2025年高三物理下學(xué)期保溫訓(xùn)練題（一）一、選擇題（本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1~5題只有一項符合題目要求，第6~8題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）2024年12月，我國成功發(fā)射“夸父二號”先進(jìn)天基太陽天文臺，其搭載的萊曼阿爾法太陽望遠(yuǎn)鏡可實現(xiàn)對太陽日冕層的高分辨率觀測。已知日冕層某帶電粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q，在太陽磁場中做勻速圓周運動的周期為T，軌道半徑為r。若太陽磁場可近似為勻強磁場，方向垂直于粒子運動平面，則該磁場的磁感應(yīng)強度大小為（）A.(\frac{2\pimr}{qT})B.(\frac{2\pim}{qT})C.(\frac{qT}{2\pimr})D.(\frac{qT}{2\pim})如圖1所示，光滑水平面上固定一半徑為R的四分之一圓弧軌道，軌道末端與水平軌道平滑連接。質(zhì)量為m的小球A從圓弧軌道最高點由靜止釋放，與靜止在水平軌道上質(zhì)量為2m的小球B發(fā)生彈性碰撞。已知重力加速度為g，忽略空氣阻力，則碰撞后小球B的速度大小為（）A.(\frac{2\sqrt{gR}}{3})B.(\frac{2\sqrt{2gR}}{3})C.(\frac{4\sqrt{gR}}{3})D.(\frac{4\sqrt{2gR}}{3})某同學(xué)設(shè)計了如圖2所示的電路測量電源電動勢和內(nèi)阻，其中R為滑動變阻器，R?為定值電阻，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，則電源電動勢E和內(nèi)阻r的測量值與真實值的關(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?2025年3月，我國自主研發(fā)的“華龍一號”核電項目在巴基斯坦卡拉奇核電站全面投產(chǎn)。該項目采用鈾-235裂變反應(yīng)釋放核能，其核反應(yīng)方程為({92}^{235}\text{U}+{0}^{1}\text{n}\rightarrow_{56}^{144}\text{Ba}+{36}^{89}\text{Kr}+3{0}^{1}\text{n}+\DeltaE)。已知鈾-235、鋇-144、氪-89和中子的質(zhì)量分別為m?、m?、m?、m?，光速為c，則下列說法正確的是（）A.該核反應(yīng)屬于α衰變B.反應(yīng)前后系統(tǒng)動量守恒，機(jī)械能守恒C.釋放的核能(\DeltaE=(m?-m?-m?-2m?)c2)D.反應(yīng)中產(chǎn)生的中子可繼續(xù)引發(fā)鈾核裂變，形成鏈?zhǔn)椒磻?yīng)如圖3所示，一輕質(zhì)彈簧兩端分別連接質(zhì)量為m和2m的物塊A、B，靜止放置在光滑水平面上?，F(xiàn)對物塊A施加水平向右的恒力F，使A、B一起向右運動。當(dāng)物塊A的速度達(dá)到v時，彈簧的彈性勢能為E?。已知彈簧始終在彈性限度內(nèi)，則在此過程中恒力F做的功為（）A.(\frac{1}{2}mv2+E?)B.(\frac{3}{2}mv2+E?)C.(\frac{1}{2}mv2-E?)D.(\frac{3}{2}mv2-E?)如圖4所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為L的圓形勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強度大小為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從磁場邊界上的A點以速度v沿切線方向射入磁場，粒子重力不計。若粒子在磁場中運動的軌道半徑也為L，則粒子從磁場中射出的位置可能是（）A.與A點關(guān)于圓心對稱的B點B.A點正上方的C點C.A點正下方的D點D.A點左方的E點如圖5所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比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=10Ω，理想二極管D和電容C。