【高考真题】北京市2025年高考真题物理试卷
一、本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1．（2025·北京市）我国古代发明的一种点火器如图所示，推杆插入套筒封闭空气，推杆前端粘着易燃艾绒。猛推推杆压缩筒内气体，艾绒即可点燃。在压缩过程中，筒内气体（ ）
A．压强变小 B．对外界不做功
C．内能保持不变 D．分子平均动能增大
2．（2025·北京市）下列现象属于光的衍射的是（ ）
A．雨后天空出现彩虹
B．通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹
C．肥皂膜在日光照射下呈现彩色
D．水中的气泡看上去特别明亮
3．（2025·北京市）下列图示情况，金属圆环中不能产生感应电流的是（ ）
A．图（a）中，圆环在匀强磁场中向左平移
B．图（b）中，圆环在匀强磁场中绕轴转动
C．图（c）中，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移
D．图（d）中，圆环向条形磁铁N极平移
4．（2025·北京市）如图所示，交流发电机中的线圈沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律为。下列说法正确的是（ ）
A．该交流电的频率为
B．线圈转到图示位置时，产生的电动势为0
C．线圈转到图示位置时，边受到的安培力方向向上
D．仅线圈转速加倍，电动势的最大值变为
5．（2025·北京市）质点S沿竖直方向做简谐运动，在绳上形成的波传到质点P时的波形如图所示，则（ ）
A．该波为纵波
B．质点S开始振动时向上运动
C．两质点振动步调完全一致
D．经过一个周期，质点S向右运动一个波长距离
6．（2025·北京市）如图所示，长方体物块叠放在斜面上，B受到一个沿斜面方向的拉力F，两物块保持静止。B受力的个数为（ ）
A．4 B．5 C．6 D．7
7．（2025·北京市）2024年6月，嫦娥六号探测器首次实现月球背面采样返回。如图所示，探测器在圆形轨道1上绕月球飞行，在A点变轨后进入椭圆轨道、为远月点。关于嫦娥六号探测器，下列说法正确的是（ ）
A．在轨道2上从A向B运动过程中动能逐渐减小
B．在轨道2上从A向B运动过程中加速度逐渐变大
C．在轨道2上机械能与在轨道1上相等
D．利用引力常量和轨道1的周期，可求出月球的质量
8．（2025·北京市）某小山坡的等高线如图，M表示山顶，是同一等高线上两点，分别是沿左、右坡面的直滑道。山顶的小球沿滑道从静止滑下，不考虑阻力，则（ ）
A．小球沿运动的加速度比沿的大
B．小球分别运动到点时速度大小不同
C．若把等高线看成某静电场的等势线，则A点电场强度比B点大
D．若把等高线看成某静电场的等势线，则右侧电势比左侧降落得快
9．（2025·北京市）如图所示，线圈自感系数为L，电容器电容为C，电源电动势为和是三个相同的小灯泡。开始时，开关S处于断开状态。忽略线圈电阻和电源内阻，将开关S闭合，下列说法正确的是（ ）
A．闭合瞬间，与同时亮起 B．闭合后，亮起后亮度不变
C．稳定后，与亮度一样 D．稳定后，电容器的电荷量是
10．（2025·北京市）绝缘的轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁。将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，磁铁开始振动，由于空气阻力的影响，振动最终停止。现将一个闭合铜线圈固定在磁铁正下方的桌面上（如图所示），仍将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，振动最终也停止。则（ ）
A．有无线圈，磁铁经过相同的时间停止运动
B．磁铁靠近线圈时，线圈有扩张趋势
C．磁铁离线圈最近时，线圈受到的安培力最大
D．有无线圈，磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能相同
11．（2025·北京市）模拟失重环境的实验舱，通过电磁弹射从地面由静止开始加速后竖直向上射出，上升到最高点后回落，再通过电磁制动使其停在地面。实验舱运动过程中，受到的空气阻力f的大小随速率增大而增大，f随时间t的变化如图所示（向上为正）。下列说法正确的是（ ）
A．从到，实验舱处于电磁弹射过程
B．从到，实验舱加速度大小减小
C．从到，实验舱内物体处于失重状态
D．时刻，实验舱达到最高点
12．（2025·北京市）电磁流量计可以测量导电液体的流量Q——单位时间内流过管道横截面的液体体积。如图所示，内壁光滑的薄圆管由非磁性导电材料制成，空间有垂直管道轴线的匀强磁场，磁感应强度为B。液体充满管道并以速度v沿轴线方向流动，圆管壁上的两点连线为直径，且垂直于磁场方向，两点的电势差为。下列说法错误的是（ ）
A．N点电势比M点高
B．正比于流量Q
C．在流量Q一定时，管道半径越小，越小
D．若直径与磁场方向不垂直，测得的流量Q偏小
13．（2025·北京市）自然界中物质是常见的，反物质并不常见。反物质由反粒子构成，它是科学研究的前沿领域之一。目前发现的反粒子有正电子、反质子等；反氢原子由正电子和反质子组成。粒子与其对应的反粒子质量相等，电荷等量异种。粒子和其反粒子碰撞会湮灭。反粒子参与的物理过程也遵守电荷守恒、能量守恒和动量守恒。下列说法正确的是（ ）
A．已知氢原子的基态能量为，则反氢原子的基态能量也为
B．一个中子可以转化为一个质子和一个正电子
C．一对正负电子等速率对撞，湮灭为一个光子
D．反氘核和反氘核的核聚变反应吸收能量
14．（2025·北京市）“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船。”除了夜深人静的原因，从波传播的角度分析，特定的空气温度分布也可能使声波传播清明致远。声波传播规律与光波在介质中传播规律类似。类比光线，用“声线”来描述声波的传播路径。地面上方一定高度S处有一个声源，发出的声波在空气中向周围传播，声线示意如图（不考虑地面的反射）。已知气温越高的地方，声波传播速度越大。下列说法正确的是（ ）
A．从M点到N点声波波长变长
B．S点气温低于地面
C．忽略传播过程中空气对声波的吸收，则从M点到N点声音不减弱
D．若将同一声源移至N点，发出的声波传播到S点一定沿图中声线
二、本部分共6题，共58分。
15．（2025·北京市）
（1）下列实验操作，正确的是____（填选项前的字母）。
A．用单摆测重力加速度时，在最高点释放摆球并同时开始计时
B．探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系时，使用多用电表的交流电压挡测电压
C．用多用电表测电阻前应先把两表笔短接，调整欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点
（2）用双缝干涉实验测量光的波长的实验装置如图1所示。
①双缝应该放置在图1中 处（填“A”或“B”）。
②分划板中心刻线与某亮纹中心对齐时，手轮上的示数如图2所示，读数为 。
（3）某电流表出现故障，其内部电路如图3所示。用多用电表的欧姆挡检测故障，两表笔接时表头指针不偏转，接和时表头指针都偏转。出现故障的原因是____（填选项前的字母）。
A．表头断路 B．电阻断路 C．电阻断路
16．（2025·北京市）利用打点计时器研究匀变速直线运动的规律，实验装置如图1所示。
（1）按照图1安装好器材，下列实验步骤正确的操作顺序为____（填各实验步骤前的字母）。
A．释放小车
B．接通打点计时器的电源
C．调整滑轮位置，使细线与木板平行
（2）实验中打出的一条纸带如图2所示，为依次选取的三个计数点（相邻计数点间有4个点未画出），可以判断纸带的 （填“左端”或“右端”）与小车相连。
