北京市清華大學(xué)中學(xué)2025屆高三下學(xué)期精英對(duì)抗賽物理試題

北京市清華大學(xué)中學(xué)2025屆高三下學(xué)期精英對(duì)抗賽物理試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫(xiě)在試卷密封線(xiàn)內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫(xiě)在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫(xiě)在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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、如圖所示為單擺的振動(dòng)圖像，根據(jù)此振動(dòng)圖像不能確定的物理量是（）A．?dāng)[長(zhǎng) B．回復(fù)力 C．頻率 D．振幅2、如圖所示，由均勻?qū)Ь€(xiàn)繞成的直角扇形導(dǎo)線(xiàn)框OMN繞O點(diǎn)在豎直面內(nèi)從勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊界逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，周期為T(mén)，磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向里，線(xiàn)框電阻為R，線(xiàn)框在進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中回路的電流強(qiáng)度大小為I，則（）A．線(xiàn)框在進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中回路產(chǎn)生的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針B．線(xiàn)框在進(jìn)入與離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中ON段兩端電壓大小相等C．線(xiàn)框轉(zhuǎn)動(dòng)一周過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為I2RTD．線(xiàn)框轉(zhuǎn)動(dòng)一周過(guò)程中回路的等效電流大小為3、教師在課堂上做了兩個(gè)小實(shí)驗(yàn)，讓小明同學(xué)印象深刻。第一個(gè)實(shí)驗(yàn)叫做“旋轉(zhuǎn)的液體”，在玻璃皿的中心放一個(gè)圓柱形電極，沿邊緣內(nèi)壁放一個(gè)圓環(huán)形電極，把它們分別與電池的兩極相連，然后在玻璃皿中放入導(dǎo)電液體，例如鹽水，如果把玻璃皿放在磁場(chǎng)中，液體就會(huì)旋轉(zhuǎn)起來(lái)，如圖甲所示。第二個(gè)實(shí)驗(yàn)叫做“振動(dòng)的彈簧”，把一根柔軟的彈簧懸掛起來(lái)，使它的下端剛好跟槽中的水銀接觸，通電后，發(fā)現(xiàn)彈簧不斷上下振動(dòng)，如圖乙所示。下列關(guān)于這兩個(gè)趣味實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是（）A．圖甲中，如果改變磁場(chǎng)的方向，液體的旋轉(zhuǎn)方向不變B．圖甲中，如果改變電源的正負(fù)極，液體的旋轉(zhuǎn)方向不變C．圖乙中，如果改變電源的正負(fù)極，依然可以觀(guān)察到彈簧不斷上下振動(dòng)D．圖乙中，如果將水銀換成酒精，依然可以觀(guān)察到彈簧不斷上下振動(dòng)4、如圖所示，質(zhì)量為1kg的物塊放在顱角為37°的固定斜而上，用大小為5N的水平推力作用在物塊上，結(jié)果物塊剛好不下滑。已知重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，知能使物塊靜止在斜面上的最大水平推力為A．8.8N B．9.4N C．10.8N D．11.6N5、物理學(xué)中用磁感應(yīng)強(qiáng)度B表征磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位用國(guó)際單位制(SI)中的基本單位可表示為()A．kgA?s2 B．N6、如圖，質(zhì)量為m=2kg的物體在=30°的固定斜個(gè)面上恰能沿斜面勻速下滑。現(xiàn)對(duì)該物體施加水平向左的推力F使其沿斜面勻速上滑，g=10m/s2，則推力F的大小為（）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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、下列說(shuō)法正確的是_____A．懸浮在液體中的微粒越大，某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)越多，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯B．液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，所以液體表面存在表面張力C．分子平均速率大的物體的溫度一定比分子平均速率小的物體的溫度高D．自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀(guān)過(guò)程都具有方向性E.外界對(duì)氣體做功，氣體的內(nèi)能可能減小8、一簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波沿x軸負(fù)方向傳播，已知波的波長(zhǎng)為8m，周期為2s，t＝0s時(shí)刻波形如圖甲所示，a、b、d是波上的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)。圖乙是波上某一點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則下列說(shuō)法正確的是A．圖乙可以表示質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)B．在0~0.25s和0.25~0.5s兩段時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)b運(yùn)動(dòng)位移相同C．該波傳播速度為v＝16m/sD．質(zhì)點(diǎn)a在t=1s時(shí)位于波谷E.質(zhì)點(diǎn)d簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=0.1sinπt（m）9、牛頓在發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律時(shí)曾用月球的運(yùn)動(dòng)來(lái)檢驗(yàn)，物理學(xué)史上稱(chēng)為著名的“月地檢驗(yàn)”。