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2025届北京市门头沟区高三下学期一模物理试卷
1．（2025·门头沟模拟）关于光现象，下列说法正确的是（　　）
A．在光导纤维束内传送图像是利用光的衍射现象
B．因为激光的方向性好，所以激光不能发生衍射现象
C．雨后公路积水表面漂浮的油膜是彩色的，这是光的干涉现象
D．透过平行于日光灯管的单道窄缝观察正常发光的日光灯时，能观察到彩色条纹，这是光的干涉现象
【答案】C
【知识点】光导纤维及其应用；薄膜干涉；光的衍射
【解析】【解答】A． 光导纤维传送图像是利用光在纤维内的全反射现象，不是衍射 ，故A错误；
B． 激光方向性好，但依然会发生衍射现象，所有光都会衍射，只是激光的衍射效应在远距离传播中表现较为明显，故B错误；
C． 雨后油膜彩色是由于薄膜上下表面反射的光发生干涉，这是光的干涉现象，故C正确；
D． 通过单道窄缝看日光灯，看到彩色条纹是光的单缝衍射现象，不是干涉，故D错误。
故选C。
【分析】1. 光的干涉
条件：两束（或多束）频率相同、相位差恒定、振动方向相近的光相遇。
常见现象：薄膜干涉（油膜、肥皂泡、增透膜），双缝干涉（杨氏实验），牛顿环
关键特征：明暗相间的条纹，等厚或等倾干涉条纹形状（如油膜彩纹）。
2. 光的衍射
条件：光遇到障碍物或小孔时，偏离直线传播，进入几何阴影区。
常见现象：单缝衍射（中央亮纹宽，两侧对称条纹）
圆孔衍射（艾里斑）
光栅衍射（多缝衍射叠加干涉）
日常生活中：眯眼看灯、羽毛缝隙看灯等。
关键特征：条纹分布受障碍物形状影响，单缝衍射条纹不等间距（与双缝干涉等间距不同）。
2．（2025·门头沟模拟）利用放射性元素衰变可测定百年以来现代沉积物的绝对年代和沉积速率，这种测年法是一种高精度的地质年代测定技术。我国利用放射性元素衰变测定沉积物年龄的应用最早可追溯到20世纪60年代左右。其中铀-钍测年法利用的衰变方程为。下列说法正确的是（　　）
A．衰变方程中的X是
B．升高温度可以加快的衰变
C．与的质量差等于衰变的质量亏损
D．半衰期为，若有4个核，经过后只剩下1个
【答案】A
【知识点】原子核的衰变、半衰期；α、β、γ射线及特点
【解析】【解答】A．根据原子核衰变时的电荷数和质量数守恒，可知X是，A正确；
B．半衰期不受温度的影响，B错误；
C．质量亏损是衰变前铀核质量与衰变后钍核、α粒子总质量的差值，而非仅铀与钍的质量差，C错误；
D．半衰期是大量原子核的统计规律，对少数几个原子核不适用，D错误。
故答案为：A。
【分析】结合核衰变的守恒规律、半衰期的特性、质量亏损的定义，逐一分析选项。
3．（2025·门头沟模拟）跳水运动员保持直立状态，双脚朝下由静止开始下落。开始时双脚距离水面5m。下列说法正确的是（　　）
A．运动员在空中运动的时间约为2s
B．运动员在空中运动的时间约为1s
C．运动员入水时速度大小约为5m/s
D．运动员入水时速度大小约为1m/s
【答案】B
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】AB．自由落体公式：，取 ，，解得运动员在空中运动的时间，所以空中运动时间约 1 s，故B正确，A错误；
CD．速度公式：，代入数据可得运动员入水时速度大小，故CD错误。
故选B。
【分析】这道题考查的核心是自由落体运动的基本规律与估算。
1、位移公式
，可变形为：
2、末速度公式
或
4．（2025·门头沟模拟）一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。此时介质中x=2m处的质点P由平衡位置向y轴正方向运动，其振动周期为0.4s。下列说法正确的是（　　）
A．该列波向右传播 B．该列波的波长为6m
C．该列波的波速为5m/s D．t=0时x=4m位置的质点尚未运动
【答案】A
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．质点 P（x=2m）从平衡位置向 y 轴正方向运动，用 “同侧法”（振动方向与波的传播方向在波形图同侧）判断，波向右传播，A正确；
B．由波形图可知，相邻波峰（或波谷）的间距为4m，故波长λ=4 m，并非6m，B错误；
C．该列波的波速为，C错误；
D．t=0时，x=4m位置的质点处于平衡位置，简谐横波中所有质点均随波振动，该质点此时速度最大，并非尚未运动，D错误。
故答案为：A。
【分析】通过质点振动方向判断波的传播方向，结合波形图获取波长，再计算波速，同时分析质点的振动状态。
5．（2025·门头沟模拟）如图所示，一定量的理想气体从状态 A 开始，经历两个过程，先后到达状态 B 和 C，下列说法正确的是（　　）
A．状态 A 和状态 B 温度相同，状态 C 温度最高
B．状态 B 和状态 C 温度相同，状态 A 温度最高
C．从状态 A 到状态 B 温度升高，气体对外界做功，不断吸热
D．从状态 B 到状态 C 温度升高，气体对外界做功，不断吸热
【答案】C
【知识点】热力学第一定律及其应用；气体的等容变化及查理定律
【解析】【解答】AB．由图可知，状态A到状态B是一个等压过程，根据
因为VB＞VA
则有TB＞TA
而状态B到状态C是一个等容过程，则有
因为pB＞pC
则有TB＞TC
对状态A和C，依据理想气体状态参量方程，则有
即
解得TA=TC，故AB错误；
C．从状态 A 到状态 B 温度升高，内能增大，体积膨胀，气体对外界做功，根据热力学第一定律，可知气体不断吸热，故C正确；
D．从状态 B 到状态 C 温度降低，内能减少，体积不变，气体不做功，根据热力学第一定律，可知气体不断放热，故D错误。
故答案为：C。
【分析】利用理想气体状态方程，结合等压、等容过程的规律，分析温度变化，再通过热力学第一定律判断吸放热情况。
6．（2025·门头沟模拟）一交流发电机产生的正弦式交变电流的电流i随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．时穿过线圈的磁通量最大
B．该交变电流的表达式为
C．额定电流为2A的用电器可以在此电流下正常工作
D．发电机负载上1Ω的定值电阻1min内产生的热量为120J
【答案】D
【知识点】交变电流的产生及规律；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】A．时流过线圈的电流最大，此时穿过线圈的磁通量变化率最大，磁通量为零，故A错误；
B．该交变电流的表达式为，代入数据可得，故B错误；
C．改交变电流的最大值为，则有效值为，则额定电流为2A的用电器可以在此电流下不能正常工作，故C错误；
D．发电机负载上1Ω的定值电阻1min内产生的热量为，代入数据可得，故D正确。
故选D。
【分析】1、交流电图像与物理量关系
电流为零时，磁通量最大，磁通量变化率最小（中性面）。
电流最大时，磁通量为零，磁通量变化率最大。
2、交流电表达式
，其中 ，，T 从图像得出。
注意初相 由 时电流值及变化趋势决定。
3、有效值计算
（正弦交流电）
4、交流电的热效应（焦耳热）
，时间 t 用秒，计算时注意有效值。
5、用电器额定值
额定电流指有效值，使用时有效值必须不超过额定值，且电压、频率一般需匹配才能正常工作。
7．（2025·门头沟模拟）百公里加速时间指的是汽车从静止直线加速至100km/h所需要的时间，其值越小表明汽车的加速性能越好。技术人员在水平路面上测试汽车加速性能时，他发现以下现象：将一台手机直接贴放在汽车后排真皮座椅上，手机居然可以在一段时间内与座椅保持相对静止。下列说法中正确的是（　　）
A．测试时该手机处于超重状态
B．百公里加速时间越小，汽车速度的平均变化率越大
C．椅背与水平面的夹角θ越小手机越容易保持静止
D．座椅表面的材质不会影响手机与座椅的相对运动状态
【答案】B
【知识点】加速度；超重与失重
【解析】【解答】A．手机与座椅保持相对静止，说明水平方向做加速运动，竖直方向平衡，故A错误；
B．根据，可知百公里加速时间越小，汽车速度的平均变化率越大，故B正确；
C．椅背与水平面的夹角θ越大手机越容易保持静止，故C错误；
D．座椅表面的材质会影响手机与座椅的最大静摩擦，从而影响相对运动状态，故D错误。
故选B。
【分析】1. 运动学概念辨析
平均加速度（平均变化率）的定义与计算
公式：
关键点：当 固定（如 100 km/h）时， 越小，越大。
2. 超重与失重的判断标准
物体具有竖直方向的加速度时，才称超重或失重。
加速度向上 → 超重，加速度向下 → 失重
3. 非惯性系下的斜面静力学
模型建立：物体（手机）静止于倾角 θ 的斜面（椅背）上。
整体（汽车）以水平加速度a 运动。
关键方程：
静摩擦条件：代入得临界条件：
4. 摩擦力的本质作用
考点：静摩擦力是“被动力”，它的大小和方向由运动趋势和平衡条件决定，但最大值由 决定。
本题中摩擦力提供部分水平合力，并帮助平衡重力分量。
8．（2025·门头沟模拟）如图所示，当开关S闭合后，若将滑动变阻器的滑片P向下移动，下列说法正确的是（　　）
A．灯L变亮，电压表示数减小
B．灯L变暗，电流表的示数增大
C．灯L变暗，电容器两极板上电荷量增加
D．灯L变亮，电容器两极板间的电压增大
【答案】A
【知识点】含容电路分析；电路动态分析
【解析】【解答】AB．由图可知，若将滑动变阻器的滑片P向下移动，则滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可知流过电源的电流变大，电流表示数变大，流过灯L的电流变大，则灯L变亮，根据，可知路端电压变小，即电压表示数减小，故A正确，B错误；
CD．电容器两极板的电压，可知电容器两极板间的电压减小，根据
可知电容器两极板上电荷量减少，故CD错误。
故选A。
【分析】1. 闭合电路动态分析基本方法
这是最核心的考点，解题必须遵循的分析链条：
局部电阻变化：明确哪个电阻变化，如何变（题中是滑片下移 → 滑动变阻器接入电阻 减小）。
总电阻判断：根据串并联关系，判断外电路总电阻 如何变化（↓ → R外↓）。
总电流与路端电压：运用闭合电路欧姆定律。
干路电流：I总 = E / (R外 + r) →↓ 导致↑。
路端电压：（电压表示数减小）。
各部分电压电流：运用欧姆定律和串并联规律，逐步分析各支路。
2. “串反并同”法则的应用与理解
法则内容：在电源内阻不可忽略的电路中，某一电阻变化时：
与它串联的元件，其电流、电压的变化趋势与该电阻变化趋势相反。
与它并联的元件，其电流、电压的变化趋势与该电阻变化趋势相同。
3. 含容电路的分析
核心原则：在直流稳态电路中，电容器视为断路，其两端电压等于与它并联的那部分电路两端的电压。
分析步骤：确定电容器与哪部分电路并联。分析该部分电路两端电压 UC 如何变化。
根据 Q = CU 判断电容器带电量 Q 的变化。
4. 电表读数代表的物理量
电流表A：测量干路总电流。↓ →↑ → 电流表示数增大。
电压表V：测量路端电压。↑ → ↓ → 电压表示数减小。

9．（2025·门头沟模拟）“货郎伞”是一种具有中国传统文化特色的伞具，即古代货郎担子上的遮阳伞。在这种伞下通常陈列各种商品，伞上也常常装饰彩幡、挂件等，具有浓郁的民俗风格。卖货郎边走边转动伞具，甚是好看。若将伞体绕伞把的转动看作匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　）
A．远离伞把的挂件向心加速度更大
B．在失重条件下也可以重复以上运动
C．靠近伞把的挂件偏离竖直方向的角度较大
D．只要伞体转动的角速度足够大，一定会有挂件达到水平状态
【答案】A
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】A．伞的挂件属于同轴转动，角速度相同，根据向心加速度，由于远离伞把的挂件r大，故远离伞把的挂件向心加速度更大，故A正确；
