2026届北京市西城区北京师范大学第二附属中学高三春季诊断性测试物理试题含解析.doc

2026届北京市西城区北京师范大学第二附属中学高三春季诊断性测试物理试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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．库仑发现了电流的磁效应
B．光电效应揭示了光的粒子性，而康普顿效应从动量方面进一步揭示了光的粒子性
C．镭226变为氡222的半衰期是1620年，随着地球环境的不断变化，半衰期可能变短
D．结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固
2、小朋友队和大人队拔河比赛，小朋友队人数多，重心低，手握绳的位置低，A、B两点间绳倾斜，其余绳不一定水平，此可以简化为如图所示的模型。相持阶段两队都静止，两队的总质量相等，脚与地面的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。各队员手紧握绳不滑动，绳结实质量不计。以下说法正确的是（　　）

A．相持阶段小朋友队和大人队所受地面的摩擦力大小不等
B．无论相持还是胜败，两队脚与地面的摩擦力大小永远相等
C．绳上拉力增大时，大人队会先败
D．绳上A点对B点的拉力，其大小一定等于B点对A点的拉力
3、卫星绕某一行星的运动轨道可近似看成是圆轨道，观察发现每经过时间t，卫星运动所通过的弧长为l，该弧长对应的圆心角为。已知引力常量为G，由此可计算该行星的质量为（ ）
A． B．
C． D．
4、如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为、套在粗糙竖直固定杆处的圆环相连，弹簧水平且处于原长。圆环从处由静止开始下滑，经过处的速度最大，到达处的速度为零，，此为过程Ⅰ；若圆环在处获得一竖直向上的速度，则恰好能回到处，此为过程Ⅱ．已知弹簧始终在弹性范围内，重力加速度为，则圆环（　　）

A．过程Ⅰ中，加速度一直减小
B．Ⅱ过程中，克服摩擦力做的功为
C．在C处，弹簧的弹性势能为
D．过程Ⅰ、过程Ⅱ中克服摩擦力做功相同
5、如图所示，空间有与竖直平面夹角为θ的匀强磁场，在磁场中用两根等长轻细金属丝将质量为m的金属棒ab悬挂在天花板的C、D两处，通电后导体棒静止时金属丝与磁场方向平行。已知磁场的磁感应强度大小为B，接人电路的金属棒长度为l，重力加速度为g，以下关于导体棒中电流的方向和大小正确的是（　　）

A．由b到a， B．由a到b，
C．由a到b， D．由b到a，
6、真空中的某装置如图所示，现有质子、氘核和α粒子都从O点由静止释放，经过相同加速电场和偏转电场，射出后都打在同一个与垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点。粒子重力不计。下列说法中正确的是（　　）

A．在荧光屏上只出现1个亮点
B．三种粒子出偏转电场时的速度相同
C．三种粒子在偏转电场中运动时间之比为2∶1∶1
D．偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶2
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、粗细均匀的正方形金属线框abcd静止在光滑绝缘的水平面上，整个装置处在垂直水平面的匀强磁场中，ab边与磁场边界MN重合，如图所示。现用水平向左的外力F将线框拉出磁场，且外力与时间的函数关系为F=b+kt，b和k均为常数。在拉出线框的过程中，用i表示线框中的电流，Q表示流过线框某截面的电荷量，下列描述电流与时间及电荷量与时间变化关系的图象可能正确的是（ ）

A． B． C． D．
8、如图所示，气缸分上、下两部分，下部分的横截面积大于上部分的横截面积，大小活塞分别在上、下气缸内用一根硬杆相连，两活塞可在气缸内一起上下移动，缸内封有一定质量的气体，活塞与缸壁无摩擦且不漏气起初，在小活塞上的烧杯中放有大量沙子能使两活塞相对于气缸向上移动的情况是　　

A．给气缸缓慢加热
B．取走烧杯中的沙子
C．大气压变小
D．让整个装置自由下落
9、2019年4月10日晚，数百名科学家参与合作的“事件视界望远镜(EHT)”项目在全球多地同时召开新闻发布会，发布了人类拍到的首张黑洞照片．理论表明：黑洞质量M和半径R的关系为，其中c为光速，G为引力常量．若观察到黑洞周围有一星体绕它做匀速圆周运动，速率为v，轨道半径为r，则可知(　　)

