資源簡介

2025年北京市東城區高考物理二模試卷
一、單選題：本大題共14小題，共42分。
1.如圖甲所示，用激光照射一個小鋼球，光屏上出現如圖乙所示的圖樣，在陰影中心有一個小亮斑。這種現象是光的( )
A. 衍射現象 B. 偏振現象 C. 折射現象 D. 多普勒效應
2.在衰變中通常會產生一種被稱為“中微子”的粒子，中微子很難被直接探測，但是可以利用中微子與的核反應間接證實中微子的存在。相應的核反應方程為：中微子。由此可知，中微子的質量數和電荷數分別是( )
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
3.某振源位于坐標原點處，時從平衡位置開始沿軸負方向做簡諧運動，沿軸正方向發出一列簡諧橫波。則時的波形圖為( )
A. B.
C. D.
4.如圖所示，某自動洗衣機進水時，與洗衣缸相連的細管中會封閉一定質量的空氣可視為理想氣體。洗衣機通過傳感器測量細管中的空氣壓強，進而控制進水量。假設進水過程中細管內空氣的溫度保持不變，當洗衣缸內水位升高時，細管內的空氣( )
A. 體積不變，壓強變小
B. 體積不變，壓強變大
C. 體積變小，壓強變大
D. 體積變小，壓強變小
5.如圖所示，虛線為某點電荷產生的電場的等勢線，相鄰等勢線間的電勢差相等；實線為一個粒子僅在電場力作用下的運動軌跡。在粒子從經運動到的過程中( )
A. 粒子的加速度先減小后增大
B. 靜電力對粒子先做負功后做正功
C. 粒子的動能先增大后減小
D. 粒子的電勢能先減小后增大
6.質量為的物塊靜止放置于地球赤道某處的水平桌面上。已知地球質量為，半徑為，自轉周期為，引力常量為。若考慮地球自轉，將地球視為質量均勻分布的球體，則物塊對桌面的壓力大小等于( )
A. B.
C. D.
7.如圖所示，水平傳送帶以速度勻速運動，將質量為的小物塊無初速度放在傳送帶的左端，傳送帶足夠長，物塊到達右端之前已經與傳送帶共速。下列說法正確的是( )
A. 物塊與傳送帶共速后，物塊受到向右的靜摩擦力
B. 傳送帶運動速度越大，物塊加速運動的時間越短
C. 物塊與傳送帶共速前，摩擦力對物塊做負功
D. 物塊與傳送帶之間因摩擦產生的熱量等于
8.如圖所示，將質量為的沙箱用長為的不可伸長的輕繩懸掛起來，一顆質量為的子彈水平射入沙箱未穿出，沙箱擺動的最大擺魚為。擺動過程中，沙箱可視為質點，重力加速度為，則子彈將要射入沙箱時的速度大小等于( )
A. B.
C. D.
9.如圖所示，一輕質彈簧上端固定在天花板上，下端連接一質量為的小鋼球。以彈簧原長時鋼球所在的位置為坐標原點，豎直向下為正方向建立坐標軸。將鋼球從點處由靜止釋放，鋼球在、間做往復運動。彈簧勁度系數為，且彈簧始終處于彈性限度內，重力加速度為，不計空氣阻力。下列說法正確的是( )
A. 在點處，小球的加速度最小
B. 在點處，小球所受彈力的大小為
C. 在處，小球的速度最大
D. 、兩點間的距離為
10.人體中的脂肪因缺乏自由電子或離子，不容易導電，某脂肪測量儀的工作原理是根據人體等效電阻阻值的大小來判斷脂肪所占比例的高低，簡化電路如圖所示，其中定值電阻與人體等效電阻的阻值相差不大。下列說法正確的是( )
A. 脂肪所占比例低者對應的電壓表的示數較大
B. 脂肪所占比例高者對應的電流表的示數較小
C. 脂肪所占比例低者對應的電源內阻消耗的功率較小
D. 脂肪所占比例高者對應的電源消耗的總功率較大
11.回旋加速器的工作原理如圖所示，其主體部分是兩個形金屬盒，兩金屬盒處在垂直于盒底面的勻強磁場中。現用該回旋加速器對氦核進行加速，高頻交流電源的電壓最大值為、頻率為，勻強磁場的磁感應強度大小為。已知元電荷為，氦核的質量為。不計粒子在兩形盒之間的運動時間，不考慮相對論效應。下列說法正確的是( )
A. 氦核能夠從形盒內的磁場中直接獲得能量
B. 僅增大電壓，氦核最終獲得的動能一定變大
C. 若滿足，可對氦核加速
