2025年下学期高中物理新时代试卷

2025年下学期高中物理新时代试卷一、单项选择题（共7题，每题4分，共28分）2025年4月，我国“天宫”空间站开展微重力环境下的物理实验。在空间站内，宇航员手持两个质量不同的小球（m₁>m₂）同时从同一高度由静止释放，忽略空气阻力，以下说法正确的是（）A.质量大的小球先落地B.两小球下落过程中加速度大小相等C.质量大的小球落地时速度更大D.两小球下落过程中重力势能变化量相等某新能源汽车采用双电机驱动系统，其电机效率η与输出功率P的关系如图1所示。当汽车以恒定功率100kW行驶时，电机效率为90%，若汽车所受阻力恒为2000N，则汽车的最大行驶速度为（）A.27m/sB.36m/sC.45m/sD.54m/s2025年5月，我国成功发射“夸父二号”太阳探测器，其运行轨道为椭圆，近日点距离太阳中心r₁，远日点距离r₂。已知太阳质量为M，万有引力常量为G，探测器在近日点的速度大小为v₁，则其在远日点的速度大小v₂为（）A.(v_1\sqrt{\frac{r_1}{r_2}})B.(v_1\frac{r_1}{r_2})C.(v_1\sqrt{\frac{r_2}{r_1}})D.(v_1\frac{r_2}{r_1})如图2所示，平行板电容器与电源、滑动变阻器串联，两极板间存在垂直纸面向里的匀强磁场。一带电粒子从P点以速度v垂直射入电磁场区域，恰好沿直线运动。若将滑动变阻器滑片向右移动，粒子再次以相同速度射入，则粒子将（）A.向上偏转B.向下偏转C.仍沿直线运动D.无法确定偏转方向某同学用如图3所示装置探究单摆周期与摆长的关系，下列操作中会导致测量结果g值偏大的是（）A.摆线未拉直就释放小球B.测量摆长时未计入摆球半径C.误将30次全振动记为29次D.摆角超过5°仍按简谐运动处理2025年新研发的“量子通信卫星”利用单光子偏振态传输信息。已知光子的偏振方向有水平（H）、竖直（V）、45°（D）和135°（A）四种状态，若发送方随机选择一种偏振态发送，接收方随机选择一种偏振态测量，则测量结果与发送态一致的概率为（）A.1/4B.1/2C.3/4D.1某家庭电路中安装了智能功率监测器，其记录的24小时功率变化如图4所示。已知家庭电路电压为220V，下列说法正确的是（）A.18:00时电路中的电流为10AB.一天内消耗的总电能为12kW·hC.最大功率对应的电阻丝电阻为48.4ΩD.0:00-6:00电路处于短路状态二、多项选择题（共3题，每题5分，共15分）如图5所示，光滑水平面上固定一半径为R的半圆形轨道，质量为m的小球以速度v₀从轨道左端滑入，从右端滑出时速度大小为v。已知小球与轨道间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A.小球在轨道最低点时对轨道的压力大于mgB.小球从左端到右端的过程中机械能守恒C.小球从左端到右端的过程中克服摩擦力做功为(\frac{1}{2}mv_0^2-\frac{1}{2}mv^2)D.若增大v₀，小球滑出轨道时的速度v一定增大某理想变压器原、副线圈匝数比为n₁:n₂=10:1，原线圈接入u=220√2sin100πt（V）的交变电流，副线圈接有电阻R和理想二极管（正向电阻为0，反向电阻无穷大），如图6所示。下列说法正确的是（）A.副线圈两端电压的有效值为22VB.电阻R两端电压的有效值为11√2VC.原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率D.若R=10Ω，则原线圈中的电流为0.22A2025年“人工智能+物理实验”项目中，某小组利用传感器研究弹簧振子的运动。图7（a）为振子位移-时间图像，图7（b）为加速度-时间图像，已知振子质量为0.5kg，下列说法正确的是（）A.弹簧的劲度系数为50N/mB.振子的最大速度为0.2m/sC.t=0.1s时振子的动能最大D.一个周期内弹簧弹力做的总功为0三、非选择题（共57分）（一）实验题（共2小题，共15分）（6分）某同学用如图8所示装置测量金属丝的电阻率ρ。