已經(jīng)知道地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，月球中心與地球中心距離是地球半徑k倍，根據(jù)萬(wàn)有引力定律，可以求得月球受到萬(wàn)有引力產(chǎn)生的加速度為a1。又根據(jù)月球繞地球運(yùn)動(dòng)周期為T(mén)，可求得月球的向心加速度為a2，兩者數(shù)據(jù)代入后結(jié)果相等，定律得到驗(yàn)證。以下說(shuō)法正確的是()A． B．C． D．10、2011年9月29日晚21時(shí)16分，我國(guó)將首個(gè)目標(biāo)飛行器天宮一號(hào)發(fā)射升空，它將在兩年內(nèi)分別與神舟八號(hào)、神舟九號(hào)、神舟十號(hào)飛船對(duì)接，從而建立我國(guó)第一個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室，假如神舟八號(hào)與天宮一號(hào)對(duì)接前所處的軌道如圖所示，當(dāng)它們?cè)谲壍肋\(yùn)行時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A．神州八號(hào)的加速度比天宮一號(hào)的大B．神州八號(hào)的運(yùn)行速度比天宮一號(hào)的小C．神州八號(hào)的運(yùn)行周期比天宮一號(hào)的長(zhǎng)D．神州八號(hào)通過(guò)加速后變軌可實(shí)現(xiàn)與天宮一號(hào)對(duì)接三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）某同學(xué)欲將量程為、內(nèi)阻為的表頭改裝成一個(gè)多用電表，改裝后的電表有幾個(gè)不同量程，分別為量程為和的雙量程電壓表及量程為的電流表，設(shè)計(jì)電路如圖所示。定值電阻和的值待定，為單刀單擲開(kāi)關(guān)，為單刀雙擲開(kāi)關(guān)。已知將開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，置于“2”擋時(shí)，多用電表的量程為10V，回答下列問(wèn)題:（1）表筆A應(yīng)為_(kāi)______________（填“紅”或“黑”）色；（2）將開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，置于“1”擋時(shí)，多用電表用于測(cè)量_____________（填“電流”或“電壓”）；開(kāi)關(guān)閉合,置于“1”擋時(shí)，多用電表用于測(cè)量__________________（填“電流”或“電壓”）；（3）定值電阻的阻值_______________Ω，____________Ω、____________Ω（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）12．（12分）為了測(cè)量一待測(cè)電阻Rx的阻值，準(zhǔn)備了以下器材：A．多用電表B．電流表G1（0~100mA，內(nèi)阻約5Ω）C．電流表G2（0~50mA，內(nèi)阻r2=10Ω）D．定值電阻R0（20Ω）E.滑動(dòng)變阻器R1（0~5Ω）F.滑動(dòng)變阻器R2（0~100Ω）G.直流電源（3.0V，內(nèi)阻不計(jì)）H.開(kāi)關(guān)一個(gè)及導(dǎo)線(xiàn)若干（1）用多用電表歐姆表“×1”擋粗測(cè)電阻時(shí)，其阻值如圖甲中指針?biāo)?，則Rx的阻值大約是_______Ω。（2）滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________（填儀器前的序號(hào)）。（3）若是用G2表測(cè)Rx兩端電壓，請(qǐng)?jiān)趫D乙對(duì)應(yīng)的虛線(xiàn)框中完成實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)（要求：滑動(dòng)變阻器便于調(diào)節(jié)，電表讀數(shù)不得低于量程的）。（________）（4）補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟：a.按圖乙所示電路圖連接電路，將變阻器滑動(dòng)觸頭移至最________端（選填“左”或“右”）；b.閉合開(kāi)關(guān)S，移動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭至某一位置，記錄G1、G2表的讀數(shù)I1、I2；c.多次移動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭，記錄相應(yīng)的G1、G2表的讀數(shù)I1、I2；d.以I2為縱坐標(biāo)，I1為橫坐標(biāo)，作出相應(yīng)圖線(xiàn)如圖丙所示，則待測(cè)電阻Rx的阻值為_(kāi)_______Ω（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(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，把一個(gè)橫截面為等邊三角形玻璃棱鏡的一個(gè)側(cè)面放在水平桌面上，直線(xiàn)與共線(xiàn)。在S處放一光源，使其發(fā)出的直線(xiàn)光束與夾角，該光束射向棱鏡的側(cè)面上的一點(diǎn)。調(diào)整光源S的位置，使棱鏡另一側(cè)面出射的光線(xiàn)射在D點(diǎn)，且恰有。不考慮光線(xiàn)在棱鏡中的反射，求：（i）棱鏡玻璃的折射率；（ii）棱鏡的出射光線(xiàn)與人射光線(xiàn)間的夾角。14．（16分）圖中MN和PQ為豎直方向的兩個(gè)無(wú)限長(zhǎng)的平行直金屬導(dǎo)軌，間距為L(zhǎng)，電阻不計(jì)．導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直．質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab始終垂直于導(dǎo)軌，并與其保持光滑接觸，導(dǎo)軌一端接有阻值為R的電阻．由靜止釋放導(dǎo)體棒ab，重力加速度為g．（1）在下滑加速過(guò)程中，當(dāng)速度為v時(shí)棒的加速度是多大；（2）導(dǎo)體棒能夠達(dá)到的最大速度為多大；（3）設(shè)ab下降的高度為h，求此過(guò)程中通過(guò)電阻R的電量是多少？15．（12分）如圖，一容器由橫截面積分別為2S和S的兩個(gè)汽缸連通而成，容器平放在地面上，汽缸內(nèi)壁光滑．整個(gè)容器被通過(guò)剛性桿連接的兩活塞分隔成三部分，分別充有氫氣、空氣和氮?dú)猓胶鈺r(shí)，氮?dú)獾膲簭?qiáng)和體積分別為p0和V0，氫氣的體積為2V0，空氣的壓強(qiáng)為p．現(xiàn)緩慢地將中部的空氣全部抽出，抽氣過(guò)程中氫氣和氮?dú)獾臏囟缺３植蛔?，活塞沒(méi)有到達(dá)兩汽缸的連接處，求：（1）抽氣前氫氣的壓強(qiáng)；（2）抽氣后氫氣的壓強(qiáng)和體積．

