2025屆北京市首都師大附中高三第二次診斷性檢測物理試卷含解析

2025屆北京市首都師大附中高三第二次診斷性檢測物理試卷注意事項: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、如圖所示，勻強電場豎直向上，一帶負(fù)電的小球從地面上方點斜向上拋出，剛好速度水平向左擊中點，不計空氣阻力，若拋射點向右水平移動一小段距離到，仍使拋出的小球能夠以速度方向水平向左擊中點，則可行的是（）A．減小拋射角，同時增大拋射速度B．減小拋射角，同時減小拋射速度C．增大拋射角，同時減小拋出速度D．增大拋射角，同時增大拋出速度2、關(guān)于一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是（）A．氣體的體積是所有氣體分子的體積之和B．氣體的壓強是由氣體分子重力產(chǎn)生的C．氣體壓強不變時，氣體的分子平均動能可能變大D．氣體膨脹時，氣體的內(nèi)能一定減小3、物理學(xué)中用磁感應(yīng)強度B表征磁場的強弱，磁感應(yīng)強度的單位用國際單位制(SI)中的基本單位可表示為()A．kgA?s2 B．N4、如圖所示，一磁感應(yīng)強度為B的圓形勻強磁場區(qū)域，圓心為O，半徑為r，MN是直徑，一粒子發(fā)射裝置S置于M端，可從M端向圓平面內(nèi)任意方向發(fā)射速率相等的同種帶電粒子，某個粒子從N端離開磁場，在磁場中運動的時間為，其中k為帶電粒子的比荷，下列說法正確的是（）A．該粒子的速率為krB，發(fā)射方向垂直于MNB．該粒子的速率為krB，發(fā)射方向與MN的夾角為45°C．該粒子在磁場中運動的時間最短D．若該粒子沿直徑MN方向射入磁場，其運動的時間為5、如圖所示，A，B質(zhì)量均為m，疊放在輕質(zhì)彈簧上（彈簧上端與B不連接，彈簧下端固定于地面上）保持靜止，現(xiàn)對A施加一豎直向下、大小為F（F＞2mg）的力，將彈簧再壓縮一段距離（彈簧始終處于彈性限度內(nèi)）而處于靜止?fàn)顟B(tài)，若突然撤去力F，設(shè)兩物體向上運動過程中A、B間的相互作用力大小為FN，則關(guān)于FN的說法正確的是（重力加速度為g）（）A．剛撤去外力F時，F(xiàn)B．彈簧彈力等于F時，F(xiàn)C．兩物體A、B的速度最大時，F(xiàn)N=2mgD．彈簧恢復(fù)原長時，F(xiàn)N=mg6、如圖甲所示，線圈固定于分布均勻的磁場中，磁場方向垂直線圈平面向里。當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強度大小隨時間變化時，邊的熱功率與時間的關(guān)系為（為定值）。圖乙為關(guān)于磁感應(yīng)強度大小隨時間變化的圖象，其中可能正確的是（）A． B． C． 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、兩個質(zhì)點在同一直線上運動，它們的速度隨時間變化的規(guī)律如圖所示，內(nèi)質(zhì)點運動的距離為，時，兩質(zhì)點速度相等，且此時兩質(zhì)點剛好相遇，則（）A．時刻，兩質(zhì)點相距B．時，兩質(zhì)點的速度為C．時，兩質(zhì)點相距D．時，兩質(zhì)點再次相遇8、如圖，內(nèi)壁光滑圓筒豎直固定在地面上，筒內(nèi)有質(zhì)量分別為3m、m的剛性小球a、b，兩球直徑略小于圓筒內(nèi)徑，銷子離地面的高度為h。拔掉銷子，兩球自由下落。若a球與地面間及a、b兩球之間均為彈性碰撞，碰撞時間極短，下列說法正確的是（）A．兩球下落過程中，b對a有豎直向下的壓力B．a(chǎn)與b碰后，a的速度為0C．落地彈起后，a能上升的最大高度為hD．落地彈起后，b能上升的最大高度為4h9、一帶正電的粒子只在電場力作用下沿軸正向運動，其電勢能隨位移變化的關(guān)系如圖所示，處為粒子電勢能最大位置，則下列說法正確的是（）A．處電場強度最大B．粒子在段速度一直在減小C．在、、、處電勢、、、的關(guān)系為D．段的電場強度大小方向均不變10、兩波源分別位于x=0和x=20cm處，從t=0時刻起兩波源開始振動，形成沿x軸相向傳播的簡諧橫波Ⅰ和Ⅱ，如圖所示，為t=0.04s時刻兩列波的圖像．已知兩波的振幅分別為，，質(zhì)點P的平衡位置在x=1cm處，質(zhì)點Q的平衡位置在x=18cm處．下列說法中正確的是___________．A．兩列波的波源起振方向相同B．Ⅰ和Ⅱ兩列波的波長之比為1：2C．t=0.05s時，質(zhì)點P向下振動，質(zhì)點Q的坐標(biāo)為（18cm，-3cm）D．