2025年下學(xué)期高中物理研學(xué)旅行試卷一、單項選擇題（每題4分，共20分）高鐵運動學(xué)分析某研學(xué)團隊乘坐復(fù)興號高鐵從北京南站出發(fā)，列車啟動后10分鐘內(nèi)速度從63km/h提升至315km/h，已知列車總質(zhì)量約400噸，忽略阻力影響，此過程中列車的平均加速度及牽引力大小分別為（）A.0.5m/s2，2×10?NB.0.7m/s2，2.8×10?NC.1.0m/s2，4×10?ND.1.2m/s2，4.8×10?N光的反射與折射在黃山研學(xué)基地利用直角三棱鏡驗證光的反射定律時，一束單色光以30°入射角從空氣射入玻璃界面（折射率n=√3），則反射角與折射角的關(guān)系為（）A.反射角30°，折射角60°B.反射角30°，折射角30°C.反射角30°，折射角15°D.反射角60°，折射角30°電磁感應(yīng)現(xiàn)象某小組在實驗中用條形磁鐵插入匝數(shù)為1000匝的線圈，若0.2秒內(nèi)穿過線圈的磁通量從0增至0.04Wb，則線圈兩端產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢為（）A.20VB.40VC.100VD.200V能量守恒應(yīng)用研學(xué)團隊在“廢舊鋰電池能量回收”實驗中，將電壓3.7V、容量1000mAh的電池能量轉(zhuǎn)換為機械能，若電機效率為80%，則理論上可輸出的機械能為（）A.8.88JB.10.66JC.12.44JD.14.22J磁感線分布規(guī)律將通有恒定電流的直導(dǎo)線水平放置，下方平行放置小磁針，當(dāng)電流從左向右流過時，小磁針N極的偏轉(zhuǎn)方向為（）A.垂直紙面向外B.垂直紙面向內(nèi)C.水平向左D.水平向右二、實驗探究題（共60分）實驗一：高鐵運動的加速度測量（20分）背景：研學(xué)團隊在高鐵上記錄了列車啟動階段的速度數(shù)據(jù)（如下表），請結(jié)合數(shù)據(jù)完成分析。時間t/s020406080100速度v/(km/h)63126189252283.5315要求：（1）將速度單位轉(zhuǎn)換為m/s，并在坐標(biāo)紙上繪制v-t圖像（4分）；（2）計算0-100s內(nèi)列車的平均加速度，說明加速度變化特點及原因（6分）；（3）若列車質(zhì)量為400噸，估算第50s時列車所受的牽引力（設(shè)阻力恒為5×10?N）（6分）；（4）分析實際測量中加速度可能偏小的兩個因素（4分）。實驗二：光的反射與折射綜合實驗（20分）器材：激光筆、直角三棱鏡（n=1.5）、量角器、白紙、直尺。步驟：讓激光垂直照射三棱鏡AB面，記錄反射光線與折射光線的軌跡；改變?nèi)肷浣菫?5°，重復(fù)上述操作；測量并記錄各組入射角、反射角、折射角數(shù)據(jù)。要求：（1）繪制實驗裝置示意圖，標(biāo)注關(guān)鍵角度（5分）；（2）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)驗證反射定律，并計算三棱鏡的臨界角（7分）；（3）若激光從AC面垂直入射，判斷光線能否從AB面射出，并說明理由（8分）。實驗三：電磁感應(yīng)能量回收裝置設(shè)計（20分）任務(wù)：利用給定器材（漆包線、釹鐵硼磁體、廢舊鋰電池、超級電容等）設(shè)計一套能量回收裝置，實現(xiàn)“廢電再利用”。要求：（1）畫出裝置的機械結(jié)構(gòu)與電路連接圖，說明能量轉(zhuǎn)換流程（6分）；（2）若線圈匝數(shù)為1000匝，磁體轉(zhuǎn)速為1000rpm，估算磁通量變化率的最大值（6分）；（3）測量超級電容（5.5V/1F）充電5分鐘后的電壓從0.1V升至3.0V，計算能量轉(zhuǎn)換效率（8分）。三、綜合應(yīng)用題（共20分）背景：研學(xué)團隊在黃山研學(xué)基地觀察到“云海佛光”現(xiàn)象，其本質(zhì)是太陽光通過云霧水滴發(fā)生折射與反射形成的光學(xué)現(xiàn)象。已知水滴可視為球形，太陽光以θ角入射，經(jīng)過兩次折射和一次反射后射出，形成彩色光環(huán)。問題：（1）若水滴折射率n=1.33，太陽光中紅光（λ=700nm）與紫光（λ=400nm）的臨界角分別為多少？（6分）（2）分析不同顏色光的偏折角度差異，解釋佛光呈現(xiàn)彩色的原因（7分）；（3）若水滴直徑為5μm，估算紅光在水滴中的傳播時間（7分）。參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)（略）說明：本試卷立足研學(xué)實踐，涵蓋運動學(xué)、光學(xué)、電