2025年高三物理上学期“物理信息提取”能力测试卷

2025年高三物理上学期“物理信息提取”能力测试卷注意事项本试卷共4大题，满分100分，考试用时90分钟。请在答题卡指定区域作答，超出区域的答案无效。作答选择题时，必须使用2B铅笔填涂；非选择题用黑色签字笔书写。一、单项选择题（共5小题，每题4分，共20分）1.某同学用如图1所示装置研究平抛运动，实验中记录了小球运动轨迹上三点A、B、C的坐标（单位：cm）：A（0，0）、B（10，5）、C（20，20）。已知重力加速度g=10m/s²，忽略空气阻力。根据以上信息，小球抛出时的初速度大小为（）A.1m/sB.2m/sC.3m/sD.4m/s2.某电路如图2所示，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，定值电阻R₁=2Ω，滑动变阻器R₂的最大阻值为10Ω。闭合开关S后，将R₂的滑片从最左端缓慢移至最右端，在此过程中，下列物理量变化情况正确的是（）A.电源输出功率先增大后减小B.R₁两端电压始终增大C.电路总电阻始终减小D.滑动变阻器消耗的功率始终减小3.如图3所示，理想变压器原、副线圈匝数比n₁:n₂=2:1，原线圈接在u=220√2sin100πt（V）的交流电源上，副线圈接有定值电阻R=10Ω和理想二极管D（正向电阻为0，反向电阻无穷大）。下列说法正确的是（）A.原线圈输入电压的频率为100HzB.副线圈输出电压的有效值为55VC.电阻R消耗的电功率为605WD.若将二极管短路，变压器的输入功率将减小4.2024年12月，我国成功发射“夸父二号”太阳探测卫星，其轨道为绕地球椭圆轨道与绕日圆轨道的组合。已知地球质量为M，半径为R，卫星绕地球椭圆轨道的近地点高度为h₁，远地点高度为h₂，引力常量为G。根据以上信息，可求出的物理量是（）A.卫星在近地点的速度B.卫星在远地点的加速度C.卫星绕日圆轨道的周期D.太阳与地球之间的距离5.某同学用如图4所示的装置探究光电效应规律，用波长为λ₁的单色光照射阴极K时，电流表有示数，调节滑动变阻器滑片至位置P时，电流表示数恰好为0，此时电压表读数为U₁；改用波长为λ₂（λ₂>λ₁）的单色光照射时，调节滑片至位置Q（Q在P右侧），电流表示数再次为0，电压表读数为U₂。已知普朗克常量为h，光速为c，电子电荷量为e，下列关系式正确的是（）A.hc/λ₁=eU₁+W₀（W₀为逸出功）B.hc/λ₂=eU₂+W₀C.U₁>U₂D.若增大λ₁的光强，遏止电压将增大二、多项选择题（共3小题，每题5分，共15分。全部选对得5分，选对但不全得3分，有错选得0分）6.如图5所示，水平地面上固定一倾角θ=30°的光滑斜面，斜面顶端固定一轻质弹簧，弹簧下端与质量m=1kg的物块相连，物块静止于斜面上。现对物块施加一沿斜面向下的恒力F，使物块向下移动距离x=0.2m后速度恰好为0，此时弹簧的弹性势能增加了5J。已知重力加速度g=10m/s²，在此过程中（）A.恒力F做的功为2JB.物块重力势能减少了1JC.弹簧弹力做的功为-5JD.物块机械能增加了4J7.如图6所示，在xOy坐标系中，第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，第二象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从坐标（-a，b）处以初速度v₀沿x轴正方向射出，粒子重力不计。若粒子能进入第一象限且恰好不从y轴负方向离开磁场，则下列条件可能满足的是（）A.v₀=√(2qEa/m)B.粒子在电场中运动的时间为√(2ma/qE)C.粒子在磁场中做圆周运动的半径r=bD.粒子从磁场中射出时的速度方向与x轴正方向夹角为60°8.如图7所示，一轻质弹簧两端分别连接质量均为m的物块A和B，置于光滑水平面上，A、B静止时弹簧处于原长。现使A获得水平向右的初速度v₀，此后A、B与弹簧组成的系统在运动过程中（）A.当弹簧压缩至最短时，A、B的速度相等B.系统动量守恒，机械能守恒C.A的最大速度为v₀，最小速度为0D.弹簧的最大弹性势能为mv₀²/4三、实验题（共2小题，共25分）9.（12分）某同学用如图8所示的装置测量木块与木板间的动摩擦因数μ。