A．该黑洞的质量M＝
B．该黑洞的质量M＝
C．该黑洞的半径R＝
D．该黑洞的半径R＝
10、下列说法正确的是____________.
A．液体的沸点是液体的饱和蒸气压与外界压强相等时的温度
B．当液体与大气接触时，液体表面分子的势能比液体内部分子的势能要大
C．布朗运动虽不是分子运动，但它证明了组成固定颗粒的分子在做无规则运动
D．第二类永动机不能制成是因为它违反了能量守恒定律
E.热力学第二定律告诉我们一切自发的过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行
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）某同学想要描绘标有“3.8 V，0.3 A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确，绘制曲线完整，可供该同学选用的器材除了开关、导线外，还有：
电压表V1(量程0~3 V，内阻等于3 kΩ)
电压表V2(量程0~15 V，内阻等于15 kΩ)
电流表A1(量程0~200 mA，内阻等于10 Ω)
电流表A2(量程0~3 A，内阻等于0.1 Ω)
滑动变阻器R1(0~10 Ω，额定电流2 A)
滑动变阻器R2(0~1 kΩ，额定电流0.5 A)
定值电阻R3(阻值等于1 Ω)
定值电阻R4(阻值等于10 Ω)
定值电阻R5(阻值等于1 kΩ)
电源E(E=6 V，内阻不计)
（1）请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁__________．
（2）该同学描绘出的I–U图象应是下图中的___________．

12．（12分）某同学要测量量程为6 V的电压表Vx的内阻，实验过程如下：

(1) 先用多用电表粗测电压表的内阻，将多用电表功能选择开关置于“×1 K”挡，调零后，将红表笔与电压表________(选填“正”或“负”)接线柱连接，黑表笔与另一接线柱连接，指针位置如图所示，电压表内阻为________Ω.
(2) 为了精确测量其内阻，现提供以下器材：
电源E(电动势为12 V，内阻约为1 Ω)
Ｋ开关和导线若干
电流表A(量程0.6 A，内阻约为3 Ω)
电压表V(量程10 V，内阻约为15 kΩ)
定值电阻R0(阻值为5 kΩ)
滑动变阻器R1(最大阻值为5 Ω，额定电流为1 A)
滑动变阻器R2(最大阻值为50 Ω，额定电流为1 A)
①请选用合适的器材，在方框中画出实验电路图_______(需标注所用实验器材的符号)．
② 待测电压表Vx内阻测量值的表达式为Rx＝________．(可能用到的数据：电压表Vx的示数为Ux，电压表V的示数为U，电流表A的示数为I)
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，一单色细光束AB从真空中以入射角i=45°，入射到某透明球体的表面上B点，经研究发现光束在过球心O的平面内，从B点折射进入球内后，又经球的内表面只反射一次，再经球表面上的C点折射后，以光线CD射出球外，此单色光在球体内传播速度是，在真空中的光速为3×108 m/s。求：
(1)此单色细光束在透明球内的折射率；
(2)出射光线CD与入射光线AB方向改变的角度。

14．（16分）如图甲所示，A端封闭、B端开口、内径均匀的玻璃管长，其中有一段长的水银柱把一部分空气封闭在玻璃管中。当玻璃管水平放置时，封闭气柱A长。现把玻璃管缓慢旋转至竖直，如图乙所示，再把开口端向下插入水银槽中，直至A端气柱长为止，这时系统处于静止平衡。已知大气压强，整个过程温度不变，试求：
(1)玻璃管旋转至竖直位置时，A端空气柱的长度；
(2)如图丙所示，最后槽内水银进入玻璃管内的水银柱的长度d（结果保留两位有效数字）。

15．（12分）如图所示，竖直平面MN与纸面垂直，MN右侧的空间存在着垂直纸面向内的匀强磁场和水平向左的匀强电场，MN左侧的水平面光滑，右侧的水平面粗糙．质量为m的物体A静止在MN左侧的水平面上，已知该物体带负电，电荷量的大小为为q．一质量为的不带电的物体B以速度v0冲向物体A并发生弹性碰撞，碰撞前后物体A的电荷量保持不变．求：
（1）碰撞后物体A的速度大小；
（2）若A与水平面的动摩擦因数为μ，重力加速度的大小为g，磁感应强度的大小为 ，电场强度的大小为．已知物体A从MN开始向右移动的距离为时，速度增加到最大值．求：
a．此过程中物体A克服摩擦力所做的功W；
b．此过程所经历的时间t．