Ⅰ和Ⅱ兩列波將在t=0.1s時相遇，之后疊加形成穩(wěn)定的干涉圖樣E.t=0.12s時，x=10cm處的質(zhì)點位移為零但振動加強三、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）某小組同學(xué)用如圖所示的裝置來“驗證動能定理”，長木板固定在水平桌面上，其左端與一粗糙曲面平滑連接，木板與曲面連接處固定一光電門，A是光電門的中心位置，滑塊P上固定一寬度為d的遮光片。將滑塊從曲面的不同高度釋放，經(jīng)過光電門后，在木板上停下來，設(shè)停下來的那點為B點。該小組已經(jīng)測出滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為、査得當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。根據(jù)本實驗的原理和目的回答以下問題：(1)為了“驗證動能定理”，他們必需測量的物理量有___________；A．滑塊釋放的高度hB．遮光片經(jīng)過光電門時的遮光時間tC．滑塊的質(zhì)量mD．A點到B點的距離x(2)該組同學(xué)利用題中已知的物理量和(1)問中必需測量的物理量，只需要驗證表達式___________在誤差范圍內(nèi)成立即可驗證動能定理；(3)以下因素會給實驗結(jié)果帶來誤差的是___________。A．滑塊釋放時初速度不為零B．曲面不光滑C．遮光片的寬度不夠小D．光電門安放在連接處稍偏右的地方12．（12分）從坐標(biāo)原點O產(chǎn)生的簡諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，t=0時刻波的圖像如圖所示，此時波剛好傳播到M點，x=1m的質(zhì)點P的位移為10cm，再經(jīng)，質(zhì)點P第一次回到平衡位置，質(zhì)點N坐標(biāo)x=-81m（圖中未畫出），則__________________．A．波源的振動周期為1.2sB．波源的起振方向向下C．波速為8m/sD．若觀察者從M點以2m/s的速度沿x軸正方向移動，則觀察者接受到波的頻率變大E．從t=0時刻起，當(dāng)質(zhì)點N第一次到達波峰位置時，質(zhì)點P通過的路程為5.2m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，一根柔軟的細(xì)繩跨過輕質(zhì)定滑輪，繩的一端連接物體，另一端通過一輕質(zhì)彈簧與物體連接，物體靜止在地面上。物體從高處由靜止下落，當(dāng)下落高度時，繩剛好被拉直。然后又下落的高度，恰好能到達地面，此時物體對地面的壓力恰好減為0。重力加速度為，彈簧的彈性勢能與其勁度系數(shù)成正比，不計摩擦和空氣阻力。求：(1)繩剛被拉直時，物體下落的時間；(2)物體的質(zhì)量之比。14．（16分）如圖為一定質(zhì)量的理想氣體的體積V隨熱力學(xué)溫度T的變化關(guān)系圖像。由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中氣體吸收熱量Q1=220J，氣體在狀態(tài)A的壓強為p0=1.0×105pa。求：①氣體在狀態(tài)B時的溫度T2；②氣體由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中，氣體向外放出的熱量Q2。15．（12分）一球形人造衛(wèi)星，其最大橫截面積為A、質(zhì)量為m，在軌道半徑為R的高空繞地球做圓周運動．由于受到稀薄空氣阻力的作用，導(dǎo)致衛(wèi)星運行的軌道半徑逐漸變?。l(wèi)星在繞地球運轉(zhuǎn)很多圈之后，其軌道的高度下降了△H，由于△H<<R，所以可以將衛(wèi)星繞地球運動的每一圈均視為勻速圓周運動．設(shè)地球可看成質(zhì)量為M的均勻球體，萬有引力常量為G．取無窮遠(yuǎn)處為零勢能點，當(dāng)衛(wèi)星的運行軌道半徑為r時，衛(wèi)星與地球組成的系統(tǒng)具有的勢能可表示為．（1）求人造衛(wèi)星在軌道半徑為R的高空繞地球做圓周運動的周期；（2）某同學(xué)為估算稀薄空氣對衛(wèi)星的阻力大小，做出了如下假設(shè)：衛(wèi)星運行軌道范圍內(nèi)稀薄空氣的密度為ρ，且為恒量；稀薄空氣可看成是由彼此不發(fā)生相互作用的顆粒組成的，所有的顆粒原來都靜止，它們與人造衛(wèi)星在很短時間內(nèi)發(fā)生碰撞后都具有與衛(wèi)星相同的速度，在與這些顆粒碰撞的前后，衛(wèi)星的速度可認(rèn)為保持不變．在滿足上述假設(shè)的條件下，請推導(dǎo)：①估算空氣顆粒對衛(wèi)星在半徑為R軌道上運行時，所受阻力F大小的表達式；②估算人造衛(wèi)星由半徑為R的軌道降低到半徑為R-△H的軌道的過程中，衛(wèi)星繞地球運動圈數(shù)n的表達式．

