2025年高三物理下學(xué)期“國家認(rèn)同”與“科技自信”培養(yǎng)測試一、選擇題（共6小題，每小題5分，共30分）2024年3月，我國成功發(fā)射“天都一號(hào)”探月衛(wèi)星，該衛(wèi)星進(jìn)入24小時(shí)環(huán)月大橢圓凍結(jié)軌道開展科學(xué)試驗(yàn)。若已知月球質(zhì)量為M，衛(wèi)星繞月做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，引力常量為G，則衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行的線速度大小為（）A.$\sqrt{\frac{GM}{r}}$B.$\sqrt{\frac{GM}{2r}}$C.$\sqrt{\frac{2GM}{r}}$D.$\sqrt{\frac{GM}{r^2}}$CR450動(dòng)車組是我國自主研發(fā)的新一代高速列車，其以400km/h時(shí)速運(yùn)行時(shí)的能耗指標(biāo)與復(fù)興號(hào)350km/h相當(dāng)。假設(shè)列車在平直軌道上勻速行駛，所受阻力與速度平方成正比，當(dāng)速度從350km/h提升至400km/h時(shí)，列車牽引力的變化率為（）（已知4002/3502≈1.31）A.增大31%B.減小31%C.增大15%D.不變我國風(fēng)電裝機(jī)容量連續(xù)13年居世界首位，2023年累計(jì)裝機(jī)達(dá)4億千瓦。某風(fēng)電場采用雙葉片風(fēng)力發(fā)電機(jī)，葉片長度為40m，空氣密度取1.2kg/m3，若風(fēng)速為10m/s時(shí)發(fā)電機(jī)效率為30%，則單臺(tái)發(fā)電機(jī)的輸出功率約為（）A.2.3×10?WB.7.2×10?WC.2.3×10?WD.7.2×10?W廣州醫(yī)科大學(xué)團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，將水煮沸后可去除84%的微塑料污染，其原理是碳酸鈣沉淀過程吸附微塑料顆?！，F(xiàn)將含有微塑料的自來水裝入圓柱形容器加熱至沸騰，若忽略溫度對密度的影響，沸騰過程中容器底部受到的液體壓強(qiáng)變化情況是（）A.持續(xù)增大B.先增大后減小C.持續(xù)減小D.保持不變我國特高壓輸電技術(shù)全球領(lǐng)先，某500kV高壓輸電線路采用三相交流系統(tǒng)，線間距離為6m，每根導(dǎo)線電阻為0.01Ω/km。若輸送功率為1000MW，輸電效率為95%，則輸電線路總長度約為（）A.50kmB.100kmC.200kmD.500km2025年廣東物理高考創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)題中，學(xué)生需用智能手機(jī)傳感器測量斜面上物體的運(yùn)動(dòng)加速度。若手機(jī)內(nèi)置加速度傳感器僅能測量沿屏幕平面的加速度分量，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)將手機(jī)屏幕（）A.與斜面保持平行B.與水平面保持平行C.沿斜面長邊方向豎直放置D.沿斜面短邊方向豎直放置二、實(shí)驗(yàn)題（共2小題，共24分）（12分）某實(shí)驗(yàn)小組模仿“天都一號(hào)”衛(wèi)星激光測距原理，利用氦氖激光器（波長632.8nm）測量教學(xué)樓高度。（1）實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，將激光器固定在離地高度h?=1.2m處，在教學(xué)樓頂放置全反射棱鏡，調(diào)整激光束與豎直方向夾角θ=30°。某次測量時(shí)，記錄到激光往返時(shí)間t=2.5×10??s，則教學(xué)樓高度H=m（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。（2）若考慮大氣折射影響，實(shí)際測量值比真實(shí)值（選填“偏大”“偏小”或“不變”），原因是____________。（3）該實(shí)驗(yàn)與“天都一號(hào)”地月激光測距的共同點(diǎn)是____________（寫出一條即可）。