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2025年高考北京卷物理真题
本试卷分第一部分和第二部分．满分100分，考试时间90分钟．
第一部分
本部分共14小题，每小题3分，共42分．在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项．
1．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．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．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．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．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．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
7．2024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．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．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．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．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．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．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．己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
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．“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
第二部分
本部分共6小题，共58分．
15．（8分）(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．（10分）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．（9分）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．（9分）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．（10分）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。己知跑道的长度为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．（12分）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）
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2025年高考北京卷物理真题
本试卷分第一部分和第二部分．满分100分，考试时间90分钟．
第一部分
本部分共14小题，每小题3分，共42分．在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项．
1．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
【解析】在压缩过程中，外界对气体做功，筒内气体压强增大，温度升高，内能增大，分子平均动能增大，D正确ABC错误。
2．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
【解析】雨后天空出现彩虹，是光的色散现象，通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹，是光的衍射现象，A错误B正确；肥皂膜在日光照射下呈现彩色，是光的干涉现象，水中的气泡看上去特别明亮，是光的全反射现象，CD错误。
3．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
【解析】图（a）中，圆环在匀强磁场中向左平移，磁通量不变，金属圆环中不能产生感应电流，A正确；图（b）中，圆环在匀强磁场中绕轴转动，磁通量变化，金属圆环中能产生感应电流，B错误；图（c）中，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移，磁通量变化，金属圆环中能产生感应电流，C错误；图（d）中，圆环向条形磁铁N极平移，磁通量变化，金属圆环中能产生感应电流，D错误。
4．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
【解析】由ω=2πf可得该交流电的频率为f=50Hz，A错误；线圈转到图示位置时，线圈中磁通量为零，磁通量变化率最大，产生的电动势最大，为10V，B错误；线圈转到图示位置时，由右手定则可判断出线圈中电流方向为ADCBA，由左手定则可边受到的安培力方向向上，C正确；仅线圈转速加倍，电动势的最大值加倍，变为20V，D错误。
5．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
【解析】在绳上形成的波为横波，A错误；质点S开始振动时向上运动，B正确；两质点为反相点，振动步调完全相反，C错误；经过一个周期，质点S只是上下简谐运动，不向右运动，D错误。
6．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】B
【解析】隔离A受力分析，A受到竖直向下的重力，B对A斜向上支持力和B对A斜向上的摩擦力；隔离B受力分析，B受到竖直向下的重力，斜面对B斜向上支持力和A对B的压力，斜面对B斜向上的摩擦力，A对B斜向下的摩擦力等5个力，B正确。
7．2024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】D
【解析】
8．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
【解析】
9．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
【解析】闭合开关瞬间，电容器C相当于通路，线圈L相当于断路，A1与A2同时亮起，A3逐渐变亮，A错误；闭合开关后，电容器充电，充电完成后电容器相当于断路，A2亮一下熄灭，B错误；稳定后，与亮度一样，C正确；稳定后，电容器两端电压为E/2，电容器的电荷量是CE/2，D错误。
10．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
【解析】将一个闭合铜线圈固定在磁铁正下方的桌面上，磁铁上下振动时，线圈中产生感应电流，磁铁上下振动受到电磁阻力，磁铁振动时间减小，A错误；磁铁靠近线圈时，根据楞次定律，线圈有缩小趋势，B错误；磁铁离线圈最近时，线圈中磁通量变化率最小，为零，线圈中产生的感应电流最小，为零，线圈受到的安培力最小，为零，C错误；有无线圈，磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能相同，D正确。
11．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
【解析】从到，受到的空气阻力f方向向下，先增大后减小，可知这段时间内实验舱速度方向向上，先增大后减小，故实验舱先处于竖直向上弹射过程后竖直上抛运动，A错误；从到，受到的空气阻力f方向向下，逐渐减小，可知在这段时间内实验舱速度方向向上，由牛顿第二定律，mg+f=ma，解得a=f/m+g，可知实验舱加速度大小在减小，B正确；从到时间内，受到的空气阻力f方向向上，先逐渐增大后逐渐减小，可知实验舱速度向下，先逐渐增大后逐渐减小，加速度方向先向下后向上，物体先处于失重状态后处于超重状态，C错误； 在时刻，受到的空气阻力f方向向上且最大，实验舱速度向下且达到最大，在t3时刻速度方向改变，t3时刻实验舱达到最高点，D错误。
