北京市北京四中2025屆高考沖刺模擬物理試題含解析

北京市北京四中2025屆高考沖刺模擬物理試題注意事項1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、如圖所示，一個人靜止在地面上，當(dāng)時，人能拉起重物的最大重力為人重力的0.2倍，已知地面對人的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力（忽略定滑輪的摩擦力），則當(dāng)時，人靜止時能拉起重物的最大重力約為人重力的（）A．0.3倍 B．0.6倍 C．0.8倍 D．1.61倍2、如圖所示，理想變壓器的原副線圈的匝數(shù)比為10：1，在原線圈接入u=30sin(100πt)V的正弦交變電壓。若閉合開關(guān)后燈泡L正常發(fā)光，且燈泡L正常發(fā)光時的電阻為1.5Ω，電壓表和電流表均為理想交流電表，則下列說法正確的是（）A．副線圈中交變電流的頻率為5Hz B．電壓表的示數(shù)為3VC．電流表的示數(shù)為20A D．燈泡L的額定功率為3W3、下列四幅圖涉及到不同的物理知識，其中說法正確的是（）A．圖甲：盧瑟福通過分析粒子散射實驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子B．圖乙：用中子轟擊鈾核使其發(fā)生聚變，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)會釋放出巨大的核能C．圖丙：玻爾理論指出氫原子能級是分立的，所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的D．圖丁：湯姆孫通過電子的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核內(nèi)還有復(fù)雜結(jié)構(gòu)4、某跳水運動員在3m長的踏板上起跳，踏板和運動員要經(jīng)歷如圖所示的幾個位置，其中A為無人時踏板靜止點，B為人站在踏板上靜止時的平衡點，C為人在起跳過程中人和踏板運動的最低點，已知板形變越大時板對人的彈力也越大，在人由C到B的過程中（）A．人向上做加速度大小減小的加速運動 B．人向上做加速度大小增大的加速運動C．人向上做加速度大小減小的減速運動 D．人向上做加速度大小增大的減速運動5、如圖所示為某住宅區(qū)的應(yīng)急供電系統(tǒng)，由交流發(fā)電機(jī)和副線圈匝數(shù)可調(diào)的理想降壓變壓器組成。發(fā)電機(jī)中矩形線圈所圍的面積為S，匝數(shù)為N，電阻不計，它可繞水平軸OO/在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動。矩形線圈通過滑環(huán)連接降壓變壓器，滑動觸頭P上下移動時可改變輸出電壓，R0表示輸電線的電阻。以線圈平面在中性面為計時起點，下列判斷正確的是（）A．若發(fā)電機(jī)線圈某時刻處于圖示位置，變壓器原線圈的電流瞬時值為零B．發(fā)電機(jī)線圈感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式為C．當(dāng)滑動觸頭P向下移動時，變壓器原線圈兩端的電壓不變D．當(dāng)用戶數(shù)目增多時，電路中的電流變小，用戶得到的電壓變小6、一帶負(fù)電的粒子只在電場力作用下沿x軸正向運動，其電勢能隨位移x變化關(guān)系如圖所示，其中0～段是關(guān)于直線對稱的直線，～段是曲線，則下列說法正確的是（）A．處電場強(qiáng)度最小B．在處電勢的關(guān)系為C．～段帶電粒子做勻變速直線運動D．～段電場方向不變，大小變，～段的電場強(qiáng)度大小方向均不變二、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、如圖所示，一直角三角形acd在豎直平面內(nèi)，同一豎直面內(nèi)的a、b兩點關(guān)于水平邊cd對稱，點電荷、固定在c、d兩點上。一質(zhì)量為m、帶負(fù)電的小球P在a點處于靜止?fàn)顟B(tài)，取重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．對P的靜電力大小為B．、的電荷量之比為C．將P從a點移到b點，電場力做功為零D．將P從a點沿直線移到b點，電勢能先增大后減小8、按照十八大“五位一體”的總體布局，全國各省市啟動“263”專項行動，打響碧水藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)，暗訪組在某化工廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計，測量管由絕緣材料制成，水平放置，其長為L、直徑為D，左右兩端開口，勻強(qiáng)磁場方向豎直向上，在前后兩個內(nèi)側(cè)面a、c固定有金屬板作為電極，污水充滿管口從左向右流經(jīng)測量管時，a、c兩端電壓為U，顯示儀器顯示污水流量為Q（單位時間內(nèi)排出的污水體積）。則下列說法不正確的是（）A．a(chǎn)側(cè)電勢比c側(cè)電勢低B．若污水中正離子較多，則a側(cè)電勢比c側(cè)電勢高；若污水中負(fù)離子較多，則a側(cè)電勢比e側(cè)電勢低C．污水中離子濃度越高，顯示儀器的示數(shù)將越大D．污水流量Q與U成正比，與L無關(guān)9、如圖甲所示，兩條平行實線間存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，一總電阻為的圓形線圈從靠近左側(cè)實線的位置開始向右做勻速直線運動，圓形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢隨時間變化的圖線如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．圓形線圈的半徑為 B．圓形線圈運動速度的大小為C．兩實線之間的水平距離 D．在0.05s，圓形線圈所受的安培力大小為400N10、如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電的原理圖，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓恒定、輸電線上的電阻不變，假設(shè)用戶所用用電器都是純電阻用電器，若發(fā)現(xiàn)發(fā)電廠發(fā)電機(jī)輸出的電流增大了，則可以判定A．通過用戶的電流減小了B．用戶接入電路的總電阻減小了C．用戶消耗的電功率減小了D．加在用戶兩端的電壓變小了三、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）在航空儀表上使用的電阻器和電位器，要求具有電阻溫度系數(shù)低，電阻率大，耐磨等性能。實驗小組測量一個由新材料制成的圓柱體的電阻率ρ的實驗，其操作如下：(1)用20分度的游標(biāo)卡尺測量其長度如圖甲所示，可知其長度為L＝_____mm；