B．在失重条件下，物体加速度具有向下的加速度，挂件不可能重复以上运动，故B错误；
C．设挂件偏离竖直方向的角度为，则有解得，可知靠近伞把的挂件r小，因为不变，故小，所以小，故C错误；
D．因为挂件竖直方向一直受到重力作用，所以无论伞体转动的角速度多大，挂件不可能达到水平状态，故D错误
故选A。
【分析】这道“货郎伞”题目，主要围绕 匀速圆周运动的动力学分析，尤其是 同轴转动模型 和 圆锥摆模型 的结合应用。
1. 同轴转动模型的基本规律
所有点角速度 ω 相同（因为固定在同一个转动物体上，伞面绕轴转动）。
线速度、向心加速度与半径成正比：线速度：，r 越大， 越大。
向心加速度：，越大，越大。
2. 圆锥摆动力学分析
挂件可视为用不可伸长的轻绳连接（或刚性支撑），绕竖直轴在水平面内做匀速圆周运动。
受力分析：重力 （竖直向下）、拉力T（沿绳方向）。
方程建立（设绳与竖直方向夹角为 θ）：竖直方向平衡：
水平方向提供向心力：，其中 （为绳长或等效悬点到转轴的水平距离）。
3. 夹角 θ 与半径 r 的关系
由 可知：对于相同的 ω 和 g，半径 越大，越大，因此夹角 越大。
10．（2025·门头沟模拟）如图所示，两个带等量正电的点电荷分别位于M、N两点上，P、Q是MN连线上的两点，E、F是MN连线中垂线上的两点，O为EF、MN的交点，，。将一负点电荷在E点静止释放，不计负点电荷重力。下列说法正确的是（　　）
A．负电荷始终做加速运动
B．从E点到F点电势先增大后减小
C．OP两点间电势差与PQ两点间电势差相等
D．仅将M、N两点电荷改为等量带负电，P点电场强度不变
【答案】B
【知识点】电场线；电势能；电势差与电场强度的关系
【解析】【解答】A．等量正电荷的中垂线（EF）上，O点上方电场方向竖直向上、O点下方电场方向竖直向下。负电荷在O点上方受电场力向下（加速），O点处电场力为0（平衡），O点下方受电场力向上（减速），因此并非始终加速，故A错误；
B．根据A选项分析可知，从E点到F点电场力对负电荷先做正功，后做负功，则负电荷的电势能先减小后增大，根据可知从E点到F点电势先增大后减小，故B正确；
C．从到电场强度变大，根据定性分析可知OP两点间电势差与PQ两点间电势差的大小关系为，故C错误；
D．仅将M、N两点电荷改为等量带负电，电场强度的大小不变，方向相反，即P点电场强度改变，故D错误。
故答案为：B。
【分析】结合等量正点电荷的电场分布（电场强度、电势的变化规律），分析负电荷的运动状态、电势变化及电场强度的特点。
11．（2025·门头沟模拟）如图为电熨斗构造的示意图，其中双金属片是温度敏感元件，其右端固定在绝缘支架上。在温度升高时上层金属的膨胀大于下层金属，使双金属片在竖直方向发生弯曲，从而使上、下触点的接触面分离。熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度。下列说法正确的是（　　）
A．当温度过高时双金属片会向上弯曲
B．常温下，电熨斗的上、下触点应当是分离的
C．将双金属片换成单金属片，电熨斗仍能正常工作
D．熨烫完丝绸衣物后再熨烫棉麻衣物，应将调温旋钮下移
【答案】D
【知识点】生活中常见的传感器
【解析】【解答】AB．常温下，电熨斗的上下触点是接触的，电熨斗工作，当温度过高时，双金属片向下弯曲使触点断开，电熨斗不工作，双金属片的作用是控制电路的通断，故AB错误；
C．当温度升高时，金属片上层的膨胀系数大于下层的膨胀系数，双金属片向膨胀系数小的一侧弯曲，即金属片向下弯曲，将双金属片换成单金属片，电熨斗将不能正常工作，故C错误；
D．熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，即温度较高时金属片才能离开触点，故要将调温旋钮旋转下降，保证在温度未达到一定值时，金属片不与触点断开，故D正确。
故选D。
【分析】一、核心物理原理：双金属片的热弯曲
结构：两层热膨胀系数不同的金属压合在一起。
关键条件：题中明确“温度升高时上层金属的膨胀大于下层金属”。
弯曲方向：向膨胀系数小的一侧弯曲（即向下弯曲，因为上层膨胀多，伸长更多，所以整体向下弯）。
功能：温度变化 → 弯曲变形 → 控制电路通断。
二、电熨斗温控电路的工作逻辑
常温/低温时：双金属片平直或微弯 → 上下触点接触 → 电热丝通电加热。
温度过高时：双金属片向下弯曲 → 触点分离 → 电路断开 → 停止加热。
温度下降后：双金属片恢复平直 → 触点再次接触 → 重新加热。
调温旋钮作用：调节上下触点之间的初始距离（或预压力），从而改变触点分离所需的双金属片弯曲程度，进而改变设定的断开温度。
三、解题技巧
双金属片弯曲方向判断：向膨胀系数小的一侧弯曲（记：热天路面拱起类比，但此处是双层，哪侧膨胀大，弯曲就远离该侧）。
温控开关工作状态：低温闭合、高温断开（常闭型温控）。
单金属片与双金属片的根本区别：双金属片利用不同膨胀系数产生弯曲，单金属片不能。
调温旋钮的机械原理：下移 → 触点初始间隙增大 → 需要更大弯曲（更高温度）才能断开 → 设定温度变高。
12．（2025·门头沟模拟）如图所示，空间中有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，MN和PQ是两根互相平行、竖直放置的光滑金属导轨，导轨间距为L，导轨足够长且电阻不计。质量为m的金属杆ab与导轨垂直且接触良好，金属杆ab电阻为R，重力加速度为g。开始时，开关S断开，金属杆ab由静止自由下落，经过一段时间后再闭合开关S。当开关S闭合后，下列说法正确的是（　　）
A．a点电势高于b点电势
B．导体棒做加速度增大的加速运动
C．安培力做正功，机械能转化为电能
D．当下落高度为时闭合开关，则金属杆ab会立刻做减速运动
【答案】D
【知识点】电磁感应中的动力学问题；电磁感应中的能量类问题
【解析】【解答】A．金属杆下落时切割磁感线，由右手定则，电流从a流向b，金属杆是电源，b点电势高于a点，A错误；
B．导体棒受向上的安培力和向下的重力，若安培力大于重力，则加速度向上，则向下做减速运动，加速度
则做加速度减小的减速运动；若安培力等于重力，则金属棒做匀速运动；若安培力小于重力，则加速度向下，则向下做加速运动，加速度为，则做加速度减小的加速运动，B错误；
C．安培力方向向上，则安培力做负功，机械能转化为电能，C错误；
D．当下落高度为时闭合开关，此时安培力，则金属杆ab会立刻做减速运动，D正确。
故答案为：D。
【分析】结合右手定则判断电势高低，通过受力分析（重力、安培力）分析运动状态，再利用安培力公式和自由下落速度公式判断选项。
13．（2025·门头沟模拟）如图所示，光滑水平轨道上长木板A和滑块B、C都处于静止状态，滑块B置于A的左端。A、B间的动摩擦因数为0.5，A、B、C质量分别为kg，kg，kg。现在使A、B一起以5m/s的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞（时间极短）后立即一起向右运动。两滑块均可视为质点，取m/s2。下列说法正确的是（　　）
A．C增加的动量为4kg·m/s
B．A与C碰撞过程中损失的机械能为15J
C．A与C碰撞后瞬间，A的速度大小为2m/s
D．若长木板A的长度为0.6m，则滑块B不会滑离长木板A
【答案】D
【知识点】牛顿运动定律的应用—板块模型
【解析】【解答】C．在A与C碰撞中，因碰撞时间极短，动量守恒，设碰撞后瞬间A与C共同速度为vAC，以右为正方向，由动量守恒定律可得，解得，故C错误；
A．C增加的动量为，故A错误；
B．A与C碰撞运动中损失的机械能为，代入数据解得
故B错误；
D．A与B的摩擦力大小为，则有B的加速度大小为
AC的加速度大小为
B做减速运动，AC做加速运动，设速度相等时所用时间为t，则有，解得
B的位移为
A的位移为
B相对A的位移为
因此若长木板A的长度为0.6m，则滑块B不会滑离木板A，故D正确。
故选D。
【分析】一、核心考点
1、完全非弹性碰撞（动量守恒）
A 与 C 碰撞时间极短，水平方向动量守恒，B 的速度在碰撞瞬间不变（因为碰撞时间内 B 与 A 无水平力作用）。
2、碰撞损失的机械能计算
碰前与碰后系统的机械能变化，仅限于 A 和 C。
3、滑块在木板上的相对滑动（动力学分析）
牛顿第二定律求 B 和 AC 的加速度。
B 受滑动摩擦力减速，AC 受同摩擦力加速，速度相等时相对运动停止。
比较相对位移与木板长度，判断 B 是否会滑离。
二、易错点
1. 碰撞阶段的动量守恒对象选取
易错点：学生容易把 B 的动量也纳入 A 与 C 碰撞的动量守恒方程中。
纠正：碰撞时间极短，此时 A 与 B 之间的摩擦力还来不及改变 B 的速度，所以动量守恒只针对 A 和 C 组成的系统。
公式：
2. 碰撞后机械能损失的计算范围
易错点：误将 B 的动能也算入碰撞前后的机械能变化中。
纠正：计算 A 与 C 碰撞的机械能损失时，只需要看 A 和 C 系统的初动能和末动能，B 的动能变化是之后通过摩擦力逐步发生的，不属碰撞瞬间损失。
公式：
3. 碰后 A、C 共同体的速度方向
易错点：忽略方向，直接代数值大小。本题 A 碰 C 后速度仍然向右，所以共速 。
数值计算：
4. B 相对 A 滑动的动力学分析
易错点：
加速度方向弄错：B 受到向左的摩擦力（相对 A 向右滑动），加速度向左；A（与 C 一起）受到向右的摩擦力，加速度向右。
加速度大小算错：B：，AC：a
共速方程：，，令两式相等解得t。
5. 相对位移计算与临界判断
易错点：直接比较 与 的差值是否小于板长，但忘记 B 初始在 A 左端，相对位移是：
，若 ，则不滑离。
14．（2025·门头沟模拟）“夸父一号”太阳探测卫星可以观测太阳辐射的硬X射线。硬X射线是波长很短的光子，设波长为。若太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线，卫星探测仪镜头正对着太阳，每秒接收到个该种光子。已知探测仪镜头面积为，卫星离太阳中心的距离为，普朗克常量为，光速为。下列说法不正确的是（　　）
A．每个光子的动量
B．每个光子的能量
C．太阳辐射硬X射线的总功率
D．秒太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线发射总光子数为
【答案】C
【知识点】功率及其计算；光子及其动量；粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【解答】A．每个光子的动量，故A正确，不符合题意；
B．每个光子的能量，故B正确，不符合题意；
C．太阳辐射硬X射线的总功率，太阳t时间辐射硬X射线的总能量为
联立解得，故C错误，符合题意；
D．每个光子的能量，t秒太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线发射总光子数为，故D正确，不符合题意。
故选C。
【分析】1、光子能量与动量公式
，直接用于判断 A、B 选项。
2、球对称辐射模型（各向同性辐射）
太阳辐射均匀分布到整个球面（面积 ）。
卫星在距离 处，镜头面积 接收到的光子数只是总辐射的 比例。
3、光功率与光子数的关系
接收功率 （：每秒接收光子数）。
总辐射功率：
4、总光子数的计算
每秒总辐射光子数 ，t 秒内总辐射光子数
5、辨别选项中的公式变形
将 代入功率或光子数表达式时，检查系数、分母字母是否正确，这是判断 C 选项是否错误的依据。
15．（2025·门头沟模拟）（1）某同学用如图1所示的装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。
①已知单摆的摆长为，摆球做次全振动所用的时间为，则当地重力加速度　 　（用、、表示）。
②在安装实验装置的过程中，下列有关器材的选择和安装最合理的是　 　。
A． B.
