北京市第八十中学2025-2026学年高三上学期9月阶段测评物理试题

试卷更新日期：2025-09-18 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 硼（B）中子俘获治疗是目前最先进的癌症治疗手段之一。治疗时先给病人注射一种含硼的药物，随后用中子照射，产生高杀伤力的α粒子和锂（Li）离子。这个核反应的方程是（　　）

A、 $_{5}^{10}$ B+ $_{0}^{1}$ n→ $_{3}^{7}$ Li+ $_{2}^{4}$ He B、 $_{5}^{11}$ B+ $_{2}^{4}$ He→ $_{7}^{14}$ N+ $_{0}^{1}$ n C、 $_{7}^{14}$ N+ $_{2}^{4}$ He→ $_{8}^{17}$ O+ $_{1}^{1}$ H D、 $_{7}^{14}$ N+ $_{0}^{1}$ n→ $_{6}^{14}$ C+ $_{1}^{1}$ H

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2. 关于光现象，下列说法正确的是（　　）

A、为了增加光的透射，通常在摄像机的镜头表面镀一层特定厚度的薄膜，这是利用了光的干涉 B、光照射到不透明圆盘后，在圆盘阴影中心出现一个亮斑，这是光的偏振现象 C、在观看立体电影时，观众要戴上特制的眼镜，银幕上的图像才清晰，这副眼镜利用了光的全反射 D、用光导纤维传输载有声音、图像以及各种数字信号的信息，这是利用了光的衍射

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3. 下列说法正确的是（　　）

A、扩散现象是不同物质进行的化学反应 B、布朗运动就是固体分子的无规则运动 C、物体温度升高时每一个分子的动能都增大 D、分子间的相互作用力同时存在引力和斥力

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4. 利用放射性元素衰变可测定百年以来现代沉积物的绝对年代和沉积速率，这种测年法是一种高精度的地质年代测定技术。我国利用放射性元素衰变测定沉积物年龄的应用最早可追溯到20世纪60年代左右。其中铀-钍测年法利用的衰变方程为 ${}_{92}^{234}U \to_{90}^{230} Th + X$ 。下列说法正确的是（　　）

A、衰变方程中的X是 ${}_{2}^{4}H e$ B、升高温度可以加快 ${}_{92}^{234}U$ 的衰变 C、 ${}_{92}^{234}U$ 与 ${}_{90}^{230}T h$ 的质量差等于衰变的质量亏损 D、 ${}_{92}^{234}U$ 半衰期为 $T$ ，若有4个 ${}_{92}^{234}U$ 核，经过 $2 T$ 后只剩下1个 ${}_{92}^{234}U$

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5. 如图所示，一只蜗牛沿着一根固定不动的弧形树枝从左端开始缓慢向上爬行。下列说法正确的是（）

A、蜗牛受到的合力不断减小 B、树枝对蜗牛的作用力不变 C、树枝对蜗牛的弹力大小不变 D、树枝对蜗牛的摩擦力不断增大

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6. 高空跳伞是一项勇敢者的运动。在某次训练中，一跳伞运动员在 $t = 0$ 时刻离开悬停在空中的直升机自由下落； $t_{1}$ 时刻打开降落伞，此时运动员的速度大小为 $v_{1}$ ； $t_{2}$ 时刻后速度几乎不变，大小近似为 $v_{2}$ ，直到落地。将跳伞运动员在空中的运动简化为只沿竖直方向的运动， $v - t$ 图像如图所示。下列说法正确的是（）

A、 $0 ～ t_{1}$ 时间内，跳伞运动员的速度和加速度均增大 B、 $t_{1} ～ t_{2}$ 时间内，跳伞运动员的速度和加速度均减小 C、 $t_{1} ～ t_{2}$ 时间内，跳伞运动员所受阻力不断增大 D、 $t_{1} ～ t_{2}$ 时间内，跳伞运动员的平均速度大小为 $\frac{v_{1} + v_{2}}{2}$

