2025年高一物理上學(xué)期核心素養(yǎng)水平測試（一）一、物理觀念（一）物質(zhì)觀念質(zhì)點(diǎn)模型的理解與應(yīng)用某同學(xué)在研究百米賽跑運(yùn)動員的運(yùn)動規(guī)律時，將運(yùn)動員視為質(zhì)點(diǎn)。請分析：（1）作出這一簡化的主要依據(jù)是什么？（2）若研究運(yùn)動員擺臂動作對速度的影響，能否繼續(xù)使用質(zhì)點(diǎn)模型？說明理由。（3）在以下情境中，物體可視為質(zhì)點(diǎn)的是（）A.研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期B.研究乒乓球的旋轉(zhuǎn)方向C.測量火車通過隧道的時間D.分析跳水運(yùn)動員的空中姿態(tài)慣性概念的深化2025年新款電動汽車配備了“動能回收系統(tǒng)”，在剎車時將部分動能轉(zhuǎn)化為電能儲存。若汽車在平直公路上以20m/s勻速行駛，突然關(guān)閉動力系統(tǒng)，在阻力作用下滑行50m停止。已知汽車質(zhì)量1500kg，求：（1）滑行過程中汽車的加速度大?。唬?）若駕駛員未系安全帶，剎車瞬間身體會向哪個方向傾斜？用慣性原理解釋這一現(xiàn)象；（3）對比傳統(tǒng)燃油車，分析電動汽車動能回收系統(tǒng)如何體現(xiàn)“能量觀念”與“環(huán)保理念”的結(jié)合。（二）運(yùn)動與相互作用觀念曲線運(yùn)動條件的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示裝置研究平拋運(yùn)動：將小球從斜槽末端水平拋出，利用頻閃相機(jī)拍攝運(yùn)動軌跡，得到A、B、C三點(diǎn)坐標(biāo)（單位：cm）：A（0,0）、B（10,5）、C（20,20）。已知頻閃周期為0.1s，重力加速度g=10m/s2。（1）計(jì)算小球平拋初速度；（2）分析B點(diǎn)豎直方向速度與A、C兩點(diǎn)豎直間距的關(guān)系；（3）若斜槽末端不水平，會對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生什么影響？如何用“運(yùn)動的合成與分解”原理解釋？牛頓第三定律的實(shí)際應(yīng)用2025年9月，我國“天宮”空間站完成機(jī)械臂捕獲衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)。機(jī)械臂與衛(wèi)星接觸瞬間，兩者間的相互作用力為F?（機(jī)械臂對衛(wèi)星）和F?（衛(wèi)星對機(jī)械臂）。請回答：（1）比較F?與F?的大小關(guān)系，并說明依據(jù)；（2）若衛(wèi)星質(zhì)量為50kg，接觸后獲得0.2m/s2的加速度，求機(jī)械臂對衛(wèi)星的平均作用力；（3）從“運(yùn)動與相互作用觀念”角度，分析空間站在捕獲過程中為何需要調(diào)整姿態(tài)保持穩(wěn)定。（三）能量觀念機(jī)械能守恒定律的綜合應(yīng)用某游樂場“過山車”軌道簡化為如圖所示模型：小車從A點(diǎn)靜止釋放，沿光滑軌道運(yùn)動至B點(diǎn)（圓形軌道最低點(diǎn)），再通過半徑R=10m的豎直圓軌道。已知A點(diǎn)高度H=30m，小車質(zhì)量200kg，g=10m/s2。（1）求小車到達(dá)B點(diǎn)時的速度大??；（2）判斷小車能否通過圓軌道最高點(diǎn)C，并寫出推導(dǎo)過程；（3）若軌道存在摩擦，小車在B點(diǎn)的實(shí)際速度比理論值小5m/s，計(jì)算克服摩擦力做的功。二、科學(xué)思維（一）模型建構(gòu)彈簧振子模型的拓展某同學(xué)設(shè)計(jì)“地震預(yù)警裝置”：將勁度系數(shù)k=100N/m的彈簧與質(zhì)量m=0.5kg的金屬球組成水平彈簧振子，靜止時金屬球位于O點(diǎn)。當(dāng)?shù)孛嫠椒较蛘駝訒r，球偏離O點(diǎn)的位移x隨時間t變化規(guī)律為x=0.02sin(10t)m。（1）寫出該振子的周期T和最大加速度a?；（2）若將金屬球質(zhì)量增加到1.0kg，振動方程中的哪個參數(shù)會改變？如何改變？（3）從“模型與實(shí)際”關(guān)系角度，分析該裝置能否準(zhǔn)確預(yù)警所有類型的地震波。（二）科學(xué)推理板塊模型的多過程分析質(zhì)量M=2kg的長木板靜止在光滑水平面上，質(zhì)量m=1kg的木塊以v?=6m/s的初速度滑上木板，兩者間動摩擦因數(shù)μ=0.2，g=10m/s2。（1）分別求出木塊和木板的加速度大??；（2）通過計(jì)算判斷木塊是否會從木板上滑落（已知木板長度L=5m）；（3）若在木板右側(cè)固定一輕質(zhì)彈簧（勁度系數(shù)k=300N/m），木塊壓縮彈簧后被彈回，分析整個過程中系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒，并說明理由。（三）科學(xué)論證對“永動機(jī)”方案的批判某專利申請文件提出“磁懸浮永動機(jī)”設(shè)計(jì)：在圓形軌道上放置N個永磁體，利用磁力與重力的合力驅(qū)動裝置持續(xù)轉(zhuǎn)動。