2025年下學期高中物理新代號試卷一、單項選擇題（本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的）關于近代物理的表述，下列說法正確的是（）A.湯姆孫通過α粒子散射實驗提出了原子的核式結構模型B.光電效應中，光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比C.氫原子從高能級向低能級躍遷時，會輻射出特定頻率的光子D.核反應方程${}{92}^{238}\text{U}\to{}{90}^{234}\text{Th}+{}_{2}^{4}\text{He}$屬于輕核聚變?nèi)鐖D所示，光滑水平面上有一質(zhì)量為M的長木板，木板上靜置一質(zhì)量為m的物塊?，F(xiàn)對木板施加水平向右的恒力F，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g。若物塊與木板保持相對靜止，則F的最大值為（）A.$\mumg$B.$\mu(M+m)g$C.$\frac{\muMmg}{M+m}$D.$\frac{\mu(M+m)g}{M}$某理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5:1，原線圈接在u=220√2sin100πt（V）的交流電源上，副線圈接一個R=44Ω的電阻。下列說法正確的是（）A.原線圈電流的頻率為100HzB.副線圈輸出電壓的有效值為44VC.電阻R消耗的電功率為220WD.通過電阻R的電流方向每秒改變50次2025年我國成功發(fā)射“天宮四號”空間站，其繞地球做勻速圓周運動的周期為T，軌道半徑為r。已知地球半徑為R，引力常量為G，忽略地球自轉(zhuǎn)。下列說法正確的是（）A.地球的質(zhì)量為$\frac{4\pi^2r^3}{GT^2}$B.空間站的線速度大小為$\frac{2\piR}{T}$C.地球表面的重力加速度為$\frac{4\pi^2r}{T^2}$D.空間站的向心加速度大小為$\frac{GM}{R^2}$如圖所示，在x軸上有兩個點電荷，分別位于x=-a和x=a處，電荷量均為+Q。下列關于x軸上電場強度E和電勢φ隨位置x變化的圖像，正確的是（）（選項圖略，描述正確選項特征：E在x=0處為0，兩側對稱分布；φ在x=0處最高，兩側對稱降低）一質(zhì)量為m的小球從地面以初速度v?豎直向上拋出，運動過程中所受空氣阻力大小恒為f。小球上升到最高點后落回地面，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A.小球上升過程的加速度大小為$g+\frac{f}{m}$B.小球上升到最高點所用時間為$\frac{v_0}{g}$C.小球落回地面時的速度大小等于v?D.小球上升過程克服空氣阻力做的功小于下落過程克服空氣阻力做的功如圖所示，邊長為L的正方形單匝線圈abcd在磁感應強度為B的勻強磁場中繞垂直于磁場的軸OO'勻速轉(zhuǎn)動，角速度為ω。線圈電阻為r，外電路電阻為R。t=0時線圈平面與磁場方向垂直。下列說法正確的是（）A.線圈中感應電動勢的最大值為BL2ωB.電路中電流的有效值為$\frac{BL^2\omega}{\sqrt{2}(R+r)}$C.從t=0到t=$\frac{\pi}{2\omega}$過程中，通過電阻R的電荷量為$\frac{BL^2}{R}$D.電阻R消耗的電功率為$\frac{B^2L^4\omega^2}{2(R+r)}$如圖所示，光滑固定導軌傾斜放置，導軌間距為L，與水平面夾角為θ。上端接有一阻值為R的電阻，下端接有一電容為C的電容器。整個裝置處于垂直導軌平面向上的勻強磁場中，磁感應強度為B。一質(zhì)量為m的導體棒ab垂直導軌放置，從靜止釋放后沿導軌下滑。不計導軌和導體棒的電阻，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A.導體棒先做勻加速運動，后做勻速運動B.導體棒最終的速度大小為$\frac{mgR\sin\theta}{B^2L^2}$C.電容器充電穩(wěn)定后所帶電荷量為$CBLv$（v為導體棒最終速度）D.