2027届高考物理三轮复习综合练习

项目 填写内容 作品名称 高中物理复习综合题目 学段学科 高中物理 适用年级 9年级 教材版本 教科版 对应内容 高三复习 作业类型 备考复习作业 完成时长 总时长90分钟 设计者 鲜雷勇 试题信息 检测学科 物理 监测时间 90分钟 监测对象 12年级学生 试题适用范围 全省 多维细目表 题号 题型 分值 考察知识点 核心素养维度 能力层次 预设难度 1 计算题 15 运动学与牛顿定律(周期、平均速度) 物理观念(运动观念) 科学思维 (模型建构) 理解/应用 (从图像提取信息，应用基本公式) 0.85 2 计算题 15 动量与冲量 (动量定理、碰撞安全) 物理观念 (相互作用观念) 科学态度与责任 (安全意识) 分析/综合 (建立碰撞模型，解释缓冲) 0.65 3 计算题 15 能量守恒与热学 (功率、效率、内阻与温度) 物理观念 (能量观念) 科学思维 (推理论证) 分析/综合 (多状态对比分析，推导效率表达式) 0.55 4 计算题 10 静电场与电容器 (电容决定式、介电特性) 物理观念 (场观念) 科学思维 (模型建构) 理解/应用 (定性分析参数变化对系统的影响) 0.70 5 计算题 14 光学与原子物理 (光子能量、波粒二象性) 物理观念 (物质观念) 科学思维 (定量计算) 理解/应用 (微观粒子能量的宏观功率换算) 0.60 6 计算题 15 电磁感应与电路 (互感、充电效率) 物理观念 (能量观念、场观念) 科学思维 (数学表达) 分析/综合 (导数在物理中的应用，能量转化效率计算) 0.45 7 计算题 16 振动与波电磁学 (共振、受迫振动、频率计算) 科学探究 (问题分析) 科学思维 (批判性思维) 评价/创造 (多参数系统分析，判断共振现象) 0.35 试题内容 智能手环是集成了多种物理传感器的现代科技产品。其工作原理涉及多个物理领域的知识：通过内置的加速度传感器检测手腕的周期性运动来记录步数；利用光电传感器（LED光源与光敏电阻）通过血液流动引起的透光率变化来测量心率；采用无线充电技术（电磁感应原理）为内置锂电池补充电能；通过蓝牙模块（电磁波）与手机进行数据传输；屏幕采用OLED/LED技术（半导体材料）显示信息；在提醒功能中，通过微型电机带动偏心轮转动产生受迫振动。这些技术背后蕴含了力学、电磁学、光学、热学及原子物理等丰富的物理原理。 请根据上述信息，结合高中物理知识，回答以下问题： 【小题1】.（15分） 手环内的加速度传感器通过检测手腕的加速度变化来记录步数。当人匀速行走时，手腕每完成一次"抬起-落下"的周期运动，传感器会记录一个加速度峰值,如图所示。（该数据来源于实际测量，利用phyphox软件实测）已知某用户行走时，手腕加速度随时间变化的周期约为 。 （1）若用户行走10分钟，求理论上记录的总步数 ； （2）若每步的步幅为，求用户行走的平均速度 。 【小题2】（15分） 在运动过程中，若用户不慎摔倒，手环以速度 撞击地面，碰撞时间为 。手环质量为 。重力加速度g取10m/s2。 （1）求撞击过程中手环受到的平均冲击力大小； （2）若手环表带具有弹性，能将碰撞时间延长至 ，求此时的平均冲击力，并说明延长碰撞时间对减小伤害的物理原理。 【小题3】.（15分）手环采用微型锂电池供电。 （1）若手环在工作状态下，将电能主要转化为光能和热能，已知电源提供的总功率为 ，内部发热功率为 ，求手环将电能转化为光能的效率表达式； （2）已知该电池在常温（25℃）时内阻为 ，若在高温（50℃）环境下使用，内阻减小至 ，当两种温度下工作电流都为 时，求高温下电池的输出功率比常温时增加了多少。 【小题4】（10分） 手环采用电容式触摸屏，其核心是一个平行板电容器。当手指接触屏幕时，改变了电容器的介电特性或极板间距，从而引起电容变化。 （1）若极板间距为 ，极板面积为 ，请写出电容 的决定式； （2）若在使用过程中，由于屏幕贴膜导致有效极板间距增大，电容值将如何变化？这对触摸灵敏度有何影响？ 【小题5】（14分） 手环通过光电传感器测量心率，利用发光二极管（LED）发出特定波长的光照射皮肤。 （1）已知LED发出的绿光波长为 ，普朗克常数为h=6.6310-34J·s.求每个绿光光子的能量 （保留2位有效数字）； （2）若LED功率为 ，计算每秒发射的光子数 。 【小题6】（15分） 题干中提到的无线充电技术基于电磁感应原理。若充电底座线圈与手环接收线圈的互感为 ，底座输入电流为 ，手环线圈产生的感应电动势峰值为 。已知互感电动势，求： （1）感应电动势的表达式 和峰值； （2）若充电 ，电池储存电能 ，底座输入功率 ，求无线充电系统的效率 。 【小题7】（16分） 手环支持无线充电和振动提醒功能。 （1）无线充电利用的是什么物理原理？请简述其能量转化形式； （2）振动提醒模块利用微型电机带动偏心轮转动产生振动。