2025年物理學(xué)基礎(chǔ)知識考試卷及答案一、單項(xiàng)選擇題（本題共15小題，每小題3分，共45分。每小題只有一個正確選項(xiàng)）1.關(guān)于牛頓運(yùn)動定律，下列說法正確的是（）A.牛頓第一定律是通過實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證的結(jié)論B.作用力與反作用力的合力為零C.質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度D.物體的加速度方向一定與所受合外力方向相同，但不一定與速度方向相同2.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷等溫膨脹過程，此過程中（）A.氣體內(nèi)能增加B.氣體對外做功，同時從外界吸熱C.氣體分子的平均動能增大D.氣體壓強(qiáng)與體積的乘積減小3.真空中兩個靜止點(diǎn)電荷，電荷量分別為+Q和+2Q，相距r時相互作用力為F。若將它們的電荷量均減半，距離變?yōu)?r，則相互作用力變?yōu)椋ǎ〢.F/8B.F/16C.F/4D.F/24.一正弦交流電的電流表達(dá)式為i=10√2sin(100πt)A，下列說法正確的是（）A.電流的最大值為10AB.頻率為100HzC.有效值為10√2AD.t=0.01s時，電流瞬時值為05.用單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，若僅將雙縫間距減小，則（）A.干涉條紋間距增大B.干涉條紋間距減小C.中央亮紋寬度減小D.相鄰暗紋間距不變6.關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法錯誤的是（）A.遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)B.光電子的最大初動能與入射光強(qiáng)無關(guān)C.存在極限頻率是因?yàn)榻饘僦械碾娮有枰朔莩龉Σ拍芤莩鯠.入射光頻率越高，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)一定越多7.一個物體從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，第3s內(nèi)的位移為5m，則其加速度大小為（）A.1m/s2B.2m/s2C.3m/s2D.4m/s28.如圖所示，輕彈簧一端固定在豎直墻上，另一端與質(zhì)量為m的物塊相連，物塊靜止在光滑水平面上?，F(xiàn)用水平力F緩慢推動物塊，使彈簧壓縮x后靜止。此時彈簧的彈性勢能為（）（注：圖中彈簧原長時物塊位置為O點(diǎn)，壓縮后物塊位置為A點(diǎn)）A.FxB.Fx/2C.kx2（k為勁度系數(shù)）D.無法確定9.一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2:1，原線圈接入電壓為220V的正弦交流電，副線圈接一個阻值為11Ω的電阻，則副線圈中的電流為（）A.10AB.20AC.5AD.2.5A10.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，某時刻波形圖如圖所示，此時質(zhì)點(diǎn)P的速度方向沿y軸正方向。下列說法正確的是（）（注：圖中波長為4m，P點(diǎn)位于x=1m處，相鄰波峰間距為4m）A.波的周期為0.4s（假設(shè)波速為10m/s）B.質(zhì)點(diǎn)Q（x=3m處）此時速度方向沿y軸負(fù)方向C.經(jīng)過四分之一周期，質(zhì)點(diǎn)P將移動到x=2m處D.該波的頻率為2.5Hz11.關(guān)于狹義相對論，下列說法正確的是（）A.時間延緩效應(yīng)表明運(yùn)動的時鐘比靜止的時鐘走得快B.長度收縮效應(yīng)是指物體在運(yùn)動方向上的長度比靜止時短C.光速在不同慣性系中可能不同D.質(zhì)量與速度無關(guān)12.一個單擺的擺長為L，擺球質(zhì)量為m，最大擺角為θ（θ很?。?，則其振動周期為（）A.2π√(L/g)B.2π√(Lsinθ/g)C.2π√(mL/g)D.與擺球質(zhì)量有關(guān)13.如圖所示，勻強(qiáng)磁場垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)體棒ab在水平導(dǎo)軌上以速度v向右勻速運(yùn)動，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，ab的長度為L，電阻為R。則ab兩端的電勢差為（）（注：導(dǎo)軌足夠長，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好）A.BLvB.BLv/RC.0D.BLv/214.