北京市和平街第一中学2025年高三（下）开学考物理试卷 （图片版，含答案）

2025北京和平街一中高三（下）开学考
物 理
一、选择题
1. 关于天然放射现象，下列说法正确的是（ ）
A. 天然放射现象表明原子核内部是有结构的 B. β 射线是原子核外电子形成的电子流
C. 升高温度可以减小放射性元素的半衰期 D. β 射线比 α 射线的穿透能力弱
2. 如图所示是光线由空气射入半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射入空气中的光路图。O 点是半圆形玻璃砖的圆
心，不可能发生的是（ ）
A. B. C. D.
3. 如图所示，一定质量的理想气体从状态 a 开始，先经等压变化到达状态 b，再经等容变化到达状态 c。下
列判断正确的是（ ）
A. 从 a 到 b，气体温度不变 B. 从 a 到 b，气体向外界放热
C. 从 b 到 c，气体内能改变 D. 从 b 到 c，气体对外界做功
4. 如图所示为氢原子能级示意图，一群处于 n=4 能级的氢原子向低能级跃迁时，下列说法正确的是（ ）
A. 跃迁过程中最多可辐射出 4 种频率的光子
B. 从 n=4 能级跃迁到 n=2 能级的氢原子能量增大
C. 从 n=4 能级跃迁到 n=1 能级辐射出的光子波长最长
D. 有三种频率的光子可使逸出功为 4.54eV 的金属发生光电效应
5. 在太空舱内可采用动力学方法测物体质量。其原理如下：先对质量为 m0的标准物体施加一水平推力，
测得其加速度为 2m/s2；然后将该标准物体与待测物体紧靠在一起，施加相同的水平推力，测得共同加速
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度为 1m/s2。若 m0=2kg，则待测物体的质量为（ ）
A. 1kg B. 2kg C. 3kg D. 4kg
6. 如图所示，质量为 M 的斜面支架放在水平桌面上，质量为 m 的书放在斜面支架上，二者均静止。书与
斜面间的动摩擦因数为 ，斜面与水平面的夹角用 表示，重力加速度记为 g，下列说法正确的是
（ ）
A. 书受到摩擦力的大小为 mg cos
B. 当 略微减小时，书所受支持力和重力的合力增大
C. 当 增大到使书在斜面上匀速滑动时，支架对桌面的压力大于 (M +m) g
D. 当 增大到使书在斜面上加速滑动时，桌面对支架的摩擦力水平向右
7. 如图所示，位于竖直平面内的一面墙上有 A、B、C 三个完全相同的窗户。将一个小球斜向上抛出，小球
在空中依次飞过 A、B、C 三个窗户，图中曲线为小球在空中运动的轨迹，轨迹所在的平面靠近竖直墙面，
且与墙面平行。不计空气阻力的影响，以下说法中正确的是（ ）
A. 小球通过窗户 A 所用的时间最短 B. 小球通过窗户 C 的平均速度最大
C. 小球通过窗户 C 动量变化量最小 D. 小球通过窗户 A 克服重力做的功最多
8. 如图所示，轻杆的一端固定在通过 O 点的水平转轴上，另一端固定一小球，轻杆绕 O 点在竖直平面内沿
顺时针方向做匀速圆周运动，其中 A 点为最高点、C 点为最低点，B 点与 O 点等高，下列说法正确的是
（ ）
A. 小球经过 A 点时，所受杆的作用力方向一定竖直向下
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B. 小球经过 B 点时，所受杆的作用力方向沿着 BO 方向
C. 从 A 点到 C 点的过程，杆对小球的作用力做负功
D. 从 A 点到 C 点的过程，小球重力的功率保持不变
9. 如图所示，牛顿在他的《自然哲学的数学原理》中说到：把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次
大，落地点也就一次比一次远；抛出速度足够大时，物体就不会落回地面，而是成为人造地球卫星。可认
为山的高度远小于地球的半径，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 对于那些抛出后可以落回地面的物体，无论抛出速度是多大，落地时间都一样
B. 图中圆轨道对应的抛出速度近似等于第一宇宙速度
C. 若抛出的速度大于第一宇宙速度，则物体在之后的运动过程中将无法返回山顶
D. 若抛出的速度大于第二宇宙速度，则物体被抛出后可能绕地球做圆周运动
10. 如图所示，劲度系数为 k 的轻弹簧上端固定在天花板上，下端连接一质量为 m，可视为质点的小球。重
力加速度大小为 g。将小球托起至 O 点，弹簧恰好处于原长，松手后小球在竖直方向做简谐运动，最远能
够到达 B 点，A 点为 OB 的中点。下列说法正确的是（ ）
A. O 点到 B 点弹力的冲量大小等于重力冲量的大小
B. O 点到 B 点弹簧先做正功，后做负功
C. O 点到 A 点弹力做功与 A 点到 B 点弹力做功一样多
D. 小球经过 A 点时的加速度大小为 g
11. 我国已拥有“蛟龙”号、“深海勇士”号、“奋斗者”号三台深海载人潜水器。某次潜水器由静止开
始竖直下潜，下潜过程中受到的阻力与它下潜的速度大小成正比，下列关于潜水器的速度—时间图像
（ v t ）、重力势能—时间图像（ Ep t ）、机械能—位移图像（ E x ）和动能—位移图像（Ek x ），
可能正确的是（ ）
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A. B. C. D.
