2025年高二物理上學(xué)期寒假?gòu)?fù)習(xí)鞏固卷（一）一、選擇題（本題共10小題，共46分。1-7小題為單選題，每題4分；8-10小題為多選題，每題6分，選對(duì)不全得3分，選錯(cuò)或不選得0分）如圖甲為戶外高壓輸電線路，在三條高壓輸電線的上方還有兩條導(dǎo)線，這兩條導(dǎo)線與大地相連；圖乙是穿戴含金屬絲制成的工作服的工程技術(shù)人員對(duì)高壓輸電線路進(jìn)行帶電檢修作業(yè)。以下說(shuō)法中正確的是（）A.圖甲中三條高壓輸電線上方的兩條導(dǎo)線主要起穩(wěn)定輸電線路的作用B.圖甲中三條高壓輸電線與上方兩條導(dǎo)線間的電場(chǎng)強(qiáng)度為零C.圖乙中金屬絲制成的工作服內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度為零D.圖乙金屬絲制成的工作服與圖甲中高壓輸電線上方的兩條導(dǎo)線作用不同答案：C解析：高壓輸電線上方的兩條導(dǎo)線與大地相連，形成靜電屏蔽層，可保護(hù)高壓線免遭雷擊，其作用與金屬工作服相同，均利用靜電平衡時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零的原理。A項(xiàng)錯(cuò)誤，導(dǎo)線主要起屏蔽作用；B項(xiàng)錯(cuò)誤，導(dǎo)線與高壓線間存在電場(chǎng)；D項(xiàng)錯(cuò)誤，兩者均為靜電屏蔽。如圖所示，虛線為某靜電場(chǎng)中的一簇等差等勢(shì)面。一電荷量為3q的帶負(fù)電試探電荷僅在電場(chǎng)力作用下，從M點(diǎn)沿實(shí)線運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，其動(dòng)能變化量的大小為ΔEk。下列說(shuō)法正確的是（）A.M點(diǎn)的電勢(shì)低于N點(diǎn)的電勢(shì)B.電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能C.電荷在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力D.相鄰兩等勢(shì)面間的電勢(shì)差大小為ΔEk/(3q)答案：D解析：負(fù)電荷做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力指向軌跡凹側(cè)，與場(chǎng)強(qiáng)方向相反，故電場(chǎng)線由M指向N，M點(diǎn)電勢(shì)高于N點(diǎn)（A錯(cuò)誤）；從M到N電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大（B錯(cuò)誤）；N點(diǎn)等勢(shì)面密集，場(chǎng)強(qiáng)大，電場(chǎng)力大（C錯(cuò)誤）；由動(dòng)能定理有3qU=ΔEk，解得U=ΔEk/(3q)（D正確）。傾角為37°的光滑絕緣斜面體固定在水平面上，質(zhì)量為0.2kg、電荷量為0.02C的帶負(fù)電小球靜止在斜面上，可加一平行于紙面的勻強(qiáng)電場(chǎng)。重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。若要使所加電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度最小，則其最小值和方向?yàn)椋ǎ〢.100N/C，豎直向上B.60N/C，沿斜面向下C.75N/C，水平向左D.80N/C，垂直于斜面向下答案：B解析：小球受重力、電場(chǎng)力、斜面彈力三力平衡，重力沿斜面向下的分力為mgsin37°=1.2N，最小電場(chǎng)力需與該分力等大反向，即F=1.2N，方向沿斜面向下，電場(chǎng)強(qiáng)度E=F/q=60N/C。一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，其電勢(shì)能Ep隨位移x變化的關(guān)系如圖所示，其中0~x?段是關(guān)于直線x=x?對(duì)稱的曲線，x?~x?段是直線。下列說(shuō)法正確的是（）A.x?處電場(chǎng)強(qiáng)度最小，但不為零B.粒子在0~x?段做勻變速運(yùn)動(dòng)，x?~x?段做勻速直線運(yùn)動(dòng)C.若x?、x?處電勢(shì)為φ?、φ?，則φ?＜φ?D.x?~x?段的電場(chǎng)強(qiáng)度大小、方向均不變答案：D解析：Ep-x圖像斜率的絕對(duì)值表示電場(chǎng)力大小，x?處斜率為零，電場(chǎng)強(qiáng)度為零（A錯(cuò)誤）；0~x?段斜率變化，電場(chǎng)力變化，加速度變化，非勻變速運(yùn)動(dòng)（B錯(cuò)誤）；負(fù)電荷電勢(shì)能增大時(shí)電勢(shì)降低，φ?＞φ?（C錯(cuò)誤）；x?~x?段斜率恒定，電場(chǎng)力恒定，場(chǎng)強(qiáng)大小方向不變（D正確）。如圖所示，BCD三根平行直導(dǎo)線的截面圖剛好為等邊三角形，電流B和D方向垂直紙面向里，電流C方向垂直紙面向外，電流大小均相同，AB=AC=AD。每根導(dǎo)線在A點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為1T，則A點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度為（）A.1TB.√3TC.2TD.3T答案：C解析：由安培定則，B、D在A點(diǎn)的磁場(chǎng)方向夾角為120°，合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1T（矢量合成）；C在A點(diǎn)的磁場(chǎng)方向與B、D的合磁場(chǎng)方向相同，故總磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T+1T=2T。如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy中，第四象限存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，點(diǎn)M的坐標(biāo)為（0,-d）。