北京市十一学校2025届高三年级2月月考物理试题
满分：100分 时长：90分钟
第一部分
本部分共14题，每题3分，共42分。在每题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。把你认为正确答案的代表字母填写在答题卡上相应位置。
1. 科学家发现，银河系中存在大量放射性同位素铝26，其半衰期为72万年，衰变方程为，衰变时放出能量。已知铝26、镁26和Y粒子的质量分别为、和，下列说法正确的是（ ）
A. Y粒子是质子
B.
C. 再经过144万年，现有的铝26将全部衰变
D. 如果温度升高，由于分子热运动加剧，铝26的半衰期将会变短
2. 如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为a、b两束单色光。则下列说法不正确的是（ ）
A. 在相同条件下进行双缝干涉实验，a光的干涉条纹间距较小
B. 在玻璃砖中a光的波长较短
C. 从水中射向空气发生全反射时，a光的临界角较小
D. 增大玻璃砖上表面处光的入射角，玻璃砖下表面处可能发生全反射
3. 一定质量的理想气体从状态a变化到状态b，其体积V和热力学温度T变化图像如图所示，此过程中该系统（ ）
A 对外界做正功 B. 压强保持不变 C. 向外界放热 D. 内能减少
4. 关于热现象，下列说法正确的是（ ）
A. 扩散现象说明分子间存在斥力
B. 一定质量的理想气体对外做功，内能不一定减少
C. 一定质量0℃的冰熔化成0℃的水，其内能没有变化
D. 布朗运动是花粉颗粒分子的无规则运动
5. 氢原子的能级图如图所示，如果大量氢原子处在n =3能级的激发态，则下列说法正确的是（ ）
A. 这群氢原子能辐射出3种不同频率的光子
B. 波长最长的辐射光是氢原子从n =3能级跃迁到能级n =1能级产生的
C. 辐射光子的最小能量为12.09 eV
D. 处于该能级的氢原子至少需吸收13.6 eV能量的光子才能电离
6. 如图所示，水平地面上有三个靠在一起的物块P、Q和R，质量分别为m、2m和3m，物块与地面间的动摩擦因数都为μ。用大小为F的水平外力推动物块P，设R和Q之间相互作用力与Q与P之间相互作用力大小之比为k。下列判断正确的是（ ）
A. 若μ≠0，则 B. 若μ≠0，则
C. 若μ=0，则 D. 若μ=0，则
7. 如图所示，一半径为R的半球形碗，固定在可绕竖直轴旋转的转台上，转台转轴过球形碗的球心O。令转台绕转轴以角速度ω匀速转动，此时碗内有两个相同的物块A和B处在碗壁不同高度，并随碗一同转动且相对于碗壁静止，则下列说法正确的是（ ）
A. 碗壁可能是光滑的
B. 若物块A不受摩擦力，则物块B受到的摩擦力方向沿碗壁向上
C. 在碗转动半圈的过程中，两物体所受合力的冲量大小相等
D. 在碗转动半圈的过程中，两物体所受重力的冲量大小不相等
8. 2020年5月15日中国的火星探测器天问1号成功在火星表面着陆，如图为天问一号的降落器“祝融”运行的降低轨道示意图，由椭圆轨道1、椭圆轨道2、圆轨道3、最终经过轨道4落在火星表面附近，最后启动主发动机进行反冲，稳稳地落在火星表面，P点是它们的内切点。关于探测器的上述运动过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 轨道4的形状是抛物线
B. 飞船在轨道1运动时的周期大于它在轨道2上运动时的周期
C. 飞船在轨道2上运行经过P点的速度小于在轨道3上运行时的速度
D. 飞船在轨道2上由Q点向P点运动的过程中速度增大，机械能减小
9. 轻绳一端固定在天花板上，另一端系一个小球，开始时绳竖直，小球与一个倾角为θ的静止三角形物块刚好接触，如图所示。现在用水平力F向左非常缓慢的推动三角形物块，直至轻绳与斜面平行，不计一切摩擦。在该过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 绳中拉力先变小后增大
B. 斜面对小球弹力不做功
C. 地面对三角形物块的支持力先增大后减小
D. 水平推力F做的功等于小球机械能的增加
