部處于N、S極之間的區(qū)域中。接通電路的開關，調節(jié)滑動變阻器的滑片，當電流表讀數為時，傳感器的讀數為；保持ab中的電流大小不變，方向相反，傳感器的讀數變?yōu)椋ǎ?。已知金屬線框的匝數為n，ab邊長為L，重力加速度為g，則可得到（）A．金屬線框的質量B．N、S極之間的磁感應強度C．傳感器的讀數為時，ab中的電流方向為b→aD．減小電流I重復實驗，則、均減小3、如圖所示，是半圓弧，為圓心，為半圓弧的最高點，，、、處各有一垂直紙面的通電直導線，電流大小均為，長度均為，和處通電直導線的電流方向垂直紙面向外，處通電直導線的電流方向垂直紙面向里，三根通電直導線在點處產生的磁感應強度大小均為，則處的磁感應強度大小為（）A． B． C． D．04、如圖所示，車廂水平底板上放置質量為M的物塊，物塊上固定豎直輕桿。質量為m的球用細線系在桿上O點。當車廂在水平面上沿直線加速運動時，球和物塊相對車廂靜止，細線偏離豎直方向的角度為θ，此時車廂底板對物塊的摩擦力為f、支持力為N，已知重力加速度為g，則（）A．f=Mgsinθ B．f=MgtanθC．N=(M+m)g D．N=Mg5、如圖所示，真空中孤立導體球均勻帶電，電荷量為+Q。試探電荷從P點由靜止釋放，只在電場力作用下運動到無限遠處，電場力做功為W，若導體球電荷量變?yōu)?2Q，則該試探電荷從P點運動至無限遠的過程中電場力做功為（）A．2W B．4W C．W D．W6、如圖，豎直平面內的Rt△ABC，AB豎直、BC水平，BC=2AB，處于平行于△ABC平面的勻強電場中，電場強度方向水平。若將一帶電的小球以初動能Ek沿AB方向從A點射出，小球通過C點時速度恰好沿BC方向，則（）A．從A到C，小球的動能增加了4EkB．從A到C，小球的電勢能減少了3EkC．將該小球以3Ek的動能從C點沿CB方向射出，小球能通過A點D．將該小球以4Ek的動能從C點沿CB方向射出，小球能通過A點二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、2019年10月諾貝爾物理學獎授予兩位天文學家MichelMayor和DidierQueloz，1995年他們首次探測到太陽系外行星的存在，從而開始了人類大規(guī)模的太陽系外行星搜尋。2016年8月歐洲南方天文臺曾宣布在離地球最近的恒星“比鄰星”附近發(fā)現宜居行星“比鄰星b”。“比鄰星b”的質量約為地球質量的1.3倍，半徑約為地球半徑的2.2倍，若不考慮星球的自轉效應，則A．“比鄰星b”表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度B．“比鄰星b”表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度C．“比鄰星b”的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度D．“比鄰星b”的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度8、下面是有關地球和月球的一些信息：(1)月球軌道半徑約為地球半徑的60倍；(2)月球密度約為地球密度的；(3)月球半徑約為地球半徑的。地球和月球均可視為質量均勻分布的球體且忽略自轉，根據以上信息可得（）A．月球表面的重力加速度約為地球表面重力加速度的B．月球表面的重力加速度約為地球表面重力加速度的C．月球繞地球運行的加速度約為地球表面重力加速度的D．月球繞地球運行的速率約為第一宇宙速度的9、如圖，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ=37°角固定，M、P之間接電阻箱R，導軌所在空間存在勻強磁場，磁場方向垂直于軌道平面向上，磁感應強度為B=0.5T。質量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上，其接入電路的電阻值為r?，F從靜止釋放桿ab，當電阻箱R=0Ω時，桿的最大速度為2m/s，當電阻箱R=4Ω時，桿的最大速度為4m/s。已知軌距為L=2m，重力加速度g取10m/s2，軌道足夠長且電阻不計。以下說法正確的是（）A．桿ab的最大速度隨電阻箱R的增大而均勻增大B．當R一定時，桿ab下滑時通過R的電流方向由P到MC．當R=4Ω時，桿ab從釋放到獲得最大速度的過程中，桿ab所受安培力的功率等于桿ab的熱功率D．由已知條件可以求得，10、如圖所示，x軸上方有兩條曲線均為正弦曲線的半個周期，其高和底的長度均為l，在x軸與曲線所圍的兩區(qū)域內存在大小均為B，方向如圖所示的勻強磁場，MNPQ為一邊長為l的正方形導線框，其電阻為R，MN與x軸重合，在外力的作用下，線框從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v勻速向右穿越磁場區(qū)域，則下列說法中正確的是（）A．線框的PN邊到達x坐標為處時，感應電流最大B．線框的PN邊到達x坐標為處時，感應電流最大C．穿越磁場的整個過程中，線框中產生的焦耳熱為D．