2025年下學(xué)期高中物理新發(fā)現(xiàn)試卷一、選擇題（每題3分，共30分）關(guān)于相對論中的質(zhì)速關(guān)系，下列說法正確的是（）A.物體質(zhì)量隨速度增大而線性增加B.當(dāng)速度接近光速時質(zhì)量趨近于無窮大C.質(zhì)速關(guān)系公式為m=m?√(1-v2/c2)D.經(jīng)典力學(xué)中物體質(zhì)量也隨速度變化下列關(guān)于摩擦力的說法正確的是（）A.摩擦力總是阻礙物體的運動B.靜摩擦力的大小與正壓力成正比C.滑動摩擦力的方向一定與物體運動方向相反D.摩擦力的方向總是與物體相對運動趨勢方向相反一束單色光從空氣射入水中，下列說法正確的是（）A.波長變長，頻率不變B.波長變短，頻率不變C.波長不變，頻率變大D.波長不變，頻率變小關(guān)于光電效應(yīng)現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A.只要光足夠強，任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)B.光電子的最大初動能與入射光強度成正比C.入射光頻率越高，產(chǎn)生光電子的時間越短D.存在截止頻率，低于該頻率的光不能產(chǎn)生光電效應(yīng)氫原子從n=3能級躍遷到n=1能級時，輻射光子的能量為（）A.12.09eVB.10.2eVC.1.89eVD.0.66eV一物體在光滑水平面上受水平力F作用做勻加速直線運動，下列說法正確的是（）A.速度的變化量與時間成正比B.位移與時間成正比C.動能與時間成正比D.動量與位移成正比關(guān)于機械波，下列說法正確的是（）A.波源停止振動后，波立即消失B.波的傳播速度由介質(zhì)決定C.波長與波源振動頻率成正比D.橫波中質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向相同兩個等量異種點電荷形成的電場中，下列說法正確的是（）A.兩點電荷連線中點的場強為零B.兩點電荷連線中點的電勢為零C.電場線從負電荷出發(fā)終止于正電荷D.等勢面與電場線平行一矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電動勢的表達式為e=E?sinωt，下列說法正確的是（）A.該交變電流的頻率為ωB.當(dāng)t=0時，線圈平面與中性面垂直C.電動勢的有效值為E?/√2D.穿過線圈的磁通量變化率最大時，電動勢為零關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法正確的是（）A.熱力學(xué)第一定律是能量守恒定律在熱力學(xué)中的表現(xiàn)B.熱力學(xué)第二定律表明熱量可以自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體C.理想氣體的等溫膨脹過程中，內(nèi)能增加D.熵增加原理說明一切自然過程總是向著分子熱運動無序性減小的方向進行二、填空題（每題4分，共20分）光在真空中的傳播速度為________m/s，一單色光的頻率為5×101?Hz，其波長為________m。某物體做平拋運動，初速度為10m/s，經(jīng)過2s落地，物體拋出點距離地面的高度為________m，水平位移為________m。（g取9.8m/s2）一個質(zhì)子和一個中子結(jié)合成氘核時釋放的能量為2.2MeV，該核反應(yīng)方程為________，質(zhì)量虧損為________kg。（1eV=1.6×10?1?J，c=3×10?m/s）一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10:1，原線圈接在220V的交流電源上，副線圈電阻為2Ω，則副線圈中的電流為________A，原線圈的輸入功率為________W。一定質(zhì)量的理想氣體，在溫度為27℃時的體積為0.02m3，當(dāng)溫度升高到127℃時，在等壓條件下體積變?yōu)開_______m3，在等溫條件下壓強變?yōu)樵瓉淼腳_______倍。三、計算題（每題10分，共40分）如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體放在傾角為30°的斜面上，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.2，現(xiàn)用沿斜面向上的拉力F作用于物體上，使物體以2m/s2的加速度沿斜面向上加速運動。求：（1）物體受到的摩擦力大?。唬?）拉力F的大??；（3）若拉力F突然撤去，物體沿斜面下滑時的加速度大小。（g取9.8m/s2）如圖所示，在磁感應(yīng)強度為0.5T的勻強磁場中，有一匝數(shù)為100匝、面積為0.02m2的矩形線圈，繞垂直于磁場方向的軸以10πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動。求：（1）線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值；（2）感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式；（3）若線圈的總電阻為5Ω，線圈兩端接一個15Ω的電阻，電路中的電流有效值為多少？氫原子能級圖如圖所示，一群處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時：（1）可以輻射出幾種不同頻率的光子？（2）輻射出的光子中，能量最大的光子頻率為多少？