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】

由于小球速度水平向左擊中點，其逆過程是平拋運動，當(dāng)水平速度越大時，拋出后落地速度越大，與水平面的夾角則越小。若水平速度減小，則落地速度變小，但與水平面的夾角變大。因此減小拋射角，同時增大拋射速度，才能仍使拋出的小球能夠以速度方向水平向左擊中點。選項A正確，BCD錯誤；故選A。2、C【解析】

A．氣體的體積是氣體分子所能充滿的整個空間，不是所有氣體分子的體積之和，故A錯誤；B．大量做無規(guī)則熱運動的分子對器壁頻繁、持續(xù)地碰撞產(chǎn)生了氣體的壓強，與氣體重力無關(guān)，故B錯誤；C．氣體壓強不變時，體積增大，氣體溫度升高，則分子的平均動能增大，故C正確；D．氣體膨脹時，氣體對外做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體對外做功同時可能吸收更多的熱量，內(nèi)能可以增加，故D錯誤。故選C。3、A【解析】

根據(jù)磁感應(yīng)強度的定義式B=FIL，可得4、B【解析】

ABC．由題設(shè)條件帶電粒子在磁場中運動的周期為，根據(jù)粒子在磁場中運動的時間可知，帶電粒子從M到N運動了四分之一周期，由幾何知識作圖知道該粒子運動軌跡的圓心在邊界圓上，半徑為，由則發(fā)射方向與MN的夾角為45°，此軌跡對應(yīng)弧長最長，運動時間最長，選項AC錯誤，B正確；D．根據(jù)前面的數(shù)據(jù)再畫出沿MN方向的粒子運動軌跡，經(jīng)計算軌跡圓弧對應(yīng)的圓心角為，則時間不等于，D錯誤．故選B。5、B【解析】

在突然撤去F的瞬間，彈簧的彈力不變，由平衡條件推論可知AB整體的合力向上，大小等于F，根據(jù)牛頓第二定律有：F=（m+m）a，解得：a=F2m，對A受力分析，受重力和支持力，根據(jù)牛頓第二定律，有：FN-mg=ma，聯(lián)立解得：FN=mg+F2，故A錯誤；彈簧彈力等于F時，根據(jù)牛頓第二定律得，對整體有：F-2mg=2ma，對m有：FN-mg=ma，聯(lián)立解得：FN=F2，故B正確；當(dāng)A、B兩物體的合力為零時，速度最大，對A由平衡條件得：FN=mg，故C錯誤；當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時，根據(jù)牛頓第二定律得，對整體有：2mg=2ma，對m有：6、D【解析】

當(dāng)磁感應(yīng)強度發(fā)生變化時，線框內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢為感應(yīng)電流為邊的熱功率由可知可知圖像的斜率與時間成正比，所以四個圖象中只有D正確，ABC錯誤。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、AB【解析】

A．由于速度相等時，兩質(zhì)點剛好相遇，則時刻，兩質(zhì)點相距選項A正確；B．內(nèi)質(zhì)點運動的距離為，設(shè)時質(zhì)點的速度大小為，則求得，選項B正確；C．由幾何關(guān)系可知，時，兩質(zhì)點相距的距離與時相距的距離相同，則選項C錯誤；D．時，兩質(zhì)點相距，選項D錯誤。故選AB。8、BD【解析】

A．兩球下落過程中，兩球都處于完全失重狀態(tài)，則b對a沒有壓力，選項A錯誤；BCD．設(shè)兩球落地時速度均為方向豎直向下，則a與地面相碰后反彈，速度變?yōu)樨Q直向上的v，則ab碰撞時，設(shè)向上為正方向，由動量守恒由能量關(guān)系解得則落地彈起后，a能上升的最大高度為零，b能上升的最大高度為選項C錯誤，BD正確。故選BD。9、BC【解析】

