2025年高二物理上學(xué)期能力提升卷四（思維創(chuàng)新）一、單項選擇題（共8小題，每題4分，共32分）1.如圖所示，質(zhì)量為m的物塊靜置在傾角為θ的光滑斜面上，斜面體固定在水平地面上。現(xiàn)對物塊施加一個方向水平向右的恒力F，使物塊沿斜面向上做勻加速直線運動。已知重力加速度為g，當(dāng)物塊的位移為s時，其動能增量為（）A.FscosθB.mgssinθC.(Fcosθ-mgsinθ)sD.(Fsinθ+mgcosθ)s2.某同學(xué)設(shè)計了一個“電磁阻尼擺”實驗：將一個鋁質(zhì)圓盤用細(xì)線懸掛在豎直平面內(nèi)，圓盤下方固定一個U形磁鐵（兩極正對圓盤圓心）?，F(xiàn)使圓盤偏離豎直方向后由靜止釋放，觀察到圓盤在擺動過程中振幅迅速減小。下列說法正確的是（）A.圓盤的機械能守恒B.圓盤減小的機械能全部轉(zhuǎn)化為電能C.圓盤在擺動過程中始終受到安培力作用D.若將磁鐵的磁極對調(diào)，阻尼效果會消失3.如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中，有一沿x軸正方向的勻強電場E，同時在第一象限內(nèi)存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強磁場B。一帶正電的粒子從原點O以初速度v?沿y軸正方向射入，不計粒子重力。若粒子在運動過程中速度的x分量始終小于y分量，則E與B的大小關(guān)系可能為（）A.E>v?BB.E=v?BC.E<v?BD.無法確定4.某行星繞恒星做勻速圓周運動，其軌道半徑為r，運行周期為T。若該行星的質(zhì)量為m，恒星的質(zhì)量為M，萬有引力常量為G，則下列說法正確的是（）A.恒星對行星的萬有引力大小為F=m(2π/T)2rB.行星的向心加速度大小為a=Gm/r2C.若該行星的軌道半徑增大為2r，則運行周期變?yōu)椤?TD.若恒星的質(zhì)量增大為2M，行星的軌道半徑不變，則運行周期變?yōu)門/√25.如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n?:n?=2:1，原線圈接在u=220√2sin100πt（V）的交流電源上，副線圈接有定值電阻R和理想二極管D（正向電阻為0，反向電阻無窮大）。若R=10Ω，則原線圈中的電流有效值為（）A.0.55AB.1.1AC.2.2AD.4.4A6.一簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時刻的波形圖如圖所示，質(zhì)點P的平衡位置坐標(biāo)為x=1m，質(zhì)點Q的平衡位置坐標(biāo)為x=4m。已知該波的周期T=0.4s，則下列說法正確的是（）A.該波的波速為10m/sB.t=0.1s時，質(zhì)點P的速度方向沿y軸正方向C.t=0.2s時，質(zhì)點Q的加速度方向沿y軸負(fù)方向D.從t=0到t=0.3s，質(zhì)點P通過的路程為30cm7.如圖所示，在光滑水平面上，質(zhì)量為m的物塊A以速度v?與靜止的質(zhì)量為2m的物塊B發(fā)生正碰，碰撞后物塊A的速度大小為v?/3，方向與原方向相反。則碰撞后物塊B的速度大小為（）A.v?/3B.2v?/3C.v?D.4v?/38.某同學(xué)用如圖所示的裝置測量電源的電動勢E和內(nèi)阻r。圖中R為滑動變阻器，V為理想電壓表，A為理想電流表。閉合開關(guān)S后，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，記錄多組電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U，作出U-I圖像。若考慮電流表內(nèi)阻R?的影響，則測量值E測、r測與真實值E真、r真的關(guān)系為（）A.E測=E真，r測=r真+R?B.E測=E真，r測=r真-R?C.E測<E真，r測=r真+R?D.E測<E真，r測=r真-R?二、多項選擇題（共4小題，每題5分，共20分。每題有多個選項符合題意，全部選對得5分，選對但不全得3分，選錯或不答得0分）9.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一光滑圓弧軌道ABC，其中A點為軌道的最高點，B點為軌道的最低點，C點與A點等高。一質(zhì)量為m的小球從A點由靜止釋放，沿軌道ABC運動。若圓弧軌道的半徑為R，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A.小球經(jīng)過B點時的速度大小為√(2gR)B.小球經(jīng)過B點時對軌道的壓力大小為3mgC.小球從A點運動到C點的過程中，機械能守恒D.小球從A點運動到B點的過程中，重力的功率先增大后減小10.如圖所示，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，有一匝數(shù)為N、面積為S的矩形線圈abcd，線圈平面與磁場方向垂直，線圈的兩端接有一電阻R?，F(xiàn)使線圈繞其對稱軸OO'以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，從圖示位置開始計時。則下列說法正確的是（）A.線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值為NBSωB.線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值為NBSω/(√2R)C.從t=0到t=π/(2ω)的過程中，通過電阻R的電荷量為NBS/RD.電阻R在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱為πN2B2S2ω/R11.如圖所示，在x軸上有兩個點電荷Q?和Q?，其中Q?位于x=-a處，Q?位于x=a處。已知在x=0處的電場強度為零，電勢為φ?。則下列說法正確的是（）A.Q?和Q?一定是同種電荷B.Q?和Q?的電荷量大小之比為1:1C.在x軸上，電場強度方向沿x軸正方向的區(qū)域一定在x>a或x<-aD.若將一正試探電荷從x=0處沿x軸正方向移到x=a處，電勢能先減小后增大12.如圖所示，一足夠長的木板B靜止在光滑水平面上，木板上表面粗糙，其左端放置一質(zhì)量為m的物塊A?