（3）其中有幾種頻率的光子能使逸出功為2.25eV的鉀發(fā)生光電效應(yīng)？一輛質(zhì)量為2000kg的汽車，發(fā)動機額定功率為60kW，在水平公路上行駛時所受阻力恒為2000N。求：（1）汽車在額定功率下勻速行駛時的速度大??；（2）汽車從靜止開始以1m/s2的加速度做勻加速直線運動的時間；（3）汽車在勻加速直線運動過程中，牽引力做的功。四、論述題（10分）結(jié)合能量守恒定律，論述太陽能利用的幾種主要方式及其能量轉(zhuǎn)化過程，并分析在這些過程中能量轉(zhuǎn)化的效率問題及提高效率的可能途徑。五、實驗探究題（10分）某同學(xué)用如圖所示的裝置做"探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系"實驗。（1）實驗中需要平衡摩擦力，具體操作方法是：。（2）在探究加速度與力的關(guān)系時，應(yīng)保持________不變，通過改變________來改變小車所受的拉力。（3）某次實驗中，該同學(xué)得到一條紙帶，紙帶上的點跡如圖所示，已知打點計時器的打點周期為0.02s，相鄰計數(shù)點間還有4個點未畫出，則小車的加速度大小為________m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（4）若實驗中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)小盤和砝碼的總質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量時，小車加速度a與小盤和砝碼的總重力mg仍然不成正比，可能的原因是：。六、綜合應(yīng)用題（10分）隨著量子通信技術(shù)的發(fā)展，我國成功發(fā)射了"墨子號"量子科學(xué)實驗衛(wèi)星，實現(xiàn)了1200公里級的星地雙向量子通信。已知量子通信中使用的光子波長為800nm，求：（1）該光子的能量為多少eV？（2）若光子在傳輸過程中的退相干概率為0.1%/km，那么在1200公里的傳輸距離后，量子比特的保真度為多少？（保真度F=1-2p，p為錯誤概率）（3）簡述量子通信相比傳統(tǒng)通信的優(yōu)勢及當(dāng)前面臨的主要技術(shù)挑戰(zhàn)。七、開放創(chuàng)新題（10分）近年來，人工智能技術(shù)與物理研究深度融合，在粒子物理、天體物理等領(lǐng)域取得了重要進展。請結(jié)合你所學(xué)的物理知識，設(shè)想一個利用人工智能技術(shù)解決物理問題的具體方案，包括問題背景、技術(shù)路線、預(yù)期成果及可能的創(chuàng)新點。八、物理史與科學(xué)素養(yǎng)題（10分）物理學(xué)的發(fā)展離不開科學(xué)家們的不懈探索，請回答下列問題：（1）簡述盧瑟福α粒子散射實驗的主要裝置、實驗現(xiàn)象及得出的結(jié)論。（2）該實驗體現(xiàn)了怎樣的科學(xué)研究方法？（3）從物理學(xué)史的角度分析，這個實驗對人們認識物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)有何重要意義？九、實驗設(shè)計題（10分）現(xiàn)有以下實驗器材：光電效應(yīng)實驗裝置（包括光源、光電管、濾光片等）、電壓表、電流表、滑動變阻器、電源、導(dǎo)線等。請設(shè)計一個實驗，測量某金屬的截止頻率和普朗克常量。要求：（1）畫出實驗電路圖；（2）寫出實驗步驟；（3）說明如何處理實驗數(shù)據(jù)以得到截止頻率和普朗克常量。十、計算題（10分）如圖所示，在光滑水平面上，質(zhì)量為m的小球A以速度v?與靜止的質(zhì)量為2m的小球B發(fā)生正碰，碰撞后小球A的速度大小為v?/3，方向與原來相反。求：（1）碰撞后小球B的速度大小和方向；（2）碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能；（3）判斷該碰撞是否為彈性碰撞。十一、綜合分析題（10分）如圖所示為一簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，波沿x軸正方向傳播，波速為2m/s。（1）寫出該波的波長、頻率和周期；（2）畫出t=0.5s時刻的波形圖；（3）求平衡位置在x=1m處的質(zhì)點在t=0到t=1.5s內(nèi)通過的路程。十二、物理與生活應(yīng)用題（10分）如圖所示是家用微波爐的工作原理圖，微波爐利用微波使食物中的分子振動而加熱食物。已知某微波爐的額定功率為1000W，工作頻率為2450MHz。（1）計算微波的波長；（2）若微波爐將1kg的水從20℃加熱到100℃需要2分鐘，計算微波爐的加熱效率；（水的比熱容c=4.2×103J/(kg·℃)）（3）簡述微波爐使用過程中需要注意的安全事項及原因。十三、計算題（10分）地球質(zhì)量為5.98×102?kg，半徑為6.37×10?m，引力常量G=6.67×10?11N·m2/kg2。（1）計算地球表面的重力加速度大?。唬?）若要發(fā)射一顆地球同步衛(wèi)星，其軌道高度為多少？（地球自轉(zhuǎn)周期T=24h）（3）該同步衛(wèi)星的線速度大小為多少？十四、實驗分析題（10分）在"用單擺測定重力加速度"的實驗中：（1）實驗需要測量的物理量有：、。（2）某同學(xué)測得單擺的擺長為1m，振動50次的時間為98s，則重力加速度的測量值為________m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（3）若實驗中擺球的質(zhì)量分布不均勻，對測量結(jié)果有何影響？如何