2025年下学期高中物理新功能试卷

2025年下学期高中物理新功能试卷一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小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）关于近代物理发展历程，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核式结构模型B.爱因斯坦首次提出能量子假说，成功解释了黑体辐射现象C.查德威克发现中子的核反应方程为：${}{4}^{9}\text{Be}+{}{2}^{4}\text{He}\rightarrow{}{6}^{12}\text{C}+{}{0}^{1}\text{n}$D.玻尔原子理论成功解释了所有原子的光谱现象如图所示，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。现对物块施加一水平向右的恒力F，使物块从木板左端滑至右端。已知木板长度为L，物块与木板间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。在物块滑至木板右端的过程中，下列说法正确的是（）A.物块的加速度大小为$\frac{F}{m}$B.木板的加速度大小为$\frac{\mumg}{M}$C.物块与木板的相对加速度大小为$\frac{F}{m}+\frac{\mumg}{M}$D.物块滑至木板右端所用时间为$\sqrt{\frac{2ML}{F}}$某小型发电机的输出电压随时间变化的关系为$u=220\sqrt{2}\sin(100\pit)\text{V}$，将其接入理想变压器的原线圈，副线圈接入一个阻值为11Ω的电阻。已知变压器原、副线圈的匝数比为10:1，则下列说法正确的是（）A.发电机输出电压的有效值为220VB.发电机输出电流的频率为100HzC.副线圈两端电压的最大值为22$\sqrt{2}$VD.电阻消耗的电功率为484W如图所示，在竖直平面内有一固定的光滑半圆形轨道，轨道半径为R，直径AB水平。一质量为m的小球以某一初速度从A点进入轨道，沿轨道内侧运动。若小球恰好能通过最高点B，则小球在A点的初速度大小为（）A.$\sqrt{gR}$B.$\sqrt{2gR}$C.$\sqrt{3gR}$D.$\sqrt{5gR}$如图所示，在xOy平面内，有一垂直于平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从原点O以速度v沿x轴正方向射入磁场。若粒子在磁场中运动的轨迹与直线y=a相切，则粒子的速度v大小为（）A.$\frac{qBa}{m}$B.$\frac{qBa}{2m}$C.$\frac{qB(a+R)}{m}$（R为粒子运动轨迹半径）D.$\frac{qB(a-R)}{m}$（R为粒子运动轨迹半径）关于机械振动和机械波，下列说法正确的是（）A.物体做简谐运动时，其加速度的大小与位移的大小成正比，方向与位移方向相反B.机械波的传播速度由介质的性质决定，与波源的振动频率无关C.当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的波的频率大于波源的振动频率D.两列频率相同的波在相遇区域一定会发生干涉现象E.波在传播过程中，介质中的质点随波迁移如图所示，一轻质弹簧的两端分别与质量为m1和m2的两个物块相连，静止在光滑水平面上。现用水平力F向左推m2，使弹簧压缩一定距离后静止释放，在两物块运动过程中，下列说法正确的是（）A.系统动量守恒B.系统机械能守恒C.当弹簧恢复原长时，两物块的速度大小之比为m2:m1D.当弹簧的弹性势能最大时，两物块的速度相同E.当弹簧的弹性势能最小时，两物块的加速度大小均为零如图所示，在倾角为θ的固定光滑斜面上，有一质量为M的木板，木板上放置一质量为m的物块。物块与木板间的动摩擦因数为μ（μ<tanθ）。现给木板一个沿斜面向上的初速度v0，使木板沿斜面向上运动。在木板运动过程中，下列说法正确的是（）A.物块的加速度方向沿斜面向下B.木板的加速度方向沿斜面向下C.木板向上运动的最大位移为$\frac{v_{0}^{2}}{2a}$（a为木板的加速度大小）D.物块与木板间因摩擦产生的热量为$\frac{1}{2}Mv_{0}^{2}$E.木板和物块组成的系统机械能守恒二、非选择题（共62分）（一）必考题（共47分）（6分）某同学用如图所示的装置探究平抛运动的规律。实验时，让小球从斜槽上的A点由静止释放，小球离开斜槽后做平抛运动，最终落在水平放置的白纸上，在白纸上留下痕迹。（1）为了保证小球做平抛运动，斜槽末端必须________。（2）若要测量小球做平抛运动的初速度，需要测量的物理量有________和________（填物理量的名称及符号）。（3）小球做平抛运动的初速度大小的表达式为v0=________（用测量的物理量符号及重力加速度g表示）。（9分）某同学要测量一节干电池的电动势E和内阻r，实验室提供的器材有：A.待测干电池（E约为1.5V，r约为1Ω）B.电流表A（量程0~0.6A，内阻RA=0.5Ω）C.电压表V（量程0~3V，内阻RV约为3kΩ）D.滑动变阻器R（0~20Ω，额定电流1A）E.开关S及导线若干（1）该同学设计了如图甲所示的实验电路，其中电流表采用________（填“内接法”或“外接法”）。（2）实验中，该同学调节滑动变阻器的滑片，记录了多组电流表的示数I和电压表的示数U，根据记录的数据画出了U-I图像，如图乙所示。由图像可得，干电池的电动势E=________V，内阻r=________Ω（结果保留两位有效数字）。（3）由于电流表内阻的影响，该实验测得的电动势E测________真实值E真（填“大于”“小于”或“等于”），测得的内阻r测________真实值r真（填“大于”“小于”或“等于”）。（12分）如图所示，在水平地面上有一质量M=2kg的木板，木板上放置一质量m=1kg的物块。