下列說法正確的是（）A.原線圈輸入電壓的有效值為220VB.副線圈輸出電壓的頻率為50HzC.電阻R兩端電壓的有效值為55√2VD.電容器C所帶電荷量隨時間周期性變化如圖6所示，傾角為θ的足夠長光滑斜面固定在水平地面上，斜面上有兩個質(zhì)量均為m的物塊P和Q，通過一根不可伸長的輕繩連接，輕繩跨過斜面頂端的光滑定滑輪。物塊P上固定一垂直于斜面的矩形金屬框abcd，金屬框邊長ab=L、bc=2L，總電阻為R。斜面上方存在垂直于斜面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，磁場區(qū)域的高度為2L。初始時金屬框的ab邊與磁場下邊界重合，系統(tǒng)由靜止釋放，重力加速度為g。則在金屬框進(jìn)入磁場的過程中（）A.物塊P做勻加速直線運動B.金屬框中感應(yīng)電流的方向為a→b→c→d→aC.輕繩對物塊Q的拉力大小為mgD.通過金屬框截面的電荷量為(\frac{2BL2}{R})二、非選擇題（共62分。第9~12題為必考題，每個試題考生都必須作答。第13~14題為選考題，考生根據(jù)要求作答）（一）必考題（共47分）（6分）某實驗小組用如圖7所示裝置探究平拋運動的規(guī)律，實驗步驟如下：①將斜槽固定在水平桌面上，調(diào)整末端切線水平；②在斜槽末端安裝重垂線，在白紙上標(biāo)出斜槽末端O點和重垂線所指方向；③讓小球從斜槽上某一固定位置由靜止釋放，小球離開斜槽后做平拋運動，在白紙上記錄小球的軌跡；④重復(fù)步驟③，在白紙上記錄多個小球位置；⑤取下白紙，以O(shè)點為原點，重垂線方向為y軸，水平方向為x軸建立坐標(biāo)系，用平滑曲線連接各小球位置，得到平拋運動軌跡。（1）為減小實驗誤差，斜槽軌道應(yīng)盡可能______（選填“光滑”或“粗糙”），小球每次釋放的位置應(yīng)______（選填“相同”或“不同”）。（2）若小球做平拋運動的初速度為v?，重力加速度為g，則軌跡上任意一點（x，y）的坐標(biāo)滿足y=______（用v?、g、x表示）。（9分）某同學(xué)用如圖8所示的裝置測量金屬絲的電阻率，實驗器材有：待測金屬絲（電阻約5Ω）電源（電動勢3V，內(nèi)阻不計）電流表A?（量程0~0.6A，內(nèi)阻r?=0.5Ω）電流表A?（量程0~3A，內(nèi)阻r?約為0.1Ω）滑動變阻器R（0~10Ω）開關(guān)S、導(dǎo)線若干（1）為精確測量金屬絲的電阻，電流表應(yīng)選擇______（選填“A?”或“A?”），實驗電路應(yīng)采用圖9中的______（選填“甲”或“乙”）。（2）實驗中，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，記錄電流表A?的示數(shù)I?和電流表A?的示數(shù)I?（若選用圖甲電路）或電壓表V的示數(shù)U（若選用圖乙電路）。若選用圖甲電路，金屬絲電阻R?=（用I?、I?、r?表示）；若選用圖乙電路，金屬絲電阻R?=（用I?、U、r?表示）。（3）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑d，示數(shù)如圖10所示，d=______mm；用毫米刻度尺測量金屬絲的長度L=50.00cm，若實驗測得金屬絲電阻R?=4.8Ω，則其電阻率ρ=______Ω·m（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（12分）如圖11所示，在xOy平面內(nèi)，第一象限存在沿y軸正方向的勻強電場，電場強度大小E?=2×103V/m；第四象限存在沿x軸負(fù)方向的勻強電場，電場強度大小E?=1×103V/m，同時存在垂直于xOy平面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小B=0.5T。一質(zhì)量m=2×10??kg、電荷量q=1×10??C的帶正電粒子從坐標(biāo)原點O以初速度v?=2×103m/s沿x軸正方向射入第一象限，不計粒子重力。求：（1）粒子在第一象限運動的時間t?；（2）粒子進(jìn)入第四象限的位置坐標(biāo)；（3）粒子在第四象限運動過程中速度的最小值v???。（20分）如圖12所示，質(zhì)量M=4kg的長木板靜止在光滑水平地面上，木板上表面左端放置一質(zhì)量m=1kg的小物塊，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.2。