2025年下学期高中物理段位考试试卷

2025年下学期高中物理段位考试试卷注意事项本试卷共8页，满分150分，考试用时90分钟。答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡指定位置。请将答案写在答题卡对应区域内，超出区域的答案无效。一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）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${}{92}^{238}\text{U}\to{}{90}^{234}\text{Th}+{}_{2}^{4}\text{He}$属于轻核聚变如图所示，质量为m的物块在水平恒力F作用下，从静止开始沿粗糙水平地面运动，经过时间t后速度达到v。已知物块与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。在这段时间内，下列说法正确的是（）A.物块的位移大小为$\frac{vt}{2}$B.恒力F做的功为$\frac{1}{2}mv^2$C.摩擦力的冲量大小为μmgtD.物块的加速度大小为$\frac{F}{m}$某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r，线速度大小为v。若该卫星的轨道半径变为2r，其他条件不变，则线速度大小变为（）A.$\frac{v}{2}$B.$\frac{v}{\sqrt{2}}$C.$\sqrt{2}v$D.$2v$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=11Ω。下列说法正确的是（）A.原线圈电流的频率为100HzB.副线圈两端电压的有效值为110VC.电阻R消耗的电功率为220WD.若将副线圈匝数增加，变压器的输入功率减小空间存在沿x轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E。一带电荷量为+q、质量为m的粒子从坐标原点O由静止释放，不计重力。下列说法正确的是（）A.粒子的运动轨迹是抛物线B.粒子在t时刻的速度大小为$\frac{qEt}{m}$C.粒子从O点运动到x=x₀处的时间为$\sqrt{\frac{2mx₀}{qE}}$D.粒子在运动过程中电势能逐渐增大如图所示，光滑水平面上有A、B两物块，质量分别为m₁=2kg、m₂=1kg，初始时均静止。现给A物块一个水平向右的瞬时冲量I=6N·s，A与B发生弹性碰撞后分离。碰撞后B物块的速度大小为（）A.2m/sB.3m/sC.4m/sD.6m/s一束单色光从空气斜射入某种介质中，入射角为i，折射角为r。已知该介质的折射率为n，光在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是（）A.光在该介质中的传播速度为$\frac{c}{n}$B.入射角i一定大于折射角rC.若增大入射角i，折射角r的正弦值与入射角i的正弦值之比增大D.若该单色光的频率增大，则介质对其折射率减小如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴OO'匀速转动，线圈匝数为N，面积为S，角速度为ω，磁场的磁感应强度为B。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式为（）A.e=NBSωsinωtB.e=NBSωcosωtC.e=NBSωsin(ωt+$\frac{\pi}{2}$)D.e=NBSωcos(ωt-$\frac{\pi}{2}$)二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）关于机械振动和机械波，下列说法正确的是（）A.单摆做简谐运动的周期与摆球质量无关B.横波在介质中的传播速度由波源决定C.波的频率等于介质中各质点的振动频率D.波峰与波峰相遇处的质点振动一定加强如图所示，在光滑水平桌面上，一根轻质弹簧两端分别连接质量为m和2m的物块A、B，系统处于静止状态。现用水平恒力F向右拉物块B，直到弹簧被拉伸到最长的过程中（）A.物块A和B的加速度始终相等B.当物块A的速度等于物块B的速度时，弹簧的弹性势能最大C.恒力F做的功等于A、B动能的增加量与弹簧弹性势能之和D.若撤去恒力F，系统将做简谐运动如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R₁、R₂为定值电阻，R为滑动变阻器，C为电容器。闭合开关S，电路稳定后，将滑动变阻器的滑片P向上移动的过程中（）A.电压表V的示数增大B.电流表A的示数减小C.电容器C所带电荷量增加D.电阻R₁消耗的电功率增大质量为m的小球从高为h的光滑斜面顶端由静止滑下，滑到底端后进入半径为R的光滑竖直圆轨道，如图所示。已知h=3R，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A.小球滑到斜面底端时的速度大小为$\sqrt{6gR}$B.小球能通过圆轨道的最高点C.小球在圆轨道最低点时对轨道的压力大小为7mgD.小球在圆轨道上运动过程中，机械能守恒三、实验题（本题共2小题，共18分）（8分）某实验小组用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。（1）实验中，为了使细线对小车的拉力近似等于砂和砂桶的总重力，需要满足的条件是________。（2）实验时，先保持小车质量不变，改变砂和砂桶的总质量，测量多组数据，得到加速度a与拉力F的关系图像如图乙所示。图线不过原点的原因可能是________。（3）若砂和砂桶的总质量为m，小车质量为M，重力加速度为g，则小车的加速度a=________（用题中物理量表示，忽略摩擦阻力）。（10分）某同学用伏安法测量一个未知电阻Rₓ的阻值，现有器材如下：电源（电动势约3V，内阻不计）电流表（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ）滑动变阻器（0~20Ω，额定电流1A）开关、导线若干（1）为了减小实验误差，应采用________（填“电流表内接法”或“电流表外接法”）。（2）请在虚线框内画出实验电路图。（3）某次测量中，电压表的示数为2.40V，电流表的示数为0.30A，则电阻Rₓ的测量值为________Ω。考虑电表内阻的影响，测量值________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。四、计算题（本题共4小题，共80分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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）（18分）如图所示，质量为M=2kg的木板静止在光滑水平地面上，木板左端放置一质量为m=1kg的小物块（可视为质点），物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2。现给物块一个水平向右的初速度v₀=6m/s，重力加速度g=10m/s²。求：（1）物块和木板的加速度大小；（2）物块在木板上滑行的时间；（3）物块在木板上滑行的距离。（20分）如图所示，在xOy坐标系中，第一象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度E=2×10³N/C；第四象限内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T。一带电荷量为q=+1×10⁻⁵C、质量为m=2×10⁻⁶kg的粒子从坐标原点O以速度v₀=2×10³m/s沿x轴正方向射入电场，不计粒子重力。求：（1）粒子在电场中运动的时间；（2）粒子进入磁场时的速度大小和方向；（3）粒子在磁场中运动的轨道半径。（22分）如图所示，半径为R的光滑半圆形轨道固定在竖直平面内，轨道最低点与水平地面相切于A点，最高点为B点。一质量为m的小球从A点正上方h=2R处由静止释放，小球恰好通过B点后落回地面。重力加速度为g。求：（1）小球通过B点时的速度大小；（2）小球通过A点时对轨道的压力大小；（3）小球落回地面时的位置与A点的距离。（20分）如图所示，相距L=0.5m的平行金属导轨固定在倾角θ=30°的绝缘斜面上，导轨上端接有阻值R=1Ω的定值电阻，导轨电阻不计。整个装置处于垂直于斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度B=2T。一质量m=0.1kg、电阻r=0.5Ω的金属棒ab垂直导轨放置，与导轨间的动摩擦因数μ=$\frac{\sqrt{3}}{6}$。现给金属棒ab一个沿斜面向上的初速度v₀=6m/s，金属棒沿导轨向上运动一段距离后返回，最终静止在导轨上。重力加速度g=10m