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大综合素养卷(一)
(总分：100 分)
一、单项选择题：本大题共7 小题，每小题4 分，共28 分。在每小题列出的四
个选项中，只有一项符合题目要求。
1．(2025·广东清远·二模)原子能电池又称放射性同位素电池，其热源是放射
性同位素，是各种深空探测器中最理想的能量源，它不受极冷极热的温度影响，
也不被宇宙射线干扰。钚-238 同位素温差电池的原理是其发生衰变时将释放的
热能转化为电能，钚-238 的半衰期为87.7 年，其衰变方程为
Pu
94
238
→ 92
234U＋X，
则下列说法正确的是( )
A．该衰变吸收能量
B．钚-238 的衰变为α 衰变
C．温度升高，
Pu
94
238
的半衰期变短
D．1 000 个
Pu
94
238
原子核经过87.7 年后还有500 个未衰变
2．(2025·四川巴中·三模)某科研团队在微观光学模拟实验中，研究激光照射
球形水珠后不同波长光线的偏折行为。实验发现，同一入射光束经过水珠后产
生不同颜色的出射光，如图中a、b 两条光线所示，其中一条为红光，另一条为
紫光。关于这两条光线，下列说法中正确的是( )
A．a 光是红光
B．a、b 两束光在真空中传播速度不同
C．b 光发生衍射能力更弱
D．a 光波长比b 光短
3．(2025·浙江宁波·二模)电容器是一种重要的电学元件，在电工、电子技术
中应用广泛。使用图甲所示电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传
感器(相当于电流表)与计算机相连，可以显示电路中电流随时间的变化。图甲
中直流电源电动势E＝8 V，实验前电容器不带电。先使S 与“1”端相连给电容
器充电，充电结束后，使S 与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流
随时间变化的i-t 曲线如图乙所示，下列说法正确的是( )
A．i-t 图像阴影表示电容器的能量
B．阴影部分的面积S1和S2肯定不相等
C．阻值R1大于R2
D．计算机测得S1＝1 203 mA·s，则该电容器的电容约为0.15 F
4．(2025·山东聊城·三模)天体观测法是发现潜在黑洞的一种重要方法。我国
研究人员通过对双星系统G3425 中的红巨星进行天体观测，发现了一个恒星质
量级的低质量黑洞。假设一个双星系统中的两颗密度相同的恒星a、b 绕O 点做
圆周运动，在与双星系统同一平面上双星系统外的观测点A 观测双星的运动，
得到a、b 的球心到OA 连线的距离x 与观测时间的关系图像如图所示。引力常
量为G，下列说法正确的是( )
A．a、b 的线速度之比为2∶3
B．a、b 的质量之比为3∶2
C．a、b 的质量之和为
125 π
2 x0
3
Gt0
2
D．a、b 两恒星表面的重力加速度之比为2∶3
5．(2025·江西南昌·三模)歼-20 战斗机配备了我国自主研制的矢量发动机，
该发动机具备卓越性能，能在不改变飞机飞行方向的前提下，通过灵活转动尾
喷口来调整推力方向。在歼-20 战斗机沿水平方向超音速匀速巡航时，“升阻
比”(垂直机身向上的升力与平行机身向后的阻力之比)为k，飞机所受重力为
G。那么，能使飞机维持水平匀速巡航状态的最小推力是( )
A．√1-k
2
G
B．
G
√1-k
2
C．
G
√1+k
2
D．√1+k
2
G
6．(2025·北京丰台·二模)如图所示，面积为0.01 m2的200 匝矩形线圈绕垂直
于磁场的轴OO′匀速转动，转动的角速度为200 rad/s，匀强磁场的磁感应强度
为0.1 T。线圈通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两个相同的
灯泡L1和L2，灯泡的电阻均为5 Ω。变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，开
