2025年高三物理探究素养综合期末试卷

2025年高三物理探究素养综合期末试卷考试时间：120分钟 总分：100分 年级/班级：2025届高三（1）班

2025年高三物理探究素养综合期末试卷

一、选择题

1.在“探究匀变速直线运动”的实验中，下列说法正确的是

 A.打点计时器应使用交流电源

 B.实验中必须平衡摩擦力

 C.小车运动的加速度越大，纸带上的点迹分布越疏

 D.实验中应先接通电源再释放小车

2.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂于O点，将小球拉至水平位置释放，不计空气阻力，小球在最低点时的速度大小为

 A.√(gL)

 B.√(2gL)

 C.√(3gL)

 D.√(4gL)

3.在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列说法正确的是

 A.实验中应使用天平测量小锤的质量

 B.实验中应使用秒表测量小锤下落的时间

 C.实验中应选择点迹清晰、分布均匀的纸带

 D.实验中应多次测量，取平均值减小误差

4.在“探究牛顿第二定律”的实验中，下列说法正确的是

 A.实验中应保持小车的质量不变

 B.实验中应保持小车的加速度不变

 C.实验中应使用弹簧测力计测量小车的拉力

 D.实验中应使用天平测量小车的质量

5.如图所示，质量为m的小球从高度为h的平台上自由下落，不计空气阻力，小球落地时的速度大小为

 A.√(2gh)

 B.√(gh)

 C.√(3gh)

 D.√(4gh)

6.在“探究动量守恒定律”的实验中，下列说法正确的是

 A.实验中应使用天平测量小球的质量

 B.实验中应使用秒表测量小球碰撞的时间

 C.实验中应选择碰撞后小球不发生形变的材料

 D.实验中应多次测量，取平均值减小误差

7.如图所示，质量为m的小球从高度为h的平台上自由下落，不计空气阻力，小球落地时对地面的压力大小为

 A.mg

 B.2mg

 C.3mg

 D.4mg

8.在“探究功和能的关系”的实验中，下列说法正确的是

 A.实验中应使用弹簧测力计测量小车的拉力

 B.实验中应使用刻度尺测量小车的位移

 C.实验中应使用秒表测量小车的速度

 D.实验中应使用天平测量小车的质量

9.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂于O点，将小球拉至水平位置释放，不计空气阻力，小球在最高点时的速度大小为

 A.√(gL)

 B.√(2gL)

 C.√(3gL)

 D.√(4gL)

10.在“探究电磁感应现象”的实验中，下列说法正确的是

 A.实验中应使用电流表测量感应电流的大小

 B.实验中应使用电压表测量感应电动势的大小

 C.实验中应选择磁铁与线圈相对运动速度较大的情况

 D.实验中应多次测量，取平均值减小误差

二、填空题

1.在“探究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器使用频率为50Hz的交流电源，某次实验得到的纸带上相邻计数点之间的距离分别为s1、s2、s3、s4，相邻计数点之间的时间间隔为T，则小车的加速度大小为______。

2.在“验证机械能守恒定律”的实验中，某次实验得到的纸带上相邻计数点之间的距离分别为s1、s2、s3、s4，相邻计数点之间的时间间隔为T，则小球在s2位置时的速度大小为______。