D. 若保持加速氦核時的各參數不變，則也能加速氚核
12.燃油汽車啟動時，火花塞產生電火花的簡化電路如圖所示，初級線圈回路中的電源電動勢為，次級線圈回路中的火花塞的兩個電極、靠得很近。汽車啟動時，開關不停地閉合、斷開，次級線圈產生的瞬時高壓可達千伏甚至萬伏，使電極、間產生電火花，點燃汽缸中的可燃混合氣。下列說法正確的是( )
A. 開關閉合瞬間，、間無電壓
B. 開關斷開瞬間，火花塞會產生電火花
C. 初級線圈的匝數應遠大于次級線圈的匝數
D. 、間的高壓是由于次級線圈的自感現象產生的
13.石墨烯是一種由碳原子組成的單層二維蜂窩狀結構的新材料，其導電能力遠超銀和銅等傳統材料。現設計一電路測量石墨烯樣品的載流子自由導電粒子濃度，為單位面積上的載流子個數。該載流子的電性及所帶電荷量均與電子相同。圖甲為測量原理圖，長為、寬為的石墨烯材料垂直于磁場放置，、、、為電極。電極、間通以恒定電流，電極、間產生大小為的霍爾電壓。改變磁場的磁感應強度，測量霍爾電壓，獲得多組數據，得到關系圖線如圖乙所示。已知某次測量中所通電流大小，元電荷。下列說法正確的是( )
A. 石墨烯與半導體的導電能力相當
B. 電極的電勢比電極的電勢高
C. 圖乙中圖線的斜率
D. 該樣品的載流子濃度約為個
14.機械波在介質中傳播時會受到介質的阻礙作用，介質密度與波在介質中的傳播速度的乘積稱為波阻，即。波阻大的介質稱為波密介質，波阻小的介質稱為波疏介質。當一列簡諧波自介質垂直入射至介質，在邊界上同時發生反射和透射，反射系數與透射系數分別為和，其中、分別為機械波在介質、中的波阻；反射系數等于反射波的強度與入射波的強度之比，透射系數等于透射波的強度與入射波的強度之比。如表給出了部分介質對聲波在其中傳播時的波阻。已知空氣的密度約為，水的密度為。下列說法正確的是( )
介質 波阻
空氣
水
蓖麻油
脂肪
肌肉
巖石 大于
A. 聲波垂直入射到波阻相差很小的兩介質界面上，主要發生反射現象
B. 聲波由空氣垂直入射到巖石壁，主要發生透射
C. 聲波由空氣垂直入射到水面，主要發生透射，傳播速度變大
D. 用超聲波檢查身體時，在探頭與皮膚之間涂蓖麻油可以增大透射系數
二、實驗題：本大題共2小題，共18分。
15.在“插針法測量玻璃磚的折射率”的實驗中，作出的光路圖及測出的相關角度如圖所示。此玻璃磚的折射率 ______用圖中的、表示。
在“利用雙縫干涉測光的波長”的實驗中，雙縫間距，雙縫到光屏間的距離。用某種單色光照射雙縫得到的干涉條紋如圖所示，分劃板的“十”字在圖中、位置時，游標卡尺的讀數分別為， ______，如圖所示。則該單色光的波長 ______。
探究光電效應規律的裝置如圖所示，光電管陰極的材料是金屬銣。
用不同頻率的光照射該光電管的陰極，測得銣的遏止電壓與入射光頻率的關系圖像如圖所示，則普朗克常量 ______，該金屬的截止頻率 ______。已知電子電荷量。結果均保留兩位有效數字
16.某同學在“練習使用多用電表”的實驗中，正確測量了一個阻值大約是的電阻，如圖所示。
該同學繼續測量一個阻值大約是的電阻，用紅、黑表筆接觸這個電阻的兩端之前，應進行哪些操作，請選出必要的操作并寫出正確的順序______選填選項前的字母。
A.將紅表筆和黑表筆短接
B.把選擇開關旋轉到“”位置
C.把選擇開關旋轉到“”位置
D.調節歐姆調零旋鈕使指針指向歐姆零點
在中調節選擇開關換擋后，將紅、黑表筆短接，發現此時表頭的指針指向圖中歐姆零點的右側。為了解釋該現象，此同學查閱歐姆表的內部電路原理圖，如圖所示。請結合電路圖，分析出現該現象的原因。
三、計算題：本大題共4小題，共40分。
17.如圖所示，長為的細線，一端系有質量為的小球，另一端通過光滑的輕質小圓環套在點的釘子上，小球在高為的光滑水平桌面上做勻速圓周運動。若小球的速度緩慢增大，當細線的拉力達到時，細線斷裂，小球垂直桌面邊緣拋出。重力加速度為，不計空氣阻力。