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7. 如图1，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的．如图2，原线圈与交流电源连接，副线圈与负载R连接．已知，原、副线圈的匝数分别为 $n_{1}$ 、 $n_{2}$ ，原线圈的输入功率为 $P_{1}$ 、电压为 $U_{1}$ 、电流为 $I_{1}$ 、频率为 $f_{1}$ ，副线圈的输出功率为 $P_{2}$ 、电压为 $U_{2}$ 、电流为 $I_{2}$ 、频率为 $f_{2}$ ．下列说法正确的是（　　）

A、若变压器为理想变压器，且 $n_{1} > n_{2}$ ，则 $U_{1} > U_{2}$ ， $f_{1} > f_{2}$ B、若变压器为理想变压器，且 $n_{1} < n_{2}$ ，则 $I_{1} < I_{2}$ ， $f_{1} = f_{2}$ C、若仅考虑 $I_{1}$ 产生的磁场不能完全局限在铁芯内，则 $P_{1} > P_{2}$ D、若仅考虑变压器线圈通过电流时会发热，则 $\frac{I_{1}}{I_{2}} < \frac{n_{2}}{n_{1}}$

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8. 如图所示的电路中，灯泡A₁和A₂的规格相同。先闭合开关S，调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，再调节电阻R₁ ，使它们都正常发光，然后断开开关S。下列说法正确的是（）

A、断开开关S后，A₁灯闪亮后熄灭 B、断开开关S的瞬间，A₁灯电流反向 C、断开开关后，电路中的电能来自于线圈储存的磁场能 D、重新接通电路，A₁和A₂同时亮起，然后A₁灯逐渐熄灭

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9. 一种新型合金被发现，只要略微提高温度，这种合金就会从非磁合金变成强磁性合金，从而使环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图所示。A为圆柱形合金材料，B为线圈，套在圆柱形合金材料中间，线圈的半径大于合金材料的半径。现对A进行加热，下列说法正确的是（　　）

A、B线圈的磁通量将减小 B、B线圈一定有收缩的趋势 C、将线圈B向左移动，磁通量大小不变 D、若从右向左看线圈B中产生顺时针方向的电流，则A左端是强磁性合金的S极

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10. 如图所示是氢原子的能级图，大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出6种不同频率的光子，其中巴耳末系是指氢原子由高能级向n=2能级跃迁时释放的光子，则（　　）

A、6种光子中有3种属于巴耳末系 B、6种光子中波长最长的是n=4激发态跃迁到基态时产生的 C、使n=4能级的氢原子电离至少要0.85eV的能量 D、若从n=2能级跃迁到基态释放的光子能使某金属板发生光电效应，则从n=3能级跃迁到n=2能级释放的光子也一定能使该板发生光电效应

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11. 如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。设两列波的振幅均为5cm，且在图示的范围内振幅不变，波速为1m/s，波长为0.5m。C点是BE连线的中点，下列说法中正确的是（　　）

A、A、E两点始终位于波峰位置 B、图示时刻A、B两点的竖直高度差为10cm C、图示时刻C点正处于平衡位置且向下运动 D、从图示时刻起经1s，B点通过的路程为80cm

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12. 假设真空中有两个分子，其中一个分子A固定，另一个分子B从无穷远处靠近分子A，在分子B靠近分子A的过程中，两者之间所受分子力和分子势能随着距离变化而变化，选无穷远处分子势能为零，如图所示为两者之间的分子力或分子势能随分子间距离变化的图线，下列说法正确的是（　　）

A、图1为分子势能随分子间距离变化的图线，图2为分子力随分子间距离变化的图线 B、在无穷远到r₀的过程中分子力对分子B做负功 C、在分子B靠近分子A的过程中分子斥力在增大，分子引力在减小 D、若将分子B从较远处由静止释放，则仅在分子力作用下分子B运动到r₀处速率最大

