2025年高一物理下學(xué)期科技紀(jì)錄片中的物理原理分析試卷一、選擇題（共10題，每題5分）《我的牛頓教練》中展示運(yùn)動(dòng)員投擲鉛球的動(dòng)作時(shí)，鉛球在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡符合以下哪種物理模型？A.勻速直線運(yùn)動(dòng)B.勻變速直線運(yùn)動(dòng)C.平拋運(yùn)動(dòng)D.斜拋運(yùn)動(dòng)在《宇宙時(shí)空之旅》中，地球圍繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道可近似視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若地球公轉(zhuǎn)半徑突然增大，其向心力的變化情況是（已知向心力公式(F=\frac{GMm}{r^2})）：A.向心力增大B.向心力減小C.向心力不變D.無(wú)法判斷《粒子狂熱》中提到大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）加速質(zhì)子時(shí)，質(zhì)子的動(dòng)能隨速度增加而增大。若質(zhì)子質(zhì)量為(m)，速度為(v)，其動(dòng)能表達(dá)式為：A.(E_k=\frac{1}{2}mv^2)B.(E_k=mv^2)C.(E_k=mgh)D.(E_k=Fs)《電的故事》中演示了靜電感應(yīng)現(xiàn)象：當(dāng)帶正電的物體靠近導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體兩端會(huì)出現(xiàn)等量異種電荷。這一現(xiàn)象的本質(zhì)是：A.電荷被創(chuàng)造B.電荷被消滅C.電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移D.電荷相互吸引《與霍金一起了解世界》中提到“黑洞引力極強(qiáng)，光也無(wú)法逃逸”。若某星球半徑為(R)，質(zhì)量為(M)，則其逃逸速度（物體脫離星球引力所需的最小速度）公式為：A.(v=\sqrt{\frac{GM}{R}})B.(v=\sqrt{\frac{2GM}{R}})C.(v=\sqrt{gR})D.(v=\sqrt{2gR})《神奇的費(fèi)曼先生》中，費(fèi)曼用“路徑積分”理論解釋光的傳播。若光從空氣斜射入水中，其折射角與入射角的關(guān)系符合：A.折射角等于入射角B.折射角大于入射角C.折射角小于入射角D.無(wú)法確定《宇宙的構(gòu)造》演示了“卡什米爾效應(yīng)”：真空中兩塊平行金屬板因量子漲落會(huì)產(chǎn)生吸引力。這一現(xiàn)象與以下哪個(gè)物理概念相關(guān)？A.萬(wàn)有引力B.電磁感應(yīng)C.量子隧穿D.表面張力《改變世界的方程式》中，愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程(E=mc^2)揭示了質(zhì)量與能量的關(guān)系。若1kg物質(zhì)完全轉(zhuǎn)化為能量，釋放的能量約為（(c=3×10^8m/s)）：A.(3×10^8J)B.(9×10^{16}J)C.(3×10^{16}J)D.(9×10^8J)《大自然啟示錄》中，蜂鳥(niǎo)懸停時(shí)翅膀上下振動(dòng)，其升力主要來(lái)源于：A.重力與浮力平衡B.翅膀與空氣的相互作用力C.慣性維持運(yùn)動(dòng)D.地球磁場(chǎng)的吸引力《量子狂熱》中，希格斯玻色子被比喻為“賦予其他粒子質(zhì)量的媒介”。這一機(jī)制與以下哪個(gè)理論直接相關(guān)？A.經(jīng)典力學(xué)B.相對(duì)論C.量子場(chǎng)論D.熱力學(xué)二、填空題（共5題，每題6分）《我的牛頓教練》中，短跑運(yùn)動(dòng)員起跑時(shí)，地面給運(yùn)動(dòng)員的靜摩擦力方向與運(yùn)動(dòng)方向________（填“相同”或“相反”），這一力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做________（填“正功”或“負(fù)功”）?！队钪鏁r(shí)空之旅》中，木星繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道半長(zhǎng)軸為(a)，周期為(T)，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律，(\frac{a^3}{T^2}=k)，其中(k)僅與________（填“太陽(yáng)質(zhì)量”或“木星質(zhì)量”）有關(guān)?！峨姷墓适隆分校ɡ诎l(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象：閉合回路中磁通量變化時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。若通過(guò)線圈的磁通量從(Φ_1=0.2Wb)變?yōu)?Φ_2=0.5Wb)，時(shí)間(Δt=0.1s)，則平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(E=________V)。《粒子狂熱》中，質(zhì)子在LHC中被加速到接近光速，此時(shí)經(jīng)典力學(xué)中的動(dòng)能公式不再適用，需用________（填“相對(duì)論”或“量子力學(xué)”）修正?！队钪娴钠孥E》中，“星塵說(shuō)”指出人體原子來(lái)自恒星爆炸。鐵原子的形成過(guò)程中，恒星內(nèi)部發(fā)生核聚變反應(yīng)，該過(guò)程中質(zhì)量________（填“增加”“減少”或“不變”），釋放能量。