2025年高中物理競賽全真模擬卷八一、選擇題（本題共5小題，每小題6分，共30分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分）1.關(guān)于近代物理的說法，正確的是（）A.湯姆孫通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型B.愛因斯坦的光電效應(yīng)方程揭示了光的粒子性，其中的截止頻率與入射光的強(qiáng)度無關(guān)C.玻爾原子理論中，電子在定態(tài)軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)向外輻射能量D.鈾核（(^{238}{92}\text{U})）衰變?yōu)殂U核（(^{206}{82}\text{Pb})）的過程中，要經(jīng)過8次α衰變和6次β衰變2.如圖所示，在光滑水平面上，質(zhì)量為m的物塊A以速度v?向右運(yùn)動(dòng)，與靜止的質(zhì)量為2m的物塊B發(fā)生彈性碰撞，碰撞后物塊B與右端固定的輕質(zhì)彈簧接觸，彈簧的另一端連接質(zhì)量為m的物塊C，物塊B與C之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。則下列說法正確的是（）A.碰撞后瞬間，物塊A的速度大小為(\frac{v?}{3})，方向向左B.碰撞后物塊B的最大速度為(\frac{2v?}{3})C.彈簧的最大彈性勢能為(\frac{2mv?2}{9})D.物塊B最終會(huì)停在物塊C上3.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的光滑固定圓弧軌道，其兩端點(diǎn)M、N等高，且與水平地面相切，在M點(diǎn)正上方高為h處有一質(zhì)量為m的小球A由靜止釋放，小球A與靜止在M點(diǎn)的質(zhì)量也為m的小球B發(fā)生彈性碰撞，碰撞后小球B沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)。已知重力加速度為g，忽略空氣阻力，則下列說法正確的是（）A.若h=R，則小球B能到達(dá)N點(diǎn)B.若h=2R，則小球B在最高點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大小為mgC.小球B對軌道的最大壓力與h成正比D.無論h多大，小球B在圓弧軌道上運(yùn)動(dòng)的過程中機(jī)械能守恒4.如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中，第一象限內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E；第四象限內(nèi)存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一帶正電的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O以某一初速度v?沿x軸正方向射入電場，經(jīng)過時(shí)間t?從P點(diǎn)進(jìn)入磁場，在磁場中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后從Q點(diǎn)射出磁場，射出磁場時(shí)速度方向與x軸負(fù)方向的夾角為θ。已知粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，不計(jì)粒子重力。則下列說法正確的是（）A.粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的加速度大小為(\frac{qE}{m})B.P點(diǎn)的坐標(biāo)為((v?t?,\frac{1}{2}\frac{qE}{m}t?2))C.粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為(\frac{mv?}{qB})D.粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的總時(shí)間為(t?+\frac{mθ}{qB})5.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n?:n?=2:1，原線圈接在u=220√2sin100πt（V）的交流電源上，副線圈接有電阻R?=10Ω，滑動(dòng)變阻器R?（最大阻值為20Ω），以及理想電流表和電壓表。則下列說法正確的是（）A.電壓表的示數(shù)為110VB.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向上移動(dòng)時(shí)，電流表的示數(shù)增大C.滑動(dòng)變阻器的最大功率為1210WD.若將電源頻率改為50Hz，則電壓表的示數(shù)不變二、填空題（本題共2小題，每小題6分，共12分。把答案填在題中的橫線上）6.某同學(xué)用如圖所示的裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，用導(dǎo)線將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與低壓交流電源連接；（2）將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，下端固定在重錘上，讓重錘靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；（3）先______，后______，使重錘自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)；（4）重復(fù)上述步驟多次，選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測量。在實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)測出重錘的質(zhì)量為m，選取紙帶上連續(xù)的三個(gè)點(diǎn)A、B、C，測得A、B兩點(diǎn)間的距離為x?，B、C兩點(diǎn)間的距離為x?，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，重力加速度為g。則在打B點(diǎn)時(shí)重錘的動(dòng)能為______，從A點(diǎn)到B點(diǎn)重錘重力勢能的減少量為______，若實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)兩者相等，則可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。7.