2025年高三物理上学期“物理综合素质”评估卷

2025年高三物理上学期“物理综合素质”评估卷一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）关于近代物理发展历程，下列说法正确的是（）A.汤姆孙通过α粒子散射实验提出了原子核式结构模型B.玻尔理论成功解释了氢原子光谱的分立特征，并完全符合量子力学基本原理C.德布罗意提出实物粒子具有波动性，其动量为p的粒子波长λ=h/p（h为普朗克常量）D.核反应方程${}{92}^{238}\text{U}\to{}{90}^{234}\text{Th}+{}_{2}^{4}\text{He}$属于轻核聚变反应如图所示，光滑水平面上固定一半径为R的四分之一圆弧轨道，质量为m的小球A从轨道最高点由静止释放，与静止在轨道末端的质量为2m的小球B发生弹性碰撞。碰撞后B球进入右侧粗糙水平面，滑行距离s后停下。已知重力加速度为g，忽略空气阻力，则B球与粗糙水平面间的动摩擦因数为（）A.$\frac{R}{2s}$B.$\frac{R}{s}$C.$\frac{2R}{3s}$D.$\frac{4R}{9s}$空间存在沿x轴正方向的匀强电场，电场强度E=100V/m。一带电粒子在电场中仅受电场力作用，其位移x与时间t的关系为x=2t²+3t（各物理量均为国际单位）。下列说法正确的是（）A.粒子带负电，初速度大小为3m/sB.粒子加速度大小为4m/s²，所受电场力大小为4NC.t=1s时粒子的电势能减少了1.6JD.0~2s内电场力对粒子做功的功率随时间均匀增大如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n₁:n₂=4:1，原线圈接在u=220√2sin100πt（V）的交流电源上，副线圈接有R=11Ω的电阻和理想二极管D（正向电阻为0，反向电阻无穷大）。下列说法正确的是（）A.原线圈输入电压的有效值为220V，频率为50HzB.副线圈输出电压的最大值为55V，电流方向周期性变化C.电阻R消耗的电功率为137.5WD.若将二极管短路，变压器的输入功率将变为原来的2倍地球赤道上有一物体随地球自转，所受的向心力为F₁，向心加速度为a₁，线速度为v₁，角速度为ω₁；绕地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（高度忽略不计），所受的向心力为F₂，向心加速度为a₂，线速度为v₂，角速度为ω₂；地球同步卫星所受的向心力为F₃，向心加速度为a₃，线速度为v₃，角速度为ω₃。已知地球表面重力加速度为g，第一宇宙速度为v，地球半径为R，同步卫星轨道半径为r=6.6R。下列说法正确的是（）A.a₁:a₂:a₃=1:gR:gR²/r²B.v₁:v₂:v₃=1:√(R/r):√(r/R)C.ω₁:ω₂:ω₃=1:√(R³/r³):1D.F₁:F₂:F₃的大小关系无法确定如图所示，在xOy平面内，有一垂直于平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。一带正电的粒子（电荷量为q，质量为m）从原点O以某一初速度沿y轴正方向射出，经过时间t₀到达点P（L，L）。不计粒子重力，下列说法正确的是（）A.粒子的初速度大小为$\frac{(2k+1)πBL}{2qt₀}$（k=0,1,2,...）B.粒子运动的轨道半径可能为$\frac{L}{\sinθ}$，其中θ=πt₀qB/mC.若t₀=πm/(2qB)，则粒子的轨迹方程为(x-L)²+(y-L)²=L²D.粒子从O到P的运动过程中，动量变化量的大小为qBL如图所示，轻质弹簧一端固定在竖直墙壁上，另一端连接质量为m的物块A，A放在光滑水平面上，A右侧用一不可伸长的轻绳绕过光滑定滑轮与质量为2m的物块B相连。开始时系统静止，弹簧处于原长，B距离地面高度为h。现将B由静止释放，当B落地时A尚未与滑轮相碰。已知重力加速度为g，弹簧劲度系数为k，下列说法正确的是（）A.B下落过程中，A、B和弹簧组成的系统机械能守恒B.B落地时的速度大小为$\sqrt{\frac{4mgh-kh²}{3m}}$C.下落过程中，轻绳对A做的功等于A的动能增加量与弹簧弹性势能增加量之和D.若将B的质量改为m，其他条件不变，则B落地时的速度将增大如图所示，平行金属板M、N水平放置，板间距离为d，板长为L。两板间存在竖直方向的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B。一带电粒子（不计重力）以速度v₀沿平行于极板的方向从两板左侧中点射入，恰好沿直线通过场区。若仅改变下列某一条件，粒子可能从极板右侧射出的是（）A.增大粒子的入射速度v₀B.减小电场强度EC.增大磁感应强度BD.粒子带电荷量变为原来的2倍二、非选择题（共62分。第9~12题为必考题，第13~15题为选考题，考生任选一题作答）（一）必考题（共47分）（6分）某实验小组用如图甲所示装置测量滑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，滑块放在木板上，通过跨过定滑轮的轻绳与托盘相连，托盘内放置砝码；②调整托盘和砝码的总质量m，使滑块恰好做匀速直线运动，记录此时m的值；③改变滑块上砝码的质量M，重复步骤②，记录多组M与m的数据；④以M为横轴，m为纵轴，作出m-M图像。（1）实验中需要满足的条件是托盘和砝码的总质量远小于滑块和其上砝码的总质量吗？