2025年北師大實驗中學(xué)招生全國統(tǒng)一考試“猜想卷”：物理試題含解析

2025年北師大實驗中學(xué)招生全國統(tǒng)一考試“猜想卷”：物理試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、在地球同步軌道上等間距布置三顆地球同步通訊衛(wèi)星，就可以讓地球赤道上任意兩位置間實現(xiàn)無線電通訊，現(xiàn)在地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為地球半徑的1．1倍。假設(shè)將來地球的自轉(zhuǎn)周期變小，但仍要僅用三顆地球同步衛(wèi)星實現(xiàn)上述目的，則地球自轉(zhuǎn)的最小周期約為A．5小時 B．4小時 C．1小時 D．3小時2、在某種科學(xué)益智玩具中，小明找到了一個小型發(fā)電機(jī)，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1、2所示。圖1中，線圈的匝數(shù)為n，ab長度為L1，bc長度為L2，電阻為r；圖2是此裝置的正視圖，切割處磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B，有理想邊界的兩個扇形磁場區(qū)夾角都是90°。外力使線圈以角速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動，電刷M端和N端接定值電阻，阻值為R，不計線圈轉(zhuǎn)動軸處的摩擦，下列說法正確的是（）A．線圈中產(chǎn)生的是正弦式交變電流B．線圈在圖2所示位置時，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E的大小為BL1L2C．線圈在圖2所示位置時，電刷M的電勢低于ND．外力做功的平均功率為3、如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，它是分析同位素的一種儀器，其工作原理是帶電粒子（不計重力）經(jīng)同一電場加速后，垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場做圓周運(yùn)動，擋板D上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2。若（）A．只增大粒子的質(zhì)量，則粒子經(jīng)過狹縫P的速度變大B．只增大加速電壓U，則粒子經(jīng)過狹縫P的速度變大C．只增大粒子的比荷，則粒子在磁場中的軌道半徑變大D．只增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，則粒子在磁場中的軌道半徑變大4、左手定則中規(guī)定大拇指伸直方向代表以下哪個物理量的方向（）A．磁感強(qiáng)度 B．電流強(qiáng)度 C．速度 D．安培力5、如圖甲所示，單匝矩形線圈abcd垂直固定在勻強(qiáng)磁場中。規(guī)定垂直紙面向里為磁感應(yīng)強(qiáng)度的正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。以順時針方向為電流正方向，以向右方向為安培力正方向，下列關(guān)于bc段導(dǎo)線中的感應(yīng)電流i和受到的安培力F隨時間變化的圖象正確的是（）A． B．C． D．6、電容器是一種常用的電學(xué)元件，在電工、電子技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用。以下有關(guān)電容式傳感器在生活中應(yīng)用說法正確的是（）甲：電容式觸摸屏乙：電容式壓力傳感器丙：電容式油位傳感器丁：電容式加速度傳感器A．甲圖中，手指作為電容器一電極，如果改用絕緣筆在電容式觸摸屏上仍能正常操作B．乙圖中，力F增大過程中，電流計中的電流從a流向bC．丙圖中，油箱液位上升時，電容變小D．丁圖中，當(dāng)傳感器由靜止突然向左加速，電容器處于充電狀態(tài)二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、兩列簡諧橫波的振幅都是20cm，傳播速度大小相同．實線波的頻率為2Hz，沿x軸正方向傳播；虛線波沿x軸負(fù)方向傳播．某時刻兩列波在如圖所示區(qū)域相遇，則A．在相遇區(qū)域會發(fā)生干涉現(xiàn)象B．實線波和虛線波的頻率之比為3：2C．平衡位置為x=6m處的質(zhì)點此刻速度為零D．平衡位置為x=8.5m處的質(zhì)點此刻位移y＞20cmE.從圖示時刻起再經(jīng)過0.25s，平衡位置為x=5m處的質(zhì)點的位移y＜08、如圖所示，小球甲從點水平拋出，同時將小球乙從點自由釋放，兩小球先后經(jīng)過點時的速度大小相等，速度方向夾角為37°。已知、兩點的高度差，重力加速度，兩小球質(zhì)量相等，不計空氣阻力。根據(jù)以上條件可知（）A．小球甲水平拋出的初速度大小為B．小球甲從點到達(dá)點所用的時間為C．、兩點的高度差為D．兩小球在點時重力的瞬時功率相等9、光滑水平面上有一邊長為L的正方形區(qū)域處在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，電場方向與正方形一邊平行．