2025年下学期高中物理新物质试卷

2025年下学期高中物理新物质试卷一、单项选择题（每题4分，共40分）关于物质的基本属性，下列说法正确的是（）A.晶体与非晶体的本质区别在于是否具有规则的几何外形B.液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的各向异性C.纳米材料的物理性质与宏观材料完全相同，仅尺寸差异D.等离子体是由带电粒子组成的中性物质，不具有导电性根据2025年新课标对“原子结构与量子力学”的要求，下列现象能用玻尔原子模型解释的是（）A.氢原子光谱的分立特征B.光电效应中光电子的最大初动能与频率的关系C.电子束通过铝箔时的衍射图样D.黑体辐射的能量分布规律新型超导材料MgB₂在-234℃时具有零电阻特性，下列关于超导现象的说法错误的是（）A.超导体中电流的热效应为零B.超导体可用于制作高灵敏度磁强计C.超导磁悬浮利用了迈斯纳效应（完全抗磁性）D.超导体的转变温度越高，应用价值越低2025年教材新增“固态电池”内容，其核心原理是锂离子在固态电解质中的迁移。下列说法正确的是（）A.充电时锂离子向正极移动B.固态电解质的导电性优于液态电解质C.电池工作时将化学能全部转化为电能D.锂离子迁移过程中发生氧化还原反应关于量子纠缠现象，下列描述符合新课标“科学态度与责任”要求的是（）A.量子纠缠违背了相对论的光速不变原理B.量子纠缠现象仅存在于理论假设中，未被实验验证C.量子通信利用纠缠态实现信息传输，具有绝对安全性D.对量子纠缠的研究可能引发哲学层面的思考用扫描隧道显微镜（STM）观察石墨表面原子排列时，探针与样品间的距离约为（）A.10⁻⁶m（微米级）B.10⁻⁹m（纳米级）C.10⁻¹²m（皮米级）D.10⁻¹⁵m（飞米级）新课标要求“通过实验探究物质的导热性”，某同学用相同质量的铜、铁、陶瓷三种材料进行导热实验，在相同热源加热下，温度升高最快的是（）A.铜（导热系数401W/(m·K)）B.铁（导热系数80W/(m·K)）C.陶瓷（导热系数1.5W/(m·K)）D.三者升温速度相同关于暗物质，下列说法正确的是（）A.暗物质不参与引力相互作用B.暗物质可以通过电磁波直接观测C.星系旋转曲线异常是暗物质存在的证据之一D.暗物质占宇宙总质量的比例不足1%2025年教材新增“二维材料石墨烯”内容，其晶体结构为单层正六边形网格。下列说法错误的是（）A.石墨烯具有良好的导电性和导热性B.石墨烯中碳原子采用sp²杂化C.石墨烯的强度是钢的100倍，密度仅为铝的1/3D.石墨烯属于有机高分子材料在“测定金属电阻率”实验中，若改用2025年新课标要求的“温度传感器”探究电阻率与温度的关系，下列操作正确的是（）A.实验中无需控制金属丝的横截面积B.温度升高时，金属电阻率一定增大C.应采用分压式电路控制金属丝两端电压D.数据处理时需忽略导线电阻的影响二、多项选择题（每题5分，共20分，多选、错选不得分，漏选得3分）新课标强调“跨学科实践”，下列现象涉及物理与化学交叉的是（）A.用pH传感器测定溶液中离子浓度B.用光谱仪分析物质的元素组成C.用打点计时器研究自由落体运动D.用显微镜观察布朗运动关于超导磁悬浮列车，下列说法正确的是（）A.利用超导体的零电阻特性减小能量损耗B.轨道与车身之间的排斥力使列车悬浮C.列车速度越大，悬浮高度越高D.需在极低温度下运行，维护成本较高2025年高考样题中出现“量子通信”情境，下列关于量子通信的说法正确的是（）A.基于量子态不可克隆原理实现保密通信B.信息传输速度可超过光速C.利用光子的偏振态携带信息D.目前已实现全球范围的量子通信网络某同学设计“干冰升华热力学实验”（新课标推荐探究项目），下列现象与结论正确的是（）A.干冰升华吸热，使周围空气温度降低B.升华后的CO₂分子平均动能增大C.该过程中熵值增加，符合热力学第二定律D.可通过测量气压变化计算升华热三、实验题（共18分）（9分）2025年新课标要求“设计并完成多变量实验”，某小组探究“半导体材料的电阻与温度、光照强度的关系”，实验装置如图所示（电源电动势E=3V，内阻r=1Ω）。