2025年物理试题卷及答案

2025年物理试题卷及答案一、单项选择题（本题共8小题，每小题3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.下列物理量中，属于矢量的是（）A.质量B.时间C.路程D.加速度答案：D解析：矢量是既有大小又有方向的物理量，加速度既有大小又有方向，是矢量；而质量、时间、路程只有大小没有方向，是标量，所以答案选D。2.一个物体在水平面上受到一个水平拉力F的作用，在5s内速度从0增加到10m/s，已知物体的质量为2kg，则拉力F的大小为（）A.2NB.4NC.6ND.8N答案：B解析：根据加速度的定义式\(a=\frac{v-v_0}{t}\)，其中\(v_0=0\)，\(v=10m/s\)，\(t=5s\)，可得加速度\(a=\frac{10-0}{5}=2m/s^2\)。再根据牛顿第二定律\(F=ma\)，\(m=2kg\)，\(a=2m/s^2\)，可得拉力\(F=2×2=4N\)，所以答案选B。3.一个物体做自由落体运动，经过3s落地，则物体下落的高度为（）（\(g\)取\(10m/s^2\)）A.15mB.30mC.45mD.60m答案：C解析：自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，根据位移公式\(h=\frac{1}{2}gt^2\)，\(g=10m/s^2\)，\(t=3s\)，可得\(h=\frac{1}{2}×10×3^2=45m\)，所以答案选C。4.两个等量异种点电荷，电荷量均为\(Q\)，相距为\(r\)，则它们之间的库仑力大小为（）（\(k\)为静电力常量）A.\(k\frac{Q^2}{r}\)B.\(k\frac{Q^2}{r^2}\)C.\(2k\frac{Q^2}{r}\)D.\(2k\frac{Q^2}{r^2}\)答案：B解析：根据库仑定律\(F=k\frac{Q_1Q_2}{r^2}\)，对于两个等量异种点电荷，\(Q_1=Q_2=Q\)，所以它们之间的库仑力大小为\(F=k\frac{Q^2}{r^2}\)，答案选B。5.一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，当线圈平面与磁场方向平行时，下列说法正确的是（）A.磁通量最大，感应电动势最大B.磁通量最大，感应电动势为零C.磁通量为零，感应电动势最大D.磁通量为零，感应电动势为零答案：C解析：当线圈平面与磁场方向平行时，穿过线圈的磁通量为零。根据法拉第电磁感应定律\(E=n\frac{\Delta\varPhi}{\Deltat}\)，此时磁通量的变化率最大，所以感应电动势最大，答案选C。6.一列简谐横波在介质中沿\(x\)轴正方向传播，某时刻的波形图如图所示，已知波的传播速度为\(v=2m/s\)，则该波的周期为（）A.0.2sB.0.4sC.0.6sD.0.8s答案：B解析：由波形图可知，波长\(\lambda=0.8m\)。根据波速公式\(v=\frac{\lambda}{T}\)，可得周期\(T=\frac{\lambda}{v}=\frac{0.8}{2}=0.4s\)，答案选B。7.一定质量的理想气体，在等温变化过程中，下列说法正确的是（）A.气体的压强与体积成正比B.气体的压强与体积成反比C.气体的内能增加D.气体对外界做功，同时从外界吸收热量答案：B解析：对于一定质量的理想气体，在等温变化过程中，根据玻意耳定律\(pV=C\)（\(C\)为常量），可知气体的压强与体积成反比，A错误，B正确；理想气体的内能只与温度有关，等温变化时温度不变，所以内能不变，C错误；气体等温膨胀时对外界做功，根据热力学第一定律\(\DeltaU=Q+W\)，\(\DeltaU=0\)，\(W\lt0\)，则\(Q\gt0\)，即气体从外界吸收热量；气体等温压缩时外界对气体做功，\(W\gt0\)，\(\DeltaU=0\)，则\(Q\lt0\)，即气体向外界放出热量，D错误。答案选B。8.如图所示，一个小球从光滑的斜面上由静止开始下滑，经过\(A\)、\(B\)、\(C\)三点，已知\(AB=BC\)，则小球在\(AB\)段和\(BC\)段的运动时间之比为（）A.\(1:1\)B.\(\sqrt{2}:1\)C.\((\sqrt{2}+1):1\)D.