2025年高二物理上學(xué)期物理科普講解大賽筆試試題一、選擇題（每題3分，共30分）力學(xué)現(xiàn)象分析：2024年10月，我國(guó)“嫦娥六號(hào)”探測(cè)器在月球背面完成采樣任務(wù)。若探測(cè)器在月球表面附近以初速度v?豎直向上發(fā)射一小球，測(cè)得小球上升的最大高度為h。已知月球半徑為R，忽略月球自轉(zhuǎn)及空氣阻力，月球表面的重力加速度g?大小為（）A.v?2/(2h)B.v?2R/(2h)C.v?2h/(2R2)D.v?2R2/(2h2)熱學(xué)與生活：夏季使用空調(diào)時(shí)，空調(diào)外機(jī)向外界釋放熱量。下列關(guān)于空調(diào)工作原理的說(shuō)法正確的是（）A.空調(diào)制冷過(guò)程違反熱力學(xué)第二定律B.空調(diào)通過(guò)壓縮制冷劑將室內(nèi)熱量轉(zhuǎn)移到室外C.空調(diào)外機(jī)出風(fēng)口的溫度一定低于環(huán)境溫度D.空調(diào)耗電量與室內(nèi)外溫差無(wú)關(guān)電磁學(xué)應(yīng)用：智能手機(jī)無(wú)線充電技術(shù)基于電磁感應(yīng)原理。當(dāng)充電底座的交變電流通過(guò)線圈時(shí)，手機(jī)線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。若充電底座線圈電流頻率提高1倍，其他條件不變，則手機(jī)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值（）A.變?yōu)樵瓉?lái)的2倍B.變?yōu)樵瓉?lái)的√2倍C.變?yōu)樵瓉?lái)的1/2D.保持不變光學(xué)現(xiàn)象：雨后天空出現(xiàn)彩虹是太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)水滴發(fā)生色散的結(jié)果。若將太陽(yáng)光垂直射入一個(gè)橫截面為正三角形的玻璃棱鏡，紅光和紫光在棱鏡中的傳播路徑與偏向角的關(guān)系是（）A.紅光偏向角大于紫光B.紫光偏向角大于紅光C.二者偏向角相等D.無(wú)法確定力學(xué)綜合：如圖所示，質(zhì)量為m的物塊在水平恒力F作用下沿粗糙水平地面運(yùn)動(dòng)，動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。物塊從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)距離s后，速度達(dá)到v。在此過(guò)程中，摩擦力做的功為（）A.-μ(mg+Fsinθ)sB.-μ(mg-Fsinθ)sC.-μmgsD.-μFscosθ熱學(xué)微觀解釋?zhuān)阂欢ㄙ|(zhì)量的理想氣體在等壓膨脹過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.氣體分子的平均動(dòng)能減小B.單位時(shí)間內(nèi)撞擊器壁的分子數(shù)增多C.氣體的內(nèi)能一定增加D.氣體對(duì)外界做功等于從外界吸收的熱量電磁學(xué)圖像：某閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電流i-t圖像如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）A.該交變電流的頻率為50HzB.線圈在t=0時(shí)刻處于中性面位置C.該交變電流的表達(dá)式為i=2sin(10πt)AD.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周過(guò)程中磁通量變化量為零力學(xué)創(chuàng)新應(yīng)用：2025年某款磁懸浮列車(chē)采用“高溫超導(dǎo)磁懸浮”技術(shù)，其原理是利用超導(dǎo)體的完全抗磁性實(shí)現(xiàn)懸浮。下列關(guān)于磁懸浮列車(chē)的說(shuō)法正確的是（）A.懸浮過(guò)程中列車(chē)與軌道間存在摩擦力B.列車(chē)懸浮時(shí)的重力與磁場(chǎng)力是一對(duì)平衡力C.列車(chē)加速時(shí)乘客會(huì)受到向前的摩擦力D.列車(chē)勻速行駛時(shí)加速度為零，故不受磁場(chǎng)力作用光學(xué)實(shí)驗(yàn)：在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中，若僅將雙縫間距d減小，則干涉條紋間距（）A.變大B.變小C.不變D.無(wú)法確定現(xiàn)代物理初步：愛(ài)因斯坦相對(duì)論指出，物體的質(zhì)量隨速度增大而增大。若一粒子以0.8c（c為真空中光速）運(yùn)動(dòng)，其相對(duì)論質(zhì)量m與靜止質(zhì)量m?的關(guān)系是（）A.m=m?B.m=1.25m?C.m=1.67m?D.m=2.5m?二、填空題（每空2分，共20分）力學(xué)基礎(chǔ)：質(zhì)量為2kg的物體在水平拉力F=10N作用下沿光滑水平面運(yùn)動(dòng)，加速度大小為_(kāi)_____m/s2；若物體與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，則加速度大小變?yōu)開(kāi)_____m/s2。