小球從水平桌面上拋出時的速度大小；
小球落地點到桌面邊緣的水平距離；
小球落地時的動能。
18.在高能物理實驗中，靜電分析器或者磁分析器都可將比荷不同的帶電粒子分離。已知質量為、電荷量為的正離子由靜止釋放，經過電壓加速后分別進入靜電分析器或磁分析器的細管中，該離子在細管中均做半徑為的勻速圓周運動，如圖甲、乙所示。靜電分析器細管中的電場強度大小可認為處處相等，磁分析器中的磁場方向如圖乙所示。不計離子重力。
求靜電分析器細管中的電場強度大小；
求磁分析器中勻強磁場的磁感應強度大小；
為了分離和兩種同位素，將它們都電離成三價正離子離子，采用磁分析器分離。保持磁場不變，改變加速電壓，接收器可以在不同的加速電壓下分別接收到其中的一種同位素離子，如圖丙所示。請分析判斷圖丙中的、哪條線對應的離子？
19.利用電磁感應現象，可以測量空間某處的磁場。
如圖甲所示，電阻為、長為的導體棒放置在光滑的水平導軌上，導軌左側接一阻值為的定值電阻，導軌間距也為。導軌處在豎直向下的勻強磁場中，導體棒在外力作用下沿導軌水平向右做勻速直線運動，速度大小為，電流表的示數為。導體棒始終與導軌接觸良好，導軌電阻不計。
求磁感應強度的大小；
撤去外力后，經過一段時間，穿過該閉合回路的磁通量的變化量為，通過電阻的電荷量為。請證明：。
已知北半球某處地磁場的磁感應強度沒有東西方向的分量，磁感應強度方向與水平方向夾角為。在該處一水平面內放置一個長、寬分別為、的單匝矩形線框，線框總電阻為，其中沿南北方向、沿東西方向，如圖乙所示。線框分別以、為軸向下轉動到豎直平面內，兩次通過線框導線某橫截面的電荷量分別為、，線框所在處的磁場可視為勻強磁場。求該處磁感應強度大小和的正切值。
20.開普勒三定律是描述行星運動的基本規律。
開普勒第一定律：所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上。
開普勒第二定律：對任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等的時間內掃過的面積相等。
開普勒第三定律：所有行星軌道的半長軸的三次方跟它的公轉周期的二次方的比都相等。
這三條規律也適用于衛星繞行星的運動。
一個質量為的探測器繞某行星做勻速圓周運動，軌道半徑為，如圖甲所示。行星的質量為，引力常量為。行星和探測器均視為質點。
設探測器做勻速圓周運動的周期為，求的表達式；
探測器在極短的時間內沿運動方向噴射高溫氣體減速制動，其運動軌跡變為橢圓，如圖乙中的軌道Ⅰ所示；若制動后的速度越小，則橢圓越扁，橢圓軌道的長軸越短，如圖乙中的軌道Ⅱ所示。假設探測器在極短的時間內減速到，趨近于零。請結合開普勒第二定律，分析并計算探測器的“近點”到行星的距離；
假設探測器在極短的時間內制動減速至零，其在萬有引力的作用下向行星做變加速直線運動，如圖丙所示。請結合開普勒第三定律，求探測器到達行星所用的時間。
真空中固定著一帶正電的點電荷，所帶電荷量為，距離為處有一質量為、帶電量為的點電荷，該電荷由靜止釋放，如圖丁所示。靜電力常量為。庫侖力與萬有引力都與距離的平方成反比，結合運動與相互作用觀，類比，求帶電量為的點電荷僅在靜電力的作用下到達所用的時間。不計帶電量為的點電荷運動過程中的電磁輻射。
答案和解析
1.【答案】
【解析】當用激光照射一個小鋼球，在后方屏上的陰影中心出現了一個亮斑，這就是泊松亮斑，是激光繞過不透光的小球發生衍射形成的，是光的衍射現象，故A正確，BCD錯誤。
故選：。
2.【答案】
【解析】根據質量數和電荷數守恒，中微子的質量數為，電荷數為，故A正確，BCD錯誤。
故選：。
3.【答案】
【解析】坐標原點處的質點時從平衡位置開始沿軸負方向做簡諧運動，時位于波峰，此時平衡位置位于處的質點向下振動，故B正確、ACD錯誤。
故選：。
4.【答案】
【解析】封閉氣體的壓強，