用螺旋測微器測出其直徑D如圖乙所示，則D=____mm；(2)此圓柱體電阻約為100Ω，欲測量這種材料的電阻率ρ，現(xiàn)提供以下實驗器材：A．電流表A1（量程50mA，內(nèi)阻r1=20Ω）；B．電流表A2（量程100mA，內(nèi)阻r2約為40Ω）：C．電壓表V（量程15V，內(nèi)阻約為3000Ω）；D．滑動變阻器R1（0~10Ω，額定電流2A）；E.定值電阻R0＝80ΩF.直流電源E（電動勢為4V，內(nèi)阻很?。?；G.開關(guān)一只，導(dǎo)線若干。為了盡可能精確測量圓柱體的阻值，在所給的方框中設(shè)計出實驗電路圖，并標(biāo)明所選擇器材的物理符號________；(3)此圓柱體長度為L直徑D，若采用以上電路設(shè)計進(jìn)行測量電阻率ρ＝________（寫出表達(dá)式）（若實驗中用到電流表A1、電流表A2、電壓表V，其讀數(shù)可分別用字母I1、I2、U來表示）。12．（12分）第34屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽于2019年7月20-26日在澳門舉辦，某同學(xué)為了測試機(jī)器人內(nèi)部電動機(jī)的電阻變化，對一個額定電壓為6V，額定功率約為3.5W小型電動機(jī)(線圈電阻恒定)的伏安特性曲線進(jìn)行了研究，要求電動機(jī)兩端的電壓能從零逐漸增加到6V，實驗室備有下列器材：A．電流表（量程Ⅰ:0～0.6A，內(nèi)阻約為1Ω;量程Ⅱ:0～3A，內(nèi)阻約為0.1Ω）B．電壓表(量程為0～6V，，內(nèi)阻幾千歐)C．滑動變阻器R1(最大阻值10Ω，額定電流2A)D．滑動變阻器R2(最大阻值1750Ω，額定電流0.3A)E.電池組(電動勢為9V，內(nèi)阻小于1Ω)F.開關(guān)和導(dǎo)線若干（1）實驗中所用的滑動變阻器應(yīng)選____(選填“C”或“D”)，電流表的量程應(yīng)選_____(選填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。（2）請用筆畫線代替導(dǎo)線將實物圖甲連接成符合這個實驗要求的電路。（______）（3）閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片P，改變加在電動機(jī)上的電壓，實驗中發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表示數(shù)大于1V時電風(fēng)扇才開始轉(zhuǎn)動，電動機(jī)的伏安特性曲線如圖乙所示，則電動機(jī)線圈的電阻為______Ω，電動機(jī)正常工作時的輸出機(jī)械功率為_______W。(保留兩位有效數(shù)字)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）如圖所示為回旋加速器的結(jié)構(gòu)示意圖，勻強(qiáng)磁場的方向垂直于半圓型且中空的金屬盒D1和D2，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，金屬盒的半徑為R，兩盒之間有一狹縫，其間距為d，且R?d，兩盒間電壓為U。A處的粒子源可釋放初速度不計的帶電粒子，粒子在兩盒之間被加速后進(jìn)入D1盒中，經(jīng)半個圓周之后再次到達(dá)兩盒間的狹縫。