關(guān)于熱力學(xué)第二定律，下列表述正確的是（）A.熱量不能從低溫物體傳到高溫物體B.不可能從單一熱源吸收熱量并全部用來做功C.不可逆過程的熵一定增加D.所有自發(fā)過程都是可逆的15.氫原子的能級公式為En=-13.6eV/n2（n=1,2,3…），當(dāng)氫原子從n=3能級躍遷到n=1能級時，輻射的光子能量為（）A.12.09eVB.10.2eVC.1.89eVD.13.6eV二、填空題（本題共5小題，每空2分，共20分）16.萬有引力定律的表達(dá)式為__________，其中G為引力常量，其數(shù)值約為__________（保留兩位有效數(shù)字）。17.熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為__________，其中W表示外界對系統(tǒng)做功，Q表示系統(tǒng)從外界吸收的熱量，ΔU表示系統(tǒng)內(nèi)能的變化。18.真空中點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度公式為E=__________；勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系為U=__________。19.光的干涉現(xiàn)象說明光具有__________性；光電效應(yīng)現(xiàn)象說明光具有__________性。20.相對論中，質(zhì)量與速度的關(guān)系為m=__________，其中m0為靜止質(zhì)量，v為物體運(yùn)動速度，c為真空中光速。三、計(jì)算題（本題共4小題，共35分。要求寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟）21.（8分）一個物體以初速度v0=20m/s豎直上拋，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2。求：（1）物體上升的最大高度；（2）物體從拋出到落回拋出點(diǎn)的總時間。22.（9分）一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷如圖所示的循環(huán)過程（ABCA），其中AB為等壓膨脹過程，BC為等容降壓過程，CA為等溫壓縮過程。已知狀態(tài)A的壓強(qiáng)pA=2×10?Pa，體積VA=1×10?3m3，溫度TA=300K；狀態(tài)B的體積VB=2×10?3m3。求：（1）狀態(tài)B的溫度TB；（2）狀態(tài)C的體積VC（已知狀態(tài)C的溫度TC=TA）。23.（9分）如圖所示，邊長為L=0.2m的正方形導(dǎo)線框abcd，電阻R=0.1Ω，處于勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的規(guī)律為B=0.5+0.2t（T）。求：（1）t=0時，線框中感應(yīng)電動勢的大?。唬?）0~5s內(nèi)通過線框某一橫截面的電荷量。24.（9分）一個質(zhì)量為m=2kg的物體靜止在水平地面上，物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.3。現(xiàn)用大小為F=10N、與水平方向成θ=37°角的拉力拉物體，使物體沿水平地面運(yùn)動（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）。求：（1）物體的加速度大??；（2）物體運(yùn)動4s后的速度大小。四、綜合題（本題共1小題，20分）25.如圖所示，光滑水平面上有一質(zhì)量為M=4kg的足夠長木板，木板上表面右端放置一個質(zhì)量為m=1kg的小物塊，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.2。初始時木板和物塊均靜止，t=0時對木板施加一個水平向右的恒力F=12N，取g=10m/s2。求：（1）物塊與木板剛發(fā)生相對滑動時，木板的加速度大??；（2）t=2s時，物塊的速度大??；（3）若在t=3s時撤去恒力F，求撤去F后木板的加速度大??；（4）整個過程中物塊與木板間因摩擦產(chǎn)生的熱量。答案及解析一、單項(xiàng)選擇題1.D解析：牛頓第一定律是理想實(shí)驗(yàn)的推論，無法直接驗(yàn)證（A錯誤）；作用力與反作用力作用在不同物體上，不能求合力（B錯誤）；質(zhì)量是慣性大小的唯一量度（C正確表述，但D更準(zhǔn)確）；加速度方向由合外力方向決定，與速度方向無關(guān)（D正確）。2.B解析：等溫過程內(nèi)能不變（A、C錯誤）；膨脹時對外做功（W<0），由ΔU=Q+W=0得Q=-W>0，即吸熱（B正確）；pV=nRT，nRT不變，pV不變（D錯誤）。3.A解析：原力F=kQ·2Q/r2=2kQ2/r2；變化后F’=k(Q/2)(2Q/2)/(2r)2=kQ2/8r2=F/8（A正確）。