2025屆北京市陳經綸學校高三下學期第三次診斷性考試物理試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示為氫原子的能級圖，按照玻耳理論，下列說法正確的是（）A．當氫原子處于不同能級時，核外電子在各處出現的概率是一樣的B．一個氫原子從n=4能級向基態躍遷，最多可輻射6種不同頻率的光子C．處于基態的氫原子可以吸收14eV的光子而發生電離D．氫原子從高能級躍遷到低能級，核外電子的動能減少，電勢能增加2、如圖所示，總阻值為R的正方形線框的左半側處在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向與線框平面垂直，線框的對稱軸MN恰與磁場邊緣平齊。若第一次將線框從磁場中以恒定速度v1向右勻速拉出，第二次以線速度v2讓線框繞軸MN勻速轉過90°，下列說法正確的是（）A．第一次操作過程中線框產生的感應電流方向沿逆時針方向B．兩次操作過程中經過線框橫截面的電量之比為2∶1C．若兩次操作過程中線框產生的焦耳熱相等，則v1：v2=π：2D．若兩次操作過程中線框產生的平均感應電動勢相等，則v1：v2=2：π3、我國計劃在2020年發射首個火星探測器，實現火星環繞和著陸巡視探測。假設“火星探測器”貼近火星表面做勻速圓周運動，測得其周期為T。已知引力常量為G，由以上數據可以求得（）A．火星的質量B．火星探測器的質量C．火星的第一宇宙速度D．火星的密度4、2019年4月20日22時41分，我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭，成功發射第四十四顆北斗導航衛星。它是北斗三號系統首顆傾斜地球同步軌道衛星，經過一系列在軌測試后，該衛星將與此前發射的18顆中圓地球軌道衛星和1顆地球同步軌道衛星進行組網。已知中圓地球軌道衛星的軌道半徑是地球同步軌道衛星的半徑的，中圓地球軌道衛星軌道半徑為地球半徑的k倍，地球表面的重力加速度為g，地球的自轉周期為T，則中圓地球軌道衛星在軌運行的（）A．周期為B．周期為C．向心加速度大小為D．向心加速度大小為5、米歇爾?麥耶和迪迪埃?奎洛茲因為發現了第一顆太陽系外行星﹣飛馬座51b而獲得2019年諾貝爾物理學獎。飛馬座51b與恒星相距為L，構成雙星系統（如圖所示），它們繞共同的圓心O做勻速圓周運動。設它們的質量分別為m1、m2且（m1＜m2），已知萬有引力常量為G．則下列說法正確的是（）A．飛馬座51b與恒星運動具有相同的線速度B．飛馬座51b與恒星運動所受到的向心力之比為m1：m2C．飛馬座51b與恒星運動軌道的半徑之比為m2：m1D．飛馬座51b與恒星運動周期之比為m1：m26、在一邊長為L的正方形的四個頂點處各放置一個電荷量為q的點電荷，其中ABC處為正點電荷，D處為負點電荷，P、Q、M、N分別是AB、BC、CD、DA的中點，則（）A．M、N兩點電場強度相同B．P、Q兩點電勢相同C．將一個帶負電的粒子由Q沿直線移動到M，電勢能先增大后減小D．在O點靜止釋放一個帶正電的粒子（不計重力），粒子可沿著OD做勻變速直線運動二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、一個靜止的放射性原子核處于垂直紙面向里的勻強磁場中，由于發生了某種衰變而形成了如圖所示的兩個圓形徑跡，則（）A．該原子核發生了衰變B．該原子核發生了衰變C．打出衰變粒子的反沖核沿小圓逆時針運動D．該原子核的衰變過程結束后，其系統的總質量略有增加8、如圖所示，水平圓盤可繞豎直軸轉動，圓盤上放有小物體A、B、C，質量分別為m、2m、3m，A疊放在B上，C、B離圓心O距離分別為2r、3r。C、B之間用細線相連，圓盤靜止時細線剛好伸直無張力。已知C、B與圓盤間動摩擦因數為，A、B間摩擦因數為3，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g，現讓圓盤從靜止緩慢加速，則（）A．當時，A、B即將開始滑動B．當時，細線張力C．當時，C受到圓盤的摩擦力為0D．當時剪斷細線，C將做離心運動9、在x軸上有一疊加而成的電場，其電場方向沿x軸，電勢φ隨x按如圖所示正弦規律變化，則下列說法中正確的是（）A．x1~x2之間的場強方向與x2~x3之間的場強方向相反B．當帶電粒子沿x軸方向僅在電場力作用下運動到x1、x3處時，其加速度最小C．負電荷沿x軸運動時，其在x2處的電勢能小于其在x3處的電勢能D．若將一帶正電的粒子從x2處由靜止釋放，則粒子僅在電場力作用下將沿x軸負方向運動10、如圖，水平面上從B點往左都是光滑的，從B點往右都是粗糙的．質量分別為M和m的兩個小物塊甲和乙（可視為質點），與粗糙水平面間的動摩擦因數分別為μ甲和μ乙，在光滑水平面上相距L以相同的速度同時開始向右運動，它們在進入粗糙區域后最后靜止。設靜止后兩物塊間的距離為s，甲運動的總時間為t1、乙運動的總時間為t2，則以下說法中正確的是A．若M=m，μ甲=μ乙，則s=LB．若μ甲=μ乙，無論M、m取何值，總是s=0C．