2025年高一物理上學期物理與生活、社會、科技綜合測試一、單項選擇題（每題4分，共40分）2025年新款電動車采用全固態(tài)電池技術，其能量密度達到400Wh/kg。若電池組質量為50kg，充滿電后可釋放的總電能約為（）A.2×10?JB.7.2×10?JC.2×10?JD.7.2×10?J某橋梁施工中，工程師用彈簧測力計測量鋼索張力。當測力計讀數為5000N時，鋼索與水平方向夾角為30°，則鋼索對橋塔的水平分力為（）A.2500NB.4330NC.5000ND.8660N電動車在平直公路上從靜止開始勻加速啟動，已知電機額定功率為120kW，車重2000kg，阻力恒為車重的0.05倍。當車速達到20m/s時，汽車的加速度為（）A.0.5m/s2B.1m/s2C.1.5m/s2D.2m/s2傳統(tǒng)鋰電池電解液為液態(tài)，而全固態(tài)電池采用固態(tài)電解質。下列關于固態(tài)電池的力學優(yōu)勢分析正確的是（）A.固態(tài)電解質硬度大，可減小電池外殼厚度B.液態(tài)電解液流動會產生額外摩擦力，增加能耗C.固態(tài)電池無需外部加壓裝置，減少車輛懸掛系統(tǒng)負荷D.固態(tài)材料彈性模量低，緩沖車輛顛簸時的沖擊力某懸索橋主纜呈拋物線形狀，兩端固定在橋塔頂部。若主纜最低點張力為1×10?N，橋塔間距為100m，主纜總質量為2000kg，則每座橋塔承受的豎直方向分力約為（）A.1×10?NB.2×10?NC.1.2×10?ND.5×10?N鈉電池采用鈉離子遷移導電，其電極材料密度為2.7g/cm3（鋁的密度），而傳統(tǒng)鋰電電極材料密度為7.14g/cm3（鈷酸鋰）。若兩種電池體積相同，鈉電池電極質量與鋰電池的比值約為（）A.0.38B.2.64C.0.5D.1.5橋梁支座需允許結構在溫度變化時自由伸縮。若某鋼橋長500m，鋼材線膨脹系數為1.2×10??/℃，當溫度從-10℃升至30℃時，橋面伸縮量約為（）A.0.24mB.0.12mC.0.06mD.0.48m電動車剎車過程中，剎車片與輪轂間的動摩擦因數為0.6，車輪半徑為0.3m。若剎車時車輪不打滑，汽車加速度大小為（）A.2m/s2B.6m/s2C.18m/s2D.1.8m/s2某拱橋拱高為10m，跨度為40m，可將其簡化為圓弧的一部分。一輛質量2000kg的汽車通過拱頂時，若橋面恰好不受壓力，則此時車速為（）A.10m/sB.14m/sC.20m/sD.25m/s固態(tài)電池研發(fā)中，通過碘離子調控界面接觸。若碘離子在電解質中定向移動形成電流，10分鐘內通過截面的電荷量為360C，則電流大小為（）A.0.6AB.6AC.36AD.3600A二、實驗題（共20分）某小組用打點計時器研究電動車勻加速啟動過程，得到紙帶如圖1所示（每相鄰兩點間還有4個點未畫出）。已知交流電源頻率為50Hz，紙帶上標出的計數點A、B、C、D到O點的距離分別為1.20cm、3.60cm、7.20cm、12.00cm。（1）打點計時器打下B點時，電動車的瞬時速度vB=______m/s；（4分）（2）電動車的加速度a=______m/s2；（4分）（3）若電動車質量為1kg，所受阻力恒為0.5N，則從O到D過程中電機牽引力做的功W=J。（6分）（4）實驗中若紙帶與打點計時器間存在摩擦，會導致加速度測量值（選填“偏大”“偏小”或“不變”）。（6分）三、計算題（共40分）2025款電動公交車采用鈉電池組，其參數為：電壓380V，容量200Ah，能量轉化效率90%。公交車滿載質量15t，在平直公路上以36km/h勻速行駛時，阻力為車重的0.02倍。（g取10m/s2）（1）求公交車勻速行駛時的牽引力功率；（8分）（2）若電池充滿電，求公交車最大續(xù)航里程；（8分）（3）若公交車從靜止開始以1m/s2勻加速啟動，當速度達到10m/s時切換為勻速行駛，求加速過程中電池消耗的電能。（10分）某跨海大橋主橋為雙塔斜拉橋，主跨800m，橋塔高200m，每座橋塔兩側各有20對斜拉索，對稱分布。簡化模型中，每根拉索與橋塔夾角為30°，可認為橋面重量均勻分布，總重8×10?N。（1）求每根斜拉索的拉力大?。唬?0分）（2）若其中一根拉索采用直徑5cm的鋼索（彈性模量2×1011Pa），原長100m，求其工作時的伸長量。（鋼的密度7.9×103kg/m3，π取3.14）（12分）四、綜合應用題（共50分）全固態(tài)電池的核心突破是通過“陰離子調控技術”在電極-電解質界面形成富碘層，解決了傳統(tǒng)固態(tài)電池需外部加壓的難題。某實驗電池結構如圖2所示，Li?通過固態(tài)電解質遷移，開路電壓3.2V，短路電流2A。（1）若該電池短路時產生的熱功率全部用于加熱1kg的電解質材料（比熱容0.8×103J/(kg·℃)），求1分鐘內電解質溫度升高多少？（10分）（2）傳統(tǒng)液態(tài)電池需用金屬外殼承受內部壓力，而固態(tài)電池可采用輕質塑料外殼。若某電動車電池組外殼質量減少50kg，在同樣牽引力作用下，加速度提升多少？（設車總質量2000kg，阻力不變）（12分）橋梁抗震設計中，需考慮地震波引起的水平振動。某次地震中，橋梁固有頻率為1Hz，地震波水平加速度為5m/s2，持續(xù)時間2s。（1）若橋梁視為單自由度體系（m=1×10?kg，k=4×10?N/m），求共振時橋梁的最大水平位移；（14分）（2）為避免共振，工程師在橋梁兩端安裝阻尼器，使振動能量在5個周期內衰減為原來的1/e?。已知每個周期耗能10?J，求阻尼力的平均功率。（14分）五、論述題（共20分）結合牛頓運動定律和能量守恒定律，分析全固態(tài)電池技術對電動車動力學性能的提升作用。要求至少從加速度、續(xù)航里程、安全性三個方面進行論述，并舉例說明物理原理的應用。（注：所有計算結果保留兩位有效數字，g取10m/s2）參考答案及評分標準（此處省略，實際測試需附詳細解析）命題說明：本試卷以2025年科技進展為背景，融合運動學（1、3、8題）、力學平衡（2、5、9題）、牛