2025年下學(xué)期高中物理正強(qiáng)試卷一、單項選擇題（本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的）1.關(guān)于質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的描述，下列說法正確的是（）A.物體速度為零時，加速度一定為零B.物體加速度減小時，速度也一定減小C.物體做曲線運(yùn)動時，其加速度方向一定指向曲線的凹側(cè)D.物體做勻速圓周運(yùn)動時，向心加速度保持不變解析：速度為零時加速度可能不為零（如豎直上拋運(yùn)動的最高點(diǎn)），A錯誤；加速度減小若與速度同向，速度仍增大，B錯誤；曲線運(yùn)動中合力方向指向凹側(cè)，加速度方向與合力方向一致，C正確；勻速圓周運(yùn)動的向心加速度方向時刻指向圓心，方向變化，D錯誤。2.如圖所示，質(zhì)量為m的物塊在水平恒力F作用下，從靜止開始沿粗糙水平地面運(yùn)動，經(jīng)過時間t后速度達(dá)到v。已知物塊與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。在此過程中，物塊克服摩擦力做的功為（）A.μmgvt/2B.μmg(Ft/m-v2/(2μg))C.(F-μmg)vt/2D.Fvt/2-mv2/2解析：物塊的加速度a=(F-μmg)/m，位移x=at2/2=vt/2（由v=at得t=mv/(F-μmg)，代入x=vt/2）?？朔Σ亮ψ龉f=μmgx=μmg·vt/2，A正確；D選項為合外力做功，即動能變化量，C選項為F做的功，B選項計算錯誤。3.如圖所示，半徑為R的光滑半圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，直徑AB水平。一質(zhì)量為m的小球從A點(diǎn)以初速度v?水平拋出，恰好從軌道最高點(diǎn)C沿切線進(jìn)入軌道。重力加速度為g，不計空氣阻力。則v?的大小為（）A.√(gR)B.√(2gR)C.√(3gR)D.2√(gR)解析：小球從A到C做平拋運(yùn)動，豎直方向下落高度R，豎直分速度v?=√(2gR)。因恰好沿切線進(jìn)入軌道，C點(diǎn)速度方向與水平方向夾角θ滿足tanθ=v?/v?。由幾何關(guān)系知，C點(diǎn)切線方向與水平方向夾角θ=45°（直徑AB水平，半徑OC豎直，切線與OC垂直），故tanθ=1=v?/v?，解得v?=v?=√(2gR)，B正確。4.某理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n?:n?=5:1，原線圈接在u=220√2sin100πt(V)的交流電源上，副線圈接有電阻R=22Ω和理想二極管（正向電阻為0，反向電阻無窮大）。下列說法正確的是（）A.副線圈兩端電壓的有效值為44VB.通過電阻R的電流方向周期性變化C.電阻R消耗的電功率為88WD.原線圈中的電流有效值為0.4A解析：原線圈電壓有效值U?=220V，副線圈電壓U?=U?·n?/n?=44V，但二極管只允許單向電流通過，副線圈電壓有效值需根據(jù)正弦半波計算：U?有效=44/√2V，A錯誤；電流方向不變，B錯誤；功率P=U?有效2/R=(44/√2)2/22=44W，C錯誤；副線圈電流有效值I?=U?有效/R=44/(√2×22)=√2A，原線圈電流I?=I?·n?/n?=√2/5≈0.28A，D錯誤。（注：本題正確答案應(yīng)為無選項正確，可能題目存在疏漏，若忽略二極管則A、C、D正確，但根據(jù)二極管特性，需重新計算有效值。）5.如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，有一匝數(shù)為N、面積為S的矩形線圈abcd，線圈繞垂直于磁場的軸OO'以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動。t=0時，線圈平面與磁場方向平行。則線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式為（）A.e=NBSωsinωtB.e=NBSωcosωtC.e=NBSω(1-cosωt)D.e=NBSω(sinωt+cosωt)解析：線圈平面與磁場平行時，磁通量變化率最大，感應(yīng)電動勢最大Em=NBSω，此時t=0，瞬時值表達(dá)式為e=Emcosωt=NBSωcosωt，B正確。6.氫原子的能級示意圖如圖所示，一群處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時，可能輻射出的光子中，能使逸出功為2.29eV的金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng)的光子種數(shù)為（）A.2種B.3種C.4種D.5種解析：氫原子躍遷輻射光子能量ΔE=E?-E?（n>m），需滿足ΔE>2.29eV?？赡艿能S遷：4→1（12.75eV）、4→2（2.55eV）、4→3（0.66eV）、3→1（12.09eV）、3→2（1.89eV）、2→1（10.2eV）。其中4→1、4→2、3→1、2→1的能量均大于2.29eV，但4→3和3→2不滿足，共4種，C正確。7.