2025屆北京海淀北理工附中高三開學(xué)檢測(cè)試題物理試題含解析

2025屆北京海淀北理工附中高三開學(xué)檢測(cè)試題物理試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效；在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、某靜電場(chǎng)在x軸上各點(diǎn)的電勢(shì)φ隨坐標(biāo)x的分布圖像如圖所示。x軸上A、O、B三點(diǎn)的電勢(shì)分別為φA、φO、φB，電場(chǎng)強(qiáng)度沿x軸方向的分量大小分別為EAx、EOx、EBx，電子在A、O、B三點(diǎn)的電勢(shì)能分別為WA、WO、WB。下列判斷中正確的是（）A．φO＞φB＞φAB．EOx＞EBx＞EAxC．WO＜WB＜WAD．WO-WA＞W(wǎng)O-WB2、我國(guó)《道路交通安全法》中規(guī)定：各種小型車輛前排乘坐的人（包括司機(jī)）必須系好安全帶．這是因?yàn)椋ǎ〢．系好安全帶可以減小慣性B．系好安全帶可以防止因人的慣性而造成的傷害C．系好安全帶可以防止因車的慣性而造成的傷害D．是否系好安全帶對(duì)人和車的慣性沒(méi)有影響3、如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，一個(gè)處于基態(tài)的氫原子，吸收一個(gè)光子受到發(fā)后最多可以輻射三種不同率的光子，則被吸收光子的能量為A．10.2eV B．12.09ev C．12.75eV D．13.06eV4、如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑、導(dǎo)熱性能良好的汽缸豎直吊在天花板上，開口向下，質(zhì)量與厚度均不計(jì)、導(dǎo)熱性能良好的活塞橫截面積為S=2×10-3m2，與汽缸底部之間封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，此時(shí)活塞與汽缸底部之間的距離h=24cm，活塞距汽缸口10cm。汽缸所處環(huán)境的溫度為300K，大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa，取g=10m/s2；現(xiàn)將質(zhì)量為m=4kg的物塊掛在活塞中央位置上，活塞掛上重物后，活塞下移，則穩(wěn)定后活塞與汽缸底部之間的距離為（）A．25cm B．26cm C．28cm D．30cm5、真空中的可見(jiàn)光與無(wú)線電波A．波長(zhǎng)相等 B．頻率相等 C．傳播速度相等 D．傳播能量相等6、如圖所示，在光滑的水平面上放有兩個(gè)小球A和B，其質(zhì)量，B球上固定一輕質(zhì)彈簧。A球以速率v去碰撞靜止的B球，則（）A．A球的最小速率為零B．B球的最大速率為vC．當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，B球速率最大D．當(dāng)彈簧壓縮量最大時(shí)，兩球速率都最小二、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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示為內(nèi)壁光滑的半球形容器，半徑為R。質(zhì)量為m的小球在容器內(nèi)的某個(gè)水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球與球心O連線方向與豎直方向夾角為α。下列說(shuō)法正確的是（）A．小球所受容器的作用力為B．小球所受容器的作用力為C．小球的角速度D．小球的角速度8、如圖所示，氣缸分上、下兩部分，下部分的橫截面積大于上部分的橫截面積，大小活塞分別在上、下氣缸內(nèi)用一根硬桿相連，兩活塞可在氣缸內(nèi)一起上下移動(dòng)，缸內(nèi)封有一定質(zhì)量的氣體，活塞與缸壁無(wú)摩擦且不漏氣起初，在小活塞上的燒杯中放有大量沙子能使兩活塞相對(duì)于氣缸向上移動(dòng)的情況是A．給氣缸緩慢加熱B．取走燒杯中的沙子C．大氣壓變小D．讓整個(gè)裝置自由下落9、如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過(guò)狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A．其中，A→B和C→D為等溫過(guò)程，B→C和D→A為絕熱過(guò)程．該循環(huán)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是__________．A．A→B過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功，吸熱B．B→C過(guò)程中，氣體分子的平均動(dòng)能增加C．C→D過(guò)程中，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)減少D．D→A過(guò)程中，氣體分子的速率分布曲線發(fā)生變化E.該循環(huán)過(guò)程中，氣體吸熱10、如圖所示，一細(xì)長(zhǎng)玻璃管插入面積很大的水銀槽中，玻璃管上方有一段被封閉的長(zhǎng)為L(zhǎng)的理想氣體，玻璃管內(nèi)、外水銀面的高度差為h，玻璃管是導(dǎo)熱的。當(dāng)環(huán)境溫度升高，玻璃管固定不動(dòng)，氣體和外界達(dá)到新的熱平衡時(shí)，下列說(shuō)法正確的是。A．L增大，h減小，氣體壓強(qiáng)增大B．理想氣體每個(gè)分子的速率都增大C．封閉氣體的內(nèi)能一定增大D．外界對(duì)封閉氣體做功E.封閉氣體一定從外界吸收熱量三、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(guò)程。11．（6分）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置，做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)。