3.在“探究牛顿第二定律”的实验中，小车的质量为m，拉力大小为F，小车的加速度大小为a，则牛顿第二定律的表达式为______。

4.在“探究动量守恒定律”的实验中，小球1的质量为m1，速度大小为v1，小球2的质量为m2，速度大小为v2，则动量守恒的表达式为______。

5.在“探究功和能的关系”的实验中，小车的质量为m，拉力大小为F，小车的位移大小为s，则功的表达式为______。

6.在“探究电磁感应现象”的实验中，线圈匝数为N，磁通量变化率为ΔΦ/Δt，则感应电动势的表达式为______。

7.在“探究单摆周期”的实验中，单摆的摆长为L，周期为T，则单摆周期公式为______。

8.在“探究光的折射”的实验中，入射角为θ1，折射角为θ2，折射率为n，则折射定律的表达式为______。

9.在“探究光的干涉”的实验中，双缝间距为d，屏到双缝的距离为L，相邻亮纹之间的距离为Δx，则光的波长为______。

10.在“探究光的衍射”的实验中，障碍物尺寸为a，光的波长为λ，则发生明显衍射的条件为______。

三、多选题

1.在“探究匀变速直线运动”的实验中，下列哪些因素会影响实验结果

 A.打点计时器的频率

 B.小车的质量

 C.小车的加速度

 D.小车的初速度

2.在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列哪些因素会影响实验结果

 A.小锤的质量

 B.小锤下落的高度

 C.小锤下落的时间

 D.空气阻力

3.在“探究牛顿第二定律”的实验中，下列哪些因素会影响实验结果

 A.小车的质量

 B.小车的加速度

 C.小车的拉力

 D.小车的初速度

4.在“探究动量守恒定律”的实验中，下列哪些因素会影响实验结果

 A.小球的质量

 B.小球的速度

 C.小球的碰撞情况

 D.小球的形状

5.在“探究功和能的关系”的实验中，下列哪些因素会影响实验结果

 A.小车的质量

 B.小车的拉力

 C.小车的位移

 D.小车的速度

四、判断题

11.在“探究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器使用频率越高，纸带上的点迹分布越密。

12.在“验证机械能守恒定律”的实验中，实验过程中必须确保没有空气阻力。

13.在“探究牛顿第二定律”的实验中，实验中应保持小车的总质量不变。

14.在“探究动量守恒定律”的实验中，实验中应确保碰撞过程是弹性的。

15.在“探究功和能的关系”的实验中，功是标量，没有方向。

16.在“探究电磁感应现象”的实验中，只要磁铁与线圈相对运动，就一定产生感应电流。

17.在“探究单摆周期”的实验中，单摆的摆长是指摆线的长度。

18.在“探究光的折射”的实验中，光的折射率与入射角有关。

19.在“探究光的干涉”的实验中，双缝间距越小，相邻亮纹之间的距离越大。

20.在“探究光的衍射”的实验中，光的波长越长，发生明显衍射的条件越容易满足。

五、问答题

21.简述“验证机械能守恒定律”的实验原理和主要步骤。

22.在“探究牛顿第二定律”的实验中，如何通过实验数据验证牛顿第二定律？

23.简述“探究电磁感应现象”的实验原理，并说明如何改变感应电流的大小。

试卷答案

一、选择题答案及解析

1.ABD

解析：打点计时器应使用交流电源，故A正确；实验中不一定需要平衡摩擦力，可以根据需要调整，故B错误；小车运动的加速度越大，纸带上的点迹分布越疏，故C正确；实验中应先接通电源再释放小车，以保证打点计时器正常工作，故D正确。

2.A

解析：根据机械能守恒定律，小球在最低点时的动能等于重力势能的变化量，即1/2mv^2=mgL，解得v=√(2gL)。

3.C

解析：实验中不需要使用天平测量小锤的质量，故A错误；实验中不需要使用秒表测量小锤下落的时间，故B错误；实验中应选择点迹清晰、分布均匀的纸带，以保证数据的准确性，故C正确；实验中应多次测量，取平均值减小误差，但不是必须的，故D错误。

4.AC

解析：实验中应保持小车的质量不变，以便研究力与加速度的关系，故A正确；实验中应保持小车的加速度不变，以便研究力与加速度的关系，故B错误；实验中应使用弹簧测力计测量小车的拉力，故C正确；实验中不需要使用天平测量小车的质量，故D错误。

5.A

解析：根据自由落体运动规律，小球落地时的速度大小为v=√(2gh)。

6.A

解析：实验中应使用天平测量小球的质量，以便计算动量，故A正确；实验中不需要使用秒表测量小球碰撞的时间，故B错误；实验中应选择碰撞后小球不发生形变的材料，以保证动量守恒，故C错误；实验中应多次测量，取平均值减小误差，但不是必须的，故D错误。

7.B

解析：小球落地时对地面的压力大小为2mg，因为小球落地时会对地面产生一个与重力相等的作用力，同时地面对小球也会产生一个与压力相等的作用力，根据牛顿第三定律，这两个力大小相等，方向相反，故压力大小为2mg。

8.AB

解析：实验中应使用弹簧测力计测量小车的拉力，故A正确；实验中应使用刻度尺测量小车的位移，故B正确；实验中不需要使用秒表测量小车的速度，故C错误；实验中不需要使用天平测量小车的质量，故D错误。

9.A

解析：根据机械能守恒定律，小球在最高点时的动能与重力势能之和等于初始的重力势能，即1/2mv^2+mgL=mgL，解得v=√(gL)。

10.AC

解析：实验中应使用电流表测量感应电流的大小，故A正确；实验中应使用电压表测量感应电动势的大小，故B错误；实验中应选择磁铁与线圈相对运动速度较大的情况，以增强感应电流，故C正确；实验中应多次测量，取平均值减小误差，但不是必须的，故D错误。

二、填空题答案及解析

1.(s3-s1)/(2T)^2

解析：根据匀变速直线运动的位移公式，相邻计数点之间的距离之差为Δs=aT^2，即s3-s1=2aT^2，解得a=(s3-s1)/(2T)^2。

2.(s3-s1)/(2T)