关S 断开时L1正常发光，线圈及所有导线电阻不计，当线圈平面与磁场方向平
行时开始计时。下列说法正确的是( )
A．线圈中感应电动势为e＝40sin 100 πt(V)
B．开关断开时，电流表的示数为0.08 A
C．若开关S 闭合，电流表示数将减小
D．若开关S 闭合，灯泡L1亮度不变
7．(2025·黑龙江·二模)国产电动汽车采用电磁式动力回收装置，可将部分动
能转化为电能并储存。如图所示为该装置的简化模型，“日”字形的金属线框
放在光滑的水平面上，各边长均为l，ab、cd、ef 边电阻均为R，其余部分电阻
可忽略不计。线框以速度v 进入宽度为l 的匀强磁场，最终恰好穿出磁场。已
知磁场的磁感应强度大小为B，方向竖直向下，边界与ab 边平行，则线框(
)
A．刚进磁场时，a 端电势高于b 端电势
B．刚进磁场时，a、b 两点间电势差为2
3Blv
C．质量m＝2B
2l
3
Rv
D．穿越磁场过程中ab 边产生的热量Q＝14 B
2l
3v
27 R
二、多项选择题：本大题共3 小题，每小题6 分，共18 分。在每小题列出的四
个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6 分，选对但不全的得3 分，
有选错的得0 分。
8．(2025·江西九江·模拟预测)如图甲，一只小鸟落到树枝上并随树枝一起振
动，小鸟从落到树枝上开始后的一段时间内的振动可以看成简谐运动，其振动
的v-t 图像如图乙，取向下运动的速度为正。下列说法正确的是( )
A．t1时刻小鸟在振动的最高点
B．t1时刻到t2时刻，小鸟的加速度向上
C．t2时刻小鸟所受合力为零
D．t2时刻到t3时刻，小鸟的速度方向与加速度方向相同
9．(2025·广西北海·模拟预测)遇到突发洪水时，可以借助塑料盆进行自救。
塑料盆可近似看成底面积为S 的圆柱形容器，把塑料盆口向下竖直轻放在水面
上，如图甲所示；用力竖直向下缓慢压盆底，至盆底与盆外水面相平，盆内封
闭气体(视为理想气体)被压缩，简化模型如图乙所示。若此过程中封闭气体温
度与外界温度相同且不变，下列说法正确的是( )
A．封闭气体的内能不变
B．封闭气体分子的平均动能增大
C．封闭气体的压强不变
D．封闭气体向外界放热
10．(2025·陕西咸阳·三模)两个质量相同的物体P、Q 并排静止在水平面上，
与水平面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2，用同向水平拉力F1、F2分别作用于物
体P 和Q 上，一段时间后撤去，两物体各自滑行一段距离后停止运动。物体
P、Q 运动的速度－时间图像分别如图中图线①、②所示，已知拉力F1、F2分
别撤去后，物体做减速运动过程的速度－时间图像彼此平行(相关数据已在图中
标出)。由图中信息可以得出( )
A．两个拉力之比为F1∶F2＝8∶3
B．两个物体P、Q 与水平面间的动摩擦因数之比为μ1∶μ2＝3∶2
C．两个拉力对物体P、Q 的冲量之比为I F1: I F2＝2∶3
D．两个拉力对物体P、Q 所做的功之比为W F1:W F2＝9∶4
三、非选择题：本大题共5 小题，共54 分。
11．(6 分)(2025·四川凉山·三模)在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，
可分别用如图甲、图乙所示装置进行实验。
(1)利用如图甲所示装置进行实验，两辆相同的小车放在木板上，小车左端各系
一条细线，线的另一端跨过光滑定滑轮各挂上槽码(图中未画出)，两小车右端
各系一条细线，用黑板擦把两条细线同时按在木板上使小车静止，抬起黑板擦，
两小车同时开始运动，过一段时间后再次按下黑板擦，两车同时停止运动。则
下列说法不正确的是________。
A．该实验采用控制变量的方法
B．两车加速度之比等于位移之比
C．本实验不需要平衡阻力
D．本实验要求槽码的质量远小于小车的质量
(2)利用如图乙所示装置进行实验，在规范的实验操作下，若打出的一条纸带如