當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹椋?1)電磁鐵通過(guò)鐵夾固定在鐵架臺(tái)上，給電磁鐵通電，小球被吸在電磁鐵下方（光電門的正上方）。電磁鐵斷電，小球由靜止釋放，測(cè)得小球通過(guò)光電門所用時(shí)間為，測(cè)得小球直徑為，電磁鐵下表面到光電門的距離為，根據(jù)測(cè)得數(shù)值，得到表達(dá)式_______（用已知和測(cè)得的物理量表示）在誤差允許的范圍內(nèi)成立，則機(jī)械能守恒定律得到驗(yàn)證；(2)若保持電磁鐵位置不變，改變光電門的位置，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，得到多組及小球通過(guò)光電門的時(shí)間，為了能通過(guò)圖像直觀地得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，需要作出_____（填“”“”“”或“”）圖像，當(dāng)圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線時(shí)，且在誤差允許的范圍內(nèi)，斜率等于___________（用已知和測(cè)得的物理量表示），則機(jī)械能守恒定律得到驗(yàn)證；(3)下列措施可以減小實(shí)驗(yàn)誤差的是______。A．選用直徑較小，質(zhì)量較大的小球B．選用直徑較大，質(zhì)量較大的小球C．電磁鐵下表面到光電門的距離適當(dāng)大些D．盡量讓小球球心通過(guò)光電門12．（12分）某同學(xué)要測(cè)定一電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，實(shí)驗(yàn)器材有：一只DIS電流傳感器（可視為理想電流表，測(cè)得的電流用I表示），一只電阻箱（阻值用R表示），一只開關(guān)和導(dǎo)線若干。該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和采集數(shù)據(jù)。(1)該同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的原理表達(dá)式是E=________（用r、I、R表示）。(2)該同學(xué)在閉合開關(guān)之前，應(yīng)先將電阻箱調(diào)到________（選填“最大值”“最小值”或“任意值”），實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，將電阻箱調(diào)至如圖乙所示位置，則此時(shí)電阻箱接入電路的阻值為________Ω。(3)該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)采集到的數(shù)據(jù)作出如圖丙所示的－R圖象，則由圖象可求得，該電源的電動(dòng)勢(shì)E=______V，內(nèi)阻r=________Ω。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）質(zhì)量為1kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面作直線運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后撤去，其運(yùn)動(dòng)的v—t圖象如圖所示。取g=10m/s2。求：(1)物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)水平推力F的大小；(3)物體在10s內(nèi)克服摩擦力做的功。14．（16分）如圖所示為一種質(zhì)譜儀的工作原理圖，圓心角為90°的扇形區(qū)域OPQ中存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，所有帶電粒子經(jīng)加速電壓U加速后從小孔C射出，由磁場(chǎng)邊界OP上N點(diǎn)垂直O(jiān)P進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，然后均從邊界OQ射出，ON=l，不計(jì)粒子重力。(1)若由靜止開始加速的某種粒子X(jué)從邊界OQ射出時(shí)速度方向與OQ垂直，其軌跡如圖中實(shí)線所示，求該粒子的比荷；(2)若由靜止開始加速的另一種粒子Y，其比荷是X粒子比荷的，求該粒子在磁場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t。15．（12分）一質(zhì)量為m=2000kg的汽車以某一速度在平直公路上勻速行駛．行駛過(guò)程中，司機(jī)忽然發(fā)現(xiàn)前方100m處有一警示牌．立即剎車．剎車過(guò)程中，汽車所受阻力大小隨時(shí)間變化可簡(jiǎn)化為圖（a）中的圖線．圖（a）中，0~t1時(shí)間段為從司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌到采取措施的反應(yīng)時(shí)間（這段時(shí)間內(nèi)汽車所受阻力已忽略，汽車仍保持勻速行駛），t1=0.8s；t1~t2時(shí)間段為剎車系統(tǒng)的啟動(dòng)時(shí)間，t2=1.3s；從t2時(shí)刻開始汽車的剎車系統(tǒng)穩(wěn)定工作，直至汽車停止，已知從t2時(shí)刻開始，汽車第1s內(nèi)的位移為24m，第4s內(nèi)的位移為1m．（1）在圖（b）中定性畫出從司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌到剎車系統(tǒng)穩(wěn)定工作后汽車運(yùn)動(dòng)的v-t圖線；（2）求t2時(shí)刻汽車的速度大小及此后的加速度大小；（3）求剎車前汽車勻速行駛時(shí)的速度大小及t1~t2時(shí)間內(nèi)汽車克服阻力做的功；司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌到汽車停止，汽車行駛的距離約為多少（以t1~t2時(shí)間段始末速度的算術(shù)平均值替代這段時(shí)間內(nèi)汽車的平均速度）？