（12分）為研究CR450動(dòng)車組制動(dòng)性能，某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示的模擬實(shí)驗(yàn)：將質(zhì)量m=0.5kg的滑塊從傾角θ=37°的斜面頂端釋放，通過位移傳感器測量滑塊在不同材質(zhì)水平面上的滑行距離。已知斜面高h(yuǎn)=0.36m，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2。（1）若滑塊在不銹鋼板上滑行距離x?=1.2m，在碳纖維剎車片上滑行距離x?=0.4m，則兩種材料的動(dòng)摩擦因數(shù)之比μ?:μ?=。（2）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)滑塊滑行距離隨初速度增大而增加，若要模擬列車從400km/h到靜止的制動(dòng)過程，需要解決的關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)問題是______。（3）結(jié)合我國高鐵技術(shù)發(fā)展，說明制動(dòng)系統(tǒng)材料創(chuàng)新的重要性：____________。三、計(jì)算題（共3小題，共46分）（14分）我國“人造太陽”EAST裝置創(chuàng)造了1.2億攝氏度持續(xù)403秒的核聚變新紀(jì)錄。已知氘核（2H）和氚核（3H）聚變生成氦核（?He）和中子（?），相關(guān)粒子質(zhì)量如下：m_D=2.0141u，m_T=3.0160u，m_He=4.0026u，m_n=1.0087u（1u=931MeV/c2）。（1）計(jì)算該聚變反應(yīng)釋放的核能ΔE；（2）若EAST裝置中等離子體溫度T與粒子平均動(dòng)能滿足$\overline{E_k}=\frac{3}{2}kT$（k=1.38×10?23J/K），估算1.2億攝氏度對應(yīng)的粒子平均動(dòng)能（結(jié)果保留1位有效數(shù)字）；（3）對比化石能源，說明核聚變能源的優(yōu)勢及我國在該領(lǐng)域技術(shù)突破的意義。（16分）“天都一號(hào)”衛(wèi)星在完成地月空間激光測距試驗(yàn)后，實(shí)施變軌操作進(jìn)入3:1共振軌道。如圖所示，衛(wèi)星沿橢圓軌道運(yùn)行，近月點(diǎn)A距月球表面高度h?=200km，遠(yuǎn)月點(diǎn)B距月球表面高度h?=800km，月球半徑R=1738km，質(zhì)量M=7.35×1022kg。（1）求衛(wèi)星在A、B兩點(diǎn)的線速度大小之比v_A:v_B；（2）若衛(wèi)星在A點(diǎn)的加速度大小為a，求月球表面重力加速度g_月與a的比值；（3）分析衛(wèi)星從地月往返軌道轉(zhuǎn)換到共振軌道時(shí)，需要在近月點(diǎn)還是遠(yuǎn)月點(diǎn)進(jìn)行減速，并說明理由。（16分）我國特高壓輸電采用±1100kV直流輸電技術(shù)，某輸電線路示意圖如圖所示，換流站輸出電流I=5000A，輸電導(dǎo)線總電阻R=20Ω，兩端電壓分別為U?=1100kV、U?=1090kV。（1）計(jì)算輸電線路的輸電效率η及損耗功率P_損；（2）若采用傳統(tǒng)500kV交流輸電，在輸送功率相同的情況下，對比兩種輸電方式的能耗差異；（3）結(jié)合我國能源分布特點(diǎn)，說明特高壓輸電技術(shù)對“西電東送”工程的支撐作用。四、探究題（共10分）2025年廣東高考物理卷首次引入“課標(biāo)外創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”——利用智能手機(jī)傳感器測量地磁場強(qiáng)度。某小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下：①將手機(jī)固定在可旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)盤上，打開磁傳感器APP；②調(diào)整轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速，記錄不同角速度ω下手機(jī)顯示的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大值B_m；③繪制B_m-ω2圖像，得到斜率k=5.0×10??T·s2，截距B?=4.0×10??T。（1）解釋實(shí)驗(yàn)中B_m隨ω增大而增大的原因；（2）推導(dǎo)地磁場