2025年高三物理上学期“物理夏令营”选拔试题

2025年高三物理上学期“物理夏令营”选拔试题一、选择题（共8小题，每题6分，共48分。每题给出的四个选项中，第1-5题只有一项符合题目要求，第6-8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）关于近代物理的表述，下列说法正确的是（）A.汤姆孙通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型B.光电效应中，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比C.氢原子从高能级向低能级跃迁时，会辐射出特定频率的光子D.核反应方程${}{92}^{238}\text{U}→{}{90}^{234}\text{Th}+{}_{2}^{4}\text{He}$属于轻核聚变如图所示，光滑水平面上有一质量为M的长木板，木板左端放置一质量为m的物块（m<M）。现对物块施加水平向右的恒力F，物块与木板间的动摩擦因数为μ。已知木板足够长，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A.物块与木板最终将以相同加速度运动B.木板的最大加速度为$\frac{F}{M+m}$C.物块的加速度始终为$\frac{F-\mumg}{m}$D.若F<μmg，木板将保持静止某行星探测器在距行星表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，周期为T。已知行星半径为R，万有引力常量为G。下列物理量中可求出的是（）A.行星的质量B.行星表面的重力加速度C.探测器的向心加速度D.行星的第一宇宙速度如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为n₁:n₂=2:1，原线圈接在u=220$\sqrt{2}$sin100πt（V）的交流电源上，副线圈接有定值电阻R=10Ω和理想二极管D（正向电阻为0，反向电阻无穷大）。下列说法正确的是（）A.原线圈电流的有效值为5.5AB.副线圈两端电压的有效值为110VC.电阻R消耗的功率为1210WD.若将二极管短路，原线圈输入功率将增大空间存在沿x轴正方向的匀强电场和垂直于xOy平面向里的匀强磁场。一带正电的粒子从原点O以初速度v₀沿y轴正方向射出，不计粒子重力。粒子运动轨迹可能是（）A.沿y轴正方向的直线B.顺时针方向的螺旋线C.逆时针方向的螺旋线D.抛物线如图所示，轻质弹簧一端固定在竖直墙壁上，另一端与质量为m的物块相连，物块放在光滑水平面上。现用水平力F将物块从弹簧原长位置O点拉至A点静止释放，物块在O点两侧做简谐运动，B点为O点左侧的最大位移处。下列说法正确的是（）A.物块从A到O的过程中，速度增大，加速度减小B.物块在O点时的动能最大，加速度为零C.物块从O到B的过程中，弹簧的弹性势能逐渐增大D.物块在A、B两点时，弹簧的弹性势能相等，加速度大小相等如图所示，平行金属板M、N间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，一带电粒子以速度v沿直线穿过两板间区域。若仅改变下列某一条件，粒子仍可能沿直线运动的是（）A.增大粒子的电荷量B.增大粒子的质量C.增大电场强度D.增大磁场强度一定质量的理想气体经历如图所示的状态变化过程，其中ab为等温过程，bc为等压过程，ca为等容过程。下列说法正确的是（）A.ab过程中，气体的内能不变B.bc过程中，气体的温度升高C.ca过程中，气体分子的平均动能减小D.整个过程中，气体对外界做功二、非选择题（共4小题，共62分）（15分）某实验小组用如图甲所示装置探究加速度与力、质量的关系。图中打点计时器的电源频率为50Hz，小车的质量为M，砝码及砝码盘的总质量为m。（1）实验中需要平衡小车所受的摩擦力，具体操作是：将长木板的一端垫高，轻推小车，使小车在不挂砝码及砝码盘时能__________。（2）某次实验中得到的纸带如图乙所示，A、B、C、D、E为计数点，相邻两计数点间有4个点未画出。则小车的加速度a=m/s²（结果保留两位有效数字）。（3）若保持小车质量M不变，改变砝码及砝码盘的总质量m，得到多组a-F数据（F为绳子的拉力）。若不计滑轮质量及摩擦，理论上a-F图像应为过原点的直线；但实际实验中，当m较大时，图像会偏离直线，其原因是。为减小该误差，实验中应满足__________。