2025年下学期高中物理新斜试卷

2025年下学期高中物理新斜试卷一、选择题（共10小题，每小题4分，共40分）牛顿运动定律的应用质量为2kg的物体在水平拉力F作用下沿粗糙水平面做匀加速直线运动，已知动摩擦因数μ=0.2，加速度a=3m/s²，重力加速度g=10m/s²。则拉力F的大小为（）A.4NB.6NC.10ND.16N解析：对物体进行受力分析，竖直方向重力与支持力平衡，水平方向拉力F与摩擦力f的合力提供加速度。根据牛顿第二定律：F-μmg=ma，代入数据得F=μmg+ma=0.2×2×10+2×3=4+6=10N，故答案为C。曲线运动与机械能守恒小球从倾角为θ的光滑斜面顶端以初速度v₀水平抛出，落在斜面上时的速度方向与斜面夹角为α。若增大初速度v₀，则α角（）A.增大B.减小C.不变D.无法确定解析：小球做平抛运动，水平方向匀速运动x=v₀t，竖直方向自由落体y=½gt²。由于落在斜面上，满足tanθ=y/x=(½gt²)/(v₀t)=gt/(2v₀)，解得t=2v₀tanθ/g。此时竖直分速度vᵧ=gt=2v₀tanθ，速度方向与水平方向夹角β满足tanβ=vᵧ/v₀=2tanθ。因此，速度方向与斜面夹角α=β-θ，由于β仅与θ有关，与v₀无关，故α角不变，答案为C。电磁感应中的楞次定律如图所示，闭合线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动，当线圈平面与磁场方向平行时（）A.线圈中磁通量最大，感应电流最大B.线圈中磁通量最大，感应电流为零C.线圈中磁通量为零，感应电流最大D.线圈中磁通量为零，感应电流为零解析：磁通量Φ=BSsinθ（θ为线圈平面与磁场方向夹角），当线圈平面与磁场平行时θ=0°，Φ=0；此时磁通量变化率最大，根据法拉第电磁感应定律E=nΔΦ/Δt，感应电动势最大，感应电流最大，故答案为C。热力学定律与气体性质一定质量的理想气体经历等温膨胀过程，下列说法正确的是（）A.气体内能增加，对外做功，吸热B.气体内能不变，对外做功，吸热C.气体内能减少，外界做功，放热D.气体内能不变，外界做功，放热解析：理想气体内能仅与温度有关，等温过程温度不变，内能不变（ΔU=0）。膨胀过程气体体积增大，对外做功（W<0），根据热力学第一定律ΔU=Q+W，得Q=-W>0，即气体吸热，故答案为B。光电效应与波粒二象性用波长为λ的单色光照射金属表面，逸出光电子的最大初动能为Eₖ。若改用波长为λ/2的单色光照射同一金属，则逸出光电子的最大初动能为（）A.2EₖB.Eₖ+hc/λC.Eₖ+2hc/λD.Eₖ-hc/λ解析：根据光电效应方程Eₖ=hν-W₀=hc/λ-W₀，当波长变为λ/2时，Eₖ'=hc/(λ/2)-W₀=2hc/λ-W₀=(hc/λ-W₀)+hc/λ=Eₖ+hc/λ，故答案为B。圆周运动中的临界问题细绳一端固定于O点，另一端系一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动。若小球恰好能通过最高点，则小球在最低点时的速度大小为（）A.√(gR)B.√(2gR)C.√(3gR)D.√(5gR)解析：小球恰好通过最高点时，重力提供向心力，mg=mv₁²/R，得v₁=√(gR)。从最高点到最低点过程中机械能守恒，取最低点为零势能面：½mv₁²+mg·2R=½mv₂²，代入v₁解得v₂=√(5gR)，答案为D。交变电流的有效值计算某交变电流的表达式为i=5sin(100πt)A，则该电流的有效值为（）A.5AB.5√2AC.5/√2AD.2.5A解析：正弦式交变电流的有效值I=Iₘ/√2，其中Iₘ=5A，故I=5/√2A，答案为C。动量守恒定律的应用质量为M的木块静止在光滑水平面上，一质量为m的子弹以速度v₀射入木块并留在其中。则子弹射入木块后，木块的速度大小为（）A.mv₀/MB.Mv₀/(M+m)C.mv₀/(M+m)D.(M+m)v₀/m解析：子弹与木块组成的系统动量守恒，mv₀=(M+m)v，解得v=mv₀/(M+m)，答案为C。自感现象与电路分析如图所示，L为自感系数较大的线圈，闭合开关S后，电路稳定时灯泡A发光。若突然断开S，则灯泡A将（）A.立即熄灭B.逐渐熄灭C.闪亮一下后逐渐熄灭D.闪亮一下后立即熄灭解析：开关闭合稳定后，线圈L的电阻可忽略，灯泡A与L并联，电流Iₐ=U/Rₐ，线圈中电流Iₗ=U/Rₗ（Rₗ≈0，Iₗ较大）。断开S时，线圈产生自感电动势阻碍电流减小，此时L与A组成闭合回路，线圈中电流从Iₗ逐渐减小，通过A的电流方向反向且大小从Iₗ开始减小，由于Iₗ>Iₐ，灯泡会闪亮一下后逐渐熄灭，答案为C。原子物理与能级跃迁氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级时辐射的光子能量为（）（已知氢原子基态能量E₁=-13.6eV）A.12.09eVB.10.2eVC.1.89eVD.3.4eV解析：氢原子能级能量Eₙ=E₁/n²，E₃=-13.6/9≈-1.51eV，E₁=-13.6eV。辐射光子能量ΔE=E₃-E₁=(-1.51)-(-13.6)=12.09eV，答案为A。