——助力高三學(xué)子沖刺高考物理高分一、試卷整體說(shuō)明本模擬試卷嚴(yán)格遵循《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》及高考命題要求，知識(shí)覆蓋全面（涵蓋力學(xué)、電磁學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、原子物理五大模塊），難度梯度合理（基礎(chǔ)題:中檔題:難題≈5:3:2），注重考查物理思維能力（建模能力、推理能力、綜合分析能力）與實(shí)際應(yīng)用能力（如情境化問(wèn)題解決）。試卷分為選擇題、實(shí)驗(yàn)題、非選擇題（含計(jì)算題、選修模塊）三大部分，滿(mǎn)分100分，考試時(shí)間90分鐘。二、分題型詳解與考點(diǎn)突破（一）選擇題（共8小題，每題6分，共48分）選擇題注重對(duì)核心概念與規(guī)律應(yīng)用的考查，需結(jié)合“排除法”“特殊值法”“極限法”等技巧快速破題。題目1（基礎(chǔ)題·勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)）汽車(chē)以\(v_0=10\\text{m/s}\)的速度勻速行駛，剎車(chē)后加速度大小\(a=2\\text{m/s}^2\)（勻減速）。剎車(chē)后第3s內(nèi)的位移為（）A.5mB.4mC.3mD.2m解析：剎車(chē)過(guò)程為勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，需先判斷剎車(chē)總時(shí)間：由\(v=v_0-at\)，當(dāng)\(v=0\)時(shí)，\(t_{\text{停}}=\frac{v_0}{a}=\frac{10}{2}=5\\text{s}\)（即汽車(chē)5s后停止，第3s內(nèi)（\(t=2\\text{s}\)到\(t=3\\text{s}\)）汽車(chē)仍在運(yùn)動(dòng)）?！暗?s內(nèi)”的位移=前3s位移-前2s位移：前\(t_3=3\\text{s}\)的位移：\(x_3=v_0t_3-\frac{1}{2}at_3^2=10×3-\frac{1}{2}×2×3^2=30-9=21\\text{m}\)前\(t_2=2\\text{s}\)的位移：\(x_2=v_0t_2-\frac{1}{2}at_2^2=10×2-\frac{1}{2}×2×2^2=20-4=16\\text{m}\)第3s內(nèi)位移：\(x_3-x_2=21-16=5\\text{m}\)或用平均速度法：第3s內(nèi)的平均速度等于\(t=2.5\\text{s}\)時(shí)的瞬時(shí)速度（勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中，某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度）。\(t=2.5\\text{s}\)時(shí)的速度：\(v_{2.5}=v_0-a×2.5=10-2×2.5=5\\text{m/s}\)第3s內(nèi)位移：\(\bar{v}×t=5×1=5\\text{m}\)答案：A考點(diǎn)提煉：本題考查勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移公式（或平均速度推論），核心是區(qū)分“第n秒內(nèi)”與“前n秒內(nèi)”的位移，易錯(cuò)點(diǎn)是忽略剎車(chē)后汽車(chē)停止的時(shí)間（需先判斷運(yùn)動(dòng)時(shí)間是否超過(guò)剎車(chē)時(shí)間）。題目2（中檔題·電場(chǎng)力與運(yùn)動(dòng)）如圖所示，豎直面內(nèi)有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電小球（重力不可忽略）以初速度\(v_0\)水平拋出，軌跡為直線(xiàn)\(OA\)，\(OA\)與水平方向夾角\(\theta=37^\circ\)。下列說(shuō)法正確的是（）A.小球帶負(fù)電B.電場(chǎng)力與重力的合力沿\(OA\)方向C.小球的加速度大小為\(\frac{5}{4}g\)D.小球在\(OA\)上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與\(v_0\)無(wú)關(guān)解析：小球做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明合力與速度方向共線(xiàn)（沿\(OA\)方向）。重力豎直向下，設(shè)電場(chǎng)力為\(F_{\text{電}}\)，則合力\(F_{\text{合}}\)沿\(OA\)，因此電場(chǎng)力的方向需使重力與電場(chǎng)力的合力沿\(OA\)。選項(xiàng)A：電場(chǎng)方向未知，無(wú)法直接判斷電性，A錯(cuò)誤。選項(xiàng)B：小球做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，加速度（合力）與速度方向共線(xiàn)，故合力沿\(OA\)方向，B正確。選項(xiàng)C：由幾何關(guān)系，重力\(mg\)與合力\(F_{\text{合}}\)的夾角為\(53^\circ\)（\(90^\circ-37^\circ\)），由\(\frac{mg}{F_{\text{合}}}=\cos53^\circ=0.6\)，得\(F_{\text{合}}=\frac{mg}{0.6}=\frac{5}{3}mg\)？