通過電源正負(fù)極的交替變化，可使帶電粒子經(jīng)兩盒間電場多次加速后獲得足夠高的能量。已知帶電粒子的質(zhì)量為m、電荷量為+q。(1)不考慮加速過程中的相對論效應(yīng)和重力的影響。①求粒子可獲得的最大動能Ekm；②若粒子第1次進(jìn)入D1盒在其中的軌道半徑為r1，粒子第2次進(jìn)入D1盒在其中的軌道半徑為r2，求r1與r2之比；③求粒子在電場中加速的總時間t1與粒子在D形盒中回旋的總時間t2的比值，并由此分析：計算粒子在回旋加速器中運動的時間時，t1與t2哪個可以忽略？（假設(shè)粒子在電場中的加速次數(shù)等于在磁場中回旋半周的次數(shù)）；(2)實驗發(fā)現(xiàn)：通過該回旋加速器加速的帶電粒子能量達(dá)到25~30MeV后，就很難再加速了。這是由于速度足夠大時，相對論效應(yīng)開始顯現(xiàn)，粒子的質(zhì)量隨著速度的增加而增大。結(jié)合這一現(xiàn)象，分析在粒子獲得較高能量后，為何加速器不能繼續(xù)使粒子加速了。14．（16分）直流電動機(jī)的工作原理可以簡化為如圖所示的情景，勻強(qiáng)磁場方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B；平行金屬軌道MN、PQ，相距為L，固定在水平面內(nèi)；電阻為R的金屬導(dǎo)體棒ab與平行軌道垂放置，且與軌道接觸良好；MP間接有直流電源。閉合開關(guān)S，金屬導(dǎo)體棒向右運動，通過輕繩豎直提升質(zhì)量為m的物體，重力加速度為g。忽略一切阻力、導(dǎo)軌的電阻和直流電源的內(nèi)阻。(1)求物體勻速上升時，通過導(dǎo)體棒ab的電流大?。?2)導(dǎo)體棒ab水平向右運動的過程中，同時會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，這個感應(yīng)電動勢總要削弱電源電動勢的作用，我們稱之為反電動勢。設(shè)導(dǎo)體棒ab向上勻速提升重物的功率為P出，電流克服反電動勢做功的功率為P反，請證明：P出=P反；(解題過程中需要用到、但題目沒有給出的物理量，要在解題時做必要的說明)(3)若通過電源連續(xù)調(diào)節(jié)MP間的電壓U，物體勻速上升的速度v也將連續(xù)變化，直流電動機(jī)所具有這種良好的“電壓無極變速”調(diào)速性能在許多行業(yè)中廣泛應(yīng)用。請寫出物體勻速上升的速度v與電壓U的函數(shù)關(guān)系式。15．（12分）如圖a所示是常見的飲水機(jī)的壓水器，他可以簡化為圖b所示的模型，上面氣囊的體積為V1=0.5L，擠壓時可以把氣囊中的氣體全部擠入下方橫截面積為S=0.05m2的水桶中，隨下方氣體壓強(qiáng)增大，桶中的液體會從細(xì)管中流出，已知在擠壓氣囊過程中，氣體的溫度始終不變，略去細(xì)管的體積及桶口連接處的體積，已知外部大氣壓為P0=105Pa，水的密度為ρ=103kg/m3，重力加速度為g=10m/s2，某次使用過程時，桶內(nèi)氣體體積為V2=12.5L，擠壓氣囊一下后，桶內(nèi)的水恰好上升到出水口處，認(rèn)為每次擠壓都能使氣囊中的氣體全部擠入桶中，則①桶中液面離出水口多高？②至少擠壓多少次才能從桶內(nèi)流出體積為V3=2.5L的水？