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．安培发现了电流的磁效应，选项A错误；
B．光电效应揭示了光的粒子性，而康普顿效应从动量方面进一步揭示了光的粒子性，选项B正确；
C．半衰期不随外界环境的变化而变化，选项C错误；
D．比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固，选项D错误。
故选B。
2、D
【解析】
A．可以用整体法处理问题，所以不在乎同队员之间的绳水平。相持阶段小朋友队和大人队脚下属于静摩擦力，永远相等，所以选项A错误。
BC．当倾斜的绳上拉力增大时，大人队的压力更加大于其重力，最大静摩擦力也增大，而小朋友队和地面之间的压力小于其总重力，脚下会产生滑动摩擦力，平衡被打破，小朋友队败而且还有加速度，两队摩擦力大小不等。所以选项BC错误。
D．作用力与反作用力永远相等，无论拔河的哪个阶段，绳上A点对B点的拉力，其大小一定等于B点对A点的拉力，所以选项D正确。
故选D。
3、B
【解析】
设卫星的质量为m，卫星做匀速圆周运动的轨道半径为r，则

其中
，
联立可得

故B正确，ACD错误。
故选B。
4、D
【解析】
A．圆环从处由静止开始下滑，经过处的速度最大，则经过处的加速度为零，到达处的速度为零，所以圆环先做加速运动，再做减速运动，所以加速度先减小，后增大，故A错误；
BCD．在过程Ⅰ、过程Ⅱ中，圆环经过同一位置所受的摩擦力大小相等，则知在两个过程中，克服摩擦力做功相同，设为，研究过程Ⅰ，运用动能定理列式得

研究过程Ⅱ，运用动能定理列式得

联立解得克服摩擦力做的功为

弹簧弹力做功

所以在处，弹簧的弹性势能为

故B、C错误，D正确；
故选D。
5、C
【解析】
对导体棒进行受力分析，根据左手定则分析导体棒中的电流方向，根据三角形定则分析求解安培力的大小，从而根据求解导体棒的电流大小。
【详解】
导体棒静止，则其受力如图所示：

