2025年高二物理上學(xué)期能力提升卷三（綜合拔高）一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求）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)生彈性碰撞，碰撞后物塊A的速度大小為v?，物塊B的速度大小為v?。則下列關(guān)系正確的是（）A.v?=v?/3，v?=2v?/3B.v?=-v?/3，v?=2v?/3C.v?=-v?/2，v?=v?/2D.v?=v?/2，v?=v?/4一質(zhì)量為m的小球用輕繩懸掛于天花板上，現(xiàn)對(duì)小球施加一個(gè)水平向右的恒力F，使小球從靜止開始緩慢移動(dòng)，當(dāng)輕繩與豎直方向夾角為θ時(shí)，小球的速度為v。在此過(guò)程中，恒力F做的功為（）A.mgL(1-cosθ)B.FLsinθC.mgL(1-cosθ)+mv2/2D.FLsinθ-mgL(1-cosθ)關(guān)于機(jī)械波，下列說(shuō)法正確的是（）A.波源振動(dòng)的頻率等于波的頻率B.波的傳播速度與波源的振動(dòng)速度相同C.橫波中，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向相同D.縱波中，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n?:n?=2:1，原線圈接在電壓為U?的正弦交流電源上，副線圈接有電阻R和理想二極管D（正向電阻為0，反向電阻無(wú)窮大）。則電阻R兩端的電壓有效值為（）A.U?/2B.U?/√2C.U?/(2√2)D.U?/4一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e=E?sinωt。下列說(shuō)法正確的是（）A.該交變電動(dòng)勢(shì)的頻率為ω/2πB.當(dāng)t=0時(shí)，線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直C.當(dāng)t=π/2ω時(shí)，線圈中的磁通量最大D.該交變電動(dòng)勢(shì)的有效值為E?兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷固定在x軸上，電荷量分別為+Q和-Q，坐標(biāo)分別為（-a，0）和（a，0）。則在y軸上，電場(chǎng)強(qiáng)度的最大值出現(xiàn)在（）A.y=0處B.y=a/√2處C.y=a處D.y=√2a處一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)半徑為r，周期為T。若該粒子的速度大小變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，電荷量變?yōu)樵瓉?lái)的3倍，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則粒子運(yùn)動(dòng)的半徑和周期分別為（）A.r/3，T/2B.2r/3，T/3C.r/3，T/3D.2r/3，T/2關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說(shuō)法正確的是（）A.熱力學(xué)第一定律指出，物體內(nèi)能的增量等于外界對(duì)物體做的功與物體從外界吸收的熱量之和B.熱力學(xué)第二定律指出，熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體C.理想氣體的等溫膨脹過(guò)程中，內(nèi)能不變，故氣體對(duì)外界做功等于從外界吸收的熱量D.理想氣體的等壓膨脹過(guò)程中，溫度升高，故氣體的內(nèi)能增加，從外界吸收的熱量等于內(nèi)能的增量二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）如圖所示，在光滑斜面上，物塊A、B用輕彈簧相連，物塊B與斜面底端的擋板C接觸，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用沿斜面向上的力F緩慢拉動(dòng)物塊A，直到物塊B剛好離開擋板C。在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.彈簧的彈性勢(shì)能先減小后增大B.物塊A的重力勢(shì)能一直增大C.力F做的功等于物塊A重力勢(shì)能的增加量與彈簧彈性勢(shì)能的增加量之和D.力F的大小一直增大一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時(shí)刻的波形圖如圖所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的位移為y=A/2，速度方向沿y軸正方向。已知該波的波長(zhǎng)為λ，周期為T。則下列說(shuō)法正確的是（）A.該波的波速為λ/TB.t=T/12時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P的位移為√3A/2C.t=T/6時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P的速度方向沿y軸負(fù)方向D.在一個(gè)周期內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為4A如圖所示，平行板電容器與電源相連，兩極板間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)。一帶電油滴在極板間靜止，所受電場(chǎng)力向上?，F(xiàn)將兩極板的間距增大，其他條件不變，則在極板間距增大的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.電容器的電容減小B.極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度減小C.油滴將向下運(yùn)動(dòng)D.電容器所帶電荷量不變關(guān)于光的現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（）A.光的干涉現(xiàn)象說(shuō)明光具有波動(dòng)性B.光的衍射現(xiàn)象說(shuō)明光具有粒子性C.光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是橫波D.光電效應(yīng)現(xiàn)象說(shuō)明光具有粒子性三、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共18分）（8分）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球從斜槽的某一位置由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)軌跡經(jīng)過(guò)水平桌面上的P點(diǎn)，最終落在水平地面上的Q點(diǎn)。