2025屆北京大學附中高三下學期第五次調研考試物理試題含解析

2025屆北京大學附中高三下學期第五次調研考試物理試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內相應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔。考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、若已知引力常量G，則利用下列四組數據可以算出地球質量的是（）A．一顆繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星的運行速率和周期B．一顆繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星的質量和地球的第一宇宙速度C．月球繞地球公轉的軌道半徑和地球自轉的周期D．地球繞太陽公轉的周期和軌道半徑2、光滑絕緣水平面內有一電場，其一條電場線沿x軸方向且電勢隨坐標x變化的關系如圖所示，一質量為m,帶電荷量為q（q>0）的小球在該電場線上O點以一定速度向x軸正向釋放且能過點。小球沿該電場線做直線運動。則（）A．小球在間做勻加速直線運動，在后做加速度減小的加速運動B．小球在處動能最小，電勢能最大C．小球在和處加速度相同D．小球在處時的速度是在處時的二倍3、我國建立在北緯43°的內蒙古赤峰草原天文觀測站在金鴿牧場揭牌并投入使用，該天文觀測站應用了先進的天文望遠鏡．現有一顆繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星，一位觀測員在對該衛(wèi)星的天文觀測時發(fā)現：每天晚上相同時刻總能出現在天空正上方同一位置，則衛(wèi)星的軌道必須滿足下列哪些條件（已知地球質量為M，地球自轉的周期為T，地球半徑為R，引力常量為G）（）A．該衛(wèi)星一定在同步衛(wèi)星軌道上B．衛(wèi)星軌道平面與地球北緯43°線所確定的平面共面C．滿足軌道半徑r=（n=1、2、3…）的全部軌道都可以D．滿足軌道半徑r=（n=1、2、3…）的部分軌道4、甲、乙兩汽車在同一平直公路上做直線運動，其速度時間（v－t）圖像分別如圖中a、b兩條圖線所示，其中a圖線是直線，b圖線是拋物線的一部分，兩車在t1時刻并排行駛。下列關于兩車的運動情況，判斷正確的是（）A．甲車做負方向的勻速運動B．乙車的速度先減小后增大C．乙車的加速度先減小后增大D．在t2時刻兩車也可能并排行駛5、一定質量的理想氣體，其狀態(tài)變化的P-T圖像如圖所示。氣體在由狀態(tài)1變化到狀態(tài)2的過程中，下列說法正確的是A．分子熱運動的平均速率增大B．分子熱運動的平均速率減小C．單位體積內分子數增多D．單位面積、單位時間內撞擊器壁的分子數增多6、如圖所示，兩質量分別為m1和m2的彈性小球又疊放在一起，從高度為h處自由落下，且遠大于兩小球半徑，所有的碰撞都是完全彈性碰撞，且都發(fā)生在豎直方向．已知m2=3m1，則小球m1反彈后能達到的高度為（）A．h B．2h C．3h D．4h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、如圖所示為一皮帶傳動裝置，右輪的半徑為r，a是它邊緣上的一點．左側是一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r．b點在小輪上，到小輪中心的距離為r．c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上．若在傳動過程中，皮帶不打滑．則（）A．a點與c點的線速度大小相等 B．b點與d點的角速度大小相等C．a點與d點的向心加速度大小相等 D．a點與b點的向心加速度大小相等8、2022年第24屆冬季奧林匹克運動會將在北京舉行，跳臺滑雪是冬奧會的比賽項目之一．如圖所示為一簡化后的跳臺滑雪的雪道示意圖，運動員從O點由靜止開始，在不借助其他外力的情況下，自由滑過一段圓心角為60°的光滑圓弧軌道后從A點水平飛出，然后落到斜坡上的B點．已知A點是斜坡的起點，光滑圓弧軌道半徑為40m，斜坡與水平面的夾角θ＝30°，運動員的質量m＝50kg，重力加速度g＝10m/s2，忽略空氣阻力．下列說法正確的是()A．運動員從O點運動到B點的整個過程中機械能守恒B．運動員到達A點時的速度為20m/sC．運動員到達B點時的動能為10kJD．