2025年下學期高中物理新課標試卷一、單項選擇題（每題4分，共40分）2025年7月，我國CR450動車組在京滬高鐵實現(xiàn)時速453公里的試驗運行。若動車組啟動階段做勻加速直線運動，30秒內(nèi)速度從0提升至100m/s，則其加速度大小為（）A.2.5m/s2B.3.3m/s2C.4.0m/s2D.5.0m/s2某同學使用虛擬實驗室探究“力與運動的關(guān)系”，通過調(diào)整滑塊質(zhì)量和拉力大小，得到加速度a與合力F的關(guān)系圖像。下列說法正確的是（）A.圖像斜率表示滑塊的質(zhì)量B.實驗中需保證滑塊所受摩擦力為零C.當F=0時，a=0驗證了牛頓第一定律D.圖像不過原點可能是因為未平衡摩擦力2025年新型太陽能電池板的能量轉(zhuǎn)換效率達26%，若一塊面積為2m2的電池板在標準光照強度（1000W/m2）下工作1小時，輸出電能為（）A.1.872×10?JB.2.376×10?JC.3.6×10?JD.5.2×10?J用理想氣體狀態(tài)方程分析溫室效應時，若大氣中CO?濃度增加導致體積不變的封閉系統(tǒng)溫度從27℃升至30℃，則壓強變化量與原壓強之比為（）A.1/10B.1/30C.1/100D.1/300在“電磁技術(shù)與可持續(xù)發(fā)展”專題實驗中，某同學用匝數(shù)為100的線圈探究電磁感應現(xiàn)象，穿過線圈的磁通量在0.2秒內(nèi)從0.02Wb均勻減小至0，則線圈中產(chǎn)生的感應電動勢為（）A.5VB.10VC.15VD.20V矩道3D虛擬實驗室中，某同學觀察分子間作用力與距離的關(guān)系圖像，發(fā)現(xiàn)當分子間距離為r?時分子力為零。下列說法正確的是（）A.r<r?時分子力表現(xiàn)為引力B.r>r?時分子勢能隨距離增大而減小C.分子動能隨距離增大一定增大D.當r=r?時分子勢能最小某同學設(shè)計“橋梁抗震模型”時，用兩根勁度系數(shù)均為k的彈簧并聯(lián)連接質(zhì)量為m的物體，系統(tǒng)的振動周期為（）A.2π√(m/k)B.2π√(m/(2k))C.2π√(2m/k)D.π√(m/k)關(guān)于量子通信的基礎(chǔ)原理，下列說法錯誤的是（）A.量子糾纏現(xiàn)象違背局域性原理B.量子密鑰分發(fā)基于量子不可克隆定理C.光子的偏振態(tài)可用于編碼信息D.量子通信的傳輸速度超過光速地球同步衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，已知地球半徑為R，同步衛(wèi)星軌道半徑為6.6R，則其向心加速度與地球表面重力加速度之比為（）A.1/(6.6)2B.6.62C.1/6.6D.6.6在“相對論初步”拓展內(nèi)容中，某飛船以0.6c的速度相對地球運動，飛船上的時鐘記錄飛行時間為10小時，則地球上觀測到的時間為（）A.8小時B.10小時C.12.5小時D.16小時二、實驗題（共20分）某實驗小組用如圖所示裝置探究“牛頓第二定律”，采用數(shù)字化傳感器記錄小車加速度a與拉力F的關(guān)系。（1）實驗中需平衡摩擦力，具體操作是將長木板一端墊高，輕推小車后，若紙帶上的點跡______，則表明摩擦力已平衡。（2分）（2）某次實驗中，小車質(zhì)量為0.5kg，通過改變砂桶質(zhì)量獲得多組數(shù)據(jù)，得到a-F圖像斜率為2.0m/(N·s2)，則砂桶質(zhì)量的合理范圍應滿足______（填“遠小于”“遠大于”或“等于”）小車質(zhì)量。（2分）（3）若實驗中未平衡摩擦力，圖像將______（填“過原點”“不過原點且與F軸相交”或“不過原點且與a軸相交”）。（2分）（4）利用虛擬實驗平臺重復該實驗時，可通過調(diào)整______（至少寫出2個）參數(shù)，更直觀地展示加速度與質(zhì)量的反比關(guān)系。（4分）用伏安法測量某太陽能電池板的電動勢和內(nèi)阻，實驗數(shù)據(jù)如下表：電壓U/V1.81.61.41.21.0電流I/A0.10.20.30.40.5（1）在坐標紙上畫出U-I圖像（請在答題區(qū)作圖），根據(jù)圖像求得電動勢E=______V，內(nèi)阻r=______Ω。