2025年高二物理下學(xué)期國際物理競賽體驗(yàn)試題一、選擇題（每題4分，共40分）力學(xué)綜合：質(zhì)量為m的物體在光滑水平面上受三個(gè)共點(diǎn)力作用處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中F?=10N、F?=15N，兩力夾角為120°。則第三個(gè)力F?的大小為（）A.5√3NB.5NC.25ND.10√3N電磁學(xué)：半徑為R的圓形線圈中通有電流I，垂直于磁場方向放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中。線圈所受安培力的合力大小為（）A.BIRB.2πBIRC.0D.πBIR2熱學(xué)：一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A（p?,V?,T?）經(jīng)等溫膨脹至狀態(tài)B（p?,V?,T?），再經(jīng)等容升壓至狀態(tài)C（p?,V?,T?）。下列說法正確的是（）A.從A到B過程中氣體對外做功，內(nèi)能減少B.從B到C過程中氣體吸收熱量，內(nèi)能增加C.A、C兩狀態(tài)的內(nèi)能相等D.整個(gè)過程中氣體的熵保持不變光學(xué)：單色光從折射率n?=1.5的玻璃射入空氣（n?=1），若入射角為30°，則折射角的正弦值為（）A.0.3B.0.5C.0.75D.1.0近代物理：氫原子從n=4能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)時(shí)輻射光子的頻率為ν?，從n=3能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)時(shí)輻射光子的頻率為ν?，則ν?:ν?為（）A.5:27B.5:36C.27:5D.36:5力學(xué)：如圖所示，輕桿兩端固定質(zhì)量均為m的小球A、B，桿長為L，繞O點(diǎn)在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（O為桿中點(diǎn)）。若轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為ω，當(dāng)桿運(yùn)動(dòng)至水平位置時(shí)，桿對A球的作用力大小為（）A.m√(g2+ω?L2/4)B.m√(g2+ω2L2)C.mgD.mω2L/2電磁感應(yīng)：矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢e=220√2sin(100πt)V。下列說法正確的是（）A.電動(dòng)勢的有效值為220√2VB.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為0.02sC.t=0時(shí)刻穿過線圈的磁通量最大D.當(dāng)t=0.01s時(shí)，電動(dòng)勢達(dá)到峰值波動(dòng)光學(xué)：用波長λ=600nm的單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，雙縫間距d=0.2mm，光屏到雙縫的距離L=1m。則相鄰亮條紋的間距為（）A.3mmB.6mmC.3×10?3mD.6×10??m熱力學(xué)定律：一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷如圖所示的循環(huán)過程（A→B→C→A），其中A→B為等壓過程，B→C為等容過程，C→A為等溫過程。則循環(huán)過程中氣體（）A.從外界吸收熱量，對外做功B.向外界放出熱量，外界對氣體做功C.內(nèi)能增加D.內(nèi)能減少天體物理：地球同步衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為r，線速度為v。若某衛(wèi)星的軌道半徑為r/4，則其線速度大小為（）A.v/2B.2vC.v/4D.4v二、填空題（每空3分，共30分）質(zhì)量為2kg的物體在水平拉力F=10N作用下沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)，動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，物體的加速度大小為______m/s2（g=10m/s2）。一個(gè)帶電量為q=2×10??C的點(diǎn)電荷在電場中某點(diǎn)受到的電場力F=4×10??N，則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為______N/C。一定質(zhì)量的理想氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況（p?=1atm，T?=273K）下體積為V?，當(dāng)壓強(qiáng)變?yōu)?p?、溫度變?yōu)?00K時(shí)，體積變?yōu)開_____V?（結(jié)果保留兩位小數(shù)）。波長為λ的單色光垂直照射到寬度為a的單縫上，若第一級(jí)暗紋的衍射角θ滿足sinθ=0.5，則a與λ的關(guān)系為a=______λ。某放射性元素的半衰期為10天，現(xiàn)有8g該元素，經(jīng)過30天后剩余質(zhì)量為______g。如圖所示，平行板電容器兩極板間電壓為U，板間距離為d，板長為L。一帶電粒子（重力不計(jì)）以初速度v?