C. D.
③为减小误差，该实验并未直接测量单摆的周期，而是先测量次全振动所用的时间再求出。下列实验采用了类似方法的有　 　（选填选项前的字母）。
A．“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中相邻亮条纹间距离的测量
B.“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量
C.“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验中气体体积的测量
（2）图2为“探究加速度与力的关系”的实验装置图。实验中，在小车不挂桶和砂时，先将木板的一端垫起一定高度。这样做的目的是________。
A．测量木板倾斜的角度
B．平衡摩擦力
C．使小车所受的合力等于桶和砂的重力
【答案】（1）；D；AB
（2）B
【知识点】探究加速度与力、质量的关系；用单摆测定重力加速度
【解析】【解答】（1） ① 题意可知单摆周期，解得
② 为了减小空气阻力的影响，需选择质量大的铁球，其次，为了防止悬点滑动，需要夹子夹住摆线，最后，为了不让摆长发生改变，需选择细丝线，D选项符合要求。
故选D。
③ A．为减小误差，该实验并未直接测量单摆的周期T，而是先测量n次全振动的用时t再求出T，实验采用方法是放大测量取平均值。“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中相邻亮条纹间距离的测量，采用方法是放大测量取平均值，故A正确；
B．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量，采用方法是放大测量取平均值，故B正确；
C．“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验中气体体积的测量，采用方法不是放大测量取平均值，故C错误。
故选AB。
（2）“探究加速度与力的关系”的实验装置图。实验中，在小车不挂桶和砂时，先将木板的一端垫起一定高度，这样做的目的是平衡摩擦力。
故选B。
【分析】一、第(1)题
1、单摆周期公式：，得 ，且 ，所以：
2、实验器材选择原则：
摆球：密度大、体积小 → 减小空气阻力影响。摆线：轻、不易伸缩 → 减小摆长变化。
悬点固定：夹子夹紧，避免晃动。
3、累积法减小误差：
测n 次全振动的总时间t，算 → 减小周期测量误差。
类似方法：双缝干涉测条纹间距（测多条条纹总宽度）、油膜法测 1 滴体积（测N 滴总体积）。
4、易错点
周期公式代入错：易错写成 漏掉 。
正确是 代入 → 。
器材选择：易选体积大的摆球（空气阻力大），或弹性线（摆长变化）。
累积法判断：易误选气体体积测量（它是直接测量一次体积或逐次改变体积，不是通过累积多次求平均来减小单次测量的相对误差）。
二、第(2)题
1、平衡摩擦力：木板垫高，使小车重力沿斜面的分力平衡摩擦力，保证绳的拉力等于小车合力。
2、易错点
易错选 C（认为垫高是为了让拉力等于桶和砂的重力）。
实际上，平衡摩擦力后，还需保持 才能近似认为桶和砂的重力等于小车所受合力。
垫高木板是消除摩擦力影响，不是为了测倾角。
（1）[1]题意可知单摆周期
解得
[2]为了减小空气阻力的影响，需选择质量大的铁球，其次，为了防止悬点滑动，需要夹子夹住摆线，最后，为了不让摆长发生改变，需选择细丝线，D选项符合要求。
故选D。
[3]A．为减小误差，该实验并未直接测量单摆的周期T，而是先测量n次全振动的用时t再求出T，实验采用方法是放大测量取平均值。“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中相邻亮条纹间距离的测量，采用方法是放大测量取平均值，故A正确；
B．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量，采用方法是放大测量取平均值，故B正确；
C．“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验中气体体积的测量，采用方法不是放大测量取平均值，故C错误。
故选AB。
（2）“探究加速度与力的关系”的实验装置图。实验中，在小车不挂桶和砂时，先将木板的一端垫起一定高度，这样做的目的是平衡摩擦力。
故选B。
16．（2025·门头沟模拟）某同学想要测量一段均匀材料金属丝的电阻率，已知待测金属丝电阻约为。
（1）现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了以下相关器材：
A.电池组（3V，内阻约1）
B.电流表（0~3A，内阻约0.025）
C.电流表（0~0.6A，内阻约0.125）
D.电压表（0~3V，内阻约3k）
E.电压表（0~15V，内阻约15k）
F.滑动变阻器（0~20，额定电流1A）
G.滑动变阻器（0~1000，额定电流0.3A）
H.开关，导线
实验时应选用的电流表是　 　，电压表是　 　，滑动变阻器是　 　。（填写各器材的字母代号）
（2）为使电阻的测量结果尽量准确，且金属丝两端的电压从零开始变化。以下实验电路符合要求的是　 　。
A． B.
C. D.
（3）实验中改变滑动变阻器滑片的位置，读取多组电压、电流值，并描绘出图线，如图所示。若图线的斜率为，金属丝的长度为，直径为，则金属丝电阻率的表达式为　 　。（用表示）
（4）某同学认为，在不改变电路结构的基础上，可以通过改变金属丝长度，并利用某一电表测得的数据，作出相应的图像，进而通过图线的斜率求得金属丝的电阻率。请简要说明实验方案，并用斜率表示金属丝的电阻率。（需要的其他物理量可自选符号表示）
【答案】（1）C；D；F
（2）A
（3）
（4）
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】（1）电动势E=3V，则电压表选D，电路的最小电流，故电流表选C，因为待测电阻约6.0Ω，且为方便调节，滑动变阻器应选小电阻的F。
（2）金属丝两端的电压从零开始变化，滑动变阻器选择分压式解法，因为
故电流表采用外接法，A选项符合题意。
故选A。
（3）分析图像可知图像斜率为电阻，即，解得
（4）实验中改变金属丝长度，通过改变滑动变阻器滑片的位置，使得每次电流表的示数均为，测量出金属丝长度，以及对应的电压表示数，根据欧姆定律可得，又
联立可得，作出图像，可知斜率为
解得金属丝的电阻率为
【分析】（1）器材选择
1、电表量程估算：
，金属丝电阻约 ，电流最大约 ，故电流表选 0~0.6A，电压表选 0~3V
2、滑动变阻器选择：
电压从零开始变化 → 用分压接法 → 选较小阻值（F，0~20Ω），便于调节均匀。
（2）电路设计
1、分压与限流选择：
“电压从零开始变化” → 必须用 分压接法。
2、内接与外接判断：
，（电压表内阻），（电流表内阻）。
比较：
前者更大 → 电流表外接（电压表分流误差较小）。
（3）电阻率公式推导
由 图斜率得
电阻定律 ，
联立得：
（4）利用长度变化测电阻率
固定电流 （电流表读数不变），测不同长度 对应的电压U。
由 得：
图是直线，斜率 ，代入 ：
（5）易错点
1、分压与限流判断错误：
看到“电压从零开始”必须选分压，否则实验无法进行。
2、内外接选择错误：
比较Rx 与 临界值（约 以上内接）或用比值法 与 比较（选较大者对应误差较小接法）。本题 较小，用外接。
3、斜率与电阻关系：
图的斜率是 ，注意不是 。
4、电阻率公式符号混淆：
注意 是斜率 ，代入 时别写反。
5、长度变化法设计：
必须固定电流（或电压）一个量，使 U（或 I）与长度成线性关系，才能从斜率求 ρ。若同时改变电流和长度，没有简单线性关系。
（1）[1][2][3]题意知电动势E=3V，则电压表选D，电路的最小电流，故电流表选C，因为待测电阻约6.0Ω，且为方便调节，滑动变阻器应选小电阻的F。
（2）金属丝两端的电压从零开始变化，滑动变阻器选择分压式解法，因为
故电流表采用外接法，A选项符合题意。
故选A。
（3）分析图像可知图像斜率为电阻，即
解得
（4）实验中改变金属丝长度，通过改变滑动变阻器滑片的位置，使得每次电流表的示数均为，测量出金属丝长度，以及对应的电压表示数，根据欧姆定律可得
又
联立可得
作出图像，可知斜率为
解得金属丝的电阻率为
17．（2025·门头沟模拟）如图所示，某电视台一档闯关节目中，沙袋通过轻质细绳悬挂于A点正上方的O点，闯关者在A点以水平向左10m/s的速度抱住沙袋一起向左摆动。已知沙袋到悬点O的距离为10m，闯关者的质量为60kg，沙袋的质量为40kg。沙袋和闯关者可视为质点，不计空气阻力，g取10m/s2。求：
（1）闯关者刚抱住沙袋时的共同速度的大小v；
（2）闯关者刚抱住沙袋时绳子的拉力的大小F；
（3）闯关者抱住沙袋共同上摆过程中能到达的最大高度h。
【答案】（1）解：闯关者抱住沙袋过程，系统在水平方向动量守恒，以水平向左为正方向，由动量守恒定律可得
代入数据解得
（2）解：在A点刚抱住沙袋时，绳子拉力最大，设最大拉力为F。细绳的拉力与重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得
代入数据解得
（3）解：闯关者与沙袋摆动过程中，只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得
代入数据解得
【知识点】动量守恒定律；生活中的圆周运动
【解析】【分析】1、动量守恒定律（水平方向）
抱住沙袋过程时间极短，水平方向合外力为零，系统在水平方向动量守恒。
列式：
2、圆周运动的向心力公式
在最低点（A点）抱住沙袋后，共同速度水平，绳拉力与重力合力提供向心力。
列式：
3、机械能守恒定律
抱住沙袋后一起向上摆动过程，只有重力做功，系统机械能守恒。
列式：

（1）闯关者抱住沙袋过程，系统在水平方向动量守恒，以水平向左为正方向，由动量守恒定律可得
代入数据解得
