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2025-2026学年北京市海淀区高三（下）期中物理试卷
一、单选题：本大题共14小题，共42分。
1.钴的衰变实验可以证实宇称不守恒的论断。钴的衰变方程为，其中表示的是( )
A. B. C. D.
2.烧瓶通过橡胶塞连接一根玻璃管，向玻璃管中注入一小段水柱，使烧瓶内封闭一定质量的气体。用手捂住烧瓶，会观察到水柱缓慢向左移动。瓶内的气体可视为理想气体，在这一过程中瓶内气体( )
A. 分子平均动能减小 B. 向外界放热
C. 内能不变 D. 压强不变
3.用甲、乙两束不同的单色光，分别照射同一光电管得到两条光电流与电压之间的关系曲线，如图所示。下列说法正确的是( )
A. 甲光照射时产生的光电子的最大初动能更大
B. 在水中，甲光的频率比乙光的频率大
C. 在水中，甲光的传播速度比乙光的传播速度大
D. 照射同一狭缝装置，乙光的衍射现象更明显
4.如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数之比为：，原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为的正弦交流电源上。下列说法正确的是( )
A. 副线圈回路中电阻两端的电压为
B. 原、副线圈中交变电流的频率之比为：
C. 原、副线圈回路中电阻两端的电压之比为：
D. 原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比为：
5.如图所示的电路中，、是两个相同的小灯泡，线圈的自感系数很大、电阻不计。下列说法正确的是( )
A. 闭合开关，、先同时亮，然后变得更明亮，逐渐变暗至熄灭
B. 闭合开关，先亮，逐渐变亮
C. 断开开关，、均立即熄灭
D. 断开开关，、均闪亮后再熄灭
6.一列简谐横波沿轴传播，时的波形如图所示，、、是介质中的三个质点。图是质点的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 该波的周期为
B. 该波沿轴正方向传播
C. 时，质点的速度最大，加速度为零
D. 时，质点的位移为零，速度沿轴负方向
7.水平传送带匀速运动，将物体可视为质点无初速度从点放在传送带上，一段时间后物体随传送带一起匀速运动，最终到达点。已知传送带运行速率，物体与传送带之间的动摩擦因数，下列说法正确的是( )
A. 刚开始物体相对传送带向前运动
B. 若仅增大，则物体做加速运动的位移变大
C. 若仅增大，则物体从点运动到点的时间变短
D. 若仅增大，则物体从点运动到点的过程中可能一直受摩擦力
8.轻轻拨动一个铜盘可以使其长时间地绕轴自由转动。如果在铜盘转动时把蹄形磁体的两极放在铜盘的边缘但并不接触，如图所示，铜盘可以在较短的时间内停止转动。在铜盘逐渐停止转动的过程中，下列说法正确的是( )
A. 铜盘的发热功率不变
B. 穿过铜盘上表面的磁通量不变
C. 磁体受到铜盘的作用力沿铜盘半径向外
D. 若使磁体绕轴与铜盘同向转动，铜盘一定会越转越快
9.年月，实践号卫星成功为北斗卫星加注推进剂，完成了人类航天史上首次“太空加油”。已知北斗卫星在地球同步静止轨道绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是( )
A. 北斗卫星的运行速度大于
B. 北斗卫星的向心加速度小于地球表面附近的重力加速度
C. 北斗卫星的运行速度小于地球赤道上随地球自转物体的线速度
D. 在地球同步静止轨道上运行的实践号，可通过加速追上北斗卫星
10.把一个小球放在光滑半球形容器内，如图所示。晃动容器，可以使小球在距离容器底部不同高度处的水
平面内做匀速圆周运动。下列说法正确的是( )
A. 同一小球在不同高度处所受的合力大小相等
B. 同一小球离底部高度越大，其运动周期越大
C. 同一小球离底部高度越大，其运动半圈所受合力的冲量越大
D. 离底部高度越小、质量越大的小球，其所受支持力越大
11.一根不可伸长的轻质细绳跨过轻质定滑轮，细绳的两端分别系有小球和。用手托住球，当细绳刚好被拉紧时，球离地面的高度为，球静止于地面，如图所示。已知球的质量是球的倍，忽略一切摩擦和空气阻力。球从释放至刚好落地的过程中，下列判断不正确的是( )
A. 球和球组成系统的动量不守恒
B. 细绳对球拉力冲量的大小等于细绳对球拉力冲量的大小
C. 细绳对球拉力做的功等于球机械能的增加量
D. 越大，细绳拉力的大小越接近球所受重力的大小
12.如图所示，两个带等量正电的点电荷分别位于、两点上，、是连线中垂线上的两点，为、的交点，且。一电子仅在电场力作用下，以某一初速度从点运动至点。关于此过程，下列说法正确的是( )
