2025年高三物理高考物理模型構(gòu)建模擬試題一、選擇題（本題共8小題，每小題6分，共48分。1-4題為單選題，5-8題為多選題）1.力學(xué)模型：滑塊-木板系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析在智能制造車(chē)間中，AGV搬運(yùn)機(jī)器人（可視為長(zhǎng)木板）的水平平板上放置一個(gè)質(zhì)量為m=2kg的貨物（可視為滑塊），兩者間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3，機(jī)器人與地面間的摩擦忽略不計(jì)。若機(jī)器人在水平恒力F作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，貨物與機(jī)器人始終保持相對(duì)靜止，則下列說(shuō)法正確的是（）A.貨物所受摩擦力大小為μmg=6N，方向與機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向相反B.若F逐漸增大，貨物與機(jī)器人間的摩擦力始終與F成正比C.當(dāng)機(jī)器人加速度a=4m/s2時(shí)，貨物受到的靜摩擦力大小為8ND.若突然撤去F，貨物將因慣性在機(jī)器人平板上繼續(xù)滑動(dòng)，滑行距離與機(jī)器人減速加速度大小無(wú)關(guān)模型構(gòu)建提示：忽略機(jī)器人復(fù)雜控制系統(tǒng)，將情境抽象為“滑塊-木板”模型，關(guān)鍵分析靜摩擦力的動(dòng)態(tài)變化及臨界條件。2.電磁學(xué)模型：帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)我國(guó)“人造太陽(yáng)”裝置（EAST）中，高能帶電粒子在環(huán)形磁場(chǎng)中被約束。若質(zhì)子（質(zhì)量m、電荷量q）以速度v垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，同時(shí)受到沿速度方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)（電場(chǎng)強(qiáng)度E）作用，則質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)軌跡為（）A.勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B.勻速圓周運(yùn)動(dòng)C.螺旋線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，螺距隨時(shí)間增大D.螺旋線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，螺距保持不變模型構(gòu)建提示：將復(fù)合場(chǎng)分解為“洛倫茲力提供向心力”和“電場(chǎng)力產(chǎn)生切向加速度”兩個(gè)分模型，注意速度方向與場(chǎng)方向的關(guān)系對(duì)軌跡的影響。3.熱學(xué)模型：理想氣體狀態(tài)變化一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷如圖所示的p-V變化過(guò)程（a→b→c→a），其中a→b為等壓過(guò)程，b→c為等容過(guò)程，c→a為等溫過(guò)程。下列說(shuō)法正確的是（）A.a→b過(guò)程中，氣體分子的平均動(dòng)能增大B.b→c過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功，內(nèi)能減小C.c→a過(guò)程中，氣體吸收的熱量等于對(duì)外界做的功D.整個(gè)循環(huán)過(guò)程中，氣體內(nèi)能的變化量不為零模型構(gòu)建提示：用“理想氣體狀態(tài)方程（pV=nRT）”和“熱力學(xué)第一定律（ΔU=Q+W）”構(gòu)建狀態(tài)變化模型，注意各過(guò)程中溫度、體積、壓強(qiáng)的關(guān)聯(lián)。4.光學(xué)模型：光的折射與全反射某同學(xué)用三棱鏡研究光的色散現(xiàn)象，將一束復(fù)色光從空氣（折射率n?=1）斜射入玻璃三棱鏡（折射率n?=1.5），入射角i=60°，棱鏡頂角α=30°。若紅光臨界角C?=41.8°，紫光臨界角C?=40.7°，則下列判斷正確的是（）A.紅光和紫光均能從棱鏡另一側(cè)面射出，且紫光偏折角更大B.紅光能射出，紫光發(fā)生全反射，無(wú)法射出C.紅光在棱鏡中的傳播時(shí)間比紫光大D.若增大入射角i，紫光先發(fā)生全反射模型構(gòu)建提示：抽象為“光的折射+全反射”模型，關(guān)鍵計(jì)算折射角并與臨界角比較，注意不同色光折射率差異對(duì)光路的影響。5.力學(xué)綜合模型：連接體與能量守恒如圖所示，質(zhì)量分別為m?=3kg、m?=2kg的兩物塊通過(guò)輕繩跨過(guò)光滑定滑輪連接，m?放在傾角θ=37°的光滑斜面上，m?懸掛在空中。初始時(shí)系統(tǒng)靜止，輕繩伸直且無(wú)張力，釋放后m?沿斜面下滑。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2，則下列說(shuō)法正確的有（）A.下滑過(guò)程中，系統(tǒng)機(jī)械能守恒B.m?的加速度大小為2m/s2C.當(dāng)m?下滑距離L=1m時(shí)，其速度大小為2m/sD.輕繩對(duì)m?做的功等于m?