（3）图2中相邻计数点间的时间间隔为T，则打B点时小车的速度 。
（4）某同学用打点计时器来研究圆周运动。如图3所示，将纸带的一端固定在圆盘边缘处的M点，另一端穿过打点计时器。实验时圆盘从静止开始转动，选取部分纸带如图4所示。相邻计数点间的时间间隔为，圆盘半径。则这部分纸带通过打点计时器的加速度大小为 ；打点计时器打B点时圆盘上M点的向心加速度大小为 。（结果均保留两位有效数字）
17．（2025·北京市）某物体以一定初速度从地面竖直向上抛出，经过时间t到达最高点。在最高点该物体炸裂成两部分，质量分别为和m，其中A以速度v沿水平方向飞出。重力加速度为g，不计空气阻力。求：
（1）该物体抛出时的初速度大小；
（2）炸裂后瞬间B的速度大小；
（3）落地点之间的距离d。
18．（2025·北京市）北京谱仪是北京正负电子对撞机的一部分，它可以利用带电粒子在磁场中的运动测量粒子的质量、动量等物理量。
考虑带电粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中的运动，且不计粒子间相互作用。
（1）一个电荷量为的粒子的速度方向与磁场方向垂直，推导得出粒子的运动周期T与质量m的关系。
（2）两个粒子质量相等、电荷量均为q，粒子1的速度方向与磁场方向垂直，粒子2的速度方向与磁场方向平行。在相同的时间内，粒子1在半径为R的圆周上转过的圆心角为，粒子2运动的距离为d。求：
a．粒子1与粒子2的速度大小之比；
b．粒子2的动量大小。
19．（2025·北京市）关于飞机的运动，研究下列问题。
（1）质量为m的飞机在水平跑道上由静止开始做加速直线运动，当位移为x时速度为v。在此过程中，飞机受到的平均阻力为f，求牵引力对飞机做的功W。
（2）飞机准备起飞，在跑道起点由静止开始做匀加速直线运动。跑道上存在这样一个位置，飞机一旦超过该位置就不能放弃起飞，否则将会冲出跑道。已知跑道的长度为L，飞机加速时加速度大小为，减速时最大加速度大小为。求该位置距起点的距离d。
（3）无风时，飞机以速率u水平向前匀速飞行，相当于气流以速率u相对飞机向后运动。气流掠过飞机机翼，方向改变，沿机翼向后下方运动，如图所示。请建立合理的物理模型，论证气流对机翼竖直向上的作用力大小F与u的关系满足，并确定的值。
20．（2025·北京市）如图1所示，金属圆筒A接高压电源的正极，其轴线上的金属线B接负极。
（1）设两极间电压为U，求在B极附近电荷量为Q的负电荷到达A极过程中静电力做的功W。
（2）已知筒内距离轴线r处的电场强度大小，其中k为静电力常量，为金属线B单位长度的电荷量。如图2所示，在圆筒内横截面上，电荷量为q、质量为m的粒子绕轴线做半径不同的匀速圆周运动，其半径为和时的总能量分别为和。若，推理分析并比较与的大小。
（3）图1实为某种静电除尘装置原理图，空气分子在B极附近电离，筒内尘埃吸附电子而带负电，在电场作用下最终被A极收集。使分子或原子电离需要一定条件。以电离氢原子为例。根据玻尔原子模型，定态氢原子中电子在特定轨道上绕核做圆周运动，处于特定能量状态，只有当原子获得合适能量才能跃迁或电离。若氢原子处于外电场中，推导说明外电场的电场强度多大能将基态氢原子电离。（可能用到：元电荷，电子质量，静电力常量，基态氢原子轨道半径和能量）
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】气体压强的微观解释；分子动能；热力学第一定律及其应用
【解析】【解答】封闭的气体被推杆压缩过程中外界对气体做正功，推推杆时间较短，气体来不及吸放热，由公式ΔU＝W+Q可知内能变大，艾绒即可点燃 ，说明温度升高， 分子平均动能增大，由于同时气体体积减小，所以气体压强增大，故ABC错误，D正确。
故答案为：D。
【分析】猛推推杆时间较短，气体来不及吸放热，主要是外界对气体做正功，气体内能增加，温度升高，压强增大。
2．【答案】B
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射；薄膜干涉；光的衍射
【解析】【解答】A、雨后天空出现彩虹是光的折射现象以及色散现象，故A错误；
B、通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹是光的衍射现象，属于单缝衍射，故B正确；
C、肥皂膜在日光照射下呈现彩色是薄膜干涉现象，故C错误；
D、水中气泡看上去特别明亮是光的全反射现象，故D错误。
故答案为：B。
【分析】根据在日常生活中的干涉、衍射、折射和全反射现象逐项分析即可。
3．【答案】A
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件
【解析】【解答】A、图（a）中，圆环在匀强磁场中向左平移，磁通量不变，根据法拉第电磁感应定律可知电路不会产生感应电流，故A正确；
B、图（b）中，圆环在匀强磁场中绕轴转动，磁通量变化，会产生感应电流，故B错误；
C、图（c）中，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移，磁通量减小，会产生感应电流，故C错误；
D、图（d）中，圆环向条形磁铁N极平移，磁通量变化，会产生感应电流，故D错误。
故答案为：A。
【分析】当闭合电路磁通量发生变化时，回路中会产生感应电流，根据各个选项中回路中磁通量是否变化逐项分析。
4．【答案】C
【知识点】交变电流的产生及规律；交变电流的图像与函数表达式；左手定则—磁场对通电导线的作用；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】A、电动势随时间变化的规律为e＝10sin（100πt）V，则ω＝2πf＝100π，解得该交流电的频率为：f＝50Hz，故A错误；
B、图示位置为磁通量为零的位置，此位置磁通量变化率最大，根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势最大，故B错误；
C、根据右手定则可知图示位置电流方向为B→A，根据左手定则可知，AB边受到的安培力方向向上，故C正确；
D、正弦式交变电流感应电动势的最大值为：Em＝NBSω＝10V，仅线圈转速加倍，即角速度加倍，电动势的最大值变为20V，故D错误。
故答案为：C。
【分析】根据电动势随时间变化的规律求解该交流电的频率；磁通量为零的位置感应电动势最大；根据右手定则可知图示位置电流方向，根据左手定则判断AB边受到的安培力方向；根据感应电动势的最大值表达式进行分析。
5．【答案】B
【知识点】机械波及其形成和传播；横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．由于波的传播方向和振动方向垂直，该波为横波，故A错误；
B．根据同侧法可知，质点P开始振动的方向向上，所有质点起振方向都与波源起振方向相同，则质点S开始振动时向上运动，故B正确；
C．由图可知，、两质点平衡位置的距离为，则两质点振动步调相反，故C错误；
D．质点不能随波传播，只能在平衡位置附近上下振动，故D错误。
故答案为：B 。
【分析】根据传播方向和质点的振动方向进行分析；根据同侧法判断质点S开始振动时的方向；平衡位置相距半个波长的两个质点振动情况完全相反；振动质点不随波迁移。
6．【答案】C
【知识点】受力分析的应用；共点力的平衡
【解析】【解答】以A为研究对象，其处于静止即平衡状态，A受重力、支持力以及摩擦力。以B为研究对象受力分析，其处于静止即平衡状态，可知所受合力为零，沿斜面方向受斜面摩擦力、A对B的摩擦力、拉力；B受重力、斜面的支持力、A对B的压力，故B受6个力，故C正确，ABD错误。
故答案为：C。
【分析】根据重力、拉力、支持力、摩擦力的顺序分析。
7．【答案】A
【知识点】万有引力定律的应用；卫星问题
【解析】【解答】A．根据开普勒第二定律，在轨道2上从A向B运动过程中线速度逐渐减小，则动能逐渐减小，故A正确；
