2025年高考物理“大学先修”知识衔接测试题（一）

2025年高考物理“大学先修”知识衔接测试题（一）一、选择题（本题共8小题，每题6分，共48分。1-5题为单选题，6-8题为多选题）1.质点运动学与微积分应用一物体沿x轴运动，其速度随时间的变化关系为(v(t)=3t^2-4t+2)（SI单位），则t=2s时物体的加速度大小为（）A.4m/s²B.8m/s²C.10m/s²D.12m/s²2.刚体力学基础一均匀细杆长为L，质量为m，可绕通过其一端的水平轴转动。现将杆从水平位置由静止释放，当杆转动至竖直位置时，其角速度大小为（）A.(\sqrt{\frac{3g}{L}})B.(\sqrt{\frac{6g}{L}})C.(\sqrt{\frac{g}{L}})D.(\sqrt{\frac{2g}{L}})3.电磁学与高斯定理真空中一均匀带电球体，半径为R，电荷量为Q。则球内距球心r处（r＜R）的电场强度大小为（）A.(\frac{kQ}{r^2})B.(\frac{kQr}{R^3})C.(\frac{kQ}{R^2})D.04.狭义相对论时空观一宇宙飞船以0.8c的速度相对地球运动，飞船上的观察者测得飞船长度为10m，则地球上的观察者测得飞船长度为（）A.6mB.8mC.10mD.16.7m5.量子物理基础根据玻尔氢原子模型，电子从n=3的激发态跃迁到n=1的基态时，辐射光子的能量为（）A.12.09eVB.10.2eVC.1.89eVD.0.66eV6.振动与波动一平面简谐波沿x轴正方向传播，波函数为(y=0.02\cos(2\pit-\pix))（SI单位），则下列说法正确的有（）A.波长为2mB.波速为2m/sC.质点振动频率为1HzD.t=0时刻x=0处质点的位移为0.02m7.热力学定律一定量的理想气体经历如图所示的循环过程（A→B→C→A），其中A→B为等压过程，B→C为等容过程，C→A为等温过程。下列说法正确的有（）A.A→B过程中气体对外做功B.B→C过程中气体内能减少C.C→A过程中气体放出热量D.整个循环过程气体内能增加8.光的干涉与衍射用波长为λ的单色光进行双缝干涉实验，若双缝间距为d，双缝到屏的距离为L，则下列说法正确的有（）A.相邻明条纹间距为(\frac{\lambdaL}{d})B.减小双缝间距d，条纹间距增大C.若用白光照射，中央条纹为白色D.若遮住一缝，屏上仍能出现干涉条纹二、非选择题（本题共4小题，共62分）9.力学综合题（15分）如图所示，质量为M=2kg的木板静止在光滑水平面上，木板左端放置一质量为m=1kg的物块，物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2。现对物块施加一水平向右的恒力F=6N，作用时间t=2s后撤去F，最终物块与木板达到共同速度。已知重力加速度g=10m/s²，求：（1）撤去F时物块和木板的速度大小；（2）整个过程中物块相对木板的位移大小。10.电磁感应与电路综合题（15分）如图所示，一矩形线圈abcd共N=100匝，边长ab=0.2m，bc=0.1m，总电阻R=10Ω，放置在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面向里。线圈绕垂直于磁场的轴OO'以角速度ω=10πrad/s匀速转动，求：（1）线圈中感应电动势的最大值；（2）从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，写出感应电动势随时间变化的表达式；（3）线圈转动一周过程中产生的焦耳热。11.波动光学实验题（16分）用劈尖干涉法测量金属丝直径，实验装置如图所示。将金属丝夹在两平玻璃板之间，形成空气劈尖，用波长λ=589.3nm的钠光灯垂直照射，在显微镜下观察到干涉条纹。已知劈尖长度L=20cm，测得相邻明条纹间距Δx=0.25mm，求：（1）劈尖顶角θ的正弦值；（2）金属丝的直径d。12.