若偏心轮的转动频率为 ，手环表带的固有频率为 ，当 接近 时，会发生什么现象？这对振动提醒效果有何影响？ （3） 振动提醒模块中，偏心轮质量为 ，转动半径 ，角速度 。若手环表带等效劲度系数 ，质量 ，分析系统是否会发生共振（已知电机工作频率等于偏心轮转动频率，简谐振动周期公式）。 参考答案及评分标准 一、参考答案 1.（运动学与牛顿定律） （1） ，周期 ，故步数 步。 （2）总距离 ，平均速度 。 2.（动量与冲量） （1）由动量定理 ，得 。 （2） 解得 延长碰撞时间可以减小作用力，这是动量定理在安全设计中的应用。 3.（能量守恒与热学） （1）光能功率 ，效率 。 （2）常温输出功率 ，高温输出功率 ，功率增加量 。 4.（静电场与电容器） （1） 或者 （2）间距 增大，电容 减小。电容变化量减小会导致触摸灵敏度降低，甚至出现触控失灵。 5.（光学与原子物理） （1） 。 （2）每秒发射光子数 个。 6. （电磁感应与电路） （1）由 ，得 ，峰值 （7分）； （2）输入能量 ，效率 （8分）。 7.（电磁学与振动） （1）原理：电磁感应（互感现象）。能量转化：电能 磁场能 电能。 （2）会发生共振。共振时振幅最大，振动提醒效果最明显，但也可能引起结构疲劳。 （3）偏心轮转动频率 ； 表带固有频率 ； 因 ，系统不会发生共振。 二、评分标准 第1题： · （1）正确计算时间t得2分，正确应用周期公式得3分，计算结果正确得2分 · （2）正确计算总距离得3分，正确计算平均速度得3分，单位正确得2分 第2题： · （1）正确写出动量定理公式得4分，代入数据正确得4分，结果正确得2分 · （2）正确计算延长后的冲击力得5分，正确说明物理原理得5分 第3题： · （1）正确写出效率表达式得6分 · （2）正确计算功率减少量得9分（公式正确得6分，计算正确得2分，单位正确得1分） 第4题： · （1）正确写出电容决定式得6分 · （2）正确分析电容变化得2分，正确分析灵敏度影响得2分 第5题： · （1）正确写出光子能量公式得5分，计算结果正确得2分 · （2）正确应用功率与光子数关系得7分 第6题： · （1）利用题目公式求出峰值得7分 · （2）每个公式3分，答案1分，共8分 第7题： · （1）正确回答物理原理得3分，正确描述能量转化得2分 · （2）正确回答共振现象得2分，正确分析影响得3分 · （3）正确解出转动频率得2分 , 正确解出表带固有频率得2分,回答不发生共振得2分。 设计思路 一、命题理念 本题组以"智能健身手环"为真实情境，将高中物理核心知识与现代科技应用紧密结合，体现"从生活走向物理，从物理走向社会"的课程理念。通过解决实际工程问题，培养学生的科学思维与创新能力。 二、知识覆盖 本题组全面覆盖高中物理核心模块： 力学：运动学（第1题）、牛顿定律（第1题）、动量与冲量（第2题） 电磁学：静电场（第4题）、电磁感应（第6、7题） 能量：能量守恒（第3题）、热学（第3题） 光学与原子物理：光子能量（第5题）振动与波：共振（第7题） 三、能力考查 基础计算能力：第1、2、5题考查基本公式的应用 综合分析能力：第3、6题需要综合运用多个知识点 实际应用能力：所有题目都与实际生活紧密相关 科学探究能力：通过分析手环工作原理，培养探究意识 四、试题特点 1. 内在逻辑关联性：所有题目围绕智能手环展开，从运动监测到安全保护，再到能量管理、人机交互、生理监测和信息反馈，形成完整的技术链条。 2. 难度层次性：题目由易到难，第1题为基础计算，第2、4、5题为中等难度，第3、6、7题为综合应用，体现螺旋式上升的难度梯度。 3. 学科素养全面性： · 物理观念：涵盖运动观念、能量观念、场观念等 · 科学思维：培养模型建构、逻辑推理、批判性思维 · 科学探究：通过分析传感器原理，培养探究能力 · 科学态度与责任：关注科技应用中的安全性和效率问题 4. 学科融合性：打破传统学科界限，将力学、电磁学、光学、热学、原子物理等知识有机融合，体现现代科技的多学科交叉特点。 5. 题型丰富性：包含计算题、分析题、简答题等多种题型，全面考查学生的能力。 五、创新特色 1. 情境真实性：选用学生熟悉的智能设备作为背景，增强试题的亲和力 2. 时代前沿性：涉及无线充电、光电传感等前沿技术 3. 应用导向性：所有问题都源于实际工程需求 4. 素养导向性：注重培养学生的科学素养和创新能力 六、教学价值 本题组不仅能够有效检测学生的物理知识掌握程度，更重要的是能够： · 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力 · 增强学生对现代科技的理解和兴趣 · 提升学生的科学素养和创新能力 · 促进学生形成正确的科学态度和价值观 通过本题组的解答，学生能够深刻理解物理学在现代科技发展中的重要作用，激发学习物理的内在动力，培养成为具有创新精神和实践能力的复合型人才。 学科网（北京）股份有限公司 $