2025年下学期高中物理邀请赛试卷

2025年下学期高中物理邀请赛试卷一、选择题（每题3分，共30分）关于狭义相对论质速关系，下列说法正确的是（）A.物体质量随速度增大而线性增加B.当速度接近光速时，质量趋近于无穷大C.经典力学中质量与速度的关系与相对论完全一致D.质速公式为(m=m_0\sqrt{1-v^2/c^2})如图所示，质量为(m)的物体沿倾角(\theta=30^\circ)的斜面匀速下滑，若动摩擦因数为(\mu)，则物体所受摩擦力大小为（）A.(mg\sin\theta)B.(\mumg\cos\theta)C.(mg\tan\theta)D.(mg(\sin\theta-\mu\cos\theta))关于电场线的性质，下列说法错误的是（）A.电场线从正电荷出发，终止于负电荷B.电场线越密的地方电场强度越大C.电场线不相交但可以相切D.沿电场线方向电势逐渐降低一理想变压器原线圈匝数(n_1=200)匝，副线圈匝数(n_2=50)匝，原线圈接在(U_1=220V)的交流电源上，副线圈接电阻(R=10\Omega)，则副线圈输出电流为（）A.1.1AB.4.4AC.5.5AD.22A单摆周期公式为(T=2\pi\sqrt{L/g})，若将摆长(L)增大为原来的4倍，重力加速度(g)减小为原来的1/2，则周期变为原来的（）A.(\sqrt{2})倍B.2倍C.(2\sqrt{2})倍D.4倍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.温度升高，内能增加B.温度降低，内能减少C.温度不变，内能不变D.温度与内能变化无法确定光在真空中的波长为(\lambda_0)，在折射率为(n)的介质中传播时，其频率(f)和波长(\lambda)的关系为（）A.(f=c/\lambda_0)，(\lambda=\lambda_0/n)B.(f=c/\lambda)，(\lambda=n\lambda_0)C.(f=nc/\lambda_0)，(\lambda=\lambda_0/n)D.(f=c/(n\lambda_0))，(\lambda=n\lambda_0)质量为(m)的小球从高为(h)处自由下落，与地面碰撞后反弹高度为(h/2)，碰撞过程中损失的机械能为（）A.(mgh/4)B.(mgh/2)C.(3mgh/4)D.(mgh)在LC振荡电路中，当电容器充电完毕时，下列物理量达到最大值的是（）A.电流B.磁场能C.电场能D.线圈感应电动势关于近代物理的说法，正确的是（）A.光电效应表明光具有波动性B.核反应方程(\^{235}{92}\text{U}+\^1_0\text{n}\rightarrow\^{144}{56}\text{Ba}+\^{89}_{36}\text{Kr}+3\^1_0\text{n})属于核聚变C.氢原子从高能级向低能级跃迁时会辐射光子D.α粒子散射实验证实了汤姆孙的“枣糕模型”二、填空题（每题4分，共20分）某物体做匀加速直线运动，初速度(v_0=2m/s)，加速度(a=1m/s^2)，则第3秒内的位移为______m。真空中两个点电荷(Q_1=2\times10^{-8}C)和(Q_2=-3\times10^{-8}C)相距(r=0.3m)，它们之间的库仑力大小为______N（静电力常量(k=9\times10^9N\cdotm^2/C^2)）。一单色光在水中的传播速度为(2.25\times10^8m/s)，则该光在水中的折射率为______（真空中光速(c=3\times10^8m/s)）。质量为(m=0.5kg)的小球以(v=4m/s)的速度水平抛出，不计空气阻力，抛出后第1秒内重力做的功为______J。如图所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，若线圈匝数(N=100)，面积(S=0.02m^2)，磁场磁感应强度(B=0.5T)，角速度(\omega=10\pirad/s)，则线圈产生的交变电动势最大值为______V。三、计算题（共50分）（10分）质量为(m=2kg)的物体静止在水平地面上，与地面间的动摩擦因数(\mu=0.2)，现用与水平方向成(\theta=37^\circ)角的斜向上拉力(F=10N)拉物体，求：（1）物体所受摩擦力的大小；（2）物体的加速度大小（(g=10m/s^2)，(\sin37^\circ=0.6)，(\cos37^\circ=0.8)）。（12分）如图所示，电源电动势(E=12V)，内阻(r=1\Omega)，电阻(R_1=3\Omega)，(R_2=2\Omega)，滑动变阻器(R_3)的最大阻值为(5\Omega)。闭合开关S，当滑动变阻器滑片P滑至中点时，求：（1）电路中的总电流；（2）电阻(R_2)两端的电压；（3）滑动变阻器消耗的电功率。（14分）一长为(L=0.5m)的轻杆两端分别固定质量为(m_1=0.2kg)和(m_2=0.3kg)的小球，绕通过杆中点的水平轴在竖直平面内匀速转动，转动周期(T=2s)。求：（1）杆转动的角速度；（2）在最高点时杆对(m_1)的作用力大小和方向；（3）转动过程中杆的最大拉力（(g=10m/s^2)）。（14分）如图所示，在光滑水平面上，质量为(M=4kg)的木板静止放置，其右端固定一轻质弹簧，弹簧原长(l_0=0.2m)，劲度系数(k=100N/m)。质量为(m=1kg)的滑块以(v_0=5m/s)的速度水平向右滑上木板，与弹簧发生碰撞后压缩弹簧至最短。已知滑块与木板间的动摩擦因数(\mu=0.2)，求：（1）弹簧压缩量最大时木板的速度；（2）弹簧的最大压缩量；（3）滑块最终相对木板静止时的位置（(g=10m/s^2)）。四、论述题（20分）结合能量守恒定律，论述新能源开发（如太阳能、风能）的物理原理及应用