解析：根据匀变速直线运动的速度公式，小球在s2位置时的速度大小为v=s3-s1/(2T)。

3.F=ma

解析：牛顿第二定律的表达式为F=ma，即物体所受的合外力等于物体的质量与加速度的乘积。

4.m1v1=m2v2

解析：动量守恒的表达式为m1v1=m2v2，即碰撞前系统的动量等于碰撞后系统的动量。

5.W=Fs

解析：功的表达式为W=Fs，即力与位移的乘积，其中力与位移方向相同。

6.E=NΔΦ/Δt

解析：感应电动势的表达式为E=NΔΦ/Δt，即感应电动势等于线圈匝数与磁通量变化率的乘积。

7.T=2π√(L/g)

解析：单摆周期公式为T=2π√(L/g)，即单摆的周期等于摆长的平方根与重力加速度的平方根的乘积再乘以2π。

8.n=sinθ1/sinθ2

解析：折射定律的表达式为n=sinθ1/sinθ2，即入射角的正弦值与折射角的正弦值的比值等于折射率。

9.λ=dsinθ/Δx

解析：光的波长的表达式为λ=dsinθ/Δx，即光的波长等于双缝间距与相邻亮纹之间距离的比值再乘以入射角的正弦值。

10.a≈λ

解析：发生明显衍射的条件为障碍物尺寸与光的波长相近或小于光的波长，即a≈λ。

三、多选题答案及解析

1.ACD

解析：打点计时器的频率会影响实验结果，频率越高，点迹越密，故A正确；小车的质量不会影响实验结果，故B错误；小车的加速度会影响实验结果，加速度越大，点迹越疏，故C正确；小车的初速度不会影响实验结果，故D正确。

2.BD

解析：小锤下落的高度会影响实验结果，高度越大，速度越大，故B正确；小锤下落的时间会影响实验结果，时间越长，速度越小，故C正确；空气阻力会影响实验结果，阻力越大，速度越小，故D正确；小锤的质量不会影响实验结果，故A错误。

3.AC

解析：小车的质量会影响实验结果，质量越大，加速度越小，故A正确；小车的加速度会影响实验结果，加速度越大，拉力越大，故C正确；小车的拉力会影响实验结果，拉力越大，加速度越大，故D正确；小车的初速度不会影响实验结果，故B错误。

4.ABC

解析：小球的质量会影响实验结果，质量越大，动量越大，故A正确；小球的速度会影响实验结果，速度越大，动量越大，故B正确；小球的碰撞情况会影响实验结果，碰撞越剧烈，动量转移越大，故C正确；小球的形状不会影响实验结果，故D错误。

5.ABC

解析：小车的质量会影响实验结果，质量越大，功越大，故A正确；小车的拉力会影响实验结果，拉力越大，功越大，故B正确；小车的位移会影响实验结果，位移越大，功越大，故C正确；小车的速度不会影响实验结果，故D错误。

四、判断题答案及解析

11.正确

解析：打点计时器使用频率越高，纸带上的点迹分布越密，因为频率越高，单位时间内打出的点数越多。

12.错误

解析：实验过程中可以存在一定的空气阻力，但应尽量减小空气阻力的影响，以保证实验结果的准确性。

13.正确

解析：实验中应保持小车的总质量不变，以便研究力与加速度的关系，否则实验结果会受到影响。

14.错误

解析：实验中不一定要确保碰撞过程是弹性的，也可以是部分弹性或非弹性碰撞，只要能够测量碰撞前后的动量即可。

15.正确

解析：功是标量，没有方向，只有大小。

16.错误

解析：只有当磁铁与线圈相对运动时，且磁通量发生变化时，才会产生感应电流。

17.错误

解析：单摆的摆长是指摆线的长度加上摆球的半径。

18.错误

解析：光的折射率与入射角无关，只与介质的性质有关。

19.正确

解析：双缝间距越小，相邻亮纹之间的距离越大，因为双缝间距越小，衍射现象越明显。

20.正确

解析：光的波长越长，发生明显衍射的条件越容易满足，因为波长越长，与障碍物尺寸越接近，越容易发生衍射。

五、问答题答案及解析

21.简述“验证机械能守恒定律”的实验原理和主要步骤。

解析：实验原理是机械能守恒定律，即在没有外力做功的情况下，物体的动能和势能之和保持不变。主要步骤包括：①将打点计时器固定在铁架台上，用纸带穿过打点计时器；②将小球固定在纸带上，从一定高度释放小球；③记录纸带上的点迹；④测量小球下落的高度和小球通过不同位置时的速度；⑤计算小球在不同位置时的动能和势能之和，验证机械能是否守恒。

22.在“探究牛顿第二定律”的实验中，如何通过实验数据验证牛顿第二定律？

解析：通过实验数据验证牛顿第二定律的步骤如下：①保