2025~2026学年北京市高二上学期等级性考试科目指标定量检测物理试卷

2025~2026学年北京市高二上学期等级性考试科目指标定量检测物理试卷一、单选题(★★)1.下列各种物理现象中，与原子核内部变化有关的是（）

A．用紫外线照射锌板，锌板向外发射光电子的现象B．氢原子发光时，形成不连续的线状光谱的现象C．用α粒子轰击金箔后，极少数α粒子发生大角度偏转的现象D．比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时释放核能的现象(★★)2.2021年12月30日，中国“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）再次创造新的世界纪录，实现1056秒的长脉冲高参数等离子体运行。大科学工程“人造太阳”通过核反应释放的能量用来发电，其主要的核反应过程可表示为（）

A．B．C．D．(★★)3.用如图所示的方法可以测出一个人的反应时间，甲同学用手握住直尺顶端，乙同学手的上边缘在直尺下端刻度为a的地方做捏住直尺的准备，但手没有接触到直尺．当乙同学看到甲同学放开直尺时，立即握住直尺．设直尺从静止开始自由下落，到直尺被乙同学抓住，直尺下落的距离为h，乙同学的反应时间为t，则下列结论正确的是（）

A．t与h成正比B．t与成正比C．t与成正比D．t与h2成正比(★★)4.油炸爆米花的基本原理是：高温的油让玉米粒内的水分迅速气化形成水蒸气，形成的水蒸气被玉米粒的外皮密封在内部。随着温度的升高水蒸气压强变大，当玉米粒的内、外压强差达到一定程度时玉米的表皮突然破裂，导致玉米粒内高压水蒸气也急剧膨胀，瞬时爆开玉米粒。关于这一过程，下列说法正确的是（）

A．在玉米粒温度升高的过程中，每个水蒸气分子的动能都一定增加B．大米虽然没有玉米那样的外壳密封，照样可以用油炸的方式做爆米花C．炸裂的过程，气体对玉米表皮做功，该过程违背了热力学第二定律，能量从内能转变成了动能D．玉米粒温度升高但表皮没有炸裂的过程中，玉米表皮单位时间内单面积上受到水蒸气分子撞击的次数增多(★★★)5.电子绕核运动可等效为一环形电流，如图所示。氢原子的电子绕核运动的半径为，电子质量为，电荷量为，静电力常量为，则此环形电流的大小为（）

A．B．C．D．(★★)6.若以μ表示水的摩尔质量，v表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，N表示质量为M的水中所含的分子个数，NA为阿伏加德罗常数，m、Δ分别表示每个水分子的质量和体积，下面是五个关系式①②③④⑤，其中

A．只有①和③是正确的B．只有①③和⑤是正确的C．只有②④和⑤是正确的D．①②③④和⑤都是正确的(★★★)7.如图所示，（a）→（b）→（c）→（d）→（e）过程是交流发电机发电的示意图，线圈的ab边连在金属滑环K上，cd边连在金属滑环L上，用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接，线圈转动的角速度为ω，线圈中最大电流为Im，以下说法正确的是（）

A．图（a）中，线圈平面与磁感线垂直，磁通量变化率最大B．从图（b）开始计时，线圈中电流随时间t变化的关系式C．当线圈转到图（c）位置时，感应电流最小，且电流改变方向D．当线圈转到图（d）位置时，感应电动势最小，ab边电流方向为b→a(★★★)8.如图所示，他取来一节5号电池，将两块圆柱形且表面镀有金属涂层的钕铁硼强磁铁固定在电池两端，并分别与电池正负两极良好接触，再将这一装置轻轻插入用粗铜丝绕制的一段螺线管（螺线管内径略大于圆柱形磁铁的直径，相邻线圈间有空隙）的一端，只见固定有磁铁的5号电池快速运动到螺线管的另一端．课后，周星星同学取来完全相同的器材，仿照老师的方法将它们重新组装，重复这一实验，但没有成功．分析可能的原因是

A．范老师有特异功能B．两个磁铁的磁性太弱C．放置两个磁铁时磁极的方向错误D．螺线管两端没有连接为闭合回路(★★)9.中学物理实验中经常使用的电流表是磁电式电流表。如图所示，当电流从线圈的导线中流过时，导线就会受到安培力的作用，电流越大，所受安培力越大，指针也就偏转得越多，磁电式电流表就是按照这个原理指示电流大小的。基于这个原理以下说法中不正确的是（）