進水過程，洗衣缸與細管內水的高度差增大，封閉氣體的壓強增大，
氣體溫度不變，由玻意耳定律可知，壓強增大，體積減小，故C正確，ABD錯誤。
故選：。
5.【答案】
【解析】、依據點電荷電場強度公式，可知，離點電荷越近的電場強度越強，那么同一電荷受到的電場力越大，則對應的加速度越大，由于點離點電荷較近，因此帶電粒子在點的加速度大，即粒子的加速度先增大后減小，故A錯誤；
、粒子所受電場力的方向大致指向軌跡彎曲的內側，知帶電粒子所受的電場力背離點電荷向外，受到點電荷的排斥力，則粒子從處運動處，帶電粒子受到的電場力做負功，導致其電勢能增加，粒子從處運動處，帶電粒子受到的電場力做正功，導致其電勢能減少，即粒子從處運動處，動能先減小后增大，電勢能先增大后減小，故B正確，CD錯誤。
故選：。
6.【答案】
【解析】在赤道上，物體滿足，桌面對物塊的支持力，根據牛頓第三定律可知，物塊對桌面的壓力大小為，故C正確，ABD錯誤。
故選：。
7.【答案】
【解析】物塊與傳送帶共速后，物塊相對傳送帶靜止，不受摩擦力作用，故A錯誤；
B.物塊在傳送帶上運動時，物塊受到的摩擦力方向與傳送帶方向相同，物塊做加速運動，當物塊速度等于傳送帶速度時，物塊做勻速運動，物塊運動的時間
傳送帶運動速度越大，物塊加速運動的時間越長，故B錯誤；
C.物塊與傳送帶共速前，物塊做加速運動，摩擦力對物塊做正功，故C錯誤；
D.物塊與傳送帶之間因摩擦產生的熱量等于物塊動能的增加量，即
故D正確。
故選：。
8.【答案】
【解析】因為子彈射入沙箱的時間很短，因此可認為射入過程沙箱靜止，射入前后子彈與沙箱動量守恒，假設子彈射入沙箱前的速度大小為，射入后子彈與沙箱的共同速度為，向右為正方向，根據動量守恒可知，子彈射入后沙箱開始擺動，擺動過程機械能守恒，即子彈與沙箱的動能減小量等于自身的重力勢能增加量，即，聯立兩式可知，故B正確，ACD錯誤。
故選：。
9.【答案】
【解析】、小球在、之間做簡諧振動，可知是簡諧振動的最大位移處，所以小球在點的加速度最大，故A錯誤；
B、在點，小球只受到重力的作用，所以加速度；根據對稱性可知，小球在點的加速度大小也是，在點由牛頓第二定律
可得小球受到彈簧的彈力，故B錯誤；
C、設小球在平衡位置時，彈簧的伸長量為，則
可得
可知在處為小球的平衡位置，所以小球在該處的速度一定最大，故C正確；
D、根據對稱性可知，之間的距離為，即，故D錯誤。
故選：。
10.【答案】
【解析】脂肪所占比例低者電阻較小，圖乙是串聯電路，總電阻減小，電流增大，電流表示數較大，根據，可知兩端電壓較小，即電壓表示數較小，對應的電源內阻消耗的功率會較大，故AC錯誤；
脂肪所占比例高者，總電阻增大，由閉合電路的歐姆定律可知，電流表示數較小，電源消耗總功率較小，故B正確，D錯誤；
故選：。
11.【答案】
【解析】因洛倫茲力對電荷不做功，即氦核能夠從形盒內的電場中獲得能量，故A錯誤；
B.氦核最終出加速器時，獲得的動能，可知僅增大電壓，氦核最終獲得的動能不變，故B錯誤；
C.若對氦核加速，則電場變化的頻率必須等于粒子做圓周運動的頻率，即若滿足，可對氦核加速，故C正確；
D.因氚核與氦核的比荷不相等，在磁場中做圓周運動的頻率不等，則若保持加速氦核時的各參數不變，則不能加速氚核，故D錯誤。
故選：。
12.【答案】
【解析】閉合開關的瞬間，初級線圈的電流發生變化，鐵芯內的磁通量發生變化，次級線圈產生高電壓，、間有電壓，故A錯誤；
B.斷開開關的瞬間，初級線圈的電流發生變化，鐵芯內的磁通量發生變化，次級線圈產生高電壓，火花塞會產生電火花，故B正確；
C.根據變壓器電壓比等于匝數比有可知，為了使次級線圈產生高電壓，初級線圈的匝數應遠小于次級線圈的匝數，故C錯誤；
D.、間的高壓是由于互感現象產生的，故D錯誤。
故選：。
13.【答案】
【解析】、半導體的導電能力介于導體與絕緣體之間，其導電能力低于金屬材料，而由題意可知石墨烯的導電能力遠超銀和銅等傳統材料，則石墨烯與半導體的導電能力不相當，故A錯誤；