A．根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系Ep=qφ，場強與電勢的關(guān)系得由數(shù)學(xué)知識可知Ep?x圖象切線的斜率x2處切線斜率為零，則x2處電場強度為零，選項A錯誤；B．由圖看出在0～x2段圖象切線的斜率一直為正，由上式知場強方向沒變，處為粒子電勢能最大位置，則處為粒子動能最小，所以粒子在段速度一直在減小，選項B正確；C．根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系Ep=qφ，粒子帶負(fù)電，即q<0，則知：電勢能越大，粒子所在處的電勢越低，所以有選項C正確；D．段圖象切線的斜率可知的電場強度方向不變，但大小在增大，選項D錯誤。故選BC。10、BCE【解析】

由波形圖可知，波Ⅰ傳到x=4cm位置時質(zhì)點的起振方向向下，則波Ⅰ振源的起振方向向下；波Ⅱ傳到x=16cm位置時質(zhì)點的起振方向向上，則波Ⅱ振源的起振方向向上；則兩列波的波源起振方向相反，選項A錯誤；由波形圖可知，Ⅰ和Ⅱ兩列波的波長分別為2cm和4cm，則波長之比為1：2，選項B正確；波Ⅰ的周期T1=0.02s，則t=0.05s時，質(zhì)點P在平衡位置向下振動；波Ⅱ的周期T2=0.04s，則t=0.05s時，質(zhì)點Q在最低點，坐標(biāo)為（18cm，-3cm），選項C正確；兩列波的波速均為，則再經(jīng)過，即在t=0.1s時刻兩波相遇，因兩波的頻率不同，則疊加后不能形成穩(wěn)定的干涉圖樣，選項D錯誤；t=0.12s時，波Ⅰ在x=10cm處的質(zhì)點引起的振動為在平衡位置向下振動；波Ⅱ在x=10cm處的質(zhì)點引起的振動為在平衡位置向下振動；則此質(zhì)點的位移為零但振動加強，選項E正確；故選BCE．【點睛】本題要掌握波的獨立傳播原理：兩列波相遇后保持原來的性質(zhì)不變．理解波的疊加遵守矢量合成法則，例如本題中兩列波的波峰與波峰相遇時，此處相對平衡位置的位移為；當(dāng)波峰與波谷相遇時此處的位移為．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、BDC【解析】

(1)[1]．要驗證的是從滑塊經(jīng)過光電門到最后在木板上停止時動能減小量等于摩擦力做功，即其中可得則必須要測量的物理量是：遮光片經(jīng)過光電門時的遮光時間t和A點到B點的距離x，故選BD。(2)[2]．由以上分析可知，需要驗證表達式在誤差范圍內(nèi)成立即可驗證動能定理；(3)[3]．A．滑塊釋放時初速度不為零對實驗無影響，選項A錯誤；B．曲面不光滑對實驗無影響，選項B錯誤；C．遮光片的寬度不夠小，則測得的滑塊經(jīng)過A點的速度有誤差，會給實驗結(jié)果帶來誤差，選項C正確；D．光電門安放在連接處稍偏右的地方對實驗無影響，選項D錯誤；故選C。12、ABE【解析】AC、由函數(shù)關(guān)系可得本題說對應(yīng)的數(shù)學(xué)函數(shù)為：，由題條件可知當(dāng)x=1時，y=10cm,代入解得，P點在經(jīng)過第一次回到平衡位置，所以在波的傳播方向0.1s前進了1m，所以波速為周期，故A正確；C錯誤；B、t=0時刻波剛好傳播到M點，則M點的振動方向即為波源的起振方向，結(jié)合波振動方向的判斷方法知波源的起振方向向下，故B正確；D、若觀察者從M點以2m/s的速度沿x軸正方向移動，由多普勒效應(yīng)知觀察者接受到波的頻率變小，故D錯誤；E、波傳播到N需要，剛傳到N點時N的振動方向向下，那么再經(jīng)過，所以質(zhì)點P一共振動了所以,在此過程中質(zhì)點P運動的路程為:

故E正確；綜上所述本題答案是:ABE點睛：根據(jù)波的傳播方向得到質(zhì)點P的振動方向,進而得到振動方程,從而根據(jù)振動時間得到周期;

由P的坐標(biāo)得到波的波長,進而得到波速;根據(jù)N點位置得到波峰傳播距離,從而求得波的運動時間,即可根據(jù)時間求得質(zhì)點P的運動路程.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，