B．探测器受到万有引力，由牛顿第二定律可得：
解得
在轨道2上从A向B运动过程中，r增大，加速度逐渐变小，B错误；
C．探测器在A点从轨道1变轨到轨道2，速度增加，做离心运动，需要火箭发动机做正功，机械能增加，所以探测器在轨道2上机械能大于在轨道1上的机械能，C错误；
D．探测器在轨道1上做圆周运动，根据万有引力提供向心力，得
解得
利用引力常量G和轨道1的周期T，还需要知道轨道1的半径r，才能求出月球的质量，D错误。
故答案为：A。
【分析】根据开普勒第二定律、万有引力提供向心力和机械能知识进行分析解答。
8．【答案】D
【知识点】牛顿第二定律；机械能守恒定律；电场强度；电势；等势面
【解析】【解答】A.等高线越密集，坡面越陡，斜面倾角θ较大，根据牛顿第二定律可得：ma＝mgsinθ，可得加速度a＝gsinθ，θ越大，加速度越大，即沿MB加速度大，MA加速度小，故A错误；
B.由于A、B在同一等高线上，小球沿MA和MB下落的高度相同， 不考虑阻力， 根据机械能守恒易知运动到A、B点时速度大小相同，故B错误；
C.根据等差等势线越密集，电场强度越大。因B处等势线较密集，故A点电场强度比B点小，故C错误；
D.等势线越密集，电势降落越快，右侧等势线较密集，右侧电势比左侧降落得快，故D正确。
故答案为：D。
【分析】根据等高线越密集，坡面越陡，结合牛顿第二定律分析加速度大小关系；小球沿MA和MB下落的高度相同，根据机械能守恒分析末速度的大小关系；根据等差等势线越密集，电场强度越大，分析电场强度的大小关系；根据等势线越密集，电势降落越快，分析哪一侧电势降落得快。
9．【答案】C
【知识点】含容电路分析；自感与互感
【解析】【解答】A、闭合瞬间，由于线圈的自感作用，线圈中没有电流通过，A3不亮，因为电容器原来不带电，电源能够给电容器充电，所以灯泡A1和A2中有充电电流经过， 闭合瞬间，A1亮起，故A错误；
B、闭合开关后，电容器充电，充电完成后相当于断路，A2熄灭，故B错误；
C、稳定后，因为电容器的作用，A2处于断路，A1和A3串联，通过的电流相等，所以A1与A3的亮度一样，故C正确；
D、稳定后，由于线圈电阻忽略不计，电容器与并联，两端电压等于两端电压，由于、串联， 略线圈电阻内阻，两端电压为，根据，可得电容器的电荷量等于，故D错误。
故答案为：C。
【分析】闭合瞬间，由于线圈的自感作用，线圈中没有电流通过，灯泡A2中有充电电流经过；通过A3的电流是逐渐增大的；A1和A3串联，通过的电流相等；A3两端电压等于电源电动势的一半，据此计算。
10．【答案】D
【知识点】涡流、电磁阻尼、电磁驱动；楞次定律
【解析】【解答】A.有线圈时，磁铁受到电磁阻尼的作用，振动会更快停止，故A错误；
B.根据楞次定律推论“增缩减扩”，磁铁靠近线圈时，线圈的磁通量增大，此时线圈有缩小的趋势，故B错误；
C.磁铁离线圈最近时，此时磁铁与线圈的相对速度为零，线圈的磁通量的变化率为零，根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势与感应电流均为零，线圈受到的安培力为零，故C错误；
D.根据平衡条件，无论有无线圈，最后磁铁静止后弹簧弹力均等于磁铁的重力，故最终弹簧的伸长量相同，最终磁铁减小的重力势能相同，弹簧的弹性势能相同，由于磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能为磁铁减小的重力势能减去最终弹簧的弹性势能，故系统损失的机械能相同，故D正确。
故答案为：D。
【分析】有线圈时，磁铁受到电磁阻尼的作用；根据楞次定律的推论分析线圈的收缩与扩张的趋势；磁铁离线圈最近时线圈的磁通量的变化率为零，感应电动势与感应电流均为零，线圈受到的安培力为零；根据平衡条件，无论有无线圈，最后磁铁静止后弹簧弹力均等于磁铁的重力，故最终弹簧的伸长量相同。磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能为磁铁减小的重力势能减去最终弹簧的弹性势能。
11．【答案】B
【知识点】竖直上抛运动；超重与失重；牛顿运动定律的综合应用
【解析】【解答】A．根据f随时间t的变化图可知间，f向下，先增大后减小，可知此时速度方向向上，先增大后减小，故实验舱先处于弹射过程后做竖直上抛运动，直到最高点速度等于零，故A错误；
B．，f向下在减小，可知此时速度方向向上，速度在减小，合力等于重力和阻力之和，根据牛顿第二定律有
即
故加速度大小在减小，故B正确；
C．t3到t5时间内，f向上，先增大后减小，可知此时速度方向向下，先增大后减小，先向下加速后向下减速，加速度先向下后向上，先失重后超重，故C错误；
D．由图可知时刻阻力方向改变，速度方向改变，从向上变成向下运动，故时刻到达最高点，故D错误。
故答案为：B。
【分析】根据阻力的方向和大小的变化情况，分析实验舱的速度变化和运动方向，确定实验舱的运动状态；根据牛顿第二定律判断实验舱的加速度变化；根据加速度方向判断超重失重情况。
12．【答案】C
【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动；电磁流量计
【解析】【解答】A. 液体充满管道并以速度v沿轴线方向流动， 根据左手定则可知，带正电的粒子向下偏转，带负电的粒子向上偏转，故N点电势比M点高，故A正确；
BC．设管道半径为r，稳定时，离子受到的洛伦兹力与电场力平衡，液体流动速度为v，根据平衡条件有
同时有
联立解得
根据表达式可知正比于流量Q；流量Q一定时，管道半径越小，越大；
故B正确，C错误；
D．若直径MN与磁场方向不垂直，洛伦兹力偏小，电场力也会偏小，电压偏低，根据可知Q偏小，故D正确。
故答案为：C。
【分析】根据左手定则判断带正电或者负电的导电粒子偏转方向，确定M、N两点电势高低关系；根据稳定时导电粒子受到的洛伦兹力与电场力平衡，推导M、N两点的电势差的表达式；若直径MN与磁场方向不垂直，测量得到的M、N两点的电势差偏小，由此判断测得的流量的误差情况。
13．【答案】A
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁
【解析】【解答】A、氢原子基态能量由电子与质子决定，包括动能和电势能，动能为正，电势能为负，总能量为负，反氢原子由正电子和反质子构成，电荷结构相同，能级结构不变，已知氢原子的基态能量为﹣13.6eV，则反氢原子的基态能量也为﹣13.6eV，故A正确；
B、中子不带电，电子带负电，质子和正电子带正电，根据电荷守恒定律可知，一个中子可以转化为一个质子和一个电子，故B错误；
C、根据动量守恒定律可知，一对正负电子等速率对撞，总动量为零，光子没有质量但有动量，湮灭为2个光子才能保证合动量为零，故C错误；
D、反氘核和反氘核的核聚变反应发生质量亏损，要释放能量，故D错误。
故答案为：A。
【分析】氢原子和反氢原子一样，系统所具有的能量都是负值，据此分析即可；根据电荷守恒定律分析；根据动量守恒定律分析；核聚变反应发生质量亏损。
14．【答案】D
【知识点】机械波及其形成和传播；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】AB．在夜间，靠近地面空气逐渐冷下来了，上空的气温相对高，所以高空声速比地面大，从M点到N点靠近地面，声音在不同介质传播，不改变频率，改变波速，声速减小，根据可知波长变短，故AB错误；
C．声音在传播过程中受到介质的阻碍和向四周分散，声音强度会减弱，C错误；
D．将声源移至N点，类比光路的可逆性可知发出的声波传播到S点一定沿图中声线，故D正确。
故答案为：D。
【分析】在夜间，靠近地面空气逐渐冷下来了，上空的气温相对高，所以高空声速比地面大，据此分析；声波在传播过程中受到介质的阻碍和向四周分散，据此分析；因为越往上声波的传播速度越大，声传播路径折射向高空。
15．【答案】（1）B
