2025年下学期高中物理新算法试卷

2025年下学期高中物理新算法试卷一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）2025年4月，我国成功发射"天宫四号"空间站核心舱，其绕地球做匀速圆周运动的周期为90分钟。已知地球半径R=6400km，地球表面重力加速度g=9.8m/s²，忽略地球自转影响，核心舱轨道高度约为（）A.300kmB.400kmC.500kmD.600km如图所示，光滑水平面上有一质量为M的长木板，木板左端放置质量为m的物块。现对木板施加水平向右的恒力F，物块与木板间的动摩擦因数为μ。当物块相对木板滑动距离d时，木板的速度为v，此过程中摩擦力对物块做的功为（）A.μmgdB.mv²/2C.Fd-Mv²/2D.(F-μmg)d某同学用如图所示电路测量电源电动势和内阻，其中R为滑动变阻器，V为理想电压表，A为理想电流表。闭合开关后，调节滑动变阻器，记录多组电流、电压数据，得到U-I图像。若考虑电流表内阻RA的影响，则测量值与真实值相比（）A.电动势偏大，内阻偏大B.电动势偏小，内阻偏小C.电动势准确，内阻偏大D.电动势准确，内阻偏小如图所示，垂直纸面的匀强磁场磁感应强度B=0.5T，单匝矩形线圈abcd共100匝，边长ab=0.2m，bc=0.1m，线圈电阻r=1Ω。当线圈以角速度ω=100rad/s绕中心轴OO'匀速转动时，理想变压器原线圈两端电压有效值为（）A.10VB.10√2VC.20VD.20√2V氢原子能级如图所示，一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射光子的最大波长为（）A.657nmB.486nmC.434nmD.1880nm某弹簧振子做简谐运动，其位移x随时间t变化的关系式为x=10sin(πt+π/3)cm。下列说法正确的是（）A.振幅为20cmB.频率为0.5HzC.t=0时刻振子位于正向最大位移处D.t=1s时振子速度最大如图所示，一束单色光从空气斜射入某种介质，入射角i=60°，折射角r=30°。已知光在真空中速度c=3×10⁸m/s，则该介质中光的传播速度为（）A.1.5×10⁸m/sB.√3×10⁸m/sC.2×10⁸m/sD.3×10⁸m/s某汽车在平直公路上以额定功率P行驶，所受阻力f与车速v成正比，即f=kv（k为常数）。当汽车速度为v1时，加速度为a1；速度为v2时，加速度为a2。则汽车最大行驶速度为（）A.(a1v1-a2v2)/(a1-a2)B.(a1v1+a2v2)/(a1+a2)C.(a1v2-a2v1)/(a1-a2)D.(a1v2+a2v1)/(a1+a2)如图所示，质量为m的小球用轻绳悬挂于O点，在O点正下方P处固定一钉子。现将小球拉至水平位置由静止释放，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.小球摆至最低点时，绳子拉力大小为3mgB.钉子位置越靠近小球，绳子越容易断裂C.小球能摆到右侧与释放点等高的位置D.当小球摆至最低点时，钉子对绳子的作用力大小为3mg如图所示，平行板电容器两极板A、B间电压U=100V，两极板间距d=0.1m，板长L=0.2m。一带电粒子电荷量q=1×10⁻⁸C，质量m=1×10⁻¹⁰kg，以初速度v0=2×10⁶m/s沿中线水平射入电场。若粒子恰好从极板边缘飞出，则下列说法正确的是（）A.粒子带正电B.粒子在电场中运动时间为1×10⁻⁷sC.粒子离开电场时竖直分速度为1×10⁶m/sD.粒子离开电场时动能增加了5×10⁻⁶J如图所示，理想变压器原线圈接在u=220√2sin100πt(V)的交流电源上，副线圈接有电阻R1=11Ω，滑动变阻器R2，电压表V1、V2均为理想电表。当滑动变阻器滑片P向下移动时，下列说法正确的是（）A.电压表V1示数增大B.电压表V2示数减小C.电流表A1示数增大D.变压器输出功率增大如图所示，光滑水平面上有两个质量均为m的小球A、B，A球带电荷量+q，B球带电荷量-q，用长为L的绝缘轻杆连接。空间存在方向竖直向上的匀强电场，场强大小E=mg/q。现将系统从静止释放，当轻杆转过90°时，下列说法正确的是（）A.系统电势能减少mgLB.系统动能增加mgLC.A球速度大小为√(gL)D.轻杆对A球做的功为零二、实验题（本题共2小题，共15分）（6分）某同学用如图所示装置探究平抛运动规律。