A．电表表盘刻度均匀说明指针偏转角度与电流大小成正比B．螺旋弹簧对线圈的运动有阻碍作用C．由前视图可知，线圈将顺时针偏转D．由前视图可知，线圈将逆时针偏转(★★★)10.在一个很小的厚度为d的矩形半导体薄片上，制作四个电极E、F、M、N，它就成了一个霍尔元件，如图所示．在E、F间通入恒定的电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，则薄片中的载流子（形成电流的自由电荷）就在洛伦兹力的作用下，向着与电流和磁场都垂直的方向漂移，使M、N间出现了电压，称为霍尔电压UH．可以证明UH=kIB/d，k为霍尔系数，它的大小与薄片的材料有关．下列说法正确的是（）

A．若M的电势高于N的电势，则载流子带正电B．霍尔系数k较大的材料，其内部单位体积内的载流子数目较多C．借助霍尔元件能够把电压表改装成磁强计（测定磁感应强度）D．霍尔电压UH越大，载流子受到磁场的洛仑兹力越小(★★★)11.如图，金属圆环放在绝缘水平面上，在圆环的正上方固定一个螺线管，螺线管两端与平行金属导轨相连，金属导轨处于垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，始终保持导体棒ab在导轨上与螺线管构成闭合回路。要使得圆环对桌面的压力小于圆环的重力，不计匀强磁场对圆环的作用，应使导体棒（）

A．向右加速运动或向左减速运动B．向右减速运动或向左减速运动C．向右加速运动或向左加速运动D．向右减速运动或向左加速运动(★★★)12.如图，是磁电式转速传感器的结构简图．该装置主要由测量齿轮、软铁、永久磁铁、线圈等原件组成．测量齿轮为磁性材料，等距离地安装在被测旋转体的一个圆周上（圆心在旋转体的轴线上），齿轮转动时线圈内就会产生感应电流．设感应电流的变化频率为f，测量齿轮的齿数为N，旋转体转速为n．则

A．f=nNB．C．线圈中的感应电流方向不会变化D．旋转体转速高低与线圈中的感应电流无关(★★★)13.中国行星探测任务命名为“天问系列”，首次火星探测任务命名为“天问一号”。1925年德国物理学家瓦尔特·霍曼提出了一种相对节省燃料的从地球飞往火星的方案，其基本构想是在地球上将火星探测器发射后，探测器立即被太阳引力俘获，以太阳为焦点沿椭圆轨道b运动到达火星。椭圆轨道b分别与地球公转轨道a、火星公转轨道c相切，如图所示。下列说法正确的是（）

A．依照霍曼的猜想，火星探测器的发射速度应大于第一宇宙速度而小于第二宇宙速度B．探测器登陆火星需要先进入火星公转轨道c，则探测器在椭圆轨道的远日点处需要加速变轨C．若探测器沿椭圆轨道运动，探测器在远日点处的加速度比火星绕太阳公转的加速度大D．火星探测器沿椭圆轨道运动时轨道半长轴的立方与公转周期的平方的比值小于火星绕太阳运动时轨道半长轴的立方与公转周期的平方的比值(★★★)14.一对正、负电子可形成一种寿命比较短的称为“电子偶素”的新粒子。电子偶素中的正电子与负电子都以速率v绕它们连线的中点做圆周运动。假定玻尔关于氢原子的理论可用于电子偶素，电子的质量m、速率v和正、负电子间的距离r的乘积也满足量子化条件，即mvnrn＝n，式中n称为量子数，可取整数值1、2、3、…，h为普朗克常量。已知静电力常量为k，电子质量为m、电荷量为e，当它们之间的距离为r时，电子偶素的电势能Ep，则关于电子偶素处在基态时的能量，下列说法中正确的是（）

A．B．C．D．二、实验题(★★★★)15.某同学把附有滑轮的长木板平放在水平实验桌上，木板右端适当垫高。将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮挂上小吊盘，在小吊盘中放入合适质量的砝码，使小车在小吊盘的牵引下运动，以此定量探究合外力做功与小车及小吊盘中砝码动能变化的关系。实验器材还准备了电磁式打点计时器、导线、复写纸、纸带等，组装的实验装置如图1所示。(1)若要完成该实验，必需的实验器材还有_____。（填写所选器材前面的字母）

A．刻度尺B．天平（包括配套砝码）C．低压交流电源D．低压直流电源(2)实验开始时，小吊盘中先不放砝码，并调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行。在长木板的右下方适当位置垫上小木块，轻推小车，使小车在木板上_____。（选填选项前面的字母）

A．匀速下滑B．匀加速下滑C．匀减速下滑(3)将两个砝码放入小吊盘中，用手按住小车保持静止。接通电源，然后释放小车，获得一条清晰的纸带，如图2所示。纸带上为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1s的相邻计数点、、、、、、。测量、、、、OE、OF、OG的距离，计算B、C、D、E、F各点的瞬时速度为、、、、。其中，，则可计算得出在纸带上打出点时小车运动速度大小的测量值_____。（计算结果保留3位有效数字）(4)以B、C、D、E、F各点到点的距离为横轴，对应的瞬时速度的平方为纵轴，做出图象如图3所示。发现图象是一条过原点的直线，其斜率为。若该同学漏做了上述步骤（2）中的操作，则绘制的图象_____。（选填选项前面）的字母）