（2）B；3.185（3.183~3.187）
（3）C
【知识点】电路故障分析；用双缝干涉测光波的波长；用单摆测定重力加速度；练习使用多用电表；探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
【解析】【解答】（1）A. 用单摆测重力加速度时， 摆球在最低点速度最大，在此位置开始计时误差较小，而且最低点相对好确定，最高点相对不好确定，故应在最低点开始计时，故A错误；
B.变压器原、副线圈两端的电压为交变电压，应使用多用电表的交流电压挡测量，故B正确；
C.用多用电表测电阻之前如果指针未指到左边零刻度线则需要先进行机械调零，之后选择合适的倍率，然后将红黑表笔短接，进行欧姆调零，故C错误。
故答案为：B。
（2）双缝应置于单缝后边，单缝在滤光片后面，由图1可知A处为单缝，B处为双缝，双缝应该放置在图1中B处。螺旋测微器的精度值为0.01mm，螺旋测微器高估读到千分之一毫米位置，其读数为：3mm+18.3×0.01mm＝3.183mm
（3）A.若表头Rg断路，则表笔连A、B、C的任意两端时电流都无法通过表头，故表头指针均不发生偏转，故A错误；
B.若电阻R1断路，则连接A、B时电流通过表头和R2与欧姆挡构成闭合回路，表头指针会偏转，故B错误；
C.若电阻R2断路，则连接A、B时电流无法通过表头，表头指针不偏转；连接A、C和B、C均能与欧姆挡构成闭合回路，表头发生偏转，故C正确。
故答案为：C。
【分析】（1）在最高点小球速度为零，此位置摆球的摆动不明显，计时误差较大。摆球在最低点速度最大，在此位置开始计时误差较小；变压器原、副线圈两端的电压为交变电压；用多用电表测电阻之前需要先进行机械调零，之后选择合适的倍率，然后进行欧姆调零。
（2）双缝应置于单缝后边，由图1可知A处为单缝，B处为双缝。确定螺旋测微器的精度值，在进行读数。
（3）若表头Rg断路，则表笔连A、B、C的任意两端时电流都无法通过表头；若电阻R1断路，则连接A、B时电流通过表头表头指针会偏转；若电阻R2断路，则连接A、B时电流无法通过表头，表头指针不偏转，连接A、C和B、C时表头发生偏转。
16．【答案】（1）A；B；C
（2）左端
（3）
（4）；
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律；向心加速度
【解析】【解答】（1）应该先调整滑轮位置，使细线与木板平行，这样保证小车所受拉力大小和方向不变，然后接通打点计时器的电源，最后释放小车，所以操作顺序是CBA。
（2）由图2可以看出BC间的距离大于AB间的距离，小车做的是加速运动，小车运动的速度越来越大，在相等时间内经过的距离越来越大，所以是纸带的左端和小车连接。
（3）根据匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度。B点为A、C的中间时刻，AC间位移为x2，时间间隔为2T；则
（4）根据逐差法可知
B点是AC的中间时刻点，则有
此时向心加速度
【分析】（1）根据“利用打点计时器研究匀变速直线运动的规律”的实验步骤要求分析；
（2）根据纸带上的点迹间距分析；
（3）根据平均速度计算；
（4）根据逐差法计算加速度；先计算出打下B点时的瞬时速度，然后根据向心加速度和线速度的关系计算。
17．【答案】（1）物体竖直上抛至最高点时速度为0，由运动学公式
可得
（2）爆炸瞬间水平方向动量守恒，爆炸前总动量为0。A速度为v，设B速度为vB，由动量守恒定律得
解得
即大小为2v
（3）根据竖直上抛运动的对称性可知下落时间与上升时间相等为t，则A的水平位移
B的水平位移
所以落地点A、B之间的距离
【知识点】动量守恒定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；竖直上抛运动；平抛运动
【解析】【分析】（1）物体竖直上抛至最高点时速度为零，根据运动学公式求解该物体抛出时的初速度大小；
（2）爆炸瞬间水平方向动量守恒，爆炸前总动量为零，根据动量守恒定律求解炸裂后瞬间B的速度大小vB；
（3）爆炸后A、B两部分均做平抛运动，平抛运动的时间与上升时间相等，求得各自的水平位移大小，两者的水平位移大小之和等于A、B落地点之间的距离。
18．【答案】（1）粒子速度方向与磁场垂直，做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力
解得轨道半径
圆周运动的周期
将R代入得
比例关系为
（2）a．；b．
a．由题意知粒子1做圆周运动，线速度
粒子2做匀速直线运动，速度
所以速度之比
即
b．对粒子1，由洛伦兹力提供向心力有
可得
粒子2的动量
结合前面的分析可得
【知识点】动量；带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【分析】（1）粒子速度方向与磁场垂直，粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力和周期的定义，推导出粒子的运动周期T与质量m的关系。
（2）a．粒子1做匀速圆周运动，根据线速度与角速度的关系得到其线速度大小。粒子2做匀速直线运动，由运动学公式达到其速度大小，可得粒子1与粒子2的速度大小之比；
b．对于粒子1，由洛伦兹力提供向心力推导出质量的表达式，根据动量的表达式，结合前述结果求解粒子2的动量大小。
19．【答案】（1）根据动能定理
可得牵引力对飞机做的功
（2）加速过程，设起飞速度为，根据速度位移关系
减速过程，根据速度位移关系
联立解得
（3）在无风的情况下，飞机以速率u水平飞行时，相对飞机的气流速率也为u，并且气流掠过机翼改变方向，从而对机翼产生升力。根据升力公式，升力与气流的动量变化有关，根据动量定理
可得
又，
联立可得
又
可知
即
【知识点】动量定理；匀变速直线运动规律的综合运用；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）根据动能定理求解牵引力对飞机做的功。
（2）飞机做匀加速直线运动到该位置达到最大速度，飞机经过该位置后做匀减速直线运动到跑道终点速度恰好为零，根据运动学公式求解该位置距起点的距离。
（3）掠过飞机机翼的气流在竖直方向上获得了动量，机翼对气流有竖直向下的作用力，气流对机翼产生竖直向上的升力。在竖直方向上，对掠过飞机机翼的气流由动量定理求得机翼对气流有竖直向下的作用力，根据牛顿第三定律可得气流对机翼竖直向上的作用力大小F与u的关系，并确定α的值。
20．【答案】（1）W=QU
在B极附近电荷量为Q的负电荷到达A极过程中静电力做的功
（2）粒子在半径为r处绕轴线做匀速圆周运动，其向心力由电场力提供，根据向心力公式
又
联立可得
解得粒子的动能
设无穷远处电势能为0，粒子从无穷远处移动到半径为r处，电场力做功
其中
代入可得
根据
可得粒子在半径为r处的电势能
粒子的总能量粒子的总能量
则，
根据数学知识可知对数函数在（0，∞）是增函数，且的二阶导数
所以是凹函数，已知，即r2是r1与r3的等差中项，根据凹函数的性质
移项可得
又因为
可得
（3）方法一：电子绕核做圆周运动，库仑力提供向心力，即
电子的动能
联立可得
根据库仑定律，电子与原子核之间的库仑力
电子从基态轨道半径a处运动到无穷远处，克服库仑力做功
积分可得
则电子在基态轨道半径a处的电势能
根据能量守恒定律，将基态氢原子电离所需的能量ΔE等于电子的动能与基态氢原子的势能之和，即
设外电场的电场强度为E，电子在电场力作用下获得能量，当电子获得的能量等于将基态氢原子电离所需的能量时，氢原子被电离。电子在电场力作用下获得的能量
联立可得
代入数据解得
方法二：根据功能关系可得
代入数据可得
【知识点】功能关系；电场力做功；电势能；电势
【解析】【分析】（1）根据电场力做功公式计算即可；
（2）分别表达出电子在不同轨道上具有的动能和电势能，然后用数学的方法比较即可；