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、B【解析】

由圖可直接看出的物理量有：周期T=2s，振幅A=3cm；由單擺的周期公式：則頻率：可求出擺長(zhǎng)為：由于不知道擺球的質(zhì)量，所以無(wú)法知道回復(fù)力。B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。2、C【解析】

A．線(xiàn)框在進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，磁通量向里增加，由楞次定律判斷知回路產(chǎn)生的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，故A錯(cuò)誤；

B．線(xiàn)框在進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，ON段電壓是外電壓的一部分；線(xiàn)框在離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，ON段電壓是外電壓，而兩個(gè)過(guò)程外電壓相等，所以線(xiàn)框在進(jìn)入與離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中ON段兩端電壓大小不等，故B錯(cuò)誤；

C．線(xiàn)框轉(zhuǎn)動(dòng)一周過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為故C正確；

D．設(shè)線(xiàn)框轉(zhuǎn)動(dòng)一周過(guò)程中回路的等效電流大小為I′，則Q=I′2RT解得故D錯(cuò)誤。

故選C。3、C【解析】圖甲中，僅僅調(diào)換N、S極位置或僅僅調(diào)換電源的正負(fù)極位置，安培力方向肯定改變，液體的旋轉(zhuǎn)方向要改變，故AB均錯(cuò)誤；圖乙中，當(dāng)有電流通過(guò)彈簧時(shí)，構(gòu)成彈簧的每一圈導(dǎo)線(xiàn)周?chē)籍a(chǎn)生了磁場(chǎng)，根據(jù)安培定則知，各圈導(dǎo)線(xiàn)之間都產(chǎn)生了相互的吸引作用，彈簧就縮短了，當(dāng)彈簧的下端離開(kāi)水銀后，電路斷開(kāi)，彈簧中沒(méi)有了電流，各圈導(dǎo)線(xiàn)之間失去了相互吸引力，彈簧又恢復(fù)原長(zhǎng)，使得彈簧下端又與水銀接觸，彈簧中又有了電流，開(kāi)始重復(fù)上述過(guò)程，可以觀(guān)察到彈簧不斷上下振動(dòng)；如果改變電源的正負(fù)極，依然可以觀(guān)察到彈簧不斷上下振動(dòng)；但是如果將水銀換成酒精，酒精不導(dǎo)電，則彈簧將不再上下振動(dòng)，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；故選C.4、C【解析】

由題意知，剛好不下滑時(shí)，則有：Fcos37°+μ（mgcos37°+Fsin37°）=mgsin37°得：μ=剛好不上滑時(shí)，則有：F′cos37°=μ（mgcos37°+F′sin37°）+mgsin37°得：F′=10.8N。ABD.由上計(jì)算可得F′=10.8N，ABD錯(cuò)誤；C.由上計(jì)算可得F′=10.8N，C正確。5、A【解析】