（2）在A点刚抱住沙袋时，绳子拉力最大，设最大拉力为F。细绳的拉力与重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得
代入数据解得
（3）闯关者与沙袋摆动过程中，只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得
代入数据解得
18．（2025·门头沟模拟）某同学为运动员设计了一款能够模拟室外风阻的训练装置，如图甲所示。两间距为L的平行光滑导轨水平固定，导轨间连接一阻值为R的定值电阻。电阻为2R、质量为m的细直金属杆垂直导轨放置，与导轨等宽并接触良好。运动员通过轻绳与金属杆连接，磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直导轨平面向下。每次训练前，调节导轨高度，使其与绑在运动员身上的轻绳处于同一水平面上，且轻绳与导轨平行，导轨电阻忽略不计。
（1）当运动员在某一段时间内以速度v做匀速直线运动时，求：
①定值电阻R两端的电压；
②轻绳拉力的功率；
（2）电路图中仅更换一个器材，其工作原理就完全不同。若将甲电路图中的电阻更换为电源，如图乙所示，电源电动势为E，电源内阻不计。金属杆由静止开始运动。
①求金属杆的最大速度大小；
②当金属杆速度达到最大速度的一半时，求此时金属杆的加速度大小。
【答案】（1）解：①当运动员在以速度v做匀速直线运动时，金属棒切割磁感线产生的感应电动势为
由闭合电路欧姆定律，可知回路电流为
则电阻R两端电压为
②回路中电流I，则导体棒受到的安培力
金属棒匀速运动，则轻绳拉力
轻绳拉力功率
解得
（2）解：①闭合开关后，设金属棒速度达到的最大速度为，则有
解得
②当金属棒速度为时，根据感应电动势公式
得电路中总电动势为
流经导体棒的电流为
金属棒受到的合力为
根据牛顿第二定律，金属棒的加速度为
【知识点】安培力的计算；电磁感应中的动力学问题
【解析】【分析】1、电磁感应 — 动生电动势
2、闭合电路欧姆定律
第(1)问：回路总电阻 ，电流 。
第(2)问：含源电路电流 ，注意方向。
3、安培力公式
4、力与运动关系
第(1)问：匀速时 。
第(2)问：牛顿第二定律 ，最大速度时 。
5、功率计算
拉力功率 ，匀速时等于克服安培力的功率，也等于回路电功率
易错点
第(1)问的电阻连接：
金属棒电阻 ，定值电阻 R，总电阻是 而非 或 。
计算电阻R的电压时，应 ，而不是 。
拉力的功率等于安培力的功率还是总电功率：
匀速时，拉力功率 = 克服安培力的功率 = 安培力的负功率绝对值。
注意：此时安培力的功率全部转化为电路电功率，所以也可用：
第(2)问电流方向判断：
电源电动势 与金属棒动生电动势 方向相反，回路总电动势为 。
易错写成 导致符号出错，进而影响安培力方向（加速度方向）。
第(2)问安培力与牛顿第二定律：
当速度小于 时，电流方向使金属棒受向右的安培力，加速向右，需注意 中 方向与 B、L 方向用左手定则判断。
（1）①当运动员在以速度v做匀速直线运动时，金属棒切割磁感线产生的感应电动势为
由闭合电路欧姆定律，可知回路电流为
则电阻R两端电压为
②回路中电流I，则导体棒受到的安培力
金属棒匀速运动，则轻绳拉力
轻绳拉力功率
解得
（2）①闭合开关后，设金属棒速度达到的最大速度为，则有
解得
②当金属棒速度为时，根据感应电动势公式
得电路中总电动势为
流经导体棒的电流为
金属棒受到的合力为
根据牛顿第二定律，金属棒的加速度为
19．（2025·门头沟模拟）万有引力和静电力是自然界中两种典型的相互作用，万有引力定律和库仑定律都遵循“力与距离的平方成反比”规律。
（1）在计算变力做功的时候，一般采用微元法，也可采用平均力的方法。如图所示，质量为的物体从距离地心的位置移至距离地心的位置处，该过程所受万有引力大小的平均力为。已知地球质量为，半径为，引力常量为。
a.求质量为的物体从距地心处移至距地心处的过程中，万有引力对物体做的功；
b.当飞行器的速度等于或大于11.2km/s时，它就会克服地球的引力，永远离开地球，我们把11.2km/s叫做第二宇宙速度。请推导第二宇宙速度的表达式；
（2）氢原子是最简单的原子，电子绕原子核做匀速圆周运动与人造卫星绕地球做匀速圆周运动类似。氢原子的能量等于电子绕原子核运动的动能、电子与原子核系统的电势能的总和。已知电子质量为，电荷量为，静电力常量为，氢原子处于基态时电子的轨道半径为。
a.求处于基态时电子的速度大小；
b.当取无穷远处电势为零时，点电荷产生的电场中离场源电荷为的各点的电势。求处于基态的氢原子的能量。
【答案】（1）解：a.物体从距离地心处至距离地心处的过程中，万有引力平均力大小为
由功的定义知
万有引力对物体做负功。
b.设飞行器的质量为，飞行器在地球表面时速度大小为，在距地心的位置处飞行器的速度大小为。由动能定理，得
可知，当飞行器克服地球引力时，且的速度为0时，发射速度最小。解得
（2）解：a.根据库仑力提供向心力可得
解得
b.处于基态的氢原子的电子的动能
由题可知，处于基态的氢原子系统的电势能
所以，处于基态的氢原子的能量
【知识点】万有引力定律的应用；动能定理的综合应用；电势能与电场力做功的关系
【解析】【分析】一、核心考点
(1) 万有引力部分
a. 引力做功的计算（变力做功的两种方法）：
平均力法：
引力做负功：
b. 第二宇宙速度推导：
从地球表面R 发射，到无穷远处速度为零，动能全部用于克服引力做功。
动能定理：
正确写法（以无穷远为势能零点）：地表势能：无穷远势能为 0。
动能变化 等于势能增加 注意符号。
(2) 氢原子模型
a. 库仑力提供向心力：，得：
b. 氢原子基态能量：
动能：，电势能（点电荷电势公式 ）：
电子在核电场中电势能
总能量：
二、易错点
1、平均力的表达式：
引力 ，其平均力不是算术平均 ，而是 。学生易用错平均力公式。
2、第二宇宙速度的势能零点：
必须明确以无穷远为势能零点，地球表面势能是负值。部分学生列动能定理时漏负号，得出 (第一宇宙速度）。
3、氢原子电势能：
电势公式 中Q 是源电荷（核电荷 ）。电势能 中 是电子电荷 ，所以结果为负。总能量为负表示束缚态，学生易漏负号或计算错系数。
4、模型类比：
卫星与地球系统 vs 电子与原子核系统：引力势能 ，静电势能
形式类似，但常数不同。

（1）a.物体从距离地心处至距离地心处的过程中，万有引力平均力大小为
由功的定义知
万有引力对物体做负功。
b.设飞行器的质量为，飞行器在地球表面时速度大小为，在距地心的位置处飞行器的速度大小为。由动能定理，得
可知，当飞行器克服地球引力时，且的速度为0时，发射速度最小。解得
（2）a.根据库仑力提供向心力可得
解得
b.处于基态的氢原子的电子的动能
由题可知，处于基态的氢原子系统的电势能
所以，处于基态的氢原子的能量
20．（2025·门头沟模拟）磁流体发电机是一种将内能直接转换为电能的新型发电装置，具有发电效率高、环境污染小、结构简单等特点，具有广泛的应用前景。如图所示为该装置的导流通道，其主要结构如图1所示，通道的上下平行金属板M、N之间有很强的磁场，将等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）从左侧不断高速喷入整个通道中，M、N两板间便产生了电压，其简化示意图如图2所示。M、N两金属板相距为a，板宽为b，板间匀强磁场的磁感应强度为B，速度为v的等离子体自左向右穿过两板后速度大小仍为v，截面积前后保持不变。设两板之间单位体积内等离子的数目为n，每个离子的电量为q，板间部分的等离子体等效内阻为r，外电路电阻为R。
（1）金属板M、N哪一个是电源的正极，求这个发电机的电动势E；
（2）开关S接通后，设等离子体在板间受到阻力恒为f，请从受力或能量转化与守恒的角度，求等离子体进出磁场前后的压强差Δp；
（3）假设上下金属板M、N足够大，若R阻值可以改变，试讨论R中电流的变化情况，求出其最大值Im。并在图3中坐标上定性画出I随R变化的图线，并指出横、纵轴关键点坐标值的大小。
【答案】（1）解：由左手定则可知，正离子向上偏转，则M板为正极。
S断开时，M、N两板间电压的最大值，等于此发电机的电动势，根据
得
（2）解：根据平衡角度分析：
外电路闭合后，有
等离子体横向受力平衡，则
解得
（3）解：若R可调，由（2）知I随R减小而增大。当所有进入通道的离子全部偏转到极板上形成电流时，电流达到最大值，即饱和电流Im。
当I解得：当时，
I随R的增大而减小，
当时，
电流饱和保持不变。
由上分析：可定性画出如图所示的I-R图像（图中，）。
【知识点】磁流体发电机
【解析】【分析】一、核心考点
1. 磁流体发电机原理
等离子体（正负离子）进入磁场，正负离子因洛伦兹力向相反方向偏转，使两板分别带正负电，形成电动势。当外电路断开时，板间电压达到最大值，即电动势 。洛伦兹力与电场力平衡：
，板间电压 。
2. 电路分析与内阻
等离子体有等效内阻r，外电阻 R。闭合电路欧姆定律：
金属板M 是正极（正离子偏转至此）。
3. 等离子体受力与压强差
等离子体在通道中受安培力（整体）、阻力f、压强差合力。
稳定时，横向（垂直流速方向）安培力由洛伦兹力引起，电流 由正负离子偏转形成。
设流量体积 ，单位时间进入的离子总数 。
若每个离子电量 ，则理论最大电流（所有离子都偏转到极板）为：
安培力（沿流速方向的阻力来源）：等离子体整体受安培力 ，方向与 相反，阻碍流动。由受力平衡（流速不变）：
二、易错点
1、电动势公式推导：
易误以为 中 L 是板宽b（实际应是板间距离a），因为电场方向垂直于板，沿a 方向，洛伦兹力平衡电场力时 ，，板间电压 。
2、饱和电流的物理意义：
学生易忘记电流有上限：单位时间内进入通道的总电荷量为 ，即最大可能电流。当外电阻很小，电流趋近该值时，离子全部偏转到极板，电流饱和。
3、压强差公式：
易只考虑安培力而忽略题目给出的恒定阻力 。
正确受力分析：压强差产生的推力 （） = 安培力 + 阻力 。
