2025年下学期高中物理新智慧试卷

2025年下学期高中物理新智慧试卷一、选择题（共8小题，每小题4分，共32分）关于牛顿运动定律的表述，下列说法正确的是（）A.牛顿第一定律是牛顿第二定律在合外力为零时的特殊情况B.牛顿第三定律指出物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反，因此一对平衡力必定是作用力与反作用力C.2025年新教材中将牛顿第三定律调整至牛顿第二定律之前，旨在强调力的相互性是研究运动的基础D.物体在恒力作用下一定做匀变速直线运动某实验小组利用DIS系统研究半导体材料的电阻特性，得到电阻随温度变化的曲线如图所示。根据图像分析，下列说法正确的是（）A.该材料的电阻随温度升高而增大，属于金属导体特性B.图像中a点的斜率表示电阻温度系数，其值为正值C.在温度T1~T2区间内，材料的导电性能逐渐增强D.若将该材料用于制作温控开关，应选择温度高于T2的区间关于曲线运动的描述，下列说法正确的是（）A.2025年新教材将原"曲线运动"一章拆分为"抛体运动"和"圆周运动"两章，体现了运动研究的模块化思路B.做曲线运动的物体所受合外力一定指向轨迹凹侧，且大小恒定C.平抛运动的物体在任意相等时间内速度变化量的方向不同D.匀速圆周运动的向心加速度大小不变，因此是匀变速曲线运动如图所示，水平传送带以恒定速率v顺时针转动，将质量为m的工件轻放在传送带左端。已知工件与传送带间的动摩擦因数为μ，传送带长度为L，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A.若传送带足够长，工件最终将与传送带共速，此过程摩擦力对工件做功为mv²/2B.若v>√(2μgL)，工件将一直做匀加速运动直至离开传送带C.工件在传送带上运动的时间与传送带速度v的大小无关D.系统因摩擦产生的热量等于工件动能的增加量关于静电场的表述，下列说法正确的是（）A.新教材将"静电场"拆分为"静电场及其应用"和"静电场中的能量"两章，强化了能量观念的培养B.电场强度为零的点，电势一定为零C.电势降低的方向一定是电场强度的方向D.电容器的电容与极板带电量成正比，与极板间电压成反比某同学利用单摆测量重力加速度，实验装置如图所示。若实验中测得摆线长为l，摆球直径为d，n次全振动时间为t，则当地重力加速度的表达式为（）A.g=4π²(l+d/2)n²/t²B.g=4π²ln²/t²C.g=2π²(l+d/2)n²/t²D.g=4π²(l+d)n²/t²如图所示，光滑半圆轨道与水平轨道平滑连接，质量为m的小球从高为h处由静止释放，经过半圆轨道最高点时对轨道压力为2mg。重力加速度为g，不计空气阻力。则半圆轨道的半径R为（）A.h/3B.h/4C.h/5D.h/6关于热力学定律的应用，下列说法正确的是（）A.氢能汽车的能量转化效率可表示为输出机械功与燃料燃烧释放热量的比值B.热力学第二定律表明热量不可能从低温物体传向高温物体C.一定质量的理想气体等压膨胀过程中，内能一定增加，外界对气体做功D.气体温度升高时，分子热运动的平均动能增大，每个分子的速率都增大二、实验题（共2小题，共18分）（9分）某实验小组利用数字化信息系统（DIS）探究加速度与力、质量的关系。实验装置如图所示，小车通过细绳与力传感器相连，在水平轨道上运动，位移传感器记录小车的运动情况。（1）本实验中______（选填"需要"或"不需要"）满足砂和砂桶质量远小于小车质量，原因是______。（2）实验中得到一条加速度a与力传感器示数F的关系图像，发现图像不过原点，且在F轴上有截距，其原因可能是______。（3）若要探究加速度与质量的关系，需保持______不变，改变______，测量多组数据。若图像为曲线，可采用______的方法处理数据，使图像线性化。（9分）某同学设计实验测量电源电动势和内阻，实验器材有：待测电源（电动势约3V，内阻约1Ω）、灵敏电流计G（量程100μA，内阻Rg=1000Ω）、定值电阻R0=1Ω、滑动变阻器R（0~20Ω）、开关及导线若干。（1）请在虚线框内画出实验电路图，要求能尽可能精确测量电源电动势和内阻。（2）实验中需要测量的物理量是______，根据测量数据应作______图像处理数据，可使结果更精确。（3）若灵敏电流计的读数为I_g，则通过电源的电流I=（用已知量和测量量表示）。根据实验原理得到的电源电动势表达式为（用图像斜率k、截距b及相关常量表示）。三、计算题（共3小题，共30分）（10分）如图所示，光滑曲面轨道AB与光滑竖直圆轨道BCD平滑连接，圆轨道半径R=0.5m。质量m=0.2kg的滑块从距水平轨道高h=2m处由静止释放，重力加速度g取10m/s²。求：（1）滑块运动到B点时对轨道的压力大小；（2）滑块能否通过圆轨道最高点D？若能，求出滑块在D点的速度大小；若不能，说明理由。（10分）如图甲所示，倾角θ=37°的传送带以恒定速度v=4m/s顺时针转动，将质量m=1kg的行李箱从地面运送到高H=2.4m的平台。行李箱在传送带上的v-t图像如图乙所示，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s²。求：（1）行李箱与传送带间的动摩擦因数；（2）传送带的长度L；（3）在运送行李箱过程中，电动机因克服摩擦力需多做的功。