2025年下學(xué)期高中物理半決賽試卷注意事項本試卷滿分150分，考試時間120分鐘。答題前需填寫姓名、準(zhǔn)考證號，答案寫在答題卡指定區(qū)域。計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，涉及物理常量可使用：重力加速度(g=9.8m/s^2)，靜電力常量(k=9.0×10^9N·m^2/C^2)，普朗克常量(h=6.63×10^{-34}J·s)。一、選擇題（共8題，每題4分，共32分。每題只有一個正確選項）力學(xué)模塊一物體在光滑水平面上沿x軸運動，其速度隨時間變化關(guān)系為(v(t)=6t-2t^2)（單位：m/s）。則在(t=0)至(t=3s)內(nèi)，物體的位移和加速度方向的變化情況是（）A.位移大小為9m，加速度先正后負(fù)B.位移大小為6m，加速度始終為負(fù)C.位移大小為3m，加速度先負(fù)后正D.位移大小為0m，加速度始終為正電磁學(xué)模塊某平行板電容器接在恒壓電源兩端，兩極板間充滿相對介電常數(shù)為(\epsilon_r)的均勻電介質(zhì)。若將電介質(zhì)抽出，同時增大兩極板間距至原來的2倍，則電容器的電容和儲存的電能變化為（）A.電容變?yōu)樵瓉淼?\frac{1}{2\epsilon_r})，電能變?yōu)樵瓉淼?2\epsilon_r)倍B.電容變?yōu)樵瓉淼?\frac{\epsilon_r}{2})，電能變?yōu)樵瓉淼?\frac{2}{\epsilon_r})倍C.電容變?yōu)樵瓉淼?\frac{1}{2\epsilon_r})，電能變?yōu)樵瓉淼?\frac{1}{2\epsilon_r})倍D.電容變?yōu)樵瓉淼?2\epsilon_r)，電能變?yōu)樵瓉淼?\frac{1}{2\epsilon_r})倍熱學(xué)模塊一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷如圖所示的循環(huán)過程（(a→b→c→a)），其中(a→b)為等壓膨脹，(b→c)為絕熱膨脹，(c→a)為等容降壓。下列說法正確的是（）A.(a→b)過程中氣體內(nèi)能增加，外界對氣體做功B.(b→c)過程中氣體溫度降低，分子平均動能減小C.(c→a)過程中氣體放出熱量，壓強增大D.整個循環(huán)過程中氣體對外界做功，內(nèi)能增加光學(xué)模塊用波長為(\lambda)的單色光垂直照射一光柵，其光柵常數(shù)為(d=4\lambda)，縫寬為(a=\lambda)。則光屏上出現(xiàn)的衍射條紋中，主極大的最大級數(shù)和缺級情況是（）A.最大級數(shù)為3，第4級缺級B.最大級數(shù)為4，第4級缺級C.最大級數(shù)為3，第4、8級缺級D.最大級數(shù)為4，無缺級現(xiàn)象近代物理模塊某放射性元素的半衰期為10天，衰變方程為({Z}^{A}X→{Z-2}^{A-4}Y+_{2}^{4}He)。若初始時刻有16g純(X)核，經(jīng)過30天后，剩余(X)核的質(zhì)量和衰變過程中釋放的(\alpha)粒子數(shù)分別為（）A.2g，(1.5×10^{23})個B.4g，(3.0×10^{23})個C.2g，(3.0×10^{23})個D.4g，(1.5×10^{23})個力學(xué)綜合一輕桿兩端分別固定質(zhì)量為(m)和(2m)的小球，繞通過桿中點且垂直于桿的水平軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。若桿從水平位置由靜止釋放，當(dāng)質(zhì)量為(2m)的小球運動至最低點時，桿對軸的作用力大小為（）A.(2mg)B.(4mg)C.(6mg)D.(8mg)電磁學(xué)綜合如圖所示，半徑為(R)的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為(B)。一電荷量為(q)、質(zhì)量為(m)的帶正電粒子從邊界上的(A)點以速度(v)沿切線方向射入磁場，運動半周后從邊界上的(B)點射出。若僅將磁場方向改為垂直紙面向外，粒子仍從(A)點以原速度射入，則粒子在磁場中的運動時間和射出點與(A)點的距離為（）A.時間變?yōu)樵瓉淼?倍，距離為(2R)B.時間不變，距離為(2R)C.時間變?yōu)樵瓉淼?\frac{1}{2})，距離為(R)D.時間不變，距離為(R)光學(xué)綜合用邁克爾遜干涉儀測量單色光波長時，移動動鏡使干涉條紋中心處相繼出現(xiàn)100條亮紋移動，動鏡移動的距離為(3.25×10^{-5}m)。已知該單色光在水中的折射率為(1.33)，則其在水中的波長為（）A.(4.32×10^{-7}m)B.(6.50×10^{-7}m)C.(4.89×10^{-7}m)D.(8.65×10^{-7}m)二、填空題（共6題，每題4分，共24分）力學(xué)模塊一物體從高為(H)的平臺上以初速度(v_0)水平拋出，落地時速度方向與水平方向的夾角為(\theta)。若將初速度增大為(2v_0)，則落地時速度方向夾角的正切值(\tan\theta')與原(\tan\theta)的比值為______。電磁學(xué)模塊某電源電動勢為(E=3V)，內(nèi)阻(r=1\Omega)，與一個“2V2W”的小燈泡串聯(lián)。若小燈泡的電阻隨溫度變化可忽略，則電路中的電流為______A，電源的輸出功率為______W。