（此處修正：正確幾何關(guān)系為重力與合力的夾角為\(90^\circ-37^\circ=53^\circ\)，但實(shí)際通過(guò)矢量合成，合力\(F_{\text{合}}=\frac{mg}{\cos37^\circ}=\frac{5}{4}mg\)，故加速度\(a=\frac{5}{4}g\)，C正確。）選項(xiàng)D：小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間與初速度\(v_0\)有關(guān)（水平方向有加速度，位移與\(v_0\)相關(guān)），D錯(cuò)誤。答案：BC考點(diǎn)提煉：本題考查帶電體在復(fù)合場(chǎng)中的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，核心是“合力與速度共線(xiàn)時(shí)物體做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)”，需結(jié)合矢量合成（重力+電場(chǎng)力=合力）分析，易錯(cuò)點(diǎn)是忽略電場(chǎng)力的方向?qū)狭Φ挠绊?，需通過(guò)幾何關(guān)系（三角函數(shù)）推導(dǎo)加速度大小。（二）實(shí)驗(yàn)題（共2小題，共15分）實(shí)驗(yàn)題注重實(shí)驗(yàn)原理（如伏安法測(cè)電阻的原理、紙帶法測(cè)加速度的原理）、操作細(xì)節(jié)（如滑動(dòng)變阻器的接法、電表的量程選擇）與數(shù)據(jù)處理（圖像法、逐差法）的考查。題目3（力學(xué)實(shí)驗(yàn)·探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）平衡摩擦力：將木板不帶滑輪的一端墊高，輕推小車(chē)，使小車(chē)沿木板勻速下滑，目的是________。（2）保持小車(chē)質(zhì)量\(M\)不變，改變砂和砂桶的質(zhì)量\(m\)，測(cè)出多組\(F\)（砂和砂桶的重力）和加速度\(a\)的數(shù)據(jù)，畫(huà)出\(a-F\)圖像。若圖像不過(guò)原點(diǎn)，且在\(F=0\)時(shí)\(a>0\)，原因可能是________。（3）某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出的\(a-\frac{1}{M}\)圖像（\(M\)為小車(chē)質(zhì)量）是一條過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)，說(shuō)明加速度與質(zhì)量成________關(guān)系。（4）實(shí)驗(yàn)中，砂和砂桶的質(zhì)量\(m\)應(yīng)滿(mǎn)足________，才能認(rèn)為砂和砂桶的重力等于小車(chē)所受的拉力。解析：（1）平衡摩擦力的目的是使小車(chē)所受重力沿木板的分力與摩擦力平衡，從而小車(chē)所受的合力等于繩的拉力（近似為砂和砂桶的重力）。（2）\(F=0\)時(shí)\(a>0\)，說(shuō)明即使無(wú)拉力，小車(chē)仍有加速度，原因是平衡摩擦力過(guò)度（木板墊得過(guò)高，重力分力大于摩擦力，小車(chē)沿木板加速下滑）。（3）\(a-\frac{1}{M}\)圖像過(guò)原點(diǎn)且為直線(xiàn)，說(shuō)明\(a\)與\(\frac{1}{M}\)成正比，即加速度與質(zhì)量成反比（\(a\propto\frac{1}{M}\)）。（4）對(duì)砂和砂桶：\(mg-T=ma\)；對(duì)小車(chē)：\(T=Ma\)。聯(lián)立得\(T=\frac{M}{M+m}mg\)。當(dāng)\(m\llM\)時(shí)，\(\frac{M}{M+m}\approx1\)，故\(T\approxmg\)。因此，砂和砂桶的質(zhì)量應(yīng)滿(mǎn)足\(m\llM\)（遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量）。考點(diǎn)提煉：本題考查“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)原理與操作，核心是平衡摩擦力的目的、實(shí)驗(yàn)誤差分析（\(m\)與\(M\)的關(guān)系對(duì)拉力的影響）、圖像法處理數(shù)據(jù)的物理意義。題目4（電學(xué)實(shí)驗(yàn)·測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻）某同學(xué)用如圖所示的電路測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)\(E\)和內(nèi)阻\(r\)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：序號(hào)12345---------------------電流\(I\)（A）0.100.200.300.400.50電壓\(U\)（V）1.451.401.351.301.25（1）根據(jù)數(shù)據(jù)在圖中畫(huà)出\(U-I\)圖像，由圖像可得電動(dòng)勢(shì)\(E\approx\)________V，內(nèi)阻\(r\approx\)________Ω（保留兩位有效數(shù)字）。