10. “探究加速度与力的关系”的实验装置示意图如图所示。实验中平衡了摩擦力，如果砂桶（含砂）的质量m不满足比小车质量M小得多的条件，那么，若保持M不变，将m增大为原来的2倍，不计绳的质量和滑轮摩擦，在砂桶下落相同高度的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 小车的加速度增大到原来的2倍
B. 绳上的拉力增大到原来的2倍
C. 砂桶机械能的减少量小于原来的2倍
D. 砂桶和小车组成的系统损失的机械能比原来多
11. 如图甲所示，倾角为θ的光滑斜面与光滑的半圆形轨道平滑连接于B点，在半圆形轨道的最高点C装有压力传感器，整个轨道固定在竖直平面内。一小球自斜面上距底端高度为H的A点由静止释放，到达C点时被压力传感器感应，可得小球对C点的压力F。改变H的大小，仍将小球由静止释放可得到不同的F值，将对应的F与H值描绘在F－H图像中，如图乙所示。则由此可知（ ）
A. 图线斜率与小球质量无关
B. a的坐标与小球质量有关
C. b点坐标的绝对值与小球的质量无关
D. a、b两点的坐标均与斜面倾角θ无关
12. 如图所示，质量为m的汽车从平直公路驶上斜坡。假设汽车在水平路面上匀速行驶，驶上斜坡后，汽车的功率及所受路面的阻力与在水平路面上行驶时一致，且车到达坡顶前已达到稳定状态。在上坡过程中，汽车的速度v、牵引力F、牵引力做的功W、克服路面阻力做的功Wf与时间t的关系图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
13. 质量为m的皮球以v1的初速度竖直上抛，经过一段时间后又落回地面，此时速度大小为v2。设皮球运动过程中受到的空气阻力大小与其速率成正比，已知重力加速度为g，则下列说法中正确的是（ ）
A. 皮球上升过程中重力做的功与下降过程中重力做的功相等
B. 皮球上升过程中重力的冲量与下降过程中重力的冲量相等
C. 根据题中所给条件，不可以计算皮球在空中运动全过程空气阻力所做的功
D. 根据题中所给条件，可以计算皮球在空中运动的总时间
14. 黑洞是存在于宇宙空间中的一种特殊天体。人们可以通过观测黑洞外的另一个天体（也称伴星）的光谱来获取信息。如图所示，若伴星绕黑洞沿逆时针方向做匀速圆周运动，伴星的轨道与地球的视向方向共面。人们在地球上观测到的伴星光谱谱线的波长，式中是光源静止时的谱线波长，c为光速，v为伴星在地球视向方向的分速度（以地球的视向方向为正方向）。已知引力常量G，不考虑宇宙膨胀和黑洞引力导致的谱线波长变化。下列说法正确的是（ ）
A. 观测到伴星光谱谱线的波长，对应着伴星向远离地球的方向运动
B. 观测到伴星光谱谱线波长的最大值，对应着伴星在图中A位置
C. 根据伴星光谱谱线波长变化的周期和最大波长可以估测黑洞的密度
D. 根据伴星光谱谱线波长变化的周期和最大波长可以估测伴星运动的半径
第二部分
本部分共6题，共58分。实验题把正确答案填在答题纸上相应横线上或空白处。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15. 测光的折射率和波长
（1）某同学设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示。在一个圆盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上，垂直盘面插下两枚大头针P1、P2，并保持P1、P2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住P1、P2的像，同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值。则：
a.若∠AOF=30°，OP3与OC的夹角为30°，则P3处所对应的折射率的值为______；
b.图中P3、P4两位置哪一处所对应的折射率值大？______（填“P3”或“P4”）
