2025年高二物理下學期能力提升卷九（溫故知新）一、選擇題（共12小題，每小題4分，共48分）關(guān)于電場強度與電勢的關(guān)系，下列說法正確的是（）A.電場強度大的地方電勢一定高B.電場強度為零的地方電勢一定為零C.沿著電場線方向電勢逐漸降低D.電勢高的地方電場強度一定大如圖所示，一帶電粒子在垂直于勻強磁場的平面內(nèi)做勻速圓周運動，當磁感應強度突然增大時，粒子的（）A.周期變大，軌道半徑變大B.周期變小，軌道半徑變小C.周期變大，軌道半徑變小D.周期變小，軌道半徑變大關(guān)于電磁感應現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A.只要穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，回路中就一定有感應電流B.感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量C.感應電動勢的大小與穿過回路的磁通量變化量成正比D.閉合回路中的導體做切割磁感線運動時，回路中一定有感應電流某正弦交流電的表達式為i=10sin(100πt)A，則下列說法正確的是（）A.該交流電的頻率為100HzB.該交流電的有效值為10AC.該交流電的周期為0.02sD.該交流電的最大值為10√2A關(guān)于機械波，下列說法正確的是（）A.波的傳播過程就是介質(zhì)質(zhì)點的遷移過程B.機械波的傳播需要介質(zhì)C.波源振動的頻率等于波的頻率D.波的傳播速度與波源的振動速度相同一束單色光從空氣射入水中，下列說法正確的是（）A.光的頻率變大，波長變小B.光的頻率不變，波長變小C.光的頻率變小，波長變大D.光的頻率不變，波長變大關(guān)于熱力學定律，下列說法正確的是（）A.熱力學第一定律是能量守恒定律在熱力學中的具體表現(xiàn)B.熱力學第二定律表明，熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體C.理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)D.一定質(zhì)量的理想氣體，在等壓膨脹過程中，溫度一定升高如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1:n2=2:1，原線圈接在u=220√2sin100πt(V)的交流電源上，副線圈接有電阻R=10Ω，則下列說法正確的是（）A.副線圈兩端電壓的有效值為110VB.原線圈中的電流為11AC.變壓器的輸入功率為1210WD.副線圈中的電流頻率為50Hz關(guān)于動量和動能，下列說法正確的是（）A.物體的動量越大，動能一定越大B.物體的動能越大，動量一定越大C.動量發(fā)生變化，動能一定發(fā)生變化D.動能發(fā)生變化，動量一定發(fā)生變化氫原子的能級圖如圖所示，一群處于n=3能級的氫原子向低能級躍遷時，可能輻射出的光子頻率的種數(shù)為（）A.1種B.2種C.3種D.4種關(guān)于光的波粒二象性，下列說法正確的是（）A.光的波動性和粒子性是相互矛盾的，不能同時存在B.光的干涉、衍射現(xiàn)象說明光具有波動性C.光電效應說明光具有粒子性D.光的波粒二象性是指光既可以看成波，也可以看成粒子如圖所示，質(zhì)量為m的物體在水平恒力F的作用下，沿粗糙水平面向右運動，經(jīng)過時間t，速度從v0增大到v，則在此過程中，下列說法正確的是（）A.力F做的功為mv2/2-mv02/2B.摩擦力做的功為mv2/2-mv02/2-FsC.合力做的功為mv2/2-mv02/2D.重力做的功為mgh二、實驗題（共2小題，共18分）（8分）某同學用如圖所示的裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗。（1）實驗中需要測量的物理量有：、。（2）實驗中產(chǎn)生誤差的主要原因是：。（3）如果實驗中所用重物的質(zhì)量為m，當?shù)刂亓铀俣葹間，打點計時器在打O點和B點時，重物的速度分別為v0和vB，O、B兩點間的距離為h，則需要驗證的表達式為：。（10分）某同學要測量一個未知電阻Rx的阻值，實驗室提供的器材有：電源（電動勢E=3V，內(nèi)阻r=1Ω）、電流表（量程0~0.6A，內(nèi)阻RA=0.5Ω）、電壓表（量程0~3V，內(nèi)阻RV=3kΩ）、滑動變阻器（最大阻值R=20Ω）、開關(guān)和導線若干。（1）為了盡可能減小實驗誤差，應采用________（填“電流表內(nèi)接法”或“電流表外接法”）。