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2025届高考物理模型法解题专题分类练习试卷
一、运动的描述（本大题共1小题）
1．人类自古以来就对自然界充满好奇，对自然规律进行着不懈的探索。物理学就是在这些探索过程中结出的最重要的果实之一、则下列说法正确的是（　　）
A．质点是真实存在的，只要人类需要可以将任何物体在任何情况下视为质点
B．牛顿提出惯性的大小只与质量有关，是最早提出力不是维持物体运动的原因观点的人
C．力是指物体间的相互作用，所以任何力的产生物体间必须相互接触
D．一个质量不变的物体所受的合外力越大，则其速度变化一定越快
二、力的合成和分解（本大题共1小题）
2．物理学是一门洞天察地、格物致理的学科，在其发展的历程中创新了很多的物理思想与方法.下列关于物理思想与方法的说法中正确的是（ ）
A．合力与分力的概念体现了放大思想
B．速度的定义运用了比值定义法
C．伽利略理想斜面实验运用了在可靠的实验事实基础上进行合理推理的“实验推理”的方法
D．在研究高铁从北京到长沙的运行时间时，我们把高铁当作了一个质点，运用了假设法
三、牛顿第二定律（本大题共1小题）
3．物理学发展推动了社会进步，关于物理学史和物理学研究方法，下列说法正确的是（　　）
A．质点概念的建立体现了等效替代的思想
B．速度和加速度都是利用比值定义法得到的定义式
C．牛顿、千克、秒是国际单位制中的三个基本单位
D．牛顿第一定律是通过多次实验总结出来的一条实验定律
四、动量守恒定律（本大题共1小题）
4．构建物理模型是一种研究物理问题的科学思维方法。
(1)如图甲所示，一个质量为0.18kg的垒球，以25m/s的水平速度飞向球棒，被球棒击打后，反向水平飞回，速度的大小为45m/s。若球棒与垒球的作用时间为0.002s，求球棒对垒球的平均作用力大小F。
(2)我们一般认为，飞船在远离星球的宇宙深处航行时，其他星体对飞船的万有引力作用很微弱，可忽略不计。此时飞船将不受外力作用而做匀速直线运动。设想有一质量为M的宇宙飞船，正以速度在宇宙中飞行。如图乙所示，飞船可视为横截面积为S的圆柱体。某时刻飞船监测到前面有一片尘埃云，已知尘埃云分布均匀，密度为。
a、假设尘埃碰到飞船时，立即吸附在飞船表面，若不采取任何措施，飞船将不断减速。求飞船的速度由减小1%的过程中发生的位移大小x。
b、假设尘埃与飞船发生的是弹性碰撞，且不考虑尘埃间的相互作用。为了保证飞船能以速度匀速穿过尘埃云，在刚进入尘埃云时，飞船立即开启内置的离子加速器。已知该离子加速器是利用电场加速带电粒子，形成向外发射的高速（远大于飞船速度）粒子流，从而对飞行器产生推力。喷射粒子过程中，飞船的加速度很小，可视为惯性系。若发射的是一价阳离子，每个阳离子的质量为m，加速电压为U，元电荷为e。在加速过程中飞行器质量的变化可忽略，求单位时间内射出的阳离子数N。
五、磁场磁感线（本大题共1小题）
5．“物理”二字最早出现在中文中，是取“格物致理”四字的简称，即考察事物的形态和变化，总结研究它们的规律的意思。同学们要在学习物理知识之外，还要了解物理学家是如何发现物理规律的，领悟并掌握处理物理问题的思想与方法，下列叙述正确的是（　　）
A．电学中引入点电荷的概念，突出带电体的电荷量，采用了等效替代法
B．库仑首先提出了电场的概念，并引用电场线形象地表示电场的强弱和方向
C．通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似，法拉第由此受到启发提出分子电流假说
D．电场虽然看不见摸不着，但电场像分子、原子等实物粒子一样是一种客观存在的物质
六、电磁感应现象及应用（本大题共1小题）
6．下列说法正确的是（　　）
A．点电荷是一种理想化模型
