北京海淀區(qū)北方交通大學(xué)附屬中學(xué)2025屆高三第三次模擬考試物理試卷含解析

北京海淀區(qū)北方交通大學(xué)附屬中學(xué)2025屆高三第三次模擬考試物理試卷請考生注意：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(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，豎直面內(nèi)有一光滑半圓，半徑為R，圓心為O。一原長為2R的輕質(zhì)彈簧兩端各固定一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球P和Q置于半圓內(nèi)，把小球P固定在半圓最低點(diǎn)，小球Q靜止時(shí)，Q與O的連線與豎直方向成夾角，現(xiàn)在把Q的質(zhì)量加倍，系統(tǒng)靜止后，PQ之間距離為（）A． B． C． D．2、如圖所示，兩個(gè)相同的燈泡a、b和電阻不計(jì)的線圈L(有鐵芯)與電源E連接，下列說法正確的是A．S閉合瞬間，a燈發(fā)光b燈不發(fā)光B．S閉合，a燈立即發(fā)光，后逐漸變暗并熄滅C．S斷開，b燈“閃”一下后熄滅D．S斷開瞬間，a燈左端的電勢高于右端電勢3、在地球上不同的地方，重力加速度大小是不同的。若把地球看成一個(gè)質(zhì)量分布均勻的球體，已知地球半徑為R，地球自轉(zhuǎn)的周期為T，則地球兩極處的重力加速度與赤道處的重力加速度之差為A． B． C． D．4、如圖所示是某同學(xué)蕩秋千的一種方式：人站在秋千板上，雙手抓著兩側(cè)秋千繩：當(dāng)他從最高點(diǎn)A向最低點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)時(shí)，他就向下蹲：當(dāng)他從最低點(diǎn)B向最高點(diǎn)C運(yùn)動(dòng)時(shí)，他又站立起來；從C回到B他又向下蹲……這樣蕩，秋千會(huì)越蕩越高。設(shè)秋千板寬度和質(zhì)量忽略不計(jì)，人在蹲立過程中，人的身體中心線始終在兩秋千繩和秋千板確定的平面內(nèi)。則下列說法中，正確的是（）A．人在最低點(diǎn)B時(shí)處于失重狀態(tài)B．在最高點(diǎn)A時(shí)，人和秋千受到的合力為0C．若整個(gè)過程中人保持某個(gè)姿勢不動(dòng)，則秋千會(huì)越蕩越低D．在題干所述擺動(dòng)過程中，整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能守恒5、如圖所示，繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的角速度為，對地球的張角為弧度，萬有引力常量為。則下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)屬于勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B．張角越小的衛(wèi)星，其角速度越大C．根據(jù)已知量可以求地球質(zhì)量D．根據(jù)已知量可求地球的平均密度6、如圖所示，aefc和befd是垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場Ⅰ、Ⅱ的邊界。磁場Ⅰ、Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1、B2，且B2＝2B1，其中bc=ea=ef.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子垂直邊界ae從P點(diǎn)射入磁場Ⅰ，后經(jīng)f點(diǎn)進(jìn)入磁場Ⅱ，并最終從fc邊界射出磁場區(qū)域。不計(jì)粒子重力，該帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為()A． B． C． D．二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、如圖甲所示，理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為4∶1，b是原線圈的中心抽頭，電壓表和電流表均為理想電表，除R以外其余電阻不計(jì)。從某時(shí)刻開始單刀雙擲開關(guān)擲向a，在原線圈兩端加上如圖乙所示交變電壓，則下列說法中正確的是（）A．當(dāng)開關(guān)與a連接時(shí)，電壓表的示數(shù)為55VB．當(dāng)開關(guān)與a連接時(shí)，滑動(dòng)變阻器觸片向下移，電壓表示數(shù)不變，電流表的示數(shù)變大C．開關(guān)由a扳到b時(shí)，副線圈電流表示數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍D．當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時(shí)，副線圈輸出電壓的頻率變?yōu)樵瓉?倍8、如圖所示，電阻不計(jì)、間距為l的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌左端接一定值電阻R．質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上，受到垂直于金屬棒的水平外力F的作用由靜止開始運(yùn)動(dòng)，外力F與金屬棒速度v的關(guān)系是F=F0+kv（F0、k是常量），金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好．金屬棒中感應(yīng)電流為i，受到的安培力大小為FA，電阻R兩端的電壓為UR，感應(yīng)電流的功率為P，它們隨時(shí)間t變化圖象可能正確的有A． B．C． D．9、如圖所示，物體A、B通過細(xì)繩及輕質(zhì)彈簧連接在輕滑輪兩側(cè)，物體A、B的質(zhì)量分別為2m、m，開始時(shí)細(xì)繩伸直，用手托著物體A使彈簧處于原長且A與地面的距離為h，物體B靜止在地面上，放手后物體A下落，與地面即將接觸時(shí)速度大小為v，此時(shí)物體B對地面恰好無壓力，不計(jì)一切摩擦及空氣阻力，重力加速度大小為g，則下列說法中正確的是()A．物體A下落過程中，物體A和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．彈簧的勁度系數(shù)為C．