請結(jié)合熱力學(xué)定律回答：（1）從能量轉(zhuǎn)化角度，分析該裝置違背了什么物理規(guī)律；（2）若實(shí)測裝置啟動后轉(zhuǎn)速逐漸減小，列舉兩種可能的能量損耗途徑；（3）用“科學(xué)論證”的步驟，寫出你對該方案可行性的完整評估。三、科學(xué)探究（一）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與方案測量動摩擦因數(shù)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)現(xiàn)有器材：帶滑輪的長木板、滑塊、彈簧測力計(jì)、砝碼、秒表、刻度尺。（1）設(shè)計(jì)兩種不同原理的實(shí)驗(yàn)方案測量滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)，畫出實(shí)驗(yàn)裝置圖；（2）方案一中，若彈簧測力計(jì)拉著滑塊勻速運(yùn)動時示數(shù)為F，滑塊質(zhì)量為m，寫出μ的表達(dá)式；（3）比較兩種方案的系統(tǒng)誤差來源，說明如何減小誤差。（二）數(shù)據(jù)處理與誤差分析單擺周期公式的驗(yàn)證某小組用單擺測量重力加速度，得到如下數(shù)據(jù)：|擺長L/m|0.5|0.6|0.7|0.8|0.9||---------|-----|-----|-----|-----|-----||周期T/s|1.4|1.5|1.7|1.8|1.9|（1）在坐標(biāo)紙上繪制T2-L圖像（要求寫出坐標(biāo)軸標(biāo)度、描點(diǎn)、連線）；（2）根據(jù)圖像斜率k計(jì)算重力加速度g（π2≈10）；（3）若擺線實(shí)際存在彈性形變，會導(dǎo)致測量值g偏大還是偏??？說明理由。（三）問題提出與創(chuàng)新基于現(xiàn)象的探究設(shè)計(jì)現(xiàn)象觀察：將兩個相同的雞蛋分別從同一高度自由釋放，一個落在海綿墊上完好，一個落在水泥地上破碎。（1）提出一個可探究的物理問題；（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的猜想，寫出主要步驟和測量量；（3）用“科學(xué)探究”的要素說明該實(shí)驗(yàn)如何培養(yǎng)創(chuàng)新能力。四、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任（一）科學(xué)本質(zhì)認(rèn)識物理學(xué)史中的科學(xué)精神1687年牛頓發(fā)表《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》，提出三大運(yùn)動定律；1905年愛因斯坦發(fā)表狹義相對論，修正了經(jīng)典力學(xué)的適用范圍。（1）比較經(jīng)典力學(xué)與相對論在“時間觀”上的差異；（2）從“科學(xué)理論發(fā)展”角度，分析相對論是否否定了牛頓力學(xué)；（3）上述史實(shí)如何體現(xiàn)“科學(xué)真理的相對性”？對你的學(xué)習(xí)有何啟示？（二）STSE（科學(xué)·技術(shù)·社會·環(huán)境）關(guān)聯(lián)新能源技術(shù)中的物理原理2025年新型“重力儲能電站”工作原理：用電低谷時，電動機(jī)將重物提升至高處儲存能量；用電高峰時，重物下落驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電。某電站重物質(zhì)量1.0×10?kg，提升高度50m，g=10m/s2。（1）計(jì)算單次儲能過程中重物增加的重力勢能；（2）若發(fā)電效率為80%，該重物下落一次可輸出多少電能？（3）與傳統(tǒng)燃煤電站相比，分析重力儲能的優(yōu)勢及局限性（至少各列舉兩點(diǎn)）。（三）科學(xué)倫理與社會責(zé)任科技應(yīng)用的倫理考量2025年某公司推出“腦機(jī)接口”物理學(xué)習(xí)輔助設(shè)備，聲稱可直接向大腦輸入物理公式和解題方法。請從“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”角度回答：（1）該設(shè)備若普及，可能對學(xué)生物理學(xué)習(xí)產(chǎn)生哪些負(fù)面影響？（2）作為未來的科技工作者，你認(rèn)為開發(fā)此類技術(shù)應(yīng)遵循哪些倫理原則？（3）結(jié)合“科學(xué)探究”素養(yǎng)的培養(yǎng)要求，設(shè)計(jì)一個不依賴設(shè)備提升物理思維能力的學(xué)習(xí)方案。五、綜合應(yīng)用題跨學(xué)科實(shí)踐項(xiàng)目：橋梁承重設(shè)計(jì)任務(wù)要求：用A4紙（厚度0.1mm，抗拉強(qiáng)度30MPa）制作一座跨度30cm的橋梁模型，測試其最大承重能力。（1）從物理學(xué)角度分析，增加橋梁承重的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是什么？（至少列舉2點(diǎn)）（2）若制作的箱梁模型截面為矩形（寬5cm，高8cm），計(jì)算其能承受的最大彎矩（提示：彎矩M=σW，W為