（3）根据功能关系计算。
1 / 1【高考真题】北京市2025年高考真题物理试卷
一、本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1．（2025·北京市）我国古代发明的一种点火器如图所示，推杆插入套筒封闭空气，推杆前端粘着易燃艾绒。猛推推杆压缩筒内气体，艾绒即可点燃。在压缩过程中，筒内气体（ ）
A．压强变小 B．对外界不做功
C．内能保持不变 D．分子平均动能增大
【答案】D
【知识点】气体压强的微观解释；分子动能；热力学第一定律及其应用
【解析】【解答】封闭的气体被推杆压缩过程中外界对气体做正功，推推杆时间较短，气体来不及吸放热，由公式ΔU＝W+Q可知内能变大，艾绒即可点燃 ，说明温度升高， 分子平均动能增大，由于同时气体体积减小，所以气体压强增大，故ABC错误，D正确。
故答案为：D。
【分析】猛推推杆时间较短，气体来不及吸放热，主要是外界对气体做正功，气体内能增加，温度升高，压强增大。
2．（2025·北京市）下列现象属于光的衍射的是（ ）
A．雨后天空出现彩虹
B．通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹
C．肥皂膜在日光照射下呈现彩色
D．水中的气泡看上去特别明亮
【答案】B
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射；薄膜干涉；光的衍射
【解析】【解答】A、雨后天空出现彩虹是光的折射现象以及色散现象，故A错误；
B、通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹是光的衍射现象，属于单缝衍射，故B正确；
C、肥皂膜在日光照射下呈现彩色是薄膜干涉现象，故C错误；
D、水中气泡看上去特别明亮是光的全反射现象，故D错误。
故答案为：B。
【分析】根据在日常生活中的干涉、衍射、折射和全反射现象逐项分析即可。
3．（2025·北京市）下列图示情况，金属圆环中不能产生感应电流的是（ ）
A．图（a）中，圆环在匀强磁场中向左平移
B．图（b）中，圆环在匀强磁场中绕轴转动
C．图（c）中，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移
D．图（d）中，圆环向条形磁铁N极平移
【答案】A
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件
【解析】【解答】A、图（a）中，圆环在匀强磁场中向左平移，磁通量不变，根据法拉第电磁感应定律可知电路不会产生感应电流，故A正确；
B、图（b）中，圆环在匀强磁场中绕轴转动，磁通量变化，会产生感应电流，故B错误；
C、图（c）中，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移，磁通量减小，会产生感应电流，故C错误；
D、图（d）中，圆环向条形磁铁N极平移，磁通量变化，会产生感应电流，故D错误。
故答案为：A。
【分析】当闭合电路磁通量发生变化时，回路中会产生感应电流，根据各个选项中回路中磁通量是否变化逐项分析。
4．（2025·北京市）如图所示，交流发电机中的线圈沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律为。下列说法正确的是（ ）
A．该交流电的频率为
B．线圈转到图示位置时，产生的电动势为0
C．线圈转到图示位置时，边受到的安培力方向向上
D．仅线圈转速加倍，电动势的最大值变为
【答案】C
【知识点】交变电流的产生及规律；交变电流的图像与函数表达式；左手定则—磁场对通电导线的作用；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】A、电动势随时间变化的规律为e＝10sin（100πt）V，则ω＝2πf＝100π，解得该交流电的频率为：f＝50Hz，故A错误；
B、图示位置为磁通量为零的位置，此位置磁通量变化率最大，根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势最大，故B错误；
C、根据右手定则可知图示位置电流方向为B→A，根据左手定则可知，AB边受到的安培力方向向上，故C正确；
D、正弦式交变电流感应电动势的最大值为：Em＝NBSω＝10V，仅线圈转速加倍，即角速度加倍，电动势的最大值变为20V，故D错误。
故答案为：C。
【分析】根据电动势随时间变化的规律求解该交流电的频率；磁通量为零的位置感应电动势最大；根据右手定则可知图示位置电流方向，根据左手定则判断AB边受到的安培力方向；根据感应电动势的最大值表达式进行分析。
5．（2025·北京市）质点S沿竖直方向做简谐运动，在绳上形成的波传到质点P时的波形如图所示，则（ ）
A．该波为纵波
B．质点S开始振动时向上运动
C．两质点振动步调完全一致
D．经过一个周期，质点S向右运动一个波长距离
【答案】B
【知识点】机械波及其形成和传播；横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．由于波的传播方向和振动方向垂直，该波为横波，故A错误；
B．根据同侧法可知，质点P开始振动的方向向上，所有质点起振方向都与波源起振方向相同，则质点S开始振动时向上运动，故B正确；
C．由图可知，、两质点平衡位置的距离为，则两质点振动步调相反，故C错误；
D．质点不能随波传播，只能在平衡位置附近上下振动，故D错误。
故答案为：B 。
【分析】根据传播方向和质点的振动方向进行分析；根据同侧法判断质点S开始振动时的方向；平衡位置相距半个波长的两个质点振动情况完全相反；振动质点不随波迁移。
6．（2025·北京市）如图所示，长方体物块叠放在斜面上，B受到一个沿斜面方向的拉力F，两物块保持静止。B受力的个数为（ ）
A．4 B．5 C．6 D．7
【答案】C
【知识点】受力分析的应用；共点力的平衡
【解析】【解答】以A为研究对象，其处于静止即平衡状态，A受重力、支持力以及摩擦力。以B为研究对象受力分析，其处于静止即平衡状态，可知所受合力为零，沿斜面方向受斜面摩擦力、A对B的摩擦力、拉力；B受重力、斜面的支持力、A对B的压力，故B受6个力，故C正确，ABD错误。
故答案为：C。
【分析】根据重力、拉力、支持力、摩擦力的顺序分析。
7．（2025·北京市）2024年6月，嫦娥六号探测器首次实现月球背面采样返回。如图所示，探测器在圆形轨道1上绕月球飞行，在A点变轨后进入椭圆轨道、为远月点。关于嫦娥六号探测器，下列说法正确的是（ ）
A．在轨道2上从A向B运动过程中动能逐渐减小
B．在轨道2上从A向B运动过程中加速度逐渐变大
C．在轨道2上机械能与在轨道1上相等
D．利用引力常量和轨道1的周期，可求出月球的质量
【答案】A
【知识点】万有引力定律的应用；卫星问题
【解析】【解答】A．根据开普勒第二定律，在轨道2上从A向B运动过程中线速度逐渐减小，则动能逐渐减小，故A正确；
B．探测器受到万有引力，由牛顿第二定律可得：
解得
在轨道2上从A向B运动过程中，r增大，加速度逐渐变小，B错误；
C．探测器在A点从轨道1变轨到轨道2，速度增加，做离心运动，需要火箭发动机做正功，机械能增加，所以探测器在轨道2上机械能大于在轨道1上的机械能，C错误；
D．探测器在轨道1上做圆周运动，根据万有引力提供向心力，得
解得
利用引力常量G和轨道1的周期T，还需要知道轨道1的半径r，才能求出月球的质量，D错误。
故答案为：A。
【分析】根据开普勒第二定律、万有引力提供向心力和机械能知识进行分析解答。
8．（2025·北京市）某小山坡的等高线如图，M表示山顶，是同一等高线上两点，分别是沿左、右坡面的直滑道。山顶的小球沿滑道从静止滑下，不考虑阻力，则（ ）
A．小球沿运动的加速度比沿的大
B．小球分别运动到点时速度大小不同