機(jī)械能的增加量模型構(gòu)建提示：將“斜面滑塊+懸掛物體”抽象為連接體模型，用隔離法列動(dòng)力學(xué)方程，結(jié)合機(jī)械能守恒條件分析能量轉(zhuǎn)化。6.電磁感應(yīng)模型：雙桿切割與動(dòng)量守恒水平光滑導(dǎo)軌上放置兩根質(zhì)量均為m、電阻均為R的金屬桿ab和cd，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（磁感應(yīng)強(qiáng)度B）中。初始時(shí)ab桿靜止，cd桿以初速度v?向右運(yùn)動(dòng)，兩桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，則（）A.兩桿最終將以相同速度勻速運(yùn)動(dòng)B.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，回路最大感應(yīng)電流為BLv?/(2R)C.從開(kāi)始到共速，ab桿動(dòng)量的增加量等于cd桿動(dòng)量的減少量D.共速時(shí)，系統(tǒng)損失的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為電能，最終以焦耳熱形式耗散模型構(gòu)建提示：忽略導(dǎo)軌電阻，構(gòu)建“雙桿切割磁感線(xiàn)”模型，關(guān)鍵應(yīng)用動(dòng)量守恒定律和電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系。7.近代物理模型：氫原子能級(jí)躍遷根據(jù)玻爾氫原子模型，氫原子基態(tài)能量E?=-13.6eV，激發(fā)態(tài)能量E?=E?/n2（n=2,3,...）。則下列說(shuō)法正確的有（）A.用能量為10.2eV的光子照射基態(tài)氫原子，可使其躍遷到n=2的激發(fā)態(tài)B.氫原子從n=4躍遷到n=2時(shí)輻射的光子能量為2.55eV，屬于可見(jiàn)光C.一群處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子，可輻射出3種不同頻率的光子D.氫原子電離所需的最小能量為13.6eV，與初始能級(jí)無(wú)關(guān)模型構(gòu)建提示：抽象為“能級(jí)躍遷”模型，注意光子能量需等于能級(jí)差，電離條件為吸收能量大于等于能級(jí)絕對(duì)值。8.實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停赫`差分析與數(shù)據(jù)處理某同學(xué)用如圖所示裝置探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，下列操作或分析正確的有（）A.平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將空砝碼盤(pán)用細(xì)繩通過(guò)定滑輪連接在小車(chē)上B.若未平衡摩擦力，圖像“a-F”將不過(guò)原點(diǎn)，且斜率不變C.用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶計(jì)算加速度時(shí)，可采用“逐差法”減小偶然誤差D.若小車(chē)質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼盤(pán)總質(zhì)量，可認(rèn)為小車(chē)所受拉力等于砝碼盤(pán)總重力模型構(gòu)建提示：將實(shí)驗(yàn)裝置抽象為“質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)”模型，關(guān)鍵分析系統(tǒng)誤差來(lái)源（如摩擦力、拉力近似條件）及數(shù)據(jù)處理方法。二、非選擇題（共52分，其中9-11題為必考題，12-13題為選考題，考生任選一題作答）9.力學(xué)綜合題：多過(guò)程運(yùn)動(dòng)與能量轉(zhuǎn)化（14分）我國(guó)“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車(chē)組在平直軌道上以速度v?=360km/h勻速行駛，突然發(fā)現(xiàn)前方s=800m處有障礙物，立即采取制動(dòng)措施。已知?jiǎng)榆?chē)組總質(zhì)量m=5×10?kg，制動(dòng)過(guò)程可分為兩個(gè)階段：第一階段：電磁制動(dòng)，產(chǎn)生恒定阻力f?=1×10?N，持續(xù)時(shí)間t?=10s；第二階段：機(jī)械制動(dòng)，阻力隨速度均勻增大，當(dāng)速度減為零時(shí)恰好到達(dá)障礙物位置。（1）求第一階段結(jié)束時(shí)動(dòng)車(chē)組的速度大小；（4分）（2）在坐標(biāo)系中定性畫(huà)出制動(dòng)全過(guò)程的“v-t”圖像；（3分）（3）求第二階段阻力對(duì)動(dòng)車(chē)組做的總功。（7分）模型構(gòu)建步驟：過(guò)程分段：將制動(dòng)過(guò)程分解為“勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)（第一階段）”和“變減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)（第二階段）”；方程建立：第一階段用動(dòng)量定理f?t?=m(v?-v?)，第二階段用動(dòng)能定理W?=0-?mv?2；關(guān)鍵注意：第二階段阻力為變力，需用動(dòng)能定理整體求解，避免盲目套用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式。