B．奥斯特首先发现电磁感应现象
C．实现静电屏蔽一定要用密封的金属容器
D．穿过闭合回路的磁通量发生变化，一定是磁场发生变化引起的
七、实验：探究两个互成角度的力的合成规律（本大题共1小题）
7．（8分）在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，某小组进行实验的主要步骤是：
①如图甲所示，轻质小圆环挂在橡皮条的一端，橡皮条的另一端固定，橡皮条长度为；
②通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环受到拉力、的共同作用，静止于点，橡皮条伸长的长度为，如图乙所示，记录点位置以及、的大小和方向；
③撤去、，改用一个弹簧测力计拉小圆环，仍使它静止于点，此时测力计的示数为，如图丙所示，记录的大小和方向；
④图丁是在白纸上根据实验记录进行猜想后画出的力的合成图示。
（1） 关于此实验，下列叙述正确的有。（ ）
A. 进行图乙的实验操作时，、的夹角越大越好
B. 通过描点确定拉力方向时，所描的点到点的距离应适当大一些
C. 进行图丙的实验操作时，也可以用一个弹簧测力计将小圆环拉到点之外的其他合适点
D. 重复实验再次进行验证时，小圆环到达的平衡位置可以与前一次不同
（2） 图丁中是以、为邻边构成的平行四边形的对角线，实验中一定沿方向的是________（填“”或“”）。
（3） 若在图乙中，、的夹角 为钝角，现保持点位置不变，同时使图中夹角 、 增大，则弹簧测力计的示数________（填“增大”“减小”或“不变”）。
（4） 你认为、的夹角 多大合适 __________________。
八、伽利略的理想斜面实验（本大题共11小题）
8．在物理学的重大发现中，科学家们创造出许多物理学研究方法，以下所用物理学研究方法的叙述中，说法不正确的是（　　）
A．通过平面镜观察桌面的微小形变运用了微小量放大法
B．伽利略运用了实验和逻辑推理相结合的方法说明了力不是维持物体运动的原因
C．根据速度定义式，当很小时，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，该定义应用了理想模型法
D．在探究两个互成角度的力的合成规律时，运用了等效替代法
9．8.2023年的诺贝尔物理学奖颁发给了“采用实验方法产生阿秒光脉冲”的三位科学家。在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用，下列叙述与事实相符的是 （　　）
A．密立根通过实验测量得出元电荷e的数值为1.60×10-19 C
B．奥斯特通过实验发现，雷电的性质与摩擦产生的电的性质完全相同并命名了正电荷和负电荷
C．牛顿开创了实验与逻辑推理相结合的研究方法，并用这种方法研究了力与运动的关系
D．卡文迪什利用扭秤实验测定了引力常量的值，被称为“测出地球质量的人”
10．伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法.图（a）、分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是（ ）
A．图（a）通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动
B．图（a）中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易
C．图（b）中完全没有摩擦阻力的斜面实际是存在的，实验可实际完成
D．图（b）中伽利略通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持
11．下列说法中正确的是（　　）