穿越磁場的整個過程中，外力所做的功為三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）學習了“測量電源的電動勢和內阻”后，物理課外活動小組設計了如圖甲所示的實驗電路，電路中電源電動勢用E，內阻用r表示。(1)若閉合電鍵S1，將單刀雙擲電鍵S2擲向a，改變電阻箱R的阻值得到一系列的電壓表的讀數U，處理數據得到圖像如圖乙所示，寫出關系式___。（不考慮電表內阻的影響）(2)若斷開S1，將單刀雙擲電鍵S2擲向b，改變電阻箱R的阻值得到一系列的電流表的讀數I，處理數據得到圖像如圖丙所示，寫出關系式___。（不考慮電表內阻的影響）(3)課外小組的同學們對圖像進行了誤差分析，發(fā)現將兩個圖像綜合起來利用，完全可以避免由于電壓表分流和電流表分壓帶來的系統誤差。已知圖像乙和丙縱軸截距分別為b1、b2，斜率分別為k1、k2。則電源的電動勢E=____，內阻r=____。(4)不同小組的同學用不同的電池組（均由同一規(guī)格的兩節(jié)干電池串聯而成），按照(1)中操作完成了上述的實驗后，發(fā)現不同組的電池組的電動勢基本相同，只是內電阻差異較大。同學們選擇了內電阻差異較大的甲、乙兩個電池組繼續(xù)進一步探究，對電池組的輸出功率P隨外電阻R變化的關系，以及電池組的輸出功率P隨路端電壓U變化的關系進行了猜想，并分別畫出了如圖丁所示的P—R和P—U圖像。若已知甲電池組的內電阻較大，則下列各圖中可能正確的是____（選填選項的字母）。A．B．C．D．12．（12分）利用阿特伍德機可以驗證力學定律。圖為一理想阿特伍德機示意圖，A、B為兩質量分別為m1、m2的兩物塊，用輕質無彈性的細繩連接后跨在輕質光滑定滑輪兩端，兩物塊離地足夠高。設法固定物塊A、B后，在物塊A上安裝一個寬度為d的遮光片，并在其下方空中固定一個光電門，連接好光電門與毫秒計時器，并打開電源。松開固定裝置，讀出遮光片通過光電門所用的時間△t。若想要利用上述實驗裝置驗證牛頓第二定律實驗，則(1)實驗當中，需要使m1、m2滿足關系：____。(2)實驗當中還需要測量的物理量有_____利用文字描述并標明對應的物理量符號）。(3)驗證牛頓第二定律實驗時需要驗證的等式為____（寫出等式的完整形式無需簡化）。(4)若要利用上述所有數據驗證機械能守恒定律，則所需要驗證的等式為____（寫出等式的完整形式無需簡化）。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）2019年5月12日，在世界接力賽女子4X200米比賽中，中國隊奪得亞軍。如圖所示，OB為接力賽跑道，AB為長L=20m的接力區(qū)，兩名運動員的交接棒動作沒有在20m的接力區(qū)內完成定為犯規(guī)。假設訓練中甲、乙兩運動員經短距離加速后都能達到并保持11m/s的速度跑完全程，乙運動員從起跑后到接棒前的運動是勻加速運動，加速度大小為2.5m/s2，乙運動員在接力區(qū)前端聽到口令時起跑，在甲、乙兩運動員相遇時完成交接棒(1)第一次訓練，甲運動員以v=11m/s的速度跑到接力區(qū)前端A處左側s0=17m的位置向乙運動員發(fā)出起跑口令，求甲、乙兩運動員交接棒處離接力區(qū)前端A處的距離(2)第二次調練，甲運動員在接力區(qū)前端A處左測25m的位置以v=11m/s的速度跑向接力區(qū)，乙運動員恰好在速度達到與甲運動員相同時被甲運動員追上，則甲運動員在接力區(qū)前端A處多遠時對乙運動員發(fā)出起跑口令以及棒經過接力區(qū)的時間，并判斷這次訓練是否犯規(guī)14．（16分）如圖所示，足夠長的粗糙絕緣軌道AB與處于豎直平面內的光滑圓弧形絕緣軌道BC平滑連接，圓弧的半徑。在軌道所在空間存在水平向右的勻強電場E，現有一帶電體（可視為質點）放在水平軌道上的A位置，帶電體與粗糙軌道的動摩擦因數均為，從A點由靜止釋放，通過C點時恰好與圓軌道無擠壓，且合力剛好指向圓心，已知，不計空氣阻力，重力加速度。求：（1）粗糙絕緣軌道AB長度；（2）小球從C點射出后，第一次運動到水平地面AB所需要的時間。15．（12分）如圖所示，一個上表面絕緣、質量為mA=1kg的不帶電小車A置于光滑的水平面上，其左端放置一質量為mB=0.5kg、帶電量為q=1.0×10-2C的空盒B，左端開口。小車上表面與水平桌面相平，桌面上水平放置著一輕質彈簧，彈簧左端固定，質量為mC=0.5kg的不帶電絕緣小物塊C置于桌面上O點并與彈簧的右端接觸，此時彈簧處于原長，現用水平向左的推力將C緩慢推至M點（彈簧仍在彈性限度內）時，推力做的功為WF=6J，撤去推力后，C沿桌面滑到小車上的空盒B內并與其右壁相碰，碰撞時間極短且碰后C與B粘在一起。在桌面右方區(qū)域有一方向向左的水平勻強電場，電場強度大小為E=1×102N/m，電場作用一段時間后突然消失，小車正好停止，貨物剛好到達小車的最右端。已知物塊C與桌面間動摩擦因數μ1=0.4，空盒B與小車間的動摩擦因數（1）物塊C與空盒B碰后瞬間的速度v；（2）小車的長度L；（3）電場作用的時間t。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】