，F(xiàn)對木板B施加一個水平向右的恒力F，使木板B開始運動。已知物塊A與木板B之間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。則下列說法正確的是（）A.若F≤μmg，則物塊A與木板B保持相對靜止B.若F>μmg，則物塊A的加速度大小為μgC.若F=2μmg，則木板B的加速度大小為μgD.若F=3μmg，則物塊A與木板B之間的摩擦力大小為μmg三、實驗題（共2小題，共18分）13.（8分）某同學(xué)用如圖所示的裝置探究平拋運動的規(guī)律。實驗時，讓小球從斜槽的某一位置由靜止釋放，經(jīng)過斜槽末端后做平拋運動，用頻閃照相機記錄小球在平拋運動過程中的位置。（1）實驗中，除了頻閃照相機、斜槽、小球、木板、坐標(biāo)紙、圖釘外，還需要的器材有________（填字母代號）。A.秒表B.刻度尺C.天平D.彈簧測力計（2）實驗時，必須保證斜槽末端________。（3）若頻閃照相機的閃光頻率為f，某次實驗中得到的頻閃照片如圖所示，測得照片中相鄰兩點間的水平距離為Δx，豎直距離分別為Δy?、Δy?、Δy?。則小球平拋運動的初速度大小v?=，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=。14.（10分）某同學(xué)要測量一個未知電阻R?的阻值（約為100Ω），實驗室提供的器材有：A.電源E（電動勢為3V，內(nèi)阻不計）B.電流表A?（量程0~10mA，內(nèi)阻r?=50Ω）C.電流表A?（量程0~0.6A，內(nèi)阻r?≈1Ω）D.滑動變阻器R（0~10Ω）E.定值電阻R?=100ΩF.開關(guān)S、導(dǎo)線若干（1）該同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗電路，其中電流表________（填“A?”或“A?”）作為電壓表使用，其量程為________V。（2）實驗時，先閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電流表A?的示數(shù)為I?，電流表A?的示數(shù)為I?。則未知電阻R?的表達式為R?=（用I?、I?、R?、r?表示）。（3）若實驗中測得I?=6mA，I?=0.3A，則R?的測量值為________Ω。（4）該實驗中系統(tǒng)誤差主要來源于（填“電流表A?的內(nèi)阻”或“電流表A?的內(nèi)阻”）。四、計算題（共3小題，共50分。解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）15.（15分）如圖所示，質(zhì)量為m=2kg的物塊A放在質(zhì)量為M=3kg的木板B上，木板B靜止在光滑水平地面上，物塊A與木板B之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。現(xiàn)對物塊A施加一個水平向右的恒力F=10N，使物塊A和木板B由靜止開始運動。已知重力加速度g=10m/s2，求：（1）物塊A和木板B的加速度大小；（2）若經(jīng)過t=2s后撤去恒力F，求物塊A在木板B上滑行的總距離。16.（17分）如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中，第一象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強電場，電場強度大小E=2×103V/m；第四象限內(nèi)存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小B=0.5T。一帶正電的粒子從y軸上的P點（0，0.2m）以初速度v?=2×10?m/s沿x軸正方向射入電場，粒子經(jīng)過x軸上的Q點后進入磁場，最后從y軸負(fù)半軸上的R點射出磁場。已知粒子的質(zhì)量m=1×10?1?kg，電荷量q=1×10?1?C，不計粒子重力。求：（1）粒子經(jīng)過Q點時的速度大小和方向；（2）Q點的坐標(biāo)和R點的坐標(biāo)；（3）粒子從P點運動到R點的總時間。17.（18分）如圖所示，兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角為θ=30°的絕緣斜面上，導(dǎo)軌間距L=1m，導(dǎo)軌上端接有一阻值R=2Ω的定值電阻。整個裝置處于垂直于斜面向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小B=0.5T。一質(zhì)量m=0.2kg、電阻r=1Ω的金屬棒ab垂直放置在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=√3/6，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力?，F(xiàn)用一沿斜面向上的恒力F作用在金屬棒ab上，使金屬棒ab從靜止開始沿導(dǎo)軌向上運動。已知重力加速度g=10m/s2，求：（1）金屬棒ab剛開始運動時的加速度大??；（2）金屬棒ab運動的最大速度大小；（3）若金屬棒ab從靜止開始運動到達到最大速度的過程中，通過電阻R的電荷量q=1C，求此過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱。五、思維創(chuàng)新題（共20分）18.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一固定的光滑半圓形軌道，軌道半徑R=0.5m，軌道兩端M、N在同一水平線上，M點為軌道的左端，N點為軌道的右端。一質(zhì)量m=0.1kg的小球從M點正上方h=0.8m處的P點由靜止釋放，小球下落至M點后進入半圓形軌道，沿軌道運動至N點后水平拋出。已知重力加速度g=10m/s2，求：（1）小球經(jīng)過半圓形軌道最低點時對軌道的壓力大??；（2）小球從N點水平拋出后，落地點與N點的水平距離；（3）若在半圓形軌道所在的豎直平面內(nèi)加一垂直于軌道平面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小B=2T，小球仍從P點由靜止釋放，且電荷量q=0.5C，求