12. 如图所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场．一带电粒子 a（不计
重力）以一定的初速度由左边界的 O 点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的 O′点（图中未标
出）穿出．若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子 b（不计重力）仍以相同初速度由
O 点射入，从区域右边界穿出，则粒子 b
A. 穿出位置一定在 O′点下方
B. 穿出位置一定在 O′点上方
C. 运动时，在电场中的电势能一定减小
D. 在电场中运动时，动能一定减小
13. 硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线 a是该电池在某光照强度下路端
电压U 和电流 I 的关系图像，图线b 是某电阻 R 的U I 图像。在同等光照强度下，当它们组成闭合回路
时，下列说法正确的是（ ）
A. 电源的输出功率 P U 2I2
(U U )
B. 电池的内阻 r =
2 1
I1
U1
C. 电池的效率为 = 100%
U3
D. 硅光电池的内阻消耗的热功率 Pr =U2I1 U1I2
14. 类比是一种常用的研究方法。在研究雨滴下落的问题时，我们建立如下的力学模型：假定质量为 m 的
雨滴受到的空气阻力 f v，比例系数为 k，由静止下落的雨滴将做变速运动。取雨滴刚要下落的瞬间为
t = 0，为了研究速度 v 与时间 t 的函数关系 v = v (t )，可以列出牛顿第二定律：ma = mg kv ，即速度 v
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v
总满足：m + kv = mg 。在研究自感现象时，电动势为 E、内阻可忽略不计的直流电源与电阻为 R 的小
t
灯泡、自感线圈 L 连成闭合回路，如图甲所示。取开关刚闭合的瞬间为 t = 0，为了研究电路中的电流 i 与
i
时间 t 的函数关系 i = i (t )，也可以根据自感电动势满足的规律列出下列方程： L + iR = E 。两个方程
t
形式类似，这说明 v (t )函数与 i (t )函数都遵循相似的数学规律。因此就可以通过我们熟悉的雨滴下落过程
中的一些结论来研究自感现象。根据以上材料，判断下列说法中错误的是（ ）
A. 雨滴下落的过程中， t = 0时 v = 0 ；在图甲所示的电路中， t = 0时 i = 0
mg E
B. 雨滴下落的过程中，最大速度 vm = ；在图甲所示的电路中，最大电流 im =
k R
C. 雨滴下落的过程中，随着速度不断增大，加速度不断减小；在图甲所示的电路中，随着电流不断增大，
电流随时间的变化率不断减小
D. 图乙所示的电路只是把图甲中的自感线圈 L 换成电容 C，其他条件都不变，则电容器两端的电压与时间
C u
t 的函数关系u = u (t )也满足如下方程： + u = E
R t
二、非选择题
15. 某同学利用下图所示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得
从目镜中可以观察到干涉条纹。若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可（ ）
A. 将单缝向双缝靠近
B. 将屏向靠近双缝的方向移动
C. 将屏向远离双缝的方向移动
D. 使用间距更小的双缝
16. 某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率。在画界面时，不小心将界面 PQ 画的比实际位置靠下一些，
如图中 P 'Q '所示。若其他操作均正确，则测得的折射率与真实值相比______（选填“偏大”、“偏小”
或“相同”）。
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17. 随着学习的不断深入，我们知道光线具有波动性，又具有拉子性。光电效应现象是证明光具有粒子性
的重要证据。在研究光电效应的实验中，得到如图所示的光电流与电压的关系，对此图像的下列说法中，
正确的是（ ）