4、电流随 R 变化的图像：
当 较大时， ，双曲线形状。
当 小到某一值，电流达饱和 ，图像为水平线。
易错画成一直下降的曲线而忽略饱和平台。

（1）由左手定则可知，正离子向上偏转，则M板为正极。
S断开时，M、N两板间电压的最大值，等于此发电机的电动势，根据
得
（2）方法一：根据能量转化与守恒
外电路闭合后，有：
即：
得：
方法二：根据平衡角度分析：
外电路闭合后，有
等离子体横向受力平衡，则
解得
（3）若R可调，由（2）知I随R减小而增大。当所有进入通道的离子全部偏转到极板上形成电流时，电流达到最大值，即饱和电流Im。
当I解得：当时，
I随R的增大而减小，
当时，
电流饱和保持不变。
由上分析：可定性画出如图所示的I-R图像（图中，）。
1 / 12025届北京市门头沟区高三下学期一模物理试卷
1．（2025·门头沟模拟）关于光现象，下列说法正确的是（　　）
A．在光导纤维束内传送图像是利用光的衍射现象
B．因为激光的方向性好，所以激光不能发生衍射现象
C．雨后公路积水表面漂浮的油膜是彩色的，这是光的干涉现象
D．透过平行于日光灯管的单道窄缝观察正常发光的日光灯时，能观察到彩色条纹，这是光的干涉现象
2．（2025·门头沟模拟）利用放射性元素衰变可测定百年以来现代沉积物的绝对年代和沉积速率，这种测年法是一种高精度的地质年代测定技术。我国利用放射性元素衰变测定沉积物年龄的应用最早可追溯到20世纪60年代左右。其中铀-钍测年法利用的衰变方程为。下列说法正确的是（　　）
A．衰变方程中的X是
B．升高温度可以加快的衰变
C．与的质量差等于衰变的质量亏损
D．半衰期为，若有4个核，经过后只剩下1个
3．（2025·门头沟模拟）跳水运动员保持直立状态，双脚朝下由静止开始下落。开始时双脚距离水面5m。下列说法正确的是（　　）
A．运动员在空中运动的时间约为2s
B．运动员在空中运动的时间约为1s
C．运动员入水时速度大小约为5m/s
D．运动员入水时速度大小约为1m/s
4．（2025·门头沟模拟）一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。此时介质中x=2m处的质点P由平衡位置向y轴正方向运动，其振动周期为0.4s。下列说法正确的是（　　）
A．该列波向右传播 B．该列波的波长为6m
C．该列波的波速为5m/s D．t=0时x=4m位置的质点尚未运动
5．（2025·门头沟模拟）如图所示，一定量的理想气体从状态 A 开始，经历两个过程，先后到达状态 B 和 C，下列说法正确的是（　　）
A．状态 A 和状态 B 温度相同，状态 C 温度最高
B．状态 B 和状态 C 温度相同，状态 A 温度最高
C．从状态 A 到状态 B 温度升高，气体对外界做功，不断吸热
D．从状态 B 到状态 C 温度升高，气体对外界做功，不断吸热
6．（2025·门头沟模拟）一交流发电机产生的正弦式交变电流的电流i随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．时穿过线圈的磁通量最大
B．该交变电流的表达式为
C．额定电流为2A的用电器可以在此电流下正常工作
D．发电机负载上1Ω的定值电阻1min内产生的热量为120J
7．（2025·门头沟模拟）百公里加速时间指的是汽车从静止直线加速至100km/h所需要的时间，其值越小表明汽车的加速性能越好。技术人员在水平路面上测试汽车加速性能时，他发现以下现象：将一台手机直接贴放在汽车后排真皮座椅上，手机居然可以在一段时间内与座椅保持相对静止。下列说法中正确的是（　　）
A．测试时该手机处于超重状态
B．百公里加速时间越小，汽车速度的平均变化率越大
C．椅背与水平面的夹角θ越小手机越容易保持静止
D．座椅表面的材质不会影响手机与座椅的相对运动状态
8．（2025·门头沟模拟）如图所示，当开关S闭合后，若将滑动变阻器的滑片P向下移动，下列说法正确的是（　　）
A．灯L变亮，电压表示数减小
B．灯L变暗，电流表的示数增大
C．灯L变暗，电容器两极板上电荷量增加
D．灯L变亮，电容器两极板间的电压增大
9．（2025·门头沟模拟）“货郎伞”是一种具有中国传统文化特色的伞具，即古代货郎担子上的遮阳伞。在这种伞下通常陈列各种商品，伞上也常常装饰彩幡、挂件等，具有浓郁的民俗风格。卖货郎边走边转动伞具，甚是好看。若将伞体绕伞把的转动看作匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　）
A．远离伞把的挂件向心加速度更大
B．在失重条件下也可以重复以上运动
C．靠近伞把的挂件偏离竖直方向的角度较大
D．只要伞体转动的角速度足够大，一定会有挂件达到水平状态
10．（2025·门头沟模拟）如图所示，两个带等量正电的点电荷分别位于M、N两点上，P、Q是MN连线上的两点，E、F是MN连线中垂线上的两点，O为EF、MN的交点，，。将一负点电荷在E点静止释放，不计负点电荷重力。下列说法正确的是（　　）
A．负电荷始终做加速运动
B．从E点到F点电势先增大后减小
C．OP两点间电势差与PQ两点间电势差相等
D．仅将M、N两点电荷改为等量带负电，P点电场强度不变
11．（2025·门头沟模拟）如图为电熨斗构造的示意图，其中双金属片是温度敏感元件，其右端固定在绝缘支架上。在温度升高时上层金属的膨胀大于下层金属，使双金属片在竖直方向发生弯曲，从而使上、下触点的接触面分离。熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度。下列说法正确的是（　　）
A．当温度过高时双金属片会向上弯曲
B．常温下，电熨斗的上、下触点应当是分离的
C．将双金属片换成单金属片，电熨斗仍能正常工作
D．熨烫完丝绸衣物后再熨烫棉麻衣物，应将调温旋钮下移
12．（2025·门头沟模拟）如图所示，空间中有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，MN和PQ是两根互相平行、竖直放置的光滑金属导轨，导轨间距为L，导轨足够长且电阻不计。质量为m的金属杆ab与导轨垂直且接触良好，金属杆ab电阻为R，重力加速度为g。开始时，开关S断开，金属杆ab由静止自由下落，经过一段时间后再闭合开关S。当开关S闭合后，下列说法正确的是（　　）
A．a点电势高于b点电势
B．导体棒做加速度增大的加速运动
C．安培力做正功，机械能转化为电能
D．当下落高度为时闭合开关，则金属杆ab会立刻做减速运动
13．（2025·门头沟模拟）如图所示，光滑水平轨道上长木板A和滑块B、C都处于静止状态，滑块B置于A的左端。A、B间的动摩擦因数为0.5，A、B、C质量分别为kg，kg，kg。现在使A、B一起以5m/s的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞（时间极短）后立即一起向右运动。两滑块均可视为质点，取m/s2。下列说法正确的是（　　）
A．C增加的动量为4kg·m/s
B．A与C碰撞过程中损失的机械能为15J
C．A与C碰撞后瞬间，A的速度大小为2m/s
D．若长木板A的长度为0.6m，则滑块B不会滑离长木板A
14．（2025·门头沟模拟）“夸父一号”太阳探测卫星可以观测太阳辐射的硬X射线。硬X射线是波长很短的光子，设波长为。若太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线，卫星探测仪镜头正对着太阳，每秒接收到个该种光子。已知探测仪镜头面积为，卫星离太阳中心的距离为，普朗克常量为，光速为。下列说法不正确的是（　　）
A．每个光子的动量
B．每个光子的能量
C．太阳辐射硬X射线的总功率
D．秒太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线发射总光子数为
15．（2025·门头沟模拟）（1）某同学用如图1所示的装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。
①已知单摆的摆长为，摆球做次全振动所用的时间为，则当地重力加速度　 　（用、、表示）。
②在安装实验装置的过程中，下列有关器材的选择和安装最合理的是　 　。
A． B.
C. D.
③为减小误差，该实验并未直接测量单摆的周期，而是先测量次全振动所用的时间再求出。下列实验采用了类似方法的有　 　（选填选项前的字母）。
A．“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中相邻亮条纹间距离的测量
B.“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量
C.“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验中气体体积的测量
（2）图2为“探究加速度与力的关系”的实验装置图。实验中，在小车不挂桶和砂时，先将木板的一端垫起一定高度。这样做的目的是________。
A．测量木板倾斜的角度
B．平衡摩擦力
C．使小车所受的合力等于桶和砂的重力
16．（2025·门头沟模拟）某同学想要测量一段均匀材料金属丝的电阻率，已知待测金属丝电阻约为。
（1）现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了以下相关器材：
A.电池组（3V，内阻约1）
B.电流表（0~3A，内阻约0.025）
C.电流表（0~0.6A，内阻约0.125）
D.电压表（0~3V，内阻约3k）
E.电压表（0~15V，内阻约15k）
F.滑动变阻器（0~20，额定电流1A）
G.滑动变阻器（0~1000，额定电流0.3A）
H.开关，导线
实验时应选用的电流表是　 　，电压表是　 　，滑动变阻器是　 　。（填写各器材的字母代号）
（2）为使电阻的测量结果尽量准确，且金属丝两端的电压从零开始变化。以下实验电路符合要求的是　 　。
A． B.