（2）如图甲所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距d=0.20mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L=700mm。然后，接通电源使光源正常工作。
a.已知测量头上主尺的最小刻度是毫米，副尺（游标尺）上有20分度。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，使分划板中心刻度线与某条纹A中心对齐，如图乙所示，此时测量头上主尺和副尺的示数情况如图丙所示，此示数为______mm；接着再转动手轮，使分划板中心刻度线与某条纹B中心对齐，测得A到B条纹间的距离为8.40mm。利用上述测景结果，经计算可得经滤光片射向双缝的色光的波长λ=______m（两空均保留2位有效数字）。
b.另一同学按实验装置安装好仪器后，观察到光的干涉现象效果很好。若他对实验装置作了一下改动后，在像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加。以下改动可能实现这个效果的是（ ）
A.仅将滤光片移至单缝和双缝之间
B.仅将单缝远离双缝移动少许
C.仅将单缝与双缝位置互换
D.仅将红色滤光片换成绿色的滤光片
16. 探究平抛运动的特点。
（1）用如图所示装置探究平抛运动竖直分运动的特点。用小锤打击弹性金属片后，A球沿水平方向飞出，同时B球被松开并自由下落，比较两球的落地时间。多次改变A、B两球释放的高度和小锤敲击弹性金属片的力度，发现每一次实验时都只会听到一下小球落地的声响，由此______说明A球竖直方向分运动为自由落体运动，______说明A球水平方向分运动为匀速直线运动。（均选填“能”或“不能”）
（2）用如图所示装置研究平抛运动水平分运动的特点。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。A球沿斜槽轨道滑下后从斜槽末端飞出，落在水平挡板上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，A球会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，依次重复上述操作，白纸上将留下一系列痕迹点。
a.下列操作中有必要的是______。
A.通过调节使斜槽末段保持水平
B.每次需要从不同位置静止释放A球
C.通过调节使硬板保持竖直
D.尽可能减小A球与斜槽之间的摩擦
b.某同学得到的痕迹点如图所示，其中一个偏差较大的点产生的原因，可能是该次实验时______。
A.A球释放的高度偏高
B.A球释放的高度偏低
C.A球没有被静止释放
D.挡板未水平放置
（3）某同学用平滑曲线连接这些痕迹点，得到如图所示的A球做平抛运动的轨迹。请利用该轨迹和（1）中得出的平抛运动竖直方向分运动的特点，说明怎样确定平抛运动水平分运动是匀速直线运动_____。
17. 图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平面内，表面粗糙的AB段轨道与四分之一光滑圆弧轨道BC在B点水平相切。点A距水面的高度为H，圆弧轨道BC的半径为R，圆心O恰在水面。一质量为m的游客（视为质点）从A点由静止开始滑下，到B点时沿切线方向滑离轨道落在水面上的D点，OD＝2R，不计空气阻力，重力加速度为g。求
（1）物体从B运动到D所用的时间；
（2）游客滑到B点时的速度大小vB；
（3）运动过程中轨道摩擦力对其所做的功Wf。
18. 现代物理学表明，光不仅具有波动性，还具有粒子性。
（1）光电效应是光的粒子性的实例之一。某同学利用图甲所示的电路图研究光电效应，他先后用三种不同的光进行实验，得到了图乙中的结果，其中横轴为电压表的测量值，纵轴为电流表的测量值。
a.试判断三种光的频率v1、v2、v3的大小关系。
b.美国物理学家密立根为了检验爱因斯坦光电效应方程正确性，设计实验并测量了某金属的遏止电压Uc与入射光的频率。根据他的方法获得的实验数据绘制成如图丙所示的图线，求普朗克常量h。已知电子的电量C，将运算结果保留1位有效数字。