運動員從A點飛出到落到B點所用的時間為s9、一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時刻剛好傳到E點，且A點在波峰，B、C、D也是波上質點，波形如圖(a)所示；質點C的振動圖像如圖（b）所示。在x軸正方向E有一能接收簡諧橫波信號的接收器（圖中未畫出）以5m/s的速度向x軸正方向運動。下列說法正確的是。A．波速是10m/sB．t=0.05s時刻，B點在波谷C．C、D兩點振動的相位差是πD．簡諧橫波波源起振方向沿y軸負方向E.接收器接收到的波的頻率比波源振動頻率小10、已知磁敏電阻在沒有磁場時電阻很小，有磁場時電阻變大，并且磁場越強阻值越大．為探測磁場的有無，利用磁敏電阻作為傳感器設計了如圖所示電路，電源的電動勢E和內阻r不變，在沒有磁場時調節(jié)變阻器R使燈泡L正常發(fā)光．若探測裝置從無磁場區(qū)進入強磁場區(qū)，則A．燈泡L變亮B．燈泡L變暗C．電流表的示數變小D．電流表的示數變大三、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）某同學手頭有一個標有“5V9W”的小燈泡L，想描繪該小燈泡的伏安特性曲線，實驗室中如下的實驗器材：A．電壓表V1(量程為2V，內阻為2kΩ)B．電壓表V2(量程為15V，內阻為15kΩ)C．電流表A1(量程為2A，內阻約為1Ω)D．電流表A2(量程為0.6A，內阻約為10Ω)E.定值電阻R1=4kΩF.定值電阻R2=16kΩG.滑動變阻器R3(0~5Ω，2A)H.劑動變鞋器R4(0~150Ω，0.5A)I.學生電源(直流9V，內阻不計)J.開關，導線若干(1)為了便于調節(jié)且讀數盡量準確，電流表應選用______，滑動變阻器應選用______，電壓表應選用_______，定值電阻應選用_______(填器材前的字母序號)(2)在虛線框中畫出滿足實驗要求的電路圖_______(3)根據設計的電路圖，可知小燈泡兩端電壓U與電壓表讀數Uv的關系為______12．（12分）某同學利用氣墊導軌驗證動量守恒定律，同時測量彈簧的彈性勢能，實驗裝置如圖甲所示，兩滑塊A、B上各固定一相同窄片。部分實驗步驟如下：I.用螺旋測微器測量窄片的寬度d；II.將氣墊導軌調成水平；II.將A、B用細線綁住，在A．B間放入一個被壓縮的輕小彈簧；IV.燒斷細線，記錄A、B上的窄片分別通過光電門C、D的擋光時間t1、t2。(1)若測量窄片的寬度d時，螺旋測微器的示數如圖乙所示，則d=_____mm。(2)實驗中，還應測量的物理量是______A．滑塊A的質量m1以及滑塊B的質量m2B．燒斷細線后滑塊A、B運動到光電門C、D的時間tA、tBC．燒斷細線后滑塊A、B運動到光電門C、D的路程x1、x2(3)驗證動量守恒定律的表達式是_____________；燒斷細線前彈簧的彈性勢能Ep=________。(均用題中相關物理量的字母表示)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）一粗細均勻、兩端封閉的U形玻璃管豎直放置，管內水銀柱及空氣柱長度如圖所示，右側水銀柱長l1=20.0cm，氣體壓強p1=70.0cmHg，左側水銀柱長l2=35.0cm，氣體的長度l3=15.0cm，現打開U形玻璃管右側端口，求穩(wěn)定后玻璃管左側氣體的長度將變?yōu)槎嗌?？設整個過程中氣體溫度保持不變，大氣壓強p0=75.0cmHg（）14．（16分）如圖所示，在平面直角坐標系xOy的第四象限有垂直于紙面向里的勻強磁場。磁感應強度大小，一質量，電荷量的粒子（重力不計），從點沿紙面以方向與軸負方向夾角，大小不同的速度射入磁場，已知，：(1)若粒子垂直x軸飛出，求粒子在磁場中飛行時間；(2)若粒子不能進入x軸上方，求粒子速度大小滿足的條件。15．（12分）如圖所示，兩根足夠長的平行豎直導軌，間距為L，上端接有兩個電阻和一個耐壓值足夠大的電容器，R1∶R22∶3，電容器的電容為C且開始不帶電。質量為m、電阻不計的導體棒ab垂直跨在導軌上，S為單刀雙擲開關。整個空間存在垂直導軌平面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B。現將開關S接1，ab以初速度v0豎直向上運動，當ab向上運動h時到達最大高度，此時迅速將開關S接2，導體棒開始向下運動，整個過程中導體棒與導軌接觸良好，空氣阻力不計，重力加速度大小為g。試問：(1)此過程中電阻R1產生的焦耳熱；(2)ab回到出發(fā)點的速度大?。?3)當ab以速度v0向上運動時開始計時，t1時刻ab到達最大高度h處，t2時刻回到出發(fā)點，請大致畫出ab從開始運動到回到出發(fā)點的v-t圖像（取豎直向下方向為正方向）。

