2025年高三物理高考物理探究能力整合版模拟试题

2025年高三物理高考物理探究能力整合版模拟试题一、选择题（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.科学推理与模型建构某同学设计“滴水法测量重力加速度”实验：让水龙头的水一滴一滴地滴在正下方的盘子里，调整水龙头，使前一滴水滴到盘子上发出声音时，后一滴恰好开始下落。用刻度尺测量水龙头到盘子的高度差为h，用秒表记录n次水滴击盘的总时间为t，则重力加速度的表达式为（）A.(g=\frac{2hn^2}{t^2})B.(g=\frac{2h(n-1)^2}{t^2})C.(g=\frac{hn^2}{2t^2})D.(g=\frac{h(n-1)^2}{2t^2})2.实验误差分析用如图所示装置探究“加速度与力的关系”，下列操作导致实验误差增大的是（）A.未平衡小车与木板间的摩擦力B.小车质量远大于钩码质量C.打点计时器电源频率略高于50Hz但按50Hz计算D.实验中先释放小车再接通电源3.复杂情境分析CR450动车组紧急制动时的加速度大小为0.5g（g=9.8m/s²）。若制动系统采用两根互成60°角的弹性拉索模拟制动力，每根拉索的劲度系数k=500N/m，当列车质量为4.8×10⁵kg时，每根拉索的伸长量约为（）A.2.4mB.4.1mC.4.8mD.8.2m4.图像信息提取某非线性电阻的伏安特性曲线如图所示，将其接入电动势E=6V、内阻r=2Ω的电源两端，该电阻消耗的功率为（）A.2WB.3WC.4WD.5W5.创新仪器应用用智能手机传感器测量单摆周期：打开“phyphox”软件的“简谐运动”模块，将手机固定在摆球上，记录摆角θ<5°时的周期数据如下表。若仅增加摆长，则下列物理量变化正确的是（）测量次数摆长l/m周期T/s10.501.4220.601.5530.701.67A.周期测量值与真实值的差值增大B.周期的平方与摆长的比值增大C.图像法求重力加速度的误差减小D.手机传感器记录的最大速度增大6.多过程物理分析（多选）如图所示，光滑水平面上质量为m的物块压缩轻质弹簧（劲度系数k）至A点由静止释放，运动至B点与质量为2m的静止物块发生弹性碰撞，碰撞后两物块粘在一起压缩另一轻质弹簧（劲度系数2k）。下列说法正确的是（）A.碰撞前瞬间物块的速度为(\sqrt{\frac{k}{m}}x_0)B.碰撞过程中系统损失的机械能为(\frac{1}{3}kx_0^2)C.两物块粘在一起后最大加速度为(\frac{kx_0}{3m})D.右侧弹簧的最大压缩量为(\frac{x_0}{\sqrt{3}})7.电磁场综合应用（多选）半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场（磁感应强度B），一质量为m、电荷量为+q的粒子从边界A点以速度v沿半径方向射入，从边界C点射出，∠AOC=120°。下列说法正确的是（）A.粒子运动轨迹半径为(\sqrt{3}R)B.粒子在磁场中运动时间为(\frac{πm}{3qB})C.若仅减小速度，粒子可能从A点正对面射出D.若仅增大磁场强度，粒子射出位置与A点距离减小8.热力学创新情境（多选）某同学用如图所示装置探究“气体等温变化”：注射器活塞与力传感器连接，封闭一定质量的空气柱。缓慢推动活塞，记录体积V和传感器示数F（摩擦力不计）。下列操作能提高实验精度的是（）A.实验前用手握住注射器筒预热气体B.在活塞上涂抹润滑油保持气密性C.每次改变体积后静止30s再读数D.以F为纵坐标、1/V为横坐标作图像二、非选择题（共5小题，共62分）9.