实验时，让小球从斜槽上某位置由静止释放，通过频闪照相机记录小球运动轨迹。（1）实验中需要调整斜槽末端____________；（2）若频闪照相机的闪光频率为50Hz，测得照片上相邻两点间的水平距离均为2cm，则小球平抛初速度v0=m/s；（3）若实验中斜槽末端切线方向略向上倾斜，则测得的初速度与真实值相比（填"偏大"、"偏小"或"不变"）。（9分）某学习小组用如图所示电路测量金属丝的电阻率，其中Rx为待测金属丝，R0=10Ω为定值电阻，V为量程3V的电压表（内阻约3kΩ），A1为量程0.6A的电流表（内阻约0.1Ω），A2为量程300mA的电流表（内阻约0.5Ω），滑动变阻器R最大阻值5Ω，电源电动势E=4.5V，内阻不计。（1）为提高测量精度，电流表应选用________（填"A1"或"A2"）；（2）请用笔画线代替导线在答题卡图中完成实物电路连接；（3）实验中记录电压表读数U和电流表读数I，得到U-I图像斜率为k，则金属丝电阻Rx=；（4）若金属丝长度为L，直径为d，则电阻率ρ=（用Rx、L、d表示）；（5）若考虑电压表分流影响，则电阻率测量值与真实值相比________（填"偏大"、"偏小"或"不变"）。三、计算题（本题共3小题，共37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）（12分）如图所示，质量M=2kg的木板静止在光滑水平面上，木板左端固定一轻质弹簧，弹簧右端与质量m=1kg的物块接触但不连接。现给物块施加水平向左的瞬时冲量I=6N·s，物块向左运动压缩弹簧，当弹簧压缩至最短时，物块相对木板滑动距离d=0.5m。已知物块与木板间动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g=10m/s²。求：（1）物块获得的初速度大小；（2）弹簧的最大弹性势能；（3）弹簧恢复原长时物块和木板的速度大小。（12分）如图所示，在xOy坐标系中，第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小E1=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；第二、三象限存在沿x轴正方向的匀强电场，场强大小E2=1×10³V/m。一质量m=2×10⁻¹⁰kg，电荷量q=1×10⁻⁶C的带正电粒子从坐标原点O以初速度v0=2×10³m/s沿x轴正方向射入第一象限。求：（1）粒子第一次离开第一象限时的位置坐标；（2）粒子在磁场中做圆周运动的半径；（3）粒子从出发到第二次经过x轴所用的时间。（13分）如图所示，倾角θ=30°的光滑斜面固定在水平地面上，斜面底端固定一轻弹簧，弹簧上端连接质量M=2kg的物块A，物块A上表面水平。质量m=1kg的物块B静止放在物块A上，A、B间动摩擦因数μ=√3/3。现用沿斜面向上的力F缓慢推动物块B，使弹簧压缩x=0.5m，此时系统处于静止状态。已知弹簧劲度系数k=200N/m，重力加速度g=10m/s²。撤去力F后：（1）求弹簧恢复原长时物块A、B的速度大小；（2）判断物块B是否会与A分离，并说明理由；（3）若物块B与A分离后，恰好落在斜面底端，求物块A沿斜面上滑的最大距离。四、新算法应用（本题共2小题，共20分）（10分）某同学设计如图所示的"电磁弹射"模型，已知电源电动势E=20V，内阻r=1Ω，电容器电容C=1000μF，线圈电阻R=4Ω，质量m=0.1kg的金属滑块与导轨间动摩擦因数μ=0.2，导轨长度L=1m，重力加速度g=10m/s²。（1）开关S接1时，电容器充电至稳定状态，求电容器所带电荷量；（2）开关S接2后，电容器放电，通过线圈的电荷量Q=0.01C，求滑块离开导轨时的速度大小；（3）若用传统弹簧弹射装置（劲度系数k=200N/m）达到相同弹射效果，求弹簧需要压缩的距离。（10分）如图所示，某新型太阳能电池板的输出功率P与光照强度I的关系为P=0.5I²+2I（单位：W），其中I为光照强度（单位：×10³lux）。该电池板给额定电压U=12V，额定功率P0=12W的LED灯供电，已知电池板内阻r=2Ω，LED灯正常工作时电阻为R0。（1）求LED灯正常工作时的电阻R0；（2）若光照强度I=2×10³lux，求LED灯的实际功率；（3）若某天光照强度I随时间t变化关系为I=sin(πt/12)（0≤t≤12h），求该天太阳能电池板的总发电量。五、综合应用题（本题共1小题，共10分）（10分）2025