2025年下学期高中物理新现象试卷

2025年下学期高中物理新现象试卷一、单项选择题（每题4分，共40分）物理观念2025年我国成功发射"空间物理实验室"卫星，其在近地轨道运行时的向心加速度为(a_1)，地面重力加速度为(g)。已知地球半径为(R)，卫星轨道半径为(r)，忽略地球自转影响，下列关系正确的是（）A.(a_1=g)B.(a_1=g\frac{R^2}{r^2})C.(a_1=g\frac{r^2}{R^2})D.无法确定科学思维某同学设计"滴水计时装置"：让水滴从距下方盘子1.25m高处自由下落，调节阀门使前一滴水滴到达盘子时恰好滴出下一滴水。已知重力加速度(g=10m/s^2)，则相邻两滴水的时间间隔为（）A.0.1sB.0.5sC.1.0sD.2.0s实验探究在"测定金属电阻率"实验中，若将电压表和电流表的位置互换（其他操作正确），可能导致的结果是（）A.电流表烧坏B.电压表读数为零C.测量值偏大D.测量值偏小电磁学应用无线充电技术中，手机与充电器通过磁场实现能量传输。若充电器线圈电流频率增大，则（）A.磁场强度减小B.感应电动势增大C.传输效率降低D.能量损失增大热学现象夏季汽车玻璃起雾现象中，下列说法正确的是（）A.车内玻璃起雾是汽化现象B.车外玻璃起雾是液化现象C.打开空调制冷可加速雾气消散，原理是降低温度D.打开空调制热可加速雾气消散，原理是提高湿度光学现象用双缝干涉实验装置观察白光干涉图样时，中央亮纹为白色，两侧出现彩色条纹。若将其中一缝用红色滤光片遮挡，另一缝用蓝色滤光片遮挡，则（）A.中央亮纹仍为白色B.中央亮纹为紫色C.无干涉条纹D.条纹间距变宽原子物理2025年科学家首次观测到"量子隧穿效应"在宏观物体中的表现，该现象与下列哪个理论直接相关（）A.牛顿力学B.电磁理论C.量子力学D.相对论科学态度与责任为减少碳排放，某城市推广"电磁弹射公交车"，其原理与航母弹射系统类似。若公交车质量为2000kg，在0.5s内由静止加速至10m/s，平均电磁推力为（）A.(2\times10^4N)B.(4\times10^4N)C.(2\times10^5N)D.(4\times10^5N)运动合成无人机在水平方向以8m/s匀速飞行，同时竖直方向做自由落体运动。忽略空气阻力，其实际运动轨迹为（）A.直线B.抛物线C.圆D.椭圆电路分析如图所示电路中，电源电动势(E=6V)，内阻(r=1Ω)，定值电阻(R_1=2Ω)，滑动变阻器(R_2)最大阻值为5Ω。闭合开关后，滑动变阻器消耗的最大功率为（）A.3WB.4WC.4.5WD.6W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）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，(F-t)图像和(v-t)图像如图所示。已知物块与地面动摩擦因数(\mu=0.2)，(g=10m/s^2)，则下列说法正确的是（）A.0-2s内拉力做的功为24JB.2-4s内摩擦力做的功为-16JC.0-4s内合外力的冲量为8N·sD.物块在4s末的动能为32J电磁感应矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势表达式为(e=220\sqrt{2}\sin(100\pit)V)。下列说法正确的是（）A.电动势的有效值为220VB.频率为50HzC.当(t=0.01s)时，线圈平面与中性面垂直D.若转速增大一倍，电动势最大值变为440(\sqrt{2})V实验设计某小组探究"单摆周期与摆长的关系"，下列操作能减小误差的是（）A.测量摆长时，从悬点到摆球底部测量B.选择质量大、体积小的摆球C.摆动角度控制在5°以内D.测量30次全振动时间求平均值热力学定律一定质量的理想气体经历如图所示的(p-V)过程，下列说法正确的是（）A.(a→b)过程中气体温度升高B.(b→c)过程中气体内能不变C.(c→a)过程中气体放出热量D.整个循环过程气体对外做功三、实验题（共18分）科学探究（10分）某同学利用如图所示装置验证"机械能守恒定律"，实验步骤如下：①将打点计时器固定在铁架台上，连接电源；②将纸带一端系在重锤上，另一端穿过计时器限位孔；③释放重锤，同时接通电源，打出一条纸带；④重复实验，选取点迹清晰的纸带进行数据处理。