北京市育英學校2025屆高三壓軸卷物理試卷含解析

北京市育英學校2025屆高三壓軸卷物理試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、在光滑水平地面上放有一個表面光滑的靜止的圓弧形小車，另有一質量與小車相等可視為質點的鐵塊，以速度從小車的右端向左滑上小車，如圖所示，鐵塊上滑至圓弧面的某一高度后返回，不計空氣阻力，則鐵塊返回到小車的右端以后，相對于地面，將做的運動是（）A．又以速度沿小車向左滑動 B．以與大小相等的速度從小車右端平拋出去C．以比小的速度從車右端平拋出去 D．自由落體運動2、2019年4月10日，世界上第一張黑洞照片誕生了，證實了神秘天體黑洞的存在。黑洞是宇宙中質量巨大的一類天體，連光都無法逃脫它的引力束縛。取兩天體相距無限遠時引力勢能為零，引力勢能表達式為，已知地球半徑R=6400km，光速c=3x108m/s。設想把地球不斷壓縮（保持球形不變），剛好壓縮成一個黑洞時，地球表面的重力加速度約為（）A．7×109m/s2 B．7×1010m/s2 C．1.4×1010m/s2 D．1.4×1011m/s23、如圖所示，一光滑半圓形軌道固定在水平地面上，圓心為O、半徑為R，一根輕橡皮筋一端連在可視為質點的小球上。另一端連在距離O點正上方R處的P點。小球放在與O點等高的軌道上A點時，輕橡皮筋處于原長?，F(xiàn)將小球從A點由靜止釋放，小球沿圓軌道向下運動，通過最低點B時對圓軌道的壓力恰好為零。已知小球的質量為m，重力加速度為g，則小球從A點運動到B點的過程中下列說法正確的是（）A．小球通過最低點時，橡皮筋的彈力等于mgB．橡皮筋彈力做功的功率逐漸變大C．小球運動過程中，橡皮筋彈力所做的功等于小球動能增加量D．小球運動過程中，機械能的減少量等于橡皮筋彈性勢能的增加量4、2019年1月3日，嫦娥四號成功登陸月球背面，全人類首次實現(xiàn)月球背面軟著陸。嫦娥四號登陸月球前，在環(huán)月軌道上做勻速圓周運動，其與月球中心連線在單位時間內掃過的面積為S，已知月球的質量為M，引力常量為G，不考慮月球的自轉，則環(huán)月軌道的半徑大小為()A． B． C． D．5、關于功的概念，下列說法中正確的是（）A．因為功有正負，所以功是矢量B．力對物體不做功，說明物體一定無位移C．滑動摩擦力可能做負功，也可能做正功D．若作用力對物體做正功，則反作用力一定做負功6、如圖，將a、b兩小球以不同的初速度同時水平拋出，它們均落在水平地面上的P點，a球拋出時的高度較b球的高，P點到兩球起拋點的水平距離相等，不計空氣阻力．與b球相比，a球A．初速度較大B．速度變化率較大C．落地時速度一定較大D．落地時速度方向與其初速度方向的夾角較大二、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、將小球以某一初速度從地面豎直向上拋出，取地面為零勢能面，小球在上升過程中的動能，重力勢能與其上升高度h間的關系分別如圖中兩直線所示，取，下列說法正確的是（）A．小球的質量為0.2kgB．小球受到的阻力（不包括重力）大小為0.25NC．小球動能與重力勢能相等時的高度為mD．小球上升到2m時，動能與重力勢能之差為0.5J8、如圖所示，分別在M、N兩點固定放置帶電荷量分別為+Q和-q（Q>q）的點電荷，以MN連線的中點O為圓心的圓周上有A、B、C、D四點。以下判斷正確的是（）A．A點的電場強度小于B點的電場強度B．C點的電場強度方向跟D點的電場強度方向相同C．A、C兩點間的電勢差等于A、D兩點間的電勢差D．試探電荷+q在A點的電勢能大于在B點的電勢能9、一列簡諧橫波在某均勻介質中沿x軸傳播，從x＝3m處的質點a開始振動時計時，圖甲為t0時刻的波形圖且質點a正沿y軸正方向運動，圖乙為質點a的振動圖象，則下列說法中正確的是________．A．該波的頻率為2.5HzB．該波的傳播速率為200m/sC．該波是沿x軸負方向傳播的D．從t0時刻起，質點a、b、c中，質點b最先回到平衡位置E.從t0時刻起，經(jīng)0.015s質點a回到平衡位置10、如圖所示，質量為m的托盤P（包括框架）懸掛在輕質彈簧的下端處于靜止狀態(tài)，托盤的上表面水平。t=0時刻，將質量也為m的物塊Q輕輕放到托盤上，t1時刻P、Q速度第一次達到最大，t2時刻，P、Q第一次下降到最低點，下列說法正確的是（）A．Q剛放上P瞬間它們的加速度大小為B．0~t1時間內彈簧彈力的沖量大于2mgt1C．0~t1時間內P對Q的支持力不斷增大D．