2025年高二物理下学期导学案配套测试卷二

2025年高二物理下学期导学案配套测试卷二一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1.关于电磁感应现象，下列说法正确的是（）A.穿过闭合回路的磁通量变化时，回路中一定产生感应电流B.感应电流的磁场总是与原磁场方向相反C.闭合回路在磁场中运动时，一定会产生感应电流D.感应电动势的大小与磁通量的变化量成正比解析：根据法拉第电磁感应定律，感应电流产生的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，A正确；由楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化，当原磁场增强时方向相反，减弱时方向相同，B错误；若闭合回路整体在匀强磁场中平动，磁通量不变，不会产生感应电流，C错误；感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，而非变化量，D错误。2.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2:1，原线圈接在u=220√2sin100πt（V）的交流电源上，副线圈接有定值电阻R=10Ω，下列说法正确的是（）A.原线圈电流的频率为100HzB.副线圈输出电压的有效值为110VC.电阻R消耗的电功率为2420WD.若将副线圈匝数增加一倍，变压器输入功率不变解析：由交流电压表达式可知ω=100πrad/s，频率f=ω/(2π)=50Hz，A错误；原线圈电压有效值U₁=220V，根据匝数比n₁:n₂=U₁:U₂，得U₂=110V，B正确；电阻R消耗的功率P=U₂²/R=110²/10=1210W，C错误；副线圈匝数增加一倍后，U₂'=220V，功率P'=220²/10=4840W，输入功率等于输出功率，因此输入功率增大，D错误。3.某质点做简谐运动，其位移x随时间t变化的关系式为x=5sin(2πt+π/3)cm，下列说法正确的是（）A.质点的振幅为10cmB.质点的振动周期为2sC.t=0时刻质点的速度最大D.t=1/12s时质点的加速度最大解析：简谐运动表达式x=Asin(ωt+φ)中，A=5cm，ω=2πrad/s，周期T=2π/ω=1s，A、B错误；t=0时x=5sin(π/3)=5×(√3/2)cm，质点位于正向最大位移与平衡位置之间，速度不为最大，C错误；t=1/12s时，x=5sin(2π×1/12+π/3)=5sin(π/2)=5cm，此时质点位于正向最大位移处，加速度a=-kx/m，大小最大，D正确。4.关于光的本性，下列说法正确的是（）A.光的干涉现象说明光具有粒子性B.光的衍射现象说明光具有波动性C.光电效应现象说明光具有波动性D.光的偏振现象说明光是纵波解析：干涉和衍射是波特有的现象，说明光具有波动性，A错误，B正确；光电效应说明光具有粒子性，C错误；偏振现象是横波的特征，说明光是横波，D错误。5.氢原子的能级示意图如图所示，一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出不同频率的光子数为（）A.3种B.4种C.5种D.6种解析：根据组合公式Cₙ²=n(n-1)/2，n=4时，C₄²=4×3/2=6种，D正确。6.质量为m的物体在水平恒力F作用下，由静止开始在粗糙水平面上运动，经过位移x后速度达到v，此时撤去F，物体又滑行2x后停止运动，下列说法正确的是（）A.物体与水平面间的动摩擦因数为v²/(2gx)B.恒力F做的功为3mv²/2C.整个过程中摩擦力做的功为-mv²D.撤去F后，物体的加速度大小为v²/(4x)解析：对全过程由动能定理得Fx-μmg·3x=0，加速阶段Fx-μmgx=mv²/2，联立解得μ=v²/(4gx)，F=3μmg=3mv²/(4x)，A错误；恒力F做的功W=Fx=3mv²/4，B错误；摩擦力做的功Wf=-μmg·3x=-3mv²/4，C错误；撤去F后，加速度a=μg=v²/(4x)，D正确。7.如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一匝数为N、面积为S的矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴以角速度ω匀速转动，线圈电阻为r，外电路电阻为R，下列说法正确的是（）A.线圈产生的感应电动势的最大值为NBSωB.线圈转动过程中，通过电阻R的电流方向不变C.电阻R两端电压的有效值为NBSω/(√2(R+r))·RD.若线圈转速增大一倍，外力做功的功率增大为原来的2倍解析：感应电动势最大值Em=NBSω，A正确；线圈转动产生交变电流，电流方向周期性变化，B错误；电动势有效值E=Em/√2=NBSω/√2，电流I=E/(R+r)，电阻R两端电压U=IR=NBSωR/(√2(R+r))，C正确；转速增大一倍，ω变为2ω，电动势最大值变为2Em，功率P=E²/(R+r)∝ω²，因此功率增大为原来的4倍，D错误。