2025年高三物理高考物理学家贡献专题模拟试题

2025年高三物理高考物理学家贡献专题模拟试题一、选择题（共8小题，每题6分，共48分。1-4题为单选，5-8题为多选）1.伽利略对近代物理学的贡献伽利略在研究自由落体运动时，通过理想实验和逻辑推理推翻了亚里士多德的错误观点。下列关于伽利略实验方法的说法正确的是（）A.直接在比萨斜塔释放不同质量的铁球，验证下落速度与质量无关B.通过斜面实验“冲淡重力”，测量不同倾角下小球的运动时间，推理出自由落体运动规律C.首次提出“力是维持物体运动的原因”，为牛顿第一定律奠定基础D.用打点计时器记录小球运动轨迹，计算加速度大小2.牛顿力学的应用2024年10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附近做匀速圆周运动，已知月球质量为(M)，半径为(R)，引力常量为(G)，根据牛顿万有引力定律，探测器的运行速度为（）A.(\sqrt{\frac{GM}{R}})B.(\sqrt{\frac{GM}{2R}})C.(\sqrt{\frac{2GM}{R}})D.(\sqrt{\frac{GM}{R^2}})3.电磁学史上的重要发现下列关于电磁学发展历程的说法正确的是（）A.奥斯特发现电磁感应现象，揭示了“电生磁”的规律B.法拉第提出分子电流假说，解释了磁体的磁性起源C.库仑通过扭秤实验得出电荷间相互作用规律，即库仑定律D.洛伦兹发明了回旋加速器，证实了带电粒子在磁场中的偏转规律4.近代物理的突破普朗克、爱因斯坦、玻尔等科学家在量子理论的建立中做出了重要贡献。下列说法正确的是（）A.普朗克提出光子说，解释了光电效应现象B.爱因斯坦提出相对论，认为时间和空间与物质运动无关C.玻尔提出原子的核式结构模型，解释了α粒子散射实验D.量子力学的建立使物理学研究从宏观世界深入到微观世界5.物理学家与实验创新下列实验与对应的物理学家及其贡献匹配正确的有（）A.卡文迪许—扭秤实验—测定引力常量(G)B.密立根—油滴实验—测定元电荷(e)C.托马斯·杨—双缝干涉实验—证实光的波动性D.卢瑟福—α粒子散射实验—发现中子6.经典力学的局限性牛顿经典力学在宏观、低速领域取得了巨大成功，但在微观和高速领域存在局限性。下列现象中，经典力学无法解释的有（）A.氢原子光谱的不连续性B.水星近日点的进动现象C.物体低速运动时的动能变化D.高速运动电子的质量随速度增大而增加7.电磁感应的应用法拉第发现的电磁感应定律是电气化时代的基础。下列设备中，利用电磁感应原理工作的有（）A.发电机B.电动机C.变压器D.电磁炉8.物理学史中的科学思想下列关于物理学家科学研究方法的说法正确的有（）A.伽利略用理想实验法推翻了“力是维持运动的原因”B.牛顿用归纳法得出万有引力定律，并通过实验直接验证C.麦克斯韦用电场线和磁感线描述场的分布，采用了理想模型法D.爱因斯坦在狭义相对论中提出光速不变原理，属于假设法二、非选择题（共4小题，共62分）9.力学规律的建立与发展（14分）（1）开普勒在第谷观测数据的基础上提出了行星运动三大定律，其中第三定律（周期定律）的内容是：所有行星轨道的半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等。若某行星绕太阳运动的轨道半长轴为(a)，公转周期为(T)，太阳质量为(M)，引力常量为(G)，试推导该比值(k)的表达式。（6分）（2）牛顿在开普勒定律和牛顿运动定律的基础上提出了万有引力定律。请列举两个万有引力定律在天文学中的应用实例。（4分）（3）经典力学在19世纪末遇到了“两朵乌云”，其中之一是“黑体辐射问题”，最终催生了量子论的诞生。简述量子论对近代物理学发展的意义。（4分）10.电磁学与现代科技（16分）（1）如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生交变电流。已知线圈匝数(n=100)，面积(S=0.02m^2)，磁场磁感应强度(B=0.5T)，转动角速度(\omega=100\pirad/s)。求：①线圈中产生的感应电动势的最大值(E_m)；（4分）②若线圈电阻(r=1\Omega)，外接电阻(R=9\Omega)，电路中电流的有效值(I)。