A. 电子在点和点所受电场力的大小和方向相同
B. 电子在点和点的电势能不相等
C. 电子的电势能可能始终不变
D. 电子的动能一定先增大后减小
13.图为分拣苹果的装置示意图。该装置按照一定质量标准自动分拣大苹果和小苹果，托盘秤压在一个以为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在压力传感器上，已知压力越大，阻值越小。若两端的电压较小，分拣开关在弹簧向上弹力作用下处于水平状态，小苹果进入通道；当两端的电压超过某一值时，可使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，此时大于一定标准质量的大苹果进入通道。已知电源的电动势、内阻不计。下列说法正确的是( )
A. 托盘秤上的苹果质量越小，两端的电压越大
B. 若只增大的阻值，则能进入通道的苹果的标准质量变小
C. 分拣苹果的质量标准与电动势大小无关
D. 若仅改变电磁铁线圈的绕向，则分拣苹果的质量标准将发生改变
14.将圆珠笔中的轻质小弹簧竖直放在水平桌面上，图为弹簧正视示意图，实线和虚线表示螺旋细铁丝，弹簧上实线细铁丝和虚线细铁丝互成一定的角度。一束激光垂直弹簧轴线照射弹簧只能照射到两圈弹簧，在光屏上会形成如图所示的夹角为的“”形交叉条纹。根据光学原理，该干涉图像与互成角度的两组双缝的干涉图像一致。下列说法正确的是( )
A. 若稍微压缩弹簧，则图中的夹角将变小
B. 若稍微压缩弹簧，则光屏上的条纹将更加密集
C. 若改用频率更低的激光，则图中的夹角将变小
D. 若改用频率更低的激光，则光屏上的条纹将更加密集
二、实验题：本大题共2小题，共18分。
15.如图所示为探究两个互成角度的力的合成规律实验的示意图。关于本实验，下列操作正确的是 。选填选项前的字母
A.、的夹角必须小于
B.单独作用时与、共同作用时都应使小圆环保持静止
C.在同一次实验中，单独作用时与、共同作用时小圆环的位置可以不同
在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，将电源、滑动变阻器、带铁芯的线圈、线圈、电流表及开关用导线连接成如图所示的电路。在开关闭合、线圈放在线圈中的情况下，某同学发现将滑动变阻器的滑片向左加速滑动时，电流表指针向右偏转。下列判断正确的是 。选填选项前的字母
A.拔出线圈，电流表指针向右偏转
B.断开开关，电流表指针向左偏转
C.滑片向左匀速滑动，电流表指针不发生偏转
做“用单摆测量重力加速度”的实验时，改变摆线长度，测得几组和对应的周期，绘出图像，如图所示。若未测量小球半径，仅利用图线斜率的值 选填“能”或“不能”计算出重力加速度，原因是 。
16.用如图所示的装置进行实验，让两个小球在斜槽末端对心碰撞可以验证动量守恒定律。图中的点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影。实验时，先使球多次从斜槽上位置由静止释放，确定其平均落地点，记为。然后，把半径相同的球置于水平轨道的末端，再将球从位置由静止释放，与球相碰，重复多次，分别确定碰后球和球的平均落地点，记为和，分别测出点到平均落地点的距离、、。测得球的质量为，球的质量为，已知。、、在图中未画出
下列实验步骤中必要的是 。选填选项前的字母
A.测量球静止释放的高度
B.测量抛出点距地面的高度
C.测量两小球的半径
D.利用重垂线确定点的位置
在误差允许范围内，若关系式 成立，说明两球碰撞前后动量守恒。
完成上述实验，图中平均落地点的位置可能正确的是 。
某次实验时先将球从斜槽上位置静止释放，确定球平均落地点。然后将球放在斜槽末端，发现球沿斜槽滚动，于是调整斜槽末端水平，调整后斜槽末端离地面高度跟原来相同。从斜槽上位置静止释放球，与球碰撞后，确定两球平均落地点和。若不考虑调整斜槽引起小球在空中运动时间的变化，则 。选填“”“”或“”
某同学进一步研究两球是否发生弹性碰撞。设、，在实验中仅换用不同质量的球，重复实验，绘出的图像；又仅换用不同质量的球，重复实验，并绘出的图像。图中有可能反映两球发生弹性碰撞的是 。
三、计算题：本大题共4小题，共40分。
17.如图所示，将轻弹簧竖直固定在水平地面上。质量为的小球由弹簧的正上方处自由下落，与弹簧接触后压缩弹簧，当弹簧的压缩量为时，小球下落到最低点。弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，已知重力加速度。
求小球刚接触弹簧时速度的大小。
求压缩过程中弹簧弹性势能的最大值。
以竖直向下为正方向，从小球接触弹簧开始计时，在图中定性画出小球从接触弹簧到下落至最低点过程中速度随时间变化的图线。