物块与木板间的动摩擦因数μ1=0.2，木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.1。现对物块施加一水平向右的恒力F=6N，使物块和木板由静止开始运动。已知重力加速度g=10m/s²。（1）求物块和木板的加速度大小；（2）若物块在木板上运动的时间t=2s，求物块相对木板滑行的距离。（20分）如图所示，在xOy平面内，有一平行于y轴的匀强电场，电场强度大小为E。在第一象限内有一垂直于平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从原点O以速度v0沿x轴正方向射入电场。粒子离开电场后进入磁场，最终从x轴上的P点离开磁场。已知粒子在电场中运动的时间为t，不计粒子重力。（1）求粒子离开电场时的速度大小和方向；（2）求粒子在磁场中运动的轨迹半径；（3）求P点的坐标。（二）选考题（共15分。请考生从给出的2道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分）[物理——选修3-3]（15分）（1）（5分）关于分子动理论和热力学定律，下列说法正确的是________（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）A.布朗运动是液体分子的无规则运动B.分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小C.一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，内能一定增加D.第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律E.热量可以从低温物体传到高温物体，但需要引起其他变化（2）（10分）如图所示，一竖直放置的汽缸内封闭有一定质量的理想气体，汽缸的横截面积为S，活塞的质量为m，活塞与汽缸壁间无摩擦且不漏气。初始时，汽缸内气体的温度为T1，活塞静止时距汽缸底部的距离为h1。现对汽缸内气体缓慢加热，使活塞上升到距汽缸底部的距离为h2。已知大气压强为p0，重力加速度为g。求：（i）活塞静止时，汽缸内气体的压强；（ii）加热后，汽缸内气体的温度T2。[物理——选修3-4]（15分）（1）（5分）下列说法正确的是________（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）A.光的干涉现象说明光具有波动性B.光的衍射现象说明光具有粒子性C.光的偏振现象说明光是横波D.光的波长越长，光子的能量越大E.光在真空中的传播速度与光的频率无关（2）（10分）如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0时刻的波形图如图所示，此时质点P的位移为y=2cm，质点Q的位移为y=-2cm。已知该波的波长λ=4m，周期T=0.4s。（i）求该波的传播速度v；（ii）写出质点P的振动方程；（iii）在t=0.2s时刻，质点Q的位移为多少？参考答案一、选择题C2.B3.A4.D5.B6.ABC7.ABCD8.BC二、非选择题（1）水平（2）小球下落的高度h；小球水平运动的距离x（3）$x\sqrt{\frac{g}{2h}}$（1）外接法（2）1.5；0.50（3）小于；大于（1）对物块，根据牛顿第二定律有：F-μ1mg=ma1，解得a1=4m/s²；对木板，根据牛顿第二定律有：μ1mg-μ2(M+m)g=Ma2，解得a2=0.5m/s²。（2）物块在t=2s内的位移为x1=$\frac{1}{2}a_{1}t^{2}$=8m；木板在t=2s内的位移为x2=$\frac{1}{2}a_{2}t^{2}$=1m；物块相对木板滑行的距离为Δx=x1-x2=7m。（1）粒子在电场中做类平抛运动，在x方向上做匀速直线运动，速度vx=v0；在y方向上做匀加速直线运动，加速度ay=$\frac{qE}{m}$，速度vy=ayt=$\frac{qEt}{m}$。粒子离开电场时的速度大小为v=$\sqrt{v_{x}^{2}+v_{y}^{2}}$=$\sqrt{v_{0}^{2}+(\frac{qEt}{m})^{2}}$，方向与x轴正方向的夹角θ满足tanθ=$\frac{v_{y}}{v_{x}}$=$\frac{qEt}{mv_{0}}$。（2）粒子进入磁场时的速度大小为v=$\sqrt{v_{0}^{2}+(\frac{qEt}{m})^{2}}$，根据洛伦兹力提供向心力有qvB=m$\frac{v^{2}}{R}$，解得粒子在磁场中运动的轨迹半径R=$\frac{mv}{qB}$=$\frac{m\sqrt{v_{0}^{2}+(\frac{qEt}{m})^{2}}}{qB}$。（3）粒子在电场中运动的时间为t，则在x方向上的位移为x1=v0t。粒子在磁场中运动的轨迹对应的圆心角为α=2θ，根据几何关系可得粒子在磁场中运动的水平位移为x2=Rsinα=2Rsinθcosθ=2×$\frac{m\sqrt{v_{0}^{2}+(\frac{qEt}{m})^{2}}}{qB}$×$\frac{v_{0}}{\sqrt{v_{0}^{2}+(\frac{qEt}{m})^{2}}}$×$\frac{\frac{qEt}{m}}{\sqrt{v_{0}^{2}+(\frac{qEt}{m})^{2}}}$=$\frac{2mv_{0}qEt}{mqB\sqrt{v_{0}^{2}+(\frac{qEt}{m})^{2}}}$=$\frac{2v_{0}Et}{B\sqrt{v_{0}^{2}+(\frac{qEt}{m})^{2}}}$。则P点的坐标为(x1+x2,0)=($v_{0}t+\frac{2v_{0}Et}{B\sqrt{v_{0}^{2}+(\frac{qEt}{m})^{2}}}$,0)。（1）BCE（2）（i）活塞静止时，对活塞受力分析有pS=p0S+mg，解得p=p0+$\frac{mg}{S}$。（ii）根据盖-吕萨克定律有$\frac{V_