力学实验探究（12分）某小组用如图甲所示装置探究橡皮筋的非线性特性，实验步骤如下：步骤1：将一根橡皮筋悬挂在铁架台上，下端挂50g钩码，静止后用刻度尺测量伸长量x；步骤2：逐渐增加钩码质量，记录拉力F（F=mg）和对应的伸长量x，数据如下表；步骤3：换用两根相同橡皮筋并联，重复步骤1-2。钩码质量m/g单根伸长量x/cm两根并联伸长量x/cm501.00.51002.01.01503.21.62004.82.4（1）根据表中数据，在图乙中绘制单根橡皮筋的F-x图像（3分）；（2）分析图像可知，当拉力超过______N后橡皮筋表现出非线性特性（2分）；（3）两根橡皮筋并联时，等效劲度系数k=N/m（保留两位有效数字）（2分）；（4）若用单根橡皮筋模拟“缓冲装置”，当物体从高处自由下落压缩橡皮筋（不计空气阻力），为使最大压缩量不超过4.8cm，物体下落高度不应超过______m（2分）；（5）提出一种减小实验误差的改进方案：（3分）。10.电学设计实验（14分）某同学欲测量水果电池的电动势和内阻，现有器材：铜片、锌片、苹果（作为电解质）、灵敏电流计（满偏电流100μA，内阻Rg=200Ω）、电阻箱（0-9999Ω）、开关、导线若干。（1）设计实验电路，在虚线框中画出电路图（3分）；（2）实验中，电阻箱阻值R=1800Ω时电流计示数I=20μA；R=4800Ω时I=10μA，该电池的电动势E=______V，内阻r=______Ω（4分）；（3）若考虑电流计内阻，电动势测量值______真实值（填“＞”“＜”或“=”）（2分）；（4）为将电流计改装成量程为2V的电压表，需串联的电阻R串=______Ω（2分）；（5）用改装后的电压表直接测量电池两端电压，读数为0.8V，此时电池的输出功率为______mW（3分）。11.力学综合计算（14分）如图所示，倾角θ=37°的斜面固定在水平地面上，斜面底端有垂直斜面的弹性挡板。质量m=1kg的物块从斜面上A点静止释放，沿斜面下滑与挡板碰撞（无机械能损失）后上滑至B点，A、B两点高度差Δh=0.8m。已知物块与斜面间动摩擦因数μ=0.25，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²。（1）求物块第一次与挡板碰撞前的速度大小（4分）；（2）若在斜面上C点（与挡板距离x=1m）固定一轻质弹簧（劲度系数k=100N/m），物块从A点释放后压缩弹簧至最短，求弹簧的最大弹性势能（6分）；（3）若仅改变斜面倾角θ，发现当θ=53°时物块能返回A点，分析动摩擦因数μ是否变化并说明理由（4分）。12.电磁学创新应用（12分）如图所示为“电磁弹射”模拟装置：两平行金属导轨间距L=0.5m，导轨间存在垂直纸面向里的匀强磁场（B=2T）。质量m=0.1kg的导体棒ab垂直导轨放置，接入电路的总电阻R=1Ω。电源电动势E=10V，内阻不计，电容C=0.2F。（1）闭合开关S，导体棒从静止开始运动，求稳定时的速度大小（3分）；（2）断开开关S，导体棒在安培力作用下减速，求通过导体棒的电荷量（3分）；（3）若将电源换成正弦交变电压u=10√2sin100πt（V），定性分析导体棒的运动情况（6分）。13.综合探究题（10分）2025年4月，我国“夸父三号”卫星成功进入日地L1点轨道，该点位于太阳与地球连线之间，卫星与地球同步绕太阳运动。已知太阳质量M=2×10³⁰kg，地球质量m=6×10²⁴kg，日地距离r=1.5×10¹¹m，引力常量G=6.67×10⁻¹¹N·m²/kg²。（1）证明L1点到地球的距离x满足近似关系：(\frac{GM}{(r-x)^2}-\frac{Gm}{x^2}=M\omega^2(r-x))（4分）；（2）估算x的数量级为______m（2分）；（