B、石墨烯樣品的載流子的電性與電子相同，即帶負電。由圖甲可知該載流子由電極向電極流動，根據左手定則可知，該載流子受到的洛倫茲力的方向向上，其向端偏轉使電極帶負電，極帶正電，則電極的電勢比電極的電勢低，故B錯誤；
C、設穩定后載流子定向移動的速率為，則時間內通過樣品的電荷量為：
根據電流的定義式得：
當載流子穩定通過樣品時，其所受電場力與洛倫茲力平衡，則有：
聯立解得：
可得圖乙的圖線的斜率為：，故C錯誤；
D、根據題圖乙的圖像的斜率可得：
已知：，
解得：個，故D正確。
故選：。
14.【答案】
【解析】、聲波在兩種介質界面上會發生反射和透射，取決于兩種介質的波阻抗差異。波阻抗越大，介質對聲波的阻力越大。當聲波從波阻抗小的介質入射到波阻抗大的介質時，若波阻抗差異大，則主要發生反射；若波阻抗差異小，則主要發生透射。因為波阻抗差異小，聲波主要發生透射，故AC錯誤；
B、空氣和巖石的波阻抗差異大，聲波主要發生反射，故B錯誤；
D、因為涂抹蓖麻油可以減小探頭與皮膚之間的波阻抗差異，增大透射系數，提高超聲波檢查效果，故D正確。
故選：。
15.【答案】； ，； ，
【解析】根據折射率的定義可得，該玻璃磚的折射率為；
根據圖中位置的讀數可得，所以相鄰兩個條紋間的距離為，其中條紋間距，聯立解得該單色光的波長
設該金屬的逸出功為，則，其中表示該金屬的截止頻率。根據愛因斯坦光電效應方程有，根據動能定理有，聯立可得，根據圖線可得，解得，該金屬的截止頻率為
故答案為：；，；，。
16.【答案】； 如上所述
【解析】正確測量了阻值約為的電阻后，要測量阻值約為的電阻，
需要把選擇開關旋轉到“”位置，然后紅黑表筆短接，
旋轉歐姆調零旋鈕進行歐姆調零，故正確的順序是。
歐姆擋選擇開關由擋旋轉到擋過程，由圖示電路圖可知，
電路總電阻變大，由閉合電路的歐姆定律可知，干電路電流減小，
電源內電壓減小，路端電壓變大，表頭兩端電壓變大，采用擋時已經歐姆調零，
換到擋紅黑表筆短接時，由于表頭兩端電壓變大，則流過表頭的電流變大，
大于滿偏電流，因此指針指向歐姆零點的右側。
故答案為：；如上所述。
17.【解析】細繩拉力為時，根據牛頓第二定律可知
解得
細繩拉斷后小球將以速度從水平桌面上拋出。
根據平拋運動的規律
解得
由機械能守恒定律可知，小球落地時的動能
答：小球從水平桌面上拋出時的速度大小為；
小球落地點到桌面邊緣的水平距離為；
小球落地時的動能為。
18.【解析】由動能定理：有
靜電場力提供向心力，由牛頓第二定律
解得
洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律
解得
由中的結果可知：
當離子在磁分析器中做圓周運動的半徑、以及磁感應強度大小一定時，比荷越大，則加速度電壓越大。
根據圖丙可知，加速電壓的線對應的離子。
答：靜電分析器細管中的電場強度大小為；
磁分析器中勻強磁場的磁感應強度大小為；
對應的離子。
19.【解析】根據法拉第電磁感應定律有
根據閉合電路歐姆定律有
解得
根據電流的定義式有
根據法拉第電磁感應定律有
結合
解得
以為軸轉動時有
以為軸轉動時有
解得
20.【解析】、萬有引力提供向心力，
得：
、設近點的速度為，根據開普勒第二定律
得：
由于趨于零，探測器從遠點到近點的過程中，萬有引力對探測器做正功，所以趨于零。
、因制動后探測器做更扁的橢圓軌道，若減速至零時，可認為做長軸為、短軸為零的無限扁橢圓軌道，其周期為。由開普勒第三定律，得
由于
解得
萬有引力、庫侖力均與距離的平方成反比，結合運動與相互作用觀，圖丙中的與圖丁中的兩者的運動也具有相似性
設電荷在距離為處做勻速圓周運動時，周期為
則
電荷由靜止釋放可認為做無限扁的橢圓運動，長軸，設其周期為
類比天體運動中的開普勒第三定律
綜上，得
第11頁，共16頁

展開更多......

收起↑