4.D解析：最大值10√2A（A錯誤）；ω=100π=2πf→f=50Hz（B錯誤）；有效值10A（C錯誤）；t=0.01s時，100π×0.01=π，sinπ=0（D正確）。5.A解析：雙縫干涉條紋間距Δx=λD/d，d減小則Δx增大（A正確）。6.D解析：光電子數(shù)與光強(qiáng)有關(guān)，與頻率無關(guān)（D錯誤）。7.B解析：前3s位移s3=?a×32=4.5a，前2s位移s2=?a×22=2a，第3s位移s3-s2=2.5a=5→a=2m/s2（B正確）。8.B解析：緩慢推動時F=kx，彈性勢能Ep=?kx2=?Fx（B正確）。9.A解析：副線圈電壓U2=U1×(n2/n1)=220×(1/2)=110V，電流I2=U2/R=110/11=10A（A正確）。10.D解析：波速v=λf，若v=10m/s，f=v/λ=10/4=2.5Hz（D正確）；P點(diǎn)向y正方向運(yùn)動，波向右傳，Q點(diǎn)應(yīng)向y正方向運(yùn)動（B錯誤）；質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移（C錯誤）；周期T=1/f=0.4s（A正確但需假設(shè)波速，題目未給波速，故D更準(zhǔn)確）。11.B解析：運(yùn)動的時鐘走得慢（A錯誤）；長度收縮僅發(fā)生在運(yùn)動方向（B正確）；光速不變（C錯誤）；質(zhì)量隨速度增大而增大（D錯誤）。12.A解析：單擺周期公式T=2π√(L/g)（A正確）。13.A解析：導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的電動勢E=BLv，ab相當(dāng)于電源，兩端電勢差為路端電壓，因?qū)к夒娮璨挥?jì)，故U=E=BLv（A正確）。14.C解析：熱量可從低溫傳高溫（需外界做功）（A錯誤）；可以從單一熱源吸熱全部做功（但引起其他變化）（B錯誤）；不可逆過程熵增加（C正確）；自發(fā)過程不可逆（D錯誤）。15.A解析：ΔE=E3-E1=(-13.6/9)-(-13.6)=13.6×(8/9)=12.09eV（A正確）。二、填空題16.F=Gm?m?/r2；6.67×10?11N·m2/kg2（或6.7×10?11）17.ΔU=Q+W18.kQ/r2；Ed19.波動；粒子20.m0/√(1-v2/c2)三、計(jì)算題21.解：（1）豎直上拋?zhàn)畲蟾叨菻=v02/(2g)=202/(2×10)=20m（2）上升時間t1=v0/g=20/10=2s，總時間t=2t1=4s22.解：（1）AB為等壓過程，pA=pb，由V/T=p/nR得VA/TA=VB/TB→TB=TA×VB/VA=300×2/1=600K（2）CA為等溫過程，TA=TC，由pAVA=pCVC（等溫過程pV=恒量），BC為等容過程VB=VC，pB/TB=pC/TC→pC=pB×TC/TB。因pA=pb=2×10?Pa（等壓），故pC=2×10?×300/600=1×10?Pa。由pAVA=pCVC→VC=pAVA/pC=2×10?×1×10?3/1×10?=2×10?3m3（或直接由等容過程VB=VC=2×10?3m3）23.解：（1）感應(yīng)電動勢E=ΔΦ/Δt=S×ΔB/Δt，S=L2=0.04m2，ΔB/Δt=0.2T/s，故E=0.04×0.2=0.008V（t=0時B的變化率不變，E恒定）（2）電荷量q=IΔt=(E/R)Δt=(ΔΦ/R)=SΔB/R=0.04×(0.5+0.2×5-0.5)/0.1=0.04×1/0.1=0.4C24.解：（1）水平方向合力F合=Fcosθ-μ(mg-Fsinθ)=10×0.8-0.3×(2×10-10×0.6)=8-0.3×14=8-4.2=3.8N加速度a=F合/m=3.8/2=1.9m/s2（2）4s后速度v=at=1.9×4=7.6m/s四、綜合題25.解：（1）物塊與木板剛滑動時，物塊的最大靜摩擦力提供加速度，f=μmg=0.2×1×10=2N，物塊加速度a1=f/m=2/1=2m/s2。此時木板加速度a2需滿足F-f=Ma2→a2=(F-f)/M=(12-2)/4=2.5m/s2（當(dāng)木板加速度超過2.5m/s2時，物塊與木板開始相對滑動）（2）t=2s時，木板加速度a木=(F-μmg)/M=(12-2)/4=2.5m/s2，物塊加速度a物=μg=2m/s2（因μmg<F，物塊與木板相對滑動）。物塊速度v物=a物t=2×2=4m/s（3）t=3s時撤去F，木板受摩擦力f’=μmg=2N（向左），加速度a木’=-f’/M=-2/4=-0.5m/s2（負(fù)號表示向左）（4）相對滑動時間內(nèi)的相對位移：前3s木板位移s木=?a木t2=0.5×2.5×9=11.25m，物塊位移s物=?a物t2=0.5×2×9=9m，相對位移Δs1=11.25-9=2.25m。撤去F后，木板做勻減速，物塊做勻加速（直到共速）。設(shè)撤去F后經(jīng)t’共速，v木=a木×3+a木