2025年高三物理上学期“物理学习成就感”测试

2025年高三物理上学期“物理学习成就感”测试一、力与运动模块测试（一）牛顿运动定律应用测试基础理解题某物体在粗糙水平面上受水平拉力F作用做匀加速直线运动，已知物体质量m=2kg，动摩擦因数μ=0.3，加速度a=2m/s²，重力加速度g=10m/s²。（1）求水平拉力F的大小；（2）若撤去拉力F，物体滑行的加速度大小为多少？（3）分析说明“物体速度为零时，加速度一定为零”这一说法是否正确。综合应用题如图所示，质量为M的斜面体静止在水平地面上，斜面倾角θ=37°，斜面上放置一质量为m的物块，物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5。现对物块施加沿斜面向上的拉力F，使物块沿斜面向上做匀加速直线运动，已知斜面体始终保持静止，sin37°=0.6，cos37°=0.8。（1）画出物块的受力分析图；（2）若物块加速度a=1m/s²，求拉力F的大小；（3）求地面对斜面体的摩擦力大小及方向。（二）运动学综合测试追及相遇问题甲车以v₁=10m/s的速度在平直公路上匀速行驶，乙车在甲车后方x₀=20m处，由静止开始以a=2m/s²的加速度做匀加速直线运动追赶甲车。（1）求乙车追上甲车前，两车相距的最大距离；（2）求乙车追上甲车所用的时间及此时乙车的速度。曲线运动与圆周运动用长为L=0.5m的轻绳系一质量m=0.1kg的小球，在竖直平面内做圆周运动，重力加速度g=10m/s²。（1）求小球通过最高点时的最小速度；（2）若小球通过最低点时的速度v=4m/s，求此时绳的拉力大小；（3）分析小球从最高点运动到最低点过程中，动能、重力势能的变化情况，并说明机械能是否守恒（不计空气阻力）。二、能量与热学模块测试（一）机械能守恒定律应用动能定理与机械能守恒质量为m=2kg的物体从高h=5m的光滑斜面顶端由静止滑下，斜面倾角θ=30°，重力加速度g=10m/s²。（1）求物体滑到斜面底端时的速度大小；（2）若斜面粗糙，物体滑到底端时速度大小为8m/s，求物体克服摩擦力做的功；（3）对比说明动能定理与机械能守恒定律的适用条件差异。碰撞与能量转化在光滑水平面上，质量m₁=1kg的小球以v₁=4m/s的速度与静止的质量m₂=3kg的小球发生正碰，碰撞后m₁的速度大小变为1m/s，方向与原方向相反。（1）求碰撞后m₂的速度大小及方向；（2）判断该碰撞是否为弹性碰撞，并说明理由；（3）计算碰撞过程中系统损失的机械能。（二）热学基础测试分子动理论与内能（1）关于分子动理论，下列说法正确的是（）A.布朗运动是液体分子的无规则运动B.分子间同时存在引力和斥力，当分子间距离增大时，引力减小，斥力增大C.温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大D.物体的内能是物体中所有分子动能的总和（2）一定质量的理想气体，在等容过程中温度从27℃升高到127℃，求气体压强的变化量与初始压强的比值。热力学定律应用某热机工作时，燃料燃烧放出的热量Q₁=8×10⁵J，其中用来做有用功的能量Q₂=3.2×10⁵J，求该热机的效率。若要使热机效率提高到50%，在有用功不变的情况下，需减少多少热量损失？三、电与磁模块测试（一）电场与磁场基础电场强度与电势如图所示，在真空中有两个点电荷Q₁=+4×10⁻⁸C和Q₂=-1×10⁻⁸C，相距r=0.3m，静电力常量k=9×10⁹N·m²/C²。（1）求Q₁在Q₂处产生的电场强度大小及方向；（2）求两点电荷连线上电场强度为零的位置；（3）若将一电荷量q=2×10⁻⁹C的正电荷从Q₁、Q₂连线中点移到无穷远处，电场力做的功为多少？磁场对电流和运动电荷的作用（1）长度L=0.2m的直导线垂直放置在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，通入电流I=3A，求导线所受安培力的大小及方向（用左手定则判断）。（2）一带电粒子电荷量q=2×10⁻¹⁰C，质量m=1×10⁻²⁶kg，以v=3×10⁶m/s的速度垂直进入匀强磁场，做半径R=0.1m的匀速圆周运动，求磁场的磁感应强度大小及粒子运动的周期。