2025年下学期高中物理新能量试卷

2025年下学期高中物理新能量试卷一、单项选择题（每题4分，共40分）物理观念：CR450动车组在平直轨道上启动时，其速度-时间图像如图所示。下列说法正确的是（）A.0-10s内动车组的加速度逐渐增大B.10-20s内动车组的位移大小为200mC.20-30s内动车组的牵引力等于阻力D.全过程中动车组的平均速度等于15m/s科学思维：如图所示，质量为m的滑块在倾角θ=37°的固定斜面上恰能匀速下滑。若用平行于斜面向上的力F拉滑块，使其沿斜面向上匀速运动，则F的大小为（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度为g）（）A.0.6mgB.1.2mgC.1.6mgD.2.0mg实验探究：在“验证机械能守恒定律”实验中，某同学用频闪相机拍摄小球自由下落过程，得到如图所示的照片。已知频闪频率为50Hz，测得相邻两像点间距离依次为x₁=5.00cm、x₂=14.80cm、x₃=24.60cm。若当地重力加速度g=9.80m/s²，则下列说法正确的是（）A.小球下落的加速度为9.70m/s²，与g的差异主要来自空气阻力B.小球在x₂段的平均速度等于该段中间时刻的瞬时速度C.若以小球下落的起点为零势能点，则小球在任意位置的动能等于重力势能D.实验中必须测量小球的质量电磁学应用：某型号太阳能电池板的电动势为36V，内阻为2Ω，若将其与一个“36V40W”的纯电阻用电器串联，忽略温度对电阻的影响，则该电路的总功率为（）A.32WB.36WC.40WD.44W热学现象：一定质量的理想气体经历如图所示的A→B→C→A循环过程，其中A→B为等压变化，B→C为等容变化，C→A为等温变化。下列说法正确的是（）A.A→B过程中气体的内能增大B.B→C过程中气体对外界做功C.C→A过程中气体放出热量D.循环过程中气体的内能变化量不为零光学规律：用单色光照射双缝干涉实验装置，若将双缝间距从d=0.2mm增大到d'=0.4mm，其他条件不变，则相邻亮条纹间距的变化情况是（）A.变为原来的2倍B.变为原来的1/2C.变为原来的√2倍D.不变原子物理：下列关于近代物理的说法正确的是（）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.氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级时辐射的光子能量大于从n=2能级跃迁到n=1能级时的能量C.核反应方程²³⁵U+¹n→¹⁴⁴Ba+⁸⁹Kr+3¹n属于α衰变D.放射性元素的半衰期随温度升高而减小科学态度与责任：2025年7月，我国“夸父二号”卫星成功观测到太阳耀斑爆发。耀斑释放的高能带电粒子流到达地球时，可能引发的现象是（）A.地球磁场突然消失B.全球气候变暖加剧C.北斗导航系统信号中断D.地球上所有动物发生磁暴反应力学综合：质量为2kg的物块在水平拉力F作用下沿粗糙水平面运动，其加速度a与拉力F的关系如图所示。已知重力加速度g=10m/s²，则物块与水平面间的动摩擦因数为（）A.0.2B.0.3C.0.4D.0.5电磁感应：如图所示，边长为L的正方形线框abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动，角速度为ω。线框电阻为R，外电路电阻为2R。下列说法正确的是（）A.线框中产生的感应电动势的最大值为BL²ωB.外电路电阻两端的电压有效值为√2BL²ω/3C.线框转动一周的过程中，外力做的功为πB²L⁴ω/RD.若增大线框转速，则电路中的电流频率减小二、实验题（共20分）（12分）某实验小组利用如图甲所示装置探究“加速度与物体受力的关系”，实验步骤如下：①将一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上，在另一端固定打点计时器，穿过纸带的小车通过细绳与托盘相连，托盘和砝码的总质量为m，小车质量为M；②平衡摩擦力后，在托盘内放入砝码，接通电源，释放小车，打出一条纸带；③改变托盘内砝码质量，重复步骤②，记录多组数据。（1）平衡摩擦力时，应将长木板______（填“左端”或“右端”）适当垫高，直到轻推小车后，小车能______；（2）图乙为某次实验打出的纸带，相邻计数点间有4个点未画出，打点计时器的频率为50Hz。测得计数点1、2、3、4到计数点0的距离分别为x₀₁=1.50cm、x₀₂=3.40cm、x₀₃=5.70cm、x₀₄=8.40cm，则小车的加速度a=m/s²（结果保留两位有效数字）；（3）若实验中未平衡摩擦力，则作出的a-F图像可能是图丙中的（填“①”“②”或“③”）；（4）若小车质量M远大于托盘和砝码总质量m，则小车所受拉力F≈mg。若某次实验中M=0.5kg，m=0.05kg，重力加速度g=10m/s²，小车加速度的理论值aₜₕ=m/s²，若实际测量值aₘₑₐₛ=0.8m/s²，则系统误差主要来自。（8分）某同学用伏安法测量未知电阻Rₓ的阻值，实验室提供的器材有：电源（电动势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）为减小实验误差，应采用______（填“电流表内接法”或“外接法”）；（2）在图丁中用笔画线代替导线完成实物电路连接；（3）某次测量中，电流表读数为0.40A，电压表读数为2.00V，则Rₓ的测量值为______Ω。若考虑电表内阻影响，测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。