A. 图线①所对应的照射光频率高于图线②对应的
B. 图线①所对应的照射光频率高于图线③对应的
C. 图线①所对应的照射光强度大于图线③对应的
D. 若图线①对应的照射光是绿光，图线②对应的可能是红光
18. 在“用油膜法估测分子大小”的实验中，下列说法正确的是（ ）
A. 该实验中将油膜看作由一个个油酸分子紧密排列的单层分子膜
B. 分子直径等于油酸溶液的体积与油膜的面积之比
C. 若油酸溶液浓度太高，会使油酸分子直径的测量值偏大
D. 若测量的油膜面积偏小，会使油酸分子直径的测量值偏小
19. 兴趣小组利用如下装置验证“加速度与力和质量的关系”的实验。
第一小组：验证加速度与力的关系
器材包含：导轨上有刻度尺的气垫导轨（含气泵）、光电门 B、数字计时器、带挡光片的滑块 A、钩码若
干、力的传感器（质量不计）和天平。
实验步骤：固定好光电门 B，调整导轨水平，用刻度尺测出遮光条与光电门之间的距离 L 及挡光片的宽度
d，并记录滑块的位置，测出滑块和挡光片的总质量为 M。滑块用平行于导轨的细线跨过动滑轮连接在传
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感器上。在传感器上悬挂一个钩码，由静止释放滑块，记录滑块经过光电门的时间为 t ，读出传感器的示
数 F，保持小车的质量不变，改变钩码的个数且从同一位置释放，进行多次实验，并作出图像。
根据实验步骤回答下列问题：
（1）不挂钩码和细线，接通气泵，在任意位置轻放滑块，观察到滑块______，兴趣小组判断调整后的导
轨已经水平。
（2）为了直观的由图像看出物体的加速度与合力 F 的正比关系，小组应该绘制图像______（选填
1 1
“ F ”“ F ”“ F t ”或“
2 F t
2 ”）。
t t
第二小组：验证加速度与质量的关系
兴趣小组与邻桌的同学一起做验证“加速度与质量关系”的实验。他们将两个气垫导轨对称地放置在一条
水平直线上，保持两个导轨上的光电门固定在相同刻度处（即保持滑块的位移相同），测出 A 和 B 两个滑
块的质量为M1与M 2 ，滑块上连接一条平行于桌面的细线，细线中间放置用一个悬挂钩码的滑轮，并使
细线与导轨平行且跨过气垫导轨上的滑轮。现同时从各自的气垫导轨上同一位置由静止释放，记录 A 和 B
两个滑块上遮光片（两遮光片宽度相同）分别通过光电门的时间为 t1 和 t2 。
M1
（3）若测量结果满足 = ______（用上述字母表示），即可得出物体加速度与质量的关系。
M 2
误差分析：
（4）上述两组实验______（选填“第一组需要”“第二组需要”“均需要”或“均不需要”）满足钩码
的质量远小于滑块的质量。
20. 滑板是年轻人喜欢的运动项目。滑板爱好者及滑板总质量 m = 60kg，以 v0 = 2.0m/s 的初速度沿斜坡匀
加速滑下，斜坡的倾角 θ = 30°，经 t =4.0s 的时间下滑位移 x = 40m 到达坡底。将人和滑板整体看作质点，
设其在下滑过程中所受阻力的大小不变，重力加速度 g 取 10m/s2，求下滑过程中
（1）滑板及人的加速度的大小 a；
（2）滑板及人受到的阻力的大小 f；
（3）滑板及人受到的合力的冲量大小 I。
21. 物体做曲线运动的情况较复杂，一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部
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分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替，如图甲所示，曲线上 A 点的曲率圆定义为通过 A 点
和曲线上紧邻 A 点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫作 A 点的曲率圆，其半径 r 叫作 A 点的
曲率半径，在分析物体经过曲线上某位置的运动时，就可以按其等效的圆周运动来分析和处理。
（1）氢原子核外的电子绕核做匀速圆周运动，其周期为 T，已知电子的电荷量为 e，质量为 m，静电力常
量为 k，求电子运动的轨道半径 R。
（2）将一物体沿与水平面成 角的方向以速度 v0抛出，如图乙所示.已知重力加速度为 g，求其轨迹最高
点 P 处的曲率半径 r。
