2025-2026学年北京市西城区北京师范大学第二附属中学下学期高三期末考试物理试题试卷试题含解析.doc

2025-2026学年北京市西城区北京师范大学第二附属中学下学期高三期末考试物理试题试卷试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、下列说法正确的是（　　）
A．单摆的摆球在通过最低点时合外力等于零
B．有些昆虫薄而透明的翅翼上出现彩色光带是薄膜干涉现象
C．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场
D．一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度大
2、如图甲所示的充电电路中，R表示电阻，E表示电源（忽略内阻）。通过改变电路中的元件参数对同一电容器进行两次充电，对应的电荷量q随着时间t变化的曲线如图乙中的a、b所示。曲线形状由a变化为b，是由于（　　）

A．电阻R变大
B．电阻R减小
C．电源电动势E变大
D．电源电动势E减小
3、如右图所示，在一真空区域中，AB、CD是圆O的两条直径，在A、B两点上各放置一个电荷量为＋Q的点电荷，关于C、D两点的电场强度和电势，下列说法正确的是(　　)

A．场强相同，电势相等
B．场强不相同，电势相等
C．场强相同，电势不相等
D．场强不相同，电势不相等
4、小明乘坐竖直电梯经过1min可达顶楼，已知电梯在t =0时由静止开始上升，取竖直向上为正方向，该电梯的加速度a随时间t的变化图像如图所示。若电梯受力简化为只受重力与绳索拉力，则

A．t =4.5 s时，电梯处于失重状态
B．在5～55 s时间内，绳索拉力最小
C．t =59.5 s时，电梯处于超重状态
D．t =60 s时，绳索拉力的功率恰好为零
5、传送带可向上匀速运动，也可向上加速运动；货箱M与传送带间保持相对静止，受传送带的摩擦力为f。则（　　）

A．传送带加速运动时，f的方向可能平行传送带向下
B．传送带匀速运动时，不同质量的货箱，f相等
C．相同的货箱，传送带匀速运动的速度越大，f越大
D．相同的货箱，传送带加速运动的加速度越大，f越大
6、如图所示，是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置示意图，其中质量为m的圆柱体放置在未画出的光滑圆盘边缘，绳子一端连接小圆柱体，另一端连接力传感器，使圆柱体做匀速圆周运动。圆周运动的轨道半径为r，光电传感器测定的是圆柱体的线速度。关于这个实验下列说法不正确的是（　　）

A．研究向心力与半径的关系时，保持圆柱体线速度和质量一定，应画图像
B．研究向心力与线速度的关系时，保持圆柱体质量和运动半径一定，应画图像
C．研究向心力与质量的关系时，保持圆柱体线速度和运动半径一定，应画图像
D．如能保证两个传感器同步记录，圆筒可以不做匀速圆周运动，同样可以完成该实验目的
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时波形图如图中实线所示，此时波刚好传到c点，t=0.6s时波恰好传到e点，波形如图中虚线所示，a、b、c、d、e是介质中的质点，下列说法正确的是________。

A．当t=0.5s时质点b和质点c的位移相等
B．该机械波的传播速度为5m/s
C．质点c在0~0.6s时间内沿x轴正方向移动了3m
D．质点d在0~0.6s时间内通过的路程为20cm
E.质点d开始运动时方向沿y轴负方向
8、下列有关光学现象的说法正确的是________。
A．光从光密介质射入光疏介质，若入射角大于临界角，则一定发生全反射
B．光从光密介质射人光疏介质，其频率不变，传播速度变小
C．光的干涉，衍射现象证明了光具有波动性
D．做双缝干涉实验时，用红光替代紫光，相邻明条纹间距变小
E.频率相同、相位差恒定的两列波相遇后能产生稳定的干涉条纹
9、下列说法中正确的是__________.
A．物理性质各向同性的固体一定是非晶体
B．在完全失重的宇宙飞船中，水的表面仍存在表面张力
C．用显微镜观察布朗运动，观察到的是液体分子的无规则运动
D．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大
E.对于一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热
10、在大型物流货场，广泛的应用传送带搬运货物。如图所示，倾斜的传送带以恒定速率逆时针运行，皮带始终是绷紧的。质量的货物从传送带上端点由静止释放，沿传送带运动到底端点，两点的距离。已知传送带倾角，货物与传送带间的动摩擦因数，重力加速度，，。则（　　）