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13. 以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出。强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实。光电效应实验装置示意如图。用频率为ν的普通光源照射阴极K，没有发生光电效应；换用同样频率ν的强激光照射阴极K，则发生了光电效应。此时，若加上反向电压U，即将阴极K接电源正极，阳极A接电源负极，在K、A之间就形成了使光电子减速的电场。逐渐增大U，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列选项中的（其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电荷量）（　　）

A、 $U = \frac{h ν}{e} - \frac{W}{e}$ B、 $U = \frac{2 h ν}{e} - \frac{W}{e}$ C、 $U = 2 h ν - W$ D、 $U = \frac{5 h ν}{2 e} - \frac{W}{e}$

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14. 1899年，苏联物理学家列别捷夫首先从实验上证实了“光射到物体表面上时会产生压力”，和大量气体分子与器壁的频繁碰撞类似，将产生持续均匀的压力，这种压力会对物体表面产生压强，这就是“光压”。某同学设计了如图所示的探测器，利用太阳光的“光压”为探测器提供动力，以使太阳光对太阳帆的压力超过太阳对探测器的引力，将太阳系中的探测器送到太阳系以外。假设质量为m的探测器正朝远离太阳的方向运动，帆面的面积为S，且始终与太阳光垂直，探测器到太阳中心的距离为r，不考虑行星对探测器的引力。已知：单位时间内从太阳单位面积辐射的电磁波的总能量与太阳绝对温度的四次方成正比，即 $P_{0} = σ T^{4}$ ，其中T为太阳表面的温度， $σ$ 为常量。引力常量为G，太阳的质量为M，太阳的半径为R，光子的动量 $p = \frac{h}{λ}$ ，光速为c。下列说法正确的是（　　）

A、常量 $σ$ 的单位为 $\frac{kg \cdot s}{K^{4}}$ B、t时间内探测器在r处太阳帆受到太阳辐射的能量 $4 π R^{2} t P_{0} S$ C、若照射到太阳帆上的光一半被太阳帆吸收一半被反射，探测器太阳帆的面积S至少为 $\frac{2 c G M m}{R^{2} P_{0}}$ D、若照射到太阳帆上的光全部被太阳帆吸收，探测器在r处太阳帆受到的太阳光对光帆的压力 $\frac{R^{2} P_{0} S}{c r^{2}}$

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二、实验题

15. 物理实验一般都涉及实验目的、实验方法、实验原理、实验仪器、实验操作、数据分析等。

(1)、如图所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面 $a a^{'}$ 和 $b b^{'}$ ， O为直线AO与 $a a^{'}$ 的交点。在直线OA上竖直地插上 $P_{1}$ 、 $P_{2}$ 两枚大头针。该同学接下来要完成的必要步骤有______。

A、插上大头针 $P_{3}$ ，使 $P_{3}$ 挡住 $P_{2}$ 、 $P_{1}$ 的像 B、插上大头针 $P_{4}$ ，使 $P_{4}$ 仅挡住 $P_{3}$ C、插上大头针 $P_{4}$ ，使 $P_{4}$ 挡住 $P_{3}$ 和 $P_{1}$ 、 $P_{2}$ 的像

(2)、某实验小组用如图所示装置做“用单摆测重力加速度”实验。
①某同学将摆球沿垂直纸面的方向向外拉开大约5°，然后由静止释放，摆动稳定后，自摆球经过最低点时记为0次并用停表开始计时，此后摆球每经过最低点一次计数一次，计数到50时，停表的读数为t，则摆的振动周期 $T =$ （用t表示）。
②若甲同学测得的g值偏大，其原因可能是。
A.测摆线长时摆线拉得过紧
B.把50次摆动的时间误记为49次摆动的时间
C.开始计时，停表过早按下
D.单摆悬点未固定紧，摆动中出现松动，使摆线增长了

(3)、如图甲所示，某同学用传感器探究气体等温变化的规律。先在注射器内壁上涂一些润滑油，然后把活塞移至注射器中间位置，注射器通过塑料管与气体压强传感器连接；缓慢移动活塞，记录注射器的刻度值V以及由计算机显示的对应的气体压强值p。根据实验获取的数据得到V与 $\frac{1}{p}$ 的线性函数图象，如图乙所示，请结合图像说明 $V_{0}$ 的意义。

