北京市西城區(qū)北京四中2025屆高考物理一模試卷含解析

北京市西城區(qū)北京四中2025屆高考物理一模試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、一半徑為R的球形行星自轉(zhuǎn)周期為T，其同步衛(wèi)星距離行星表面的高度為3R，則在該行星表面繞其做勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星線速度大小為（）A． B． C． D．2、如圖所示為一種質(zhì)譜儀的示意圖，該質(zhì)譜儀由速度選擇器、靜電分析器和磁分析器組成。若速度選擇器中電場強(qiáng)度大小為，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直紙面向里，靜電分析器通道中心線為圓弧，圓弧的半徑為，通道內(nèi)有均勻輻射的電場，在中心線處的電場強(qiáng)度大小為，磁分析器中有范圍足夠大的有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直于紙面向外。一帶電粒子以速度沿直線經(jīng)過速度選擇器后沿中心線通過靜電分析器，由點(diǎn)垂直邊界進(jìn)入磁分析器，最終打到膠片上的點(diǎn)，不計粒子重力。下列說法正確的是（）A．速度選擇器的極板的電勢比極板的低B．粒子的速度C．粒子的比荷為D．、兩點(diǎn)間的距離為3、如圖1所示，彈簧振子在豎直方向做簡諧運(yùn)動。以其平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，豎直向上為正方向建立坐標(biāo)軸，振子的位移x隨時間t的變化如圖2所示，下列說法正確的是A．振子的振幅為4cmB．振子的振動周期為1sC．t=ls時，振子的速度為正的最大值D．t=ls時，振子的加速度為正的最大值4、如圖所示，一個下面裝有輪子的貯氣瓶停放在光滑的水平地面上，頂端與豎直墻壁接觸，現(xiàn)打開尾端閥門，氣體往外噴出，設(shè)噴口面積為S，氣體密度為，氣體往外噴出的速度為，則氣體剛噴出時鋼瓶頂端對豎直墻的作用力大小是（）A． B． C． D．5、一個質(zhì)量為m的小球，以大小為v0的初速度被豎直向上拋出，從拋出到落地的過程中，重力對小球做功為mv02。不計空氣阻力，則此過程重力對小球的沖量大小為A． B． C． D．6、如圖所示，a、b、c、d為圓上的四個點(diǎn)，ac、bd連線過圓心且相互垂直，置于圓心處帶正電的點(diǎn)電荷在a點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為E。若在該空間再施加一沿ac方向的大小為2E的勻強(qiáng)電場后，以下說法正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)的場強(qiáng)大小為3E，方向由c到aB．c點(diǎn)的場強(qiáng)大小為3E，方向由c到aC．b、d兩點(diǎn)的場強(qiáng)相同，大小都為ED．b、d兩點(diǎn)的場強(qiáng)不相同，但大小都為E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、如圖所示，質(zhì)量為m1的木塊和質(zhì)量為m2的長木板疊放在水平地面上．現(xiàn)對木塊施加一水平向右的拉力F，木塊在長木板上滑行，長木板始終靜止．已知木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為μ1，長木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2，且最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等．則()A．μ1一定小于μ2B．μ1可能大于μ2C．改變F的大小，F(xiàn)>μ2(m1＋m2)g時，長木板將開始運(yùn)動D．改F作用于長木板，F(xiàn)>(μ1＋μ2)(m1＋m2)g時，長木板與木塊將開始相對滑動8、一交流發(fā)電機(jī)組為某用戶區(qū)供電的示意圖如圖所示，發(fā)電機(jī)組能輸出穩(wěn)定的電壓。升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為n1：n2=1：10.線圈兩端的電壓分別為Ul、U2.輸電線的總電阻為r，降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為n3：n4=10：1，線圈兩端電壓分別為U3、U4.，L是用戶區(qū)里一常亮的燈泡，三個回路的干路電流分別為I1、I2、I3，隨著用電高峰的到來，用戶區(qū)開啟了大量的用電器，下列說法正確的是（）A．電壓U4不變，始終等于UlB．電流Il始終等于I3C．L變暗D．輸電線的電阻消耗的功率減小9、如圖所示，小球A、B、C通過鉸鏈與兩根長為L的輕桿相連，ABC位于豎直面內(nèi)且成正三角形，其中A、C置于水平面上?，F(xiàn)將球B由靜止釋放，球A、C在桿的作用下向兩側(cè)滑動，三小球的運(yùn)動始終在同一豎直平面內(nèi)。已知，不計摩擦，重力加速度為g。則球B由靜止釋放至落地的過程中，下列說法正確的是（）A．球B的機(jī)械能先減小后增大B．球B落地的速度大小為C．球A對地面的壓力一直大于mgD．球B落地地點(diǎn)位于初始位置正下方10、豎直懸掛的彈簧振子由最低點(diǎn)B開始作簡諧運(yùn)動，O為平衡位置，C為最高點(diǎn)，規(guī)定豎直向上為正方向，振動圖像如圖所示。則以下說法中正確的是（）A．