（填“是”或“否”）。（2）若m-M图像的斜率为k，纵轴截距为b，则μ=，滑块的质量为______（用k、b、重力加速度g表示）。（3）若实验中发现滑块做加速运动，可采取的措施是______（填“增加”或“减少”）托盘内的砝码。（9分）某同学用如图乙所示电路测量电源电动势E和内阻r，其中R₀=2Ω为定值电阻，R为滑动变阻器，V为电压表（量程3V，内阻约3kΩ），A为电流表（量程0.6A，内阻约0.1Ω）。（1）请根据电路图在图丙中用笔画线代替导线完成实物连接。（2）实验中，移动滑动变阻器滑片，记录多组电压表示数U和电流表示数I。根据数据作出U-I图像如图丁所示，图像纵轴截距为1.5V，斜率绝对值为0.5Ω。则电源电动势E=______V，内阻r=Ω。（3）实验测得的内阻r______真实值（填“大于”“小于”或“等于”），原因是。（4）若将电流表改为内接，其他条件不变，则测得的电动势E______真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。（12分）如图所示，在倾角θ=37°的光滑斜面上，有一质量m=1kg的物块A，通过轻质弹簧与质量M=2kg的物块B相连，B通过轻绳跨过光滑定滑轮与质量m₀=1.5kg的物块C相连。开始时系统静止，弹簧处于压缩状态，轻绳恰好伸直，物块A、B均静止在斜面上，C静止在空中。已知重力加速度g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8。（1）求此时弹簧的弹力大小；（2）若剪断轻绳，求剪断瞬间A、B的加速度大小；（3）剪断轻绳后，当弹簧恢复原长时，求A的速度大小。（20分）如图所示，在x轴上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T；x轴下方存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度E=10N/C。一质量m=2×10⁻⁶kg、电荷量q=4×10⁻⁴C的带正电粒子从y轴上的点P（0，h）以速度v₀=2m/s沿x轴正方向射入磁场，经过磁场偏转后从x轴上的点Q（d，0）进入电场，最终打在x轴上的点R（-d，0）。不计粒子重力，求：（1）粒子在磁场中运动的轨道半径r和时间t₁；（2）d和h的值；（3）粒子从P到R的总时间t。（二）选考题（共15分。请考生从3道题中任选一题作答）【物理——选修3-3】（15分）（1）（5分）下列说法正确的是（）A.晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化B.气体的温度升高，分子的平均动能增大，压强一定增大C.饱和汽压与温度有关，与体积无关D.一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，内能一定增加E.布朗运动是液体分子的无规则运动（2）（10分）如图所示，一竖直放置的气缸，缸内有一质量为m、横截面积为S的活塞，活塞与气缸壁间无摩擦且不漏气。开始时活塞静止，缸内气体温度为T₀，体积为V₀，大气压强为p₀。现对缸内气体缓慢加热，使活塞上升高度h，求：①此时缸内气体的温度T；②此过程中气体吸收的热量Q（重力加速度为g）。【物理——选修3-4】（15分）（1）（5分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形图如图所示，质点P的坐标为（1m，0），质点Q的坐标为（4m，0）。已知t=0.5s时质点P第一次到达波峰，则（）A.波的波长为4m，振幅为2cmB.波的传播速度为5m/s，周期为0.8sC.t=0.3s时质点Q的位移为1cmD.从t=0到t=0.4s，质点P通过的路程为4cmE.若该波与另一列频率为2.5Hz的简谐横波相遇，可能发生干涉现象（2）（10分）如图所示，直角三棱镜ABC的折射率n=√2，∠A=30°，∠C=90°。一束单色光从AB边的中点D垂直AB射入棱镜，已知AB边长为L，真空中光速为c。求：①光线在AC边发生全反射的临界角C₀；②光线从棱镜射出的位置到C点的距离；③光线在棱镜中传播的时间t。【物理——选修3-5】（15分）（1）（5分）下列说法正确的是（）A.光电效应现象表明光具有粒子性，康普顿效应进一步证实了光的粒子性B.放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关C.核反应${}{1}^{2}\text{H}+{}{1}^{3}\text{H}\to{}{2}^{4}\text{He}+{}{0}^{1}\text{n}$属于α衰变D.比结合能越大的原子核越稳定，核子平均质量越小E.氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级辐射出的光子能量为12.09eV（2）（10分）质量为m₁=1kg的小球A以速度v₀=6m/s沿光滑水平面向右运动，与静止的质量为m₂=2kg的小球B发生正碰。碰撞后小球B滑上倾角θ=37°的光滑斜面，上升的最大高度h=0.45m。求：①碰撞后小球B的速度大小v₂；②碰撞后小球A的速度大小和方向；③碰撞过程中损失的机械能ΔE。参考答案及评分标准（注：实际考试中此处为答案，本次评估卷略）命题说明本卷以《普通高中物理课程标准》为依据，注重对基础知识、基本技能和物理学科核心素养的考查。选择题