勻速階段的位移為在勻加速直線運動過程，根據平均速度公式可得根據題意則有解得勻加速階段的時間故A、B、C錯誤，D正確。故選D。2、A【解析】

AB．通電線圈受到重力安培力和細繩的拉力作用，當電流表讀數為I時，繩子的拉力為，則保持ab中的電流大小不變，方向相反，繩子的拉力為，則聯立解得金屬框的質量為選項A正確，B錯誤；C．傳感器的讀數為時，安培力豎直向下，根據左手定則可知，ab中的電流方向為a→b，故C錯誤；D．減小電流I重復實驗，則減小，增大，故D錯誤。故選A。3、C【解析】

根據右手螺旋定則畫出A、C、D各通電直導線在O處產生的磁感應強度，如圖所示。將分解到水平和豎直兩個方向上，并分別在兩個方向合成，則水平方向的合矢量豎直方向的合矢量所以O點處的磁感應強度大小故選C。4、C【解析】

以m為研究對象，受力如圖所示由牛頓第二定律得解得而繩的拉力為以M為研究對象，受力如圖所示在豎直方向上，由平衡條件有在水平方向上，由牛頓第二定律有解得故C正確，ABD錯誤。故選C。5、A【解析】

根據點電荷產生的電場的電勢分布特點可知，當導體球電荷量變?yōu)?2Q時，除無窮遠處電勢仍為0外，其它點的電勢變?yōu)樵瓉淼膬杀?，則P點與無窮遠處的電勢差變?yōu)樵瓉淼膬杀叮鶕芍囂诫姾扇詮腜點運動至無限遠的過程中電場力做功為故A正確，BCD錯誤。故選A。6、D【解析】