0~t2時間內P、Q的重力勢能和彈簧彈性勢能的總和不斷減小三、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）某同學用如圖甲所示的實驗裝置探究恒力做功與小車動能變化的關系。實驗中用砂和砂桶的總重力表示小車所受合力。（1）下列關于該實驗的操作，正確的有_____。A．砂和砂桶的總質量應遠小于小車的質量B．實驗所用電磁打點計時器的工作電源應選用電壓約為6V的蓄電池C．實驗時，應先讓打點計時器正常工作，后釋放小車D．平衡摩擦力時，應掛上空砂桶，逐漸抬高木板，直到小車能勻速下滑（2）圖乙為實驗得到的一條點跡清晰的紙帶，A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個連續(xù)的點。已知電源頻率為50Hz，則打點計時器在打D點時紙帶的速度v＝_____m/s（保留三位有效數(shù)字）。（3）該同學平衡了摩擦力后進行實驗，他根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了小車動能變化△Ek與繩子拉力對小車所做功W的關系圖象，他得到的圖象應該是_____。A．B．C．D．12．（12分）某同學設計如圖所示的裝置測量靈敏電流計的內阻Rg，電壓表可視為理想電壓表，請完成以下問題：(1)按照原理圖甲，完成圖乙中實物間的連線______；(2)實驗時，閉合開關前應先將電阻箱的電阻調到______（選填“最大值”，“最小值”或“任意值”）；(3)調節(jié)電阻箱的阻值，使靈敏電流計滿偏。并讀出此時電阻箱的阻值R，電壓表示數(shù)U。已知靈敏電流計滿偏時的示數(shù)Ig，則靈敏電流計的內阻Rg=________（用R、U、Ig表示）；(4)已知該靈敏電流計的內阻Rg=300Ω，滿偏電流Ig=200μA，除該靈敏電流計外，還有以下實驗器材：A．電池組（電動勢6V，內阻約為0.5Ω）；B．滑動變阻器R（0~10Ω，額定電流1A）；C．電流表A（0~50mA，內阻約為20Ω）；D．標準電阻R1=14700ΩE.一個電鍵S、導線若干現(xiàn)要用伏安法測量一個阻值約為50Ω的電阻Rx的阻值，請在方框中畫出測Rx阻值的實驗電路圖_______（要求測量結果盡量準確，電表的測量范圍盡可能大一些，并在電路圖中標明對應器材的符號）。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，在光滑水平面上距離豎直線MN左側較遠處用彈簧鎖定不帶電絕緣小球A，彈性勢能為0.45J，A球質量M＝0.1kg，解除鎖定后與靜止在M點處的小球B發(fā)生彈性正碰，B球質量m＝0.2kg、帶電量q＝＋10C。MN左側存在水平向右的勻強電場E2，MN右側空間區(qū)域范圍內存在豎直向上、場強大小E1＝0.2N/C的勻強電場和方向垂直紙面向里磁感應強度為B=0.2T的勻強磁場。（g＝10m/s2，不計一切阻力）求：(1)解除鎖定后A球獲得的速度v1；(2)碰后瞬間B球速度v2；(3)E2大小滿足什么條件時，B球能經(jīng)電場E2通過MN所在的直線；（不考慮B球與地面碰撞再次彈起的情況）(4)在滿足(3)問情景下B球在電場E2中與MN的最大距離。14．（16分）如圖所示，帶等量異種電荷的兩平行金屬板豎直放置（M板帶正電，N板帶負電），板間距為d=80cm，板長為L，板間電壓為U=100V。兩極板上邊緣連線的中點處有一用水平輕質絕緣細線拴接的完全相同的小球A和B組成的裝置Q，在外力作用下Q處于靜止狀態(tài)，該裝置中兩球之間有一處于壓縮狀態(tài)的絕緣輕質小彈簧（球與彈簧不拴接），左邊A球帶正電，電荷量為q=4×10-5C，右邊B球不帶電，兩球質量均為m=1.0×10-3kg，某時刻裝置Q中細線突然斷裂，A、B兩球立即同時獲得大小相等、方向相反的速度（彈簧恢復原長）。若A、B之間彈簧被壓縮時所具有的彈性能為1.0×10-3J，小球A、B均可視為質點，Q裝置中彈簧的長度不計，小球帶電不影響板間勻強電場，不計空氣阻力，取g=10m/s2。求：(1)為使小球不與金屬板相碰，金屬板長度L應滿足什么條件？(2)當小球B飛離電場恰好不與金屬板相碰時，小球A飛離電場時的動能是多大？(3)從兩小球彈開進入電場開始，到兩小球間水平距離為30cm時，小球A的電勢能增加了多少？15．（12分）如圖所示，用透明材料做成一長方體形的光學器材，要求從上表面射入的光線能從右側面射出，那么所選的材料的折射率應滿足什么條件？