如圖所示，在光滑水平面上，質(zhì)量為M的木板A靜止放置，木板上表面粗糙，右端固定一輕質(zhì)彈簧。一質(zhì)量為m的物塊B以初速度v?從木板左端滑上木板，最終與木板相對靜止。在此過程中，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。則下列說法正確的是（）A.物塊與木板相對靜止時，彈簧的彈性勢能最大B.整個過程中，物塊與木板組成的系統(tǒng)動量守恒，機(jī)械能守恒C.彈簧的最大彈性勢能等于系統(tǒng)損失的機(jī)械能D.若M>m，則物塊相對木板滑行的距離更大解析：系統(tǒng)動量守恒，最終共同速度v=mv?/(M+m)，A錯誤；彈簧壓縮量最大時彈性勢能最大，此時物塊與木板速度相等，A正確；機(jī)械能不守恒（因摩擦力做功），B錯誤；彈簧最大彈性勢能等于初動能減最終動能減摩擦生熱，C錯誤；相對滑行距離與摩擦力大小和初動能有關(guān)，與質(zhì)量無關(guān)，D錯誤。8.某同學(xué)用伏安法測量未知電阻Rx的阻值，現(xiàn)有器材：電源（電動勢E=3V，內(nèi)阻不計）、電流表（量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）、電壓表（量程0~3V，內(nèi)阻約3kΩ）、滑動變阻器（0~10Ω，額定電流1A）、開關(guān)、導(dǎo)線若干。若Rx約為5Ω，為減小測量誤差，應(yīng)采用的電路是（）A.電流表內(nèi)接法，滑動變阻器限流接法B.電流表外接法，滑動變阻器限流接法C.電流表內(nèi)接法，滑動變阻器分壓接法D.電流表外接法，滑動變阻器分壓接法解析：Rx=5Ω，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于Rx，電流表外接法誤差??；滑動變阻器最大阻值10Ω與Rx接近，限流接法即可調(diào)節(jié)電流，B正確。二、多項選擇題（本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）9.關(guān)于電場和磁場，下列說法正確的是（）A.電場強(qiáng)度為零的地方，電勢一定為零B.磁感線和電場線一樣，都是閉合曲線C.洛倫茲力對運(yùn)動電荷一定不做功D.帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動時，其動能一定不變解析：電場強(qiáng)度與電勢無必然聯(lián)系（如等量同種電荷連線中點(diǎn)場強(qiáng)為零，電勢不為零），A錯誤；電場線不閉合，磁感線閉合，B錯誤；洛倫茲力始終與速度垂直，不做功，動能不變，C、D正確。10.如圖所示，質(zhì)量為m的小球用輕繩懸掛于O點(diǎn)，在水平拉力F作用下，小球從最低點(diǎn)P緩慢移動到Q點(diǎn)，此時輕繩與豎直方向夾角為θ。重力加速度為g，在此過程中（）A.拉力F做的功為mgl(1-cosθ)B.輕繩的拉力大小始終不變C.小球的機(jī)械能增加了mgl(1-cosθ)D.水平拉力F的最大值為mgtanθ解析：緩慢移動過程中小球動能不變，拉力F做的功等于重力勢能增加量mgl(1-cosθ)，A、C正確；輕繩拉力T=mg/cosθ，隨θ增大而增大，B錯誤；F=mgtanθ，θ最大時F最大，D正確。11.如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中，第一象限內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E；第四象限內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從原點(diǎn)O以初速度v?沿x軸正方向射入電場。粒子恰好從P點(diǎn)（a,0）離開電場進(jìn)入磁場，不計粒子重力。則（）A.粒子在電場中運(yùn)動的時間為a/v?B.電場強(qiáng)度E=2mv?2/(qa)C.粒子進(jìn)入磁場時的速度大小為√(2)v?D.粒子在磁場中運(yùn)動的半徑為mv?/(qB)解析：粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，x方向a=v?t，t=a/v?，A正確；y方向偏轉(zhuǎn)位移y=at2/2=(qE/m)(a2/v?2)/2，因從P點(diǎn)（a,0）離開電場，說明y=0，矛盾，題目可能有誤（若P點(diǎn)為（a,b），則可計算E）。假設(shè)題目正確，粒子沿x軸離開電場，電場力為零，E=0，B錯誤；進(jìn)入磁場速度仍為v?，半徑R=mv?/(qB)，D正確，C錯誤。（注：題目可能存在坐標(biāo)描述錯誤，若P點(diǎn)在x軸上，電場方向應(yīng)沿y軸負(fù)方向，此時y方向位移為零，E=0，答案為A、D。）12.如圖所示，一輕質(zhì)彈簧兩端分別連接質(zhì)量為m和2m的物塊A、B，靜止放在光滑水平面上?，F(xiàn)使A獲得水平向右的初速度v?，在以后的運(yùn)動過程中，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。則（）A.彈簧壓縮量最大時，A、B的速度大小之比為2:1B.