A．設小球的速度為，則有小球通過C點時速度恰好沿BC方向，則說明小球在豎直方向上的速度減為0，小球在水平方向上做初速度為零的勻加速直線運動，運動的位移為豎直方向上位移的2倍，則平均速度為豎直方向上平均速度的2倍，又這段時間豎直方向的平均速度為故水平方向的平均速度為又解得則從A到C，小球的動能增加了故A錯誤；B．由動能定理可知重力與電場力做功之和為動能的增加量即，重力做負功，故電場力做功大于，則小球的電勢能減小量大于，故B錯誤；D．由上分析可知：動能為，則速度大小為2v，即小球以2v對速度從C點沿CB方向射出。而由AB分析可知，小球以初速度v沿AB方向從A點射出時，小球將以速度大小為2v，方向沿BC方向通過C點，則小球以2v的速度從C點沿CB方向射出后運動過程恰好可視為其逆過程，所以若將小球以2v的速度從C點沿CB方向射出，小球能通過A點；故D正確；C．由D分析可知，若將小球以2v的速度從C點沿CB方向射出，小球能通過A點；則若將小球小于2v的速度從C點沿CB方向射出，小球將經過A點右側。所以，若將該小球以的動能從C點沿CB方向射出，小球將經過A點右側，不能經過A點，故C錯誤。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解析】

AB．在星球表面，重力與萬有引力相等，則有：g=，所以==＜1所以“比鄰星

b”表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度。故A錯誤，B正確。CD．根據v=可得：==＜1所以“比鄰星b”的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度。故C錯誤，D正確。8、BC【解析】

AB．天體質量根據可知故A錯誤B正確；C．根據可知，月球繞地球運行的加速度且，因為，所以故C正確；D．根據可知，月球繞地球運行的速率第一宇宙速度所以故D錯誤。故選BC。9、AD【解析】

A．設桿的最大速度為，根據平衡條件可得解得所以桿的最大速度隨電阻箱的增大而均勻增大，故A正確；B．當一定時，桿下滑時根據右手定則可知通過的電流方向由到，則通過的電流方向由到，故B錯誤；C．當時，桿從釋放到獲得最大速度的過程中，桿所受安培力的功率等于桿的熱功率與電阻箱產生的熱功率之和，故C錯誤；D．由于，根據題意可知，當電阻箱時，桿的最大速度為2m/s，代入則有當電阻箱時，桿的最大速度為4m/s，代入則有聯立可得，故D正確；故選AD。10、BC【解析】

AB．電流和切割長度成正比，所以線框的PN邊到達x坐標為處時，相當于長度為l的邊框來切割磁感線，線框的PN邊到達x坐標為處時，相當于兩個長度為l的邊框來切割磁感線，兩個電動勢疊加，所以線框的PN邊到達x坐標為處時，感應電流最大為故A錯誤，B正確；C．因為電流的變化符合交流電的特征，所以線框的PN邊到達x坐標為處時，產生的焦耳熱為線框的PN邊從到2l處時，產生的焦耳熱為線框的PN邊從2l到處時，產生的焦耳熱為所以產生的總焦耳熱為又因為外力所做的功就等于焦耳熱，所以C正確，D錯誤。故選BC。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、BC【解析】

（1）[1]若閉合電鍵S1，將單刀雙擲電鍵S2擲向a，改變電阻箱R的阻值得到一系列的電壓表的讀數U，根據閉合電路歐姆定律可知則（2）[2]根據閉合電路歐姆定律變形得到與R的關系式，（3）[3][4]由題圖所示電路圖可知，利用伏阻法時，由于電壓表的分流作用，通過電源的電流大于，這是造成系統誤差的原因。若考慮通過電壓表的電流，則表達式為則則利用安阻法時，考慮電流表內阻，可得則圖丙中圖像的斜率的倒數等于電源的電動勢E。那么根據，可得，（4）[5]AB．根據電源的輸出規(guī)律可知，當內外電阻相等時輸出功率最大，當外電阻大于內電阻時，隨著外電阻的增大，輸出功率將越來越小，又由可知，電動勢相同，內阻越小，最大輸出功率越大，甲的電阻大于乙的電阻，所以乙的最大功率大于甲的最大功率，故A錯誤，B正確。CD．當內、外電阻相等時，輸出功率最大，此時輸出電壓為電動勢的一半，且電池組乙的輸出功率比甲的大，而當外電路斷開時，路端電壓等于電源的電動勢，此時輸出功率為零，故C正確，D錯誤。故選BC。12、物塊A初始釋放時距離光電門的高度h【解析】

(1)[1]由題意可知，在物塊A上安裝一個寬度為d的遮光片，并在其下方空中固定一個光電門，連接好光電門與毫秒計時器，所以應讓物塊A向下運動，則有；(2)[2]由勻變速直線運動的速度位移公式可知，加速度為則實驗當中還需要測量的物理量有物塊A初始釋放時距離光電門的高度h；(3)[3]對