A．伽利略科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学推演）和谐地结合起来
B．鸡蛋碰坚硬的石头鸡蛋容易碎，是因为石头给鸡蛋的力大于鸡蛋给石头的力
C．在微观物理学中，由于我们不可能同时准确地知道某个粒子的位置和动量，所以粒子出现的位置是无规律可循的
D．如图是小球竖直下落的频闪照片，频闪周期为，量出照片中2、3位置与3、4位置的距离分别为x1、x2，那么小球在3位置的速度约为
12．物理学中有许多重要的科学研究方法。下列选项中所运用的主要研究方法与卡文迪什测量引力常量的主要研究方法相同的是（　　）
A．图a中，利用该装置研究力和运动的关系
B．图b中，通过平面镜的反射光线观察桌面的微小形变
C．图c中，通过计算F-x图像与x轴所围的面积得出变力F所做的功
D．图d中，利用该实验装置探究向心力大小与半径、质量和角速度的关系
13．物理学是集科学知识、科学方法和科学思维为一体的学科。下列有关物理学史实和科学思维方法的叙述正确的有（　　）
A．图甲英国物理学家卡文迪什用油滴实验比较准确地测定了电子的电荷量
B．图乙伽利略斜面实验是一个“理想实验”
C．图丙海王星的发现证明了万有引力定律的正确性
D．图丁把匀变速直线运动的图像分成很多小段，每小段近似看作匀速直线运动，把各小段的位移相加代表物体在t内总位移，采用了“等效替代法”
14．某同学利用手机连拍功能测量自由落体加速度，为拍出清晰的照片，他效仿伽利略利用斜面“冲淡”重力的方法，让物块沿带标尺的斜面运动。具体操作步骤如下：
①用支架固定好手机开始连拍，让物块从斜面底端滑上斜面直至物块重新滑回底端；
②在物块上滑过程和下滑过程中各选取连续拍摄的3张照片如图所示，手机每隔时间T拍摄一张照片：
③物块在上滑1、2、3和下滑1、2、3的位置对应的刻度值分别记为、、、、、；
④改变斜面倾角，重复上述步骤，获得多组实验数据。
（1）在步骤③中，物块从上滑1到上滑2的位移 。（用、表示）
（2）若规定沿斜面向上为正方向，则物块上滑过程加速度 ，下滑过程加速度 。（用、…及T表示）
（3）令，，多次实验后，根据多组实验数据，以m为纵坐标、n为横坐标作出图像，得到一条直线，若图像斜率为k，纵轴截距为b，则自由落体加速度为 ；若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，在重复实验中，斜面倾角正切值应大于 。（用k和b表示）
15．下列关于自由落体运动的说法正确的是（　　）
A．伽利略利用逻辑推理与实验结合的方法总结出了自由落体运动的规律
B．做自由落体运动的物体通过的位移与所用的时间成正比
C．做自由落体运动的物体受到的重力的施力物体是物体自身
D．做自由落体运动的物体不受任何力
16．下列关于物理学史说法正确的是（　　）
A．卡文迪什通过扭秤实验发现了万有引力定律
B．第谷整理了开普勒的数据提出行星三大运动定律
C．牛顿定律只适用于宏观低速的物体的运动
D．牛顿在研究自由落体的规律中开创了实验和逻辑推理和谐地结合的方法
17．在物理学研究过程中有许多物理学研究方法，如控制变量法、极限法、等效替代法、理想模型法、微元法等，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（　　）
A．加速度的定义式是，采用的是比值定义法
B．在不需要考虑物体的大小和形状时，用质点来代替实际物体，采用了等效替代法
C．当非常小时，表示物体在时刻的瞬时速度，采用的是比值定义法
D．自由落体运动在日常生活中并不存在，是理想化的运动模型
18．关于物理学研究方法，下列说法错误的是（　　）
A．甲图中，在推导匀变速直线运动的位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法