物體A著地時(shí)的加速度大小為D．物體A著地時(shí)彈簧的彈性勢能為10、如圖所示，電路中R1和R2均為可變電阻，平行板電容器C的極板水平放置。閉合開關(guān)S，電路達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，一帶電油滴恰好懸浮在兩板之間。下列說法正確的是()A．僅增大的R2阻值，油滴仍然靜止B．僅增大R1的阻值，油滴向上運(yùn)動(dòng)C．增大兩板間的距離，油滴仍然靜止D．?dāng)嚅_開關(guān)S，油滴將向下運(yùn)動(dòng)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）某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體的加速度，電源頻率f=50Hz，在紙帶上打出的點(diǎn)中，選出零點(diǎn)，每隔4個(gè)點(diǎn)取1個(gè)技術(shù)點(diǎn)，因保存不當(dāng)，紙帶被污染，如圖1所示，A、B、C、D是本次排練的4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，僅能讀出其中3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到零點(diǎn)的距離：SA=16.6mm、SB=126.5mm、SD=624.5mm。若無法再做實(shí)驗(yàn)，可由以上信息推知：（1）相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為_________s；（2）打C點(diǎn)時(shí)物體的速度大小為_________m/s（取2位有效數(shù)字）（3）物體的加速度大小為________（用SA、SB、SD和f表示）12．（12分）實(shí)驗(yàn)小組采用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置測量木塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ，提供的器材有：帶定滑輪的長木板，有凹槽的木塊，質(zhì)量為20g的鉤碼若干，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，電源，紙帶，細(xì)線等．實(shí)驗(yàn)中將部分鉤碼懸掛在細(xì)線下，剩余的鉤碼放在木塊的凹槽中，保持長木板水平，利用打出的紙帶測量木塊的加速度．(1)正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，得到一條紙帶，從某個(gè)清晰的打點(diǎn)開始，依次標(biāo)注0、1、2、3、4、5、6，分別測出位置0到位置3、位置6間的距離，如圖乙所示．已知打點(diǎn)周期T＝0.02s，則木塊的加速度a＝________m/s2.(2)將木塊凹槽中的鉤碼逐個(gè)添加到細(xì)線下端，改變懸掛鉤碼的總質(zhì)量m，測得相應(yīng)的加速度a，作出a－m圖象如圖丙所示．已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝9.8m/s2，則木塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________(保留兩位有效數(shù)字)；μ的測量值________(選填“大于”“小于”或“等于”)真實(shí)值，原因是________________________(寫出一個(gè)即可)．(3)實(shí)驗(yàn)中________(選填“需要”或“不需要”)滿足懸掛鉤碼總質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊和槽中鉤碼總質(zhì)量．四、計(jì)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）2020年1月1日起，TPMS（胎壓監(jiān)測系統(tǒng)）強(qiáng)制安裝法規(guī)將開始執(zhí)行。汽車行駛時(shí)，TPMS顯示某一輪胎內(nèi)的氣體溫度為27℃，壓強(qiáng)為250kPa，己知該輪胎的容積為30L。阿伏加德羅常數(shù)為NA=6.0×1023mol-1，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1mol任何氣體的體積為22.4L，1atm=100kPa。求該輪胎內(nèi)氣體的分子數(shù)。（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）14．（16分）如圖所示為某娛樂場的滑道示意圖，其中AB為曲面滑道，BC為水平滑道，CD為圓弧滑道，各滑道相切連接。DE為放在水平地面上的海綿墊。某人從A點(diǎn)上方某處滑下，經(jīng)過高度差H=5m的A點(diǎn)和C點(diǎn)時(shí)的速度分別為2m/s和4m/s，在C點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，最后落在海綿墊上E點(diǎn)。已知人的質(zhì)量為50kg，人與水平滑道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，水平滑道BC的長度為s=20m，只知道圓弧CD的半徑R的范圍為：。取g=10m/s2。求：(1)人在AB段克服阻力的功；(2)人在C點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移x的范圍。15．（12分）一病人通過便攜式氧氣袋供氧，便攜式氧氣袋內(nèi)密閉一定質(zhì)量的氧氣，可視為理想氣體，溫度為0時(shí)，袋內(nèi)氣體壓強(qiáng)為1.25atm，體積為50L。在23條件下，病人每小時(shí)消耗壓強(qiáng)為1.0atm的氧氣約為20L。已知阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023mol－1，在標(biāo)準(zhǔn)狀況（壓強(qiáng)1.0atm、溫度0）下，理想氣體的摩爾體積都為22.4L。求：(i)此便攜式氧氣袋中氧氣分子數(shù)；(ii)假設(shè)此便攜式氧氣袋中的氧氣能夠完全耗盡，則可供病人使用多少小時(shí)。（兩問計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