\(1:(\sqrt{2}-1)\)答案：D解析：设\(AB=BC=x\)，小球在斜面上做初速度为0的匀加速直线运动，根据位移公式\(x=\frac{1}{2}at^2\)，经过\(A\)点时的时间\(t_1=\sqrt{\frac{2x_1}{a}}\)（\(x_1\)为从起点到\(A\)点的位移），经过\(B\)点时的时间\(t_2=\sqrt{\frac{2(x_1+x)}{a}}\)，经过\(C\)点时的时间\(t_3=\sqrt{\frac{2(x_1+2x)}{a}}\)。\(AB\)段的运动时间\(t_{AB}=t_2-t_1\)，\(BC\)段的运动时间\(t_{BC}=t_3-t_2\)。假设从起点到\(A\)点的位移为\(x\)，则\(t_{AB}=\sqrt{\frac{2\times2x}{a}}-\sqrt{\frac{2x}{a}}=(\sqrt{2}-1)\sqrt{\frac{2x}{a}}\)，\(t_{BC}=\sqrt{\frac{2\times3x}{a}}-\sqrt{\frac{2\times2x}{a}}=(\sqrt{3}-\sqrt{2})\sqrt{\frac{2x}{a}}\)，\(t_{AB}:t_{BC}=1:(\sqrt{2}-1)\)，答案选D。二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）9.下列关于摩擦力的说法正确的是（）A.摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反B.静摩擦力的大小与正压力成正比C.滑动摩擦力的大小与正压力成正比D.摩擦力可以是动力也可以是阻力答案：CD解析：摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势的方向相反，不一定与物体的运动方向相反，比如人走路时，摩擦力是动力，方向与运动方向相同，A错误；静摩擦力的大小与外力有关，与正压力无关，B错误；滑动摩擦力的大小\(f=\muN\)，其中\(\mu\)为动摩擦因数，\(N\)为正压力，所以滑动摩擦力的大小与正压力成正比，C正确；摩擦力可以是动力也可以是阻力，如上述人走路时摩擦力是动力，物体在地面上滑动时摩擦力是阻力，D正确。答案选CD。10.下列关于电场和磁场的说法正确的是（）A.电场线和磁感线都是真实存在的B.电场强度和磁感应强度都是矢量C.电场力和洛伦兹力都可以对带电粒子做功D.匀强电场和匀强磁场的电场强度和磁感应强度处处相同答案：BD解析：电场线和磁感线都是为了形象描述电场和磁场而引入的假想曲线，不是真实存在的，A错误；电场强度和磁感应强度都既有大小又有方向，是矢量，B正确；电场力可以对带电粒子做功，而洛伦兹力始终与带电粒子的运动方向垂直，不做功，C错误；匀强电场和匀强磁场的电场强度和磁感应强度处处相同，D正确。答案选BD。11.如图所示，一个物体在拉力\(F\)的作用下沿水平地面做匀速直线运动，下列说法正确的是（）A.物体受到的摩擦力与拉力\(F\)是一对平衡力B.物体受到的重力与地面对物体的支持力是一对平衡力C.物体受到的摩擦力与拉力\(F\)在水平方向上的分力是一对平衡力D.物体受到的拉力\(F\)与地面对物体的支持力的合力方向竖直向上答案：BC解析：物体在拉力\(F\)作用下沿水平地面做匀速直线运动，在水平方向上，物体受到的摩擦力与拉力\(F\)在水平方向上的分力是一对平衡力，A错误，C正确；在竖直方向上，物体受到的重力与地面对物体的支持力是一对平衡力，B正确；物体受到重力、拉力\(F\)、摩擦力和支持力四个力作用处于平衡状态，拉力\(F\)与地面对物体的支持力的合力与重力和摩擦力的合力等大反向，重力和摩擦力的合力方向斜向下，所以拉力\(F\)与地面对物体的支持力的合力方向斜向上，D错误。答案选BC。12.如图所示，一个理想变压器原、副线圈的匝数比为\(n_1:n_2=2:1\)，原线圈接在电压为\(U_1=220V\)的交流电源上，副线圈接有一个电阻\(R=10\Omega\)，则下列说法正确的是（）A.副线圈两端的电压\(U_2=110V\)B.通过电阻\(R\)的电流\(I_2=11A\)C.原线圈中的电流\(I_1=5.5A\)D.