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、A【解析】

ABC．可根據方程和聯(lián)立可以求出地球質量M，選項BC錯誤，A正確；D．已知地球繞太陽公轉的周期和軌道半徑可以求出太陽質量，選項D錯誤。故選A。2、B【解析】

A．沿電場線方向電勢降低，帶正電的小球從到逆著電場線運動，做減速運動，從之后做加速運動，A錯誤；B．小球運動過程中僅有電場力做功，電勢能和動能相互轉化，根據電勢能可知帶正電的小球在處電勢能最大，動能最小，B正確；C．圖像斜率的物理意義為場強，即小球在和處圖像斜率不同，所以場強大小不同，根據牛頓第二定律結合A選項分析可知小球在和處加速度大小、方向均不同，C錯誤；D．小球的初動能不為零，在和位置的速度比例關系無法求解，D錯誤。故選B。3、D【解析】該衛(wèi)星一定不是同步衛(wèi)星，因為同步地球衛(wèi)星只能定點于赤道的正上方，故A錯誤．衛(wèi)星的軌道平面必須過地心，不可能與地球北緯43°線所確定的平面共面，故B錯誤．衛(wèi)星的周期可能為：T′=，n=1、2、3…，根據解得：（n=1、2、3…），滿足這個表達式的部分軌道即可，故C錯誤，D正確．故選D．點睛：解決該題關鍵要掌握衛(wèi)星受到的萬有引力提供圓周運動向心力，知道衛(wèi)星的運行軌道必過地心，知道同步衛(wèi)星的特點．4、C【解析】

A．甲車向正方向做勻減速運動，選項A錯誤；B．由圖像可知，乙車的速度先增大后減小，選項B錯誤；C．圖像的斜率等于加速度，可知乙車的加速度先減小后增大，選項C正確；D．因t1到t2時間內乙的位移大于甲的位移，可知在t2時刻兩車不可能并排行駛，選項D錯誤。故選C。5、A【解析】