（10分）如图所示，空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度E=3×10³N/C，方向竖直向上；磁感应强度B=0.5T，方向垂直纸面向里。一质量m=6×10⁻⁴kg、电荷量q=2×10⁻⁶C的带正电粒子从静止释放，不计粒子重力。求：（1）粒子刚释放时的加速度大小；（2）粒子运动过程中的最大速度；（3）若粒子运动到某位置时速度方向与水平方向夹角为60°，求此时粒子的速度大小。四、综合题（共2小题，共20分）（10分）阅读下列材料，回答问题。2025年4月，我国成功发射"物理科普卫星"，该卫星在距地面高度为h的圆轨道上运行，搭载了多项物理实验装置。其中"微重力环境下的单摆实验"装置可用于测量轨道处的重力加速度。已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G。（1）推导卫星运行的周期T与轨道高度h的关系；（2）若单摆在地面上的周期为T0，在卫星中周期为T，求轨道处重力加速度与地面重力加速度的比值；（3）简述在微重力环境下进行单摆实验的注意事项，并分析实验结果可能产生的误差来源。（10分）如图所示，一质量M=2kg的木板静止在光滑水平面上，木板右端固定一轻质弹簧，弹簧原长时自由端在O点。质量m=1kg的小滑块以v0=6m/s的速度从木板左端滑上木板，滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g=10m/s²。（1）若木板足够长，求滑块与木板最终的共同速度；（2）若弹簧的劲度系数k=100N/m，木板长度L=2m，求滑块压缩弹簧的最大形变量；（3）在（2）的条件下，分析滑块最终能否从木板左端滑出，并说明理由。参考答案及评分标准一、选择题（每小题4分，共32分）C2.C3.A4.A5.A6.A7.B8.A二、实验题（共18分）9.（9分）（1）不需要（1分）；力传感器可直接测量绳的拉力（2分）（2）未平衡摩擦力或平衡不足（2分）（3）力（1分）；小车质量（1分）；作a-1/m图像（2分）10.（9分）（1）电路图如图所示（采用电流计与R0并联改装成电流表，再与滑动变阻器串联）（3分）（2）电流计示数I_g、滑动变阻器阻值R（2分）；1/I_g-R（2分）（3）I_g(Rg+R0)/R0（1分）；E=k（其中k为图像斜率）（1分）三、计算题（共30分）11.（10分）（1）滑块从A到B过程机械能守恒：mgh=mvB²/2（2分）在B点：N-mg=mvB²/R（2分）解得N=10N（1分），由牛顿第三定律知压力大小为10N（1分）（2）假设能通过D点，从A到D机械能守恒：mg(h-2R)=mvD²/2（2分）在D点最小速度满足：mg=mvmin²/R（1分）解得vD=√(2g(h-2R))=√(20×1)=√20m/s>√(gR)=√5m/s（1分）故能通过D点，速度大小为√20m/s（1分）12.（10分）（1）由v-t图像知，行李箱先匀加速后匀速（1分）加速阶段：a=Δv/Δt=4/2=2m/s²（1分）根据牛顿第二定律：μmgcosθ-mgsinθ=ma（2分）解得μ=0.5（1分）（2）加速位移x1=vt1/2=4×2/2=4m（1分）匀速位移x2=H/sinθ=2.4/0.6=4m（1分）传送带长度L=x1+x2=8m（1分）（3）摩擦生热Q=μmgcosθ·Δx（1分）相对位移Δx=vt1-x1=4×2-4=4m（1分）解得Q=0.5×1×10×0.8×4=16J（1分）13.（10分）（1）粒子受电场力F=qE=6×10⁻³N（1分）加速度a=F/m=10m/s²（2分）（2）当qvB=qE时速度最大（2分）vm=E/B=6×10³m/s（1分）（3）速度与水平方向夹角60°时，竖直分速度vy=vcos60°（2分）由动量定理qEt=mv（1分）竖直方向速度vy=at（1分）解得v=4×10³m/s（1分）四、综合题（共20分）14.（10分）（1）由万有引力提供向心力：GMm/(R+h)²=m4π²(R+h)/T²（2分）黄金代换：GM=gR²（1分）解得T=2π√[(R+h)³/gR²]（1分）（2）单摆周期T=2π√(l/g)（1分）得g/g0=T0²/T²（2分）（3）注意事项：确保单摆平面稳定；避免空气阻力影响（2分）误差来源：卫星姿态变化；残余大气阻力；测量仪器精度（1分）15.（10分）（1）动量守恒：mv0=(M+m)v共（2分）解得v共=2m/s（1分）（2）能量守恒：mv0²/2=(M+m)v共²/2+μmg(L-x)+kx²/2（3分）解得x=0.4m（1分）（3）假设能滑出，能量关系：mv0²/2=μmg·2L+E损（2分）因实际弹簧弹性势能会使能量损失增大，故不能滑出（1分）命题说明本试卷严格依据2025年高中物理课程标准和新教材内容编制，体现以下特色：内容调整：反映教材结构变化，如牛顿第三定律前置、曲线运动拆分、静电场分章等，强化对修订内容的考查。核心素养：注重物理观念（如能量观、守恒观）、科学思维（如模型建构、科学推理）、科学探究（如实验设计、误差分析）和科学态度与责任（如科技应用、环境保护）的全面考查。情境创设：设置传送带、半导体材料、氢能汽车等真实情境，体现物理知识的实际应