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、A【解析】

設(shè)人與地面間的動摩擦因數(shù)為，當(dāng)時當(dāng)時求得，選項A正確，BCD錯誤。故選A。2、B【解析】

A．根據(jù)可得該交變電流的頻率f=50Hz，變壓器不改變頻率，所以副線圈中交變電流的頻率為50Hz，A項錯誤；B．原線圈所接的交變電壓最大值為V，則有效值為30V，根據(jù)，代入數(shù)值解得U=3V，即電壓表的示數(shù)為3V，B項正確；C．燈泡L正常發(fā)光時，副線圈中的電流為A=2AC項錯誤；D．燈泡L的額定功率P=I2R=6WD項錯誤。故選B。3、C【解析】

圖甲：盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結(jié)果，得出原子的核式結(jié)構(gòu)模型．故A錯誤．圖乙：用中子轟擊鈾核使其發(fā)生裂變，裂變反應(yīng)會釋放出巨大的核能．故B錯誤．圖丙：玻爾理論指出氫原子能級是分立的，所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的，故C正確；圖?。簻穼O通過電子的發(fā)現(xiàn)揭示了原子有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核內(nèi)還有復(fù)雜結(jié)構(gòu)．故D錯誤．故選C．4、A【解析】

人由C到B的過程中，重力不變，彈力一直減小，彈力大于重力，向上做加速運動，合力逐漸減小，加速度逐漸減小，所以人向上做加速度大小減小的加速運動，故A正確，BCD錯誤。故選A。5、C【解析】

A．當(dāng)線圈與磁場平行時，感應(yīng)電流最大，故A錯誤；B．從中性面開始計時，發(fā)電機(jī)線圈感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式為故B錯誤；C．當(dāng)滑動觸頭P向下移動時，輸出電壓變小，但變壓器原線圈兩端的電壓將不變，故C正確；D．當(dāng)用戶數(shù)目增多時，電路總電阻變小，電路中的電流變大，則輸電線上電阻的電壓增大，用戶得到的電壓變小，故D錯誤。故選C。6、B【解析】

A．根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系：Ep=qφ，場強(qiáng)與電勢的關(guān)系：，得由數(shù)學(xué)知識可知Ep-x圖象切線的斜率等于，x1處的斜率可以認(rèn)為與0-x1段相等，故此時電場強(qiáng)度并不是最小的，故A錯誤；

B．根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系：Ep=qφ，粒子帶負(fù)電，q＜0，則知電勢能越大，粒子所在處的電勢越低，所以有φ3＜φ2=φ0＜φ1故B正確；

C．由圖可知，0～x1段和0～x2段電場方向相反，故加速度并不相同，不是一直做勻變速運動，故C錯誤；

D．0～x1段電場方向不變，大小不變，x2～x3段圖象的斜率減小，故電場強(qiáng)度大小減小，方向不變，故D錯誤。

故選B。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、BC【解析】

AB．設(shè)a、c間的距離為r，則a、d間的距離為r，因為小球在P點處于靜止?fàn)顟B(tài)，由平衡條件可得：聯(lián)立可解得：故A錯誤，B正確。C．因為a、b兩點關(guān)于cd對稱，所以這兩點的電勢相等，而電場力做功的特點是只與初末位置的電勢有關(guān)，與其所經(jīng)過的路徑無關(guān)，所以將P從a點移到b點，電場力做功為零，故C正確。D．由題可知，粒子在a點受到的電場力方向豎直向上，在cd上方受電場力方向豎直向下，所以將P從a點沿直線移到b點過程中，電場力先做正功后做負(fù)功，則電勢能先減小后增大，故D錯誤。故選BC。8、BC【解析】

