2025年下學(xué)期高中物理新技術(shù)試卷注意事項(xiàng)本試卷共4頁，滿分100分，考試用時90分鐘。答題前，考生需將姓名、班級、學(xué)號填寫在答題卡指定位置。請將答案寫在答題卡對應(yīng)區(qū)域內(nèi)，超出區(qū)域的答案無效。一、單項(xiàng)選擇題（本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）量子通信技術(shù)中，光子的量子態(tài)被用于信息加密。已知光子的動量(p=\frac{h}{\lambda})（其中(h)為普朗克常量，(\lambda)為波長），若某量子密鑰傳輸中使用波長為(600,\text{nm})的紅光光子，其動量大小為（普朗克常量(h=6.63\times10^{-34},\text{J·s})）：A.(1.11\times10^{-27},\text{kg·m/s})B.(1.11\times10^{-30},\text{kg·m/s})C.(3.32\times10^{-27},\text{kg·m/s})D.(3.32\times10^{-30},\text{kg·m/s})磁懸浮列車?yán)秒姶帕?shí)現(xiàn)無接觸懸浮。若列車懸浮時，電磁鐵與軌道間的磁場可視為勻強(qiáng)磁場，已知電磁鐵線圈匝數(shù)為(n)，通過電流為(I)，線圈橫截面積為(S)，磁導(dǎo)率為(\mu_0)，則電磁鐵產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度(B)的表達(dá)式為：A.(B=\mu_0nI)B.(B=\frac{\mu_0nI}{S})C.(B=\mu_0nIS)D.(B=\frac{\mu_0I}{nS})光伏發(fā)電系統(tǒng)中，太陽能電池板將光能轉(zhuǎn)化為電能。某電池板的光電轉(zhuǎn)換效率為(20%)，其面積為(2,\text{m}^2)，若太陽輻射功率為(1000,\text{W/m}^2)，則該電池板輸出的電功率為：A.(200,\text{W})B.(400,\text{W})C.(1000,\text{W})D.(2000,\text{W})無人機(jī)導(dǎo)航中常用GPS定位，其原理是通過接收衛(wèi)星信號計算距離。若某衛(wèi)星向地面發(fā)射電磁波信號，經(jīng)(0.07,\text{s})被無人機(jī)接收，已知電磁波傳播速度為(3\times10^8,\text{m/s})，則衛(wèi)星與無人機(jī)的直線距離為：A.(2.1\times10^7,\text{m})B.(4.2\times10^7,\text{m})C.(2.1\times10^4,\text{m})D.(4.2\times10^4,\text{m})核磁共振成像（MRI）利用氫原子核的自旋特性。若氫核在磁場中發(fā)生能級躍遷時吸收的電磁波頻率為(42.58,\text{MHz})，則該電磁波的周期為：A.(2.35\times10^{-8},\text{s})B.(4.25\times10^{-8},\text{s})C.(2.35\times10^{-6},\text{s})D.(4.25\times10^{-6},\text{s})智能傳感器中的壓阻式加速度計利用電阻變化測量加速度。某傳感器的敏感元件為長方體半導(dǎo)體，其電阻率(\rho)隨所受壓力(F)增大而增大，若元件長為(L)、橫截面積為(S)，則其電阻(R)與壓力(F)的關(guān)系為：A.(R)與(F)成正比B.(R)與(F)成反比C.(R)隨(F)增大而增大D.(R)隨(F)增大而減小超導(dǎo)材料在低溫下電阻為零。若將某超導(dǎo)線圈接入電壓為(U)的電路中，線圈自感系數(shù)為(L)，則通過線圈的電流(I)隨時間(t)的變化規(guī)律為：A.(I=\frac{U}{L}t)B.(I=\frac{Ut}{L})C.(I=\frac{U}{R}(1-e^{-Rt/L}))（(R=0)，不適用）D.電流瞬間達(dá)到無窮大超聲波測距儀通過發(fā)射和接收聲波計算距離。若儀器發(fā)出超聲波后經(jīng)(0.02,\text{s})接收到回聲，已知聲速為(340,\text{m/s})，則被測物體與儀器的距離為：A.(3.4,\text{m})B.(6.8,\text{m})C.(34,\text{m})D.(68,\text{m})二、多項(xiàng)選擇題（本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項(xiàng)符合題目要求，全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）5G通信技術(shù)中，電磁波的頻段分為Sub-6GHz和毫米波。關(guān)于電磁波，下列說法正確的有：A.毫米波的波長比Sub-6GHz電磁波短B.電磁波在真空中的傳播速度與頻率無關(guān)C.電磁波的能量與頻率成正比D.電磁波不能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象磁流體發(fā)電機(jī)利用帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)發(fā)電。若等離子體以速度(v)垂直射入勻強(qiáng)磁場(B)中，兩極板間距離為(d)，則下列說法正確的有：A.正離子向極板一側(cè)偏轉(zhuǎn)，負(fù)離子向另一側(cè)偏轉(zhuǎn)B.兩極板間的電勢差與(v)成正比C.發(fā)電機(jī)的輸出功率與(B^2)成正比D.增大極板面積可提高輸出電壓激光雷達(dá)（LiDAR）通過發(fā)射激光束測量距離和三維成像。關(guān)于激光的特性，下列說法正確的有：A.激光是相干光，可產(chǎn)生干涉現(xiàn)象B.激光的方向性好，發(fā)散角小C.激光的頻率單一，單色性好D.