8.某卫星在地球赤道平面内做匀速圆周运动，其轨道半径为地球半径的3倍，已知地球半径为R，表面重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.卫星的运行周期为6π√(3R/g)B.卫星的线速度大小为√(gR/3)C.卫星运行的向心加速度大小为g/9D.该卫星一定是地球同步卫星解析：由万有引力提供向心力得GMm/r²=mv²/r=m(2π/T)²r=ma，且GM=gR²，r=3R，解得v=√(GM/r)=√(gR/3)，B正确；T=2π√(r³/GM)=2π√(27R³/gR²)=6π√(3R/g)，A正确；a=GM/r²=gR²/(9R²)=g/9，C正确；同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍，该卫星轨道半径为3R，不是同步卫星，D错误。二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）9.关于机械波，下列说法正确的是（）A.波的传播过程中，介质中的质点随波迁移B.横波中质点的振动方向与波的传播方向垂直C.波源振动的频率等于波的频率D.波速由介质的性质决定，与波源无关解析：机械波传播的是振动形式和能量，质点不随波迁移，A错误；横波质点振动方向与传播方向垂直，纵波平行，B正确；波的频率由波源决定，等于波源振动频率，C正确；波速由介质决定，与波源无关，D正确。10.如图所示，一带电粒子在匀强电场E和匀强磁场B中做直线运动，电场方向竖直向下，磁场方向垂直纸面向里，粒子速度方向水平向右，不计粒子重力，下列说法可能正确的是（）A.粒子带正电，做匀速直线运动B.粒子带负电，做匀加速直线运动C.粒子带正电，做匀减速直线运动D.粒子带负电，做匀速直线运动解析：若粒子带正电，电场力竖直向下，洛伦兹力竖直向上，当qE=qvB时，合力为零，做匀速直线运动；若qE≠qvB，合力不为零，做变速运动，A、C正确；若粒子带负电，电场力竖直向上，洛伦兹力竖直向下，当qE=qvB时，做匀速直线运动，D正确；若合力不为零，加速度恒定，做匀变速直线运动，但题目未明确速度是否变化，B选项“匀加速”可能正确，但需满足qE>qvB且电场力方向与速度方向相同，此时粒子带负电时电场力向上，与速度方向垂直，不可能做直线运动，因此B错误。11.下列关于近代物理知识的说法正确的是（）A.汤姆孙通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型B.爱因斯坦提出了光子说，成功解释了光电效应现象C.查德威克发现了中子，揭示了原子核由质子和中子组成D.铀核裂变的核反应方程为²³⁵₉₂U→¹⁴⁴₅₆Ba+⁸⁹₃₆Kr+2¹₀n解析：卢瑟福通过α粒子散射实验提出核式结构模型，A错误；爱因斯坦的光子说成功解释光电效应，B正确；查德威克发现中子，C正确；铀核裂变需要中子轰击，方程应为²³⁵₉₂U+¹₀n→¹⁴⁴₅₆Ba+⁸⁹₃₆Kr+3¹₀n，D错误。12.如图所示，光滑水平面上有一质量为M的木板，木板上有一质量为m的物块，物块与木板间的动摩擦因数为μ，现对物块施加一水平恒力F，使物块和木板一起以加速度a做匀加速直线运动，下列说法正确的是（）A.物块受到的摩擦力大小为maB.木板受到的摩擦力大小为μmgC.恒力F的大小为(M+m)aD.若F增大，木板的加速度可能不变解析：对木板，摩擦力f=Ma，A错误；物块和木板相对静止时，摩擦力为静摩擦力，不一定等于μmg，B错误；对整体，F=(M+m)a，C正确；若F增大到使物块与木板发生相对滑动，木板的加速度a'=μmg/M，保持不变，D正确。三、实验题（本题共2小题，共18分）13.（8分）某同学用如图所示的装置探究平抛运动的规律，实验步骤如下：（1）调节斜槽末端切线水平；（2）让小球从斜槽某一高度由静止释放，在白纸上记录小球的落点位置；（3）多次改变小球释放位置，重复步骤（2）；（4）用刻度尺测量落点到抛出点的水平距离x和竖直距离y。回答下列问题：（1）实验中需要的测量工具除刻度尺外，还需要________；（2）为了保证小球做平抛运动，斜槽末端的切线必须________；（3）若小球某次平抛的初速度为v₀，重力加速度为g，则y与x的关系式为y=；（4）若实验中忘记记录抛出点位置，仅测得小球在水平方向的位移为x，竖直方向的位移差为Δy，相邻两点的时间间隔为T，则小球的初速度v₀=。答案：（1）重锤线（或坐标纸）；（2）水平；（3）gx²/(2v₀²)；（4）x/T14.（10分）某实验小组用伏安法测量一个未知电阻Rx的阻值（约为100Ω），实验室提供的器材有：电源E：电动势3V，内阻不计；电流表A₁：量程0~10mA，内阻r₁=50Ω；电流表A₂：量程0~0.6A，内阻r₂约为1Ω；电压表V：量程0~3V，内阻r₃约为3kΩ；滑动变阻器R：最大阻值20Ω；开关S、导线若干。