2025年下學(xué)期高中物理新蟲(chóng)洞試卷一、選擇題（本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1-5題只有一項(xiàng)符合題目要求，第6-8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）1.力學(xué)基礎(chǔ)2025年4月，我國(guó)“天宮空間站”完成機(jī)械臂捕獲衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)。若衛(wèi)星被捕獲前繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為(r)，地球質(zhì)量為(M)，引力常量為(G)，則衛(wèi)星的線速度大小為（）A.(\sqrt{\frac{GM}{r}})B.(\sqrt{\frac{GM}{2r}})C.(\sqrt{\frac{2GM}{r}})D.(\frac{GM}{r^2})2.電磁學(xué)應(yīng)用某型號(hào)無(wú)線充電器工作時(shí)，其發(fā)射線圈產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，接收線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。若發(fā)射線圈電流頻率為(50kHz)，接收線圈匝數(shù)為50匝，穿過(guò)每匝線圈的磁通量隨時(shí)間變化規(guī)律為(\Phi=0.02\sin(10^5\pit),\text{Wb})，則接收線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為（）A.(100\pi,\text{V})B.(500\pi,\text{V})C.(1000\pi,\text{V})D.(2000\pi,\text{V})3.熱力學(xué)現(xiàn)象夏季雷雨天氣中，雨滴在下落過(guò)程中與空氣摩擦，部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。若一滴質(zhì)量為(5\times10^{-5},\text{kg})的雨滴從1000m高空勻速下落，克服空氣阻力做功的50%轉(zhuǎn)化為雨滴的內(nèi)能，則雨滴溫度升高約（）（水的比熱容(c=4.2\times10^3,\text{J/(kg·℃)})，重力加速度(g=10,\text{m/s}^2)）A.(0.012℃)B.(0.024℃)C.(0.05℃)D.(0.1℃)4.波動(dòng)光學(xué)用單色光照射雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，若雙縫間距為(d=0.2mm)，雙縫到光屏的距離為(L=1m)，光屏上相鄰亮條紋間距為(\Deltax=2.5mm)，則該單色光在真空中的波長(zhǎng)為（）A.(400nm)B.(500nm)C.(600nm)D.(700nm)5.近代物理初步2025年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予“室溫超導(dǎo)”研究團(tuán)隊(duì)。若某超導(dǎo)材料的臨界溫度為(280K)，則其在以下哪種環(huán)境中能實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)狀態(tài)（）A.標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的冰水混合物（0℃）B.人的正常體溫（37℃）C.冰箱冷藏室（4℃）D.南極冬季平均溫度（-50℃）6.力學(xué)綜合如圖所示，質(zhì)量為(M=2kg)的木板靜止在光滑水平面上，木板右端固定一輕質(zhì)彈簧，彈簧左端與質(zhì)量為(m=1kg)的物塊接觸但不連接?，F(xiàn)給物塊施加水平向左的瞬時(shí)沖量(I=6N·s)，物塊向左壓縮彈簧后又被彈回，最終物塊與木板相對(duì)靜止。已知物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)(\mu=0.5)，重力加速度(g=10m/s^2)，則以下說(shuō)法正確的是（）A.物塊的初速度大小為6m/sB.彈簧的最大彈性勢(shì)能為6JC.整個(gè)過(guò)程中系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為12JD.最終木板與物塊的共同速度為2m/s7.電磁場(chǎng)復(fù)合場(chǎng)如圖所示，在豎直平面內(nèi)，直角坐標(biāo)系xOy的第一象限存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小(E=2\times10^3,\text{N/C})，第四象限存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度(B=0.5T)。一帶電粒子（重力不計(jì)）從原點(diǎn)O以初速度(v_0=4\times10^3,\text{m/s})沿與x軸成45°角射入第一象限，恰好做直線運(yùn)動(dòng)。則粒子（）A.帶正電B.比荷為(2\times10^4,\text{C/kg})C.進(jìn)入第四象限后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為0.4mD.從O點(diǎn)到第一次離開(kāi)磁場(chǎng)的時(shí)間為(\pi\times10^{-4},\text{s})8.光學(xué)與近代物理關(guān)于光的性質(zhì)和量子現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（）A.光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)說(shuō)明光具有波動(dòng)性B.光電效應(yīng)中，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)C.康普頓效應(yīng)表明光子只具有能量，不具有動(dòng)量D.氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射光子的能量等于兩能級(jí)差二、填空題（本題共4小題，每小題6分，共24分）9.