（6分）（2）若將該電池板與阻值為2Ω的電阻串聯(lián)，電路中的電流為______A（結(jié)果保留兩位小數(shù)）。（4分）三、計算題（共40分）（12分）2025年新型磁懸浮列車采用電磁推進技術(shù)，其原理可簡化為：在水平軌道上，列車下方的超導線圈產(chǎn)生豎直向下的勻強磁場B，軌道上的鋁制軌道板中產(chǎn)生渦流，渦流形成的磁場與超導線圈磁場相互作用產(chǎn)生水平推力。已知列車質(zhì)量為2×10?kg，所受阻力恒為車重的0.05倍，當列車速度達到108km/h時，推力大小為2×10?N。（1）求此時列車的加速度大??；（4分）（2）若推力隨速度均勻減小，當速度達到360km/h時推力減為零，求列車從108km/h加速至360km/h的過程中，克服阻力做的功。（g=10m/s2，8分）（14分）如圖所示，間距為L=0.5m的平行金屬導軌與水平面成θ=30°角，導軌上端接有阻值R=1Ω的電阻，下端接有電動勢E=2V、內(nèi)阻r=0.5Ω的電源。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B=0.8T。質(zhì)量m=0.1kg的金屬棒ab垂直導軌放置，與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=√3/10，金屬棒電阻不計。（1）閉合開關(guān)后，金屬棒所受安培力的大小和方向；（6分）（2）金屬棒靜止時，所受靜摩擦力的大小和方向；（4分）（3）若將磁場方向改為垂直導軌平面向下，金屬棒仍保持靜止，求此時靜摩擦力的變化量。（4分）（14分）在“溫室效應模擬”項目中，某同學設(shè)計了封閉氣缸模型：氣缸內(nèi)有一定質(zhì)量的理想氣體，初始狀態(tài)溫度T?=300K，體積V?=2L，壓強p?=1atm?，F(xiàn)通過電熱絲加熱氣體，使其經(jīng)歷兩個過程：①等容變化至壓強p?=1.5atm；②等溫膨脹至體積V?=4L。（1）求過程①中氣體吸收的熱量Q?（已知氣體內(nèi)能U=CT，其中C=20J/K，不計氣缸散熱）；（6分）（2）求過程②中氣體對外界做的功W?及內(nèi)能變化量ΔU?；（4分）（3）若實際大氣中CO?濃度增加導致類似的熱力學過程，從能量轉(zhuǎn)化角度分析其對地球氣候的影響。（4分）四、拓展探究題（共20分）（10分）量子通信衛(wèi)星“墨子號”采用單光子偏振態(tài)進行密鑰分發(fā)。已知光子的水平偏振態(tài)|H?和垂直偏振態(tài)|V?構(gòu)成正交基，某密鑰序列由|H?和|V?隨機組成，在傳輸過程中被竊聽者以50%的概率干擾（將|H?變?yōu)閨V?或反之）。（1）若發(fā)送方發(fā)送100個光子，接收方未檢測到竊聽時，理論上能接收到多少個與發(fā)送態(tài)一致的光子？（5分）（2）簡述量子密鑰分發(fā)如何利用“測量即干擾”原理實現(xiàn)安全通信。（5分）（10分）在“相對論初步”專題中，某物體以速度v相對慣性系S運動，其靜止質(zhì)量為m?。（1）推導該物體的相對論動能表達式E?=mc2-m?c2（其中m=m?/√(1-v2/c2)）；（6分）（2）當v<<c時，相對論動能公式如何退化為經(jīng)典動能公式？（4分）參考答案及評分標準（此處省略，實際試卷需附詳細解析）試卷設(shè)計說明：核心素養(yǎng)導向：試題覆蓋物理觀念（如牛頓運動定律、電磁感應）、科學思維（如理想氣體狀態(tài)方程應用）、實驗探究（如牛頓第二定律實驗）和科學態(tài)度與責任（如溫室效應、量子通信）四大核心素養(yǎng)。新課標銜接：融入CR450動車組、太陽能電池、量子通信等前沿科技情境，體現(xiàn)“科技前沿與社會發(fā)展”要求；設(shè)置虛擬實驗、跨學科項目（如橋梁抗震模型、溫室效應模擬），落實“實踐創(chuàng)新”和“學