C．若把等高线看成某静电场的等势线，则A点电场强度比B点大
D．若把等高线看成某静电场的等势线，则右侧电势比左侧降落得快
【答案】D
【知识点】牛顿第二定律；机械能守恒定律；电场强度；电势；等势面
【解析】【解答】A.等高线越密集，坡面越陡，斜面倾角θ较大，根据牛顿第二定律可得：ma＝mgsinθ，可得加速度a＝gsinθ，θ越大，加速度越大，即沿MB加速度大，MA加速度小，故A错误；
B.由于A、B在同一等高线上，小球沿MA和MB下落的高度相同， 不考虑阻力， 根据机械能守恒易知运动到A、B点时速度大小相同，故B错误；
C.根据等差等势线越密集，电场强度越大。因B处等势线较密集，故A点电场强度比B点小，故C错误；
D.等势线越密集，电势降落越快，右侧等势线较密集，右侧电势比左侧降落得快，故D正确。
故答案为：D。
【分析】根据等高线越密集，坡面越陡，结合牛顿第二定律分析加速度大小关系；小球沿MA和MB下落的高度相同，根据机械能守恒分析末速度的大小关系；根据等差等势线越密集，电场强度越大，分析电场强度的大小关系；根据等势线越密集，电势降落越快，分析哪一侧电势降落得快。
9．（2025·北京市）如图所示，线圈自感系数为L，电容器电容为C，电源电动势为和是三个相同的小灯泡。开始时，开关S处于断开状态。忽略线圈电阻和电源内阻，将开关S闭合，下列说法正确的是（ ）
A．闭合瞬间，与同时亮起 B．闭合后，亮起后亮度不变
C．稳定后，与亮度一样 D．稳定后，电容器的电荷量是
【答案】C
【知识点】含容电路分析；自感与互感
【解析】【解答】A、闭合瞬间，由于线圈的自感作用，线圈中没有电流通过，A3不亮，因为电容器原来不带电，电源能够给电容器充电，所以灯泡A1和A2中有充电电流经过， 闭合瞬间，A1亮起，故A错误；
B、闭合开关后，电容器充电，充电完成后相当于断路，A2熄灭，故B错误；
C、稳定后，因为电容器的作用，A2处于断路，A1和A3串联，通过的电流相等，所以A1与A3的亮度一样，故C正确；
D、稳定后，由于线圈电阻忽略不计，电容器与并联，两端电压等于两端电压，由于、串联， 略线圈电阻内阻，两端电压为，根据，可得电容器的电荷量等于，故D错误。
故答案为：C。
【分析】闭合瞬间，由于线圈的自感作用，线圈中没有电流通过，灯泡A2中有充电电流经过；通过A3的电流是逐渐增大的；A1和A3串联，通过的电流相等；A3两端电压等于电源电动势的一半，据此计算。
10．（2025·北京市）绝缘的轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁。将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，磁铁开始振动，由于空气阻力的影响，振动最终停止。现将一个闭合铜线圈固定在磁铁正下方的桌面上（如图所示），仍将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，振动最终也停止。则（ ）
A．有无线圈，磁铁经过相同的时间停止运动
B．磁铁靠近线圈时，线圈有扩张趋势
C．磁铁离线圈最近时，线圈受到的安培力最大
D．有无线圈，磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能相同
【答案】D
【知识点】涡流、电磁阻尼、电磁驱动；楞次定律
【解析】【解答】A.有线圈时，磁铁受到电磁阻尼的作用，振动会更快停止，故A错误；
B.根据楞次定律推论“增缩减扩”，磁铁靠近线圈时，线圈的磁通量增大，此时线圈有缩小的趋势，故B错误；
C.磁铁离线圈最近时，此时磁铁与线圈的相对速度为零，线圈的磁通量的变化率为零，根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势与感应电流均为零，线圈受到的安培力为零，故C错误；
D.根据平衡条件，无论有无线圈，最后磁铁静止后弹簧弹力均等于磁铁的重力，故最终弹簧的伸长量相同，最终磁铁减小的重力势能相同，弹簧的弹性势能相同，由于磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能为磁铁减小的重力势能减去最终弹簧的弹性势能，故系统损失的机械能相同，故D正确。
故答案为：D。
【分析】有线圈时，磁铁受到电磁阻尼的作用；根据楞次定律的推论分析线圈的收缩与扩张的趋势；磁铁离线圈最近时线圈的磁通量的变化率为零，感应电动势与感应电流均为零，线圈受到的安培力为零；根据平衡条件，无论有无线圈，最后磁铁静止后弹簧弹力均等于磁铁的重力，故最终弹簧的伸长量相同。磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能为磁铁减小的重力势能减去最终弹簧的弹性势能。
11．（2025·北京市）模拟失重环境的实验舱，通过电磁弹射从地面由静止开始加速后竖直向上射出，上升到最高点后回落，再通过电磁制动使其停在地面。实验舱运动过程中，受到的空气阻力f的大小随速率增大而增大，f随时间t的变化如图所示（向上为正）。下列说法正确的是（ ）
A．从到，实验舱处于电磁弹射过程
B．从到，实验舱加速度大小减小
C．从到，实验舱内物体处于失重状态
D．时刻，实验舱达到最高点
【答案】B
【知识点】竖直上抛运动；超重与失重；牛顿运动定律的综合应用
【解析】【解答】A．根据f随时间t的变化图可知间，f向下，先增大后减小，可知此时速度方向向上，先增大后减小，故实验舱先处于弹射过程后做竖直上抛运动，直到最高点速度等于零，故A错误；
B．，f向下在减小，可知此时速度方向向上，速度在减小，合力等于重力和阻力之和，根据牛顿第二定律有
即
故加速度大小在减小，故B正确；
C．t3到t5时间内，f向上，先增大后减小，可知此时速度方向向下，先增大后减小，先向下加速后向下减速，加速度先向下后向上，先失重后超重，故C错误；
D．由图可知时刻阻力方向改变，速度方向改变，从向上变成向下运动，故时刻到达最高点，故D错误。
故答案为：B。
【分析】根据阻力的方向和大小的变化情况，分析实验舱的速度变化和运动方向，确定实验舱的运动状态；根据牛顿第二定律判断实验舱的加速度变化；根据加速度方向判断超重失重情况。
12．（2025·北京市）电磁流量计可以测量导电液体的流量Q——单位时间内流过管道横截面的液体体积。如图所示，内壁光滑的薄圆管由非磁性导电材料制成，空间有垂直管道轴线的匀强磁场，磁感应强度为B。液体充满管道并以速度v沿轴线方向流动，圆管壁上的两点连线为直径，且垂直于磁场方向，两点的电势差为。下列说法错误的是（ ）
A．N点电势比M点高
B．正比于流量Q
C．在流量Q一定时，管道半径越小，越小
D．若直径与磁场方向不垂直，测得的流量Q偏小
【答案】C
【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动；电磁流量计
【解析】【解答】A. 液体充满管道并以速度v沿轴线方向流动， 根据左手定则可知，带正电的粒子向下偏转，带负电的粒子向上偏转，故N点电势比M点高，故A正确；
BC．设管道半径为r，稳定时，离子受到的洛伦兹力与电场力平衡，液体流动速度为v，根据平衡条件有
同时有
联立解得
根据表达式可知正比于流量Q；流量Q一定时，管道半径越小，越大；
故B正确，C错误；
D．若直径MN与磁场方向不垂直，洛伦兹力偏小，电场力也会偏小，电压偏低，根据可知Q偏小，故D正确。
故答案为：C。
【分析】根据左手定则判断带正电或者负电的导电粒子偏转方向，确定M、N两点电势高低关系；根据稳定时导电粒子受到的洛伦兹力与电场力平衡，推导M、N两点的电势差的表达式；若直径MN与磁场方向不垂直，测量得到的M、N两点的电势差偏小，由此判断测得的流量的误差情况。