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、D【解析】

小鐵塊和小車組成的系統(tǒng)水平方向不受外力，系統(tǒng)水平方向的動量守恒，以向左為正方向，由動量守恒定律得根據(jù)機械能守恒定律可得因為M=m，所以解得。所以鐵塊離開車時將做自由落體運動。故ABC錯誤，D正確。故選D。2、A【解析】

在地球表面有解得①連光都無法逃脫它的引力束縛，故有解得②聯(lián)立①②A正確BCD錯誤。故選A。3、D【解析】

小球運動到最低點時，根據(jù)牛頓第二定律可得F-mg=m，橡皮筋的彈力F=mg+m，故F大于mg，故A錯誤；根據(jù)P=Fvcosα可知，開始時v=1，則橡皮筋彈力做功的功率P=1．在最低點速度方向與F方向垂直，α=91°，則橡皮筋彈力做功的功率P=1，故橡皮筋彈力做功的功率先變大后變小，故B錯誤；小球運動過程中，根據(jù)動能定理知，重力做功和橡皮筋彈力所做的功之和等于小球動能增加量，故C錯誤。小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，知小球運動過程中，機械能的減少量等于橡皮筋彈性勢能的增加量，故D正確。4、A【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力解得該人造衛(wèi)星做圓周運動的周期為人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的圓的面積為為πr2，所以人造衛(wèi)星與地心連線在單位時間內所掃過的面積為解得環(huán)月軌道的半徑大小為：A.，與結論相符，選項A正確；B.，與結論不相符，選項B錯誤；C.，與結論不相符，選項C錯誤；D.，與結論不相符，選項D錯誤。5、C【解析】A、功有正負，但功是標量，A錯誤；B、當力的方向和位移的方向垂直時，力不做功，但有位移，B錯誤；C、摩擦力方向可以與位移方向相同，也可以相反，故可能做正功，也可能做負功，C正確；D、一對相互作用力做功，可以出現(xiàn)都做正功，都做負功，一正一負或一個做功，一個不做功等各種情況，D錯誤．故選Ｃ．6、D【解析】

A.由可得，高度越高，下落時間越大，由可知，兩球水平位移相同，但是b求運動時間短，故b球初速度較大，A錯誤；B.速度變化率即表示加速度，兩球加速度相同，故速度變化率相同，B錯誤；C.a球的水平速度小于b球，故落地時雖然豎直分速度大于b球，但是合速度不一定大于b球，C錯誤；D.由，a球落地時間t大，但是小，故a球的一定大于b球，即a球落地時速度方向與其初速度方向的夾角較大，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、BD【解析】

A．由圖知，小球上升的最大高度為h=4m，在最高點時，小球的重力勢能得故A錯誤；B．根據(jù)除重力以外其他力做的功則有由圖知又解得故B正確；C．設小球動能和重力勢能相等時的高度為H，此時有由動能定理有由圖知聯(lián)立解得故C錯誤；D．由圖可知，在h=2m處，小球的重力勢能是2J，動能是，所以小球上升到2m時，動能與重力勢能之差為故D正確。故選BD。8、CD【解析】