天體運(yùn)動(dòng)2025年5月，我國(guó)“嫦娥六號(hào)”探測(cè)器成功實(shí)現(xiàn)月球背面采樣返回。已知月球質(zhì)量為地球的(\frac{1}{81})，半徑為地球的(\frac{1}{3.8})，地球表面重力加速度為(g=9.8,\text{m/s}^2)，則月球表面的重力加速度約為_(kāi)_____(\text{m/s}^2)（保留兩位小數(shù)）；若嫦娥六號(hào)在月球表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期約為_(kāi)_____(\text{min})（保留一位小數(shù)）。10.電磁感應(yīng)如圖所示，間距為(L=0.5m)的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置，左端接有阻值(R=2\Omega)的電阻，導(dǎo)軌所在平面存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度(B=1T)。質(zhì)量為(m=0.1kg)的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置，在水平拉力F作用下以(v=4m/s)的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒電阻不計(jì)。則拉力F的大小為_(kāi)_____N，電阻R的發(fā)熱功率為_(kāi)_____W。11.機(jī)械振動(dòng)與波一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時(shí)刻的波形圖如圖所示，質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置坐標(biāo)為x=2m。已知波的傳播速度為10m/s，則該波的波長(zhǎng)為_(kāi)_____m，頻率為_(kāi)_____Hz；t=0.3s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的位移為_(kāi)_____cm。12.原子物理某放射性元素的原子核發(fā)生α衰變，衰變方程為(^{238}{92}\text{U}\rightarrow^{234}{90}\text{Th}+^{4}{2}\text{He})。已知(^{238}\text{U})的質(zhì)量為238.0290u，(^{234}\text{Th})的質(zhì)量為234.0239u，(^{4}\text{He})的質(zhì)量為4.0026u，1u相當(dāng)于931MeV的能量。則衰變過(guò)程中釋放的核能為_(kāi)_____MeV（保留兩位小數(shù)）；若釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為(^{234}\text{Th})和(^{4}\text{He})的動(dòng)能，則(^{234}\text{Th})與(^{4}\text{He})的動(dòng)能之比為_(kāi)____。三、計(jì)算題（本題共4小題，共44分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位）13.力學(xué)綜合（10分）如圖所示，傾角為(\theta=37°)的固定斜面足夠長(zhǎng)，斜面底端與一光滑水平面相接。質(zhì)量為(m=1kg)的物塊A從斜面頂端由靜止釋放，下滑到底端后與靜止在水平面上質(zhì)量為(M=2kg)的物塊B發(fā)生彈性碰撞。已知A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)(\mu=0.25)，斜面高度(h=5m)，重力加速度(g=10m/s^2)，(\sin37°=0.6)，(\cos37°=0.8)。求：（1）物塊A滑到斜面底端時(shí)的速度大小；（2）碰撞后物塊B的速度大小。14.電磁學(xué)綜合（12分）如圖所示，水平放置的平行板電容器兩極板間距為(d=0.1m)，板長(zhǎng)為(L=0.4m)，接在電動(dòng)勢(shì)(E=100V)的直流電源上。一質(zhì)量為(m=2\times10^{-10}kg)、電荷量為(q=1\times10^{-10}C)的帶正電粒子（重力不計(jì)）以初速度(v_0=2\times10^3m/s)沿中軸線射入電容器。（1）求粒子在電容器中運(yùn)動(dòng)的加速度大?。唬?）若粒子恰好從極板邊緣飛出，求電源的內(nèi)阻(r)（已知電容器電容(C=1\times10^{-11}F)，極板電阻不計(jì)）；（3）若將電容器兩極板短接，粒子仍以原初速度射入，求粒子飛出電容器時(shí)的偏轉(zhuǎn)距離。15.熱學(xué)與力學(xué)綜合（10分）如圖所示，內(nèi)壁光滑的圓柱形氣缸豎直放置，缸內(nèi)有一質(zhì)量為(m=2kg)、橫截面積為(S=10cm^2)的活塞，封閉了一定質(zhì)量的理想氣體。初始時(shí)活塞靜止，距離缸底高度(h_1=20cm)，大氣壓強(qiáng)(p_0=1\times10^5Pa)，重力加速度(g=10m/s^2)。現(xiàn)對(duì)氣體緩慢加熱，使活塞上升到距離缸底(h_2=30cm)處，此過(guò)程中氣體吸收熱量(Q=50J)。求：（1）初始時(shí)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；（2）此過(guò)程中氣體內(nèi)能的變化量。16.光學(xué)與近代物理綜合（12分）2025年，我國(guó)科學(xué)家在“蟲(chóng)洞模擬”實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)強(qiáng)激光與等離子體相互作用產(chǎn)生了類似“時(shí)空彎曲”的光學(xué)效應(yīng)。某簡(jiǎn)化模型中，一細(xì)束單色光（頻率(\nu=5\times10^{14}Hz)）從真空射入“模擬蟲(chóng)洞”區(qū)域，該區(qū)域可視為折射率隨空間坐標(biāo)變化的介質(zhì)，沿光的傳播方向，折射率n與傳播距離x的關(guān)系為(n(x)=1+0.5x)（x以m為單位）。（1）求該單色光在真空中的波長(zhǎng)；（2）若光在介質(zhì)中傳播時(shí)，速度(v=\frac{c}