電磁學(xué)計(jì)算：一個(gè)匝數(shù)為100匝的線圈，在0.2s內(nèi)穿過(guò)線圈的磁通量從0.02Wb均勻增加到0.1Wb，則線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為_(kāi)_____V；若線圈電阻為5Ω，通過(guò)線圈的平均電流為_(kāi)_____A。熱學(xué)定律：一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A（p?=1atm，V?=2L）等溫膨脹到狀態(tài)B（V?=4L），則氣體對(duì)外做功為_(kāi)_____J（已知1atm=10?Pa，ln2≈0.693）；此過(guò)程中氣體從外界吸收的熱量為_(kāi)_____J。光學(xué)應(yīng)用：某凸透鏡的焦距為10cm，當(dāng)物體距離透鏡15cm時(shí)，成______（填“倒立”或“正立”）、（填“放大”或“縮小”）的實(shí)像；若將物體向透鏡移動(dòng)5cm，則像的大小將（填“變大”“變小”或“不變”）。力學(xué)能量：質(zhì)量為1kg的小球從距地面20m高處自由下落，忽略空氣阻力，小球落地時(shí)的動(dòng)能為_(kāi)_____J，重力做功的功率為_(kāi)_____W（g=10m/s2）。三、簡(jiǎn)答題（每題10分，共30分）電磁學(xué)與生活：智能手機(jī)無(wú)線充電技術(shù)已廣泛應(yīng)用，其原理是電磁感應(yīng)。請(qǐng)簡(jiǎn)述：（1）無(wú)線充電底座與手機(jī)線圈之間如何實(shí)現(xiàn)能量傳遞？（2）若充電過(guò)程中手機(jī)金屬外殼發(fā)熱，可能的原因是什么？如何避免？力學(xué)現(xiàn)象解釋?zhuān)喝鐖D所示，運(yùn)動(dòng)員在跳高時(shí)采用“背越式”比“跨越式”能跳得更高。請(qǐng)從重心位置變化的角度分析原因，并說(shuō)明在起跳過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員機(jī)械能的轉(zhuǎn)化情況。熱學(xué)應(yīng)用分析：夏季為降低室內(nèi)溫度，有人在地面灑水，有人使用空調(diào)。請(qǐng)分別從熱力學(xué)原理分析兩種方法的降溫機(jī)制，并比較其能耗與適用場(chǎng)景。四、綜合應(yīng)用題（共20分）電磁學(xué)綜合：如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌，間距L=0.5m，導(dǎo)軌上端接有阻值R=1Ω的電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。導(dǎo)軌所在空間存在垂直于導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T。質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.5Ω的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，棒從靜止開(kāi)始釋放（g=10m/s2）。（1）求金屬棒下滑過(guò)程中的最大速度v?；（6分）（2）當(dāng)棒的速度v=2m/s時(shí)，求棒的加速度a；（6分）（3）若棒從靜止下滑至最大速度過(guò)程中通過(guò)電阻R的電荷量q=0.5C，求此過(guò)程中電阻R產(chǎn)生的熱量Q。（8分）五、科普創(chuàng)新題（共20分）主題：結(jié)合2025年最新科技進(jìn)展，以“物理學(xué)在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用”為題，撰寫(xiě)一篇300字左右的科普短文，要求包含至少兩個(gè)物理學(xué)原理（如電磁感應(yīng)、能量守恒、熱力學(xué)定律等），并說(shuō)明其在具體技術(shù)中的應(yīng)用（如光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、儲(chǔ)能電池等）。（注：本題需體現(xiàn)科學(xué)性、創(chuàng)新性和通俗性，可結(jié)合圖表或公式輔助說(shuō)明，但文字表述需簡(jiǎn)潔易懂。）參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（部分）一、選擇題A2.B3.A4.B5.B6.C7.D8.B9.A10.C二、填空題5；32.40；83.138.6；138.64.倒立；放大；變大5.200；200四、綜合應(yīng)用題（1）金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大，由平衡條件得：mg=μmg+BIL又I=BLv?/(R+r)，解得v?=(mg(1-μ)(R+r))/(B2L2)=4m/s（2）由牛頓第二定律得：mg-μmg-BI’L=ma，I’=BLv/(R+r)=2A解得a=(mg(1-μ)-B2L2v/(R+r))/m=4m/s2（3）電荷量q=ΔΦ/(R+r)=BLx/(R+r)，解得x=q(R+r)/(BL)=1.5m由能量守恒得：mgx