2025年下學期高中物理生涯規(guī)劃試卷一、單項選擇題（每題3分，共30分）某同學在研究"加速度與力、質量的關系"實驗時，采用如圖所示的裝置。若要探究加速度與力的關系，下列操作正確的是（）A.保持小車質量不變，改變砂桶質量B.保持砂桶質量不變，改變小車質量C.同時改變小車質量和砂桶質量D.保持小車和砂桶總質量不變某航天器在太空中繞地球做勻速圓周運動，下列說法正確的是（）A.航天器處于平衡狀態(tài)B.航天器的加速度為零C.地球對航天器的引力提供向心力D.航天器的速度大小隨軌道半徑增大而增大某新能源汽車采用鋰電池供電，電池容量為60kW·h。若汽車在平直公路上以60km/h的速度勻速行駛時，電動機輸出功率為15kW，則該電池理論續(xù)航里程為（）A.180kmB.240kmC.360kmD.480km下列關于熱力學定律的說法正確的是（）A.熱力學第一定律指出，熱量可以自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體B.熱力學第二定律表明，不可能從單一熱源吸收熱量并全部用來做功C.熵增原理說明，在任何過程中系統(tǒng)的熵總是增加的D.理想氣體狀態(tài)方程適用于任何條件下的氣體某同學設計了一個簡易太陽能熱水器，其集熱板面積為2m2，太陽能轉化效率為15%。若當?shù)仄骄栞椛鋸姸葹?000W/m2，則該熱水器每小時可將多少千克的水從20℃加熱至60℃（水的比熱容c=4.2×103J/kg·℃）（）A.5.1kgB.10.7kgC.15.3kgD.21.4kg在光電效應實驗中，用頻率為ν的單色光照射金屬表面，測得光電子的最大初動能為E?。若改用頻率為2ν的單色光照射同一金屬表面，則光電子的最大初動能為（）A.E?B.2E?C.E?+hνD.E?+2hν某手機無線充電裝置采用電磁感應原理，其發(fā)射線圈和接收線圈的匝數(shù)比為5:1。若發(fā)射線圈兩端電壓為5V，電流為0.2A，忽略能量損失，則接收線圈兩端電壓和輸出功率分別為（）A.1V，0.2WB.1V，1WC.25V，0.2WD.25V，1W下列關于近代物理的說法正確的是（）A.α粒子散射實驗表明原子具有核式結構B.氫原子光譜是連續(xù)譜C.核反應中質量虧損是指質量消失了D.放射性元素的半衰期隨溫度升高而減小某同學用如圖所示的裝置研究單擺的周期，測得擺長為1m時，單擺的周期為2s。若將擺長調整為0.25m，則單擺的周期為（）A.0.5sB.1sC.1.5sD.4s在LC振蕩電路中，若電容器的電容為C，電感線圈的自感系數(shù)為L，則該電路的振蕩周期為（）A.T=2π√(LC)B.T=2π/√(LC)C.T=√(LC)/(2π)D.T=1/(2π√(LC))二、多項選擇題（每題4分，共20分）關于牛頓運動定律，下列說法正確的是（）A.牛頓第一定律是通過理想實驗得出的結論B.牛頓第二定律只適用于慣性參考系C.牛頓第三定律表明，作用力和反作用力可以相互抵消D.物體的慣性大小與速度有關下列關于機械波的說法正確的是（）A.機械波的傳播需要介質B.橫波中質點的振動方向與波的傳播方向垂直C.波的頻率由波源決定，與介質無關D.波的傳播速度由介質決定，與波源無關某同學在研究電磁感應現(xiàn)象時，進行了如下實驗：將一個閉合線圈放在勻強磁場中，下列情況中能產生感應電流的是（）A.線圈沿磁場方向平移B.線圈繞垂直于磁場的軸轉動C.線圈繞平行于磁場的軸轉動D.磁場的磁感應強度隨時間變化關于光的本性，下列說法正確的是（）A.光具有波粒二象性B.光的干涉和衍射現(xiàn)象表明光具有波動性C.光電效應表明光具有粒子性D.光的波長越長，粒子性越顯著下列關于能源與可持續(xù)發(fā)展的說法正確的是（）A.可再生能源包括太陽能、風能、水能等B.核能是一種清潔能源，對環(huán)境無污染C.能量耗散表明能量在轉化過程中會逐漸消失D.提高能源利用效率是解決能源危機的重要途徑三、實驗題（共20分）某實驗小組要測量一節(jié)干電池的電動勢和內阻，實驗室提供的器材有：待測干電池（電動勢約1.5V，內阻約1Ω）電壓表V（量程0~3V，內阻約3kΩ）電流表A（量程0~0.6A，內阻約0.1Ω）滑動變阻器R（0~20Ω，1A）開關S及導線若干（1）請在虛線框內畫出實驗電路圖（4分）（2）該小組根據實驗數(shù)據畫出了U-I圖像，如圖所示。由圖像可知，干電池的電動勢E=______V，內阻r=______Ω（結果保留兩位小數(shù)）（4分）（3）實驗中，由于電壓表和電流表內阻的影響，會導致實驗誤差。