AB．污水中正、負(fù)離子向右移動，受到洛倫茲力，根據(jù)左手定則，正離子向前表面c偏，負(fù)離子向后表面a偏，所以a側(cè)電勢比c側(cè)低，與污水中正、負(fù)離子的數(shù)量無關(guān)，故A正確，不符合題意；B錯誤，符合題意；

C．穩(wěn)定后，離子受到洛倫茲力和電場力作用，受力平衡，有解得流量為分析可知，顯示儀器的示數(shù)Q與離子的濃度無關(guān)，故C錯誤，符合題意；

D．同理可知Q與U成正比，與L無關(guān)，故D正確，不符合題意。故選BC。9、BD【解析】

AB．設(shè)線框向右運動的速度為，線框的半徑為R，圓形線框勻速進(jìn)入磁場，切割磁感線的有效長度為產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢顯然時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大，結(jié)合圖像有：，即由圖像可知，當(dāng)時，線框全部進(jìn)入磁場有：聯(lián)立以上兩式可求得：故A錯誤，B正確；C．由以上分析知，全部離開磁場時線框向右移動的距離為所以兩磁場邊界的距離為故C錯誤；D．由圖像知，時，，線框正向右運動了1m，此時有效切割長度為2R，則安培力F安=故D正確。故選BD。10、BD【解析】

A項：如果發(fā)電機(jī)輸出電流增大，根據(jù)變流比可知，輸送電流增大，通過用戶的電流增大，故A錯誤；B項：由可知，輸送電流增大，是由于減小引起的，故B正確；C項：當(dāng)用戶電阻減小時，用戶消耗的功率增大，故C錯誤；D項：發(fā)電機(jī)輸出電流增大，則輸電線上的電壓降增大，因此降壓變壓器的輸入、輸出電壓均減小，即因在用戶兩端電壓變小了，故D正確。故選：BD。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、50.155.695(5.693~5.697)【解析】

(1)[1]20分度的游標(biāo)卡尺，精確度為0.05mm，圓柱體的長度為[2]螺旋測微器的轉(zhuǎn)動刻度為50格，共0.5mm，一小格的長度為0.01mm，轉(zhuǎn)動刻度估讀到零點幾格，則圓柱體的直徑為(5.693~5.697)(2)[3]直流電源E的電動勢為4V，實驗提供的電壓表為15V，量程太大不合適，而電流表A1的內(nèi)阻已知，還有一個定值電阻R0＝80Ω，可考慮改裝出電壓表，量程為量程較合適，改裝后待測電阻的最大電流為電流表A2的量程100mA，直接接在待測電阻上指針的偏轉(zhuǎn)幅度小，而改裝后的電壓表和待測電阻并聯(lián)后的總電流約為80mA，則電流表A2(100mA)接在干路上指針偏轉(zhuǎn)比較合適；滑動變阻器R1(10Ω)遠(yuǎn)小于待測電阻阻值100Ω，為了調(diào)節(jié)方便和更多的獲得測量數(shù)據(jù)，則采用滑動變阻器的分壓式接法，電路圖如圖所示(3)[4]根據(jù)所設(shè)計的電路原理可知，待測電阻的電壓為待測電阻的電流為由歐姆定律和電阻定律可得待測電阻的阻值為聯(lián)立解得電阻率為12、CⅠ2.52.6【解析】

（1）[1][2]．電風(fēng)扇的額定電流，從讀數(shù)誤差的角度考慮，電流表選擇量程Ⅰ。電風(fēng)扇的電阻比較小，則滑動變阻器選擇總電阻為10Ω的誤差較小，即選擇C。（2）[3]．因為電壓電流需從零開始測起，則滑動變阻器采用分壓式接法，電風(fēng)扇的電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，屬于小電阻，電流表采用外接法。則可知對應(yīng)的實物圖如答案圖所示。（3）[4][5]．電壓表讀數(shù)小于1V時電風(fēng)扇沒啟動，由圖象可知I=0.4A。根據(jù)歐姆定律得。正常工作時電壓為6V，根據(jù)圖象知電流為0.57A，則電風(fēng)扇發(fā)熱功率P=I2R=0.572×2.5W=0.81W則機(jī)械功率P'=UI-I2R=6×