彈簧彈性勢能的最大值為mv?2/3C.A的最小速度為零D.B的最大速度為2v?/3解析：系統(tǒng)動量守恒，彈簧壓縮量最大時共速v=mv?/(m+2m)=v?/3，A錯誤；最大彈性勢能Ep=mv?2/2-(3m)v2/2=mv?2/3，B正確；A的最小速度為0（當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時，A可能反向運(yùn)動，速度不為零，需通過動量守恒和能量守恒計算：mv?=mv?+2mv?，mv?2/2=mv?2/2+2mv?2/2，解得v?=-v?/3，v?=2v?/3，A最小速度為-v?/3，C錯誤，D正確。三、非選擇題（共68分。第13~15題為實(shí)驗(yàn)題，第16~19題為計算題）13.（6分）某同學(xué)用如圖甲所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中，小車的質(zhì)量為M，砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量為m，打點(diǎn)計時器所接電源頻率為50Hz。（1）實(shí)驗(yàn)時，為使細(xì)線對小車的拉力近似等于砝碼和砝碼盤的總重力，應(yīng)滿足的條件是________。（2）圖乙是實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點(diǎn)，相鄰計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為0.1s，測得AB=1.20cm，BC=2.39cm，CD=3.60cm，DE=4.79cm。則小車的加速度大小a=______m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。答案：（1）m<<M；（2）1.2解析：（1）當(dāng)m遠(yuǎn)小于M時，拉力T≈mg；（2）a=[(CD+DE)-(AB+BC)]/(2T)2=[(3.60+4.79)-(1.20+2.39)]×10?2/(2×0.1)2=4.8×10?2/0.04=1.2m/s2。14.（9分）某同學(xué)要測量一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)阻r，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：電壓表（量程0~3V，內(nèi)阻約3kΩ）、電流表（量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）、滑動變阻器R（0~20Ω）、開關(guān)、導(dǎo)線若干。（1）請在圖甲中用筆畫線代替導(dǎo)線完成實(shí)物電路連接（要求滑動變阻器滑片在最左端時，電路中電流最?。＃?）實(shí)驗(yàn)中，移動滑動變阻器滑片，記錄多組電壓表讀數(shù)U和電流表讀數(shù)I，作出U-I圖像如圖乙所示。由圖像可得E=______V，r=______Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（3）該實(shí)驗(yàn)測得的電動勢E測______真實(shí)值E真，內(nèi)阻r測______真實(shí)值r真（填“大于”“小于”或“等于”）。答案：（1）略（電流表外接，滑動變阻器左下接線柱接入）；（2）1.5，1.0；（3）小于，小于解析：（2）U=E-Ir，圖像與縱軸交點(diǎn)為E=1.5V，斜率絕對值r=(1.5-1.0)/0.5=1.0Ω；（3）因電壓表分流，測得電流偏小，E測<E真，r測<r真。15.（11分）某同學(xué)用如圖所示的裝置測量金屬絲的電阻率ρ，主要步驟如下：（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑d，如圖甲所示，其讀數(shù)為______mm。（2）用毫米刻度尺測量金屬絲的長度L，如圖乙所示，其讀數(shù)為______cm。（3）將金屬絲接入如圖丙所示的電路中，其中Rx為金屬絲的電阻，R?為定值電阻（R?=10Ω），S為單刀雙擲開關(guān)。閉合S前，應(yīng)將滑動變阻器滑片移至______端（填“a”或“b”）。（4）將S擲向1，調(diào)節(jié)滑動變阻器，讀出電壓表讀數(shù)U?和電流表讀數(shù)I?；再將S擲向2，保持滑動變阻器滑片位置不變，讀出電壓表讀數(shù)U?和電流表讀數(shù)I?。則Rx的表達(dá)式為Rx=。（5）若金屬絲的直徑測量值偏大，其他測量無誤，則計算出的電阻率ρ將（填“偏大”“偏小”或“無影響”）。答案：（1）0.535（0.534~0.536均可）；（2）50.00；（3）a；（4）(U?/I?)-(U?/I?)+R?；（5）偏大解析：（1）螺旋測微器固定刻度0.5mm，可動刻度3.5×0.01=0.035mm，總讀數(shù)0.535mm；（2）刻度尺讀數(shù)50.00cm；（4）S擲向1時，測量R?與Rx串聯(lián)電壓U?，電流I?，U?/I?=R?+Rx+R滑；S擲向2時，測量Rx與R滑串聯(lián)電壓U?，電流I?，U?/I?=Rx+R滑，兩式相減得Rx=(U?/I?)-(U?/I?)+R?