实验步骤如下：①将木板固定在水平桌面上，一端用垫块垫高，使木板与水平桌面的夹角为θ；②将木块从木板顶端由静止释放，用打点计时器记录木块的运动过程，得到一条纸带；③重复步骤②三次，选取点迹清晰的纸带进行数据处理；④改变垫块高度，重复上述实验，得到不同θ对应的加速度a。（1）图9为某次实验中得到的纸带，相邻计数点间的时间间隔T=0.1s，计数点A、B、C、D、E到O点的距离如图所示（单位：cm）。木块运动的加速度a=m/s²（结果保留两位有效数字）。（2）根据牛顿第二定律，木块沿木板下滑的加速度a与θ的关系式为a=（用重力加速度g、动摩擦因数μ和θ表示）。（3）以sinθ为横轴，a为纵轴，建立坐标系，根据多组实验数据绘制a-sinθ图像，得到一条倾斜直线，其斜率为k，纵轴截距为b，则μ=（用g、k、b表示）。（4）下列实验误差分析正确的是（填正确答案标号）。A.纸带与打点计时器间存在摩擦，会导致μ的测量值偏大B.木块释放时具有初速度，会导致a的测量值偏大C.木板未调节水平，会导致图像的截距b发生变化D.改变θ时，垫块位置不同导致木板长度变化，对实验结果无影响10.（13分）某同学要测量一个未知电阻Rₓ的阻值（约为200Ω），实验室提供的器材有：电源E：电动势3V，内阻不计电流表A₁：量程0~10mA，内阻r₁=50Ω电流表A₂：量程0~20mA，内阻r₂约为30Ω电阻箱R：0~9999Ω开关S、导线若干（1）该同学设计了如图10所示的实验电路，将A₁与Rₓ并联后再与A₂串联，调节电阻箱R，读出A₁的示数I₁和A₂的示数I₂。①请用笔画线代替导线，在图11中完成实物电路的连接。②根据实验原理，Rₓ的表达式为Rₓ=（用I₁、I₂、r₁表示）。（2）若要减小实验误差，可采用替代法测量，步骤如下：①闭合开关S，调节电阻箱R的阻值为R₁，读出A₂的示数I₀；②断开开关S，将Rₓ从电路中移除，再闭合开关S，调节电阻箱的阻值为R₂，使A₂的示数仍为I₀；③则Rₓ=（用R₁、R₂表示）。（3）在（2）的实验中，若A₂的内阻r₂不能忽略，则Rₓ的测量值______真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。四、计算题（共2小题，共40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）11.（18分）如图12所示，质量M=2kg的木板静止于光滑水平地面上，木板左端固定一轻质弹簧，弹簧右端与质量m=1kg的小物块（可视为质点）接触但不连接，物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2。现给物块一水平向右的初速度v₀=6m/s，使物块向右运动并压缩弹簧，当弹簧压缩至最短时，物块与木板的相对位移d=1m。已知重力加速度g=10m/s²，求：（1）弹簧压缩至最短时，木板的速度大小；（2）弹簧的最大弹性势能；（3）若弹簧的劲度系数k=1000N/m，弹簧的最大压缩量x。12.（22分）如图13所示，在xOy坐标系中，x轴上方存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小E₁=1×10⁴V/m，x轴下方存在沿y轴正方向的匀强电场，场强大小E₂=2×10⁴V/m，第四象限内还存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=0.5T。一质量m=2×10⁻¹⁰kg、电荷量q=1×10⁻⁶C的带正电粒子从坐标原点O以初速度v₀=2×10³m/s沿x轴正方向射出，粒子重力不计。求：（1）粒子第一次进入磁场时的位置坐标；（2）粒子在磁场中运动的半径和周期；（3）粒子从O点射出后，第一次回到x轴时的位置坐标和运动总时间。参考答案及评分标准（本部分考生无需作答）一、单项选择题B2.A3.B4.B5.A二、多项选择题6.BC7.AB8.ABD三、实验题9.（1）1.5（2）gsinθ-μgcosθ（3）-b/(√(k²-b²))（4）BC10.（1）①实物图连接（略）②I₁r₁/(I₂-I₁)（2）R₂-R₁（3）等于四、计算题