（4分）（2）麦克斯韦在电磁理论中预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了这一预言。电磁波在现代通信中应用广泛，如手机通信利用微波，卫星通信利用无线电波。简述电磁波与机械波的区别（至少两点）。（4分）（3）从奥斯特发现电流的磁效应到麦克斯韦建立电磁理论，物理学的发展体现了“提出问题—猜想假设—实验验证—理论总结”的科学探究过程。请结合电磁学发展历程，说明实验与理论的辩证关系。（4分）11.近代物理与核技术（16分）（1）爱因斯坦提出质能方程(E=mc^2)，揭示了质量与能量的关系。①计算1kg物质完全转化为能量时释放的能量（(c=3\times10^8m/s)）；（3分）②若用该能量发电，功率为(10^6W)，可供电多长时间？（3分）（2）核反应方程是描述核反应的重要工具。写出下列核反应方程：①铀核（(^{235}{92}U)）裂变生成钡核（(^{144}{56}Ba)）和氪核（(^{89}_{36}Kr)），并释放3个中子；（3分）②氢核（(^2_1H)）与氘核（(^3_1H)）聚变生成氦核（(^4_2He)），并释放一个粒子。（3分）（3）核能的利用包括核裂变和核聚变，简述两者的区别及各自的应用场景。（4分）12.实验探究与创新（18分）某学习小组为验证牛顿第二定律，设计了如图所示的实验装置：将小车放在水平轨道上，通过定滑轮与重物相连，小车后端连接纸带，穿过打点计时器。（1）实验中需要平衡摩擦力，具体操作是：将轨道右端适当垫高，轻推小车，使小车在不受拉力时能______（填“匀速”或“加速”）运动。（2分）（2）若小车质量为(M)，重物质量为(m)，重力加速度为(g)，在满足______（填“(m\llM)”或“(m\ggM)”）的条件下，可认为小车所受拉力(F\approxmg)。（2分）（3）某次实验中，打点计时器打出的纸带如图所示，相邻计数点间的时间间隔为(0.1s)，测得各计数点到O点的距离分别为(x_1=1.50cm)，(x_2=3.90cm)，(x_3=7.50cm)，(x_4=12.30cm)。计算小车在计数点2时的瞬时速度(v_2=)(m/s)，加速度(a=)(m/s^2)。（结果保留两位有效数字）（6分）（4）该实验的误差主要来源于______（写出两点）。（4分）（5）若将实验装置改为探究“动能定理”，需要测量的物理量有小车质量(M)、重物质量(m)、小车运动的距离(L)，以及通过纸带计算的______。为减小误差，应如何改进实验方案？（4分）三、选考题（共15分，请从以下两题中任选一题作答）13.[选修3-3]热学与能量守恒（1）19世纪中叶，迈尔和焦耳提出了能量守恒定律，指出能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，在转化和转移过程中总量保持不变。请列举两个生活中能量转化的实例。（4分）（2）一定质量的理想气体从状态(A(p_1,V_1,T_1))变化到状态(B(p_2,V_2,T_2))，若经历等压过程，其内能变化(\DeltaU=)（用(C_V)表示气体的定容比热容，(R)为普适气体常量）；若经历绝热过程，气体对外做功(W)，则其内能变化(\DeltaU=)。（6分）（3）热力学第二定律的克劳修斯表述为：热量不能自发地从低温物体传到高温物体。请结合电冰箱的工作原理，说明其如何实现热量从低温物体（冰箱内部）传到高温物体（冰箱外部），并指出该过程是否违背热力学第二定律。（5分）14.[选修3-4]光的波动性与相对论（1）光的干涉和衍射现象证实了光的波动性。杨氏双缝干涉实验中，若双缝间距为(d)，双缝到光屏的距离为(L)，测得相邻亮条纹间距为(\Deltax)，则入射光的波长(\lambda=)。若增大双缝间距(d)，条纹间距将（填“增大”“减小”或“不变”）。（6分）（2）爱因斯坦的狭义相对论有两个基本假设：①______；②______。若一物体以速度(v)相对地面运动，其质量(m)与静止质量(m_0)的关系为(m=)______。（6分）（3）简述光的偏振