三、計(jì)算題（共3題，共50分）（15分）《我的牛頓教練》中，滑雪運(yùn)動(dòng)員從傾角(θ=37°)的斜坡頂端靜止滑下，斜坡長(zhǎng)(L=50m)，動(dòng)摩擦因數(shù)(μ=0.2)。已知(sin37°=0.6)，(cos37°=0.8)，(g=10m/s^2)。求：（1）運(yùn)動(dòng)員下滑的加速度大?。唬?）到達(dá)斜坡底端時(shí)的速度大小。（20分）《宇宙時(shí)空之旅》中，地球同步衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期(T=24h)，地球半徑(R=6400km)，地表重力加速度(g=9.8m/s^2)。求：（1）同步衛(wèi)星的軌道半徑(r)；（2）同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度(v)。（15分）《改變世界的方程式》中，核反應(yīng)堆通過(guò)鈾核裂變釋放能量。已知一個(gè)鈾核（(^{235}U)）裂變時(shí)質(zhì)量虧損(Δm=0.2u)（(1u=1.66×10^{-27}kg)），光速(c=3×10^8m/s)。求：（1）一個(gè)鈾核裂變釋放的能量(ΔE)；（2）1kg鈾完全裂變釋放的能量（阿伏伽德羅常數(shù)(N_A=6.02×10^{23}mol^{-1})，鈾的摩爾質(zhì)量(M=235g/mol)）。四、實(shí)驗(yàn)探究題（共2題，共30分）（15分）《電的故事》中，伏特發(fā)明伏打電堆（最早的電池）。某同學(xué)模仿實(shí)驗(yàn)，用鋅片、銅片和稀硫酸制作簡(jiǎn)易電池，測(cè)量其電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。（1）畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖（需包含電源、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器、電壓表、電流表）；（2）若閉合開(kāi)關(guān)后，電壓表讀數(shù)為(U)，電流表讀數(shù)為(I)，電池內(nèi)阻為(r)，寫(xiě)出電動(dòng)勢(shì)(E)的表達(dá)式：________；（3）若將兩個(gè)相同電池串聯(lián)，電動(dòng)勢(shì)變?yōu)樵瓉?lái)的________倍，內(nèi)阻變?yōu)樵瓉?lái)的________倍。（15分）《量子狂熱》中，科學(xué)家用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證光的波動(dòng)性。某同學(xué)用單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，雙縫間距(d=0.2mm)，雙縫到光屏距離(L=1m)，測(cè)得相鄰亮條紋間距(Δx=2.5mm)。（1）寫(xiě)出條紋間距公式：(Δx=________)；（2）計(jì)算該單色光的波長(zhǎng)(λ=m)；（3）若增大雙縫間距(d)，條紋間距將（填“增大”“減小”或“不變”）。五、綜合分析題（共2題，共40分）（20分）《與霍金一起了解世界》中提到“時(shí)間旅行可能通過(guò)蟲(chóng)洞實(shí)現(xiàn)”，但需克服引力場(chǎng)極強(qiáng)導(dǎo)致的時(shí)空彎曲。結(jié)合牛頓萬(wàn)有引力定律和愛(ài)因斯坦相對(duì)論，回答：（1）簡(jiǎn)述萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容及公式；（2）說(shuō)明相對(duì)論對(duì)經(jīng)典力學(xué)的補(bǔ)充或修正（至少兩點(diǎn)）。（20分）《大自然啟示錄》中，仿生機(jī)器人模仿鳥(niǎo)類(lèi)飛行，其機(jī)翼截面形狀與飛機(jī)機(jī)翼相似（上凸下平）。（1）解釋機(jī)翼產(chǎn)生升力的原理（用流體力學(xué)知識(shí)）；（2）若機(jī)器人質(zhì)量(m=2kg)，勻速飛行時(shí)升力(F=________N)，此時(shí)空氣阻力(f=________N)（(g=10m/s^2)）。參考答案及解析（部分）一、選擇題D解析：鉛球投擲時(shí)初速度斜向上，只受重力，軌跡為斜拋運(yùn)動(dòng)。B解析：根據(jù)(F=\frac{GMm}{r^2})，(r)增大時(shí)(F)減小。A解析：經(jīng)典力學(xué)中動(dòng)能公式為(E_k=\frac{1}{2}mv^2)。...二、填空題相同；正功解析：靜摩擦力提供動(dòng)力，與運(yùn)動(dòng)方向相同，做正功。太陽(yáng)質(zhì)量解析：開(kāi)普勒第三定律中(k)與中心天體質(zhì)量有關(guān)。...三、計(jì)算題解：（1）對(duì)運(yùn)動(dòng)員受力分析，沿斜面方向：(mgsinθ-μmgcosθ=ma)代入數(shù)據(jù)得：(a=g(sinθ-μcosθ)=10×(0.6-0.2×0.8)=4.4m/s^2)（2）由(v^2=2aL)得：(v=\sqrt{2×4.4×50}=\sqrt{440}≈20.98m/s)...（注：完整試卷含詳細(xì)解析、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)及紀(jì)錄片片段對(duì)應(yīng)表，此處省略。）試卷設(shè)計(jì)說(shuō)明：內(nèi)容覆蓋：嚴(yán)格依據(jù)2025年高一物理下學(xué)期教學(xué)大綱，涵蓋曲線運(yùn)動(dòng)、萬(wàn)有引力、機(jī)械能、電磁學(xué)等核心模塊，對(duì)應(yīng)《必修二》教材章節(jié)。紀(jì)錄片