（1）用笔画线代替导线完成实物电路连接（要求滑动变阻器采用分压式控制，电流表外接）。（2）实验中测得某半导体电阻在25℃、光照强度500lux时的电压U=2.0V，电流I=0.5A，则其电阻R=Ω，此时电源输出功率P=W。（3）若仅增大光照强度，半导体电阻将（填“增大”“减小”或“不变”），依据是。（9分）某同学利用智能手机传感器（新课标新增实验工具）测量“纳米材料的弹性模量”，步骤如下：（1）将纳米薄膜制成长度L=10cm、宽度d=1cm、厚度h=10⁻⁷m的悬臂梁；（2）在梁的自由端悬挂质量m=0.1g的砝码，用加速度传感器测得梁端的竖直位移x=0.5cm；（3）根据公式E=（4mgL³）/（bdx³）计算弹性模量E。（1）该实验中纳米薄膜的形变属于______（填“弹性形变”或“塑性形变”）；（2）计算E的数值（g取10m/s²，结果保留两位有效数字）；（3）若实验中砝码质量测量偏大，E的测量值将______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。四、计算题（共22分）（10分）2025年教材新增“量子点发光二极管（QLED）”内容，其核心原理是电子与空穴复合发光。已知某量子点的禁带宽度为2.8eV（1eV=1.6×10⁻¹⁹J），普朗克常量h=6.63×10⁻³⁴J·s，光速c=3×10⁸m/s。（1）计算该量子点发光的波长（结果保留一位小数）；（2）若量子点的尺寸减小，禁带宽度增大，判断发光颜色如何变化，并说明理由。（12分）超导磁体是可控核聚变装置的核心部件，某超导线圈的电阻R=0，自感系数L=0.5H，接在电动势E=10V的理想电源上。（1）求电流达到稳定值时线圈储存的磁能；（2）若突然断开电源，线圈两端会产生很高的感应电动势，解释其原因；（3）为保护设备，需在电路中并联一个“超导开关”，简述开关的作用。五、探究题（共30分）（15分）新课标要求“基于证据提出新假设”，某小组发现：用不同频率的光照射石墨烯时，其电阻变化率不同。（1）提出一个可探究的科学问题：______；（2）设计实验方案，写出主要步骤（需注明自变量、因变量、控制变量）；（3）若实验发现“光频率越高，电阻变化率越大”，推测其微观机制。（15分）2025年教材“拓展阅读”提到“暗物质探测实验”，我国“悟空”卫星通过测量高能粒子间接寻找暗物质证据。（1）简述暗物质的两种可能候选粒子（如WIMP、轴子）；（2）若某暗物质粒子与普通物质碰撞后产生能量为1GeV的电子（1GeV=1.6×10⁻¹⁰J），计算电子的速度（电子质量m=9.1×10⁻³¹kg，相对论效应可忽略）；（3）结合“科学态度与责任”，谈谈暗物质研究对人类认知的意义。参考答案及评分标准（部分）一、单项选择题B2.A3.D4.D5.D6.B7.A8.C9.D10.C二、多项选择题AB12.ABD13.AC14.ACD三、实验题（1）分压式电路连接（图略）；（2）4Ω，1.0W；（3）减小，光照增强使半导体中自由电子数增多（1）弹性形变；（2）E=（4×0.1×10⁻³kg×10m/s²×(0.1m)³）/（0.01m×10⁻⁷m×(0.005m)³）=6.4×10¹¹Pa；（3）偏大四、计算题（1）λ=hc/E=（6.63×10⁻³⁴×3×10⁸）/（2.8×1.6×10⁻¹⁹）≈443.9nm；（2）蓝移，禁带宽度增大导致光子能量增大，波长变短（1）稳定时I=E/R（R=0，需结合自感方程，此处简化为I=E/r=10A），磁能W=1/2LI²=25J；（2）断开瞬间电流变化率大，由E=LΔI/Δt知感应电动势很高；（3）提供电流通路，避免产生高压五、探究题（要点）（1）石墨烯电阻变化率与光频率的关系；（2）自变量：光频率（用滤光片控制），因变量：电阻变化率（用欧姆表测量），控制变量：光照强度、温度；（3）高频光子能量高，激发更多电子跃迁到导带（1）WIMP（弱相互作用大质量粒子）、轴子（解决量子色动力学CP问题）；（2）v=√(2E/m)=√(2×1.6×10⁻¹⁰/9