B．乙图中，伽利略在研究力和运动的关系时，依据逻辑推理，对实验进行了理想化处理，得出了力不是维持物体运动的原因，这里采用了理想实验法
C．丙图中，用光电计时器、光电门和大小很小的球测瞬时速度体现了极限的思想
D．丁图中，研究红蜡块的运动时，主要运用了放大的思想
九、实验：探究加速度与力、质量的关系（本大题共1小题）
19．物理学中有很多重要的科学思想和方法，下列叙述不正确的是（　　）
A．探究加速度与力、质量的关系时运用了等效替代的方法
B．伽利略用实验和逻辑推理结合的方法得出自由落体规律
C．瞬时速度的定义运用了极限的思想方法
D．把物体视为质点运用了理想模型的思想方法
十、实验：探究向心力的大小（本大题共2小题）
20．如图所示，通过计算可知：一个半径为的均匀带电体（或球壳）在球的外部产生的电场，与一个位于球心、电荷量相等的点电荷在同一点产生的电场相同，在相关应用中可用点电荷场强公式进行计算。这里所采用最核心的物理方法与下列哪个相同（　　）
A．瞬时速度概念的建立 B．“重心”模型的建立
C．弹簧振子模型的建立 D．探究向心力大小的表达式
21．物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得物理概念和物理规律，推动物理学的发展。下列关于几幅课本插图的说法中错误的是（　　）
A．甲图中，卡文迪许测定引力常的实验运用了放大法测微小量
B．乙图中，研究小船渡河问题时，主要运用了等效法
C．丙图中，探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量法
D．丁图中，伽利略研究力和运动关系时，运用了对比实验方法
物理模型法解题专题分类练习试卷
参考答案
1．【答案】D
【详解】质点是理想化模型，并不实际存在，在某些情况下，当物体的形状大小可以忽略不计时，可以将物体看成质点，反之则不能，错误；在牛顿之前的伽利略和笛卡儿就已经提出力不是维持物体运动的原因，B错误；地球对物体的吸引力，不需要接触就可以产生，C错误；由牛顿第二定律可知，质量不变，合外力大，则加速度一定大，加速度大则表示速度变化快，正确。
2．【答案】C
【详解】合力与分力的概念体现了等效替代的思想,错误；速度的定义运用了极限的思想,错误；伽利略理想斜面实验运用了在可靠的实验事实基础上进行合理推理的“实验推理”的方法,正确；在研究高铁从北京到长沙的运行时间时,我们把高铁当作了一个质点,运用了理想模型法,错误.
3．【答案】B
【详解】质点概念的建立体现了理想模型的思想，A错误；速度和加速度都是利用比值定义法得到的定义式，B正确；米、千克、秒是国际单位制中的三个基本单位，牛顿是国际单位制中的导出单位，C错误；牛顿第一定律是以实验为基础，通过推理、想像总结出来的，所以不是实验定律，D错误。
4．【答案】(1)6300N；(2)，
【详解】（1）以垒球飞向球棒的方向为正方向，垒球的初动量为
末动量为
由动量定理可得垒球与球棒之间的平均作用力为
解得平均作用力大小为F=6300N
（2）[1]对飞船与尘埃云，以飞船的方向为正方向，由动量守恒定律可得
则
[2]设在很短时间内，与飞船碰撞的尘埃质量为，所受飞船的作用力为，飞船与尘埃发生的是弹性碰撞，由动量守恒定律
由能量守恒定律
联立解得：
由于M远大于，则解得碰后尘埃的速度为
对尘埃由动量定理：
且
则飞船所受阻力为
设一个阳离子在电场中加速后获得的速度为v，由动能定理
设单位时间内射出的离子数为N，则飞船受动力为F，由动量定理
飞船匀速运动，则由受力平衡
联立解得
5．【答案】D