若考慮電壓表的分流作用，則電動勢的測量值______真實值，內阻的測量值______真實值（填"大于"、"小于"或"等于"）（4分）（4）若要減小實驗誤差，可采用什么改進措施？（4分）（5）若將該干電池與一個阻值為2Ω的定值電阻串聯(lián)，求電路中的電流和定值電阻消耗的功率（4分）四、計算題（共30分）（10分）如圖所示，質量為m=2kg的物體靜止在光滑水平面上，受到一個水平向右的恒力F=10N的作用。經過t=2s后，物體與一質量為M=3kg的靜止物體發(fā)生碰撞，碰撞后兩物體粘在一起運動。求：（1）碰撞前物體m的速度大?。唬?）碰撞后兩物體的共同速度大?。唬?）碰撞過程中損失的機械能。（10分）如圖所示，一個內壁光滑的半圓形軌道固定在豎直平面內，軌道半徑R=0.5m。質量為m=0.1kg的小球從軌道左側最高點A由靜止釋放，沿軌道下滑，經過最低點B后沿右側軌道上升。求：（1）小球經過最低點B時的速度大小；（2）小球經過最低點B時對軌道的壓力大??；（3）小球能上升到右側軌道的最大高度。（g取10m/s2）（10分）某小型水電站的大壩水位差為10m，水流流量為1m3/s。若水電站的總效率為80%，求：（1）水流每秒對水輪機做的功；（2）水電站的輸出功率；（3）若將該水電站的輸出電壓升高到20kV進行遠距離輸電，輸電線總電阻為5Ω，求輸電線上損失的功率和輸電效率。（水的密度ρ=1.0×103kg/m3，g取10m/s2）五、綜合應用題（共30分）（15分）閱讀下列材料，回答問題。材料一：2025年，我國將發(fā)射新一代空間站核心艙，該核心艙采用先進的再生式環(huán)控生保系統(tǒng)，其中水再生系統(tǒng)可將航天員的生活廢水、汗液等通過蒸餾、過濾、吸附等工藝處理后循環(huán)使用，水再生率可達90%以上。材料二：空間站的電源系統(tǒng)采用太陽能電池翼和儲能電池相結合的方式。太陽能電池翼將太陽能轉化為電能，為空間站供電，并為儲能電池充電。當空間站運行到地球陰影區(qū)時，由儲能電池為空間站供電。（1）若空間站內有3名航天員，每人每天平均消耗水3kg，水再生系統(tǒng)的再生率為95%，則每天需要從地面補給多少水？（5分）（2）空間站的太陽能電池翼面積為200m2，太陽能轉化效率為20%。若空間站在地球向陽面時，平均太陽輻射強度為1500W/m2，求太陽能電池翼的輸出功率。（5分）（3）若空間站在地球陰影區(qū)運行時，平均功率需求為5kW，儲能電池的放電效率為90%，則在向陽面時需要將儲能電池充電多長時間才能滿足空間站在陰影區(qū)運行8小時的需求？（5分）（15分）近年來，隨著新能源汽車的普及，充電樁的建設成為重要的基礎設施。某小區(qū)計劃安裝一批交流充電樁，其技術參數(shù)如下表所示：參數(shù)數(shù)值輸入電壓220V（單相）輸出功率7kW效率95%最大充電電流32A（1）該充電樁的輸出電壓為多少？（5分）（2）若一輛新能源汽車的電池容量為50kW·h，充電前電池剩余電量為20%，用該充電樁充滿電需要多長時間？（5分）（3）若該小區(qū)安裝了10臺這樣的充電樁，同時工作時通過小區(qū)變壓器的電流為多少？若小區(qū)變壓器的額定電流為200A，這些充電樁能否同時工作？（5分）六、生涯規(guī)劃題（共30分）物理學是一門基礎學科，其應用廣泛，涉及能源、材料、信息、航天等多個領域。請結合所學物理知識，回答下列問題：（1）列舉三個與物理學相關的職業(yè)，并簡要說明其工作內容和所需的物理知識。（9分）（2）選擇一個你感興趣的物理相關職業(yè)，分析該職業(yè)的發(fā)展前景和面臨的挑戰(zhàn)。（7分）（3）為了將來從事該職業(yè)，你計劃在高中階段和大學階段分別做好哪些準備？（8分）（4）結合當前科技發(fā)展趨勢，談談物理學在解決全球性問題（如氣候變化、能源危機、公共衛(wèi)生等）中可能發(fā)揮的作用。（6分）七、開放性試題（共20分）隨著人工智能技術的發(fā)展，AI在科學研究中的應用越來越廣泛。請設計一個利用AI技術輔助高中物理學習的方案，包括以下內容：（1）該方案的主要目標和應用場景；（6分）（2）方案中涉及的物理學原理和AI技術；（8分）（3）方案實施可能面臨的困難和解決措施。（6分）參考答案及評分標準（略）本試卷注重考查學生的物理學科核心素養(yǎng)，包括物理觀念、科學思維、科學探究和科學態(tài)度