本題考查分子動理論?！驹斀狻緼B．溫度是分子熱運動平均動能的標志，溫度升高，分子熱運動平均動能增加，分子熱運動的平均速率增大，A正確，B錯誤；C．由理想氣體狀態(tài)方程，溫度升高，壓強變小，體積變大，單位體積內分子數減少，C錯誤；D．溫度升高，分子熱運動的平均速率增大，壓強卻減小了，故單位面積，單位時間內撞擊壁的分子數減少，D錯誤；故選A。6、D【解析】試題分析：下降過程為自由落體運動，觸地時兩球速度相同，v=，m2碰撞地之后，速度瞬間反向，大小相等，選m1與m2碰撞過程為研究過程，碰撞前后動量守恒，設碰后m1、m2速度大小分別為v1、v2，選向上方向為正方向，則：m2v﹣m1v=m1v1+m2v2由能量守恒定律得：（m1+m2）v2=+m2且，m2=3m1聯(lián)立解得：反彈后高度為：H=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、ABC【解析】

AB．根據圓周運動的規(guī)律可得：a點與c點在相等時間內轉過的弧長是相等的，所以二者的線速度大小相等；b點與d點在相等時間內轉過的角度是相等的，所以二者角速度大小相等；AB正確．CD．設a點的線速度大小為v，則c點的線速度大小為v，c、b、d三點的角速度大小均為；據向心加速度公式：可得，a點的向心加速度大小為，c點的向心加速度大小為，b點的向心加速度大小為：，d點的向心加速度大小為：．故C正確，D錯誤．8、AB【解析】運動員在光滑的圓軌道上的運動和隨后的平拋運動的過程中只受有重力做功，機械能守恒．故A正確；運動員在光滑的圓軌道上的運動的過程中機械能守恒，所以：mvA2=mgh=mgR（1-cos60°）所以：，故B正確；設運動員做平拋運動的時間為t，則：x=vAt；y=gt2

由幾何關系：，聯(lián)立得：，運動員從A到B的過程中機械能守恒，所以在B點的動能：EkB=mgy+mvA2，代入數據得：EkB=×105J．故CD錯誤．故選AB.點睛：本題是常規(guī)題，關鍵要抓住斜面的傾角反映位移的方向，知道平拋運動水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動，難度適中.9、ACE【解析】

A．由（a）圖可知，波長為。由（b）圖可知，周期。所以波速：故A正確。B．靠近平衡時振動速度更大，所以B點從圖示位置振動到波谷應該用大于的時間。故B錯誤。C．C、D兩點傳播相差半個波長，所以振動的相位差π，故C正確。D．因為簡諧橫波沿x軸正方向傳播，所以由質點帶動法可以判斷波源起振方向沿y軸正方向。故D錯誤。E．接收器和波源之間的距離增大，產生多普勒效應，所以接收器接收到的波的頻率比波源振動頻率小。故E正確。10、AC【解析】

CD．探測裝置進入強磁場區(qū)以后磁敏電阻阻值變大，回路總電阻變大，總電流減小，電流表示數變小，選項C正確，D錯誤；AB．由于總電流變大，則電源內電阻分壓變小，路端電壓變大，則電燈L亮度增加，選項A正確，B錯誤。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、CGAE見解析U=3Uv【解析】

(1)[1][2][3][4]．由小燈泡的標識可知，其工作電流為1.5A，工作電阻為4，所以電流表宜選用電流表A1，即C；因為描繪該小燈泡的伏安特性曲線，電壓從零開始變化，滑動變阻器采用分壓接法，總阻值應與待測電阻阻值差不多，故選用滑動變阻器Ra，即G；電壓表V2的量程太大，讀數不準確，電壓表V1的量程太小，但可以串聯(lián)定值電阻R1，將量程擴大到6V，故電壓表應選用V1，即A；定值電阻應選用R1，即E。(2)[5]．滑動變阻器采用分壓接法，電流表外接，電路圖如圖所示。(3)[6]．根據串聯(lián)電路知識可知=3Uv12、4.800A【解析】

(1)[1]螺旋測微器主尺的示數為4.5mm，可動刻度的示數為0.01mm×30.0=0.300mm，故d=4.5mm+0.300mm=4.800mm(2)[2]驗證動量守恒定律，需要測量滑塊A、B的質量m1和m2故選A(3)[3]根據動量守恒定律其中、可得[