2025年高三物理高考新題型探索模擬試題一、單項選擇題（本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的）1.高鐵制動能量回收系統(tǒng)我國自主研發(fā)的CR450動車組采用再生制動技術(shù)，在減速過程中將動能轉(zhuǎn)化為電能。某次實驗中，列車以300km/h的速度勻速行駛，司機接到制動指令后，列車開始做勻減速直線運動，其位移-時間圖像如圖所示（圖中未畫出，假設(shè)前50s內(nèi)位移隨時間變化規(guī)律為(x=83.3t-0.6t^2)，單位：m、s）。已知列車總質(zhì)量為4.5×10?kg，重力加速度(g=10m/s2)，則制動過程中列車的加速度大小和前50s內(nèi)克服阻力做的功分別為（）A.(1.2m/s2)，(1.35×10^8J)B.(0.6m/s2)，(2.7×10^8J)C.(1.2m/s2)，(2.7×10^8J)D.(0.6m/s2)，(1.35×10^8J)2.掃地機器人避障原理某品牌掃地機器人的超聲波避障傳感器工作頻率為40kHz，當(dāng)機器人向靜止障礙物發(fā)射超聲波時，接收到的反射波頻率偏移量為240Hz。已知超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，忽略機器人自身尺寸，則機器人與障礙物的距離變化率為（）A.0.85m/sB.1.02m/sC.1.70m/sD.2.04m/s3.核反應(yīng)中的動量守恒鈾核裂變反應(yīng)方程為(^{235}{92}\text{U}+^1_0\text{n}\rightarrow^{144}{56}\text{Ba}+^{89}_{36}\text{Kr}+3^1_0\text{n})，已知鈾核質(zhì)量為235.0439u，鋇核質(zhì)量為143.9229u，氪核質(zhì)量為88.9178u，中子質(zhì)量為1.0087u（1u=931MeV/c2）。若反應(yīng)前中子以1.0×10?m/s的速度與靜止鈾核發(fā)生正碰，則反應(yīng)后釋放的核能及中子的反沖速度大小分別為（）A.173MeV，(2.5×10^7m/s)B.173MeV，(3.0×10^7m/s)C.200MeV，(2.5×10^7m/s)D.200MeV，(3.0×10^7m/s)4.光伏電池板的能量轉(zhuǎn)化某家用光伏系統(tǒng)的電池板效率為20%，其表面接收的太陽輻射功率為1000W/m2。若電池板面積為2m2，輸出電壓為220V，每天有效光照時間為5小時，則該系統(tǒng)一天內(nèi)輸出的電能及最大輸出電流分別為（）A.2kW·h，1.82AB.2kW·h，3.64AC.4kW·h，1.82AD.4kW·h，3.64A5.交變電磁場中的粒子運動如圖所示，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的交變磁場，磁感應(yīng)強度(B=B_0\sin(\omegat))，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從圓心O以初速度(v_0)沿半徑方向射入磁場。若粒子運動周期與磁場變化周期相同，則粒子第一次回到O點時的速度大小為（）A.(v_0)B.(2v_0)C.0D.無法確定6.土樓防御系統(tǒng)的力學(xué)分析福建土樓的圓形廊道直徑約20m，某士兵在二樓廊道（距地面6m）將質(zhì)量為10kg的石塊以10m/s的初速度水平拋出，石塊恰好擊中地面上距樓體5m處的目標(biāo)。不計空氣阻力，則石塊拋出時的動能及擊中目標(biāo)時的速度方向與水平方向的夾角正切值為（）A.500J，0.6B.500J，1.2C.1000J，0.6D.1000J，1.27.遠(yuǎn)距離輸電的節(jié)能分析某小型水電站輸出功率為200kW，采用10kV高壓輸電，輸電線路總電阻為5Ω。若將輸電電壓提升至20kV，則輸電線上每天減少的電能損失與輸電效率的變化量分別為（）A.720kW·h，18%B.720kW·h，9%C.360kW·h，18%D.360kW·h，9%二、多項選擇題（本題共3小題，每小題5分，共15分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）8.斜面上的電磁制動如圖所示，傾角為30°的光滑斜面上，質(zhì)量為0.2kg的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置，接入電路的電阻為1Ω。導(dǎo)軌間距為0.5m，空間存在垂直斜面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=0.4T。現(xiàn)使導(dǎo)體棒從靜止釋放，下滑距離2m時速度達(dá)到最大。已知重力加速度(g=10m/s2)，則下列說法正確的是（）A.導(dǎo)體棒的最大速度為5m/sB.下滑過程中安培力的最大功率為2WC.下滑2m過程中通過導(dǎo)體棒的電荷量為0.8CD.若僅增大磁場強度，導(dǎo)體棒的最大速度將減小9.天體運動與微觀類比若將氫原子的核外電子繞核運動視為“行星模型”，電子質(zhì)量為m，電荷量為e，原子核質(zhì)量為M（M>>m），靜電力常量為k，普朗克常量為h。