若μ甲＜μ乙，M＞m，則可能t1=t2D．若μ甲＜μ乙，無論M、m取何值，總是t1＜t2三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）如圖甲所示為測量電動機轉動角速度的實驗裝置，半徑不大的圓形卡紙固定在電動機轉軸上，在電動機的帶動下勻速轉動。在圓形卡紙的旁邊垂直安裝一個改裝了的電火花計時器。(已知電火花計時器每隔相同的時間間隔T打一個點)(1)請將下列實驗步驟按先后排序：________.①使電火花計時器與圓形卡紙保持良好接觸②接通電火花計時器的電源，使它工作起來③啟動電動機，使圓形卡紙轉動起來④關閉電動機，拆除電火花計時器；研究卡紙上留下的一段點跡(如圖乙所示)，寫出角速度ω的表達式，代入數據，得出ω的測量值．(2)要得到角速度ω的測量值，還缺少一種必要的測量工具，它是________．A．秒表B．毫米刻度尺C．圓規D．量角器(3)為了避免在卡紙連續轉動的過程中出現打點重疊，在電火花計時器與盤面保持良好接觸的同時，可以緩慢地將電火花計時器沿圓形卡紙半徑方向向卡紙中心移動。則卡紙上打下的點的分布曲線不是一個圓，而是類似一種螺旋線，如圖丙所示．這對測量結果____(填“有”或“無”)影響。(4)若興趣小組在卡紙上選取了6個計時點，并測得這6個計時點掃過扇形所對應的圓心角為，則角速度的表達式為______________12．（12分）如圖所示，用質量為m的重物通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運動，打點計時器在紙帶上記錄小車的運動情況。利用該裝置可以完成“驗證牛頓第二定律”的實驗。(1)實驗中，需要平衡摩擦力和其他阻力，操作方法是把長木板右端用墊木墊高，在不掛重物且計時器打點的情況下，輕推一下小車，讓小車拖著紙帶在長木板上運動，通過紙帶判斷小車是否做勻速運動，若實驗中發現打點計時器在紙帶上打的點如圖所示，通過紙帶可判斷小車并不是做勻速直線運動，可通過以下措施進行改進（____）A．若是紙帶甲端與小車相連，則保持長木板在桌面上的位置不變，僅在原墊木的位置更換高度更矮的墊木即可B．若是紙帶甲端與小車相連，則保持長木板在桌面上的位置不變，僅把墊木向左平移適當位置即可C．若是紙帶乙端與小車相連，則保持長木板在桌面上的位置不變，僅在原墊木的位置更換高度更高的墊木即可D．若紙帶乙端與小車相連，則保持長木板在桌面上的位置不變，僅把墊木向右平移適當位置即可(2)采取合理的措施平衡摩擦力后開始進行實驗，圖是正確進行實驗操作后打點計時器所打的紙帶的一部分，在紙帶上每隔四個點選一個點作為計數點，A、B、C、D和E為紙帶上五個計數點。已知打點計時器所用的電源頻率為50Hz，則AC間的距離為_____________cm，可得小車的加速度a=___________m/s2（計算結果保留兩位有效數字）四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，為正對放置的水平金屬板M、N的中線。熱燈絲逸出的電子（初速度、重力均不計）在電壓為U的加速電場中由靜止開始運動，從小孔O射入兩板間正交的勻強電場、勻強磁場（圖中未畫出）后沿做直線運動。已知兩板間的電壓為2U，兩板長度與兩板間的距離均為L，電子的質量為m、電荷量為e。求：(1)板間勻強磁場的磁感應強度的大小B和方向；(2)若保留兩金屬板間的勻強磁場不變使兩金屬板均不帶電，則從小孔O射入的電子在兩板間運動了多長時間？14．（16分）“嫦娥四號”在月球背面軟著陸和巡視探測，創造了人類探月的歷史。為了實現“嫦娥四號”與地面間的太空通訊，我國于2018年5月發射了中繼衛星“鵲橋”，它是運行于地月拉格朗日點的通信衛星，點位于地球和月球連線的延長線上。若某飛行器位于點，可以在幾乎不消耗燃料的情況下與月球同步繞地球做勻速圓周運動，如圖所示。已知飛行器質量遠小于月球質量，地球與月球的中心距離為，點與月球的中心距離為，月球繞地球公轉周期為，引力常量為。求：（1）該飛行器在點的加速度大小。（2）地球質量與月球質量的比值。15．（12分）如圖所示，一不計電阻的導體圓環，半徑為r、圓心在O點，過圓心放置一長度為2r、電阻為2R的均勻輻條，輻條與圓環接觸良好。現將此裝置的一部分置于磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里的有界勻強磁場中，磁場邊界恰好與圓環的直徑在同一直線上。現使輻條以角速度ω繞O點順時針轉動，右側電路通過電刷與輻條中心和圓環的邊緣良好接觸，R1=R，右側為水平放置的足夠長的光滑平行導軌，間距為2r，導軌之間有垂直導軌平面向里、磁感應強度大小也為B的勻強磁場，質量為m、電阻為R的導體棒ab垂直放置在導軌上且接觸良好，不計其他電阻。（1）若S閉合，S1斷開時，求理想電表的示數；（2）若S、S1都閉合，求出導體棒ab能夠獲得的最大速度vm；（3）在導體棒ab加速過程中通過的電荷量q。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】