A．由于，A點處電場線比B點處電場線密，A點的電場強度大于B點的電場強度，A錯誤；B．電場線從Q出發(fā)到q終止，關于MN對稱，C、D兩點電場線疏密程度相同，但方向不同，B錯誤；C．由于C點電勢等于D點電勢，則A、C兩點間的電勢差等于A、D兩點間的電勢差，C正確；D．A點的電勢高于B點的電勢，+q在A點的電勢能大于在B點的電勢能，D正確。故選CD。9、BDE【解析】

A．由圖乙可得：周期T=4×10-2s，故頻率故A錯誤；B．由圖甲可得：波長λ=8m，故波速v＝＝200m/s故B正確；C．根據(jù)圖甲所示時刻質點a正沿y軸正方向運動可得：波沿x軸正向傳播，故C錯誤；D．根據(jù)波沿x軸正向傳播可得：圖甲所示t0時刻，a向波峰運動，b向平衡位置運動，c向波谷運動，故b最先回到平衡位置，故D正確；E．根據(jù)波沿x軸正向傳播，由圖甲可得，平衡位置從x=0處傳播到x=3m的質點a處時，質點a回到平衡位置，故質點a經(jīng)過時間回到平衡位置，故E正確；故選BDE．【點睛】機械振動問題中，一般根據(jù)振動圖或質點振動得到周期、質點振動方向；再根據(jù)波形圖得到波長和波的傳播方向，從而得到波速及質點振動，進而根據(jù)周期得到路程．10、AC【解析】

A．Q剛放上P瞬間，彈簧彈力不變，仍為mg，故根據(jù)牛頓第二定理可知，它們的加速度故A正確；B．t1時刻P、Q速度第一次達到最大，此時P、Q整體合力為零，此時彈簧彈力故0~t1時間內彈簧彈力小于2mg，故0~t1時間內彈簧彈力的沖量小于2mgt1，故B錯誤；C．0~t1時間內整體向下的加速度逐漸減小到零，對Q有故P對Q的支持力N不斷增大，故C正確；D．t2時刻，P、Q第一次下降到最低點，動能為零，故根據(jù)機械能守恒可知，0~t2時間內P、Q的重力勢能和彈簧彈性勢能的總和先減小再增大，故D錯誤。故選AC。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、AC0.475（0.450～0.500都對）A【解析】

（1）[1]．A．實驗中用砂和砂桶的總重力表示小車所受合力，為了使小車的合力近似等于砂和砂桶的總重力，砂和砂桶的總質量應遠小于小車的質量，故A正確；B．實驗所用電磁打點計時器的工作電源應選用電壓約為6V的交流電源，而蓄電池提供的是直流電源，故B錯誤；C．實驗時，應先讓打點計時器正常工作，后釋放小車，才能夠在紙帶上打出足夠多的點，故C正確；D．平衡摩擦力時，不應掛上空砂桶，故D錯誤。故選：AC。（2）[2]．C點的讀數(shù)為1.65cm，E點的讀數(shù)為3.55cm，CE的距離xCE＝（3.55﹣1.65）cm＝1.90cm。中間時刻的速度等于該時間段的平均速度，所以打點計時器在打D點時紙帶的速度vD＝＝m/s＝0.475m/s。（3）[3]．根據(jù)動能定理：W＝△Ek，小車動能變化△Ek與繩子拉力對小車所做功W的關系圖象是經(jīng)過原點的一條直線，故A正確。12、最大值【解析】

(1)[1]實物連線如圖(2)[2]實驗時，閉合開關前應使電路中的電流最小，故先將電阻箱的電阻調到最大值。(3)[3]由歐姆定律解得靈敏電流計的內阻(4)[4]伏安法測電阻需要電壓表，由于器材中沒有電壓表，所以需要用表頭串聯(lián)電阻R1改裝成電壓表。若滑動變阻器采用限流式接法，則電路中的最小電流大約為超過電流表的量程，故只能采用分壓式接法。由于表頭內阻已知，電流表采用外接法。故電路圖如圖四、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)3m/s，方向水平向右；(2)2m/s，方向水平向右；(3)E2≥0.283V/m；(4)0.142m【解析】

(1)球和彈簧系統(tǒng)機械能守恒得即解除