類比開普勒第三定律（行星軌道半徑三次方與周期平方成正比），則下列說法正確的是（）A.電子軌道半徑r與周期T的關(guān)系為(r3/T2=ke2/(4π2m))B.電子運動的動能與軌道半徑r成反比C.若電子從半徑(r_1)躍遷到(r_2)（(r_2>r_1)），輻射光子的頻率為(ke2/(2h)(1/r_1-1/r_2))D.該模型無法解釋電子運動的能量量子化現(xiàn)象10.復(fù)合場中的粒子軌跡空間存在正交的勻強電場和勻強磁場，電場強度E方向豎直向上，磁感應(yīng)強度B方向垂直紙面向外。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子（重力不計）在該區(qū)域內(nèi)做直線運動，速度方向可能為（）A.水平向右B.水平向左C.豎直向上D.斜向右上方與水平方向成45°角三、非選擇題（共57分。第11~14題為必考題，第15~16題為選考題，考生任選一題作答）（一）必考題（共45分）11.實驗題（12分）某實驗小組利用如圖所示裝置探究“電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化”。矩形線圈匝數(shù)N=50，面積S=0.02m2，總電阻r=1Ω，與阻值R=4Ω的定值電阻串聯(lián)。線圈在磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場中繞垂直磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，角速度(\omega=10rad/s)。（1）在線圈從圖示位置（中性面）轉(zhuǎn)過90°的過程中，通過電阻R的電荷量為______C，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為______J。（4分）（2）若將線圈轉(zhuǎn)速提高一倍，其他條件不變，則電壓表的示數(shù)將變?yōu)樵瓉淼腳_____倍，外力做功的功率變?yōu)樵瓉淼腳_____倍。（4分）（3）實驗中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)速增大時，電壓表指針出現(xiàn)輕微抖動，可能的原因是______。（4分）12.實驗題（13分）某同學(xué)設(shè)計“測量動摩擦因數(shù)”的實驗，裝置如圖所示。長木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪，另一端放置光電門。滑塊上固定遮光片（寬度d=1cm），通過細(xì)線與托盤相連，托盤內(nèi)放置砝碼。（1）實驗步驟：①用天平測量滑塊質(zhì)量M、托盤質(zhì)量m?；②調(diào)整光電門位置，使滑塊從靜止釋放后能通過光電門；③在托盤內(nèi)添加砝碼，質(zhì)量為m，記錄滑塊通過光電門的時間t；④改變m，重復(fù)步驟③，記錄多組數(shù)據(jù)。（2）滑塊通過光電門的速度v=（用d、t表示），若忽略空氣阻力，滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)(\mu)=（用M、m?、m、g、v表示，重力加速度為g）。（4分）（3）若實驗中發(fā)現(xiàn)(\mu)的測量值總是偏大，可能的原因是______（寫出一條即可）。（3分）（4）若換用傾角為(\theta)的斜面代替水平木板，其他條件不變，重復(fù)上述實驗，則(\mu)的表達(dá)式為______（用M、m?、m、g、v、(\theta)表示）。（3分）13.計算題（10分）如圖所示，質(zhì)量m=2kg的物塊A靜止在光滑水平面上，與輕質(zhì)彈簧（勁度系數(shù)k=100N/m）的左端相連，彈簧右端固定在豎直墻壁上。質(zhì)量M=3kg的物塊B以速度v?=5m/s向右運動，與A發(fā)生彈性碰撞后，A壓縮彈簧至最短。求：（1）碰撞后瞬間A、B的速度大??；（4分）（2）彈簧的最大壓縮量及此過程中彈簧彈力對A做的功。（6分）14.計算題（10分）如圖所示，半徑R=0.5m的光滑半圓形軌道固定在豎直平面內(nèi)，下端與水平軌道相切于B點。質(zhì)量m=0.1kg的小滑塊從軌道最高點A由靜止釋放，滑至水平軌道上的C點停下，BC間距離L=2m。已知重力加速度(g=10m/s2)，求：（1）滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)(\mu)；（3分）（2）若在水平軌道BC段加一水平向右的勻強電場，電場強度E=5N/C，滑塊帶電荷量q=+0.2C，仍從A點靜止釋放，求滑塊在C點的速度大小。（7分）（二）選考題（共12分。請考生從15、16兩題中任選一題作答）15.[選修3-3]（12分）一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷如圖所示的狀態(tài)變化過程：從狀態(tài)A（(p_A=1×10^5Pa)，(V_A=2m3)，(T_A=300K)）等壓膨脹至狀態(tài)B，再等容降溫至狀態(tài)C（(T_C=200K)），最后等溫壓縮回到狀態(tài)A。（1）求狀態(tài)B的體積(V_B)和狀態(tài)C的壓強(p_C)；（6分）（