導體棒下滑過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱等于重力勢能的減少量二、多項選擇題（本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）如圖所示，一輕質(zhì)彈簧兩端分別連接物塊A和物塊B，置于光滑水平面上。物塊A的質(zhì)量為m，物塊B的質(zhì)量為2m。現(xiàn)用水平力F向左推物塊B，使彈簧壓縮至某一狀態(tài)后靜止釋放，系統(tǒng)在運動過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。下列說法正確的是（）A.釋放瞬間，物塊A的加速度大小為0B.物塊A和物塊B的動量大小始終相等C.物塊A和物塊B的速度大小之比為2:1D.彈簧恢復原長時，物塊A的動能為物塊B的2倍如圖所示，在xOy平面內(nèi)，有一垂直于平面向里的勻強磁場，磁感應強度為B。一帶正電的粒子從原點O以速度v沿與x軸正方向成θ角的方向射入磁場，粒子質(zhì)量為m，電荷量為q。粒子在磁場中運動的軌跡半徑為R，運動時間為t。下列說法正確的是（）A.若θ=90°，則粒子將從y軸正半軸離開磁場B.粒子運動的軌跡半徑R=$\frac{mv}{qB}$C.若θ=60°，則粒子在磁場中運動的時間t=$\frac{\pim}{3qB}$D.粒子離開磁場時的位置坐標為（Rsinθ，R-Rcosθ）某同學用如圖所示的裝置研究平拋運動，實驗中讓小球從斜槽上的A點由靜止釋放，先后在斜槽末端的水平軌道上放置不同厚度的墊片，改變平拋運動的初速度v?，同時調(diào)整豎直板的位置，使小球每次都能擊中豎直板上的同一點P。已知P點到水平軌道末端的豎直距離為h，水平距離為x，重力加速度為g。下列關于x、v?、h之間的關系，正確的是（）A.$x=v_0\sqrt{\frac{2h}{g}}$B.若v?增大，則h需減小C.$h=\frac{gx^2}{2v_0^2}$D.圖像x2-h是一條過原點的直線如圖所示，電路中電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，R?、R?、R?為定值電阻，C為電容器，S為單刀雙擲開關。初始時開關S接1，電路穩(wěn)定后將開關S切換到2，不計電路中電流變化對電源電動勢的影響。下列說法正確的是（）A.開關S接1時，電容器C兩端的電壓等于R?兩端的電壓B.開關S接1時，電阻R?消耗的電功率為$\frac{E^2R_1}{(R_1+R_2+r)^2}$C.開關S切換到2后，電容器C將放電D.開關S切換到2后，電源的輸出功率一定增大三、非選擇題（共58分。第13～15題為實驗題，第16～19題為計算題）（一）實驗題（6分）某同學用如圖甲所示的裝置測量木塊與木板間的動摩擦因數(shù)。實驗步驟如下：（1）將木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；（2）將木塊放在木板上，用細線通過定滑輪與托盤相連，細線平行于木板；（3）在托盤中放入適量砝碼，使木塊恰好做勻速直線運動，記錄托盤和砝碼的總質(zhì)量m；（4）改變木塊上砝碼的質(zhì)量，重復步驟（3），記錄多組數(shù)據(jù)。已知木塊的質(zhì)量為M，重力加速度為g。（1）木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=（用M、m、g表示）；（2）若實驗中木塊未做勻速直線運動，而是做加速運動，則測量得到的μ值（選填“偏大”“偏小”或“不變”）；（3）為了減小實驗誤差，該同學改用圖乙所示的裝置，將木板一端墊高，使木塊能沿木板勻速下滑，此時木板與水平面的夾角為θ，則μ=________（用θ表示）。（9分）某同學用伏安法測量一個未知電阻R?的阻值，實驗室提供的器材有：電源（電動勢E=3V，內(nèi)阻r≈1Ω）電流表（量程0～0.6A，內(nèi)阻R?=0.5Ω）電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻R?