图丙所示，相邻两计数点间均有4 个点未画出，已知电源频率为50 Hz，则小车
的加速度大小为________m/s2。
(3)为了用图像分析加速度a 与小车质量M 的定量关系，应画出a-________图像。
12．(10 分)(2024·广东广州·三模)某兴趣小组利用磁敏电阻设计了一款测量磁
感应强度大小的磁场测量仪，其中磁敏电阻的阻值RB随磁感应强度B 的变化规
律如图甲所示，磁场测量仪的工作原理电路图如图乙所示，提供的器材有：
A．磁敏电阻RB(工作范围为0～1.5 T)
B．电源(电动势为3 V，内阻很小)
C．电流表(量程为5.0 mA，内阻不计)
D．电阻箱RC(最大阻值为9 999.9 Ω)
E．定值电阻R1(阻值为30 Ω)
F．定值电阻R2(阻值为300 Ω)
G．开关，导线若干
(1)电路连接：按照图乙所示连接实验电路，定值电阻R 应选用________(选填
“R1”或“R2”)。
(2)按下列步骤进行调试：
①闭合开关S1，将电阻箱RC 调为1 300.0 Ω，然后将开关S2 向________(选填
“a”或“b”)端闭合，将电流表此时指针对应的刻度线标记为________T(结果
保留两位有效数字)；
②逐步减小电阻箱RC的阻值，按照图甲将电流表的“电流”刻度线标记为对应
的“磁感应强度”值；
③将开关S2向另一端闭合，测量仪即可正常使用。
(3)用调试好的磁场测量仪进行测量，当电流表的示数为2.5 mA 时，待测磁场的
磁感应强度为________T(结果保留两位有效数字)。
(4)使用一段时间后，由于电源的电动势略微变小，内阻变大，这将导致磁感应
强度的测量结果________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
13．(10 分)(2025·山东枣庄·三模)某科考队在水面上O 点安装了一振动装置，
可产生水波(可视为简谐横波)并在Oxy 平面内由O 点向外传播。如图甲所示，t
＝0 时刻，相邻的波峰和波谷恰好分别传到实线圆和虚线圆处，且实线圆处第
一次出现波峰。已知质点M 的坐标为(0 cm，0.25 cm)，质点N 的坐标为(1.0
cm，√3 cm)。如图乙所示为图甲中质点M 的振动图像，z 轴垂直于Oxy 平面，
竖直向上为正方向。求：
(1)质点M 的振动方程；
(2)波在水中的传播速度大小；
(3)质点N 第10 次到达波峰的时刻。
14．(12 分)(2025·湖南长沙·二模)如图所示，光滑水平面上有一个固定台，固
定台上有一半径为r＝2 m 的1
4光滑圆弧轨道。固定台右边有一个顶部为光滑圆
弧轨道且底面光滑的滑块，滑块与固定台的距离为d＝4.8 m，滑块质量为M，
其上圆弧轨道两端等高，且左端B 处半径与水平方向的夹角为θ(sinθ = 4
5)。现
让一个质量为m0的光滑小球从固定台圆弧轨道顶端上方某高度处由静止释放，
它沿切线进入1
4圆弧轨道，从A 点抛出后，又恰好沿切线从B 点进入滑块顶部
的圆弧轨道，小球最终从C 点离开滑块。重力加速度取g＝10 m/s2。求：
(1)小球到达A 点时的速度大小；
(2)释放点到1
4圆弧轨道顶端的距离h；
(3)小球从C 点离开滑块后能上升的最大高度及上升到最高点所用的时间。
15．(16 分)(2025·福建福州·三模)在一真空区域的竖直平面内建立如图所示的
直角坐标系Oxy，第一象限内存在沿x 轴正方向的匀强电场，第三象限内存在
沿y 轴正方向的匀强电场，电场强度大小均相等；y＞0 的区域内存在垂直纸面
向外的匀强磁场，y＜0 的区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大
小均相等。一质量为m、带电量为q 的微粒恰好沿虚线AO 做匀速直线运动，
速度大小为√2v0，方向与x 轴负方向夹角为45°，重力加速度为g。求：
(1)电场强度的大小和磁感应强度的大小；
(2)微粒在第三象限内运动的时间和离开第三象限时的位置坐标；
(3)微粒在第四象限内运动过程中速度的最大值。