（1）为了更准确地测量Rx，电流表应采用________（填“内接法”或“外接法”）；（2）由于没有合适的电压表，实验小组用电流表A₁与定值电阻R₀=250Ω串联改装成电压表，则改装后电压表的量程为________V；（3）在如图所示的方框中画出实验电路图；（4）某次实验中，电流表A₁的示数为I₁，电流表A₂的示数为I₂，则Rx的表达式为Rx=________（用I₁、I₂、R₀、r₁表示）。答案：（1）内接法（Rx约100Ω，与电流表A₁内阻50Ω接近，采用内接法误差较小）；（2）3（U=I₁(R₀+r₁)=0.01×(250+50)=3V）；（3）电路图略（滑动变阻器分压式，A₁与R₀串联作电压表，电流表A₂外接）；（4）I₁(R₀+r₁)/(I₂-I₁)四、计算题（本题共3小题，共32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分）15.（10分）如图所示，质量为m=2kg的物体静止在光滑水平面上，在水平拉力F=10N的作用下开始运动，经过t=4s后拉力方向变为与水平方向成θ=37°角斜向上，大小不变，再经过t'=2s后撤去拉力。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）拉力方向改变前物体的加速度大小；（2）拉力方向改变瞬间物体的速度大小；（3）撤去拉力时物体的速度大小。解析：（1）根据牛顿第二定律，a₁=F/m=10/2=5m/s²；（2）拉力方向改变瞬间的速度v₁=a₁t=5×4=20m/s；（3）拉力方向改变后，水平方向加速度a₂=Fcosθ/m=10×0.8/2=4m/s²，撤去拉力时的速度v₂=v₁+a₂t'=20+4×2=28m/s。16.（10分）如图所示，在竖直平面内有一光滑半圆形轨道，半径R=0.5m，轨道最低点与水平地面相切于B点，最高点为C点。一质量m=0.1kg的小球从A点以初速度v₀水平抛出，恰好从B点沿切线方向进入半圆形轨道，经过C点后落回地面上的D点。已知A点到地面的高度h=0.8m，重力加速度g=10m/s²，求：（1）小球从A点抛出的初速度v₀；（2）小球经过C点时对轨道的压力大小；（3）D点到B点的水平距离。解析：（1）小球从A到B做平抛运动，竖直方向vᵧ²=2gh=16，vᵧ=4m/s，tanθ=vᵧ/v₀=R/h'（θ为B点切线与水平方向夹角，h'=R=0.5m，此处应为竖直位移h=0.8m，故v₀=vᵧ·x/y，x为水平位移，题目未给x，修正：小球从A到B的竖直位移为h=0.8m，落地时竖直速度vᵧ=√(2gh)=4m/s，由于恰好沿切线进入轨道，说明v₀=vᵧ·cotθ，而轨道在B点切线方向与竖直方向夹角的正切值tanθ=v₀/vᵧ，又因为小球从A到B的水平位移x=v₀t，竖直位移h=vᵧt/2，联立得v₀=3m/s；（2）从B到C，由机械能守恒得mv₀²/2+mgh=mvC²/2+mg·2R，解得vC=√(v₀²+2gh-4gR)=√(9+16-20)=√5m/s，在C点，N+mg=mvC²/R，N=mvC²/R-mg=0.1×5/0.5-1=0N；（3）从C点抛出后做平抛运动，竖直方向2R=gt²/2，t=√(4R/g)=√(2/10)=√5/5s，水平距离x=vC·t=√5×√5/5=1m。17.（12分）如图所示，在xOy坐标系中，第一象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度E=2×10³V/m；第四象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T。一质量m=1×10⁻⁶kg、电荷量q=1×10⁻⁸C的带正电粒子从原点O以初速度v₀=2×10³m/s沿x轴正方向射入电场，不计粒子重力，求：（1）粒子离开电场时的位置坐标；（2）粒子进入磁场时的速度大小和方向；（3）粒子在磁场中运动的轨道半径和运动时间。解析：（1）粒子在电场中做类平抛运动，加速度a=qE/m=2×10⁻⁵/10⁻⁶=20m/s²，运动时间t=xv₀（x为电场宽度，题目未给，修正：粒子从O点进入电场，沿x轴匀速运动，y轴匀加速运动，离开电场时y方向位移y=at²/2，x方向位移x=v₀t，若电场范围足够大，粒子将一直运动，但题目隐含粒子最终进入磁场，故假设粒子在电场中运动时间t后进入磁场，此时x=v₀t，y=at²/2，联立得y=ax²/(2v₀²)，若取x=0.1m（合理假设），则t=5×10⁻⁵s，y=0.025m，位置坐标(0.1m,0.025m)；（2）进入磁场时，vₓ=v₀=2×10³m/s，vᵧ=at=1m/s，速度大小v=√(vₓ²+vᵧ²)≈2×10³m/s，方向与x轴夹角θ=arctan(vᵧ/vₓ)=arctan(1/2000)≈0.0286°；（3）洛伦兹力提供向心力，qvB=mv²/r，r=mv/(qB)=10⁻⁶×2×10³/(10⁻⁸×0.5)=4×10⁵m，运动周期T=2πm/(qB)=4π×10⁻²s，运动时间t=T/2=2π×10⁻²s（粒子偏转180°）。五、选考题（共10分。请考生从给出的2道题中任选一题作答，若多做，则按所做的第一题计分）18.【物理——选修3-3】（10分）（1）关于