18.如图所示，在磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场中，两根相距为的平行长直金属导轨水平放置，左端接阻值为的定值电阻。一长为、电阻为的导体棒放置在导轨上，与导轨接触良好。导体棒在外力作用下沿导轨以速度向右做匀速运动。不计导轨电阻及导体棒与导轨间的摩擦，导体棒运动过程中始终与两导轨保持垂直。
求电路中产生的感应电流。
求导体棒两端的电压。
已知导体棒内定向运动的电子数为，设导体棒所受安培力为，导体棒内定向运动的电子所受洛伦兹力的矢量和为，分析比较与的大小关系。
注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题中做必要的说明
19.透射电子显微镜是科研中的重要工具，可以通过电子透镜控制电子束轨迹探测物质的微观结构。
如图是电子透镜中电子枪和磁聚焦系统的简化示意图。一隔板将真空管分为Ⅰ、Ⅱ两个区域，隔板的中心有一小孔，右端为可平移接收板。区域Ⅰ中有电场图中未画出，区域Ⅱ中有沿轴线向右的匀强磁场。电子经电场加速后，从小孔中心点沿不同方向进入区域Ⅱ。已知磁感应强度大小为，电子质量为、电荷量为，电子与真空管不发生碰撞。忽略电子间的相互作用。
电子沿不同方向从点进入区域Ⅱ，其与轴线方向有一定夹角的电子运动轨迹的投影可能是图中的______。沿轴线从左向右看
将进入区域Ⅱ电子的运动沿轴线方向和垂直于轴线方向分解，已知电子沿轴线方向速度分量的大小在范围内很小，电子沿垂直于轴线方向速度分量的大小在范围内。
求从点进入区域Ⅱ的所有电子，在运动过程中到轴线的最远距离。
求从点进入区域Ⅱ的所有电子，第一次返回轴线的位置到点的最小距离和最大距离。
在和的基础上进一步研究，将接收板置于处，设此时电子落到接收板上离轴线的最远距离为，求。
20.黑洞是一种质量非常大、半径非常小的天体。天文学家跟踪观测了银河系中心附近恒星的运行轨迹，推测出银河系中心存在质量为的黑洞。已知相距为、质量分别为和的两质点之间的引力势能，为引力常量。仅考虑黑洞对物质的引力作用。
银河系中心黑洞会不断吞噬周围的星际物质，这些物质在被吞噬的过程中会先进入“吸积盘”，并产生电磁辐射。为了研究进入吸积盘中物质产生的电磁辐射，某同学建立如下简化模型：在被吞噬过程中，吸积盘各处物质绕黑洞旋转，机械能不断转化为电磁辐射，在运动过程中其轨道半径不断减小，但每一圈的运动仍可视为匀速圆周运动。
求吸积盘中到黑洞距离为处物质的线速度大小。
设单位时间内有质量为的物质进入吸积盘。已知吸积盘中各处物质的质量分布是稳定的，不随时间变化。求吸积盘中距离黑洞到区域的电磁辐射功率。
某黑洞质量约为，绕其做椭圆轨道运动的星体，到黑洞的最近距离约为。黑洞到地球的平均距离约为。在地球上观测星体距离黑洞最近时发出的一条氢原子特征谱线，观测到的波长大于其静止波长，这种现象称为“红移”。定义红移值。
某同学认为可以用“引力红移”理论解释这一现象，即光子在黑洞引力场中远离黑洞时其能量会减小。光子能量，式中为普朗克常量，为光的频率，为光子的等效质量，为真空中的光速。在传播过程中光子等效质量的变化量远小于。已知，，根据红移值的定义，应用引力红移理论，估算上述氢原子特征谱线由引力引起的红移值。结果保留一位有效数字
已知，，基于的结果，分析判断由引力引起的红移是否为产生红移现象的主要原因。
参考答案
1.
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4.
5.
6.
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8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
能
图像的斜率与小球的半径无关

16.

17.小球刚接触弹簧时速度的大小为 压缩过程中弹簧弹性势能的最大值为 以竖直向下为正方向，从小球接触弹簧开始计时，小球从接触弹簧到下落至最低点过程中速度随时间变化的图线

18.电路中产生的感应电流大小为 导体棒两端的电压大小为 导体棒所受安培力小于定向运动电子所受洛伦兹力的矢量和，即
19. 从点进入区域Ⅱ的所有电子，在运动过程中到轴线的最远距离为；从点进入区域Ⅱ的所有电子，第一次返回轴线的位置到点的最小距离为，最大距离为；在和的基础上进一步研究，将接收板置于处，设此时电子落到接收板上离轴线的最远距离为，为
20.吸积盘中到黑洞距离为处物质的线速度大小为；设单位时间内有质量为的物质进入吸积盘；已知吸积盘中各处物质的质量分布是稳定的，不随时间变化；吸积盘中距离黑洞到区域的电磁辐射功率为 上述氢原子特征谱线由引力引起的红移值为；根据，实际观测的红移值为，因为，所以引力引起的红移不是产生红移现象的主要原因
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