10.電磁學(xué)綜合題：復(fù)合場(chǎng)中的臨界問(wèn)題（18分）如圖所示，在豎直平面內(nèi)，半徑R=0.5m的光滑絕緣圓弧軌道PQ固定在水平地面上，軌道兩端P、Q等高，圓心O在正上方?？臻g存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)（電場(chǎng)強(qiáng)度E=1×10?N/C）和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T）。一質(zhì)量m=0.1kg、電荷量q=+1×10??C的小球從P點(diǎn)由靜止釋放，沿軌道運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)M時(shí)對(duì)軌道的壓力為N=5N。重力加速度g=10m/s2。（1）求小球運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)時(shí)的速度大?。唬?分）（2）判斷小球能否通過(guò)Q點(diǎn)，若能，求出到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；若不能，說(shuō)明理由；（8分）（3）若僅撤去磁場(chǎng)，小球從P點(diǎn)釋放后將如何運(yùn)動(dòng)？（4分）模型構(gòu)建步驟：對(duì)象隔離：以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析其在復(fù)合場(chǎng)（重力場(chǎng)+電場(chǎng)+磁場(chǎng)）中的受力；臨界分析：在最低點(diǎn)M，洛倫茲力豎直向下，軌道支持力N=mg+qE+qvB；能量守恒：從P到M過(guò)程，重力勢(shì)能和電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，忽略磁場(chǎng)力做功（洛倫茲力不做功）。11.實(shí)驗(yàn)題：設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新能力（20分）某實(shí)驗(yàn)小組欲測(cè)量一未知電阻R?（約500Ω）的阻值，現(xiàn)有器材：電源（電動(dòng)勢(shì)E約3V，內(nèi)阻r約1Ω）電流表（量程0.6A，內(nèi)阻R?=1Ω）電壓表（量程3V，內(nèi)阻R?=3kΩ）滑動(dòng)變阻器（最大阻值20Ω，額定電流1A）開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干（1）由于滑動(dòng)變阻器最大阻值較小，需采用分壓式接法，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖；（5分）（2）寫(xiě)出測(cè)量R?的實(shí)驗(yàn)原理，推導(dǎo)表達(dá)式（用所測(cè)物理量表示）；（6分）（3）若電壓表讀數(shù)為U，電流表讀數(shù)為I，考慮電表內(nèi)阻影響，R?的真實(shí)值為_(kāi)_____（用U、I、R?、R?表示）；（4分）（4）若要進(jìn)一步減小誤差，可采用“替代法”：保持電路其他條件不變，將R?換為電阻箱，調(diào)節(jié)電阻箱使電表讀數(shù)與之前相同，則電阻箱示數(shù)即為R?的測(cè)量值。說(shuō)明該方法的優(yōu)點(diǎn)。（5分）模型構(gòu)建提示：根據(jù)“伏安法測(cè)電阻”模型，分析電流表內(nèi)接/外接選擇，考慮電表內(nèi)阻帶來(lái)的系統(tǒng)誤差，設(shè)計(jì)創(chuàng)新方案（如替代法）減小誤差。12.選考題：熱學(xué)（15分）（1）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A（p?=2atm，V?=1L）經(jīng)等容變化到狀態(tài)B（p?=1atm），再經(jīng)等溫變化到狀態(tài)C（V?=2L）。則氣體在狀態(tài)B的溫度與狀態(tài)A的溫度之比為_(kāi)_____，從B到C過(guò)程中氣體對(duì)外做功為_(kāi)_____J（已知1atm=1×10?Pa）。（6分）（2）用注射器做“驗(yàn)證玻意耳定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，若活塞與筒壁間存在摩擦，測(cè)得的壓強(qiáng)p與體積V的乘積將______（填“偏大”“偏小”或“不變”），原因是________________。（9分）13.選考題：光學(xué)（15分）（1）光在某種介質(zhì)中的傳播速度為2×10?m/s，則該介質(zhì)的折射率為_(kāi)_____，若光從該介質(zhì)射向空氣，臨界角為_(kāi)_____（用反三角函數(shù)表示）。（6分）（2）用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)量單色光波長(zhǎng)，已知雙縫間距d=0.2mm，雙縫到光屏距離L=1m，測(cè)得相鄰亮條紋間距Δx=2.5mm，則單色光波長(zhǎng)λ=nm，若增大雙縫間距d，條紋間距將（填“增大”“減小”或“不變”）。（9分）三、模型構(gòu)建方法總結(jié)情境解構(gòu)：從實(shí)際問(wèn)題中提取核心要素（如“AGV機(jī)器人”→“滑塊-木板”，“人造太陽(yáng)”→“復(fù)合場(chǎng)運(yùn)動(dòng)”），