一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子以某一速度從點(diǎn)M與y軸負(fù)方向成37°角垂直磁場(chǎng)射入第四象限，粒子恰好垂直穿過(guò)x軸。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。若不考慮粒子重力，下列說(shuō)法正確的是（）A.粒子可能帶負(fù)電B.粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為d/2C.粒子的速度大小為5qBd/(3m)D.若僅減小磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，粒子可能不會(huì)穿過(guò)x軸答案：C解析：粒子垂直穿過(guò)x軸，由左手定則判斷帶正電（A錯(cuò)誤）；由幾何關(guān)系得d=Rsin37°，解得R=5d/3（B錯(cuò)誤）；由洛倫茲力提供向心力qvB=mv2/R，得v=qBR/m=5qBd/(3m)（C正確）；減小B則半徑增大，粒子仍會(huì)穿過(guò)x軸（D錯(cuò)誤）。2023年我國(guó)“人造太陽(yáng)”托卡馬克裝置創(chuàng)造新紀(jì)錄，其磁約束簡(jiǎn)化原理如圖：真空同軸圓柱面間有平行軸線的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，B?=2B?。氘核（2H）沿內(nèi)環(huán)切線向左進(jìn)入磁場(chǎng)，氚核（3H）沿內(nèi)環(huán)切線向右進(jìn)入磁場(chǎng)，二者均恰好不從外環(huán)射出。不計(jì)重力及相互作用，則氘核與氚核的動(dòng)量之比為（）A.1:2B.2:3C.1:3D.3:1答案：C解析：由幾何關(guān)系，氘核軌道半徑r?=(2R-R)/2=R/2，氚核軌道半徑r?=(2R+R)/2=3R/2；由動(dòng)量p=mv=qBr，得p?/p?=r?/r?=1/3。關(guān)于交變電流的描述，下列說(shuō)法正確的有（）A.我國(guó)民用交變電流的周期為0.02s，頻率為50HzB.正弦式交變電流的峰值是有效值的√2倍C.電容器接在交流電路中時(shí)，交變電流能“通過(guò)”電容器是因?yàn)樽杂呻姾纱┻^(guò)了兩極板間的絕緣介質(zhì)D.電感器對(duì)交變電流的阻礙作用隨頻率的升高而增大答案：AD解析：我國(guó)民用電頻率50Hz，周期0.02s（A正確）；正弦式交變電流的有效值是峰值的1/√2（B錯(cuò)誤）；電容器“通交流”是由于電荷周期性充放電，并非自由電荷穿過(guò)介質(zhì)（C錯(cuò)誤）；感抗XL=2πfL，頻率越高阻礙越大（D正確）。如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=12V，內(nèi)阻r=1Ω，定值電阻R?=3Ω，R?=2Ω，滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為5Ω。閉合開(kāi)關(guān)S，移動(dòng)滑片P過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的有（）A.電路總功率的最大值為36WB.滑動(dòng)變阻器消耗功率的最大值為9WC.R?兩端電壓的最小值為3VD.當(dāng)R=0時(shí)，R?中電流為2A答案：ABC解析：總功率P=EI，當(dāng)外電阻最小時(shí)電流最大，Pmax=E2/(r+R?)=122/(1+2)=48W（A錯(cuò)誤）；將R?+r視為等效內(nèi)阻（4Ω），當(dāng)R=4Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器功率最大，P=E2/(4×4)=9W（B正確）；當(dāng)R=5Ω時(shí)，總電流I=12/(1+3+2+5)=1A，R?兩端電壓U=IR?=3V（C正確）；R=0時(shí)，電流I=12/(1+3+2)=2A（D正確）。一帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的有（）A.若粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)和重力場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則電場(chǎng)力與重力的合力一定與洛倫茲力等大反向B.若粒子僅在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則電場(chǎng)力一定為零C.若粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)疊加區(qū)域（正交），且電場(chǎng)力與洛倫茲力等大反向，則粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)D.若粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí)，粒子的周期減小答案：ABD解析：勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)合外力為零，電場(chǎng)力與重力的合力與洛倫茲力平衡（A正確）；電場(chǎng)力做功會(huì)改變動(dòng)能，故勻速圓周運(yùn)動(dòng)中電場(chǎng)力必為零（B正確）；粒子需滿足v=E/B才能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若初速度不滿足則不成立（C錯(cuò)誤）；周期T=2πm/(qB)，B增大則T減?。―正確）。二、實(shí)驗(yàn)題（共14分）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示電路測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，其中電壓表量程為3V，內(nèi)阻約3kΩ，電流表量程為0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω，定值電阻R?