22. 水平放置的平行金属导轨，相距 L，左端接一电阻 R，磁感应强度为 B 的匀强磁场方向垂直于导轨平
面，质量为 m 的导体棒 ab 垂直导轨放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导体棒的电阻为 r，导轨的电
阻忽略不计。当 ab 棒在水平外力 F 作用下以速度 v0水平向右匀速滑动时：
（1）回路中的电流的大小和方向；
（2）若撤去水平外力 F，电阻 R 还能发多少热；
（3）若撤去水平外力 F，杆滑行过程中，推导速度 v 与位移 x 的函数关系。
23. “势阱”是量子力学中的常见概念，在经典力学中也有体现，当粒子在某力场中运动，其势能函数曲线
在空间某范围内存在最小值，形如陷阱，粒子很难跑出来。如图 1 所示，内壁光滑、半径为 R 的半圆形碗
固定在水平面上，将一个质量为 m 的小球（可视为质点）放在碗底的中心位置 C 处，此时小球就处于“势
阱”处。各种形式的势能函数只要具有这种特点，我们都可以称它为势阱，比如重力势阱、分子力势阱、
静电力势阱等。
（1）我国首个火星探测器命名为“天问一号”。从地球表面向火星发射火星探测器，简单又比较节省能
量的发射过程可简化为：先在地球表面使探测器加速并获得足够的动能，从而摆脱地球引力势阱的束缚，
经过一系列调整使探测器成为一颗沿地球公转轨道近似为圆形运行的人造卫星；已知取无限远处为引力势
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m m
能零点，间距为 r、质量分别为 m1和 m2的两质点组成的系统具有的引力势能可表示为 Ep = G
1 2 ，式
r
中 G 为引力常量且大小已知。
已知地球质量为 M、半径为 R，在如图 2 所示的坐标系中，纵轴表示引力势能，横轴表示质量为 m 的探测
器到地心的距离 r（r≥R）。请在该坐标系中定性画出地球与探测器组成的系统具有的引力势能函数曲线。
静置于地面处的该探测器，至少需要获得多大速度（相对于地心，不考虑地球的自转和空气阻力及其他天
体的影响），才能摆脱地球引力势阱的束缚；
（2）如图 3 所示，a、b 为某种物质的两个分子，以 a 为原点，沿两分子连线建立 x 轴，如果选取两个分
子相距无穷远时的分子势能为零，则作出的两个分子之间的势能 Ep 与它们之间距离 x 的 Ep -x 关系图线如
图 4 所示，假设分子 a 固定不动，分子 b 只在 ab 间分子力的作用下运动（在 x 轴上）。
①当两分子间距离为 r0 时，b 分子的动能为Ek0 （ Ek0 Ep0），图中Ep0 为已知量，求 a、b 分子间的最大势
能 Epm ；
②弹簧、橡皮筋等弹性物质，大多有“弹性限度”，在“弹性限度”范围遵守胡克定律。弹力是分子力的
宏观表现，从微观尺度上看，b 分子在 r0 附近小范围振动时，分子力和分子偏离 r0 的距离成正比，比例系
数为 k，当两分子间距离为 r0 时，b 分子的动能为 Ek0 ，求 b 分子在 r0 附近做简谐运动的振幅 A。
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参考答案
一、选择题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
A B C D B D A C B A D C B D
二、非选择题
15.【答案】B
16,【答案】偏小
17.【答案】C
18.【答案】A
1 t
2
19.【答案】（1）静止 1 （2）F （3） （4）均不需要
2 t 2Δt 2
20.【答案】（1）a = 4m/s2 ；（2） f = 60 N ；（3）960N s
2 2 v2 cos2ke T
21.【答案】（1） （2） r = 0R = 3
4 2m g
2 2
BLv Rmv2 B L
22.【答案】（1） ，方向 badcb；（2）QR =
0 ；（3）v = v0 x
R + r 2(R + r) m(R + r )
2GM 2E
23.【答案】（1） ； v = （2）①E k 0pm = Ek0 Ep0 ；② A =
R k
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