彈簧振子的振動周期為2.0sB．t=0.5s時，振子的合力為零C．t=1.5s時，振子的速度最大，且豎直向下D．t=2.0s時，振子的加速度最大，且豎直向下三、實(shí)驗(yàn)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）圖甲為“驗(yàn)證動量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，軌道由斜槽和水平槽組成，A、B兩小球大小相同，質(zhì)量mA=20.0g、mB=10.0g。實(shí)驗(yàn)步驟如下：a.固定軌道，使水平槽末端的切線水平，將記錄紙鋪在水平地面上，并記下水平槽末端重垂線所指的位置O；b.讓A球從斜槽C處由靜止釋放，落到記錄紙上留下痕跡，重復(fù)操作多次；c.把B球放在水平槽末端，A球仍從C處靜止釋放后與B球正碰，A、B分別落到記錄紙上，留下各自的痕跡，重復(fù)操作多次；d.確定三個落點(diǎn)各自的平均位置P、M、N，用刻度尺測出它們到O點(diǎn)的距離分別為xOP、xOM、xON；（1）確定P、M、N三點(diǎn)時，可用圓規(guī)畫一個盡可能小的圓，把所有有效落點(diǎn)圈在里面，圓心即為落點(diǎn)的平均位置，這樣做可以減小_______（填“系統(tǒng)”或“偶然”）誤差；（2）如圖乙，xOM、xOP讀數(shù)分別為10.20cm、30.65cm，xON讀數(shù)為________cm；（3）數(shù)據(jù)處理時，小球離開水平槽末端的速度大小可用水平射程x表示，由小球質(zhì)量及(2)中數(shù)據(jù)可算出碰前系統(tǒng)總的mx值是________kg?m（保留3位有效數(shù)字），把該值與系統(tǒng)碰撞后的值進(jìn)行比較，就可驗(yàn)證動量是否守恒。12．（12分）某同學(xué)想在實(shí)驗(yàn)室測量電壓表V1的內(nèi)阻．(1)他先用多用電表的歐姆擋“×1k”測量，如圖甲所示，該讀數(shù)為________Ω；多用表的紅表筆與電壓表V的________(選填“正”或“負(fù)”)的接線柱相連．(2)為了更準(zhǔn)確地測量電壓表V1的內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)器材如下：A．待測電壓表V1(量程為0～3V)；B．電壓表V2(量程為0～9V，內(nèi)阻約為9kΩ)；C．滑動變阻器R1(最大阻值為20Ω，額定電流為1A)；D．定值電阻R3(阻值為6kΩ)；E.電源(電動勢為9V，內(nèi)阻約為1Ω)；F.開關(guān)一個、導(dǎo)線若干．①根據(jù)提供的器材，連接圖乙中的實(shí)物圖__________．②某次實(shí)驗(yàn)時電壓表V1和電壓表V2的讀數(shù)分別為U1和U2，移動滑動變阻器滑片，多次測量，作出U2U1圖象如圖丙所示，已知圖象的斜率為k，則內(nèi)阻RV1的表達(dá)式為________(用R3和k表示)．③考慮電壓表V2的內(nèi)電阻，則該方法對實(shí)驗(yàn)的測量結(jié)果________(選填“有”或“無”)影響．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）如圖所示，真空中有以（r，0）為圓心，半徑為r的圓柱形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向里，在y=r的虛線上方足夠大的范圍內(nèi)，有方向沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度的大小為E，從O點(diǎn)在紙面內(nèi)向各個方向發(fā)射速率相同的質(zhì)子。已知質(zhì)子在磁場中的軌跡半徑也為r，質(zhì)子的電量為q，質(zhì)量為m。(1)速度方向與x軸正方向成30°角（如圖中所示）射入磁場的質(zhì)子，將會進(jìn)入電場，然后返回磁場，請在圖中畫出質(zhì)子的運(yùn)動軌跡；(2)在(1)問下，求出從O點(diǎn)射人的質(zhì)子第二次離開磁場所經(jīng)歷的時間。14．（16分）水平光滑平行導(dǎo)軌上靜置兩根完全相同的金屬棒，已知足夠長的導(dǎo)軌間距為，每根金屬棒的電阻為，質(zhì)量均為。整個裝置處在垂直導(dǎo)軌豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。時刻，對沿導(dǎo)軌方向施加向右的恒力，作用后撤去，此刻棒的速度為，棒向右發(fā)生的位移。試求：(1)撤力時棒的速度；(2)從最初到最終穩(wěn)定的全過程中，棒上產(chǎn)生的焦耳熱；(3)若從最初到最終穩(wěn)定的全過程中，經(jīng)歷的時間為，求這段時間內(nèi)的感應(yīng)電流的有效值。15．（12分）如圖所示，長木板的左端用一鉸鏈固定在水平面上，一可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊放在長木板上的A點(diǎn)調(diào)節(jié)長木板與水平方向的夾角a為37°時，小滑塊由A點(diǎn)開始下滑，經(jīng)時間t滑到長木板的最底端夾角a增大為53°時，小滑塊由A點(diǎn)經(jīng)時間滑到長木板的最底端。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：(1)兩次小滑塊的加速度之比以及兩次小滑塊到達(dá)長木板底端時的速度之比；(2)小滑塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)。