A．當氫原子處于不同能級時，核外電子在各處出現的概率是不同的，選項A錯誤；B．一個氫原子從能級向基態躍遷，最多可輻射3種不同頻率的光子，大量處于能級的氫原子向基態躍遷，最多可輻射6種不同頻率的光子，選項B錯誤；C．處于基態的氫原子可以吸收14eV的光子而發生電離，選項C正確；D．氫原子從高能級躍遷到低能級，核外電子的動能增加，電勢能減少，選項D錯誤。故選C。2、D【解析】

A．由右手定則可知，第一次操作過程中感應電流的方向為順時針方向，選項A錯誤；B．由公式可知兩次操作過程中經過線框橫截面的電量相同，選項B錯誤；C．設線框的邊長為L，若兩次操作過程中線框產生的焦耳熱相等，第一次將線框從磁場中以恒定速度v1向右勻速拉出第二次以線速度v2讓線框轉過90°Q1=Q2所以選項C錯誤；D．若兩次操作過程中線框產生的平均感應電動勢相等，第一次將線框從磁場中以恒定速度v1向右勻速拉出第二次以線速度v2讓線框轉過90°得D選項正確。故選D。3、D【解析】

AC．根據和可知，因缺少火星的半徑，故無法求出火星的質量、火星的第一宇宙速度，選項AC均錯誤；B．根據上式可知，火星探測器的質量m被約去，故無法求出其質量，B錯誤；D．根據可得又代入上式可知，火星的密度故可求出火星的密度，D正確。故選D。4、C【解析】

AB．中圓地球軌道衛星和同步衛星均繞地球做勻速圓周運動，已知中圓地球軌道衛星的軌道半徑是地球同步軌道衛星的半徑的，地球的自轉周期為T，根據開普勒第三定律可知：解得故AB錯誤；CD．物體在地球表面受到的重力等于萬有引力，有中圓軌道衛星有解得故C正確，D錯誤。故選C。5、C【解析】