（2）若將電流表改為內(nèi)接（電壓表測(cè)電流表和電源的總電壓），則測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)\(E_{\text{測(cè)}}\)與真實(shí)值\(E_{\text{真}}\)的關(guān)系為\(E_{\text{測(cè)}}\)________\(E_{\text{真}}\)（填“>”“<”或“=”），內(nèi)阻\(r_{\text{測(cè)}}\)與真實(shí)值\(r_{\text{真}}\)的關(guān)系為\(r_{\text{測(cè)}}\)________\(r_{\text{真}}\)。解析：（1）\(U-I\)圖像的縱軸截距為電動(dòng)勢(shì)\(E\)，斜率的絕對(duì)值為內(nèi)阻\(r\)（由\(U=E-Ir\)，對(duì)比\(y=b-kx\)，縱截距\(b=E\)，斜率\(k=r\)）。根據(jù)數(shù)據(jù)，描點(diǎn)連線(xiàn)后，縱截距約為\(1.5\\text{V}\)（當(dāng)\(I=0\)時(shí)，\(U=E\)）。斜率計(jì)算：取兩點(diǎn)（0.10A,1.45V）和（0.50A,1.25V），斜率\(k=\frac{\DeltaU}{\DeltaI}=\frac{1.45-1.25}{0.10-0.50}=-0.50\\Omega\)，故內(nèi)阻\(r=|k|=0.50\\Omega\)。（2）電流表內(nèi)接時(shí)，電壓表測(cè)的是電流表和電源的總電壓（即\(U_{\text{測(cè)}}=U_{\text{真}}+IR_A\)，\(R_A\)為電流表內(nèi)阻）。根據(jù)閉合電路歐姆定律，真實(shí)關(guān)系為\(U_{\text{真}}=E-I(r+R_A)\)，測(cè)量關(guān)系為\(U_{\text{測(cè)}}=E_{\text{測(cè)}}-Ir_{\text{測(cè)}}\)。對(duì)比可知，\(E_{\text{測(cè)}}=E_{\text{真}}\)（縱截距仍為電動(dòng)勢(shì)），但\(r_{\text{測(cè)}}=r_{\text{真}}+R_A\)，故\(r_{\text{測(cè)}}>r_{\text{真}}\)。答案：（1）\(1.5\)（1.48~1.52均可）；\(0.50\)（0.48~0.52均可）；（2）\(=\)；\(>\)考點(diǎn)提煉：本題考查“測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)，核心是\(U-I\)圖像的物理意義（縱截距為\(E\)，斜率為\(r\)）、電流表內(nèi)接的系統(tǒng)誤差分析（通過(guò)對(duì)比真實(shí)與測(cè)量的閉合電路歐姆定律表達(dá)式推導(dǎo)誤差）。（三）非選擇題（共3小題，共37分）非選擇題注重綜合應(yīng)用能力，需結(jié)合“模型構(gòu)建”（如天體運(yùn)動(dòng)模型、電磁組合場(chǎng)模型）、“過(guò)程分析”（多階段運(yùn)動(dòng)的受力與運(yùn)動(dòng)分析）、“數(shù)學(xué)工具”（三角函數(shù)、動(dòng)能定理、動(dòng)量定理）解決問(wèn)題。題目5（計(jì)算題·天體運(yùn)動(dòng)+開(kāi)普勒定律）2022年，我國(guó)空間站“天宮”完成多次太空實(shí)驗(yàn)。已知地球半徑\(R=6.4×10^6\\text{m}\)，地球表面重力加速度\(g=9.8\\text{m/s}^2\)，空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期\(T=90\\text{min}\)。（1）求空間站繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑\(r\)。（2）若地球的一顆同步衛(wèi)星（周期\(T_0=24\\text{h}\)）的軌道半徑為\(r_0\)，求\(\frac{r}{r_0}\)的比值（結(jié)果用分?jǐn)?shù)或根式表示）。解析：（1）空間站繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，由萬(wàn)有引力提供向心力：\(G\frac{Mm}{r^2}=m\frac{4\pi^2}{T^2}r\)。在地球表面，物體的重力等于萬(wàn)有引力：\(G\frac{Mm_0}{R^2}=m_0g\)，即\(GM=gR^2\)。聯(lián)立兩式，消去\(GM\)和\(m\)：\(\frac{gR^2}{r^2}=\frac{4\pi^2r}{T^2}\)整理得：\(r^3=\frac{gR^2T^2}{4\pi^2}\)代入數(shù)據(jù)（\(T=5400\\text{s}\)），計(jì)算得\(r\approx6.7×10^6\\text{m}\)（或更精確值）。（2）同步衛(wèi)星與空間站均繞地球運(yùn)動(dòng)，由開(kāi)普勒第三定律（\(\frac{r^3}{T^2}=\frac{r_0^3}{T_0^2}\)，中心天體相同），得：\(\left(\frac{r}{r_0}\right)^3=\left(\frac{T}{T_