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】

衛(wèi)星的軌道半徑r=R+3R=4R，根據(jù)線速度的計算公式可得：根據(jù)萬有引力提供向心力可得所以解得。A．，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．，與結(jié)論相符，選項D正確；故選D。2、C【解析】

A．由圖可知，粒子在磁分析器內(nèi)向左偏轉(zhuǎn)，受到的洛倫茲力的方向向左，由左手定則可知，該粒子帶正電；粒子在速度選擇器內(nèi)向右運(yùn)動，根據(jù)左手定則可知，粒子受到的洛倫茲力的方向向上；由于粒子勻速穿過速度選擇器，所以粒子受到的電場力得方向向下，則電場的方向向下，P1的電勢板比極板P2的高，故A錯誤；

B．粒子在速度選擇器內(nèi)受力平衡，則qE1=qvB1可得故B錯誤；C．粒子在靜電分析器內(nèi)受到的電場力提供向心力，則聯(lián)立可得粒子的比荷故C正確；

D．粒子在磁分析器內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，受到的洛倫茲力提供向心力，則聯(lián)立可得P、Q之間的距離為故D錯誤。

故選C。3、C【解析】

由振動圖像可知，該彈簧振子的振幅為2cm，周期為2s，t=1s時，振子在平衡位置，切向y軸正向速度，加速度為零，故C正確。4、D【解析】

對噴出氣體分析，設(shè)噴出時間為，則噴出氣體質(zhì)量為，由動量定理，有其中F為瓶子對噴出氣體的作用力，可解得根據(jù)牛頓第三定律，噴出氣體對瓶子作用力大小為F，再對瓶子分析，由平衡條件和牛頓第三定律求得鋼瓶頂端對豎直墻壁的作用力大小也是F，故D正確，ABC錯誤。故選D。5、D【解析】

根據(jù)動能定理：得v=v0，根據(jù)動量定理，重力的沖量：I=m（v+v0）=（+1）mv0。ABC.由上計算重力對小球的沖量大小為（+1）mv0，ABC錯誤；D.由上計算重力對小球的沖量大小為（+1）mv0，D正確。6、D【解析】

A．由點(diǎn)電荷在a點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)與勻強(qiáng)電場方向相反可知，a點(diǎn)的合場強(qiáng)大小為E，方向由a到c，故A錯誤；B．由點(diǎn)電荷在c點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)與勻強(qiáng)電場方向相同可知，c點(diǎn)的合場強(qiáng)大小為3E，方向由a到c，故B錯誤；CD.．由平行四邊形定則可知，b、d兩點(diǎn)的場強(qiáng)方向不同，但大小都為，故C錯誤，D正確。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】