二、实验题（共2小题，共24分）探究加速度与力、质量的关系（1）实验装置如图所示，打点计时器应接______（选填“直流电源”或“交流电源”），实验时需平衡摩擦力，具体操作是将长木板右端垫高，轻推小车，使小车在不挂砝码盘时能______运动。（2）某次实验中，得到一条纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.1s，测得各计数点到O点的距离如图所示（单位：cm），则小车的加速度a=______m/s²（结果保留两位有效数字）。答案：（1）交流电源；匀速直线；（2）0.40解析：（2）根据逐差法，a=[(x₄+x₅+x₆)-(x₁+x₂+x₃)]/(9T²)，代入数据解得a≈0.40m/s²。测定金属的电阻率（1）用螺旋测微器测量金属丝直径，示数如图所示，读数为______mm。（2）实验中采用伏安法测量金属丝电阻，若金属丝电阻较小，应采用______（选填“电流表内接”或“外接”）法以减小误差。（3）已知金属丝长度为L，直径为d，电阻为R，则其电阻率ρ=______（用符号表示）。答案：（1）0.680；（2）外接；（3）πRd²/(4L)三、计算题（共3小题，共46分）（14分）电磁复合场中的运动如图所示，在直角坐标系xOy中，第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小E=2×10³N/C；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。一带正电粒子从坐标原点O以速度v₀=2×10⁴m/s沿x轴正方向射入电场，经电场偏转后进入磁场，最终从x轴上的P点射出磁场。已知粒子质量m=1×10⁻¹⁴kg，电荷量q=1×10⁻¹⁰C，不计粒子重力。求：（1）粒子离开电场时的速度大小和方向；（2）P点的坐标。解析：（1）粒子在电场中做类平抛运动，水平方向匀速运动x=v₀t，竖直方向加速度a=qE/m=(1×10⁻¹⁰×2×10³)/(1×10⁻¹⁴)=2×10⁷m/s²，竖直分速度vᵧ=at。离开电场时速度v=√(v₀²+vᵧ²)，方向tanθ=vᵧ/v₀。设粒子在电场中运动时间为t，由于从O点射入电场，离开电场时的坐标为(x,y)，但题目未给出电场边界，需结合磁场运动分析。（2）粒子进入磁场后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力qvB=mv²/r，得r=mv/(qB)。根据几何关系，粒子在磁场中运动轨迹的圆心角与速度方向有关，最终通过几何关系求出P点坐标。（16分）热力学综合问题一定质量的理想气体经历如图所示的A→B→C→A循环过程，其中A→B为等压过程，B→C为等容过程，C→A为等温过程。已知状态A的温度Tₐ=300K，体积Vₐ=2L，状态B的体积Vᵦ=4L，状态C的压强pᵨ=1atm。求：（1）状态B的温度Tᵦ和状态A的压强pₐ；（2）整个循环过程中气体对外做的总功。解析：（1）A→B等压过程，根据盖-吕萨克定律Vₐ/Tₐ=Vᵦ/Tᵦ，解得Tᵦ=600K。B→C等容过程，根据查理定律pᵦ/Tᵦ=pᵨ/Tᵨ，因C→A为等温过程，Tᵨ=Tₐ=300K，解得pᵦ=2atm，故pₐ=pᵦ=2atm。（2）A→B过程做功W₁=pₐ(Vᵦ-Vₐ)=2atm×2L=4atm·L；B→C等容过程W₂=0；C→A等温过程W₃=nRTₐln(Vₐ/Vᵨ)，根据pₐVₐ=nRTₐ得nRTₐ=4atm·L，故W₃=4ln(1/2)atm·L。总功W=W₁+W₂+W₃=4(1-ln2)atm·L，换算为国际单位后得最终结果。（16分）力学综合压轴题如图所示，质量为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，弹簧右端与质量为m=1kg的物块接触但不连接，物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2。现给物块一个水平向左的初速度v₀=6m/s，压缩弹簧后又被弹回，最终物块与木板相对静止。已知弹簧的劲度系数k=100N/m，重力加速度g=10m/s²。求：（1）物块与木板相对静止时的共同速度；（2）弹簧被压缩的最大形变量；（3）整个过程中系统产生的热量。解析：（1）系统动量守恒，mv₀=(M+m)v，解得v=2m/s。（2）弹簧压缩量最大时，物块与木板速度相等（即共同速度v），根据能量守恒：½mv₀²=½(M+m)v²+μmg·2x+½kx²，代入数据解得x。（3）系统产生的热量Q=μmg·s，其中s为物块相对木板的总位移，根据能量守恒Q=½mv₀²-½(M+m)v²，解得Q=12J。四、选考题（共10分，任选一题作答）[物理选修3-3]（1）关于分子动理论，下列说法正确的是（）A.分子间引力随分子间距离增大而增大B.布朗运动是液体分子的无规则运动C.温度越高，分子平均动能越大D.分子间同时存在引力和斥力（2）一定质量的理想气体在等压膨胀过程中，下列说法正确的是（）A.内能增加，吸热B.内能减少，放热C.内能不变，吸热D.内能增加，放热[物理选