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】

A．由圖知電勢(shì)高低關(guān)系為，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)圖像切線斜率的大小等于電場(chǎng)強(qiáng)度沿軸方向的分量大小，所以，B錯(cuò)誤；C．電子帶負(fù)電，根據(jù)電勢(shì)能公式：分析得知，C錯(cuò)誤；D．由圖知，間電勢(shì)差大于間電勢(shì)差，即有：電子帶負(fù)電，則根據(jù)電勢(shì)能公式：得：，D正確。故選D。2、B【解析】

AB．慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，故司機(jī)駕車時(shí)系安全帶，可以防止慣性的危害，但不能減小慣性，A錯(cuò)誤，B正確；CD．系好安全帶可以防止因人的慣性而造成的傷害，C錯(cuò)誤，D正確；故選BD。此題通過(guò)不同的選項(xiàng)考查了學(xué)生對(duì)慣性知識(shí)的理解，一定要知道慣性是物體本身的一種性質(zhì)，任何物體任何情況都有慣性，其大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)．3、C【解析】

一個(gè)氫原子處于激發(fā)態(tài)最多可以輻射三種不同頻率的光子，則該氫原子處于n=4激發(fā)態(tài)，該氫原子處于基態(tài)時(shí)吸收的光子能量為：hv=（-0.85eV）-（-13.6eV）=12.75eV．ABD.由計(jì)算可得被吸收光子的能量為12.75eV，ABD錯(cuò)誤；C.由計(jì)算可得被吸收光子的能量為12.75eV，C正確．4、D【解析】

該過(guò)程中氣體初末狀態(tài)的溫度不變，根據(jù)玻意耳定律有代入數(shù)據(jù)解得h1=30cm故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。5、C【解析】

可見(jiàn)光和無(wú)線電波都是電磁波，它們的波長(zhǎng)與頻率均不相等，則傳播能量也不相等，但它們?cè)谡婵罩袀鞑サ乃俣仁且粯拥?，都等于光速，故C正確，ABD錯(cuò)誤；故選C。要解答本題需掌握電磁波的家族，它包括微波、中波、短波、紅外線及各種可見(jiàn)光、紫外線，X射線與γ射線等，都屬電磁波的范疇，它們的波長(zhǎng)與頻率均不同，但它們?cè)谡婵罩袀鞑ニ俣认嗤?，從而即可求解?、C【解析】

分析小球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程：A與彈簧接觸后，彈簧被壓縮，彈簧對(duì)A產(chǎn)生向左的彈力，對(duì)B產(chǎn)生向右的彈力，A做減速運(yùn)動(dòng)，B做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)B的速度等于A的速度時(shí)壓縮量最大，此后A球速度繼續(xù)減小，B球速度繼續(xù)增大，彈簧壓縮量減小，當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，B球速率最大，A球速度最小，此時(shí)滿足解得因?yàn)?，可知A球的最小速率不為零，B球的最大速率大于v，選項(xiàng)ABD錯(cuò)誤，C正確。

故選C。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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解析】

AB．對(duì)小球受力分析，如圖所示：根據(jù)力的合成，可得小球所受容器的作用力為支持力：A錯(cuò)誤，B正確；CD．根據(jù)力的合成，可得小球所受合外力小球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為：根據(jù)向心力公式得：解得角速度，C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。8、BD【解析】

以活塞和氣體整體為研究對(duì)象，由物體平衡條件知(P0-P)(S-s)=G，明確原來(lái)氣體壓強(qiáng)小于大氣壓強(qiáng)；題目設(shè)計(jì)的變化如加熱、取走沙子、大氣壓減小、裝置自由下落后，我們根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程判斷出氣體的體積增大還是減小，就可以知道活塞上升還是下降了．【詳解】A．設(shè)缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)P，外界大氣壓為P0，大活塞面積S，小活塞面積s，活塞和鋼球的總重力為G，以活塞和氣體整體為研究對(duì)象，由物體平衡條件知：(P0-P)(S-s)=G…①給氣缸緩慢加熱，氣體溫度升高，由蓋呂薩克定律知?dú)怏w體積要增大，從氣缸結(jié)構(gòu)上看活塞應(yīng)向下移動(dòng)，故A錯(cuò)誤．B．取走燒杯中的沙子后，整體的重力小了，由①式知容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)必須增大，由玻意耳定律知?dú)怏w體積要減小，所以氣缸要向上移動(dòng)，故B正確．C．大氣壓變小時(shí)，由①式知道缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)要減小，由玻意耳定律知?dú)怏w體積要增大，所以氣缸要向下移動(dòng)，故C錯(cuò)誤．D．讓整個(gè)裝置自由下落，缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大(原來(lái)小于大氣壓強(qiáng))，由玻意耳定律知?dú)怏w體積要減小，所以氣缸向上移動(dòng)，故D正確．故選BD．本題的關(guān)鍵是利用活塞受力平衡的條件和理想氣體狀態(tài)方程判斷封閉氣體的體積如何變化，是一道比較困難的易錯(cuò)題．9、ADE【解析】