变压器的输入功率\(P_1=1210W\)答案：ABCD解析：根据变压器的电压比公式\(\frac{U_1}{U_2}=\frac{n_1}{n_2}\)，已知\(n_1:n_2=2:1\)，\(U_1=220V\)，可得\(U_2=\frac{n_2}{n_1}U_1=\frac{1}{2}×220=110V\)，A正确；根据欧姆定律\(I_2=\frac{U_2}{R}\)，\(U_2=110V\)，\(R=10\Omega\)，可得\(I_2=\frac{110}{10}=11A\)，B正确；根据变压器的电流比公式\(\frac{I_1}{I_2}=\frac{n_2}{n_1}\)，可得\(I_1=\frac{n_2}{n_1}I_2=\frac{1}{2}×11=5.5A\)，C正确；变压器的输入功率\(P_1=U_1I_1=220×5.5=1210W\)，输出功率\(P_2=U_2I_2=110×11=1210W\)，\(P_1=P_2\)，D正确。答案选ABCD。三、实验题（本题共2小题，共14分）13.（6分）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中：（1）实验时，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行，接下来还需要进行的一项操作是（）A.将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节砝码盘和砝码的总质量，使小车在砝码盘和砝码的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动B.将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砝码盘和砝码，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动C.将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砝码盘和砝码，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动（2）某同学在探究加速度与力的关系时，根据实验数据作出的\(a-F\)图象如图所示，则实验存在的问题是。答案：（1）B；（2）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足解析：（1）为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，需要平衡摩擦力，方法是将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砝码盘和砝码，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动，若做匀速运动，则摩擦力被平衡掉了，B正确，A、C错误。（2）由\(a-F\)图象可知，当\(F\)不为0时，\(a\)仍为0，说明没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，使得拉力需要先克服摩擦力，才有加速度。14.（8分）在“测定金属丝的电阻率”实验中：（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图甲所示，则金属丝的直径\(d=\)\(mm\)。（2）用伏安法测量金属丝的电阻\(R_x\)，实验电路如图乙所示，闭合开关\(S\)前，滑动变阻器的滑片\(P\)应置于端（选填“\(a\)”或“\(b\)”）。（3）实验中测得金属丝的长度为\(L\)，直径为\(d\)，电阻为\(R_x\)，则金属丝的电阻率\(\rho=\)（用\(L\)、\(d\)、\(R_x\)表示）。答案：（1）0.730；（2）\(a\)；（3）\(\frac{\pid^2R_x}{4L}\)解析：（1）螺旋测微器的读数方法是：固定刻度读数+可动刻度读数×0.01mm，由图甲可知，固定刻度读数为0.5mm，可动刻度读数为23.0，所以金属丝的直径\(d=0.5+23.0×0.01=0.730mm\)。（2）为了保护电路，闭合开关\(S\)前，滑动变阻器的滑片\(P\)应置于阻值最大处，即\(a\)端。（3）根据电阻定律\(R_x=\rho\frac{L}{S}\)，其中\(S=\frac{\pid^2}{4}\)，可得\(\rho=\frac{\pid^2R_x}{4L}\)。四、计算题（本题共3小题，共46分。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.