木板右側(cè)固定一輕質(zhì)彈簧，彈簧的自由端在木板上的P點，P點到木板左端的距離L=2m。某時刻給物塊施加一水平向右的瞬時沖量I=3N·s，使物塊獲得初速度。已知重力加速度g=10m/s2，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，物塊可視為質(zhì)點，忽略空氣阻力。（1）求物塊獲得的初速度v?；（2）若彈簧的勁度系數(shù)k=100N/m，求物塊第一次壓縮彈簧過程中彈簧的最大彈性勢能E?；（3）若木板足夠長，且彈簧與物塊碰撞后不粘連，求物塊最終相對木板靜止時的位置與P點的距離d。（二）選考題（共15分。請考生從2道題中任選一題作答。如果多做，則按所做的第一題計分）[物理——選修3-3]（15分）（1）（5分）下列說法正確的是______（填正確答案標(biāo)號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分）A.一定質(zhì)量的理想氣體，溫度升高時，分子的平均動能增大，壓強一定增大B.液晶既有液體的流動性，又有晶體的各向異性C.飽和汽壓與溫度有關(guān)，與體積無關(guān)D.第二類永動機(jī)不可能制成，是因為它違反了能量守恒定律E.自然發(fā)生的熱傳遞過程是向著分子熱運動無序性增大的方向進(jìn)行的（2）（10分）如圖13所示，一豎直放置的導(dǎo)熱氣缸，缸內(nèi)有一質(zhì)量m=2kg、橫截面積S=10cm2的活塞，活塞與氣缸壁間無摩擦且不漏氣。初始時活塞靜止，距離氣缸底部高度h?=20cm，缸內(nèi)氣體溫度T?=300K，大氣壓強p?=1×10?Pa，重力加速度g=10m/s2?，F(xiàn)緩慢加熱缸內(nèi)氣體，使活塞上升到距離氣缸底部h?=30cm處，求：（i）此時缸內(nèi)氣體的溫度T?；（ii）此過程中缸內(nèi)氣體對外做的功W。[物理——選修3-4]（15分）（1）（5分）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時刻的波形圖如圖14所示，此時質(zhì)點P位于平衡位置，質(zhì)點Q位于波峰。已知該波的傳播速度v=2m/s，質(zhì)點P的振動方程為______（用正弦函數(shù)表示），t=1.5s時質(zhì)點Q的位移為______m。（2）（10分）如圖15所示，一透明半圓柱體的橫截面半徑R=10cm，折射率n=√3，軸線OO'水平。一束平行于OO'的單色光從半圓柱體的左側(cè)垂直入射，已知真空中光速c=3×10?m/s，sin30°=0.5，sin60°=√3/2。求：（i）光線從半圓柱體射出時的折射角θ；（ii）該單色光在半圓柱體內(nèi)的傳播時間t。參考答案及解析（僅供閱卷參考）一、選擇題B解析：帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，有(qvB=m\frac{v2}{r})，周期(T=\frac{2\pir}{v})，聯(lián)立解得(B=\frac{2\pim}{qT})，選項B正確。B解析：小球A從圓弧軌道最高點滑到最低點的過程，由機(jī)械能守恒定律得(mgR=\frac{1}{2}mv?2)，解得(v?=\sqrt{2gR})。A、B發(fā)生彈性碰撞，由動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律得(mv?=mv?'+2mv?)、(\frac{1}{2}mv?2=\frac{1}{2}mv?'2+\frac{1}{2}×2mv?2)，聯(lián)立解得(v?=\frac{2}{3}v?=\frac{2\sqrt{2gR}}{3})，選項B正確。A解析：考慮電流表內(nèi)阻r?時，根據(jù)閉合電路歐姆定律得(E=U+I(r+r?))，則U=E-I(r+r?)，U-I圖像的縱截距為E，斜率的絕對值為r+r?，即E測=E真，r測=r真+r?，選項A正確。CD解析：該核反應(yīng)屬于重核裂變，選項A錯誤；反應(yīng)前后系統(tǒng)動量守恒，機(jī)械能不守恒，選項B錯誤；質(zhì)量虧損(\Deltam=m?-m?-m?-2m?)，釋放的核能(\DeltaE=\Deltamc2=(m?-m?-m?-2m?)c2)，選項C正確；鏈?zhǔn)椒磻?yīng)需要中子持續(xù)轟擊鈾核，選項D正確。