一質(zhì)量為m、帶電量為Q的小球由某一邊的中點，以垂直于該邊的水平初速v0進(jìn)入該正方形區(qū)域．當(dāng)小球再次運(yùn)動到該正方形區(qū)域的邊緣時，具有動能的大小可能是()A．0 B． C．＋QEL D．＋QEL10、如圖所示，內(nèi)壁光滑半徑大小為的圓軌道豎直固定在水平桌面上，一個質(zhì)量為的小球恰好能通過軌道最高點在軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動。取桌面為重力勢能的參考面，不計空氣阻力，重力加速度為g。則小球在運(yùn)動過程中其機(jī)械能E、動能、向心力、速度的平方，它們的大小分別隨距桌面高度h的變化圖像正確的是A．B．C．D．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）圖示為做“碰撞中的動量守恒”的實驗裝置(1)入射小球每次都應(yīng)從斜槽上的同一位置無初速度釋放，這是為了___A．入射小球每次都能水平飛出槽口B．入射小球每次都以相同的速度飛出槽口C．入射小球在空中飛行的時間不變D．入射小球每次都能發(fā)生對心碰撞(2)入射小球的質(zhì)量應(yīng)___（選填“大于”、“等于”或“小于”）被碰小球的質(zhì)量；(3)設(shè)入射小球的質(zhì)量為，被碰小球的質(zhì)量為，為碰前入射小球落點的平均位置，則關(guān)系式_____（用、及圖中字母表示）成立，即表示碰撞中動量守恒。12．（12分）某興趣小組為研究一種蠟燭在水中的浮力，設(shè)置了如圖的實驗裝置，透明玻璃管中裝有水，蠟燭用針固定在管的底部，當(dāng)拔出細(xì)針時，蠟燭能夠上?。疄檠芯肯灎T的運(yùn)動情況，采用了智能手機(jī)的頻攝功能，拍攝頻率為10Hz.在實驗過程中拍攝了100多張照片，取開始不久某張照片編號為0，然后依次編號，并取出編號為10的倍數(shù)的照片，使用照片編輯軟件將照片依次排列處理，以照片編號0的位置為起點，測量數(shù)據(jù)，最后建立坐標(biāo)系描點作圖，縱坐標(biāo)為位移，橫坐標(biāo)為照片編號，如圖所示．通過計算機(jī)擬合發(fā)現(xiàn)各點連線近似于拋物線，則蠟燭上升的加速度為________m/s2（保留2位有效數(shù)字）已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，忽略蠟燭運(yùn)動受到的粘滯力，若要求蠟燭受到的浮力，還需要測量______________．四、計算題：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明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，MN和M′N′為兩豎直放置的平行光滑長直金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌間的距離為L。在導(dǎo)軌的下部有垂直于導(dǎo)軌所在平面、方向向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。在導(dǎo)軌的MM′端連接電容為C、擊穿電壓為Ub、正對面積為S、極板間可認(rèn)為是真空、極板間距為d的平行板電容器。在t＝0時無初速度地釋放金屬棒ef，金屬棒ef的長度為L、質(zhì)量為m、電阻可忽略不計．假設(shè)導(dǎo)軌足夠長，磁場區(qū)域足夠大，金屬棒ef與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，導(dǎo)軌和各接觸處的電阻不計，電路的電感、空氣的阻力可忽略，已知重力加速度為g。(1)求電容器兩端的電壓達(dá)到擊穿電壓所用的時間；(2)金屬棒ef下落的過程中，速度逐漸變大，感應(yīng)電動勢逐漸變大，電容器極板上的電荷量逐漸增加，兩極板間存儲的電場能也逐漸增加。單位體積內(nèi)所包含的電場能稱為電場的能量密度。已知兩極板間為真空時平行板電容器的電容大小可表示為C＝。試證明平行板電容器兩極板間的空間內(nèi)的電場能量密度ω與電場強(qiáng)度E的平方成正比，并求出比例系數(shù)(結(jié)果用ε0和數(shù)字的組合表示)。14．（16分）如圖所示，傾角的斜面體固定，斜面上點以下粗糙，以上部分光滑，質(zhì)量的物塊以的初速度由斜面上的點沿斜面向上沿直線滑行，長為，斜面足夠長，物塊與斜面粗糙部分的動摩擦因數(shù)，重力加速度為，物塊可視為質(zhì)點，已知，，求：(1)物塊最終停在斜面上的位置離點的距離；(2)物塊在斜面上運(yùn)動的時間。（結(jié)果可帶根號）15．（12分）某空間區(qū)域內(nèi)存在水平方向的勻強(qiáng)電場，在其中一點處有一質(zhì)量為、帶電荷量為的小球?，F(xiàn)將小球由靜止釋放，小球會垂直擊中斜面上的點。已知斜面與水平方向的夾角為60°，之間的距離為，重力加速度為。求：(1)場強(qiáng)的大小和方向；(2)帶電小球從點運(yùn)動到點機(jī)械能的增量；(3)在點給帶電小球一個平行斜面向上的初速度，小球落到斜面上時與點之間的距離。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】