根据左手定则可知，导体棒的电流方向为由a到b，根据平衡条件可知安培力的大小为：

所以感应电流的大小为：

故ABD错误C正确。
故选C。
6、A
【解析】
ABC．根据动能定理得

则进入偏转电场的速度

因为质子、氘核和α粒子的比荷之比为2：1：1，则初速度之比为，在偏转电场中运动时间，则知时间之比为，在竖直方向上的分速度

则出电场时的速度

因为粒子的比荷不同，则速度的大小不同，偏转位移

因为

则有

与粒子的电量和质量无关，则粒子的偏转位移相等，荧光屏将只出现一个亮点，故A正确，BC错误；
D．偏转电场的电场力对粒子做功
W=qEy
因为E和y相同，电量之比为1：1：2，则电场力做功为1：1：2，故D错误。
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、AC
【解析】
A．根据牛顿第二定律可得
b+kt－BIL=ma
当b=ma时，线框匀加速离开磁场，电流与时间成正比，故A正确；
B．由于i最后恒定，即速度恒定，而外力在增加，不可能实现，故B错误；
C．电流可以与时间成正比，而由A图象可知电流与时间包围的面积为电荷量，因此Q可以与t2成正比，图象可以是曲线，故C正确；
D．若Q与t成正比，则电流为恒量，不可能实现，故D错误。
故选AC。
8、BD
【解析】
以活塞和气体整体为研究对象，由物体平衡条件知(P0-P)(S-s)=G，明确原来气体压强小于大气压强；题目设计的变化如加热、取走沙子、大气压减小、装置自由下落后，我们根据理想气体状态方程判断出气体的体积增大还是减小，就可以知道活塞上升还是下降了．
【详解】
A．设缸内气体压强P，外界大气压为P0，大活塞面积S，小活塞面积s，活塞和钢球的总重力为G，以活塞和气体整体为研究对象，由物体平衡条件知：
(P0-P)(S-s)=G…①
给气缸缓慢加热，气体温度升高，由盖吕萨克定律知气体体积要增大，从气缸结构上看活塞应向下移动，故A错误．
B．取走烧杯中的沙子后，整体的重力小了，由①式知容器内气体压强必须增大，由玻意耳定律知气体体积要减小，所以气缸要向上移动，故B正确．
C．大气压变小时，由①式知道缸内气体压强要减小，由玻意耳定律知气体体积要增大，所以气缸要向下移动，故C错误．
D．让整个装置自由下落，缸内气体压强增大(原来小于大气压强)，由玻意耳定律知气体体积要减小，所以气缸向上移动，故D正确．
故选BD．
本题的关键是利用活塞受力平衡的条件和理想气体状态方程判断封闭气体的体积如何变化，是一道比较困难的易错题．
9、BC
【解析】
AB.设黑洞的质量为，环绕天体的质量为，根据万有引力提供环绕天体做圆周运动的向心力有：，化简可得黑洞的质量为，故B正确，A错误；
CD.根据黑洞的质量和半径的关系，可得黑洞的半径为，故C正确，D错误．
10、ABE
【解析】
液体的沸点是液体的饱和蒸气压与外界压强相等时的温度，A正确；当液体与大气接触时，液体表面分子的距离大于液体内部分子之间的距离，分子势能比液体内部分子的势能要大，B正确；布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，是由于其受到来自各个方向的分子撞击作用是不平衡导致的，其间接反映了周围的分子在做无规则运动，C错误；第二类永动机指的是不消耗任何能量，吸收周围能量并输出，不能制成是因为违反了热力学第二定律，D错误；热力学第二定律告诉我们一切自发的过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行，E正确．

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、 B
【解析】
①用电压表V1和R5串联，可改装成量程为的电压表；用电流表A1与R4并联可改装为量程为的电流表；待测小灯泡的阻值较小，故采用电流表外接法；为使曲线完整，滑动变阻器应采用分压接法，故选择总阻值小的R1，电路如图：

②小灯泡灯丝的电阻随温度升高而变大，故该同学描绘出的I–U图线应该是B．
此题考查了探究小灯泡的伏安特性曲线的实验；此题的难点在于题中所给的电表量程都不适合，所以不管是电流表还是电压表都需要改装，所以要知道电表的改装方法；改装成电压表要串联分压电阻；改装成电流表要并联分流电阻；其他部分基本和课本实验一样．
12、 (1) 负 1.00×104 (2) ① 如图所示；
②
【解析】
（1）红表笔是欧姆表的负极，所以应该接电压表的负接线柱．电压表的内阻为．
（2）滑动变阻器的电阻远小于电压表的内阻，应该选择分压接法，若使用会使流过滑动变阻器的电流超过，故要选择，电路图如图：

根据欧姆定律可得电压表内阻的测量值为：．

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)150°
【解析】
(1)根据公式求得光束在球内的折射率

(2)由折射定律得

解得

由几何关系及对称性，有

则

把代入得

方向改变的角度为

出射光线与入射光线方向的夹角是150°

14、 (1)50cm；(2)32cm
【解析】
(1)玻管旋转至竖直：A中气体的压强变为
①
对A部分气体，由玻意耳定律
②
得到A端气柱长
③
(2)旋转至竖直B端气柱长
④
过程二：玻管出入水银槽
A部分气体由玻意耳定律
⑤
⑥
B部分气体，
⑦
由玻意耳定律
⑧
解得
⑨
最后
⑩
15、（1）（2）a.b.
【解析】
（1）设A、B碰撞后的速度分别为vA、vB，由于A、B发生弹性碰撞，动量、动能守恒，则有：
①
②
联立①②可得：
③
（2）a．A的速度达到最大值vm时合力为零，受力如图所示．

竖直方向合力为零，有：
④
水平方向合力为零，有：
⑤
根据动能定理，有：
⑥
联立③④⑤⑥并代入相相关数据可得：

b．方法一：
在此过程中，设A物体运动的平均速度为，根据动量定理有：
⑦
⑧
依题意有：
⑨
联立③④⑤⑦⑧⑨并代入相关数据可得：

方法二：设任意时刻A物体运动的速度为v，取一段含此时刻的极短时间Δt，设此段时间内速度的改变量为Δv，根据动量定理有：
⑦
而
⑧
⑨
联立③④⑤⑦⑧⑨并代入相关数据可得：