（2）請在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖。（3）若實驗中測得電壓表的示數(shù)為U，電流表的示數(shù)為I，則Rx的測量值為________，真實值為________。三、計算題（共3小題，共44分）（14分）如圖所示，在光滑水平面上，質(zhì)量為m1=2kg的物體A以v0=3m/s的速度向右運動，與靜止的質(zhì)量為m2=1kg的物體B發(fā)生正碰，碰撞后物體B的速度為v2=4m/s。求：（1）碰撞后物體A的速度v1；（2）碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能。（14分）如圖所示，在磁感應強度為B=0.5T的勻強磁場中，有一個匝數(shù)n=100匝、面積S=0.2m2的矩形線圈，線圈電阻r=1Ω，與外電阻R=9Ω組成閉合回路。線圈繞垂直于磁場方向的軸以角速度ω=10rad/s勻速轉(zhuǎn)動。求：（1）線圈中產(chǎn)生的感應電動勢的最大值；（2）電路中電流的有效值；（3）電阻R在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量。（16分）如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一個半徑R=0.5m的光滑半圓形軌道，軌道的最低點與水平地面相切于A點，最高點為B點。一質(zhì)量m=0.2kg的小球從A點以初速度v0沿水平地面向右運動，進入半圓形軌道后，恰能通過最高點B。已知小球與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g=10m/s2。求：（1）小球通過B點時的速度vB；（2）小球在A點的初速度v0；（3）小球從B點落回地面時，落地點與A點的距離x。四、選做題（共2小題，每小題10分，考生可任選一題作答）（10分）【物理——選修3-3】一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了如圖所示的A→B→C→A的循環(huán)過程，其中A→B為等壓過程，B→C為等容過程，C→A為等溫過程。已知氣體在狀態(tài)A時的溫度TA=300K，體積VA=2L，壓強pA=1atm。（1）求氣體在狀態(tài)B時的溫度TB；（2）求氣體在狀態(tài)C時的體積VC；（3）判斷整個循環(huán)過程中氣體是吸熱還是放熱，并求出吸收或放出的熱量。（10分）【物理——選修3-4】一列簡諧橫波在x軸上傳播，t=0時刻的波形圖如圖所示，此時質(zhì)點P的位移為y=0.1m，速度方向沿y軸正方向。已知該波的傳播速度v=2m/s。（1）求該波的波長λ和頻率f；（2）判斷該波的傳播方向；（3）寫出質(zhì)點P的振動方程。參考答案及解析一、選擇題C解析：電場強度與電勢沒有必然聯(lián)系，電場強度大的地方電勢不一定高，電場強度為零的地方電勢不一定為零，選項A、B錯誤；沿著電場線方向電勢逐漸降低，選項C正確；電勢高的地方電場強度不一定大，選項D錯誤。B解析：帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的周期T=2πm/qB，軌道半徑r=mv/qB。當磁感應強度B增大時，周期T變小，軌道半徑r變小，選項B正確。A解析：只要穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，回路中就一定有感應電流，選項A正確；感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化，選項B錯誤；感應電動勢的大小與穿過回路的磁通量變化率成正比，選項C錯誤；閉合回路中的導體做切割磁感線運動時，若磁通量沒有變化，回路中沒有感應電流，選項D錯誤。C解析：由i=10sin(100πt)A可知，該交流電的最大值Im=10A，角速度ω=100πrad/s，頻率f=ω/2π=50Hz，周期T=1/f=0.02s，有效值I=Im/√2=5√2A，選項C正確。BC解析：波的傳播過程中，介質(zhì)質(zhì)點只在平衡位置附近振動，不隨波遷移，選項A錯誤；機械波的傳播需要介質(zhì)，選項B正確；波源振動的頻率等于波的頻率，選項C正確；波的傳播速度由介質(zhì)決定，與波源的振動速度無關(guān)，選項D錯誤。B解析：光從空氣射入水中，頻率不變，波速變小，由v=λf可知，波長變小，選項B正確。