設(shè)地球的半徑為R，則地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為r=1.1R，已知地球的自轉(zhuǎn)周期T=24h，地球同步衛(wèi)星的轉(zhuǎn)動周期與地球的自轉(zhuǎn)周期一致，若地球的自轉(zhuǎn)周期變小，則同步衛(wèi)星的轉(zhuǎn)動周期變小。由公式可知，做圓周運(yùn)動的半徑越小，則運(yùn)動周期越小。由于需要三顆衛(wèi)星使地球赤道上任意兩點之間保持無線電通訊，所以由幾何關(guān)系可知三顆同步衛(wèi)星的連線構(gòu)成等邊三角形并且三邊與地球相切，如圖。由幾何關(guān)系可知地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為r′=2R由開普勒第三定律得故B正確，ACD錯誤。故選B。2、D【解析】

AB．一個周期時間內(nèi)，有半個周期線圈的兩邊在均勻輻向磁場中做切割磁感線運(yùn)動，據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有：其中，解得不是正弦式交變電流，故A、B錯誤；C．根據(jù)右手定則，圖2所示位置時外電路中電流由M經(jīng)電阻R流向N，外電路電流由電勢高處流向電勢低處，則M的電勢高于N的電勢，故C錯誤；D．線圈轉(zhuǎn)動一個周期時間內(nèi)，產(chǎn)生電流的時間是半周期，故外力平均功率故D正確。3、B【解析】

AB．粒子在電場中加速時，根據(jù)動能定理可得①即所以粒子質(zhì)量增大，則粒子經(jīng)過狹縫P的速度變小，只增大加速電壓U，則粒子經(jīng)過狹縫P的速度變大，A錯誤B正確；CD．粒子在磁場中運(yùn)動時有②聯(lián)立①②解得所以只增大粒子的比荷（增大）或只增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，半徑都減小，CD錯誤。故選B。4、D【解析】

左手定則內(nèi)容：張開左手，使四指與大拇指在同一平面內(nèi)，大拇指與四指垂直，把左手放入磁場中，讓磁感線垂直穿過手心，四指的方向與導(dǎo)體中電流方向的相同，大拇指所指的方向就是安培力的方向，故ABC錯誤，D正確。故選D。5、A【解析】

0～0.5T時間內(nèi)，B減小，穿過線圈的磁通量減小，磁場方向垂直紙面向里，由楞次定律可知，感應(yīng)電流方向沿順時針方向，為正值；

由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動勢為，不變，則E不變，感應(yīng)電流i不變。由左手定則可知，bc段導(dǎo)線受到的安培力方向水平向右，是正的。由F=BiL知bc段導(dǎo)線受到的安培力大小隨B的減小而逐漸減小。

在0.5T-T時間內(nèi)，B增大，穿過線圈的磁通量增大，磁場方向垂直紙面向里，由楞次定律可知，感應(yīng)電流方向沿逆時針方向，為負(fù)值；

由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動勢為，不變，則E不變，感應(yīng)電流i不變。由圖知：在0.5T-T時間內(nèi)的是0～0.5T時間內(nèi)的2倍，則在0.5T-T時間內(nèi)的感應(yīng)電動勢E是0～0.5T時間內(nèi)的2倍，感應(yīng)電流也是2倍。在0.5T-T時間內(nèi)，由左手定則可知，bc段導(dǎo)線受到的安培力方向水平向左，是負(fù)的，且由F=BiL，知在0.5T-T時間內(nèi)bc段導(dǎo)線受到的安培力隨B的增大而增大，且是0～0.5T時間內(nèi)的4倍，故BCD錯誤，A正確。

故選A。6、D【解析】

A．甲圖中，絕緣筆與工作面不能形成一個電容器，所以不能在電容屏上進(jìn)行觸控操作。故A錯誤。B．乙圖中，力F增大過程中，電容器極板間距減小，電容變大，電容器充電，電流計中的電流從b流向a，選項B錯誤；C．丙圖中，油箱液位上升時，正對面積變大，電容變大，選項C錯誤；D．丁圖中，當(dāng)傳感器由靜止突然向左加速，電介質(zhì)插入電容器，電容變大，電容器處于充電狀態(tài)，選項D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BDE【解析】傳播速度大小相同．實線波的頻率為2Hz，其周期為1.5s，波長4m，則波速；由圖可知：虛線波的波長為6m，則周期為，頻率：,則兩波的頻率不同．所以不能發(fā)生干涉現(xiàn)象．故A錯誤；實線波和虛線波的頻率之比為，選項B正確；平衡位置為x=6m處的質(zhì)點由實線波和虛線波引起的振動方向均向上，速度是兩者之和，故此刻速度不為零，選項C錯誤；兩列簡諧橫波在平衡位置為x=8.5m處的質(zhì)點是振動加強(qiáng)的，此刻各自位移都大于11cm，故質(zhì)點此刻位移y>21cm，選項D正確；從圖示時刻起再經(jīng)過1.25s，實線波在平衡位置為x=5m處于波谷，而虛線波也處于y軸上方，但不在波峰處，所以質(zhì)點的位移y＜1．故E正確；故選BDE.點睛：此題主要考查波的疊加；關(guān)鍵是理解波的獨立傳播原理和疊加原理，兩列波相遇時能互不干擾，各個質(zhì)點的速度和位移都等于兩列波在該點引起的振動的矢量和.8、AB【解析】