BD．雙星系統屬于同軸轉動的模型，具有相同的角速度和周期，兩者之間的萬有引力提供向心力，故兩者向心力相同，故BD錯誤；C．根據＝，則半徑之比等于質量反比，飛馬座51b與恒星運動軌道的半徑之比，即r1：r2＝m2：m1，故C正確；A．線速度之比等于半徑之比，即v1：v2＝m1：m2，故A錯誤。故選C.6、B【解析】

A．場強疊加遵循平行四邊形定則，M、N兩點電場強度大小相等，方向不同，A錯誤；B．P、Q兩點即關于A、C兩正電荷對稱，又關于B、D兩異種電荷對稱，根據對稱性可知四個點電荷在P、Q兩點產生的電勢相同，B正確；C．M、N、P、Q關于A、C兩正電荷對稱，所以對于A、C兩正電荷而言，這四個點的電勢是相等的，對B、D兩異種電荷而言，P、Q兩點的電勢高于M、N兩點的電勢，所以負電的粒子由Q沿直線移動到M，根據：可知負電荷電勢能一直增大，C錯誤；D．這四個點電荷形成的電場中，電場力大小改變，加速度改變，所以從O點靜止釋放的粒子不可能做勻變速運動，D錯誤。故選B。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BC【解析】

AB．而衰變后兩個新的帶電粒子向相同方向偏轉，故兩粒子帶異種電荷，原子核發生了β衰變，A項錯誤、B項正確；C．由于衰變后兩帶電粒子的動量大小相等，根據圓周運動的規律，帶電粒子的軌跡半徑，電荷量大的軌跡半徑小，再利用左手定則判斷反沖核沿逆時針方向運動，C項正確；D．衰變中有核能轉變為其他形式的能，故系統發生質量虧損，即總質量略有減少，D項錯誤。故選BC。8、BC【解析】

A.當A開始滑動時有：解得：當時，AB未發生相對滑動，選項A錯誤；B.當時，以AB為整體，根據可知B與轉盤之間的最大靜摩擦力為：所以有：此時細線有張力，設細線的拉力為T，對AB有：對C有：解得，選項B正確；C.當時，AB需要的向心力為：解得此時細線的拉力C需要的向心力為：C受到細線的拉力恰好等于需要的向心力，所以圓盤對C的摩擦力一定等于0，選項C正確；D.當時，對C有：剪斷細線，則所以C與轉盤之間的靜摩擦力大于需要的向心力，則C仍然做勻速圓周運動。選項D錯誤。故選BC。9、BC【解析】

A．圖線的斜率表示場強，由于之間圖線的斜率均小于零，故場強的方向不變，故A錯誤；B．圖線的斜率表示場強，由圖可知x1、x3處的切線斜率為零，x1、x3處場強大小為零，故粒子運動到此處時的加速度大小為零，故B正確；C．由題意可知，在之間的場強的方向沿x軸正方向，負電荷從x2處運動到x3處的過程中，電場力做負功，電勢能增加，故負電荷在x2處的電勢能小于其在x3處的電勢能，故C正確；D．由場強方向可知，將一正電的粒子從x2處由靜止釋放，則粒子僅在電場力作用下降沿x軸正方向運動，故D錯誤。故選BC。10、BC【解析】

A．由動能定理可知：若，，則兩物體在粗糙地面上滑動的位移相同，故二者的距離為零，故A錯誤；B．由動能定理可知：解得：滑行距離與質量無關，故若，無論、取何值，總是，故B正確；CD．兩物體在粗糙斜面上的加速度：則從點運動到停止的時間：若，則有：因乙離點較遠，故可能有：故C正確，D錯誤；故選BC。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①③②④D無【解析】

(1)[1]該實驗先將電火花計時器與圓形卡紙保持良好接觸，先使卡片轉動，再打點，最后取出卡片進行數據處理，故次序為①③②④；(2)[2]要測出角速度，需要測量點跟點間的角度，需要的器材是量角器。故選D。(3)[3]由于點跟點之間的角度沒變化，則對測量角速度不影響；(4)[4]由可知12、AC1.23（1.21~1.25）0.24（0.23~0.25）【解析】

(1)[1]AB．若是紙帶甲端與小車相連，由圖乙可知，小車做加速運動，說明平衡摩擦過度，則應保持長木板在桌面上的位置不變，僅在原墊木的位置更換高度更矮的墊木即可，故A正確，B錯誤；CD．若是紙帶乙端與小車相連，由圖乙可知，小車做減速運動，說明平衡摩擦不