根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式B=FIL，可得6、C【解析】

無(wú)F時(shí)，恰能沿斜面下滑，有mgsinθ=μmgcosθ則有有F時(shí)，沿下面勻速上滑，對(duì)物體進(jìn)行受力分析如圖所示有Fcosθ=mgsinθ+μ（mgcosθ+Fsinθ）F（cosθ-μsinθ）=2mgsinθ解得故C正確，ABD錯(cuò)誤。

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、BDE【解析】

A．懸浮在液體中的微粒越小，在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)越少，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯，故A錯(cuò)誤；B．由于表面分子較為稀疏，故液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，所以液體表面存在表面張力，故B正確；C．分子的平均動(dòng)能相等時(shí)，物體的溫度相等；考慮到分子的質(zhì)量可能不同，分子平均速率大有可能分子的平均動(dòng)能小；分子平均速率小有可能分子的平均動(dòng)能大．故C錯(cuò)誤；D．由熱力學(xué)第二定律可知，自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀(guān)過(guò)程都具有方向性，故D正確；E．當(dāng)外界對(duì)氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=W+Q分析可知，內(nèi)能可能增大也可能減小，故E正確．8、ADE【解析】

A．由圖乙知，t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)位置向下運(yùn)動(dòng)，圖甲是t=0時(shí)刻的波形，此時(shí)a位于波峰，位移最大，與圖乙中t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的狀態(tài)不符，而質(zhì)點(diǎn)b在t=0時(shí)刻經(jīng)過(guò)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，與圖乙中t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的狀態(tài)相符，所以圖乙不能表示質(zhì)點(diǎn)d的振動(dòng)，可以表示質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)，故A正確；B．由于質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，并不是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則在0～0.25s和0.25～0.5s兩段時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)b運(yùn)動(dòng)位移不相同，故B錯(cuò)誤；C．由圖可知，波的波長(zhǎng)為8m，周期為2s，故傳播速度故C錯(cuò)誤；D．因周期T=2s，那么質(zhì)點(diǎn)a在t=1s時(shí)，即振動(dòng)半個(gè)周期，其位于波谷，故D正確；E．根據(jù)平移法可知，質(zhì)點(diǎn)d下一時(shí)刻沿著y軸正方向運(yùn)動(dòng)，振幅而因此質(zhì)點(diǎn)d簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為故E正確。故選ADE。9、BD【解析】

根據(jù)萬(wàn)有引力等于重力得則有地球表面附近重力加速度為g，月球中心到地球中心的距離是地球半徑的k倍，所以月球的引力加速度為月球繞地球運(yùn)動(dòng)周期T，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)向心加速度公式得故選BD。10、AD【解析】

根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律有：＝＝＝man，解得：v＝，T＝，an＝，由圖可知神州八號(hào)的軌道半徑比天宮一號(hào)的小，所以神州八號(hào)的運(yùn)行速度比天宮一號(hào)的大，神州八號(hào)的運(yùn)行周期比天宮一號(hào)的短，神州八號(hào)的加速度比天宮一號(hào)的大，故BC錯(cuò)誤，A正確；神州八號(hào)通過(guò)加速后將做離心運(yùn)動(dòng)，可運(yùn)行至較高軌道與天宮一號(hào)對(duì)接，故D正確。故選AD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、黑電壓電流460010010.2【解析】

（1）[1]．根據(jù)表頭的極性，因電流要從紅表筆流入電表，可知表筆A應(yīng)為黑色；（2）[2][3]．將開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，置于“1”擋時(shí)，表頭與R2串聯(lián)，則多用電表用于測(cè)量電壓；開(kāi)關(guān)閉合，置于“1”擋時(shí)，R3與表頭并聯(lián)，則多用電表用于測(cè)量電流；（3）[4]．已知將開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，置于“2”擋時(shí)，多用電表的量程為10V，則[5]．將開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，置于“1”擋時(shí)，多用電表的量程為1V，則[6]．將開(kāi)關(guān)接通，置于“1”擋時(shí)，多用電表的量程為100mA，則12、9（或9.0）E左10【解析】

（1）[1]多用電表用歐姆表盤(pán)的讀數(shù)乘以倍率即為待測(cè)電阻阻值（2）[2]滑動(dòng)變阻器采用分壓式接入電路，所以選擇阻值較小的滑動(dòng)變阻器便于調(diào)節(jié)分壓，即選E。（3）[3]電路中沒(méi)有電壓表，電流表的內(nèi)