（1）实验中需要测量的物理量有：重锤质量(m)、、（2分）。（2）若打点计时器电源频率为50Hz，纸带上连续三点A、B、C到起始点O的距离分别为(h_A=19.60cm)、(h_B=32.40cm)、(h_C=47.60cm)，则B点对应的瞬时速度(v_B=)m/s（保留两位有效数字）（3分）。（3）若在误差允许范围内，满足关系式，则机械能守恒定律成立（3分）。（4）若实验中发现重力势能减少量大于动能增加量，可能的原因是________（2分）。创新实验（8分）为测量某金属丝的电阻率，实验室提供以下器材：待测金属丝（电阻约5Ω）电流表（量程0.6A，内阻约0.1Ω）电压表（量程3V，内阻约3kΩ）滑动变阻器（0-20Ω，额定电流2A）电源（电动势4V，内阻不计）（1）请在虚线框内画出实验电路图，要求测量误差较小（3分）。（2）若用螺旋测微器测得金属丝直径(d=0.400mm)，用刻度尺测得长度(L=50.00cm)，某次实验中电流表示数(I=0.50A)，电压表示数(U=2.50V)，则该金属丝的电阻率(\rho=)________Ω·m（保留两位有效数字）（5分）。四、计算题（共42分）力学综合（12分）如图所示，质量为(m=1kg)的物块从倾角(\theta=37°)的斜面顶端由静止释放，沿斜面下滑2m后进入水平轨道，最终停在水平轨道上的B点。已知斜面与物块间动摩擦因数(\mu_1=0.25)，水平轨道与物块间动摩擦因数(\mu_2=0.5)，(\sin37°=0.6)，(\cos37°=0.8)，(g=10m/s^2)。求：（1）物块滑到斜面底端时的速度大小；（2）物块在水平轨道上滑行的距离。电磁学应用（14分）如图所示，间距(L=0.5m)的平行金属导轨固定在竖直平面内，上端接有阻值(R=1Ω)的电阻，虚线下方存在垂直导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度(B=2T)。质量(m=0.1kg)的金属棒从导轨顶端由静止释放，进入磁场后恰好做匀速运动。已知金属棒电阻(r=0.5Ω)，与导轨间动摩擦因数(\mu=0.2)，(g=10m/s^2)，导轨足够长且电阻不计。求：（1）金属棒进入磁场时的速度大小；（2）金属棒在磁场中运动1s内产生的焦耳热。热学与能量（16分）2025年新型"磁悬浮制冷设备"工作原理如图所示：一定质量的理想气体在密闭容器中经历循环过程(a→b→c→d→a)，其中(a→b)为等温膨胀，(b→c)为等容降温，(c→d)为等温压缩，(d→a)为等容升温。已知气体在(a)状态时压强(p_a=2×10^5Pa)，体积(V_a=1m^3)，温度(T_a=300K)，(b)状态体积(V_b=2m^3)，(c)状态温度(T_c=150K)。（1）求气体在(b)状态时的压强(p_b)和(d)状态时的体积(V_d)；（2）判断(a→b)过程中气体吸热还是放热，并计算该过程的热量变化；（3）若该循环过程中消耗电能(W=2×10^5J)，求设备的制冷效率（制冷效率(\eta=\frac{从低温热源吸收的热量}{消耗的电能})）。五、拓展题（共20分）跨学科实践（10分）某团队设计"太阳能温差发电装置"，利用海水表层与深层的温度差进行发电。已知表层海水温度(T_1=300K)，深层海水温度(T_2=280K)，发电系统功率(P=100kW)，效率为卡诺热机效率的40%。求：（1）卡诺热机效率(\eta_c)；（2）每秒从表层海水吸收的热量(Q_1)。前沿科技（10分）2025年"可控核聚变"实验取得突破，其核心反应方程为(^2_1H+^3_1H→^4_2He+^1_0n)。已知氘核质量(m_D=2.0141u)，氚核质量(m_T=3.0160u)，氦核质量(m_{He}=4.0026u)，中子质量(m_n=1.0087u)，(1u=931MeV/c^2)。求：（1）该核反应释放的能量(\DeltaE)（以MeV为单位）；（2）若1kg氘和氚完全反应，释放的能量相当于多少千克标准煤完全燃烧释放的能量（标准煤热值(q=3×10^7J/kg)，结果保留两位有效数字）。注：本试卷共8页，满分150分，考试时间90分钟。所有答案请书写在答题卡指定区域内，超出区域无效。（试卷设计说明：1.覆盖力学、