2025年下学期高中物理新软件试卷

2025年下学期高中物理新软件试卷一、单项选择题（共10小题，每题4分，共40分）某同学使用“虚拟实验室Pro2025”模拟平抛运动，软件显示小球抛出点坐标为（0,2m），水平初速度2m/s，重力加速度取10m/s²。若忽略空气阻力，小球落地时的速度方向与水平地面夹角的正切值为（）A.0.5B.1C.2D.4在“电磁学仿真平台”中，半径为R的金属圆环中通有恒定电流I，软件生成的磁感线分布图显示圆心O处磁感应强度大小为B₀。若将圆环半径增大为2R，电流减小为I/2，其他条件不变，则圆心处磁感应强度变为（）A.B₀/4B.B₀/2C.B₀D.2B₀“波动光学模拟系统”中，一束波长为600nm的单色光通过双缝干涉装置，屏幕上相邻亮条纹间距为Δx。若将入射光波长改为400nm，同时将双缝间距减小为原来的1/3，则新的相邻亮条纹间距为（）A.Δx/2B.2Δx/3C.3Δx/2D.2Δx使用“天体运动模拟器”研究地球同步卫星，软件参数面板显示地球质量为M，半径为R，自转周期为T。若某卫星轨道半径为3R，则其运行周期与同步卫星周期的比值为（）A.√3/3B.3√3/1C.3√3/9D.3√3/27“热力学过程分析软件”记录了一定质量理想气体的p-V图像，其中A→B为等压膨胀，B→C为等容降温，C→A为等温压缩。则三个过程中气体内能增加的是（）A.A→BB.B→CC.C→AD.无法确定在“传感器实验模块”中，某同学用位移传感器测得小车在斜面上运动的v-t图像如图所示，图线与时间轴围成的面积表示（）A.小车的加速度B.小车的位移C.小车的平均速度D.小车所受合外力“量子力学可视化工具”模拟氢原子能级跃迁，电子从n=4的激发态向低能级跃迁时，软件显示可能辐射出3种不同频率的光子。则其中能量最大的光子频率为（已知基态能量E₁=-13.6eV）（）A.1.51eVB.12.09eVC.10.2eVD.0.66eV“力学系统动态分析软件”中，质量为m的物块在水平拉力F作用下沿粗糙水平面运动，软件输出的摩擦力-时间图像显示滑动摩擦力大小为f。若将拉力增大为2F，物块仍在运动，则滑动摩擦力变为（）A.f/2B.fC.2fD.4f“交变电流仿真器”中，正弦式交变电压u=220√2sin(100πt)V加在电阻R两端，软件实时计算的电功率为P。若将电压改为u=110√2sin(200πt)V，则电阻消耗的电功率变为（）A.P/4B.P/2C.PD.2P“相对论效应模拟软件”中，静止长度为L₀的飞船以0.6c的速度相对地面飞行（c为光速），地面观察者通过软件测量飞船长度为（）A.0.6L₀B.0.8L₀C.L₀D.1.25L₀二、多项选择题（共5小题，每题5分，共25分。每题有多个选项正确，全部选对得5分，选对但不全得3分，选错得0分）使用“碰撞实验室”研究两个小球的弹性碰撞，软件数据记录如下表。若m₁=2kg，m₂=1kg，碰撞前v₁=3m/s，v₂=0，则碰撞后可能的速度组合为（）实验编号v₁'（m/s）v₂'（m/s）①14②06③-18④22A.①B.②C.③D.④“电路分析大师”中，如图所示电路，电源电动势E=12V，内阻r=2Ω，R₁=4Ω，R₂=6Ω，滑动变阻器R₃最大阻值为10Ω。闭合开关后，移动滑片P，软件显示的电流表示数I和电压表示数U的变化情况可能是（）A.I增大时，U增大B.I增大时，U减小C.I最大时，U=0D.I最小时，U=12V“机械振动与波模拟软件”中，一列横波沿x轴正方向传播，t=0时刻波形图如图所示，质点P坐标为（2m,0）。已知波速为2m/s，则以下说法正确的是（）A.该波的波长为4mB.质点P的振动周期为2sC.t=1s时质点P沿y轴正方向运动D.t=2s时质点P位于波峰在“光电效应实验系统”中，用频率为ν的单色光照射金属钾（逸出功W₀=2.25eV），软件显示光电子的最大初动能为Eₖ。若进行以下操作，可能使Eₖ增大的是（）A.增大入射光强度B.改用频率为1.5ν的入射光C.改用逸出功为1.8eV的金属钠D.