13．（2025·北京市）自然界中物质是常见的，反物质并不常见。反物质由反粒子构成，它是科学研究的前沿领域之一。目前发现的反粒子有正电子、反质子等；反氢原子由正电子和反质子组成。粒子与其对应的反粒子质量相等，电荷等量异种。粒子和其反粒子碰撞会湮灭。反粒子参与的物理过程也遵守电荷守恒、能量守恒和动量守恒。下列说法正确的是（ ）
A．已知氢原子的基态能量为，则反氢原子的基态能量也为
B．一个中子可以转化为一个质子和一个正电子
C．一对正负电子等速率对撞，湮灭为一个光子
D．反氘核和反氘核的核聚变反应吸收能量
【答案】A
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁
【解析】【解答】A、氢原子基态能量由电子与质子决定，包括动能和电势能，动能为正，电势能为负，总能量为负，反氢原子由正电子和反质子构成，电荷结构相同，能级结构不变，已知氢原子的基态能量为﹣13.6eV，则反氢原子的基态能量也为﹣13.6eV，故A正确；
B、中子不带电，电子带负电，质子和正电子带正电，根据电荷守恒定律可知，一个中子可以转化为一个质子和一个电子，故B错误；
C、根据动量守恒定律可知，一对正负电子等速率对撞，总动量为零，光子没有质量但有动量，湮灭为2个光子才能保证合动量为零，故C错误；
D、反氘核和反氘核的核聚变反应发生质量亏损，要释放能量，故D错误。
故答案为：A。
【分析】氢原子和反氢原子一样，系统所具有的能量都是负值，据此分析即可；根据电荷守恒定律分析；根据动量守恒定律分析；核聚变反应发生质量亏损。
14．（2025·北京市）“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船。”除了夜深人静的原因，从波传播的角度分析，特定的空气温度分布也可能使声波传播清明致远。声波传播规律与光波在介质中传播规律类似。类比光线，用“声线”来描述声波的传播路径。地面上方一定高度S处有一个声源，发出的声波在空气中向周围传播，声线示意如图（不考虑地面的反射）。已知气温越高的地方，声波传播速度越大。下列说法正确的是（ ）
A．从M点到N点声波波长变长
B．S点气温低于地面
C．忽略传播过程中空气对声波的吸收，则从M点到N点声音不减弱
D．若将同一声源移至N点，发出的声波传播到S点一定沿图中声线
【答案】D
【知识点】机械波及其形成和传播；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】AB．在夜间，靠近地面空气逐渐冷下来了，上空的气温相对高，所以高空声速比地面大，从M点到N点靠近地面，声音在不同介质传播，不改变频率，改变波速，声速减小，根据可知波长变短，故AB错误；
C．声音在传播过程中受到介质的阻碍和向四周分散，声音强度会减弱，C错误；
D．将声源移至N点，类比光路的可逆性可知发出的声波传播到S点一定沿图中声线，故D正确。
故答案为：D。
【分析】在夜间，靠近地面空气逐渐冷下来了，上空的气温相对高，所以高空声速比地面大，据此分析；声波在传播过程中受到介质的阻碍和向四周分散，据此分析；因为越往上声波的传播速度越大，声传播路径折射向高空。
二、本部分共6题，共58分。
15．（2025·北京市）
（1）下列实验操作，正确的是____（填选项前的字母）。
A．用单摆测重力加速度时，在最高点释放摆球并同时开始计时
B．探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系时，使用多用电表的交流电压挡测电压
C．用多用电表测电阻前应先把两表笔短接，调整欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点
（2）用双缝干涉实验测量光的波长的实验装置如图1所示。
①双缝应该放置在图1中 处（填“A”或“B”）。
②分划板中心刻线与某亮纹中心对齐时，手轮上的示数如图2所示，读数为 。
（3）某电流表出现故障，其内部电路如图3所示。用多用电表的欧姆挡检测故障，两表笔接时表头指针不偏转，接和时表头指针都偏转。出现故障的原因是____（填选项前的字母）。
A．表头断路 B．电阻断路 C．电阻断路
【答案】（1）B
（2）B；3.185（3.183~3.187）
（3）C
【知识点】电路故障分析；用双缝干涉测光波的波长；用单摆测定重力加速度；练习使用多用电表；探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
【解析】【解答】（1）A. 用单摆测重力加速度时， 摆球在最低点速度最大，在此位置开始计时误差较小，而且最低点相对好确定，最高点相对不好确定，故应在最低点开始计时，故A错误；
B.变压器原、副线圈两端的电压为交变电压，应使用多用电表的交流电压挡测量，故B正确；
C.用多用电表测电阻之前如果指针未指到左边零刻度线则需要先进行机械调零，之后选择合适的倍率，然后将红黑表笔短接，进行欧姆调零，故C错误。
故答案为：B。
（2）双缝应置于单缝后边，单缝在滤光片后面，由图1可知A处为单缝，B处为双缝，双缝应该放置在图1中B处。螺旋测微器的精度值为0.01mm，螺旋测微器高估读到千分之一毫米位置，其读数为：3mm+18.3×0.01mm＝3.183mm
（3）A.若表头Rg断路，则表笔连A、B、C的任意两端时电流都无法通过表头，故表头指针均不发生偏转，故A错误；
B.若电阻R1断路，则连接A、B时电流通过表头和R2与欧姆挡构成闭合回路，表头指针会偏转，故B错误；
C.若电阻R2断路，则连接A、B时电流无法通过表头，表头指针不偏转；连接A、C和B、C均能与欧姆挡构成闭合回路，表头发生偏转，故C正确。
故答案为：C。
【分析】（1）在最高点小球速度为零，此位置摆球的摆动不明显，计时误差较大。摆球在最低点速度最大，在此位置开始计时误差较小；变压器原、副线圈两端的电压为交变电压；用多用电表测电阻之前需要先进行机械调零，之后选择合适的倍率，然后进行欧姆调零。
（2）双缝应置于单缝后边，由图1可知A处为单缝，B处为双缝。确定螺旋测微器的精度值，在进行读数。
（3）若表头Rg断路，则表笔连A、B、C的任意两端时电流都无法通过表头；若电阻R1断路，则连接A、B时电流通过表头表头指针会偏转；若电阻R2断路，则连接A、B时电流无法通过表头，表头指针不偏转，连接A、C和B、C时表头发生偏转。
16．（2025·北京市）利用打点计时器研究匀变速直线运动的规律，实验装置如图1所示。
（1）按照图1安装好器材，下列实验步骤正确的操作顺序为____（填各实验步骤前的字母）。
A．释放小车
B．接通打点计时器的电源
C．调整滑轮位置，使细线与木板平行
（2）实验中打出的一条纸带如图2所示，为依次选取的三个计数点（相邻计数点间有4个点未画出），可以判断纸带的 （填“左端”或“右端”）与小车相连。
（3）图2中相邻计数点间的时间间隔为T，则打B点时小车的速度 。
（4）某同学用打点计时器来研究圆周运动。如图3所示，将纸带的一端固定在圆盘边缘处的M点，另一端穿过打点计时器。实验时圆盘从静止开始转动，选取部分纸带如图4所示。相邻计数点间的时间间隔为，圆盘半径。则这部分纸带通过打点计时器的加速度大小为 ；打点计时器打B点时圆盘上M点的向心加速度大小为 。（结果均保留两位有效数字）
【答案】（1）A；B；C
（2）左端
（3）
（4）；
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律；向心加速度
【解析】【解答】（1）应该先调整滑轮位置，使细线与木板平行，这样保证小车所受拉力大小和方向不变，然后接通打点计时器的电源，最后释放小车，所以操作顺序是CBA。
（2）由图2可以看出BC间的距离大于AB间的距离，小车做的是加速运动，小车运动的速度越来越大，在相等时间内经过的距离越来越大，所以是纸带的左端和小车连接。
（3）根据匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度。B点为A、C的中间时刻，AC间位移为x2，时间间隔为2T；则