12．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
【解析】根据左手定则可知正离子所受洛伦兹力向下，正离子向下偏转，故N点电势比M点高，A正确；设管道半径为r，稳定时，离子受到的洛伦兹力和电场力平衡，q=qBv，流量Q=Sv=πr2v，联立解得：U0=，故正比于流量Q，B正确；在流量Q一定时，管道半径越小，越大，C错误；若直径与磁场方向不垂直，根据U0=，可知式中磁感应强度应该为一个分量，即此时测量时代入的磁感应强度偏大，故测得的流量Q偏小，D正确。
13．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．己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
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】D
【解析】氢原子基态能量由电子和质子决定，反氢原子的基态能量由正电子和反质子决定，电荷结构相同，能级结构不变，所以反氢原子的基态能量也为-13.6eV，A正确；根据电荷守恒定律，一个中子可以转化为一个质子和一个负电子，B错误；一对正负电子等速率对撞，总动量为零，根据动量守恒定律，湮灭时需要产生至少两个光子，否则湮灭为一个光子，不满足动量守恒定律，C错误；氘核和氘核的核聚变反应释放能量，反氘核和反氘核的核聚变应该遵循相同规律，所以反氘核和反氘核的核聚变反应释放能量，D错误。
14．“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
【解析】声波传播规律与光波在介质中传播规律类似。若空气中的温度均匀，从声源S处发出的声波在空气中向周围传播，“声线”向地面传播过程中越来越靠近法线，即θ1＞θ2，因此越靠近地面空气对声音的折射率n越大，类比光在介质中传播的速度v=c/n可知，折射率越大，光速越小，由此声音越靠近地面声速越小，温度越低。
从M点到N点，靠近地面，声波频率不变，声速变小，根据v=λf可知声波波长变短，A错误；声源S处在地面上方，温度高于地面，即S点气温高于地面，B错误；忽略传播过程中空气对声波的吸收，声源的声波向四周发散，则从M点到N点声音一定减弱，C错误；若将同一声源移至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，D正确。
第二部分
本部分共6小题，共58分．
15．（8分）(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）BC （2分） （2）①B （2分） ②3.185 （2分） （3）C（2分）
【解析】（1）用单摆测重力加速度时，在最高点释放摆球，当摆球通过平衡位置时开始计时，A错误；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，B正确；用多用电表测电阻前应先选择合适档位，然后把两表笔短接，调整欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点，C正确，
（2）①双缝干涉实验是光先通过单缝后通过双缝，单缝应该放置在图1中A处，双缝应该放置在图1中B处。
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，根据螺旋测微器读数规则，读数为3.185mm。
（3）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，说明与电流表组成的回路断路，接和时表头指针都偏转，说明与电流表组成的回路为通路，所以出现故障的原因是电阻断路，C正确。
16．（10分）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）CBA （2分） （2）左端 （2分）
（3） （2分） （4）0.81 （2分） 1.6（2分）
【解析】（1）：利用打点计时器研究匀变速直线运动的规律，首先调整滑轮位置，使细线与木板平行；接着接通打点计时器的电源最后释放小车，所以实验步骤正确的操作顺序为CBA。
（2）小车做匀加速运动，速度越来越大，纸带上相邻点之间的距离越来越大。图2中纸带左端间距较小，右端间距较大，说明纸带左端与小车相连。
（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AC的中间时刻，AC之间的位移为x2，时间为2T，则v=
（4）根据逐差法，可得这部分纸带通过打点计时器的加速度大小为a==0.81；打点计时器打B点时的速度vB=m/s=0.4m/s，圆盘上M点的向心加速度大小为an=m/s2=1.6。
17．（9分）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。
【解析】(1)物体竖直上抛运动到最高点速度为零，由0=v0-gt，
解得该物体抛出时的初速度大小v0=gt；（2分）
（2）爆炸瞬间水平方向动量守恒，由动量守恒定律，0=2mv+mvB，
解得：vB=-2v；（3分）
（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，则A的水平位移xA=vt，
B的水平位移xB=vBt=-2vt，
落地点之间的距离d=│xA│+│xB│=3vt。（4分）
18．（9分）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。
【解析】（1）粒子的速度方向与磁场方向垂直，做匀速圆周运动，洛伦兹力等于向心力，
解得轨道半径R=
圆周运动的周期T==
粒子的运动周期T与质量m的关系为T=·m。（3分）
（2）a. 由题意可知粒子1做圆周运动，线速度v1=ωR=R,
粒子2做匀速直线运动，速度v2=d/t，所以速度之比，。（2分）
b.对粒子1，由洛伦兹力等于向心力，
可得 m=
粒子2的动量p2=mv2，
结合前面的分析可得 p2=（4分）
19．（10分）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。己知跑道的长度为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。
【解析】（1）根据动能定理，W-fx=mv2，
可得牵引力对飞机做的功W=mv2+ fx。（2分）
（2）设起飞速度为vm，对加速过程，根据速度位移关系式，vm2=2a1d，
对减速过程，根据速度位移关系式，vm2=2a2（L- d），
联立解得：d= （3分）
(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，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，F·△t=△p，可得升力F=△p/△t，
又△p=m△v，m=ρS△v·△t，联立解得F=ρS（△v）2，
又△vu，可知Fu2，即α=2. （5分）
20．（12分）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）
【解析】（1）由动能定理，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=-QU。（1分）
（2）电荷量为q、质量为m的粒子绕轴线做半径为r1的匀速圆周运动，q·k=m，
粒子动能Ek1=mv12，联立解得Ek1=qkλ。（2分）
电荷量为q的粒子到达半径为r1处静电力做功W1=-qU1，
由功能关系，电势能Ep1= qU1，
电荷量为q、质量为m的粒子绕轴线做半径为r1的匀速圆周运动系统总能量
E1= Ek1+ Ep1=qkλ+ qU1。（2分）
同理，电荷量为q、质量为m的粒子绕轴线做半径为r2的匀速圆周运动系统总能量
E2= Ek2+ Ep2=qkλ+ qU2。
电荷量为q、质量为m的粒子绕轴线做半径为r3的匀速圆周运动系统总能量
E3= Ek3+ Ep3=qkλ+ qU3。
E3-E2=q（U3- U2），E2-E1=q（U2- U1），
由于，电场线为汇聚状，所以U2- U1＞U3- U2
故＜。（3分）
（3）处于基态的氢原子的电子所受库仑力F=k，
要使基态氢原子电离，外电场对电子的作用力F’=eE= k，
解得E= k，
代入相关数据，解得E=5.1×1011V/m（4分）
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