A．货物从点运动到点所用时间为1.2s
B．货物从运动到的过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为0.8J
C．货物从运动到的过程中，传送带对货物做功大小为11.2J
D．货物从运动到与传送带速度相等的过程中，货物减少的重力势能小于货物增加的动能与摩擦产生的热量之和
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）有一电压表V，量程为3V，要求测量其内阻RV。可选用的器材有：
滑动变阻器甲，最大阻值；
滑动变阻器乙，最大阻值；
电阻箱，最大阻值9999.9Ω；
电源，电动势约为4V，内阻不计；
电源，电动势约为10V，内阻不计；
电压表V0，量程6V；
开关两个，导线若干；

(1)小兰采用如图甲所示的测量电路图，在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接________；
(2)连接好实验电路后，小兰进行实验操作，请你补充完善下面操作步骤：
①断开开关和，将的滑片移到最左端的位置；
②闭合开关和，调节，使V满偏；
③断开开关，保持________不变，调节，使V示数为2.00V，读取并记录此时电阻箱的阻值为，为使得测量结果尽量准确，滑动变阻器应选择________（填“甲”或“乙”），电源应选择________（填“”或“”），小兰测出的电压表内阻________，它与电压表内阻的真实值RV相比，________RV（选填“＞”、“=”或“＜”）；
(3)小兵同学采用了如图乙所示的测量电路图，实验步骤如下：
①断开开关和，将的滑片移到最左端的位置；
②闭合开关和，调节，使V满偏，记下此时V0的读数；’
③断开开关，调节和，使V示数达到半偏，且V0的读数不变；
读取并记录此时电阻箱的阻值为，理论上分析，小兵测出的电压表V内阻的测量值与真实值相比，________RV（选填“＞”“=”或“＜”）。

12．（12分）按如图甲所示电路，某实验小组将一电流表改装成能测量电阻的欧姆表，改装用的实验器材如下：

A．待改装电流表一个：量程为0〜3mA，内电阻为100Ω，其表盘如图乙所示
B．干电池一节：电动势E=1.5V，内电阻r＝0.5Ω
C电阻箱R：阻值范围0〜999.9Ω
请根据改装的欧姆表的情况，回答下列问题：
（1）测量电阻前，先进行欧姆调零，将电阻箱R调至最大，将红、黑两表笔直接接触，调节电阻箱R使电流表指针指到表头的______刻度，此位置应该是欧姆表盘所示电阻的______（填“最大值”或“最小值”）
（2）欧姆表调零后，将红、黑表笔分别接触待测电阻的两端，若电流表的示数为1.0 mA，则待测电阻的阻值______Ω
（3）如果换一个电动势大的电源，其他器材不变，则改装欧姆表的倍率______（填“变大”或“变小”）.
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，间距为l1的平行金属导轨由光滑的倾斜部分和足够长的水平部分平滑连接而成，右端接有阻值为R的电阻c，矩形区域MNPQ中有宽为l2、磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场，边界MN到倾斜导轨底端的距离为s1。在倾斜导轨同一高度h处放置两根细金属棒a和b，由静止先后释放a、b，a离开磁场时b恰好进入磁场，a在离开磁场后继续运动的距离为s2后停止。a、b质量均为m，电阻均为R，与水平导轨间的动摩擦因数均为μ，与导轨始终垂直且接触良好。导轨电阻不计，重力加速度为g。求：
（1）a棒运动过程中两端的最大电压；
（2）整个运动过程中b棒所产生的电热；
（3）整个运动过程中通过b棒的电荷量。

14．（16分）如图所示，MN和M′N′为两竖直放置的平行光滑长直金属导轨，两导轨间的距离为L。在导轨的下部有垂直于导轨所在平面、方向向里的匀强磁场，磁感应强度为B。在导轨的MM′端连接电容为C、击穿电压为Ub、正对面积为S、极板间可认为是真空、极板间距为d的平行板电容器。在t＝0时无初速度地释放金属棒ef，金属棒ef的长度为L、质量为m、电阻可忽略不计．假设导轨足够长，磁场区域足够大，金属棒ef与导轨垂直并接触良好，导轨和各接触处的电阻不计，电路的电感、空气的阻力可忽略，已知重力加速度为g。
(1)求电容器两端的电压达到击穿电压所用的时间；
(2)金属棒ef下落的过程中，速度逐渐变大，感应电动势逐渐变大，电容器极板上的电荷量逐渐增加，两极板间存储的电场能也逐渐增加。单位体积内所包含的电场能称为电场的能量密度。已知两极板间为真空时平行板电容器的电容大小可表示为C＝。试证明平行板电容器两极板间的空间内的电场能量密度ω与电场强度E的平方成正比，并求出比例系数(结果用ε0和数字的组合表示)。