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16. 某学习小组做“验证动量守恒定律”实验。如图1所示，让两小球在斜槽末端碰撞来验证动量守恒定律。O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让质量为m₁的入射小球从斜槽上位置S由静止释放，小球落到复写纸上，重复多次，确定其平均落点P，测出平抛射程OP（称为第一次操作）。然后，把半径相同质量为m₂的被碰小球静置于斜槽末端，仍将入射小球从斜槽上位置S由静止释放，与被碰小球发生正碰，重复多次，两小球平均落点分别为M、N，测出OM、ON（称为第二次操作）。在实验误差允许范围内，若满足关系式 $m_{1} O P = m_{1} O M + m_{2} O N$ ，则可以认为两球碰撞前后的动量守恒。

(1)、下列关于本实验条件的叙述，正确的是（　　）（选填选项前的字母）

A、同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放 B、入射小球的质量必须大于被碰小球的质量 C、斜槽倾斜部分必须光滑 D、斜槽末端必须水平

(2)、图2为实验的落点记录，简要说明如何确定平均落点。

(3)、在实验误差允许范围内，若再满足关系式（用已知物理量的字母表示），则可以认为两球发生的是弹性碰撞。

(4)、若第二次操作时，入射小球从斜槽上静止释放的位置低于S，其他操作都正确情况下，实验结果为m₁OPm₁OM+m₂ON（选填“＞”“＜”或“＝”）。

(5)、某同学设计了另一种实验方案，如图3所示，在水平面上固定两光滑的长直平行金属导轨MN、PQ，导轨的电阻忽略不计，匀强磁场垂直于导轨所在平面。两根相同的金属杆ab、cd垂直导轨，并置于导轨上。开始时ab杆以初速度v₀向静止的cd杆运动，最终两杆达到共同速度v。测量v₀和v满足关系式即可验证动量守恒。

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三、计算题

17. 如图所示，质量 $m_{1} = 0.3 kg$ 的小车静止在光滑的水平面上，现有质量 $m_{2} = 0.2 kg$ 可视为质点的物块，以水平向右的速度 $v_{0} = 2 m/s$ 从左端滑上小车，最后在小车上某处与小车保持相对静止。物块与车上表面间的动摩擦因数 $μ = 0.5$ ，取 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。求：

(1)、小车的最终速度 $v$ 的大小；

(2)、物块的动量变化 $Δ p$ ；

(3)、物块在车上滑行的时间 $t$ 。

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18. 如图1所示是依附建筑物架设的磁力缓降高楼安全逃生装置，具有操作简单、无需电能、逃生高度不受限制，下降速度可调、可控等优点。该装置原理可等效为：间距为L的两根竖直导轨上部连通，人和磁铁固定在一起沿导轨共同下滑，磁铁产生磁感应强度为B的匀强磁场。人和磁铁所经位置处，可等效为有一固定导体棒cd与导轨相连，整个装置总电阻始终为R，如图2所示。在某次逃生试验中，质量为M的测试者从静止开始下滑，当滑行的距离为x时，该装置开始匀速下滑。已知与人一起下滑部分装置的质量m，重力加速度为g，忽略本次试验过程中的摩擦阻力。