（15分）如图所示，在竖直平面内，半径为R的光滑圆弧轨道AB与水平轨道BC相切于B点，C端与一倾角为θ=37°的足够长斜面CD相连。一质量为m的小滑块从A点由静止释放，沿轨道滑至C点后滑上斜面CD。已知滑块与BC段的动摩擦因数μ₁=0.5，与CD段的动摩擦因数μ₂=0.25，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8。（1）求滑块滑至B点时对轨道的压力大小；（2）若BC段长度L=R，求滑块滑至C点时的速度大小；（3）求滑块在斜面上能上升的最大高度h。（16分）如图所示，坐标系xOy中，第一象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小E₁=2×10³V/m；第四象限内存在沿x轴正方向的匀强电场E₂和垂直纸面向外的匀强磁场B，E₂=1×10³V/m。一质量m=2×10⁻¹⁰kg、电荷量q=+1×10⁻⁶C的粒子从原点O以初速度v₀=2×10³m/s沿x轴正方向射入第一象限。不计粒子重力。（1）求粒子离开第一象限电场时的位置坐标；（2）若粒子进入第四象限后做匀速直线运动，求磁场的磁感应强度B的大小；（3）在（2）的条件下，求粒子从O点出发到再次回到x轴所用的时间。（16分）如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角θ=30°的绝缘斜面上，导轨间距L=1m，电阻不计。导轨上端接有一阻值R=2Ω的定值电阻，下端接有一电动势E=6V、内阻r=1Ω的电源。整个装置处于垂直斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T。一质量m=0.2kg、电阻R₀=1Ω的金属棒ab垂直导轨放置，与导轨间的动摩擦因数μ=$\frac{\sqrt{3}}{6}$。现闭合开关S，金属棒由静止开始运动，重力加速度g=10m/s²。（1）求开关S闭合瞬间，金属棒ab所受的安培力大小和方向；（2）求金属棒ab的最大速度vₘ；（3）当金属棒ab达到最大速度后，若保持磁场方向不变，使磁感应强度B随时间均匀增大，且在t=2s时金属棒恰好静止。求磁感应强度的变化率$\frac{\DeltaB}{\Deltat}$。三、选考题（共2小题，每题10分，考生任选一题作答）【选修3-3】（10分）（1）下列说法正确的是（）A.晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化B.液晶具有液体的流动性和晶体的各向异性C.饱和汽压随温度升高而增大，与体积无关D.一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，分子的平均动能减小（2）如图所示，一导热性能良好的气缸竖直放置，活塞质量m=1kg，横截面积S=10cm²，大气压强p₀=1×10⁵Pa，重力加速度g=10m/s²。初始时气缸内封闭气体的温度T₁=300K，活塞静止时距气缸底部的高度h₁=20cm。现对气体缓慢加热，使活塞上升到h₂=30cm处，求此时气体的温度T₂。【选修3-4】（10分）（1）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形图如图所示，此时质点P位于x=1m处，质点Q位于x=4m处。已知该波的周期T=0.4s，则下列说法正确的是（）A.该波的波速为10m/sB.t=0.1s时，质点P的速度方向沿y轴正方向C.t=0.2s时，质点Q的加速度最大D.质点P和Q的振动方向始终相反（2）如图所示，一束单色光从空气中以入射角i=60°射向折射率n=$\sqrt{3}$的玻璃半球的平面，光线在半球面上发生反射和折射。求折射光线与反射光线的夹角θ。参考答案及评分标准（仅供阅卷参考）一、选择题C2.A3.ABCD4.D5.C6.ABCD7.AB8.AC二、非选择题9.（1）匀速下滑（或做匀速直线运动）（3分）（2）0.49（或0.50）（4分）（3）此时绳子的拉力F<mg（4分）；m<<M（4分）10.（1）3mg（5分）（2）$\sqrt{gR}$（5分）（3）$\frac{R}{4}$（5分）11.（1）（0.4m，0.2m）（5分）（2）0.5T（5分）（3）3×10⁻⁴s（6分）12.（1）1N，沿斜面向上（5分）（2）4m/s（5分）（3）0.5T/s（6分）13.（1）ABC（5分）（2）450K（5分）14.（1）AC（5分）（2）60°（5分）命题说明本试卷以高考物理考试大纲为依