C. D.
（3）实验中改变滑动变阻器滑片的位置，读取多组电压、电流值，并描绘出图线，如图所示。若图线的斜率为，金属丝的长度为，直径为，则金属丝电阻率的表达式为　 　。（用表示）
（4）某同学认为，在不改变电路结构的基础上，可以通过改变金属丝长度，并利用某一电表测得的数据，作出相应的图像，进而通过图线的斜率求得金属丝的电阻率。请简要说明实验方案，并用斜率表示金属丝的电阻率。（需要的其他物理量可自选符号表示）
17．（2025·门头沟模拟）如图所示，某电视台一档闯关节目中，沙袋通过轻质细绳悬挂于A点正上方的O点，闯关者在A点以水平向左10m/s的速度抱住沙袋一起向左摆动。已知沙袋到悬点O的距离为10m，闯关者的质量为60kg，沙袋的质量为40kg。沙袋和闯关者可视为质点，不计空气阻力，g取10m/s2。求：
（1）闯关者刚抱住沙袋时的共同速度的大小v；
（2）闯关者刚抱住沙袋时绳子的拉力的大小F；
（3）闯关者抱住沙袋共同上摆过程中能到达的最大高度h。
18．（2025·门头沟模拟）某同学为运动员设计了一款能够模拟室外风阻的训练装置，如图甲所示。两间距为L的平行光滑导轨水平固定，导轨间连接一阻值为R的定值电阻。电阻为2R、质量为m的细直金属杆垂直导轨放置，与导轨等宽并接触良好。运动员通过轻绳与金属杆连接，磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直导轨平面向下。每次训练前，调节导轨高度，使其与绑在运动员身上的轻绳处于同一水平面上，且轻绳与导轨平行，导轨电阻忽略不计。
（1）当运动员在某一段时间内以速度v做匀速直线运动时，求：
①定值电阻R两端的电压；
②轻绳拉力的功率；
（2）电路图中仅更换一个器材，其工作原理就完全不同。若将甲电路图中的电阻更换为电源，如图乙所示，电源电动势为E，电源内阻不计。金属杆由静止开始运动。
①求金属杆的最大速度大小；
②当金属杆速度达到最大速度的一半时，求此时金属杆的加速度大小。
19．（2025·门头沟模拟）万有引力和静电力是自然界中两种典型的相互作用，万有引力定律和库仑定律都遵循“力与距离的平方成反比”规律。
（1）在计算变力做功的时候，一般采用微元法，也可采用平均力的方法。如图所示，质量为的物体从距离地心的位置移至距离地心的位置处，该过程所受万有引力大小的平均力为。已知地球质量为，半径为，引力常量为。
a.求质量为的物体从距地心处移至距地心处的过程中，万有引力对物体做的功；
b.当飞行器的速度等于或大于11.2km/s时，它就会克服地球的引力，永远离开地球，我们把11.2km/s叫做第二宇宙速度。请推导第二宇宙速度的表达式；
（2）氢原子是最简单的原子，电子绕原子核做匀速圆周运动与人造卫星绕地球做匀速圆周运动类似。氢原子的能量等于电子绕原子核运动的动能、电子与原子核系统的电势能的总和。已知电子质量为，电荷量为，静电力常量为，氢原子处于基态时电子的轨道半径为。
a.求处于基态时电子的速度大小；
b.当取无穷远处电势为零时，点电荷产生的电场中离场源电荷为的各点的电势。求处于基态的氢原子的能量。
20．（2025·门头沟模拟）磁流体发电机是一种将内能直接转换为电能的新型发电装置，具有发电效率高、环境污染小、结构简单等特点，具有广泛的应用前景。如图所示为该装置的导流通道，其主要结构如图1所示，通道的上下平行金属板M、N之间有很强的磁场，将等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）从左侧不断高速喷入整个通道中，M、N两板间便产生了电压，其简化示意图如图2所示。M、N两金属板相距为a，板宽为b，板间匀强磁场的磁感应强度为B，速度为v的等离子体自左向右穿过两板后速度大小仍为v，截面积前后保持不变。设两板之间单位体积内等离子的数目为n，每个离子的电量为q，板间部分的等离子体等效内阻为r，外电路电阻为R。
（1）金属板M、N哪一个是电源的正极，求这个发电机的电动势E；
（2）开关S接通后，设等离子体在板间受到阻力恒为f，请从受力或能量转化与守恒的角度，求等离子体进出磁场前后的压强差Δp；
（3）假设上下金属板M、N足够大，若R阻值可以改变，试讨论R中电流的变化情况，求出其最大值Im。并在图3中坐标上定性画出I随R变化的图线，并指出横、纵轴关键点坐标值的大小。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】光导纤维及其应用；薄膜干涉；光的衍射
【解析】【解答】A． 光导纤维传送图像是利用光在纤维内的全反射现象，不是衍射 ，故A错误；
B． 激光方向性好，但依然会发生衍射现象，所有光都会衍射，只是激光的衍射效应在远距离传播中表现较为明显，故B错误；
C． 雨后油膜彩色是由于薄膜上下表面反射的光发生干涉，这是光的干涉现象，故C正确；
D． 通过单道窄缝看日光灯，看到彩色条纹是光的单缝衍射现象，不是干涉，故D错误。
故选C。
【分析】1. 光的干涉
条件：两束（或多束）频率相同、相位差恒定、振动方向相近的光相遇。
常见现象：薄膜干涉（油膜、肥皂泡、增透膜），双缝干涉（杨氏实验），牛顿环
关键特征：明暗相间的条纹，等厚或等倾干涉条纹形状（如油膜彩纹）。
2. 光的衍射
条件：光遇到障碍物或小孔时，偏离直线传播，进入几何阴影区。
常见现象：单缝衍射（中央亮纹宽，两侧对称条纹）
圆孔衍射（艾里斑）
光栅衍射（多缝衍射叠加干涉）
日常生活中：眯眼看灯、羽毛缝隙看灯等。
关键特征：条纹分布受障碍物形状影响，单缝衍射条纹不等间距（与双缝干涉等间距不同）。
2．【答案】A
【知识点】原子核的衰变、半衰期；α、β、γ射线及特点
【解析】【解答】A．根据原子核衰变时的电荷数和质量数守恒，可知X是，A正确；
B．半衰期不受温度的影响，B错误；
C．质量亏损是衰变前铀核质量与衰变后钍核、α粒子总质量的差值，而非仅铀与钍的质量差，C错误；
D．半衰期是大量原子核的统计规律，对少数几个原子核不适用，D错误。
故答案为：A。
【分析】结合核衰变的守恒规律、半衰期的特性、质量亏损的定义，逐一分析选项。
3．【答案】B
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】AB．自由落体公式：，取 ，，解得运动员在空中运动的时间，所以空中运动时间约 1 s，故B正确，A错误；
CD．速度公式：，代入数据可得运动员入水时速度大小，故CD错误。
故选B。
【分析】这道题考查的核心是自由落体运动的基本规律与估算。
1、位移公式
，可变形为：
2、末速度公式
或
4．【答案】A
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．质点 P（x=2m）从平衡位置向 y 轴正方向运动，用 “同侧法”（振动方向与波的传播方向在波形图同侧）判断，波向右传播，A正确；
B．由波形图可知，相邻波峰（或波谷）的间距为4m，故波长λ=4 m，并非6m，B错误；
C．该列波的波速为，C错误；
D．t=0时，x=4m位置的质点处于平衡位置，简谐横波中所有质点均随波振动，该质点此时速度最大，并非尚未运动，D错误。
故答案为：A。
【分析】通过质点振动方向判断波的传播方向，结合波形图获取波长，再计算波速，同时分析质点的振动状态。
5．【答案】C
【知识点】热力学第一定律及其应用；气体的等容变化及查理定律
【解析】【解答】AB．由图可知，状态A到状态B是一个等压过程，根据
因为VB＞VA
则有TB＞TA
而状态B到状态C是一个等容过程，则有
因为pB＞pC
则有TB＞TC
对状态A和C，依据理想气体状态参量方程，则有
即
解得TA=TC，故AB错误；
C．从状态 A 到状态 B 温度升高，内能增大，体积膨胀，气体对外界做功，根据热力学第一定律，可知气体不断吸热，故C正确；
D．从状态 B 到状态 C 温度降低，内能减少，体积不变，气体不做功，根据热力学第一定律，可知气体不断放热，故D错误。
故答案为：C。
【分析】利用理想气体状态方程，结合等压、等容过程的规律，分析温度变化，再通过热力学第一定律判断吸放热情况。
6．【答案】D
【知识点】交变电流的产生及规律；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】A．时流过线圈的电流最大，此时穿过线圈的磁通量变化率最大，磁通量为零，故A错误；
B．该交变电流的表达式为，代入数据可得，故B错误；
C．改交变电流的最大值为，则有效值为，则额定电流为2A的用电器可以在此电流下不能正常工作，故C错误；
D．发电机负载上1Ω的定值电阻1min内产生的热量为，代入数据可得，故D正确。
故选D。
【分析】1、交流电图像与物理量关系
电流为零时，磁通量最大，磁通量变化率最小（中性面）。
电流最大时，磁通量为零，磁通量变化率最大。
2、交流电表达式
，其中 ，，T 从图像得出。
注意初相 由 时电流值及变化趋势决定。
3、有效值计算
（正弦交流电）
4、交流电的热效应（焦耳热）
，时间 t 用秒，计算时注意有效值。
5、用电器额定值
额定电流指有效值，使用时有效值必须不超过额定值，且电压、频率一般需匹配才能正常工作。
7．【答案】B
【知识点】加速度；超重与失重
【解析】【解答】A．手机与座椅保持相对静止，说明水平方向做加速运动，竖直方向平衡，故A错误；
B．根据，可知百公里加速时间越小，汽车速度的平均变化率越大，故B正确；
C．椅背与水平面的夹角θ越大手机越容易保持静止，故C错误；
D．座椅表面的材质会影响手机与座椅的最大静摩擦，从而影响相对运动状态，故D错误。
故选B。
【分析】1. 运动学概念辨析
平均加速度（平均变化率）的定义与计算
公式：
关键点：当 固定（如 100 km/h）时， 越小，越大。
2. 超重与失重的判断标准
物体具有竖直方向的加速度时，才称超重或失重。
加速度向上 → 超重，加速度向下 → 失重
3. 非惯性系下的斜面静力学
模型建立：物体（手机）静止于倾角 θ 的斜面（椅背）上。
整体（汽车）以水平加速度a 运动。
关键方程：
静摩擦条件：代入得临界条件：
4. 摩擦力的本质作用
考点：静摩擦力是“被动力”，它的大小和方向由运动趋势和平衡条件决定，但最大值由 决定。
本题中摩擦力提供部分水平合力，并帮助平衡重力分量。
8．【答案】A
【知识点】含容电路分析；电路动态分析
【解析】【解答】AB．由图可知，若将滑动变阻器的滑片P向下移动，则滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可知流过电源的电流变大，电流表示数变大，流过灯L的电流变大，则灯L变亮，根据，可知路端电压变小，即电压表示数减小，故A正确，B错误；
CD．电容器两极板的电压，可知电容器两极板间的电压减小，根据
可知电容器两极板上电荷量减少，故CD错误。
故选A。
【分析】1. 闭合电路动态分析基本方法
这是最核心的考点，解题必须遵循的分析链条：
局部电阻变化：明确哪个电阻变化，如何变（题中是滑片下移 → 滑动变阻器接入电阻 减小）。
总电阻判断：根据串并联关系，判断外电路总电阻 如何变化（↓ → R外↓）。
总电流与路端电压：运用闭合电路欧姆定律。
干路电流：I总 = E / (R外 + r) →↓ 导致↑。
路端电压：（电压表示数减小）。
各部分电压电流：运用欧姆定律和串并联规律，逐步分析各支路。
2. “串反并同”法则的应用与理解
法则内容：在电源内阻不可忽略的电路中，某一电阻变化时：
与它串联的元件，其电流、电压的变化趋势与该电阻变化趋势相反。
与它并联的元件，其电流、电压的变化趋势与该电阻变化趋势相同。
3. 含容电路的分析
核心原则：在直流稳态电路中，电容器视为断路，其两端电压等于与它并联的那部分电路两端的电压。
分析步骤：确定电容器与哪部分电路并联。分析该部分电路两端电压 UC 如何变化。
根据 Q = CU 判断电容器带电量 Q 的变化。