【详解】电学中引入点电荷的概念，突出带电体的电荷量，采用了理想模型法，选项A错误；法拉第首先提出了电场的概念，并引用电场线形象地表示电场的强弱和方向，选项B错误；通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似，安培由此受到启发提出分子电流假说，选项C错误；电场虽然看不见摸不着，但电场像分子、原子等实物粒子一样是一种客观存在的物质，选项D正确。
6．【答案】A
【详解】带电体看作点电荷的条件，当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，是由研究问题的性质决定，与自身大小形状和电量无具体关系，点电荷是一个带有电荷的点，是一种理想化的物理模型，A正确；奥斯特首先发现通电导线周围存在磁场，B错误；静电屏蔽不一定要用密封的金属容器，金属网也能起到屏蔽作用，C错误；穿过闭合回路的磁通量发生变化，可能是闭合回路的面积变化产生的，D错误。
7．【答案】（1） BD
（2） （2分）
（3） 减小（2分）
（4） （2分）
【详解】
（1） 、夹角应适当，并非越大越好，夹角过大，会使合力过小，实验误差增大，错误；通过描点确定拉力方向时，所描的点到点距离适当大些，这样连线时误差更小，能更准确确定力的方向，正确；进行图丙实验操作时，必须将小圆环拉到点，才能保证一个弹簧测力计的拉力与、共同作用效果相同，错误；重复实验再次进行验证时，结点的位置可以与前一次不同，但是每一次完整的实验必须保证结点位置相同，正确；
（2） 是通过平行四边形定则作出的、合力的理论值（关键：考虑到作图等误差存在，合成后不一定沿着方向），而、合力的实验值由一个弹簧测力计直接测得，故一定沿方向；
（3） 现保持点位置不变，即合力不变，同时使题图乙中夹角 、 增大，根据平行四边形定则作图如图所示，
可知、都减小，即弹簧测力计的示数减小；
（4） 若夹角太小，会使合力过大，可能超出弹簧测力计的量程；若夹角太大，会使合力过小，实验误差较大， 这个范围能在保证弹簧测力计示数合适的同时，减小实验误差。
8．【答案】C
【详解】通过平面镜观察桌面的微小形变运用了微小量放大法，A正确，不符合题意；伽利略运用了实验和逻辑推理相结合的方法说明了力不是维持物体运动的原因，B正确，不符合题意；根据速度定义式，当很小时，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，该定义应用了极限法，C错误，符合题意；在探究两个互成角度的力的合成规律时，运用了等效替代法，D正确，不符合题意。
9．【答案】AD　
【解析】
选项 分析 结论
A 密立根通过实验测量得出元电荷e的数值为1.60×10-19 C √
B 富兰克林通过实验发现，雷电的性质与摩擦产生的电的性质完全相同并命名了正电荷和负电荷 ×
C 伽利略开创了实验与逻辑推理相结合的研究方法，并用这种方法研究了力与运动的关系 ×
D 卡文迪什利用扭秤实验测定了引力常量的值，被称为“测出地球质量的人” √
10．【答案】BD
【详解】伽利略设想物体下落的速度与时间成正比,因为当时无法测量物体的瞬时速度,所以伽利略通过数学推导证明,如果速度与时间成正比,那么位移与时间的二次方就成正比.由于当时用滴水法计时,无法记录自由落体的时间,伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下,来“冲淡”重力的作用效果,而铜球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多,运动相同位移所用时间长得多,所以容易测量.伽利略做了上百次实验,并通过抽象思维在实验结果上进行了合理外推,得出了正确结论,故错误,正确；完全没有摩擦阻力的斜面是不存在的,故错误；伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持的结论,故正确.