B解析：對A、B和彈簧組成的系統(tǒng)，由動能定理得(W_F=\frac{1}{2}(m+2m)v2+E_p=\frac{3}{2}mv2+E_p)，選項B正確。AC解析：粒子在磁場中做勻速圓周運動，軌道半徑R=L，由幾何關(guān)系可知，粒子從A點沿切線方向射入，若沿順時針方向運動，將從與A點關(guān)于圓心對稱的B點射出；若沿逆時針方向運動，將從A點正下方的D點射出，選項A、C正確。ABC解析：原線圈輸入電壓的有效值(U?=\frac{220\sqrt{2}}{\sqrt{2}}V=220V)，選項A正確；頻率(f=\frac{\omega}{2\pi}=\frac{100\pi}{2\pi}=50Hz)，變壓器不改變頻率，選項B正確；副線圈輸出電壓(U?=\frac{n?}{n?}U?=110V)，二極管單向?qū)щ姡捎行е刀x得(\frac{U?2}{R}·\frac{T}{2}=\frac{U2}{R}T)，解得(U=55\sqrt{2}V)，選項C正確；電容器充電后，由于二極管反向截止，電荷量保持不變，選項D錯誤。BD解析：金屬框進(jìn)入磁場過程中，磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到安培力作用，加速度變化，選項A錯誤；由楞次定律可知，感應(yīng)電流方向為a→b→c→d→a，選項B正確；對Q，由牛頓第二定律得(mg-T=ma)，T<mg，選項C錯誤；通過金屬框截面的電荷量(q=\frac{\Delta\Phi}{R}=\frac{B·2L·L}{R}=\frac{2BL2}{R})，選項D正確。二、非選擇題（1）光滑（2分）相同（2分）（2）(\frac{gx2}{2v?2})（2分）解析：（1）斜槽光滑可減小摩擦力影響，小球每次從同一位置釋放可保證初速度相同。（2）平拋運動水平方向x=v?t，豎直方向(y=\frac{1}{2}gt2)，聯(lián)立得(y=\frac{gx2}{2v?2})。（1）A?（2分）乙（2分）（2）(\frac{I?r?}{I?-I?})（2分）(\frac{U}{I?}-r?)（2分）（3）0.600（1分）(2.8×10??)（2分）解析：（1）估算最大電流(I=\frac{E}{R?}=\frac{3}{5}A=0.6A)，選A?；電壓表可由A?改裝，采用圖乙電路。（3）螺旋測微器示數(shù)0.5mm+10.0×0.01mm=0.600mm，電阻率(\rho=\frac{\piR?d2}{4L}=\frac{3.14×4.8×(0.6×10?3)2}{4×0.5}≈2.8×10??Ω·m)。解：（1）粒子在第一象限做類平拋運動，加速度(a=\frac{qE?}{m}=\frac{1×10??×2×103}{2×10??}m/s2=1×10?m/s2)（2分）豎直方向(y=\frac{1}{2}at?2)，水平方向(x=v?t?)（1分）粒子離開第一象限時，豎直速度(v_y=at?)，設(shè)速度方向與x軸夾角為θ，則(\tanθ=\frac{v_y}{v?}=\frac{at?}{v?})（1分）由幾何關(guān)系知，粒子進(jìn)入第四象限時，速度方向與x軸夾角θ滿足(\tanθ=\frac{E?}{E?}=\frac{1}{2})，解得(t?=0.2s)（2分）（2）水平位移(x=v?t?=2×103×0.2m=400m)（1分）豎直位移(y=\frac{1}{2}at?2=\frac{1}{2}×1×10?×(0.2)2m=20000m)（1分）進(jìn)入第四象限的位置坐標(biāo)為（400m，-20000m）（1分）（3）在第四象限，粒子受電場力(F_E=qE?=1×10??×1×103N=0.01N)，洛倫茲力(F_B=qvB)（1分）將速度分解為沿x軸的(v_x)和沿y軸的(v_y)，則(F_E=qv_yB)，(qv_xB-F_E=ma_x)（2分）當(dāng)(v_x=0)時，速度最小，(v???=v_y=\frac{F_E}{qB}=\frac{0.01}{1×10??×0.5}m/s=2000m/s)（2分）解：（1）由動量定理得(I=mv?)，解得(v?=\frac{I}{m}=3m/s)（3分）（2）物塊與木板間的摩擦力(f=μmg=0.2×1×10N=2N)（1分）對物塊：(-f(L+x)=\frac{1}{2}mv2-\frac{1}{2}mv?2)（2分）對木板：(f(L+x)=\frac{1}{