15．（12分）如图所示，U形管右管内径为左管内径的倍，管内水银在左管内封闭了一段长为76 cm、温度为300 K的空气柱，左右两管水银面高度差为6 cm，大气压为 76 cmHg．

（1）给左管的气体加热，则当U形管两边水面等高时，左管内气体的温度为多少？
（2）在（1）问的条件下，保持温度不变，往右管缓慢加入水银直到左管气柱恢复原长，问此时两管水银面的高度差．
参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、B
【解析】
A．单摆的摆球在通过最低点时，回复力等于零，而合外力一定不等于零，故A错误；
B．薄而透明的羽翼上出现彩色光带，是由于羽翼前后表面反射，进行相互叠加，是薄膜干涉现象，故B正确；
C．均匀变化的电场产生稳定磁场，非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场，故C错误；
D．根据相对论，则有沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度短，故D错误。
故选：B。
2、A
【解析】
由图象可以看出，最终电容器所带电荷量没有发生变化，只是充电时间发生了变化，说明电容器两端电压没有发生变化，即电源的电动势不变，而是电路中电阻的阻值发生了变化。图象b比图象a的时间变长了，说明充电电流变小了，即电阻变大了，故A正确，BCD错误。
故选A。
3、B
【解析】
根据电场的叠加原理，C、D两点的场强如图

由于电场强度是矢量，故C、D两点的场强相等，但不相同；两个等量同种电荷的电场关于两电荷的连线和连线的中垂线对称，故根据电场的对称性，可知C、D两个点的电势都与P点的电势相同；

故选B．
4、D
【解析】
A．电梯在t=1时由静止开始上升，加速度向上，电梯处于超重状态，此时加速度a＞1．t=4.5s时，a＞1，电梯也处于超重状态。故A错误。
B．5～55s时间内，a=1，电梯处于平衡状态，绳索拉力等于电梯的重力，应大于电梯失重时绳索的拉力，所以这段时间内绳索拉力不是最小。故B错误。
C．t=59.5s时，电梯减速向上运动，a＜1，加速度方向向下，电梯处于失重状态，故C错误。
D．根据a-t图象与坐标轴所围的面积表示速度的变化量，由几何知识可知，61s内a-t图象与坐标轴所围的面积为1，所以速度的变化量为1，而电梯的初速度为1，所以t=61s时，电梯速度恰好为1，根据P=Fv可知绳索拉力的功率恰好为零，故D正确。
5、D
【解析】
A．当传送带加速向上运动时，加速度沿传送带向上，根据牛顿第二定律分析可知货箱所受合力沿传送带向上，则有：

知摩擦力的方向向上，故A错误；
B．当传送带匀速运动时，货箱受到重力、传送带的支持力和静摩擦力作用，其中重力沿传送带方向的分力与静摩擦力平衡，摩擦力方向一定沿斜面向上，即，不同质量的货箱，f不相等，故B错误；
C．传送带匀速运动时的摩擦力为：，与货箱的质量有关，与传送带的速度无关，故C错误；
D．当传送带加速向上运动时，加速度沿传送带向上，根据牛顿第二定律分析可知合力沿传送带向上：：

解得：，所以相同的货箱，传送带加速运动的加速度越大，f越大。故D正确。
故选D。
6、A
【解析】
A．根据向心力公式结合牛顿第二定律有

可知研究向心力与半径的关系时，保持圆柱体线速度和质量一定，应画图像，二者呈线性关系，便于研究，A错误；
B．研究向心力与线速度的关系时，保持圆柱体质量和运动半径一定，应画图像， B正确；
C．研究向心力与质量的关系时，保持圆柱体线速度和运动半径一定，应画图像，C正确；
D．如能保证两个传感器同步记录，圆筒可以不做匀速圆周运动，光电传感器测量圆柱通过瞬间的线速度，力传感器测量此时瞬间的向心力（绳子拉力）大小，同样可以完成该实验目的，D正确。
本题选择不正确的，故选A。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、ABD
【解析】
AB．根据题意知，该波的传播速度为