三、计算题（共40分）（10分）如图所示，质量为m=1kg的小球从半径R=0.4m的光滑圆弧轨道顶端A点由静止释放，运动到最低点B时与质量为M=3kg的静止物块发生弹性碰撞，碰撞后物块在粗糙水平面上滑行距离x=0.8m后停下。已知重力加速度g=10m/s²，求：（1）小球运动到B点时的速度大小；（2）物块与水平面间的动摩擦因数。（12分）如图所示，在xOy坐标系中，第一象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，电场强度E=2×10³N/C；第四象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T。一带正电的粒子从原点O以初速度v₀=2×10⁴m/s沿x轴正方向射入电场，经电场偏转后从P点进入磁场，最终从x轴上的Q点离开磁场。已知粒子质量m=1×10⁻²⁰kg，电荷量q=1×10⁻¹⁶C，不计粒子重力。求：（1）粒子在电场中运动的时间t；（2）P点的坐标（xₚ，yₚ）；（3）Q点到原点O的距离OQ。（18分）如图所示，一质量为M=2kg的导热汽缸开口向上竖直放置，汽缸内有一质量m=1kg、横截面积S=1×10⁻³m²的活塞，活塞与汽缸壁间无摩擦且不漏气。初始时汽缸内封闭气体温度T₁=300K，活塞距离汽缸底部高度h₁=0.2m。现对汽缸缓慢加热，使活塞上升到距离底部h₂=0.3m处，已知大气压强p₀=1×10⁵Pa，重力加速度g=10m/s²，求：（1）初始时封闭气体的压强p₁；（2）活塞上升过程中气体吸收的热量Q（假设气体内能变化量ΔU=150J）；（3）若在活塞到达h₂后停止加热，同时在活塞上缓慢添加沙子，使气体温度降回T₁，此时活塞距离底部高度h₃=0.25m，求添加沙子的质量Δm。四、选考题（共20分，任选一题作答）【选修3-3：热学】（20分）（1）（5分）下列说法正确的是______。A.晶体和非晶体在熔化过程中温度都不变B.一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中内能一定增大C.分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小D.第二类永动机不可能制成，是因为违反了能量守恒定律E.露珠呈球状是由于液体表面张力的作用（2）（15分）如图所示，一绝热汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦且不漏气。初始时气体温度T₀=300K，体积V₀=2L，压强p₀=1×10⁵Pa。现用力缓慢推动活塞，使气体体积减小到V₁=1L，此过程中气体内能增加ΔU=100J。求：①气体末状态的温度T₁；②此过程中外界对气体做的功W。【选修3-4：光学】（20分）（1）（5分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图所示，此时质点P位于平衡位置，质点Q位于波峰。已知波速v=2m/s，则______。A.该波的波长λ=4m，频率f=0.5HzB.t=0.5s时，质点P的位移为0C.t=1s时，质点Q的速度方向沿y轴负方向D.质点P和Q的振动周期相同E.若该波遇到宽度为1m的障碍物，将发生明显衍射现象（2）（15分）如图所示，一束单色光从空气中以入射角i=60°射到折射率n=√3的玻璃三棱镜的AB面上，经折射后从AC面射出。已知三棱镜顶角α=30°，光在真空中的传播速度c=3×10⁸m/s，求：①光在AB面的折射角r；②光在三棱镜中的传播速度v；③光从AC面射出时的折射角θ。参考答案及评分标准（注：实际试卷中不包含此部分，此处仅为说明命题思路）一、单项选择题C2.B3.B4.A5.C6.B7.B8.C9.A10.A二、实验题11.（1）右端；匀速下滑（2分）（2）0.90（3分）（3）②（3分）（4）0.91；小车与纸带间的摩擦力（4分）12.（1）外接法（2分）（2）实物图连接（3分，分压式或限流式均可，此处以分压式为例）（3）5.0；小于（3分）三、计算题13.（1）由机械能守恒定律得mgR=1/2mv₀²，解得v₀=2√2m/s（4分）（2）弹性碰撞满足动量守恒和机械能守恒，解得物块速度v=√2m/s；由动能定理-μMgx=0-1/2Mv²，解得μ=0.125（6分）14.（1）粒子在电场中做类平抛运动，a=qE/m=2×10⁹m/s²，t=v₀/(a)=1×10⁻⁵s（4分）（2）xₚ=v₀t=0.2m，yₚ=1/2at²=0.1m（4分）（3）进入磁场时速度v=2√2×10⁴m/s，洛伦兹力提供向心力qvB=mv²/r，解得r=0.4m，OQ=2r=0.8m（4分）15.（1）p₁=p₀+mg/S=1.1×10⁵Pa（4分）（2）等压变化W=p₁SΔh=11J，由热力学第一定律ΔU=Q-W，解得Q=161J（6分）（3）由理想气体状态方程p₁h₁/T₁=p₂h₃/T₁，解得p₂=0.88×10⁵Pa，Δm=(p₀S-p₂S)/g=1.2kg（8分）四、选考题16.（1）BCE（5分）（2）①由玻意耳定律p₀V₀=p₁V₁，解得p₁=2×10⁵Pa；由查理定律p₀/T₀=p₁/T₁，解得T₁=600K（7分）②由热力学第一定律ΔU=W+Q，绝热过程Q=0，解得W=100J（8分）17.（1）ADE（5分）（2）①由折射定律sini=nsinr，解得r=30°（5分）②v=c/n=√3×10⁸m/s（3分）③由几何关系得AC面入射角i'=0°，故θ=0°（7分）命题说明核心素养导向：试卷覆盖物理观念（如第1、5题）、科学思维（如第2、9题）、实验探究（如第3