（2）光子的动量p与能量E之间满足：E＝pc。式中c为真空中的光速。当光照射到物体表面上时，不论光被物体吸收还是被物体表面反射，光子的动量都会发生改变，因而对物体表面产生压强，称为光压。科学家提出，光压可以作为飞行器太空旅行的动力。假设太阳向各个方向均匀辐射出光子，辐射的总功率为P0，太阳光是频率为的单色光，太阳到飞行器的距离为r，飞行器正对太阳的面积为S，当光照射到飞行器时光子被全部吸收，忽略太阳光传递过程中的能量损失。普朗克常数为h。求飞行器处的光压I。
19. 守恒是物理学中的重要思想。请尝试用守恒思想分析下列问题：
（1）康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长λ0相同的成分外，还有波长大于λ0的成分。用X光子与静止电子的碰撞模型可以解释这一现象。
a.请通过作图准确表示出散射后X光子的动量；
b.根据守恒思想，解释在散射的X射线中出现波长大于λ0成分的原因：
（2）波是传递能量的一种方式，传播过程中能量守恒。简谐波在传播过程中的平均能量密度表示单位体积内具有的能量：，其中A为简诸波的振幅，为简谐波的圆频率（波传播过程中不变），为介质的密度。能流密度I表示波在单位时间内流过垂直与传播方向的单位面积上的平均能量。若简谐波沿直线传播的速度为v，则
a.求波的能流密度I的表达式；
b.如图所示，球面简谐波是从波源处向空间各个方向传播的简谐波，在均匀介质中传播时振幅会发生变化。忽略传播过程中的能量损失，求波在距波源r1和r2处的振幅之比A1：A2。
20. 万有引力定律对人类智慧影响至为深远，在天体运动中起着决定性作用。如图甲所示，将一个质点置于质量均匀分布的球形天体内，质点离球心O的距离为r。已知天体内部半径在r~R范围内的球壳部分（图甲中灰色部分所示）对该质点的万有引力为零。设想在地球内距球心h处沿一条弦挖了一条光滑绝热通道AB，如图乙所示。忽略通道AB的内径大小、空气的阻力和地球自转的影响。已知万有引力常量为G，地球表面重力加速度为g0，地球视为球形且半径为R0。质量为m的质点受到F＝-kx的回复力作用，其振动周期为。
（1）从A点由静止释放一个质量为m的物体。
a.证明物体在通道中做简谐运动；
b.该物体运动到通道中心O'点处的速度大小v。
（2）某同学提出，可以利用此通道发射人造地球卫星：从A、B两处同时由静止释放质量分别为m和M的物体（可视为质点），且满足m<
满分：100分 时长：90分钟
第一部分
本部分共14题，每题3分，共42分。在每题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。把你认为正确答案的代表字母填写在答题卡上相应位置。
【1题答案】
【答案】B
【2题答案】
【答案】D
【3题答案】
【答案】A
【4题答案】
【答案】B
【5题答案】
【答案】A
【6题答案】
【答案】B
【7题答案】
【答案】B
【8题答案】
【答案】B
【9题答案】
【答案】D
【10题答案】
【答案】C
【11题答案】
【答案】D
【12题答案】
【答案】A
【13题答案】
【答案】D
【14题答案】
【答案】D
第二部分
本部分共6题，共58分。实验题把正确答案填在答题纸上相应横线上或空白处。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
【15题答案】
【答案】（1） ①. ②. P4
（2） ①. 0.25 ②. ③. D
【16题答案】
【答案】（1） ①. 能 ②. 不能
（2） ①. AC ②. AC
（3）在轨迹上取竖直方向等间距的点，若对应的水平间距相等，则水平分运动为匀速直线运动
【17题答案】
【答案】（1）
（2）
（3）
【18题答案】
【答案】（1）a. ；b.
（2）
【19题答案】
【答案】（1）a．作图见解析；
b．光子与电子碰撞后要把一部分动量转移给电子，因而，光子动量可能会变小，根据可知，动量p减小，意味着波长λ变大，因此，X射线中出现波长大于λ0成分
（2）a．；
b．
【20题答案】
【答案】（1）a.证明见解析；b.
（2）可以，