11．【答案】A
【详解】伽利略科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学推演）和谐地结合起来。A正确；鸡蛋碰坚硬的石头鸡蛋容易碎，是因为石头和鸡蛋的最大承压力不同，二者间的相互作用力大小相等。B错误；在微观物理学中，不可能同时准确地知道某个粒子的位置和动量，但粒子出现的位置是有统计规律的，C错误；利用频闪照片计算要注意照片与实际尺寸的比例，所以小球在3位置的速度不能表示为。D错误。A正确。
12．【答案】B
【详解】卡文迪什扭称实验运用了放大的思想方法，图a中运用实验和逻辑推理相结合的方法；图b中，借助激光器及平面镜观察桌面微小形变运用了放大法；图c中，运用微元法的实验方法；图d中，应用控制变量的实验方法。
13．【答案】BC
【详解】图甲美国物理学家密立根用油滴实验比较准确地测定了电子的电荷量，A错误；图乙伽利略斜面实验是一个“理想实验”，“理想实验”是研究物理规律的一种重要的思想方法，它以大量事实为基础，以真实的实验为原形，通过合理的推理得出物理规律，B正确；图丙海王星的发现证明了万有引力定律的正确性，C正确；图丁把匀变速直线运动的图像分成很多小段，每小段近似看作匀速直线运动，把各小段的位移相加代表物体在t内总位移，采用了“微元法”，D错误。
14．【答案】（1）；（2）；；（3）；
【详解】（1）物块从上滑1到上滑2的位移为
（2）若规定沿斜面向上为正方向，则物块上滑过程有，可得物块上滑过程加速度为，物块下滑过程有，可得物块下滑过程加速度为
（3）设物块与斜面的动摩擦因数为，斜面倾角为；上滑时，根据牛顿第二定律可得，下滑时，根据牛顿第二定律可得，则有，，则有，可得，则有，，联立解得自由落体加速度为，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为了保证物块能够下滑，需要满足，可得
15．【答案】A
【详解】伽利略利用逻辑推理与实验结合的方法总结出了自由落体运动的规律，选项A正确；根据可知，做自由落体运动的物体通过的位移与所用的时间平方成正比，选项B错误；做自由落体运动的物体受到的重力的施力物体是地球，选项C错误；做自由落体运动的物体只受重力作用，选项D错误。
16．【答案】C
【详解】卡文迪什通过扭秤实验测得了万有引力常量，牛顿发现了万有引力定律，选项A错误；开普勒整理了第谷的数据提出行星三大运动定律，选项B错误；牛顿定律只适用于宏观低速的物体的运动，选项C正确；伽利略在研究自由落体的规律中开创了实验和逻辑推理和谐地结合的方法，选项D错误。
17．【答案】AD
【详解】加速度的定义式，采用了比值定义法，A正确；在不需要考虑物体的大小和形状时，用质点来代替实际物体，采用了理想模型法，B错误；根据速度定义式，当非常小时，表示物体在时刻的瞬时速度，这里采用了极限的思维方法，C错误；自由落体运动在日常生活中并不存在，说生活中的下落运动遵循自由落体运动规律时，忽略了空气阻力的作用，采用了理想模型的方法，D正确。
18．【答案】D
【详解】A．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故A正确，不符合题意；
B．伽利略在研究力和运动的关系时，依据逻辑推理，对实验进行了理想化处理，采用了理想实验法，故B正确，不符合题意；
C．用光电计时器、光电门和大小很小的球测瞬时速度，根据速度定义式，当非常小时，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，体现了极限思想方法，故C正确，不符合题意；
D．研究红蜡块的运动时，主要运用了运动的合成与分解的思想，故D错误，符合题意。
故选D。
19．【答案】A
【详解】探究加速度与力、质量的关系时运用了控制变量法，A错误，符合题意；伽利略用实验和逻辑推理结合的方法得出自由落体规律，B正确，不符合题意；瞬时速度的定义运用了极限的思想方法，C正确，不符合题意；把物体视为质点运用了理想模型的思想方法，D正确，不符合题意。
20．【答案】B
【详解】一个半径为的均匀带电体（或球壳）在球的外部产生的电场，与一个位于球心、电荷量相等的点电荷在同一点产生的电场相同，这里采用最核心的物理方法为等效替代，瞬时速度概念的建立采用了极限法，A错误；“重心”模型的建立采用了等效替代，B正确；弹簧振子模型的建立采用了理想模型法，C错误；探究向心力大小的表达式采用了控制变量法，D错误。
21．【答案】D
【详解】甲图中，卡文迪许测定引力常量的实验运用了放大法测微小量，A正确；乙图中，研究小船渡河问题时，主要运用了分运动与合运动的等效法，B正确；丙图中，探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量法，C正确；丁图中，伽利略研究力和运动关系时，运用了理想实验方法，D错误。本题选说法错误项。
第 page number 页，共 number of pages 页
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