2025年高三物理高考物理观念渗透版模拟试题

2025年高三物理高考物理观念渗透版模拟试题一、选择题（本题共8小题，每题6分，共48分。1-5题为单选题，6-8题为多选题）1.质点运动与参考系2024年12月，我国"嫦娥六号"探测器在月球背面完成采样任务。若探测器在月球表面以初速度v₀竖直向上抛出一个质量为m的样本容器，已知月球表面重力加速度为地球表面的1/6，地球表面重力加速度g取10m/s²。忽略月球大气阻力，下列说法正确的是（）A.容器上升的最大高度为v₀²/(2g)B.容器从抛出到落回抛出点的时间为12v₀/gC.运动过程中容器的机械能逐渐减小D.若以抛出点为参考系，容器的位移大小始终等于路程2.电磁感应与能源利用某新型混合动力汽车采用电磁感应制动技术：当车辆减速时，驱动电机切换为发电机模式，将动能转化为电能存储在电池中。已知汽车质量为1.5×10³kg，在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶时实施制动，制动过程中汽车所受阻力恒为车重的0.2倍，发电机的能量转化效率为80%。若汽车在5s内减速至10m/s，此过程中（）A.汽车克服阻力做功3×10⁵JB.发电机产生的电能为4.5×10⁴JC.制动过程中汽车的加速度大小为2m/s²D.电池存储的电能可使10Ω电阻在220V电压下工作100s3.热力学定律与环境保护为应对全球气候变化，我国大力推广碳捕集技术。某装置通过压缩CO₂气体实现碳封存，已知CO₂的摩尔质量为44g/mol，在标准状态下1mol气体的体积为22.4L。将1kgCO₂气体从1标准大气压（1×10⁵Pa）、27℃等温压缩至原体积的1/5，此过程中（）A.气体分子的平均动能增大B.气体内能减少C.外界对气体做功约为3.3×10⁵JD.气体放出的热量等于外界对气体做的功4.波动光学与现代通信5G通信采用毫米波技术，其频率范围为24GHz-100GHz（1GHz=10⁹Hz）。某5G基站发射的电磁波在真空中传播，下列说法正确的是（）A.该电磁波的波长范围为3×10⁻³m-1.25×10⁻²mB.电磁波从空气进入水中时频率增大C.相邻两个波峰之间的距离为一个周期D.电磁波能发生干涉、衍射和偏振现象，说明其具有粒子性5.原子物理与核技术应用我国自主研发的"华龙一号"核电站采用铀-235裂变反应释放能量，其核反应方程为：²³⁵₉₂U+¹₀n→¹⁴⁴₅₆Ba+⁸⁹₃₆Kr+3¹₀n。已知铀-235的质量为235.0439u，钡-144的质量为143.9229u，氪-89的质量为88.9178u，中子质量为1.0087u（1u相当于931MeV/c²）。下列说法正确的是（）A.该反应属于α衰变B.反应过程中释放的能量约为200MeVC.反应前后质量数守恒，质量也守恒D.1kg铀-235完全裂变释放的能量与1kg标准煤燃烧释放的能量相当6.曲线运动与航天工程2025年我国计划发射"巡天二号"空间望远镜，其预定轨道为距地面约400km的圆轨道。已知地球半径R=6400km，地球表面重力加速度g=10m/s²，下列说法正确的是（）A.望远镜的运行速度大于第一宇宙速度B.望远镜的向心加速度小于地球表面重力加速度C.望远镜的运行周期约为90分钟D.若望远镜要变轨至更高轨道，需向后喷气加速7.电磁学与智能设备某无线充电底座的简化模型如图所示，当手机放置在底座上时，发射线圈（原线圈）与接收线圈（副线圈）构成理想变压器。已知原线圈接在u=220√2sin100πt（V）的交流电源上，匝数n₁=1100匝，副线圈输出电压为5V，为手机充电的电流为2A。下列说法正确的是（）A.原线圈中的电流为0.1AB.电源的输出功率为10WC.副线圈的匝数n₂=25匝D.若手机电池内阻增大，副线圈输出电压减小8.力学综合与桥梁工程港珠澳大桥是世界上最长的跨海大桥，其主桥为双塔斜拉桥，主跨长度550m。某研究小组对斜拉索进行受力分析，简化模型如图所示：两侧拉索与竖直方向夹角均为30°，每根拉索拉力大小为5×10⁵N，桥梁主梁自重为3×10⁷N，均匀分布。则（）A.两根拉索的合力大小为5×10⁶NB.主梁对塔柱的压力大小为3.5×10⁷NC.若拉索与竖直方向夹角增大，拉索拉力将增大D.拉索材料的选择需要考虑其弹性模量和屈服强度二、非选择题（共62分）9.实验题（14分）某实验小组利用如图所示装置探究"加速度与物体受力的关系"，实验步骤如下：（1）将一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上，把打点计时器固定在长木板左端，连接好电路；（2）将滑块放在长木板上，通过细绳跨过定滑轮与托盘相连，托盘内放置砝码；（3）平衡摩擦力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫上薄木块，调整木板倾角，使滑块在不受拉力时能匀速下滑；（4）在托盘内放入质量为m的砝码，接通电源后释放滑块，打出一条纸带；（5）改变托盘内砝码质量，重复步骤（4），记录多组数据。已知滑块质量为M，重力加速度为g，某次实验打出的纸带如图所示，相邻计数点间的时间间隔为0.1s，计数点间距离已标在图中（单位：cm）。回答下列问题：（1）本实验中，认为细绳对滑块的拉力大小等于托盘和砝码的总重力，需满足的条件是________（用题中物理量符号表示）。