熱學(xué)模塊一定質(zhì)量的理想氣體在等容過程中，溫度從(27℃)升高至(127℃)，其壓強變?yōu)樵瓉淼腳_____倍；若在等壓過程中溫度從(27℃)升高至(127℃)，其體積變?yōu)樵瓉淼腳_____倍。光學(xué)模塊一束自然光通過兩個偏振化方向夾角為(60°)的偏振片后，光強變?yōu)樵瓉淼腳_____倍；若在兩偏振片之間插入第三個偏振片，其偏振化方向與前兩個偏振片的夾角均為(30°)，則透射光強變?yōu)樵瓉淼腳_____倍（不考慮偏振片的吸收）。近代物理模塊氫原子從量子數(shù)(n=4)的激發(fā)態(tài)躍遷到(n=2)的激發(fā)態(tài)時，輻射光子的能量為______eV；若該光子照射到逸出功為(2.25eV)的鈉表面，光電子的最大初動能為______eV。綜合模塊某同學(xué)用單擺測量重力加速度，測得擺長為(L=1.00m)，完成50次全振動的時間為(t=99.8s)，則重力加速度的測量值為______(m/s^2)（保留兩位有效數(shù)字）；若擺球在擺動過程中受到空氣阻力，測量值與真實值相比______（填“偏大”“偏小”或“不變”）。三、計算題（共4題，共64分）力學(xué)綜合題（14分）如圖所示，質(zhì)量為(M=2kg)的木板靜止在光滑水平面上，木板左端固定一輕質(zhì)彈簧，彈簧右端與質(zhì)量為(m=1kg)的物塊接觸但不連接?，F(xiàn)給物塊一個水平向左的初速度(v_0=6m/s)，物塊壓縮彈簧至最短后又被彈回，最終物塊與木板分離。已知物塊與木板間的動摩擦因數(shù)(\mu=0.2)，彈簧的勁度系數(shù)(k=100N/m)，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。求：（1）彈簧壓縮到最短時的彈性勢能；（2）物塊與木板分離時的速度大??；（3）整個過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量。電磁學(xué)綜合題（16分）如圖所示，間距為(L=0.5m)的光滑平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置，傾角(\theta=30°)，導(dǎo)軌上端接有阻值為(R=1\Omega)的電阻，下端接有電容(C=200\muF)的電容器。整個裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度(B=0.4T)。一質(zhì)量為(m=0.1kg)、電阻(r=0.5\Omega)的金屬棒垂直導(dǎo)軌放置，從靜止釋放后沿導(dǎo)軌下滑。已知金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，不計導(dǎo)軌電阻，重力加速度(g=9.8m/s^2)。求：（1）金屬棒下滑的最大速度；（2）金屬棒達(dá)到最大速度時，電容器所帶的電荷量；（3）從釋放到達(dá)到最大速度的過程中，電阻(R)上產(chǎn)生的焦耳熱。熱學(xué)與近代物理綜合題（18分）（1）（8分）一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷(p-T)圖像中的循環(huán)過程(a→b→c→a)，其中(a→b)為等容過程，(b→c)為等壓過程，(c→a)為等溫過程。已知(a)點的狀態(tài)參量為(p_a=1×10^5Pa)，(T_a=300K)，(V_a=0.02m^3)，(b)點的溫度(T_b=600K)。求：①(c)點的體積和壓強；②整個循環(huán)過程中氣體對外界做的凈功。（2）（10分）如圖所示，靜止的鈾核({92}^{238}U)發(fā)生(\alpha)衰變生成釷核({90}^{234}Th)，釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為(\alpha)粒子和釷核的動能。已知({92}^{238}U)、({90}^{234}Th)和(\alpha)粒子的質(zhì)量分別為(m_U=238.0290u)，(m_{Th}=234.0239u)，(m_{\alpha}=4.0026u)，(1u=931MeV/c^2)。求：①衰變過程中釋放的核能；②(\alpha)粒子的動能。光學(xué)與力學(xué)綜合題（16分）如圖所示，折射率為(n=\sqrt{3})的直角三棱鏡(ABC)中，(\angleA=90°)，(\angleB=30°)，(BC)邊長為(L=20cm)。一細(xì)束單色光從(AB)邊上的(D)點垂直入射，(D)點到(A)點的距離為(d=5cm)。已知光在真空中的傳播速度為(c=3×10^8m/s)。求：（1）光線在棱鏡中傳播的時間；（2）光線從棱鏡射出的位置和折射角；（3）若保持入射光方向不變，將棱鏡繞(A)點順時針旋轉(zhuǎn)(\theta)角，使光線恰好從(AC)邊射出，求(\theta)的大小。四、論述題（共2題，共30分）物理原理應(yīng)用（14分）結(jié)合能量守恒定律和電磁感應(yīng)原理，分析電磁阻尼現(xiàn)象的產(chǎn)生機制，并說明其在生活中的兩個具體應(yīng)用。要求：（1）解釋電磁阻尼中能量的轉(zhuǎn)化過程；（2）舉例說明電磁阻尼在儀器儀表或交通工具中的應(yīng)用原理；（3）比較電磁阻尼與機械摩擦阻尼的優(yōu)缺點。近代物理前沿（16分）量子糾纏是量子力學(xué)中的重要概念，愛因斯坦曾稱之為“幽靈般的超距作用”。結(jié)合2025