2025年高二物理下學期物理夏令營選拔試題一、單項選擇題（共5小題，每題6分，共30分）2024年諾貝爾物理學獎授予“阿秒光物理”領域的科學家，阿秒（1as=10?1?s）脈沖可用于捕捉原子中電子的運動。若某阿秒激光脈沖的波長為0.1nm（1nm=10??m），則該激光的光子能量最接近（已知普朗克常量h=6.63×10?3?J·s，光速c=3×10?m/s，電子電荷量e=1.6×10?1?C）：A.1.2×10?1?JB.2.0×10?1?JC.1.2×10?1?JD.2.0×10?1?J如圖所示，光滑水平面上固定一半徑為R的絕緣圓環(huán)，環(huán)上均勻分布著電荷量為+Q的電荷。將一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球（視為點電荷）從圓環(huán)中心O處由靜止釋放，小球沿直徑方向運動至距離O點為2R的P點。已知靜電力常量為k，則小球到達P點時的速度大小為：A.√(kQq/(2mR))B.√(kQq/(mR))C.√(2kQq/(mR))D.√(4kQq/(mR))某同學設計“電磁炮”實驗裝置如圖所示，兩平行金屬導軌間距為L，導軌間接有電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源，質(zhì)量為m的金屬棒垂直導軌放置，與導軌間的動摩擦因數(shù)為μ。忽略導軌電阻及空氣阻力，金屬棒從靜止開始運動，當通過棒的電荷量為q時，棒的速度為v。則該過程中電源輸出的電能為：A.mv2/2+μmgqL/EB.mv2/2+μmgqL/(BL)C.mv2/2+μmgqLD.mv2/2+μmgq2025年我國計劃發(fā)射“愛因斯坦探針”衛(wèi)星，其搭載的X射線望遠鏡可探測遙遠天體的劇烈爆發(fā)現(xiàn)象。若某天體發(fā)生超新星爆發(fā)，輻射功率為P，假設輻射各向同性，地球與該天體的距離為d，已知普朗克常量h、光速c，則地球附近垂直于輻射方向的單位面積上每秒接收到的光子數(shù)為：A.P/(4πd2hc)B.Pλ/(4πd2hc)C.P/(4πd2hν)D.P/(4πd2h)如圖所示，一輕桿兩端固定質(zhì)量分別為m和2m的小球A、B，桿可繞O點在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)將桿從水平位置由靜止釋放，當B球運動至最低點時，桿對B球的作用力大小為：A.2mgB.4mgC.6mgD.8mg二、多項選擇題（共4小題，每題6分，共24分。每題有多個選項符合題意，全部選對得6分，選對但不全得3分，選錯或不答得0分）下列關于電場強度和電勢的說法中，正確的是：A.電場強度為零的地方，電勢一定為零B.電勢為零的地方，電場強度不一定為零C.電場強度大的地方，電勢一定高D.沿著電場線方向，電勢逐漸降低一個帶電粒子以一定速度進入勻強磁場中，下列說法正確的是：A.若粒子的速度方向與磁場方向平行，粒子做勻速直線運動B.若粒子的速度方向與磁場方向垂直，粒子做勻速圓周運動C.粒子在磁場中運動的速度大小一定不變D.粒子在磁場中運動的加速度大小一定不變理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n?∶n?，原線圈接入電壓為U?的交流電，副線圈接有電阻R，下列說法正確的是：A.副線圈輸出電壓U?=n?U?/n?B.原線圈中的電流I?=n?U?/(n?R)C.變壓器的輸入功率P?=U?2/RD.變壓器的輸出功率P?=U?2/R如圖所示，矩形線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是：A.線圈平面與磁場方向平行時，感應電動勢最大B.線圈平面與磁場方向垂直時，磁通量最大C.線圈從圖示位置開始轉(zhuǎn)動180°的過程中，磁通量變化量為零D.線圈從圖示位置開始轉(zhuǎn)動180°的過程中，感應電動勢平均值為零三、實驗題（共2小題，共20分）（10分）某實驗小組利用如圖所示裝置測量電源的電動勢和內(nèi)阻。實驗器材有：待測電源（電動勢約3V，內(nèi)阻約1Ω）、滑動變阻器R（0~20Ω）、電阻箱R?