開始小球Q處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧的形變量，彈簧彈力，對Q進(jìn)行受力分析可知Q的質(zhì)量加倍后，設(shè)OQ與豎直方向的夾角為，對Q進(jìn)行受力分析，設(shè)彈簧的彈力為，根據(jù)力的三角形與邊的三角形相似有又聯(lián)立解得則PQ之間距離故選D。2、B【解析】

A．閉合開關(guān)瞬間，兩小燈泡均有電流流過，同時(shí)發(fā)光，A錯(cuò)誤；B．閉合開關(guān)瞬間，a燈立即發(fā)光，根據(jù)楞次定律可知線圈中產(chǎn)生的阻礙原電流變大的感應(yīng)電流逐漸減小至0，因?yàn)閍燈和線圈并聯(lián)，所以通過線圈的電流逐漸增大，通過a燈的電流逐漸減小，亮度逐漸減小，因?yàn)榫€圈電阻不計(jì)，所以穩(wěn)定時(shí)a燈被短路，最后熄滅，B正確；C．?dāng)嚅_開關(guān)瞬間，b燈斷路無電流流過，立即熄滅，C錯(cuò)誤；D．?dāng)嚅_開關(guān)瞬間，根據(jù)楞次定律可知，通過線圈的電流水平向右，所以線圈作為感應(yīng)電動(dòng)勢右端電勢高于左端，所以a燈右端的電勢高于左端，D錯(cuò)誤。故選B。3、D【解析】

在兩極：；在赤道上：，則；A.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；4、C【解析】

A．人在最低點(diǎn)時(shí)加速度豎直向上指向圓心，人處于超重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B．在最高點(diǎn)A時(shí)，人和秋千受到的合力為他們自身的重力，故B錯(cuò)誤；CD．由于蕩秋千過程中不可避免存在空氣阻力，如果沒有能量補(bǔ)充，則系統(tǒng)機(jī)械能就越來越小，即秋千蕩起最大高度越來越低，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。5、D【解析】

A．衛(wèi)星的加速度方向一直改變，故加速度一直改變，不屬于勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．設(shè)地球的半徑為R，衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，由幾何知識(shí)得可知張角越小，r越大，根據(jù)得可知r越大，角速度越小，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)萬有引力提供向心力，則有解得地球質(zhì)量為因?yàn)閞未知，所以由上面的式子可知無法求地球質(zhì)量，故C錯(cuò)誤；D．地球的平均密度則知可以求出地球的平均密度，故D正確。故選D。6、B【解析】

粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)只受洛倫茲力作用，故粒子做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力做向心力，故有所以粒子垂直邊界ae從P點(diǎn)射入磁場Ⅰ，后經(jīng)f點(diǎn)進(jìn)入磁場Ⅱ，故根據(jù)幾何關(guān)系可得：粒子在磁場Ⅰ中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為磁場寬度d；根據(jù)軌道半徑表達(dá)式，由兩磁場區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度大小關(guān)系可得：粒子在磁場Ⅱ中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為磁場寬度，那么，根據(jù)幾何關(guān)系可得：粒子從P到f轉(zhuǎn)過的中心角為，粒子在f點(diǎn)沿fd方向進(jìn)入磁場Ⅱ；然后粒子在磁場Ⅱ中轉(zhuǎn)過在e點(diǎn)沿ea方向進(jìn)入磁場Ⅰ；最后，粒子在磁場Ⅰ中轉(zhuǎn)過后從fc邊界射出磁場區(qū)域；故粒子在兩個(gè)磁場區(qū)域分別轉(zhuǎn)過，根據(jù)周期可得：該帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為故選B。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、ABC【解析】