A．仍过原点，但不再是直线B．仍是直线，但不过原点C．仍是过原点的直线，但斜率大于D．仍是过原点的直线，但斜率小于(5)用步骤（3）中测得的数据画出图象，以B、C、D、E、F各点到点的距离为横轴，对应的瞬时速度的平方为纵轴，发现所画出的图象是一条过原点的直线，斜率为。若测得斜率的值为4，重力加速度取，则小车的质量与小吊盘中两个砝码的总质量之比约为_____。(6)在实际实验中发现，小吊盘中砝码的重力所做的功比小车及小吊盘中砝码动能的变化要大一些，分析导致此结果的可能原因是_____。(7)在实际实验中发现，小吊盘中砝码重力所做的功比小车及小吊盘中砝码动能的变化要小一些，分析导致此结果的可能原因是_____。(★★★)16.某同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻．（1）现备有下列器材：A．待测的干电池一节B．电流表（量程0~150mA，内阻Rg＝3.0Ω）C．电压表（量程0~3V，内阻Rv约1kΩ）D．滑动变阻器R（0~20Ω，1.0A）E．电阻箱R0（0~99.9Ω）F．开关和若干导线该同学发现上述器材中电流表的量程较小，他想利用现有的电流表和电阻箱改装成一块量程为0~0.6A的电流表，则电阻箱R0的阻值应取______Ω。请在图甲的虚线框内画出利用上述器材测量干电池电动势和内阻的实验电路图_________．（2）图乙为该同学根据合理电路所绘出的U-I图像（U、I分别为电压表和电流表的示数）。根据该图像可得被测电池的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω。（3）该同学完成实验后又尝试用以下方案测定一节干电池的电动势。如图丙，Ex为待测干电池，Es为电动势已知的标准电池，AB为一根粗细均匀的直线电阻丝，R1为保护电阻。该同学的操作步骤如下：①闭合开关S1，粗调滑动变阻器R，使直线电阻AB两端的电压约为2.0V（可用电压表粗测）；②将开关S2拨到位置“1”，调节滑动触头C至C1点时灵敏电流计的读数为零，测出AC1的长度为L1；③将开关S2拨到位置“2”，调节滑动触头C至C2点时灵敏电流计的读数再次为零，测出AC2的长度为L2．则待测电池电动势的表达式为Ex=__________________．三、解答题(★★★)17.如图所示，电场强度为E、方向平行于纸面的匀强电场分布在宽度为L的区域内，一个离子以初速度v0垂直于电场方向射入匀强电场中，穿出电场区域时发生的侧移量为h．在同样的宽度范围内，若改用方向垂直于纸面的匀强磁场，使同样的离子以相同的初速度穿过磁场区域时发生的侧移量也为h，即两次入射点与出射点均相同，不计离子所受重力．（1）求该离子的电性和比荷（即电荷量q与其质量m的比值）；（2）求匀强磁场磁感应强度B的大小和方向；（3）试分析说明离子在电场和磁场中运动的轨迹是否重合．(★★★)18.如甲图所示，两根间距为d的平行光滑金属导轨间接有电动势为E，内阻为r的电源．导轨平面与水平面间的夹角为θ．金属杆ab垂直导轨静止放置，不计金属杆ab的电阻，金属杆ab的质量为m，金属杆与导轨接触良好．整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B．重力加速度为g，求：（1）金属杆ab所受安培力；（2）滑动变阻器的阻值R；（3）若将磁场方向按乙图所示的方向逆时针旋转90°至水平方向（虚线所指），且始终保持ab杆处于静止状态，试通过受力分析说明磁感应强度的大小变化情况．(★★★)19.如图所示，一半径为R，内表面粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平．一质量为m的小球自P点正上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道．小球滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg，重力加速度的大小为g，小球可视为质点，不计空气阻力．（1）求小球运动到N点时的速度大小；（2）求小球从P点运动到N点的过程中摩擦力所做的功；（3）试通过计算分析说明小球能否到达Q点？若不能，请说明理由；若能，请说明小球到达Q点时的速度是否为0．(★★★)20.类比法经常用到科学研究中。科学家在探索未知领域的规律时，常常将在未知新领域实验中得到的测量结果和实验现象与已知的物理规律作类比，从而推测出未知领域可能存在的规律。然后再通过实验进行检验，以确定类比得到的结论是否正确。经典物理告诉我们，若规定相距无穷远时引力势能为0，则两个质点间引力势能的表达式为，其中G为引力常量，m1、m