4. 电表读数代表的物理量
电流表A：测量干路总电流。↓ →↑ → 电流表示数增大。
电压表V：测量路端电压。↑ → ↓ → 电压表示数减小。

9．【答案】A
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】A．伞的挂件属于同轴转动，角速度相同，根据向心加速度，由于远离伞把的挂件r大，故远离伞把的挂件向心加速度更大，故A正确；
B．在失重条件下，物体加速度具有向下的加速度，挂件不可能重复以上运动，故B错误；
C．设挂件偏离竖直方向的角度为，则有解得，可知靠近伞把的挂件r小，因为不变，故小，所以小，故C错误；
D．因为挂件竖直方向一直受到重力作用，所以无论伞体转动的角速度多大，挂件不可能达到水平状态，故D错误
故选A。
【分析】这道“货郎伞”题目，主要围绕 匀速圆周运动的动力学分析，尤其是 同轴转动模型 和 圆锥摆模型 的结合应用。
1. 同轴转动模型的基本规律
所有点角速度 ω 相同（因为固定在同一个转动物体上，伞面绕轴转动）。
线速度、向心加速度与半径成正比：线速度：，r 越大， 越大。
向心加速度：，越大，越大。
2. 圆锥摆动力学分析
挂件可视为用不可伸长的轻绳连接（或刚性支撑），绕竖直轴在水平面内做匀速圆周运动。
受力分析：重力 （竖直向下）、拉力T（沿绳方向）。
方程建立（设绳与竖直方向夹角为 θ）：竖直方向平衡：
水平方向提供向心力：，其中 （为绳长或等效悬点到转轴的水平距离）。
3. 夹角 θ 与半径 r 的关系
由 可知：对于相同的 ω 和 g，半径 越大，越大，因此夹角 越大。
10．【答案】B
【知识点】电场线；电势能；电势差与电场强度的关系
【解析】【解答】A．等量正电荷的中垂线（EF）上，O点上方电场方向竖直向上、O点下方电场方向竖直向下。负电荷在O点上方受电场力向下（加速），O点处电场力为0（平衡），O点下方受电场力向上（减速），因此并非始终加速，故A错误；
B．根据A选项分析可知，从E点到F点电场力对负电荷先做正功，后做负功，则负电荷的电势能先减小后增大，根据可知从E点到F点电势先增大后减小，故B正确；
C．从到电场强度变大，根据定性分析可知OP两点间电势差与PQ两点间电势差的大小关系为，故C错误；
D．仅将M、N两点电荷改为等量带负电，电场强度的大小不变，方向相反，即P点电场强度改变，故D错误。
故答案为：B。
【分析】结合等量正点电荷的电场分布（电场强度、电势的变化规律），分析负电荷的运动状态、电势变化及电场强度的特点。
11．【答案】D
【知识点】生活中常见的传感器
【解析】【解答】AB．常温下，电熨斗的上下触点是接触的，电熨斗工作，当温度过高时，双金属片向下弯曲使触点断开，电熨斗不工作，双金属片的作用是控制电路的通断，故AB错误；
C．当温度升高时，金属片上层的膨胀系数大于下层的膨胀系数，双金属片向膨胀系数小的一侧弯曲，即金属片向下弯曲，将双金属片换成单金属片，电熨斗将不能正常工作，故C错误；
D．熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，即温度较高时金属片才能离开触点，故要将调温旋钮旋转下降，保证在温度未达到一定值时，金属片不与触点断开，故D正确。
故选D。
【分析】一、核心物理原理：双金属片的热弯曲
结构：两层热膨胀系数不同的金属压合在一起。
关键条件：题中明确“温度升高时上层金属的膨胀大于下层金属”。
弯曲方向：向膨胀系数小的一侧弯曲（即向下弯曲，因为上层膨胀多，伸长更多，所以整体向下弯）。
功能：温度变化 → 弯曲变形 → 控制电路通断。
二、电熨斗温控电路的工作逻辑
常温/低温时：双金属片平直或微弯 → 上下触点接触 → 电热丝通电加热。
温度过高时：双金属片向下弯曲 → 触点分离 → 电路断开 → 停止加热。
温度下降后：双金属片恢复平直 → 触点再次接触 → 重新加热。
调温旋钮作用：调节上下触点之间的初始距离（或预压力），从而改变触点分离所需的双金属片弯曲程度，进而改变设定的断开温度。
三、解题技巧
双金属片弯曲方向判断：向膨胀系数小的一侧弯曲（记：热天路面拱起类比，但此处是双层，哪侧膨胀大，弯曲就远离该侧）。
温控开关工作状态：低温闭合、高温断开（常闭型温控）。
单金属片与双金属片的根本区别：双金属片利用不同膨胀系数产生弯曲，单金属片不能。
调温旋钮的机械原理：下移 → 触点初始间隙增大 → 需要更大弯曲（更高温度）才能断开 → 设定温度变高。
12．【答案】D
【知识点】电磁感应中的动力学问题；电磁感应中的能量类问题
【解析】【解答】A．金属杆下落时切割磁感线，由右手定则，电流从a流向b，金属杆是电源，b点电势高于a点，A错误；
B．导体棒受向上的安培力和向下的重力，若安培力大于重力，则加速度向上，则向下做减速运动，加速度
则做加速度减小的减速运动；若安培力等于重力，则金属棒做匀速运动；若安培力小于重力，则加速度向下，则向下做加速运动，加速度为，则做加速度减小的加速运动，B错误；
C．安培力方向向上，则安培力做负功，机械能转化为电能，C错误；
D．当下落高度为时闭合开关，此时安培力，则金属杆ab会立刻做减速运动，D正确。
故答案为：D。
【分析】结合右手定则判断电势高低，通过受力分析（重力、安培力）分析运动状态，再利用安培力公式和自由下落速度公式判断选项。
13．【答案】D
【知识点】牛顿运动定律的应用—板块模型
【解析】【解答】C．在A与C碰撞中，因碰撞时间极短，动量守恒，设碰撞后瞬间A与C共同速度为vAC，以右为正方向，由动量守恒定律可得，解得，故C错误；
A．C增加的动量为，故A错误；
B．A与C碰撞运动中损失的机械能为，代入数据解得
故B错误；
D．A与B的摩擦力大小为，则有B的加速度大小为
AC的加速度大小为
B做减速运动，AC做加速运动，设速度相等时所用时间为t，则有，解得
B的位移为
A的位移为
B相对A的位移为
因此若长木板A的长度为0.6m，则滑块B不会滑离木板A，故D正确。
故选D。
【分析】一、核心考点
1、完全非弹性碰撞（动量守恒）
A 与 C 碰撞时间极短，水平方向动量守恒，B 的速度在碰撞瞬间不变（因为碰撞时间内 B 与 A 无水平力作用）。
2、碰撞损失的机械能计算
碰前与碰后系统的机械能变化，仅限于 A 和 C。
3、滑块在木板上的相对滑动（动力学分析）
牛顿第二定律求 B 和 AC 的加速度。
B 受滑动摩擦力减速，AC 受同摩擦力加速，速度相等时相对运动停止。
比较相对位移与木板长度，判断 B 是否会滑离。
二、易错点
1. 碰撞阶段的动量守恒对象选取
易错点：学生容易把 B 的动量也纳入 A 与 C 碰撞的动量守恒方程中。
纠正：碰撞时间极短，此时 A 与 B 之间的摩擦力还来不及改变 B 的速度，所以动量守恒只针对 A 和 C 组成的系统。
公式：
2. 碰撞后机械能损失的计算范围
易错点：误将 B 的动能也算入碰撞前后的机械能变化中。
纠正：计算 A 与 C 碰撞的机械能损失时，只需要看 A 和 C 系统的初动能和末动能，B 的动能变化是之后通过摩擦力逐步发生的，不属碰撞瞬间损失。
公式：
3. 碰后 A、C 共同体的速度方向
易错点：忽略方向，直接代数值大小。本题 A 碰 C 后速度仍然向右，所以共速 。
数值计算：
4. B 相对 A 滑动的动力学分析
易错点：
加速度方向弄错：B 受到向左的摩擦力（相对 A 向右滑动），加速度向左；A（与 C 一起）受到向右的摩擦力，加速度向右。
加速度大小算错：B：，AC：a
共速方程：，，令两式相等解得t。
5. 相对位移计算与临界判断
易错点：直接比较 与 的差值是否小于板长，但忘记 B 初始在 A 左端，相对位移是：
，若 ，则不滑离。
14．【答案】C
【知识点】功率及其计算；光子及其动量；粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【解答】A．每个光子的动量，故A正确，不符合题意；
B．每个光子的能量，故B正确，不符合题意；
C．太阳辐射硬X射线的总功率，太阳t时间辐射硬X射线的总能量为
联立解得，故C错误，符合题意；
D．每个光子的能量，t秒太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线发射总光子数为，故D正确，不符合题意。
故选C。
【分析】1、光子能量与动量公式
，直接用于判断 A、B 选项。
2、球对称辐射模型（各向同性辐射）
太阳辐射均匀分布到整个球面（面积 ）。
卫星在距离 处，镜头面积 接收到的光子数只是总辐射的 比例。
3、光功率与光子数的关系
接收功率 （：每秒接收光子数）。
总辐射功率：
4、总光子数的计算
每秒总辐射光子数 ，t 秒内总辐射光子数
5、辨别选项中的公式变形
将 代入功率或光子数表达式时，检查系数、分母字母是否正确，这是判断 C 选项是否错误的依据。
15．【答案】（1）；D；AB
（2）B
【知识点】探究加速度与力、质量的关系；用单摆测定重力加速度
【解析】【解答】（1） ① 题意可知单摆周期，解得
② 为了减小空气阻力的影响，需选择质量大的铁球，其次，为了防止悬点滑动，需要夹子夹住摆线，最后，为了不让摆长发生改变，需选择细丝线，D选项符合要求。
故选D。
③ A．为减小误差，该实验并未直接测量单摆的周期T，而是先测量n次全振动的用时t再求出T，实验采用方法是放大测量取平均值。“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中相邻亮条纹间距离的测量，采用方法是放大测量取平均值，故A正确；
B．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量，采用方法是放大测量取平均值，故B正确；
C．“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验中气体体积的测量，采用方法不是放大测量取平均值，故C错误。
故选AB。
（2）“探究加速度与力的关系”的实验装置图。实验中，在小车不挂桶和砂时，先将木板的一端垫起一定高度，这样做的目的是平衡摩擦力。
故选B。
【分析】一、第(1)题
1、单摆周期公式：，得 ，且 ，所以：
2、实验器材选择原则：
摆球：密度大、体积小 → 减小空气阻力影响。摆线：轻、不易伸缩 → 减小摆长变化。
悬点固定：夹子夹紧，避免晃动。
3、累积法减小误差：
测n 次全振动的总时间t，算 → 减小周期测量误差。
类似方法：双缝干涉测条纹间距（测多条条纹总宽度）、油膜法测 1 滴体积（测N 滴总体积）。
4、易错点
周期公式代入错：易错写成 漏掉 。
正确是 代入 → 。
器材选择：易选体积大的摆球（空气阻力大），或弹性线（摆长变化）。
累积法判断：易误选气体体积测量（它是直接测量一次体积或逐次改变体积，不是通过累积多次求平均来减小单次测量的相对误差）。
二、第(2)题
1、平衡摩擦力：木板垫高，使小车重力沿斜面的分力平衡摩擦力，保证绳的拉力等于小车合力。
2、易错点
易错选 C（认为垫高是为了让拉力等于桶和砂的重力）。
实际上，平衡摩擦力后，还需保持 才能近似认为桶和砂的重力等于小车所受合力。
垫高木板是消除摩擦力影响，不是为了测倾角。
（1）[1]题意可知单摆周期
解得
[2]为了减小空气阻力的影响，需选择质量大的铁球，其次，为了防止悬点滑动，需要夹子夹住摆线，最后，为了不让摆长发生改变，需选择细丝线，D选项符合要求。
故选D。
[3]A．为减小误差，该实验并未直接测量单摆的周期T，而是先测量n次全振动的用时t再求出T，实验采用方法是放大测量取平均值。“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中相邻亮条纹间距离的测量，采用方法是放大测量取平均值，故A正确；