A．根據(jù)輸入電壓的圖像可讀出變壓器原線圈兩端的電壓有效值為而變壓器兩端的電壓比等于匝數(shù)比，有電壓表測量的是副線圈輸出電壓的有效值為55V，故A正確；B．當(dāng)開關(guān)與a連接時(shí)，滑動(dòng)變阻器觸片向下移，因不變，則不變，即電壓表的示數(shù)不變，負(fù)載電阻變小，則副線圈的電流變大，即電流表的示數(shù)變大，故B正確；C．開關(guān)由a扳到b時(shí)，副線圈的電壓變?yōu)殡妷鹤優(yōu)樵瓉淼?倍，負(fù)載電阻不變，則電流表的示數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍，故C正確；D．變壓器能改變電壓和電流，但不改變交流電的頻率，則當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時(shí)，副線圈輸出電壓的頻率不變，故D錯(cuò)誤。故選ABC。8、BC【解析】

對金屬棒受力分析，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律和牛頓第二定律得出表達(dá)式，分情況討論加速度的變化情況，分三種情況討論：勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度減小的加速，加速度增加的加速，再結(jié)合圖象具體分析．【詳解】設(shè)金屬棒在某一時(shí)刻速度為v，由題意可知，感應(yīng)電動(dòng)勢，環(huán)路電流，即；安培力，方向水平向左，即，；R兩端電壓，即；感應(yīng)電流功率，即．分析金屬棒運(yùn)動(dòng)情況，由力的合成和牛頓第二定律可得：，即加速度，因?yàn)榻饘侔魪撵o止出發(fā)，所以，且，即，加速度方向水平向右．

（1）若，，即，金屬棒水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．有，說明，也即是，，所以在此情況下沒有選項(xiàng)符合．

（2）若，隨v增大而增大，即a隨v增大而增大，說明金屬棒做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，速度與時(shí)間呈指數(shù)增長關(guān)系，根據(jù)四個(gè)物理量與速度的關(guān)系可知B選項(xiàng)符合；（3）若，隨v增大而減小，即a隨v增大而減小，說明金屬棒在做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，直到加速度減小為0后金屬棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)四個(gè)物理量與速度關(guān)系可知C選項(xiàng)符合．9、AC【解析】

A項(xiàng)：由題知道，物體A下落過程中，B一直靜止不動(dòng)．對于物體A和彈簧組成的系統(tǒng)，只有重力和彈力做功，則物體A和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故A正確；B項(xiàng)：物體B對地面的壓力恰好為零，故彈簧的拉力為T=mg，開始時(shí)彈簧處于原長，由胡克定律知：T=kh，得彈簧的勁度系數(shù)為，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：物體A著地時(shí)，細(xì)繩對A的拉力也等于mg，對A，根據(jù)牛頓第二定律得2mg-mg=2ma，得，故C正確；D項(xiàng)：物體A與彈簧系統(tǒng)機(jī)械能守恒，有：，所以，故D錯(cuò)誤．10、ABD【解析】

開始液滴靜止，液滴處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可知：mg=qUd；由圖示電路圖可知，電源與電阻R1組成簡單電路，電容器與R1并聯(lián)，電容器兩端電壓等于R1兩端電壓，等于路端電壓，電容器兩端電壓：U=IR1=ER1r+R【點(diǎn)睛】本題考查了判斷液滴運(yùn)動(dòng)狀態(tài)問題，分析清楚電路結(jié)構(gòu)，分析清楚極板間場強(qiáng)如何變化、判斷出液滴受力如何變化是解題的關(guān)鍵．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、0.12.5【解析】

考查實(shí)驗(yàn)“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體的加速度”?！驹斀狻浚?）[1]．電源的頻率為50Hz，知每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，每隔4個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可知相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)，每隔4個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可知相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.1s；（2）[2]．C點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于BD段的平均速度，則；（3）[3]．勻加速運(yùn)動(dòng)的位移特征是相鄰的相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移以均勻增大，有：。12、(1)3.33(2)0.32～0.36大于滑輪與軸承、細(xì)線間有摩擦，紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間有摩擦等(3)不