垂直電場方向射入，從極板邊緣飛出時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度θ的正切值為______（用U、d、L、v?表示）。質(zhì)量為m的汽車以速度v在水平路面上勻速行駛，剎車后滑行距離s停止，若汽車質(zhì)量變?yōu)?m，速度仍為v，剎車后滑行距離為______s（設(shè)阻力與質(zhì)量成正比）。頻率為ν的光照射金屬表面產(chǎn)生光電效應(yīng)，逸出光電子的最大初動(dòng)能為E?。若照射光頻率變?yōu)?ν，則光電子的最大初動(dòng)能為______（用E?、ν、普朗克常量h表示）。兩根平行長直導(dǎo)線相距r，通有大小相等、方向相反的電流I，導(dǎo)線單位長度所受安培力的大小為______（真空磁導(dǎo)率為μ?）。單擺的擺長為L，在重力加速度為g的地點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)，若將擺長縮短為L/4，則周期變?yōu)樵瓉淼腳_____倍。三、計(jì)算題（共3題，40分）21.（12分）如圖所示，傾角θ=37°的斜面固定在水平地面上，斜面底端有一垂直于斜面的彈性擋板。質(zhì)量m=1kg的物塊從斜面上A點(diǎn)由靜止釋放，沿斜面下滑與擋板碰撞后反彈，上升至B點(diǎn)時(shí)速度為零。已知A點(diǎn)距擋板距離x?=5m，B點(diǎn)距擋板距離x?=3m，物塊與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2。求：（1）物塊第一次下滑過程中加速度的大小；（2）物塊與擋板碰撞過程中損失的機(jī)械能；（3）物塊從A點(diǎn)出發(fā)到最終靜止，在斜面上運(yùn)動(dòng)的總路程。22.（14分）如圖所示，光滑水平面上存在范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，方向垂直紙面向里。質(zhì)量m=0.1kg、電阻R=0.2Ω的矩形金屬框abcd，邊長ab=0.4m，bc=0.2m，以初速度v?=5m/s垂直磁場邊界進(jìn)入磁場。求：（1）金屬框剛進(jìn)入磁場時(shí)，ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小；（2）金屬框進(jìn)入磁場過程中通過ab邊的電荷量；（3）金屬框在磁場中運(yùn)動(dòng)的最大距離（設(shè)金屬框始終未完全進(jìn)入磁場）。23.（14分）如圖所示，半徑R=0.8m的光滑半圓軌道固定在豎直面內(nèi)，底端與水平軌道相切于B點(diǎn)，水平軌道BC段粗糙（長度L=1m，動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5），C端與光滑水平軌道CD平滑連接。質(zhì)量m=0.2kg的滑塊從半圓軌道頂端A點(diǎn)由靜止釋放，滑至C點(diǎn)后與質(zhì)量M=0.3kg的靜止滑塊發(fā)生彈性碰撞。重力加速度g=10m/s2，求：（1）滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大?。唬?）滑塊滑至C點(diǎn)時(shí)的速度大??；（3）碰撞后兩滑塊的速度大小。四、實(shí)驗(yàn)題（20分）24.實(shí)驗(yàn)題（10分）：用伏安法測量未知電阻R?的阻值（1）實(shí)驗(yàn)器材：待測電阻R?（約10Ω）電源（電動(dòng)勢3V，內(nèi)阻不計(jì)）電流表（量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）電壓表（量程0~3V，內(nèi)阻約3kΩ）滑動(dòng)變阻器（0~20Ω，額定電流1A）開關(guān)、導(dǎo)線若干（2）實(shí)驗(yàn)要求：測量結(jié)果盡可能準(zhǔn)確，且電表讀數(shù)變化范圍較大。①在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖（注明電表量程）；②某次測量中，電流表讀數(shù)為0.20A，電壓表讀數(shù)為2.00V，計(jì)算R?的測量值為______Ω；③若考慮電表內(nèi)阻影響，該測量值______（選填“大于”“小于”或“等于”）真實(shí)值。25.實(shí)驗(yàn)題（10分）：探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律（1）實(shí)驗(yàn)器材：斜槽軌道、小球、坐標(biāo)紙、鐵架臺(tái)、重垂線、刻度尺、鉛筆。（2）實(shí)驗(yàn)步驟：①安裝斜槽軌道，使其末端______；②將坐標(biāo)紙固定在豎直木板上，讓坐標(biāo)原點(diǎn)與斜槽末端重合，x軸沿水平方向，y軸沿豎直方向；③讓小球從斜槽某固定位置由靜止釋放，記錄小球運(yùn)動(dòng)軌跡上的多個(gè)點(diǎn)；④取下坐標(biāo)紙，測出軌跡上某點(diǎn)的坐標(biāo)（x,y），計(jì)算小球的初速度。（3）數(shù)據(jù)處理：若某點(diǎn)坐標(biāo)為x=0.30m，y=0.45m，重力加速度g=10m/s2，計(jì)算小球的初速度v?=m/s；（4）誤差分析：若斜槽末端不水平，小球運(yùn)動(dòng)軌跡將偏離平拋運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致初速度測量值（選填“偏大”“偏小”或“