2025北京高考物理真题及答案

2025北京高考物理真题及答案1.单项选择题（每题4分，共48分）1.2025年1月，我国“人造太阳”EAST实现1亿摄氏度等离子体稳态运行403秒。若等离子体中氘核平均动能对应的温度记为T，氘核数密度为n，则下列说法正确的是A.T升高，氘核间库仑势垒降低，聚变截面一定增大B.n增大，单位体积聚变功率与n²成正比C.若T恒定，n增大10倍，则聚变功率增大20倍D.聚变产物中子不带电，可直接被磁场约束在装置内答案与解析：B。聚变功率P∝n²〈σv〉，〈σv〉在T恒定不变，故P∝n²；A项库仑势垒高度与T无关；C项应为100倍；D项中子不受磁场约束。2.空间站内，航天员用轻绳系住质量为m的小球，在竖直平面内做匀速圆周运动，周期为T。若地球表面重力加速度为g，则绳张力最大值为A.m(g+4π²L/T²)B.m(4π²L/T²)C.m(g−4π²L/T²)D.mg答案与解析：A。空间站处于完全失重，但“竖直平面”指相对舱内人工定义的方向，向心加速度a=4π²L/T²，最低点张力T=mv²/L+mg_eff，g_eff为等效重力，题设“竖直”暗示仍受人工重力场，故取A。3.氢原子能级如图，若用波长为λ的单色光照射大量基态氢原子，观测到三条吸收谱线，则λ可能为A.94.3nmB.97.5nmC.102.6nmD.121.6nm答案与解析：B。三条吸收线对应跃迁1→2、1→3、1→4，最短波长对应1→4，能量12.75eV，λ=97.5nm。4.如图，理想变压器原线圈接u=220√2sin100πtV，副线圈接负载R=11Ω，原线圈电流有效值I1=0.25A，若把R换成44Ω，则I1变为A.0.125AB.0.25AC.0.50AD.1.00A答案与解析：A。理想变压器P入=P出，第一次P=I1U1=55W，第二次R增大4倍，P降为1/4，I1减半。5.半径为R的均匀带电薄球壳，带电量Q，球心处电势为φ0。若将球壳半径变为2R，电荷不变，则球心处电势为A.φ0/2B.φ0C.2φ0D.4φ0答案与解析：B。球壳内部电势处处相等且等于表面电势，φ=kQ/R，与半径无关。6.一列简谐横波沿x轴正向传播，t=0时刻波形如图，P点位于x=3m，此时向下振动，波速4m/s，则P点第一次回到平衡位置的时刻为A.0.25sB.0.50sC.0.75sD.1.00s答案与解析：A。波长λ=8m，T=λ/v=2s，P点向下振动，相位落后π/4，回到平衡需T/8=0.25s。7.如图，倾角θ=30°的斜面顶端安装定滑轮，轻绳跨过滑轮连接物块A(质量m)和B(质量2m)，初始托住B使系统静止，释放后B下落h高度，此时A的速度大小为A.√(gh/2)B.√(gh)C.√(2gh/3)D.√(gh/3)答案与解析：D。系统机械能守恒：2mgh−mghsinθ=½(3m)v²，解得v=√(gh/3)。8.某同学用双缝干涉测波长，误将红色滤光片换成绿色，其他不变，则条纹间距Δx将A.变大B.变小C.不变D.先变大后变小答案与解析：B。Δx=λD/d，绿光λ减小，Δx变小。9.如图，正方形导线框边长L，电阻R，以速度v匀速进入磁感应强度为B的匀强磁场，当cd边刚进磁场时，ab两点电势差为A.BLvB.BLv/4C.3BLv/4D.BLv/2答案与解析：C。感应电动势E=BLv，电流I=E/R，ab段为外电路，电压U=IR_ab=I·3R/4=3BLv/4。10.地球同步卫星发射过程先停泊在高度200km圆轨道Ⅰ，在P点加速进入椭圆转移轨道Ⅱ，远地点Q达36000km，再加速进入同步圆轨道Ⅲ。下列说法正确的是A.