（二）电路与电磁感应电路分析与计算如图所示电路中，电源电动势E=12V，内阻r=1Ω，电阻R₁=3Ω，R₂=2Ω，R₃=5Ω，电容器电容C=10μF。（1）闭合开关S后，求电路中的总电流；（2）求电阻R₂两端的电压及电容器所带的电荷量；（3）若断开开关S，求断开瞬间通过R₁的电流方向。电磁感应现象边长L=0.4m的正方形线框abcd，总电阻R=0.5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动，角速度ω=10rad/s，从线框平面与磁场方向垂直时开始计时。（1）写出线框中感应电动势的瞬时值表达式；（2）求线框转动过程中产生的最大感应电流；（3）计算线框转动一周过程中产生的焦耳热。四、实验探究能力测试（一）力学实验验证牛顿第二定律某实验小组利用如图所示装置探究加速度与力、质量的关系，实验中打点计时器所用电源频率为50Hz，小车质量M远大于砝码和砝码盘总质量m。（1）实验中需要平衡摩擦力，简述平衡摩擦力的操作方法；（2）若某次实验中得到的纸带如图所示，相邻计数点间的时间间隔T=0.1s，测得x₁=1.50cm，x₂=3.00cm，x₃=4.50cm，x₄=6.00cm，求小车的加速度大小；（3）若保持小车质量不变，改变砝码质量，得到多组数据，以拉力F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出a-F图像，发现图像不过原点，分析可能的原因。（二）电学实验测定金属的电阻率用伏安法测量某金属丝的电阻，金属丝电阻约为5Ω，实验器材有：电源（电动势3V，内阻不计）、电流表（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）、电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ）、滑动变阻器（0~10Ω）、开关、导线若干。（1）画出实验电路图（电流表采用外接法还是内接法？滑动变阻器采用分压式还是限流式？）；（2）若某次测量中，电流表读数I=0.4A，电压表读数U=2.0V，金属丝长度L=0.5m，直径d=0.4mm，计算金属丝的电阻率ρ（结果保留两位有效数字）。五、综合应用与拓展测试（一）跨模块综合题力学与电磁学综合如图所示，在竖直平面内有一光滑绝缘轨道，其中AB段为水平直轨道，BC段为半径R=0.5m的半圆形轨道，整个轨道处于竖直向下的匀强电场中，电场强度E=1×10⁴N/C。一质量m=0.1kg、电荷量q=+1×10⁻⁴C的小球从A点静止释放，沿轨道运动，重力加速度g=10m/s²。（1）求小球到达B点时的速度大小；（2）若小球恰好能通过半圆形轨道的最高点C，求AB段的长度L；（3）分析小球从B到C过程中，电势能、重力势能的变化情况。（二）开放探究题实际问题解决某同学发现家中电热水壶烧水时，水开后会自动跳闸断电，查阅资料得知其内部有一个双金属片温控开关，由两种膨胀系数不同的金属片粘合而成。请结合所学物理知识，分析双金属片温控开关的工作原理，并说明如何通过调整双金属片的结构来改变跳闸温度。前沿科技联系近年来，我国在可控核聚变研究领域取得重大突破，核聚变反应的原理是两个轻核结合成一个较重的核，同时释放巨大能量。已知氘核（²H）和氚核（³H）结合成氦核（⁴He）和中子（¹n），请写出该核反应方程，并从能量守恒角度分析为什么核聚变会释放能量（已知氘核、氚核、氦核、中子的质量分别为m₁、m₂、m₃、m₄）。六、学习反思与成长评估（一）知识掌握情况自评本测试中，你认为自己掌握最扎实的物理模块是__________，最薄弱的模块是__________，主要原因是____________________。在解决力学综合题时，你通常优先选择的解题方法是（）A.牛顿运动定律与运动学公式B.动量守恒定律C.机械能守恒定律或动能定理D.视具体问题灵活选择（二）能力提升反馈通过本次测试，你认为自己在哪些物理能力上有所提升（可多选）：（）A.理解能力B.推理能力C.分析综合能力D.应用数学处理物理问题的能力E.实验探究能力针对测试中出现的错误，写出一道典型错题的正确解题过程，并总结解题关键步骤：（三）学习方法优化结合高三物理一轮复习特点，你认为提高物理学习效率的有效方法有哪些？请列举至少三条。为了提升“物理学习