（0~9999Ω）、電流表A（量程0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）、開關S、導線若干。（1）為減小實驗誤差，應將電阻箱R?的阻值調(diào)至______（選填“0”或“較大值”）后閉合開關S。（2）實驗中移動滑動變阻器滑片，記錄多組電流表示數(shù)I和電阻箱示數(shù)R?，得到如圖所示的I?1-R?圖像。若圖像斜率為k，縱軸截距為b，則電源電動勢E=，內(nèi)阻r=（用k、b表示）。（3）若考慮電流表內(nèi)阻R?，則電動勢測量值______真實值（選填“大于”“小于”或“等于”），內(nèi)阻測量值______真實值（選填“大于”“小于”或“等于”）。（10分）某同學用如圖所示裝置探究平拋運動的規(guī)律。實驗器材有：斜槽軌道、小球、坐標紙、復寫紙、鐵架臺、重垂線、毫米刻度尺等。（1）實驗時，應使斜槽末端______（選填“水平”或“傾斜”）。（2）為減小實驗誤差，下列措施可行的是______（多選）。A.小球每次從斜槽同一位置由靜止釋放B.斜槽軌道必須光滑C.坐標紙應固定在豎直平面內(nèi)D.用重垂線確定坐標軸的y軸（3）若小球做平拋運動的軌跡上某點坐標為（x，y），重力加速度為g，則小球平拋的初速度v?=。若測量x時誤差為Δx，測量y時誤差為Δy，則初速度的相對誤差Δv?/v?=（用Δx、Δy、x、y表示）。四、計算題（共3小題，共46分）（14分）如圖所示，質(zhì)量為M=2kg的木板靜止在光滑水平面上，木板左端固定一輕質(zhì)彈簧，彈簧右端與質(zhì)量為m=1kg的物塊接觸但不連接?，F(xiàn)給物塊一個水平向左的初速度v?=6m/s，物塊壓縮彈簧至最短后又被彈回，最終物塊與木板分離。已知物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g=10m/s2。求：（1）彈簧壓縮至最短時木板的速度大小；（2）彈簧的最大彈性勢能；（3）物塊與木板分離時物塊的速度大小。（16分）如圖所示，在xOy坐標系中，第一象限內(nèi)存在沿y軸負方向的勻強電場，電場強度大小E=2×103N/C；第四象限內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小B=0.5T。一帶正電的粒子從y軸上的P點（0，h）以初速度v?=2×10?m/s沿x軸正方向射入電場，經(jīng)x軸上的Q點（d，0）進入磁場，最終從y軸負半軸上的R點離開磁場。已知粒子質(zhì)量m=1×10?1?kg，電荷量q=1×10?1?C，不計粒子重力。求：（1）P、Q兩點間的距離h；（2）粒子在磁場中運動的軌道半徑r；（3）R點的坐標。（16分）如圖所示，一足夠長的U形導軌固定在豎直平面內(nèi)，導軌間距L=0.5m，導軌上端接有電阻R=1Ω，導軌電阻不計。一質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.5Ω的金屬棒ab垂直導軌放置，與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.2。整個裝置處在磁感應強度B=1T的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面向里?，F(xiàn)給金屬棒一個豎直向下的初速度v?=10m/s，金屬棒沿導軌向下運動，最終達到穩(wěn)定狀態(tài)。已知重力加速度g=10m/s2，求：（1）金屬棒剛開始運動時的加速度大?。唬?）金屬棒運動的最大速度v?；（3）從金屬棒開始運動到達到穩(wěn)定狀態(tài)的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量Q。五、選做題（共2小題，每題15分，考生可任選一題作答，若兩題均答，按第一題計分）（15分）2025年“愛因斯坦探針”衛(wèi)星發(fā)射后，其X射線望遠鏡可探測到遙遠天體的X射線輻射。假設某X射線源輻射的X光子能量為5keV（1eV=1.6×10?1?J），地球與該天體的距離為102?m，普朗克常量h=6.63×10?3?J·s，光速c=3×10?m/s。求：（1）該X光子的頻率和波長；（2）地球附近垂直于輻射方向的單