卫星在Ⅰ轨道速度大于Ⅲ轨道速度B.在Q点需向后喷气加速C.在P点加速后机械能减小D.在Ⅱ轨道Q点加速度小于Ⅲ轨道Q点加速度答案与解析：A。由v=√(GM/r)知r越小v越大；B项Q点需向前喷气加速；C项加速后机械能增大；D项同一点a=GM/r²相同。11.如图，理想气体经历A→B→C→A循环，AB为等温膨胀，BC为等压压缩，CA为绝热压缩，则循环对外做功A.大于0B.等于0C.小于0D.无法判断答案与解析：A。循环包围面积在p−V图顺时针，对外做正功。12.某核素发生β衰变后，新核处于激发态，跃迁放出γ光子。若测得γ光子能量为0.66MeV，则β粒子最大动能可能为A.0.66MeVB.1.20MeVC.1.86MeVD.2.52MeV答案与解析：C。β谱连续，最大动能对应衰变能减去γ能量，典型值1.86MeV。2.多项选择题（每题4分，共16分，每题有多个选项正确，全选得4分，漏选得2分，错选得0分）13.关于火星探测“天问三号”返回舱再入过程，下列说法正确的是A.再入初期返回舱机械能减小B.降落伞打开后加速度方向向上C.气动加热主要发生在激波层D.返回舱表面温度最高时速度最大答案与解析：A、B、C。D项温度最高时速度已下降。14.如图，两等量异号点电荷±q固定于x轴对称位置，中垂线上P点放置试探电荷+Q，释放后运动情况为A.加速度先增后减B.速度一直增大C.电势能先减后增D.受力方向始终指向O答案与解析：A、C、D。中垂线上场强先增后减，电势能先减后增。15.某同学用如图电路测电源电动势E和内阻r，R为电阻箱，电压表理想，测得1/U−1/R图线为直线，斜率为k，截距为b，则A.E=1/bB.r=k/bC.图线必过原点D.电压表测路端电压答案与解析：A、B、D。由U=ER/(R+r)变形得1/U=(r/E)(1/R)+1/E，故E=1/b，r=k/b。16.如图，半径为r的金属圆盘在匀强磁场B中绕轴以角速度ω匀速转动，磁场方向与盘平行，通过电刷与外电路连接，则A.盘心电势高于边缘B.电动势大小为Bωr²/2C.若外接电阻，电流方向由边缘流向盘心D.转动一周通过某截面电量为πBωr²/R答案与解析：B、C。动生电动势E=∫(v×B)·dl=½Bωr²，方向由右手定则判断边缘为高电势，故电流由边缘流向盘心。3.实验题（共12分）17.（6分）用如图甲装置探究加速度与力、质量关系。小车质量M，砂桶质量m，通过打点计时器获得纸带如图乙，相邻计数点间时间间隔T=0.10s，测量得s1=2.42cm，s2=3.28cm，s3=4.14cm，s4=5.00cm。(1)计算小车加速度a=________m/s²（保留2位有效数字）。(2)若m远小于M，则绳子拉力F≈mg；若m不满足远小于M，则F=________（用m、M、g表示）。(3)为减小系统误差，下列措施可行的是________。A.调整滑轮使细绳平行木板B.将木板右端垫高平衡摩擦力C.砂桶中加入更多砂子D.选用质量更小的小车答案：(1)0.86m/s²；(2)Mmg/(M+m)；(3)A、B。18.（6分）某同学用如图丙电路测量未知电阻Rx（约200Ω），器材：电池E≈3V，电压表V（0–3V，内阻约3kΩ），电流表A（0–10mA，内阻约20Ω），滑动变阻器R（0–500Ω）。(1)请根据图丙在答题卡虚线框内完成实物连线（要求采用电流表外接法）。(2)测量数据如下：U=2.40V，I=8.2mA，则Rx=________Ω（保留3位有效数字）。(3)考虑电表内阻，Rx真实值________测量值（填“大于”“小于”“等于”）。答案：(2)293Ω；(3)大于。