因?yàn)槟緣K所受的摩擦力為滑動摩擦力，地面對木板的摩擦力為靜摩擦力，無法比較動摩擦因數(shù)的大小．通過對木板分析，根據(jù)水平方向上的受力判斷其是否運(yùn)動．當(dāng)F作用于長木板時，先采用隔離法求出臨界加速度，再運(yùn)用整體法，求出最小拉力．【詳解】對m1，根據(jù)牛頓運(yùn)動定律有：F-μ1m1g=m1a，對m2，由于保持靜止有：μ1m1g-Ff=0，F(xiàn)f＜μ2（m1+m2）g，所以動摩擦因數(shù)的大小從中無法比較．故A錯誤、B正確．改變F的大小，只要木塊在木板上滑動，則木塊對木板的滑動摩擦力不變，則長木板仍然保持靜止．故C錯誤．若將F作用于長木板，當(dāng)木塊與木板恰好開始相對滑動時，對木塊，μ1m1g=m1a，解得a=μ1g，對整體分析，有F-μ2（m1+m2）g=（m1+m2）a，解得F=（μ1+μ2）（m1+m2）g，所以當(dāng)F＞（μ1+μ2）（m1+m2）g時，長木板與木塊將開始相對滑動．故D正確．故選BD．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析，結(jié)合整體和隔離法，運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解．8、BC【解析】

將遠(yuǎn)距離輸電的電路轉(zhuǎn)化為等效電路其中，由閉合電路的歐姆定律故隨著用電高峰的到來用戶區(qū)開啟了大量的用電器，減小，導(dǎo)致變小，則輸電電流變大。A．由變壓器的變壓比可知但輸電線上有電阻r，產(chǎn)生損失電壓，故有即，且用電高峰U1不變，U4變小，故A錯誤；B．根據(jù)變壓器上的電流與匝數(shù)成反比，有，可得電流Il始終等于I3，故B正確；C．則輸電電流變大會導(dǎo)致?lián)p失電壓變大，而U2不變，故U3減小，可得U4變小，即并聯(lián)用戶的電壓減小，由可知L的功率變小，L變暗，故C正確；D．由可知，輸電電流變大會導(dǎo)致輸電線的電阻消耗的功率增大，故D錯誤。故選BC。9、AB【解析】

A．B下落時，A、C開始運(yùn)動，當(dāng)B落地后，A、C停止運(yùn)動，因A、B、C三球組成系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故球B的機(jī)械能先減小后增大，故A正確；B．對整個系統(tǒng)分析，有：解得故B正確；C．在B落地前的一段時間，A、C做減速運(yùn)動，輕桿對球有向上力作用，故球A對地面的壓力可能小于mg，故C錯誤；D．因?yàn)锳、C兩球質(zhì)量不相同，故球B落地點(diǎn)不可能位于初始位置正下方，故D錯誤。故選AB。10、ABC【解析】

A．周期是振子完成一次全振動的時間，根據(jù)圖像可知振子的周期是，A正確；B．由圖可知，時，振子位于平衡位置處，所以受到的合力為零，B正確；C．由圖可知，時，振子位于平衡位置處，對應(yīng)的速度最大；此時刻振子的位移方向從上向下，即振子的速度方向豎直向下，C正確；D．由圖可知，彈簧振子在時位移負(fù)的最大位移處，所以回復(fù)力最大，方向向上，則振子的加速度最大，且豎直向上，D錯誤。故選ABC。三、實(shí)驗(yàn)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、偶然40.80（40.78～40.2）6.13×10-3【解析】

（1）[1]確定P、M、N三點(diǎn)時，可用圓規(guī)畫一個盡可能小的圓，把所有有效落點(diǎn)圈在里面，圓心即為落點(diǎn)的平均位置，這樣做可以減小偶然誤差；（2）[2]由圖可知，xON讀數(shù)為40.80cm；（3）[3]碰前系統(tǒng)總的mx值是0.02kg×0.3065m=6.13×10-3kg?m12、（1）6000負(fù)（2）電路如圖；無【解析】

（1）根據(jù)歐姆表的倍率擋和表盤進(jìn)行讀數(shù)；歐姆表紅表筆接內(nèi)部電源的負(fù)極．（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計電路圖；根據(jù)電路圖找到U2和U1的函數(shù)關(guān)系，根據(jù)斜率求解RV；根據(jù)電路結(jié)構(gòu)判斷電壓表V2內(nèi)阻的影響.【詳解】（1）用多用電表的歐姆擋“×1k”測量，該讀數(shù)