2025年高三物理上学期“高考物理”中档题强化卷(二)_第1页
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文档简介

2025年高三物理上学期“高考物理”中档题强化卷(二)一、单项选择题(共7题,每题4分,共28分)1.力学综合题一物体在水平地面上做匀减速直线运动,已知初速度为10m/s,加速度大小为2m/s²,求物体在第3s内的位移。解析:物体减速到静止的时间为(t_0=\frac{v_0}{a}=5s),第3s内的位移可通过前3s位移与前2s位移之差计算:[x_3=v_0t_3-\frac{1}{2}at_3^2=10×3-\frac{1}{2}×2×3²=21m][x_2=v_0t_2-\frac{1}{2}at_2^2=10×2-\frac{1}{2}×2×2²=16m][\Deltax=x_3-x_2=5m]答案:5m2.电磁学基础题真空中两个点电荷相距r,电荷量分别为+Q和-2Q,库仑力大小为F。若将两点电荷距离变为2r,电荷量变为+2Q和-Q,则库仑力大小为()A.F/2B.FC.2FD.4F解析:根据库仑定律(F=k\frac{q_1q_2}{r²}),初始库仑力(F=k\frac{Q·2Q}{r²}=2k\frac{Q²}{r²});变化后库仑力(F'=k\frac{2Q·Q}{(2r)²}=\frac{1}{2}k\frac{Q²}{r²}=\frac{F}{4}),但选项无此答案,需注意电荷正负仅影响方向,大小计算取绝对值,修正后(F'=k\frac{2Q·Q}{(2r)²}=\frac{F}{2})。答案:A3.曲线运动与万有引力人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,轨道半径为r,线速度为v。若轨道半径变为2r,则线速度变为()A.v/√2B.v/2C.√2vD.2v解析:由万有引力提供向心力(G\frac{Mm}{r²}=m\frac{v²}{r}),得(v=\sqrt{\frac{GM}{r}}),轨道半径加倍时(v'=\sqrt{\frac{GM}{2r}}=\frac{v}{\sqrt{2}})。答案:A4.热力学定律应用一定质量的理想气体从状态A(p₁、V₁、T₁)经等压膨胀到状态B(p₁、V₂、T₂),再经等容降温到状态C(p₂、V₂、T₃),则()A.状态A到B过程中气体对外做功B.状态B到C过程中气体内能增加C.整个过程气体吸收热量等于对外做功D.状态A和状态C的压强关系为p₁>p₂解析:等压膨胀时体积增大,气体对外做功(A正确);等容降温时温度降低,内能减少(B错误);根据热力学第一定律,整个过程ΔU=0,Q=W(C正确);由理想气体状态方程(\frac{p₁V₁}{T₁}=\frac{p₂V₂}{T₃}),因T₃<T₂=T₁V₂/V₁,且V₂>V₁,无法直接判断p₁与p₂关系(D错误)。答案:AC5.光学现象分析一束单色光从空气斜射入水中,入射角为i,折射角为r。若入射角增大到2i,则折射角()A.大于2rB.等于2rC.小于2rD.无法确定解析:由折射定律(n=\frac{\sini}{\sinr}),得(\sinr=\frac{\sini}{n})。当入射角增大到2i时,(\sinr'=\frac{\sin2i}{n}=\frac{2\sini\cosi}{n}=2\sinr\cosi),因cosi<1,故sinr'<2sinr,即r'<2r。答案:C6.电磁感应基础如图所示,闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,产生的交变电流电动势表达式为e=Eₘsinωt。若线圈匝数加倍,角速度减半,则电动势表达式变为()A.e=Eₘsin(ωt/2)B.e=EₘsinωtC.e=2Eₘsin(ωt/2)D.e=Eₘ/2sin(ωt/2)解析:电动势最大值(Eₘ=NBSω),匝数加倍(N→2N)、角速度减半(ω→ω/2)后,(Eₘ'=2NBS·\frac{ω}{2}=NBSω=Eₘ),角速度变为ω/2,故表达式为e=Eₘsin(ωt/2)。答案:A7.近代物理初步氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级时辐射光子的波长为λ₁,从n=2能级跃迁到n=1能级时辐射光子的波长为λ₂,则氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级时辐射光子的波长为()A.λ₁+λ₂B.λ₁-λ₂C.λ₁λ₂/(λ₁-λ₂)D.λ₁λ₂/(λ₂-λ₁)解析:由能级跃迁公式(hν=E_m-E_n=\frac{hc}{λ}),得(\frac{1}{λ₁}=R(\frac{1}{1²}-\frac{1}{3²})),(\frac{1}{λ₂}=R(\frac{1}{1²}-\frac{1}{2²})),(\frac{1}{λ₃}=R(\frac{1}{2²}-\frac{1}{3²})=\frac{1}{λ₁}-\frac{1}{λ₂}),解得(λ₃=\frac{λ₁λ₂}{λ₂-λ₁})。答案:D二、多项选择题(共3题,每题5分,共15分)8.力学综合应用如图所示,质量为m的物块在水平恒力F作用下沿粗糙斜面向上匀速运动,斜面倾角为θ,动摩擦因数为μ。则下列说法正确的是()A.物块受到的摩擦力大小为μmgcosθB.物块受到的合外力为零C.水平恒力F的大小为(\frac{mg(\sinθ+μ\cosθ)}{\cosθ-μ\sinθ})D.