=2Ω。（1）閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于______端（填“左”或“右”）。（2）實(shí)驗(yàn)中得到的U-I圖像如圖乙所示，其中U為電壓表讀數(shù)，I為電流表讀數(shù)。由圖像可得電源電動(dòng)勢(shì)E=______V，內(nèi)阻r=______Ω。（3）若考慮電壓表分流，電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值______真實(shí)值（填“大于”“小于”或“等于”）。答案：（1）左；（2）3.0，0.5；（3）小于解析：（1）滑片置于左端時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電阻最大，保護(hù)電路；（2）圖像縱截距為電動(dòng)勢(shì)3.0V，斜率絕對(duì)值k=(3.0-2.0)/0.4=2.5Ω，內(nèi)阻r=k-R?=0.5Ω；（3）電壓表分流導(dǎo)致電流測(cè)量值偏小，圖像縱截距偏小，電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值小于真實(shí)值。三、計(jì)算題（共40分）（10分）如圖所示，在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q?=+4×10??C和Q?=-1×10??C，相距r=0.3m。求：（1）兩點(diǎn)電荷連線上A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向（A點(diǎn)距Q?為0.1m）；（2）若在A點(diǎn)放置一電荷量q=-2×10??C的試探電荷，求其受到的電場(chǎng)力大小和方向。答案：（1）4.5×10?N/C，方向由Q?指向Q?；（2）9×10??N，方向由Q?指向Q?解析：（1）E?=kQ?/r?2=9×10?×4×10??/0.12=3.6×10?N/C（向右），E?=k|Q?|/r?2=9×10?×1×10??/0.22=2.25×10?N/C（向右），合場(chǎng)強(qiáng)E=E?+E?=5.85×10?N/C（方向向右）；（2）F=qE=2×10??×5.85×10?=1.17×10??N（負(fù)電荷受力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相反，向左）。（15分）如圖所示，平行金屬板M、N間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，板長(zhǎng)L=0.2m，板間距離d=0.1m，板間電壓U=100V。一帶電粒子以初速度v?=2×10?m/s沿中線垂直電場(chǎng)方向射入板間，從板邊緣飛出時(shí)速度偏轉(zhuǎn)角θ=37°。不計(jì)粒子重力，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）粒子的比荷q/m；（2）粒子飛出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能增量ΔEk。答案：（1）1.2×10?C/kg；（2）3×10?1?J解析：（1）偏轉(zhuǎn)時(shí)間t=L/v?=1×10??s，加速度a=qU/(md)，豎直分速度v?=at=qUL/(mdv?)，tanθ=v?/v?=qUL/(mdv?2)，解得q/m=dv?2tanθ/(UL)=1.2×10?C/kg；（2）動(dòng)能增量ΔEk=qEy=qU(d/2)/d=qU/2=3×10?1?J。（15分）如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一矩形線圈abcd，匝數(shù)n=100，邊長(zhǎng)ab=0.2m，bc=0.1m，線圈電阻r=1Ω，外接電阻R=4Ω。線圈繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′以角速度ω=100rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。求：（1）線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值；（2）從線圈平面與中性面重合時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，寫出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的表達(dá)式；（3）電阻R在1min內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱。答案：（1）20V；（2）i=4sin100t(A)；（3）1920J解析：（1）Em=nBSω=100×0.5×0.2×0.1×100=20V；（2）Im=Em/(R+r)=4A，電流表達(dá)式i=Imsinωt=4sin100t(A)；（3）電流有效值I=Im/√2=2√2A，焦耳熱Q=I2Rt=(2√2)2×4×60=1920J。四、附加題（共20分）（20分）如圖所示，在xOy平面內(nèi)，第一象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E=1×103N/C；第四象限存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度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(diǎn)O以初速度v?=2×103m/s沿x軸正方向射入電場(chǎng)。不計(jì)粒子重力，求：（1）粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)；（2）粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑；（3）粒子從進(jìn)入磁場(chǎng)到離開(kāi)磁場(chǎng)的時(shí)間。答案：（1）（0.4