（2）根据纸带数据，滑块的加速度大小a=m/s²（结果保留两位有效数字）。（3）若实验中未平衡摩擦力或平衡不足，得到的a-F图像（F为拉力）可能是图中的（选填"A"或"B"）。（4）某同学提出用光电门传感器替代打点计时器，通过测量滑块上挡光片的挡光时间来计算加速度。若挡光片宽度为d，滑块通过两个光电门的时间分别为t₁、t₂，两光电门间距离为L，则滑块加速度a=________（用d、t₁、t₂、L表示）。10.计算题（16分）如图所示，在竖直平面内有一光滑半圆形轨道ABC，半径R=0.5m，A为轨道最低点，C为最高点，B为与圆心O等高的点。一质量m=0.1kg的小球从轨道右侧某一高度h处由静止释放，沿切线方向进入轨道，恰好能通过最高点C。取g=10m/s²，求：（1）小球通过C点时的速度大小vₙ；（2）释放点到A点的高度h；（3）小球通过A点时对轨道的压力大小F；（4）若在轨道最低点A处安装一个轻弹簧，弹簧自然长度等于轨道半径，小球从原释放点由静止释放，求弹簧的最大压缩量x（弹簧劲度系数k=100N/m）。11.电磁学综合题（18分）如图所示，在xOy坐标系中，第一象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，电场强度E=2×10³V/m；第四象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度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=1×10⁴m/s沿x轴正方向射入电场。不计粒子重力，求：（1）粒子离开电场时的位置坐标（x₁，y₁）；（2）粒子进入磁场时的速度大小和方向；（3）粒子在磁场中运动的轨道半径r；（4）粒子从进入电场到离开磁场的总时间t。12.热学与能源综合题（14分）为实现"双碳"目标，某工厂采用生物质能发电技术：将秸秆等生物质燃料在锅炉中燃烧，产生的高温高压水蒸气推动汽轮机发电。已知锅炉的效率为80%，汽轮机的效率为40%，发电机的效率为90%。（1）若每燃烧1kg生物质燃料可释放1.5×10⁷J的热量，求1kg生物质燃料最终转化为电能的能量；（2）若发电机输出电压为250V，输出电流为400A，通过理想变压器升压后向远处输电，输电线路总电阻为10Ω，要使输电线上损失的功率不超过输出功率的5%，求变压器的匝数比n₁:n₂；（3）生物质燃料燃烧时会产生一定量的CO₂，但相较于化石燃料，其碳排放具有"碳中和"特性，解释原因。三、选考题（共15分。请考生从13、14两题中任选一题作答）13.[物理—选修3-3]（15分）（1）（5分）下列说法正确的是________（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）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，分子的平均动能一定增大C.露珠呈球状是由于液体表面张力的作用D.第二类永动机不可能制成是因为违背了能量守恒定律E.一定质量的理想气体，体积增大时，内能一定减小（2）（10分）某太阳能热水器的水箱容积为100L，初始温度为20℃。阳光照射8小时后，水温升高到60℃。已知水的密度ρ=1.0×10³kg/m³，比热容c=4.2×10³J/(kg·℃)，求：①水吸收的热量Q；②若热水器的集热面积为2m²，太阳能的平均辐射功率为1000W/m²，求热水器的效率η。14.[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，已知波速v=2m/s。则________（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）A.该波的波长为4mB.该波的周期为2sC.t=0时刻x=1m处的质点沿y轴正方向运动D.t=1s时刻x=2m处的质点位于波峰E.若波源振幅增大，波的传播速度也增大（2）（10分）某同学用插针法测量等腰直角三棱镜的折射率，实验步骤如下：①将三棱镜放在白纸上，画出其截面ABC，其中∠A=90°，∠B=∠C=45°；②在AB边上插两枚大头针P₁、P₂，在AC边外侧观察P₁、P₂的像，调整视线方向，使P₁的像被P₂的像挡住；③在观察一侧插两枚大头针P₃、P₄，使P₃挡住P₁、P₂的像，P₄挡住P₃和P₁、P₂的像；④移去三棱镜和大头针，连接P₁P₂并延长交AB于O点，连接P₃P₄并延长交AC于O'点，测得入射角i=45°，折射角r=30°。①画出光路图并标出折射角r；②计算三棱镜的折射率n；③若改用波长更长的单色光进行实验，折射角r将如何变化？三、物理观念渗透说明（本部分不计入总分，供教学参考）运动与相互作用观念：试题通过嫦娥六号采样、港珠澳大桥拉索等情境，考查牛顿运动定律、曲线运动等知识，引导学生认识运动的相对性和相互作用的普遍性。能量观念：从混合动力汽车制动能量回收、生物质能发电到电磁感应中的能量转化，贯穿能量守恒思想，强化"能量转化与守恒是自然界基本规律"的认知。动量与守恒观念：核反应、碰撞等问题中渗透动量守恒思想，培养学生用守恒观点分析物理过程的习惯。场的观念：通过