A．小球乙到C的速度為此時小球甲的速度大小也為，又因為小球甲速度與豎直方向成角，可知水平分速度為。故A正確；B．根據(jù)計算得小球甲從點到達(dá)點所用的時間為，故B正確；C．、C兩點的高度差為故、兩點的高度差為，故C錯誤；D．由于兩球在豎直方向上的速度不相等，所以兩小球在C點時重力的瞬時功率也不相等。故D錯。故選AB。9、ABC【解析】

若電場的方向平行于AB向左，小球所受的電場力向左，小球在勻強(qiáng)電場中做勻減速直線運(yùn)動，到達(dá)BD邊時，速度可能為1，所以動能可能為1．故A有可能．若電場的方向平行于AC向上或向下，小球在勻強(qiáng)電場中做類平拋運(yùn)動，偏轉(zhuǎn)位移最大為，根據(jù)動能定理可知小球的最大動能為：，所以D不可能，C可能；若電場的方向平行于AB向左，小球做勻減速直線運(yùn)動，若沒有到達(dá)BD邊時速度就減為零，則小球會返回到出發(fā)點，速度大小仍為v1，動能為，故B可能．故選ABC．10、CD【解析】

根據(jù)豎直平面內(nèi)小球做圓周運(yùn)動的臨界條件，結(jié)合機(jī)械能守恒定律分析即可解題?！驹斀狻緼B．小球通過軌道最高點時恰好與軌道間沒有相互作用力，則在最高點：，則在最高點小球的動能：（最小動能），在最高點小球的重力勢能：，運(yùn)動的過程中小球的動能與重力勢能的和不變，機(jī)械能守恒，即：，故AB錯誤；CD．小球從最高點到最低點，由動能定理得：，，則有在距桌面高度h處有：，化簡得：，，故C、D正確。本題主要考查了豎直圓周運(yùn)動的綜合應(yīng)用，屬于中等題型。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、B大于【解析】

(1)[1]入射小球每次都應(yīng)從斜槽上的同一位置無初速度釋放，目的是使入射小球每次都以相同的速度飛出槽口，故B正確，ACD錯誤。故選B。(2)[2]為了防止入射小球反彈，入射小球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰小球的質(zhì)量。(3)[3]由于小球下落高度相同，則根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律可知，小球下落時間相同；P為碰前入射小球落點的平均位置，M為碰后入射小球的位置，N為碰后被碰小球的位置，碰撞前入射小球的速度碰撞后入射小球的速度碰撞后被碰小球的速度如果則表明通過該實驗驗證了兩球碰撞過程中動量守恒，即成立，即表示碰撞中動量守恒。12、或蠟燭的質(zhì)量m【解析】

(1)由圖可知，，，，，，根據(jù)逐差法可知：，其中，代入數(shù)可得，a=0.014m/s2；(2)根據(jù)牛頓第二定律可知：，所以還要測蠟燭的質(zhì)量m．四、計算題：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明、方程式和演算步驟。13、(1)(2)ε0，證明見解析【解析】

本題為“單棒＋電容器＋導(dǎo)軌模型”，可以根據(jù)牛頓第二定律，使用“微元法”對棒列方程求解。（1）在電容器兩端電壓達(dá)到擊穿電壓前，設(shè)任意時刻t，流過金屬棒的電流為i，由牛頓第二定律知，此時金屬棒的加速度a滿足mg－BiL＝ma設(shè)在t到t＋Δt的時間內(nèi)，金屬棒的速度由v變?yōu)関＋Δv，電容器兩端的電壓由U變?yōu)閁＋ΔU，電容器的帶電荷量由Q變?yōu)镼＋ΔQ，由電流的定義、電荷量與電壓和電容間的關(guān)系、電磁感應(yīng)定律以及加速度的定義得聯(lián)立得可知金屬棒做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動，當(dāng)電容器兩端電壓達(dá)到擊穿電壓時，金屬棒的速度為v0＝所以電容器兩端電壓達(dá)