2025年高一物理下学期“理想化模型法”应用测试

2025年高一物理下学期“理想化模型法”应用测试一、质点模型应用测试（一）基础概念辨析题下列关于质点的说法正确的是（）A.体积很小的物体一定能看作质点B.质量很大的物体一定不能看作质点C.研究地球绕太阳公转时，可将地球看作质点D.研究列车通过一座桥梁的时间时，可将列车看作质点分析下列运动场景中能否将研究对象看作质点，并说明理由：（1）研究百米运动员跑步的姿势（2）计算从北京到上海的高铁运行时间（3）研究地球自转产生的昼夜交替现象（4）测定乒乓球旋转时的轨迹（二）实际应用题一辆汽车在平直公路上行驶，前半段路程的平均速度为30km/h，后半段路程的平均速度为60km/h，求汽车全程的平均速度。（将汽车视为质点）某同学参加学校运动会的100m短跑比赛，计时员在终点看到发令枪冒烟开始计时，记录成绩为12.5s，若当时空气中声速为340m/s，光在空气中的传播速度为3×10⁸m/s，分析计时员记录的成绩与真实成绩相比是否有误差，若有误差，误差为多少？（将运动员视为质点）二、理想气体模型应用测试（一）概念理解题关于理想气体模型，下列说法正确的是（）A.理想气体分子间没有相互作用力B.理想气体分子不占有体积C.理想气体的内能只与温度有关D.实际气体在任何情况下都不能看作理想气体理想气体状态方程为pV=nRT，其中各物理量的单位分别是什么？该方程的适用条件是什么？（二）计算题一定质量的理想气体，在温度为27℃时，体积为2L，压强为1atm。若保持温度不变，将体积压缩至1L，求此时气体的压强。一定质量的理想气体，从状态A（p₁=1atm，V₁=2L，T₁=300K）变化到状态B（p₂=2atm，V₂=1L），求状态B的温度T₂。若在此过程中气体对外做功10J，吸收热量5J，求气体内能的变化量。三、点电荷模型应用测试（一）基础辨析题关于点电荷模型，下列说法正确的是（）A.点电荷是电荷量很小的带电体B.点电荷是体积很小的带电体C.点电荷是一种理想化模型，实际并不存在D.球形带电体一定能看作点电荷真空中两个点电荷相距为r，电荷量分别为Q和q，它们之间的库仑力大小为F。若将它们的距离增大到2r，电荷量都增大为原来的2倍，则它们之间的库仑力大小变为多少？（二）综合应用题真空中有两个静止的点电荷，电荷量分别为+2×10⁻⁸C和-3×10⁻⁸C，相距0.3m。求它们之间的库仑力大小和方向。若在它们连线的中点处放置一个电荷量为+1×10⁻⁸C的点电荷，求该点电荷受到的库仑力大小和方向。两个完全相同的金属小球，带有等量异种电荷，相距为r时库仑力大小为F。将它们接触后分开，再放回原来的位置，求它们之间的库仑力大小。若接触后将它们的距离变为2r，库仑力大小又为多少？四、轻杆、轻绳模型应用测试（一）受力分析题如图所示，质量为m的小球用轻绳悬挂在天花板上，处于静止状态。分析小球的受力情况，并画出受力示意图。若在小球上施加一个水平向右的拉力F，使小球偏离竖直方向θ角后静止，此时轻绳的拉力大小为多少？一根轻杆两端分别固定质量为m和2m的小球A和B，杆可绕O点在竖直平面内自由转动。当杆处于水平位置时，分析A、B两球的受力情况，并比较轻杆对A、B两球的作用力方向。（二）运动计算题质量为m的小球用长为L的轻绳系于O点，在竖直平面内做圆周运动。若小球通过最高点时的速度为v，求此时轻绳的拉力大小。若小球恰好能通过最高点，此时的速度大小为多少？