近代物理综合题（16分）（1）康普顿散射实验中，波长为λ₀的X射线与静止电子发生散射，散射角为θ=90°，求散射后X射线的波长λ（已知电子静止质量mₑ=9.1×10⁻³¹kg，普朗克常量h=6.63×10⁻³⁴J·s，光速c=3×10⁸m/s）。（2）一电子以速度v=0.9c运动，求其相对论质量m与动能Eₖ（电子静止质量m₀=9.1×10⁻³¹kg）。参考答案及评分标准一、选择题B（加速度(a(t)=v'(t)=6t-4)，t=2s时a=8m/s²）A（由机械能守恒(mg\frac{L}{2}=\frac{1}{2}I\omega^2)，(I=\frac{1}{3}mL^2)，解得(\omega=\sqrt{\frac{3g}{L}})）B（高斯定理：(E\cdot4\pir^2=\frac{Qr^3}{\varepsilon_0R^3})，(E=\frac{kQr}{R^3})）A（长度收缩：(l=l_0\sqrt{1-v^2/c^2}=10\times0.6=6)m）A（能量差(\DeltaE=E_3-E_1=(-1.51)-(-13.6)=12.09)eV）ABC（由波函数(y=A\cos(\omegat-kx))，得ω=2πrad/s，k=πrad/m，波长λ=2π/k=2m，波速v=ω/k=2m/s，频率f=ω/(2π)=1Hz，t=0时x=0处y=0.02m）AC（A→B等压膨胀，W＞0；B→C等容降温，内能减少；C→A等温压缩，Q＜0；循环过程ΔU=0）ABC（遮住一缝为衍射条纹，非干涉条纹）二、非选择题9.（1）对物块：(F-\mumg=ma_1)，(a_1=4)m/s²，v₁=a₁t=8m/s；对木板：(\mumg=Ma_2)，(a_2=1)m/s²，v₂=a₂t=2m/s（8分）。（2）撤去F后，物块减速，木板加速，最终共速v。对物块：(-\mumg=ma_1')，(a_1'=-2)m/s²；对木板：(\mumg=Ma_2')，(a_2'=1)m/s²。由v=v₁+a₁'t'=v₂+a₂'t'，解得t'=2s，v=4m/s。物块位移(x_1=\frac{v₁t}{2}+\frac{v₁+v}{2}t'=16)m，木板位移(x_2=\frac{v₂t}{2}+\frac{v₂+v}{2}t'=8)m，相对位移Δx=x₁-x₂=8m（7分）。10.（1）(E_m=NBS\omega=100\times0.5\times0.2\times0.1\times10\pi=31.4)V（5分）。（2）(e=E_m\cos(\omegat)=31.4\cos(10\pit))V（5分）。（3）电动势有效值(E=\frac{E_m}{\sqrt{2}})，周期T=2π/ω=0.2s，(Q=\frac{E^2}{R}T=\frac{(31.4/\sqrt{2})^2}{10}\times0.2=9.86)J（5分）。11.（1）劈尖干涉相邻明条纹间距(\Deltax=\frac{\lambda}{2\sin\theta})，(\sin\theta=\frac{\lambda}{2\Deltax}=\frac{589.3\times10^{-9}}{2\times0.25\times10^{-3}}=1.1786\times10^{-3})（8分）。（2）金属丝直径(d=L\sin\theta=0.2\times1.1786\times10^{-3}=2.357\times10^{-4})m=0.236mm（8分）。12.（1）康普顿散射公式(\Delta\lambda=\frac{h}{m_ec}(1-\cos\theta)=0.0243\times(1-0)=0.0243)Å，λ=λ₀+Δλ（λ₀取0.71Å，λ=0.734Å）（8分）。（2）相对论质量(m=\frac{m_0}{\sqrt{1-v^2/c^2}}=\frac{9.1\times10^{-31}}{\sqrt{1-0.81}}=2.07\times10^{-30})kg；动能(E_k=mc^2-m_0c^2=