（1）為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，斜槽末端的切線必須________。（2）實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)量的物理量有：小球釋放點(diǎn)到斜槽末端的高度h、斜槽末端到地面的高度H、P點(diǎn)到斜槽末端的水平距離x?、Q點(diǎn)到斜槽末端的水平距離x?。若小球在斜槽上運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒，則小球離開斜槽末端的速度v?=________（用g、h表示）。（3）若小球離開斜槽末端的速度為v?，則Q點(diǎn)到斜槽末端的水平距離x?=________（用v?、H、g表示）。（10分）某同學(xué)用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻R的阻值，可供選擇的器材有：電源E（電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻不計(jì)）；電流表A?（量程為0~0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω）；電流表A?（量程為0~3A，內(nèi)阻約為0.1Ω）；電壓表V?（量程為0~3V，內(nèi)阻約為3kΩ）；電壓表V?（量程為0~15V，內(nèi)阻約為15kΩ）；滑動(dòng)變阻器R?（最大阻值為10Ω，額定電流為2A）；滑動(dòng)變阻器R?（最大阻值為1kΩ，額定電流為0.5A）；開關(guān)S及導(dǎo)線若干。（1）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，電流表應(yīng)選擇________，電壓表應(yīng)選擇________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇________（填器材代號(hào)）。（2）若該同學(xué)采用電流表外接法，則測(cè)量值________真實(shí)值（填“大于”“小于”或“等于”）。（3）若該同學(xué)測(cè)量得到的多組數(shù)據(jù)如下表所示，請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)系中描點(diǎn)并作出U-I圖像，根據(jù)圖像求出電阻R的阻值為________Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。I/A0.100.200.300.400.50U/V0.501.001.502.002.50四、計(jì)算題（本題共3小題，共50分。解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)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(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）（16分）如圖所示，質(zhì)量為M=2kg的木板靜止在光滑水平面上，木板的左端放置一質(zhì)量為m=1kg的物塊，物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2?，F(xiàn)給物塊一個(gè)水平向右的初速度v?=6m/s，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，物塊與木板達(dá)到共同速度。已知重力加速度g=10m/s2，求：（1）物塊與木板達(dá)到的共同速度大小；（2）從物塊開始運(yùn)動(dòng)到與木板達(dá)到共同速度的過(guò)程中，木板的位移大?。唬?）在此過(guò)程中，系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量。（16分）如圖所示，在豎直平面內(nèi)，半徑為R的光滑圓弧軌道AB與水平軌道BC相切于B點(diǎn)，C點(diǎn)與一傾角為θ=30°的光滑斜面CD相連，整個(gè)軌道均絕緣且固定。在圓弧軌道AB所在的區(qū)域存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=mg/q（m為小球質(zhì)量，q為小球電荷量）?，F(xiàn)將一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球從A點(diǎn)由靜止釋放，小球沿軌道運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)后，滑上斜面CD。已知重力加速度為g，求：（1）小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大??；（2）小球在C點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小；（3）小球沿斜面CD上升的最大高度h。（18分）如圖所示，間距為L(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，導(dǎo)軌左端接有阻值為R的電阻，導(dǎo)軌所在區(qū)域存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的金屬棒ab垂直放置在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的電阻為r，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。現(xiàn)給金屬棒ab一個(gè)水平向右的初速度v?，金屬棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的摩擦力大小為f，重力加速度為g。求：（1）金屬棒ab剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)電阻R的電流大小和方向；（2）金屬棒ab運(yùn)動(dòng)的最大距離x；（3）在金屬棒ab運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。參考答案及解析一、單項(xiàng)選擇題B解析：彈性碰撞過(guò)程中，動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒。由動(dòng)量守恒定律：mv?=mv?+2mv?；由機(jī)械能守恒定律：mv?2/2=mv?2/2+2mv?2/2。聯(lián)立解得v?=-v?/3，v?=2v?/3，選項(xiàng)B正確。C解析：由動(dòng)能定理，恒力F做的功W_F-重力做的功W_G=小球動(dòng)能的增量ΔE_k。其中W_G=-mgL(1-cosθ)，ΔE_k=mv2/2，故W_F=mgL(1-cosθ)+mv2/2，選項(xiàng)C正確。