外接法电压表分流，I偏大，R测偏小，故真实值大于测量值。4.计算题（共74分）19.（10分）如图，倾角θ=37°的足够长斜面固定，质量m=1kg的小物块以v0=6m/s从底端沿斜面向上滑，动摩擦因数μ=0.25，g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：(1)上滑最大距离s；(2)返回底端时的速度大小v。解答：(1)上滑加速度a1=g(sinθ+μcosθ)=8m/s²，由v0²=2a1s得s=2.25m。(2)下滑加速度a2=g(sinθ−μcosθ)=4m/s²，由v²=2a2s得v=√(2×4×2.25)=3√2≈4.24m/s。20.（12分）如图，半径R=0.5m的光滑半圆轨道固定于竖直平面，底端与水平面平滑连接，质量m=2kg的小球用轻绳系于O点，绳长L=1m，拉至水平释放，下摆到最低点与静止在轨道底端质量M=3kg的小滑块发生弹性碰撞，滑块冲上圆轨道。求：(1)碰撞前小球速度v0；(2)碰撞后滑块速度v1；(3)滑块能上升的最大高度h。解答：(1)机械能守恒：mgL=½mv0²，v0=√(2gL)=√20≈4.47m/s。(2)弹性碰撞：mv0=mv2+Mv1，½mv0²=½mv2²+½Mv1²，解得v1=2mv0/(m+M)=3.58m/s。(3)机械能守恒：½Mv1²=Mgh，h=v1²/(2g)=0.65m。21.（12分）如图，间距L=0.4m的光滑平行导轨水平固定，左端接C=1000μF的电容，磁感应强度B=0.5T竖直向上，质量m=20g、电阻R=1Ω的金属棒垂直导轨放置，t=0时给棒初速度v0=4m/s向右，不计其他电阻。求：(1)棒最终速度vf；(2)电容最终电荷量Q；(3)全过程棒位移x。解答：(1)系统动量守恒：mv0=(m+CB²L²)vf，得vf=mv0/(m+CB²L²)=2m/s。(2)Q=CBLvf=0.4C。(3)能量守恒：½mv0²=½(m+CB²L²)vf²+Q²/(2C)+W_焦耳，解得x=0.8m。22.（12分）如图，导热良好的气缸被活塞分成A、B两部分，初始时VA=VB=1L，TA=300K，TB=400K，活塞可自由移动，外界压强p0=1×10⁵Pa，气体为理想气体。求：(1)平衡后体积VA′、VB′；(2)平衡后温度T′；(3)若此后对A缓慢加热使VA″=1.2L，求TB″。解答：(1)压强相等，nA=nB，由pV=nRT得VA′/TA′=VB′/TB′，且VA′+VB′=2L，解得VA′=0.857L，VB′=1.143L。(2)能量守恒：nACVTA+nBCVTB=(nA+nB)CVT′，T′=350K。(3)加热过程活塞移动，p恒定，由VA″/TA″=VB″/TB″及TA″=T′+ΔT，解得TB″=367K。23.（14分）如图，xOy平面内存在圆域匀强磁场B=0.1T，方向垂直纸面向里，半径R=0.2m，圆心在原点，大量质量m=6.64×10⁻²⁷kg、电荷量q=3.2×10⁻¹⁹C的氦核从O点沿各方向射入，速度大小v=1.0×10⁶m/s，不计重力。求：(1)轨道半径r；(2)能从磁场射出的粒子所占比例η；(3)射出粒子在磁场中运动的最长时间tmax。解答：(1)r=mv/(qB)=0.208m。(2)临界角θc=arcsin(R/r)=74.6°，可射出比例η=2θc/360°=41.4%。(3)最长对应大圆弧，圆心角2θc，tmax=2θc·m/(qB)=2.74×10⁻⁷s。24.（14分）如图，半径a=0.5m的金属圆环电阻不计，均匀磁