B．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量，采用方法是放大测量取平均值，故B正确；
C．“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验中气体体积的测量，采用方法不是放大测量取平均值，故C错误。
故选AB。
（2）“探究加速度与力的关系”的实验装置图。实验中，在小车不挂桶和砂时，先将木板的一端垫起一定高度，这样做的目的是平衡摩擦力。
故选B。
16．【答案】（1）C；D；F
（2）A
（3）
（4）
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】（1）电动势E=3V，则电压表选D，电路的最小电流，故电流表选C，因为待测电阻约6.0Ω，且为方便调节，滑动变阻器应选小电阻的F。
（2）金属丝两端的电压从零开始变化，滑动变阻器选择分压式解法，因为
故电流表采用外接法，A选项符合题意。
故选A。
（3）分析图像可知图像斜率为电阻，即，解得
（4）实验中改变金属丝长度，通过改变滑动变阻器滑片的位置，使得每次电流表的示数均为，测量出金属丝长度，以及对应的电压表示数，根据欧姆定律可得，又
联立可得，作出图像，可知斜率为
解得金属丝的电阻率为
【分析】（1）器材选择
1、电表量程估算：
，金属丝电阻约 ，电流最大约 ，故电流表选 0~0.6A，电压表选 0~3V
2、滑动变阻器选择：
电压从零开始变化 → 用分压接法 → 选较小阻值（F，0~20Ω），便于调节均匀。
（2）电路设计
1、分压与限流选择：
“电压从零开始变化” → 必须用 分压接法。
2、内接与外接判断：
，（电压表内阻），（电流表内阻）。
比较：
前者更大 → 电流表外接（电压表分流误差较小）。
（3）电阻率公式推导
由 图斜率得
电阻定律 ，
联立得：
（4）利用长度变化测电阻率
固定电流 （电流表读数不变），测不同长度 对应的电压U。
由 得：
图是直线，斜率 ，代入 ：
（5）易错点
1、分压与限流判断错误：
看到“电压从零开始”必须选分压，否则实验无法进行。
2、内外接选择错误：
比较Rx 与 临界值（约 以上内接）或用比值法 与 比较（选较大者对应误差较小接法）。本题 较小，用外接。
3、斜率与电阻关系：
图的斜率是 ，注意不是 。
4、电阻率公式符号混淆：
注意 是斜率 ，代入 时别写反。
5、长度变化法设计：
必须固定电流（或电压）一个量，使 U（或 I）与长度成线性关系，才能从斜率求 ρ。若同时改变电流和长度，没有简单线性关系。
（1）[1][2][3]题意知电动势E=3V，则电压表选D，电路的最小电流，故电流表选C，因为待测电阻约6.0Ω，且为方便调节，滑动变阻器应选小电阻的F。
（2）金属丝两端的电压从零开始变化，滑动变阻器选择分压式解法，因为
故电流表采用外接法，A选项符合题意。
故选A。
（3）分析图像可知图像斜率为电阻，即
解得
（4）实验中改变金属丝长度，通过改变滑动变阻器滑片的位置，使得每次电流表的示数均为，测量出金属丝长度，以及对应的电压表示数，根据欧姆定律可得
又
联立可得
作出图像，可知斜率为
解得金属丝的电阻率为
17．【答案】（1）解：闯关者抱住沙袋过程，系统在水平方向动量守恒，以水平向左为正方向，由动量守恒定律可得
代入数据解得
（2）解：在A点刚抱住沙袋时，绳子拉力最大，设最大拉力为F。细绳的拉力与重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得
代入数据解得
（3）解：闯关者与沙袋摆动过程中，只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得
代入数据解得
【知识点】动量守恒定律；生活中的圆周运动
【解析】【分析】1、动量守恒定律（水平方向）
抱住沙袋过程时间极短，水平方向合外力为零，系统在水平方向动量守恒。
列式：
2、圆周运动的向心力公式
在最低点（A点）抱住沙袋后，共同速度水平，绳拉力与重力合力提供向心力。
列式：
3、机械能守恒定律
抱住沙袋后一起向上摆动过程，只有重力做功，系统机械能守恒。
列式：

（1）闯关者抱住沙袋过程，系统在水平方向动量守恒，以水平向左为正方向，由动量守恒定律可得
代入数据解得
（2）在A点刚抱住沙袋时，绳子拉力最大，设最大拉力为F。细绳的拉力与重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得
代入数据解得
（3）闯关者与沙袋摆动过程中，只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得
代入数据解得
18．【答案】（1）解：①当运动员在以速度v做匀速直线运动时，金属棒切割磁感线产生的感应电动势为
由闭合电路欧姆定律，可知回路电流为
则电阻R两端电压为
②回路中电流I，则导体棒受到的安培力
金属棒匀速运动，则轻绳拉力
轻绳拉力功率
解得
（2）解：①闭合开关后，设金属棒速度达到的最大速度为，则有
解得
②当金属棒速度为时，根据感应电动势公式
得电路中总电动势为
流经导体棒的电流为
金属棒受到的合力为
根据牛顿第二定律，金属棒的加速度为
【知识点】安培力的计算；电磁感应中的动力学问题
【解析】【分析】1、电磁感应 — 动生电动势
2、闭合电路欧姆定律
第(1)问：回路总电阻 ，电流 。
第(2)问：含源电路电流 ，注意方向。
3、安培力公式
4、力与运动关系
第(1)问：匀速时 。
第(2)问：牛顿第二定律 ，最大速度时 。
5、功率计算
拉力功率 ，匀速时等于克服安培力的功率，也等于回路电功率
易错点
第(1)问的电阻连接：
金属棒电阻 ，定值电阻 R，总电阻是 而非 或 。
计算电阻R的电压时，应 ，而不是 。
拉力的功率等于安培力的功率还是总电功率：
匀速时，拉力功率 = 克服安培力的功率 = 安培力的负功率绝对值。
注意：此时安培力的功率全部转化为电路电功率，所以也可用：
第(2)问电流方向判断：
电源电动势 与金属棒动生电动势 方向相反，回路总电动势为 。
易错写成 导致符号出错，进而影响安培力方向（加速度方向）。
第(2)问安培力与牛顿第二定律：
当速度小于 时，电流方向使金属棒受向右的安培力，加速向右，需注意 中 方向与 B、L 方向用左手定则判断。
（1）①当运动员在以速度v做匀速直线运动时，金属棒切割磁感线产生的感应电动势为
由闭合电路欧姆定律，可知回路电流为
则电阻R两端电压为
②回路中电流I，则导体棒受到的安培力
金属棒匀速运动，则轻绳拉力
轻绳拉力功率
解得
（2）①闭合开关后，设金属棒速度达到的最大速度为，则有
解得
②当金属棒速度为时，根据感应电动势公式
得电路中总电动势为
流经导体棒的电流为
金属棒受到的合力为
根据牛顿第二定律，金属棒的加速度为
19．【答案】（1）解：a.物体从距离地心处至距离地心处的过程中，万有引力平均力大小为
由功的定义知
万有引力对物体做负功。
b.设飞行器的质量为，飞行器在地球表面时速度大小为，在距地心的位置处飞行器的速度大小为。由动能定理，得
可知，当飞行器克服地球引力时，且的速度为0时，发射速度最小。解得
（2）解：a.根据库仑力提供向心力可得
解得
b.处于基态的氢原子的电子的动能
由题可知，处于基态的氢原子系统的电势能
所以，处于基态的氢原子的能量
【知识点】万有引力定律的应用；动能定理的综合应用；电势能与电场力做功的关系
【解析】【分析】一、核心考点
(1) 万有引力部分
a. 引力做功的计算（变力做功的两种方法）：
平均力法：
引力做负功：
b. 第二宇宙速度推导：
从地球表面R 发射，到无穷远处速度为零，动能全部用于克服引力做功。
动能定理：
正确写法（以无穷远为势能零点）：地表势能：无穷远势能为 0。
动能变化 等于势能增加 注意符号。
(2) 氢原子模型
a. 库仑力提供向心力：，得：
b. 氢原子基态能量：
动能：，电势能（点电荷电势公式 ）：
电子在核电场中电势能
总能量：
二、易错点
1、平均力的表达式：
引力 ，其平均力不是算术平均 ，而是 。学生易用错平均力公式。
2、第二宇宙速度的势能零点：
必须明确以无穷远为势能零点，地球表面势能是负值。部分学生列动能定理时漏负号，得出 (第一宇宙速度）。
3、氢原子电势能：
电势公式 中Q 是源电荷（核电荷 ）。电势能 中 是电子电荷 ，所以结果为负。总能量为负表示束缚态，学生易漏负号或计算错系数。
4、模型类比：
卫星与地球系统 vs 电子与原子核系统：引力势能 ，静电势能
形式类似，但常数不同。

（1）a.物体从距离地心处至距离地心处的过程中，万有引力平均力大小为
由功的定义知
万有引力对物体做负功。
b.设飞行器的质量为，飞行器在地球表面时速度大小为，在距地心的位置处飞行器的速度大小为。由动能定理，得
可知，当飞行器克服地球引力时，且的速度为0时，发射速度最小。解得
（2）a.根据库仑力提供向心力可得
解得
b.处于基态的氢原子的电子的动能
由题可知，处于基态的氢原子系统的电势能
所以，处于基态的氢原子的能量
20．【答案】（1）解：由左手定则可知，正离子向上偏转，则M板为正极。
S断开时，M、N两板间电压的最大值，等于此发电机的电动势，根据
得
（2）解：根据平衡角度分析：
外电路闭合后，有
等离子体横向受力平衡，则
解得
（3）解：若R可调，由（2）知I随R减小而增大。当所有进入通道的离子全部偏转到极板上形成电流时，电流达到最大值，即饱和电流Im。
当I解得：当时，
I随R的增大而减小，
当时，
电流饱和保持不变。
由上分析：可定性画出如图所示的I-R图像（图中，）。
【知识点】磁流体发电机
【解析】【分析】一、核心考点
1. 磁流体发电机原理
等离子体（正负离子）进入磁场，正负离子因洛伦兹力向相反方向偏转，使两板分别带正负电，形成电动势。当外电路断开时，板间电压达到最大值，即电动势 。洛伦兹力与电场力平衡：
，板间电压 。
2. 电路分析与内阻
等离子体有等效内阻r，外电阻 R。闭合电路欧姆定律：
金属板M 是正极（正离子偏转至此）。
3. 等离子体受力与压强差
等离子体在通道中受安培力（整体）、阻力f、压强差合力。
稳定时，横向（垂直流速方向）安培力由洛伦兹力引起，电流 由正负离子偏转形成。
设流量体积 ，单位时间进入的离子总数 。
若每个离子电量 ，则理论最大电流（所有离子都偏转到极板）为：
安培力（沿流速方向的阻力来源）：等离子体整体受安培力 ，方向与 相反，阻碍流动。由受力平衡（流速不变）：
二、易错点
1、电动势公式推导：
易误以为 中 L 是板宽b（实际应是板间距离a），因为电场方向垂直于板，沿a 方向，洛伦兹力平衡电场力时 ，，板间电压 。
2、饱和电流的物理意义：
学生易忘记电流有上限：单位时间内进入通道的总电荷量为 ，即最大可能电流。当外电阻很小，电流趋近该值时，离子全部偏转到极板，电流饱和。
3、压强差公式：
易只考虑安培力而忽略题目给出的恒定阻力 。
正确受力分析：压强差产生的推力 （） = 安培力 + 阻力 。
4、电流随 R 变化的图像：
当 较大时， ，双曲线形状。
当 小到某一值，电流达饱和 ，图像为水平线。
易错画成一直下降的曲线而忽略饱和平台。

（1）由左手定则可知，正离子向上偏转，则M板为正极。
S断开时，M、N两板间电压的最大值，等于此发电机的电动势，根据
得
（2）方法一：根据能量转化与守恒
外电路闭合后，有：
即：
得：
方法二：根据平衡角度分析：
外电路闭合后，有
等离子体横向受力平衡，则
解得
（3）若R可调，由（2）知I随R减小而增大。当所有进入通道的离子全部偏转到极板上形成电流时，电流达到最大值，即饱和电流Im。
当I解得：当时，
I随R的增大而减小，
当时，
电流饱和保持不变。
由上分析：可定性画出如图所示的I-R图像（图中，）。
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