過(guò)程中，體積增大，氣體對(duì)外界做功，過(guò)程中，絕熱膨脹，氣體對(duì)外做功，溫度降低，過(guò)程中，等溫壓縮，過(guò)程中，絕熱壓縮，外界對(duì)氣體做功，溫度升高．【詳解】A.過(guò)程中，體積增大，氣體對(duì)外界做功，溫度不變，內(nèi)能不變，氣體吸熱，故A正確；B.過(guò)程中，絕熱膨脹，氣體對(duì)外做功，內(nèi)能減小，溫度降低，氣體分子的平均動(dòng)能減小，故B錯(cuò)誤；C.過(guò)程中，等溫壓縮，體積變小，分子數(shù)密度變大，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多，故C錯(cuò)誤；D.過(guò)程中，絕熱壓縮，外界對(duì)氣體做功，內(nèi)能增加，溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，氣體分子的速率分布曲線發(fā)生變化，故D正確；E.該循環(huán)中，氣體對(duì)外做功大于外界對(duì)氣體做功，即；一個(gè)循環(huán)，內(nèi)能不變，，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，，即氣體吸熱，故E正確；故選ADE本題考查了理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用，根據(jù)圖象判斷出氣體體積如何變化，從而判斷出外界對(duì)氣體做功情況，再應(yīng)用熱力學(xué)第一定律與題目所給條件即可正確解題；要知道：溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，理想氣體內(nèi)能由問(wèn)題溫度決定．10、ACE【解析】

A．當(dāng)環(huán)境溫度升高，假設(shè)內(nèi)、外水銀面的高度差不變，由于氣體溫度升高，氣體壓強(qiáng)增大，故內(nèi)、外水銀面的高度差不可能不變，高度差h減小，氣體長(zhǎng)度L增大，氣體壓強(qiáng)增大，故A正確；B．氣體溫度升高，分子的平均動(dòng)能增大，但不是每個(gè)分子的平均速率都增大，故B錯(cuò)誤；C．一定質(zhì)量的理想氣體，內(nèi)能由溫度決定，溫度升高時(shí)，氣體的內(nèi)能一定增大，故C正確；D．由于氣體體積增大，故氣體對(duì)外做功，故D錯(cuò)誤；E．根據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣體一定從外界吸收熱量，故E正確。故選ACE。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(guò)程。11、ACD【解析】

(1)[1]由機(jī)械能守恒有故要驗(yàn)證的表達(dá)式為。(2)[2][3]由得即為了直觀地得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，應(yīng)作圖像，在誤差允許的范圍內(nèi)圖像的斜率為，則機(jī)械能守恒定律得到驗(yàn)證。(3)[4]AB．為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用質(zhì)量大、體積小的小球，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD．電磁鐵下表面到光電門的距離適當(dāng)大些可以減小長(zhǎng)度及速度測(cè)量的誤差，盡量讓小球球心通過(guò)光電門，減小因小球遮光長(zhǎng)度不是直徑引起的誤差，選項(xiàng)C、D正確。故填A(yù)CD。12、I（R＋r）最大值216.3（6.1~6.4）2.5（2.4~2.6）【解析】

(1)[1]根據(jù)閉合電路歐姆定律，該同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的原理表達(dá)式是E=I(R＋r)(2)[2]根據(jù)實(shí)驗(yàn)的安全性原則，在閉合開關(guān)之前，應(yīng)先將電阻箱調(diào)到最大值[3]根據(jù)電阻箱讀數(shù)規(guī)則，電阻箱接入電路的阻值為2×10Ω＋1×1Ω=21Ω(3)[4][5]由E=I（R＋r）可得圖像斜率等于得由于誤差(6.1~6.4)V均正確，圖像的截距得由于誤差(2.4~2.6)均正確四、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(shuō)明、方程式和演算步驟。13、（1）（2）（3）W=30J【解析】

（1）4～10s物體的加速度大小對(duì)4～10s物體受力分析，根據(jù)牛頓第二定律解得：（2）0～4s物體的加速度大小對(duì)0～4s物體受力分析，根據(jù)牛頓第二定律解得：（3）v—t圖象與坐標(biāo)軸圍成面積表示對(duì)應(yīng)的位移，10s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移大小14、