=3kΩ）滑動變阻器（最大阻值20Ω，額定電流1A）開關、導線若干（1）該同學采用電流表外接法，其原因是________________________；（2）請在圖中虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖；（3）某次實驗中，電流表的示數(shù)為0.3A，電壓表的示數(shù)為1.5V，則R?的測量值為________Ω，真實值為________Ω（結果保留兩位有效數(shù)字）；（4）若將滑動變阻器改為分壓式接法，則測量結果的誤差將________（選填“增大”“減小”或“不變”）。（9分）某實驗小組用如圖所示的裝置探究“機械能守恒定律”，實驗步驟如下：（1）將打點計時器固定在鐵架臺上，連接好電源；（2）將紙帶一端固定在重物上，另一端穿過打點計時器的限位孔；（3）釋放重物，打點計時器在紙帶上打下一系列點，記錄數(shù)據(jù)；（4）更換紙帶，重復實驗。已知重物的質(zhì)量為m，重力加速度為g，紙帶上選取連續(xù)的三個點A、B、C，測得AB間的距離為x?，BC間的距離為x?，打點計時器的打點周期為T。（1）重物從A點運動到B點的過程中，重力勢能的減少量ΔE?=，動能的增加量ΔE?=（用m、g、x?、x?、T表示）；（2）若實驗中發(fā)現(xiàn)ΔE?>ΔE?，其主要原因是________________________；（3）為了驗證機械能守恒定律，需滿足的關系式是________________________（用x?、x?、g、T表示）。（二）計算題（10分）如圖所示，質(zhì)量為m=2kg的物塊A放在質(zhì)量為M=4kg的木板B上，木板B靜止在光滑水平地面上，物塊A與木板B間的動摩擦因數(shù)μ=0.2。現(xiàn)用水平向右的力F=12N拉木板B，使A、B一起從靜止開始運動，經(jīng)過t=2s后撤去力F。已知重力加速度g=10m/s2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。求：（1）撤去力F前，物塊A的加速度大?。唬?）撤去力F時，木板B的速度大??；（3）撤去力F后，物塊A在木板B上滑行的距離。（12分）如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑R=0.5m的光滑圓弧軌道ABC，A點為軌道最高點，B點為軌道最低點，C點與水平軌道CD平滑連接。一質(zhì)量m=0.1kg的小球從A點正上方h=0.8m處由靜止釋放，經(jīng)A點進入圓弧軌道，最終滑上與CD等高的水平傳送帶DE。已知傳送帶DE以速度v=2m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動，傳送帶長度L=1m，小球與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，重力加速度g=10m/s2。求：（1）小球經(jīng)過B點時對軌道的壓力大小；（2）小球到達C點時的速度大小；（3）小球在傳送帶上運動的時間。（14分）如圖所示，在xOy平面內(nèi)，第一象限存在沿y軸負方向的勻強電場，電場強度E=2×103N/C；第四象限存在垂直于平面向外的勻強磁場，磁感應強度B=0.5T。一質(zhì)量m=2×10??kg、電荷量q=1×10??C的帶正電粒子從y軸上的P點（0，0.4m）由靜止釋放，經(jīng)電場加速后進入磁場，最終從x軸上的Q點離開磁場。不計粒子重力，求：（1）粒子進入磁場時的速度大??；（2）粒子在磁場中運動的軌跡半徑；（3）Q點的坐標及粒子從P點運動到Q點的總時間。（14分）如圖所示，兩根足夠長的平行金屬導軌MN、PQ固定在傾角θ=30°的絕緣斜面上，導軌間距L=1m，電阻不計。導軌上端接有一阻值R=2Ω的電阻，下端接有一電容C=100μF的電容器。整個裝置處于垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，磁感應強度B=0.5T。一質(zhì)量m=0.2kg、電阻r=1Ω的導體棒ab垂直導軌放置，與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=$\frac{\sqrt