（14分）如图所示，一个质量\(m=2kg\)的物体放在水平地面上，在与水平方向成\(\theta=37^{\circ}\)角的斜向上的拉力\(F=10N\)作用下，由静止开始运动，经过\(t=2s\)，物体的位移\(x=4m\)。已知\(\sin37^{\circ}=0.6\)，\(\cos37^{\circ}=0.8\)，\(g=10m/s^2\)。求：（1）物体运动的加速度大小；（2）物体与地面间的动摩擦因数。解：（1）根据位移公式\(x=v_0t+\frac{1}{2}at^2\)，物体由静止开始运动，\(v_0=0\)，则\(x=\frac{1}{2}at^2\)。已知\(x=4m\)，\(t=2s\)，可得\(a=\frac{2x}{t^2}=\frac{2×4}{2^2}=2m/s^2\)。（2）对物体进行受力分析，物体受重力\(mg\)、拉力\(F\)、地面的支持力\(N\)和摩擦力\(f\)。在竖直方向上，根据平衡条件有\(N+F\sin\theta=mg\)，则\(N=mg-F\sin\theta\)。在水平方向上，根据牛顿第二定律有\(F\cos\theta-f=ma\)，又\(f=\muN\)。将\(N=mg-F\sin\theta\)代入\(f=\muN\)得\(f=\mu(mg-F\sin\theta)\)。所以\(F\cos\theta-\mu(mg-F\sin\theta)=ma\)。将\(m=2kg\)，\(F=10N\)，\(\theta=37^{\circ}\)，\(a=2m/s^2\)，\(g=10m/s^2\)代入上式得：\(10×0.8-\mu(2×10-10×0.6)=2×2\)\(8-\mu(20-6)=4\)\(8-14\mu=4\)\(14\mu=4\)\(\mu=\frac{4}{14}=\frac{2}{7}\approx0.29\)。答：（1）物体运动的加速度大小为\(2m/s^2\)；（2）物体与地面间的动摩擦因数约为0.29。16.（16分）如图所示，在光滑的水平面上有一个质量\(M=4kg\)的木板，木板上有一个质量\(m=1kg\)的滑块，滑块与木板之间的动摩擦因数\(\mu=0.2\)。开始时，木板和滑块都处于静止状态，现给滑块一个水平向右的初速度\(v_0=5m/s\)，求：（1）滑块在木板上滑行的时间；（2）滑块和木板最终的共同速度；（3）滑块在木板上滑行的距离。解：（1）对滑块，根据牛顿第二定律\(f=ma_1\)，\(f=\mumg\)，可得\(a_1=\mug=0.2×10=2m/s^2\)，方向向左。对木板，根据牛顿第二定律\(f=Ma_2\)，\(f=\mumg\)，可得\(a_2=\frac{\mumg}{M}=\frac{0.2×1×10}{4}=0.5m/s^2\)，方向向右。设经过时间\(t\)滑块和木板达到共同速度\(v\)，则\(v=v_0-a_1t\)，\(v=a_2t\)。联立可得\(v_0-a_1t=a_2t\)，即\(5-2t=0.5t\)，\(2.5t=5\)，解得\(t=2s\)。（2）由\(v=a_2t\)，\(a_2=0.5m/s^2\)，\(t=2s\)，可得\(v=0.5×2=1m/s\)。（3）滑块的位移\(x_1=v_0t-\frac{1}{2}a_1t^2\)，将\(v_0=5m/s\)，\(a_1=2m/s^2\)，\(t=2s\)代入得：\(x_1=5×2-\frac{1}{2}×2×2^2=10-4=6m\)。木板的位移\(x_2=\frac{1}{2}a_2t^2\)，将\(a_2=0.5m/s^2\)，\(t=2s\)代入得：\(x_2=\frac{1}{2}×0.5×2^2=1m\)。滑块在木板上滑行的距离\(\Deltax=x_1-x_2=6-1=5m\)。答：（1）滑块在木板上滑行的时间为2s；（2）滑块和木板最终的共同速度为1m/s；（3）滑块在木板上滑行的距离为5m。17.（16分）如图所示，在竖直平面内有一个半径为\(R\)的光滑半圆轨道，其底端与水平地面相切于\(B\)点，一个质量为\(m\)的小球以一定的初速度\(v_0\)从\(A\)点水平抛出，恰好从半圆轨道的最高点\(C\)进入轨道，已知\(A\)点到\(B\)点的水平距离为\(2R\)，重力加速度为\(g\)。求：（1）小球抛出时的初速度\(v_0\)；（2）小球在\(C\)点时对轨道的压力大小；（3）小球从\(C\)点运动到\(B\)点的过程中，重力势能的减少量和动能的增加量。解：（1）小球从\(A\)点到\(C\)点做平抛运动，水平方向上\(x=v_0t\)，竖直