周期为

t=0时刻c质点经过平衡位置向上运动，经0.4s后b质点到达负向最大位移处，c质点到达平衡位置向下运动，之后再经过0.1s，也就是， b向上运动8的位移与c质点向下运动的位移大小相等，故t=0.5s时质点b和c的位移相等，故AB正确。
C．质点c只在y轴方向上振动，并不沿x轴正方向移动。故C错误。
D．质点d在0~0.6s内振动了0.4s，即半个周期，所以质点d在0~0.6s时间内通过的路程是2倍的振幅，为20cm。故D正确。
E．根据波形平移法知，质点d开始运动时方向沿y轴正方向，故E错误。
故选ABD。
8、ACE
【解析】
A．发生全发射的条件是，光从光密介质射入光疏介质，且入射角大于或等于临界角，故A正确；
B．光从光密介质射到光疏介质，频率不变，根据可知，折射率减小，所以速度增大，故B错误；
C．光的衍射和干涉是波独有的现象，所以可以说明光具有波动性，故C正确；
D．红光的波长大于紫光，根据条纹间距公式可知

红光的条纹间距大于紫光，故D错误；
E．两列波发生稳定的干涉现象的条件是频率相同，相位差恒定，故E正确。
故选ACE。
9、BDE
【解析】
A.物理性质各向同性的固体可能是非晶体，也可能是多晶体，故A错误．
B.液体表面层内分子较为稀疏，分子力表现为引力，故在完全失重的宇宙飞船中，水的表面依然存在表面张力，故B正确．
C,用显微镜观察布朗运动，观察到的是固体颗粒的无规则运动，不是液体分子的无规则运动，而是液体分子无规则运动的反映，故C错误．
D.当分子力表现为引力时，分子间距离的增大时，分子力做负功，分子势能增大．故D正确．
E.对于一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，根据PV/T=C知，气体的温度升高，内能增大，同时气体对外做功，由热力学第一定律知气体一定从外界吸热．故E正确．
故选BDE．
解决本题的关键要理解并掌握热力学的知识，知道多晶体与非晶体的共同点：各向同性．要注意布朗运动既不是固体分子的运动，也不是液体分子的运动，而是液体分子无规则运动的反映．
10、AC
【解析】
A．物块在传送带上先做a1匀加速直线运动，对物体受力分析受摩擦力，方向向下，重力和支持力，得：
mgsinθ+μmgcosθ=ma1
解得
a1=10m/s2
加速到与传送带共速时的时间

物块运动的距离

因为mgsinθ>μmgcosθ，可知共速后物块将继续加速下滑，加速度：
mgsinθ-μmgcosθ=ma2
解得
a2=2m/s2
根据

即

解得
t2=1s，
则货物从A点运动到B点所用时间为
t=t1+t2=1.2s
选项A正确；
B．货物在前半段加速阶段相对传送带的位移

货物在后半段加速阶段相对传送带的位移

则从A到B的过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为

选项B错误；
C．货物从运动到的过程中，传送带对货物做功大小为

选项C正确；
D．货物从运动到与传送带速度相等的过程中，对货物由动能定理：

即货物减少的重力势能与摩擦力做功之和等于货物增加的动能；
选项D错误；
故选AC.

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、 R 甲 E1 ＞ =
【解析】
(1)[1]．实物连线如图

(2)③[2][3][4][5][6]．断开开关，保持R不变，调节R2，使V示数为2.00V，读取并记录此时电阻箱的阻值为R0，为使得测量结果尽量准确，滑动变阻器R1应选择阻值较小的甲；电源应选择E1；当电压表读数为2V时，电阻箱两端电压为1V，则由串联电路的特点可知，测出的电压表内阻；因断开开关后，电阻箱与电压表串联，则电阻值变大，此时电阻箱与电压表两端电压之和要大于3V，而电压表读数为2V时电阻箱两端电压大于1V，则实际上电压表内阻小于2R0，则电压表内阻的真实值RV相比，＞RV；
(3)[7]．此测量方法中，S2闭合时电压表两端电压等于S2断开时电压表和R2两端的电压之和，则当S2断开时电压表半偏时，电压表的内阻等于电阻箱R2的阻值，此方法测量无误差产生，即。
12、3mA 最小值 1000 变大
【解析】
(1)[1][2]将红、黑两表笔短接是欧姆调零，电流表的最大刻度3mA对应待测电阻的最小值，即对应欧姆表的电阻零刻度
(2)[3]欧姆表调零后，其内阻