如图所示，轻杆一端固定质量为m的小球，另一端可绕O点转动。若使小球在竖直平面内做圆周运动，分析小球在最高点时轻杆对小球的作用力可能的方向，并求出小球通过最高点时的最小速度。五、理想变压器模型应用测试（一）概念辨析题关于理想变压器模型，下列说法正确的是（）A.理想变压器没有能量损失B.理想变压器的输入功率等于输出功率C.理想变压器的变压比等于匝数比D.理想变压器可以改变直流电的电压理想变压器原、副线圈的匝数比为n₁:n₂=2:1，若原线圈输入电压为220V，则副线圈输出电压为多少？若副线圈接有一个110Ω的电阻，则原线圈中的电流为多少？（二）综合应用题某理想变压器原线圈接在220V的交流电源上，副线圈有两个，匝数分别为n₂=100匝和n₃=200匝。当只闭合副线圈n₂的开关时，副线圈n₂两端的电压为55V，求原线圈的匝数n₁。若此时副线圈n₂接有“55V22W”的灯泡，求原线圈的输入功率和输入电流。若再闭合副线圈n₃的开关，副线圈n₃接有“110V44W”的灯泡，求此时原线圈的输入功率。一理想变压器原、副线圈匝数比为10:1，原线圈输入电压u=220√2sin100πt(V)，副线圈接有电阻R=11Ω。求副线圈输出电压的有效值和频率，副线圈中的电流，以及原线圈的输入功率。六、实验探究题某实验小组要探究“加速度与力、质量的关系”，实验装置如图所示。在该实验中，需要将小车和砝码视为质点，将砂和砂桶的总重力视为对小车的拉力。（1）实验中需要满足什么条件才能将砂和砂桶的总重力视为对小车的拉力？（2）若实验中发现小车的加速度与砂和砂桶的总重力不成正比，可能的原因是什么？（3）如何改进实验装置或实验方法可以减小实验误差？某同学用伏安法测量定值电阻的阻值，实验中使用的电源电压为6V，定值电阻的阻值约为10Ω，电流表内阻约为0.1Ω，电压表内阻约为10kΩ。（1）该同学应该采用电流表内接法还是外接法？为什么？（2）若采用上述方法测量，测量值与真实值相比是偏大还是偏小？（3）若要减小实验误差，可以采用什么方法？七、综合应用题如图所示，质量为M的木板静止在光滑水平面上，木板上表面粗糙，有一质量为m的物块以初速度v₀滑上木板。已知物块与木板之间的动摩擦因数为μ，将物块和木板视为质点。（1）分析物块和木板的受力情况，并指出它们的加速度方向。（2）求物块和木板的加速度大小。（3）若木板足够长，求物块和木板最终的共同速度大小。（4）求从物块滑上木板到两者达到共同速度的过程中，物块和木板相对地面的位移大小。如图所示，在水平地面上固定一个倾角为θ的光滑斜面，斜面顶端有一质量为m的小球，用轻绳系于斜面顶端的O点。若给小球一个沿斜面向下的初速度v₀，小球沿斜面下滑，已知轻绳的长度为L，斜面的高度为h，且L<h/sinθ。（1）分析小球在下滑过程中的受力情况。（2）当小球下滑到轻绳刚好伸直时，小球的速度大小为多少？（3）轻绳伸直后，小球继续下滑，当小球到达斜面底端时，轻绳与斜面的夹角为多少？真空中有一平行板电容器，两极板间距离为d，正对面积为S，电容为C。若在两极板间加上电压U，将一个电荷量为q、质量为m的带电粒子从两极板中间由静止释放。（1）求两极板间的电场强度大小。（2）求带电粒子在电场中的加速度大小。（3）求带电粒子到达极板时的速度大小。（4）若两极板间为匀强电场，且不计粒子重力，分析该模型中用到了哪些理想化假设。通过以上测试题，可以全面考察学生对理想化模型法在高中物理中的