将电源正负极对调“动量守恒定律验证软件”中，质量为M的小车静止在光滑水平面上，车上有一质量为m的滑块以速度v₀向右滑动，与车壁发生弹性碰撞后反弹。若软件设置小车与滑块间无摩擦，则以下物理量守恒的是（）A.滑块的动量B.小车的动量C.系统总动量D.系统总机械能三、实验题（共2小题，共25分）（12分）某实验小组利用“数字化力电实验箱”探究“单摆周期与摆长的关系”，主要步骤如下：（1）用毫米刻度尺测量摆线长度l，用游标卡尺测量摆球直径d，软件自动计算摆长L=（用l、d表示）；（2）将摆球拉至与竖直方向成5°角释放，软件记录30次全振动的时间t，周期T=；（3）改变摆长，重复实验，得到多组数据。若软件生成的T²-L图像斜率为k，则重力加速度g=（用π、k表示）；（4）若实验中摆角过大（超过10°），则测得的重力加速度值（填“偏大”“偏小”或“不变”）。（13分）用“伏安法测电源电动势和内阻”实验中，某同学连接电路如图甲所示，软件采集的U-I数据如下表：I/A0.100.200.300.400.50U/V1.451.301.151.000.85（1）根据数据在图乙中描点并作出U-I图像；（2）由图像可得电源电动势E=______V，内阻r=______Ω；（3）若电压表内阻不是理想电表，则测得的电动势______真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。四、计算题（共3小题，共30分）（10分）“流体力学模拟软件”中，水以速度v=2m/s流过水平放置的弯管，已知管道横截面积S=0.01m²，水的密度ρ=1×10³kg/m³，重力加速度g=10m/s²。求：（1）每秒流过管道的水的质量；（2）若管道某截面处压强为1×10⁵Pa，求该截面处水的机械能（以管道中心为零势能面）。（10分）如图所示，在“电磁感应仿真软件”中，足够长的光滑平行金属导轨间距L=0.5m，倾角θ=30°，匀强磁场B=0.4T垂直导轨平面向上。质量m=0.1kg的金属棒ab垂直导轨放置，接入电路的电阻R=1Ω，导轨电阻不计。现释放金属棒，软件显示其最终匀速下滑。求：（1）金属棒匀速运动时的速度v；（2）金属棒匀速运动过程中，电阻R的发热功率。（10分）“核能利用模拟系统”中，某核反应方程为²³⁵U+¹n→¹⁴¹Ba+⁹²Kr+3¹n，已知²³⁵U的质量为235.0439u，¹n的质量为1.0087u，¹⁴¹Ba的质量为140.9139u，⁹²Kr的质量为91.8973u（1u=931MeV/c²）。求：（1）该核反应释放的能量ΔE；（2）若此能量全部转化为电能，要产生1×10¹²J的电能，需要消耗多少千克²³⁵U（阿伏伽德罗常数Nₐ=6.02×10²³mol⁻¹，结果保留两位有效数字）。五、拓展探究题（共20分）（20分）“人工智能物理建模平台”中，某同学设计了一个“电磁弹射装置”模型：如图所示，质量m=0.2kg的金属滑块置于光滑水平导轨上，其有效电阻R=0.5Ω，两端与间距L=1m的平行导轨接触良好。导轨间存在垂直纸面向里的匀强磁场B=2T，电源电动势E=10V，内阻r=0.5Ω。滑块从静止开始运动，软件模拟其速度随时间变化的v-t图像如图所示。（1）分析滑块的运动性质，并说明理由；（2）计算滑块的最大速度vₘ；（3）若滑块运动过程中所受安培力的冲量为I，推导I与滑块动量变化量Δp的关系；（4）若将电源改为交变电源u=10√2sin(10πt)V，其他条件不变，软件预测滑块将做什么运动？简述判断依据。参考答案及评分标准（部分）一、单项选择题C2.A3.D4.B5.A6.B7.B8.B9.A10.B二、多项选择题11.AD12.BC13.ABD14.BC15.CD三、实验题16.（1）l+d/2（2）t/30（3）4π²/k（4）偏大17.（2）1.60（1.58~1.62均可），1.50（1.48~1.52均可）（3）小于四、计算题18.（1）20kg/s（2）240J19.（1）5m/s（2）1W20.（1）173MeV（2）1.1kg五、拓展探究题21.（1）加速度减小的加速运动，最终匀速（理由：随着速度增大，感应电动势增大，电流减小，安培力减小，加速度