(1)、判断导体棒cd中电流的方向；

(2)、求该装置匀速下滑时的速度v；

(3)、求该装置向下滑行x距离的过程中，通过导体棒某横截面的电荷量q。

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19. 某学习小组到大学的近代物理实验室参观，实验室的老师给他们提供了一张经过放射线照射的底片，底片上面记录了在同一直线上的三个曝光的痕迹，如图所示。老师告诉他们，实验时底片水平放置，第2号痕迹位置的正下方为储有放射源的铅盒的开口，放射源可放射出 $α$ 、 $β$ 、 $γ$ 三种射线。然后又提供了 $α$ 、 $β$ 、 $γ$ 三种射线的一些信息如下表。
射线类型
射线性质
组成
质量
速度
电离作用
穿透性
$α$ 射线
${}_{2}^{4}H e$
4u
0.1c
强
弱
$β$ 射线
${}_{0}^{- 1}e$
$\frac{u}{1840}$
约为c
较弱
较强
$γ$ 射线
$γ$ 光子
0
c
弱
强
已知铅盒上的开口很小，故射线离开铅盒时的初速度方向均可视为竖直向上，射线中的粒子所受重力、空气阻力及它们之间的相互作用力均可忽略不计，不考虑粒子高速运动时的相对论效应。
原子质量单位 $1 u = 1.66 \times 10^{- 27} kg$ ，元电荷 $e = 1.6 \times 10^{- 19} C$ ，光速 $c = 3.0 \times 10^{8} m/s$ 。
（1）学习过程中老师告诉同学们，可以利用三种射线在电场或磁场中的偏转情况对它们加以辨别。如果在铅盒与底片之间加有磁感应强度 $B = 0.70 T$ 的水平匀强磁场，请你计算一下放射源射出 $α$ 射线在此磁场中形成的圆弧轨迹的半径为多大？（保留2位有效数字）
（2）老师对如图所示的“三个曝光的痕迹”解释说，底片上三个曝光的痕迹是铅盒与底片处在同一平行于三个痕迹连线的水平匀强电场中所形成的。
①试分析说明，第2号痕迹是什么射线照射形成的；
②请说明 $α$ 粒子从铅盒中出来后做怎样的运动；并通过计算说明第几号曝光痕迹是由 $α$ 射线照射形成的。

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20. 类比是研究问题的常用方法。

(1)、情境1：图甲是弹簧振子的模型。将振子从平衡位置向左压缩一段距离后释放，振子就开始来回振动，不计空气和摩擦阻力，其位移 $x$ 、速度 $v = \frac{Δ x}{Δ t}$ 等物理量呈现出周期性变化。已知振子的质量为 $m$ ，弹簧劲度系数为 $k$ 。
a.在图乙中画出小球所受弹力 $F$ 随位移 $x$ 的变化图像，并利用图像求位移为 $x$ 时弹簧振子的弹性势能 $E_{p}$ ；
b.若该弹簧振子的振幅为 $A$ ，根据能量守恒定律，试推导小球的速度 $v$ 与位移 $x$ 的关系式。

(2)、情境2：图丙是产生电磁振荡的原理图。先把开关置于电源一侧，为电容器充电，稍后再把开关置于线圈一侧，使电容器通过线圈放电。此后电容器极板上的电荷量 $q$ 、线圈中的电流 $i = \frac{Δ q}{Δ t}$ 等物理量呈现出周期性变化。已知电容器的电容为 $C$ ，线圈的自感系数为 $L$ 。
a.类比情境1，利用图像求电容器极板上的电荷量为 $q$ 时电容器储存的电场能 $E_{C}$ ；
b.比较情境1和情境2中各物理量的变化关系，通过类比猜想完成下表。
情境1
情境2
$v = \frac{Δ x}{Δ t}$
$i = \frac{Δ q}{Δ t}$

$- L \frac{Δ i}{Δ t} = \frac{1}{C} q$

$T = 2 π \sqrt{L C}$
对于依据类比猜想出的简谐运动周期的表达式，请你从其他角度提供一条其合理性的依据。

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射线类型	射线性质
射线类型	组成	质量	速度	电离作用	穿透性
$α$ 射线	${}_{2}^{4}H e$	4u	0.1c	强	弱
$β$ 射线	${}_{0}^{- 1}e$	$\frac{u}{1840}$	约为c	较弱	较强
$γ$ 射线	$γ$ 光子	0	c	弱	强

情境1	情境2
$v = \frac{Δ x}{Δ t}$	$i = \frac{Δ q}{Δ t}$
	$- L \frac{Δ i}{Δ t} = \frac{1}{C} q$
	$T = 2 π \sqrt{L C}$