（1）用螺旋测微器测量金属丝直径d，示数如图9所示，d=mm；（2）用伏安法测量金属丝电阻R，若金属丝电阻约为5Ω，电流表内阻约0.1Ω，电压表内阻约10kΩ，应选择图10中的（选填“甲”或“乙”）电路；（3）若测得金属丝长度为L，直径为d，电阻为R，则电阻率ρ=_______（用L、d、R表示）。（9分）某实验小组探究“电磁感应现象中感应电动势的大小与磁通量变化率的关系”，装置如图11所示。（1）实验中需要测量的物理量有_______（填字母代号）；A.磁体的质量mB.线圈的匝数nC.磁体下落的高度hD.电流表的最大示数IE.线圈的电阻RF.磁体的磁感应强度B（2）某次实验中，磁体从静止释放后穿过线圈，电流表指针偏转角度随时间变化的图像如图12所示，图中阴影部分面积表示_______；（3）若要使感应电动势的最大值增大，可采取的措施有_______（写出一条即可）。（二）计算题（共2小题，共24分）（12分）2025年“绿色出行”政策推动下，电动自行车成为主流交通工具。某型号电动自行车的部分参数如下表：整车质量额定电压额定电流电机效率最大速度50kg48V10A80%20km/h（1）求电机的额定输出功率；（2）若rider质量为50kg，骑行时所受阻力为总重力的0.02倍，重力加速度g=10m/s²，求电动自行车以最大速度匀速行驶时的续航时间（结果保留两位有效数字）；（3）若电动自行车以额定功率从静止开始加速，假设阻力恒定，求加速过程中的最大加速度。（12分）如图13所示，坐标系xOy中，第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度E=2×10³V/m；第四象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T。一质量m=1×10⁻⁶kg、电荷量q=+2×10⁻⁹C的粒子从原点O以速度v₀=2×10³m/s沿x轴正方向射入电场。（1）求粒子离开电场时的位置坐标；（2）求粒子在磁场中运动的轨迹半径；（3）判断粒子能否再次经过原点O，并说明理由。（三）选考题（共2小题，每题12分，任选一题作答）【选修3-3】（12分）（1）（4分）2025年“碳中和”技术中，某团队研究新型制冷剂的物态变化。一定质量的制冷剂经历如图14所示的循环过程，其中a→b为等温过程，b→c为等压过程，c→a为等容过程。下列说法正确的是_______。A.a→b过程中制冷剂的内能增加B.b→c过程中制冷剂对外做功C.c→a过程中制冷剂放出热量D.整个循环过程中制冷剂的内能增加（2）（8分）某太阳能热水器的水箱容积为100L，装满20℃的水。在阳光照射下，水温升高到50℃，已知水的密度ρ=1.0×10³kg/m³，比热容c=4.2×10³J/(kg·℃)，求：①水吸收的热量；②若太阳能的利用效率为50%，则需要吸收的太阳能为多少。【选修3-4】（12分）（1）（4分）2025年“全息投影”技术广泛应用于教学。如图15所示，一束激光从空气斜射入玻璃全息片，入射角为i，折射角为r，已知玻璃的折射率n=√3，下列说法正确的是_______。A.该激光在玻璃中的传播速度为√3×10⁸m/sB.增大入射角i，折射角r随之增大，且始终有i>rC.若i=60°，则反射光线与折射光线垂直D.若激光的频率为5×10¹⁴Hz，则在玻璃中的波长为4×10⁻⁷m（2）（8分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形图如图16所示，已知波速v=2m/s。①求该波的波长和频率；②写出x=1m处质点的振动方程。参考答案及评分标准（此处省略，实际试卷中需附上）命题说明核心素养导向：试卷全面覆盖物理观念（如第1、3题考查运动与相互作用观念）、科学思维（如第8题考查守恒思想）、科学探究（如实验题第12题）和科学态度与责任（如新能源汽车、量子通信等情境题）。情境化设计：融入2025年科技热点（如“夸父二号”“量子通信卫星”）和生活实际（如智能功率监测器、电动自行车），体现“从生活走向物理