A解析：波的頻率由波源決定，等于波源振動(dòng)的頻率，選項(xiàng)A正確；波的傳播速度由介質(zhì)決定，與波源的振動(dòng)速度無(wú)關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；橫波中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直，縱波中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向平行，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。C解析：原線圈電壓有效值為U?，副線圈電壓有效值為U?=U?n?/n?=U?/2。由于二極管的單向?qū)щ娦?，副線圈輸出的電壓只有半個(gè)周期，根據(jù)有效值的定義，U?2T/R=(U_R2/R)(T/2)，解得U_R=U?/√2=U?/(2√2)，選項(xiàng)C正確。A解析：交變電動(dòng)勢(shì)的頻率f=ω/2π，選項(xiàng)A正確；t=0時(shí)，e=0，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，磁通量為零，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；交變電動(dòng)勢(shì)的有效值E=E?/√2，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。B解析：在y軸上任意一點(diǎn)（0，y），電場(chǎng)強(qiáng)度E=2kQy/(a2+y2)^(3/2)。對(duì)E求導(dǎo)，令導(dǎo)數(shù)為零，解得y=a/√2，此時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度最大，選項(xiàng)B正確。D解析：由洛倫茲力提供向心力，qvB=mv2/r，得r=mv/qB，T=2πm/qB。當(dāng)v'=2v，q'=3q，B'=2B時(shí)，r'=m·2v/(3q·2B)=mv/(3qB)=r/3，T'=2πm/(3q·2B)=πm/(3qB)=T/3，選項(xiàng)C正確。AC解析：熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q，選項(xiàng)A正確；熱力學(xué)第二定律指出熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；理想氣體等溫膨脹過(guò)程中，ΔU=0，故W=-Q，即氣體對(duì)外界做功等于從外界吸收的熱量，選項(xiàng)C正確；理想氣體等壓膨脹過(guò)程中，W=-pΔV，ΔU=Q+W，故Q=ΔU-W=ΔU+pΔV，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。二、多項(xiàng)選擇題BC解析：初始時(shí)彈簧被壓縮，拉力F緩慢拉動(dòng)物塊A，彈簧先恢復(fù)原長(zhǎng)（彈性勢(shì)能減?。?，后被拉伸（彈性勢(shì)能增大），選項(xiàng)A正確；物塊A沿斜面上升，重力勢(shì)能一直增大，選項(xiàng)B正確；由能量守恒定律，力F做的功等于物塊A重力勢(shì)能的增加量與彈簧彈性勢(shì)能的增加量之和，選項(xiàng)C正確；初始時(shí)F=mgsinθ-kx?，隨著x?減小，F(xiàn)增大，當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)后，F(xiàn)=mgsinθ+kx?，F(xiàn)繼續(xù)增大，選項(xiàng)D正確。ABD解析：波速v=λ/T，選項(xiàng)A正確；t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的位移y=A/2，速度方向向上，故初相位φ=π/6，振動(dòng)方程y=Asin(ωt+π/6)。當(dāng)t=T/12時(shí)，y=Asin(π/6+π/6)=Asin(π/3)=√3A/2，選項(xiàng)B正確；當(dāng)t=T/6時(shí)，ωt+π/6=π/3+π/6=π/2，質(zhì)點(diǎn)P位于正向最大位移處，速度為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；一個(gè)周期內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為4A，選項(xiàng)D正確。ABC解析：電容器與電源相連，電壓U不變，d增大，由C=εS/4πkd知電容減小，選項(xiàng)A正確；E=U/d減小，選項(xiàng)B正確；油滴所受電場(chǎng)力F=qE減小，重力大于電場(chǎng)力，油滴向下運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確；Q=CU，C減小，Q減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。ACD解析：光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象說(shuō)明光具有波動(dòng)性，其中偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是橫波，選項(xiàng)A、C正確，B錯(cuò)誤；光電效應(yīng)現(xiàn)象說(shuō)明光具有粒子性，選項(xiàng)D正確。三、實(shí)驗(yàn)題（1）水平（2）√(2gh)（3）v?√(2H/g)解析：（1）為保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，斜槽末端切線必須水平。（2）由機(jī)械能守恒定律mgh=mv?2/2，得v?=√(2gh)。（3）小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)H=gt2/2，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)x?=v?t，解得x?=v?√(2H/g)。（1）A?，V?，R?（2）小于（3）5.0（4.9~5.1均可）解析：（1）電源電動(dòng)勢(shì)為3V，電壓表選V?；電路最大電流約為I=U/R=3V/10Ω=0.3A，電流表選A?；滑動(dòng)變阻器選R?（分壓或限流均可）。（2）電流表外接法中，電壓表分流，導(dǎo)致電流測(cè)量值偏大，電阻測(cè)量值R=U/I偏小。（3）U-I圖像為過(guò)原點(diǎn)的直線，斜率即為電阻R=2.50V/0.50A=5.0Ω。四、計(jì)算題解：（1）由動(dòng)量守恒定律mv?=(M+m)v，得v=mv?/(M+m)=1×6/(2+1)=2m/s。（2）對(duì)木板，由牛頓第二定律μmg=Ma，得a=μg=0.2×10=2m/s2。由v2=2ax，得x=v2/(2a)=4/(2×2)=1m。（3）系