（4）根据逐差法可知
B点是AC的中间时刻点，则有
此时向心加速度
【分析】（1）根据“利用打点计时器研究匀变速直线运动的规律”的实验步骤要求分析；
（2）根据纸带上的点迹间距分析；
（3）根据平均速度计算；
（4）根据逐差法计算加速度；先计算出打下B点时的瞬时速度，然后根据向心加速度和线速度的关系计算。
17．（2025·北京市）某物体以一定初速度从地面竖直向上抛出，经过时间t到达最高点。在最高点该物体炸裂成两部分，质量分别为和m，其中A以速度v沿水平方向飞出。重力加速度为g，不计空气阻力。求：
（1）该物体抛出时的初速度大小；
（2）炸裂后瞬间B的速度大小；
（3）落地点之间的距离d。
【答案】（1）物体竖直上抛至最高点时速度为0，由运动学公式
可得
（2）爆炸瞬间水平方向动量守恒，爆炸前总动量为0。A速度为v，设B速度为vB，由动量守恒定律得
解得
即大小为2v
（3）根据竖直上抛运动的对称性可知下落时间与上升时间相等为t，则A的水平位移
B的水平位移
所以落地点A、B之间的距离
【知识点】动量守恒定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；竖直上抛运动；平抛运动
【解析】【分析】（1）物体竖直上抛至最高点时速度为零，根据运动学公式求解该物体抛出时的初速度大小；
（2）爆炸瞬间水平方向动量守恒，爆炸前总动量为零，根据动量守恒定律求解炸裂后瞬间B的速度大小vB；
（3）爆炸后A、B两部分均做平抛运动，平抛运动的时间与上升时间相等，求得各自的水平位移大小，两者的水平位移大小之和等于A、B落地点之间的距离。
18．（2025·北京市）北京谱仪是北京正负电子对撞机的一部分，它可以利用带电粒子在磁场中的运动测量粒子的质量、动量等物理量。
考虑带电粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中的运动，且不计粒子间相互作用。
（1）一个电荷量为的粒子的速度方向与磁场方向垂直，推导得出粒子的运动周期T与质量m的关系。
（2）两个粒子质量相等、电荷量均为q，粒子1的速度方向与磁场方向垂直，粒子2的速度方向与磁场方向平行。在相同的时间内，粒子1在半径为R的圆周上转过的圆心角为，粒子2运动的距离为d。求：
a．粒子1与粒子2的速度大小之比；
b．粒子2的动量大小。
【答案】（1）粒子速度方向与磁场垂直，做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力
解得轨道半径
圆周运动的周期
将R代入得
比例关系为
（2）a．；b．
a．由题意知粒子1做圆周运动，线速度
粒子2做匀速直线运动，速度
所以速度之比
即
b．对粒子1，由洛伦兹力提供向心力有
可得
粒子2的动量
结合前面的分析可得
【知识点】动量；带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【分析】（1）粒子速度方向与磁场垂直，粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力和周期的定义，推导出粒子的运动周期T与质量m的关系。
（2）a．粒子1做匀速圆周运动，根据线速度与角速度的关系得到其线速度大小。粒子2做匀速直线运动，由运动学公式达到其速度大小，可得粒子1与粒子2的速度大小之比；
b．对于粒子1，由洛伦兹力提供向心力推导出质量的表达式，根据动量的表达式，结合前述结果求解粒子2的动量大小。
19．（2025·北京市）关于飞机的运动，研究下列问题。
（1）质量为m的飞机在水平跑道上由静止开始做加速直线运动，当位移为x时速度为v。在此过程中，飞机受到的平均阻力为f，求牵引力对飞机做的功W。
（2）飞机准备起飞，在跑道起点由静止开始做匀加速直线运动。跑道上存在这样一个位置，飞机一旦超过该位置就不能放弃起飞，否则将会冲出跑道。已知跑道的长度为L，飞机加速时加速度大小为，减速时最大加速度大小为。求该位置距起点的距离d。
（3）无风时，飞机以速率u水平向前匀速飞行，相当于气流以速率u相对飞机向后运动。气流掠过飞机机翼，方向改变，沿机翼向后下方运动，如图所示。请建立合理的物理模型，论证气流对机翼竖直向上的作用力大小F与u的关系满足，并确定的值。
【答案】（1）根据动能定理
可得牵引力对飞机做的功
（2）加速过程，设起飞速度为，根据速度位移关系
减速过程，根据速度位移关系
联立解得
（3）在无风的情况下，飞机以速率u水平飞行时，相对飞机的气流速率也为u，并且气流掠过机翼改变方向，从而对机翼产生升力。根据升力公式，升力与气流的动量变化有关，根据动量定理
可得
又，
联立可得
又
可知
即
【知识点】动量定理；匀变速直线运动规律的综合运用；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）根据动能定理求解牵引力对飞机做的功。
（2）飞机做匀加速直线运动到该位置达到最大速度，飞机经过该位置后做匀减速直线运动到跑道终点速度恰好为零，根据运动学公式求解该位置距起点的距离。
（3）掠过飞机机翼的气流在竖直方向上获得了动量，机翼对气流有竖直向下的作用力，气流对机翼产生竖直向上的升力。在竖直方向上，对掠过飞机机翼的气流由动量定理求得机翼对气流有竖直向下的作用力，根据牛顿第三定律可得气流对机翼竖直向上的作用力大小F与u的关系，并确定α的值。
20．（2025·北京市）如图1所示，金属圆筒A接高压电源的正极，其轴线上的金属线B接负极。
（1）设两极间电压为U，求在B极附近电荷量为Q的负电荷到达A极过程中静电力做的功W。
（2）已知筒内距离轴线r处的电场强度大小，其中k为静电力常量，为金属线B单位长度的电荷量。如图2所示，在圆筒内横截面上，电荷量为q、质量为m的粒子绕轴线做半径不同的匀速圆周运动，其半径为和时的总能量分别为和。若，推理分析并比较与的大小。
（3）图1实为某种静电除尘装置原理图，空气分子在B极附近电离，筒内尘埃吸附电子而带负电，在电场作用下最终被A极收集。使分子或原子电离需要一定条件。以电离氢原子为例。根据玻尔原子模型，定态氢原子中电子在特定轨道上绕核做圆周运动，处于特定能量状态，只有当原子获得合适能量才能跃迁或电离。若氢原子处于外电场中，推导说明外电场的电场强度多大能将基态氢原子电离。（可能用到：元电荷，电子质量，静电力常量，基态氢原子轨道半径和能量）
【答案】（1）W=QU
在B极附近电荷量为Q的负电荷到达A极过程中静电力做的功
（2）粒子在半径为r处绕轴线做匀速圆周运动，其向心力由电场力提供，根据向心力公式
又
联立可得
解得粒子的动能
设无穷远处电势能为0，粒子从无穷远处移动到半径为r处，电场力做功
其中
代入可得
根据
可得粒子在半径为r处的电势能
粒子的总能量粒子的总能量
则，
根据数学知识可知对数函数在（0，∞）是增函数，且的二阶导数
所以是凹函数，已知，即r2是r1与r3的等差中项，根据凹函数的性质
移项可得
又因为
可得
（3）方法一：电子绕核做圆周运动，库仑力提供向心力，即
电子的动能
联立可得
根据库仑定律，电子与原子核之间的库仑力
电子从基态轨道半径a处运动到无穷远处，克服库仑力做功
积分可得
则电子在基态轨道半径a处的电势能
根据能量守恒定律，将基态氢原子电离所需的能量ΔE等于电子的动能与基态氢原子的势能之和，即
设外电场的电场强度为E，电子在电场力作用下获得能量，当电子获得的能量等于将基态氢原子电离所需的能量时，氢原子被电离。电子在电场力作用下获得的能量
联立可得
代入数据解得
方法二：根据功能关系可得
代入数据可得
【知识点】功能关系；电场力做功；电势能；电势
【解析】【分析】（1）根据电场力做功公式计算即可；
（2）分别表达出电子在不同轨道上具有的动能和电势能，然后用数学的方法比较即可；
（3）根据功能关系计算。
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