激光的能量集中，亮度高核反應(yīng)發(fā)電中，鈾核裂變釋放能量。已知鈾核(\text{U}^{235})裂變方程為(\text{U}^{235}+\text{n}\rightarrow\text{Ba}^{144}+\text{Kr}^{89}+3\text{n})，則下列說法正確的有：A.該反應(yīng)屬于鏈?zhǔn)椒磻?yīng)B.反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒C.反應(yīng)前后電荷數(shù)守恒D.釋放的能量來自質(zhì)量虧損三、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共18分）（8分）用傳感器探究單擺周期與擺長的關(guān)系某實(shí)驗(yàn)小組利用智能手機(jī)傳感器測量單擺周期，步驟如下：（1）將手機(jī)固定在擺球上，通過APP記錄擺球的振動圖像，如圖1所示。圖中橫軸為時間(t)，縱軸為加速度(a)，則單擺的周期(T=)______(\text{s})（保留兩位有效數(shù)字）。（2）改變擺長(L)，測量多組周期(T)，得到數(shù)據(jù)如下表：|擺長(L/\text{m})|0.5|0.6|0.7|0.8|0.9||---------------------|-----|-----|-----|-----|-----||周期(T/\text{s})|1.4|1.5|1.7|1.8|1.9|請在圖2中描點(diǎn)并繪制(T^2-L)圖像。（3）由圖像可得重力加速度(g=)______(\text{m/s}^2)（保留兩位有效數(shù)字，(\pi^2\approx9.87)）。（10分）測量太陽能電池板的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)器材：太陽能電池板（電動勢約(3,\text{V})，內(nèi)阻約(10,\Omega)）、滑動變阻器（(0\sim20,\Omega)）、電壓表（(0\sim3,\text{V})）、電流表（(0\sim0.6,\text{A})）、開關(guān)、導(dǎo)線若干。（1）請在圖3虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖（采用電流表外接法）。（2）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于______端（選填“左”或“右”）。（3）某次測量中，電壓表讀數(shù)為(2.0,\text{V})，電流表讀數(shù)為(0.2,\text{A})，則電池板的輸出功率為______(\text{W})，此時內(nèi)阻消耗的功率為______(\text{W})。四、計算題（本題共3小題，共32分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分）（10分）電磁彈射技術(shù)某航母電磁彈射器的等效電路如圖4所示，電源電動勢(E=200,\text{V})，內(nèi)阻(r=2,\Omega)，彈射軌道電阻(R=8,\Omega)，磁場(B=5,\text{T})，導(dǎo)體棒長度(L=4,\text{m})，質(zhì)量(m=200,\text{kg})。閉合開關(guān)后，導(dǎo)體棒從靜止開始運(yùn)動，忽略摩擦及空氣阻力。（1）求電路中的電流(I)；（2）求導(dǎo)體棒所受的安培力(F)；（3）若導(dǎo)體棒加速距離為(50,\text{m})，求其離開軌道時的速度(v)。（10分）風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)某風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片半徑(R=10,\text{m})，空氣密度(\rho=1.2,\text{kg/m}^3)，風(fēng)速(v=10,\text{m/s})，葉片掃過的風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為(30%)。（1）求單位時間內(nèi)流過葉片掃過面積的空氣質(zhì)量(m_0)；（2）求發(fā)電機(jī)的輸出電功率(P)；（3）若將此發(fā)電機(jī)接入(220,\text{V})家庭電路，給電阻為(48.4,\Omega)的電暖器供電，求通過電暖器的電流(I)。（12分）量子隧穿效應(yīng)在量子力學(xué)中，粒子可以穿越高于其能量的勢壘，稱為隧穿效應(yīng)。已知電子的質(zhì)量(m=9.1\times10^{-31},\text{kg})，勢壘高度(U_0=10,\text{eV})，電子能量(E=8,\text{eV})，勢壘寬度(d=1,\text{nm})（(1,\text{eV}=1.6\times10^{-19},\text{J})，普朗克常量(\hbar=1.05\times10^{-34},\text{J·s})）。（1）求電子的動能(E_k)；（2）計算勢壘穿透概率(T)的近似公式為(T\approxe^{-2\alphad})，其中(\alpha=\frac{\sqrt{2m(U_0-E)}}{\hbar})，求(\alpha)的值（保留一位有效數(shù)字）；（3）若勢壘寬度減小為(d'=0.5,\text{nm})，穿透概率(T')與原概率(T)的比值(\frac{T'}{T}=)______（用指數(shù)形式表示）。五、選考題（共10分。請考生從兩道題中任選一題作答，若兩題都做，則按第一題計分）[物理—選修3-3]新型儲能材料某固態(tài)儲氫材料的晶體結(jié)構(gòu)中，氫原子占據(jù)金屬晶格的間隙位置。已知該材料的密度(\rho=8,\text{g/cm}^3)，摩爾質(zhì)量(M=100,\text{g/mol})，阿伏伽德羅常數(shù)(N_A=6.0\times10^{23}