如圖所示，一足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，導(dǎo)軌間距為L，左端接有一阻值為R的電阻，導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)用一水平向右的恒力F拉金屬棒ab，使金屬棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)，最終達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。已知重力加速度為g，忽略導(dǎo)軌的電阻，則金屬棒穩(wěn)定時(shí)的速度大小為______，從開始運(yùn)動(dòng)到達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為______。三、計(jì)算題（本題共4小題，共58分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）8.（12分）如圖所示，在傾角為θ=30°的光滑斜面上，有一質(zhì)量為m=1kg的物塊，在沿斜面向上的拉力F作用下從靜止開始運(yùn)動(dòng)，拉力F隨時(shí)間t變化的規(guī)律為F=20-5t（N），重力加速度g=10m/s2。求：（1）物塊在0~2s內(nèi)的加速度大??；（2）物塊在0~4s內(nèi)的位移大小。9.（14分）如圖所示，在水平地面上有一質(zhì)量為M=4kg的木板，木板上表面粗糙，下表面光滑，木板右端固定一輕質(zhì)彈簧，彈簧的自由端在Q點(diǎn)。木板上有一質(zhì)量為m=1kg的小物塊，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，物塊與彈簧的自由端相距L=2m?，F(xiàn)給物塊一個(gè)水平向右的初速度v?=4m/s，使物塊向彈簧方向運(yùn)動(dòng)，已知重力加速度g=10m/s2，忽略空氣阻力。求：（1）物塊與彈簧接觸前，木板的加速度大小；（2）彈簧的最大壓縮量；（3）物塊最終停在木板上的位置。10.（16分）如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中，第一象限內(nèi)存在沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E；第二象限內(nèi)存在兩個(gè)勻強(qiáng)磁場，其中一個(gè)磁場垂直于坐標(biāo)平面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，分布在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)，圓心在原點(diǎn)O；另一個(gè)磁場垂直于坐標(biāo)平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B，分布在圓形區(qū)域外。一帶負(fù)電的粒子從P點(diǎn)（-2R，0）以某一初速度v?沿y軸正方向射入磁場，經(jīng)過一段時(shí)間后從Q點(diǎn)（0，R）進(jìn)入電場，最終從x軸上的M點(diǎn)射出電場。已知粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，忽略粒子重力。求：（1）粒子在圓形區(qū)域內(nèi)磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑；（2）粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)所用的時(shí)間；（3）M點(diǎn)的坐標(biāo)及粒子射出電場時(shí)的速度大小。11.（16分）如圖所示，一內(nèi)壁光滑的氣缸豎直放置，氣缸內(nèi)有一質(zhì)量為m、橫截面積為S的活塞，活塞與氣缸底部之間封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞上方與大氣相通，大氣壓強(qiáng)為p?。初始時(shí)，活塞靜止在距氣缸底部高度為h的位置，氣體溫度為T?。現(xiàn)對氣體緩慢加熱，使活塞上升到距氣缸底部高度為2h的位置，然后保持氣體溫度不變，在活塞上緩慢添加沙子，直到活塞回到初始位置。已知重力加速度為g，理想氣體的內(nèi)能與熱力學(xué)溫度成正比，即U=kT（k為比例常數(shù)）。求：（1）活塞上升到2h位置時(shí)氣體的溫度；（2）添加沙子的總質(zhì)量；（3）在整個(gè)過程中，氣體吸收的熱量。四、選做題（本題共2小題，每小題15分，考生只能選做一題。如果兩題都做，只按第一題計(jì)分）12.【物理——選修3-3】（15分）（1）（5分）下列說法正確的是______（填正確答案標(biāo)號(hào)。選對1個(gè)得2分，選對2個(gè)得4分，選對3個(gè)得5分；每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）A.布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)B.一定質(zhì)量的理想氣體，在等壓膨脹過程中，內(nèi)能一定增加C.分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，但斥力減小得更快D.晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化E.第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成，是因?yàn)樗`反了能量守恒定律（2）（10分）如圖所示，一粗細(xì)均勻的U形管豎直放置，左端封閉，右端開口，管內(nèi)裝有水銀，左端封閉有一定質(zhì)量的理想氣體，初始時(shí)左右兩管水銀面等高，左端氣柱長度為L=10cm，大氣壓強(qiáng)p?=76cmHg。現(xiàn)從右端緩慢注入水銀，使左端氣柱長度變?yōu)長'=8cm，已知水銀的密度ρ=13.6×103kg/m3，重力加速度g=10m/s2，忽略溫度變化。求：（i）此時(shí)左右兩管水銀面的高度差；（ii）注入水銀的長度。13.【物理——選修3-4】（15分）（1）（5分）下列說法正確的是______（填正確答案標(biāo)號(hào)。選對1個(gè)得2分，選對2個(gè)得4分，選對3個(gè)得5分；每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）A.光的干涉現(xiàn)象說明光具有波動(dòng)性B.光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波C.光的衍射現(xiàn)象說明光具有粒子性D.光的波長越長，光子的能量越