电流表示数为，则

解得

(3)[4]当电动势变大后，由
，
可知，内阻变大，相同电流时，测量的电阻变大，所以倍率变大。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、（1）；（2）；（3）
【解析】
（1）a棒刚进入磁场时，其两端电压最大，此时a棒相当于电源，b棒与电阻c并联，a棒两端的电压为电源的路端电压，即

由动能定理和法拉第电磁感应定律可知

解得

（2）由题意知b棒的运动情况与a棒完全相同，设a棒在磁场中运动时，棒产生的电热为Q0，则b棒和电阻c产生的电热均为，同理b棒在磁场中运动时，b棒产生的电热也为Q0，则a棒和电阻c产生的电热也均为，所以整个运动过程中b棒产生的电热为总电热的。则

解得

（3）a棒在磁场中运动时，通过a棒的电荷量

则该过程通过b棒的电荷量

同理b棒在磁场中运动时，通过b棒的电荷量

由于前后两次通过b棒的电流方向相反，故通过b棒的总电荷量为。
14、 (1) (2)ε0，证明见解析
【解析】
本题为“单棒＋电容器＋导轨模型”，可以根据牛顿第二定律，使用“微元法”对棒列方程求解。
（1）在电容器两端电压达到击穿电压前，设任意时刻t，流过金属棒的电流为i，由牛顿第二定律知，此时金属棒的加速度a满足
mg－BiL＝ma
设在t到t＋Δt的时间内，金属棒的速度由v变为v＋Δv，电容器两端的电压由U变为U＋ΔU，电容器的带电荷量由Q变为Q＋ΔQ，由电流的定义、电荷量与电压和电容间的关系、电磁感应定律以及加速度的定义得

联立得

可知金属棒做初速度为0的匀加速直线运动，当电容器两端电压达到击穿电压时，金属棒的速度为
v0＝
所以电容器两端电压达到击穿电压所用的时间为
。
（2）当电容器两极板间的电荷量增加无穷小量ΔQi时，电容器两端的电压可认为始终为Ui，增加的电场能可用图甲中左起第1个阴影部分的面积表示；同理，当电容器两极板间的电荷量增加无穷小量ΔQi＋1时，电容器两端的电压可认为始终为Ui＋1，增加的电场能可用图甲中左起第2个阴影部分的面积表示；依次类推可知，当电容器的带电荷量为Q′、两端电压为U′时，图乙中阴影部分的面积表示两极板间电场能的大小W′，所以
W′＝U′Q′
根据题意有
ω＝
又
Q′＝U′C，U′＝Ed，C＝
联立解得
ω＝ε0E2
所以电场能量密度ω与电场强度E的平方成正比，且比例系数为ε0。

15、（i）342.9K（ii）4cm
【解析】
利用平衡求出初末状态封闭气体的压强，过程中封闭气体压强体积温度均变化，故对封闭气体运用理想气体的状态方程，即可求出当U形管两边水面等高时，左管内气体的温度；保持温度不变，气体发生等温变化，对封闭气体运用玻意耳定律结合几何关系，即可求出左管气柱恢复原长时两个水银面的高度差．
【详解】
（i）当初管内气体压强p1= p-Δp=70 cmHg，
当左右两管内水银面相等时，气体压强p2=76 cmHg
由于右管截面积是左管的两倍，所以左管水银面将下降4 cm，右管中水银面将上升2 cm，管内气柱长度l2=80 cm，
根据
代入数据解得： T2=342.9 K
（ii）设气柱恢复原长时压强为p3
根据：p2V2=p3V3
解得：p3=80 cmHg
又Δp=p3-p2=4 cmHg
所以高度差为4 cm
本题考查气体定律与力学平衡的综合运用，解题关键是要利用平衡求出初末状态封闭气体的压强，分析好压强P、体积V、温度T三个参量的变化情况，再选择合适的规律解决．