ACD解析：熱力學第一定律是能量守恒定律在熱力學中的具體表現(xiàn)，選項A正確；熱力學第二定律表明，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，選項B錯誤；理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，選項C正確；一定質(zhì)量的理想氣體，在等壓膨脹過程中，由蓋-呂薩克定律可知，溫度一定升高，選項D正確。AD解析：原線圈電壓的有效值U1=220V，由U1/U2=n1/n2可得，副線圈電壓的有效值U2=110V，選項A正確；副線圈中的電流I2=U2/R=11A，原線圈中的電流I1=I2n2/n1=5.5A，選項B錯誤；變壓器的輸入功率P1=U1I1=1210W，選項C正確；副線圈中的電流頻率與原線圈相同，為50Hz，選項D正確。D解析：動量p=mv，動能Ek=mv2/2，動量和動能的大小關(guān)系為Ek=p2/2m，物體的動量越大，動能不一定越大，選項A錯誤；物體的動能越大，動量不一定越大，選項B錯誤；動量發(fā)生變化，動能不一定發(fā)生變化，如勻速圓周運動，選項C錯誤；動能發(fā)生變化，速度大小一定變化，動量一定發(fā)生變化，選項D正確。C解析：一群處于n=3能級的氫原子向低能級躍遷時，可能輻射出的光子頻率的種數(shù)為C32=3種，選項C正確。BCD解析：光的波動性和粒子性是統(tǒng)一的，不是相互矛盾的，選項A錯誤；光的干涉、衍射現(xiàn)象說明光具有波動性，選項B正確；光電效應說明光具有粒子性，選項C正確；光的波粒二象性是指光既可以看成波，也可以看成粒子，選項D正確。C解析：根據(jù)動能定理，合力做的功等于物體動能的變化量，即W合=mv2/2-mv02/2，選項C正確；力F做的功為Fs，選項A錯誤；摩擦力做的功為-μmgs，選項B錯誤；重力方向與位移方向垂直，重力不做功，選項D錯誤。二、實驗題（1）重物下落的高度h；打點計時器在打O點和B點時的速度v0和vB（2）空氣阻力和紙帶與打點計時器之間的摩擦力（3）mgh=mvB2/2-mv02/2（1）電流表外接法（2）如圖所示（3）U/I；(U/I)RV/(RV-U/I)三、計算題解：（1）根據(jù)動量守恒定律，有m1v0=m1v1+m2v2代入數(shù)據(jù)，得2×3=2v1+1×4解得v1=1m/s（2）碰撞前系統(tǒng)的機械能E1=m1v02/2=2×32/2=9J碰撞后系統(tǒng)的機械能E2=m1v12/2+m2v22/2=2×12/2+1×42/2=1+8=9J碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能ΔE=E1-E2=0J解：（1）線圈中產(chǎn)生的感應電動勢的最大值Em=nBSω=100×0.5×0.2×10=100V（2）感應電動勢的有效值E=Em/√2=100/√2=50√2V電路中電流的有效值I=E/(R+r)=50√2/(9+1)=5√2A（3）電阻R在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt=(5√2)2×9×60=25×2×9×60=27000J解：（1）小球恰能通過最高點B，根據(jù)牛頓第二定律，有mg=mvB2/R解得vB=√(gR)=√(10×0.5)=√5m/s（2）小球從A點運動到B點的過程中，根據(jù)動能定理，有-mg·2R-μmgx=mvB2/2-mv02/2其中x為小球在水平地面上運動的距離，由于小球從A點進入半圓形軌道，所以x=0解得v0=√(vB2+4gR)=√(5+4×10×0.5)=√25=5m/s（3）小球從B點落回地面的過程中，做平拋運動，有水平方向：x=vBt豎直方向：2R=gt2/2解得t=√(4R/g)=√(4×0.5/10)=√0.2sx=vBt=√5×√0.2=√1=1m四、選做題解：（1）A→B為等壓過程，根據(jù)蓋-呂薩克定律，有VA/TA=VB/TB已知VA=2L，TA=300K，VB=4L解得TB=VBTA/VA=4×300/2=600K（2）B→C為等容過程，根據(jù)查理定律，有pB/TB=pC/TC已知pB=pA=1atm，TB=600K，TC=TA=300K解得pC=pBTC/TB=1×300/600=0.5atmC→A為等溫過程，根據(jù)玻意耳定律，有pCVC=pAVA解得VC=pAVA/pC=1×2/0.5=4L（3）整個循環(huán)過程中，氣體對外做的功W=WAB+WBC+WCA其中WAB=pA(VB-VA)=1×105×(4-2)×10-3=200JWBC=0WCA=pAVAln(VA/VC)=1×105×2×10-3×ln(