；（5）ρ=πd2R/(4L)，d偏大則ρ偏大。16.（14分）如圖所示，質(zhì)量M=2kg的木板B靜止放在光滑水平面上，木板右端固定一輕質(zhì)彈簧，彈簧左端與質(zhì)量m=1kg的物塊A相連，A、B間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，彈簧原長時A在木板左端。現(xiàn)給A一個水平向右的初速度v?=4m/s，使A開始壓縮彈簧。重力加速度g=10m/s2，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。求：（1）A、B速度相等時的共同速度大小；（2）彈簧的最大彈性勢能；（3）從A開始運(yùn)動到彈簧第一次恢復(fù)原長的過程中，A、B間因摩擦產(chǎn)生的熱量。答案：（1）系統(tǒng)動量守恒：mv?=(M+m)v，v=1×4/(2+1)=4/3m/s≈1.33m/s；（2）最大彈性勢能Ep=mv?2/2-(M+m)v2/2=1×16/2-3×(16/9)/2=8-8/3=16/3J≈5.33J；（3）從開始到彈簧恢復(fù)原長，A、B動量守恒，機(jī)械能守恒（彈簧彈性勢能為零），設(shè)此時A速度v?，B速度v?：mv?=mv?+Mv?mv?2/2=mv?2/2+Mv?2/2解得v?=-4/3m/s（向左），v?=8/3m/s（向右）相對位移x=|v?2-v?2|/(2μg)=[16-16/9]/(4)=(128/9)/4=32/9m熱量Q=μmgx=0.2×1×10×32/9=64/9J≈7.11J17.（14分）如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中，第一象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E=2×103V/m；第二象限存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T。一質(zhì)量m=2×10?1?kg、電荷量q=+1×10??C的粒子，從P點(diǎn)（-0.2m,0.4m）以初速度v?=1×103m/s沿x軸正方向射入磁場。不計粒子重力，求：（1）粒子在磁場中運(yùn)動的半徑；（2）粒子離開磁場時的位置坐標(biāo)；（3）粒子從進(jìn)入電場到到達(dá)x軸所用的時間。答案：（1）洛倫茲力提供向心力qv?B=mv?2/R，R=mv?/(qB)=2×10?1?×103/(10??×0.5)=0.4m；（2）粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，圓心在P點(diǎn)正上方（因v?沿x軸正方向，洛倫茲力向上），半徑R=0.4m，P點(diǎn)縱坐標(biāo)0.4m，圓心坐標(biāo)（-0.2m,0.4m+0.4m）=（-0.2m,0.8m），軌跡方程(x+0.2)2+(y-0.8)2=0.42。令x=0（離開磁場進(jìn)入電場），解得y=0.8±√(0.16-0.04)=0.8±√0.12≈0.8±0.346，取y=0.8-0.346=0.454m（另一解y>0.8m，粒子向上運(yùn)動，不會進(jìn)入第一象限），離開磁場位置（0,0.454m）；（3）進(jìn)入電場后，粒子做類平拋運(yùn)動，加速度a=qE/m=10??×2×103/(2×10?1?)=1×10?m/s2，豎直方向位移y=0.454m=at2/2，t=√(2y/a)=√(2×0.454/10?)≈3×10??s。18.（16分）如圖所示，傾角θ=30°的光滑斜面固定在水平地面上，斜面頂端有一質(zhì)量m=0.5kg的物塊A，距斜面底端B點(diǎn)的距離L=4m。物塊A從靜止開始沿斜面下滑，與靜止在B點(diǎn)的質(zhì)量M=1kg的物塊B發(fā)生彈性碰撞。碰撞后，物塊B滑上與斜面底端平滑連接的水平傳送帶，傳送帶以速度v=2m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動，傳送帶長度s=6m，物塊B與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.2。重力加速度g=10m/s2。求：（1）物塊A與B碰撞前瞬間的速度大?。唬?）碰撞后物塊B的速度大?。唬?）物塊B在傳送帶上運(yùn)動的時間。答案：（1）A下滑過程機(jī)械能守恒：mgh=mv?2/2，h=Lsinθ=4×0.5=2m，v?=√(2gh)=√(40)=2√10≈6.32m/s；（2）彈性碰撞動量守恒：mv?=mv?’+Mv?機(jī)械能守恒：mv?2/2=mv?’2/2+Mv?2/2解得v?=2mv?/(m+M)=2×0.5×2√10/(1.5)=(2√10)/3≈2.11m/s；（3）B在傳送帶上的加速度a=μg=2m/s2，因v?=2.11m/s>v=2m/s，B先減速至v，位移x=(v?2-v2)/(2a)=(4.45-4)/4=0.11m，時間t?=(v?-v)/a=0.11/2=0.055s；之后勻速運(yùn)動x’=s-x=5.89m，時間t?=x’/v=5.89/2≈2.945s，總時間t=0.055+2.945=3.0s。19.（14分）如圖所示，在豎直平面內(nèi)，半徑R=0.5m的光滑