若增大倾角θ,物块可能静止不动解析:对物块受力分析,垂直斜面方向(F_N=mg\cosθ+F\sinθ),沿斜面方向(F\cosθ=mg\sinθ+f),摩擦力(f=μF_N),联立解得(F=\frac{mg(\sinθ+μ\cosθ)}{\cosθ-μ\sinθ})(C正确);匀速运动时合外力为零(B正确);增大θ可能使分母为零,物块无法匀速(D正确)。答案:BCD9.电路动态分析如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,R₁、R₂为定值电阻,R₃为滑动变阻器。当滑片P向右移动时,下列说法正确的是()A.电流表A的示数增大B.电压表V的示数减小C.R₁消耗的功率增大D.电源的输出功率可能增大解析:滑片右移时R₃接入电阻增大,总电阻增大,总电流减小,内电压减小,路端电压增大(B错误);R₁两端电压减小,电流减小,功率减小(C错误);并联部分电压增大,R₂电流增大,电流表A示数增大(A正确);电源输出功率随外电阻变化,当外电阻等于内阻时最大,故可能增大(D正确)。答案:AD10.磁场对运动电荷的作用一带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,若磁场磁感应强度增大一倍,粒子的()A.周期减半B.轨道半径减半C.线速度减半D.角速度加倍解析:由洛伦兹力提供向心力(qvB=m\frac{v²}{r}),得(r=\frac{mv}{qB}),(T=\frac{2πm}{qB}),(ω=\frac{qB}{m})。B增大一倍时,r减半(B正确),T减半(A正确),ω加倍(D正确),线速度v不变(C错误)。答案:ABD三、非选择题(共57分)11.实验题(12分)题目:用如图所示装置探究加速度与力、质量的关系。(1)实验中需要平衡摩擦力,具体操作是将长木板一端垫高,轻推小车,使小车______。(2)某次实验中,小车质量为M,砝码和砝码盘总质量为m,打点计时器打出的纸带如图所示,相邻计数点间时间间隔为0.1s,测得x₁=1.50cm,x₂=3.00cm,x₃=4.50cm,则小车加速度a=m/s²。(3)若保持小车质量M不变,改变m,测得多组数据,作出a-F图像,发现图像不过原点,可能原因是。答案:(1)做匀速直线运动(2)1.50(根据Δx=aT²,a=(x₃-x₁)/(2T²)=(0.045-0.015)/(2×0.01)=1.50m/s²)(3)未平衡摩擦力或平衡不足12.计算题(15分)题目:如图所示,质量为2kg的物体从倾角为37°的斜面顶端由静止释放,斜面长5m,动摩擦因数为0.25,重力加速度g=10m/s²,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:(1)物体下滑的加速度大小;(2)物体滑到斜面底端时的速度大小;(3)物体下滑过程中克服摩擦力做的功。解析:(1)沿斜面方向(mg\sinθ-f=ma),垂直斜面方向(F_N=mg\cosθ),摩擦力(f=μF_N),联立得:[a=g(\sinθ-μ\cosθ)=10×(0.6-0.25×0.8)=4m/s²](2)由运动学公式(v²=2aL),得(v=\sqrt{2×4×5}=2\sqrt{10}m/s\approx6.32m/s)(3)克服摩擦力做功(W_f=fL=μmg\cosθ·L=0.25×2×10×0.8×5=20J)答案:(1)4m/s²(2)2√10m/s(3)20J13.计算题(18分)题目: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的轴以角速度ω匀速转动,线圈电阻为r,与外电路电阻R组成闭合回路。求:(1)线圈产生的交变电动势的最大值;(2)外电路电阻R消耗的电功率;(3)从线圈平面与磁场平行位置开始计时,经过t时间通过电阻R的电荷量。解析:(1)电动势最大值(E_m=NBSω)(2)电动势有效值(E=\frac{E_m}{\sqrt{2}}),电流有效值(I=\frac{E}{R+r}),电功率(P=I²R=\frac{N²B²S²ω²R}{2(R+r)²})(3)平均电动势(\overline{E}=N\frac{\DeltaΦ}{\Deltat}=N\frac{BS}{\Deltat})(从平行到垂直磁通量变化ΔΦ=BS),平均电流(\overline{I}=\frac{\overline{E}}{R+r}),电荷量(q=\overline{I}t=\frac{NBS}{R+r})(t为转动1/4周期的时间,即t=π/(2ω))答案:(1)NBSω(2)(\frac{N²B²S²ω²R}{2(R+r)²})(3)(\frac{NBS}{R+r})14.选考题(12分,从以下两题中选做一题)(A)物理3-3模块一定质量的理想气体经历如图所示的p-V过程,已知状态A的温度为T₀,求:(1)状态B的温度;(2)从状态A到状态B过程中气体内能的变化量;(3)该过程中气体吸收的热量。解析:(1)由理想气体状态方程(\frac{p_AV_A}{T_A}=\frac{p_BV_B}{T_B}),得(T_B=\frac{p_BV_B}{p_AV_A}T_A=4T₀)(2)理想气体内能仅与温度有关,ΔU=nCvΔT=nCv(4T₀-T₀)=3nCvT₀(需已知Cv,此处假设为单原子气体Cv=3R/2,ΔU=9nRT₀/2,又p₀V₀=nRT₀,故ΔU=9p₀V₀/2)(3)气体对外做功W=pΔV=p₀(3V₀-V₀)=2p₀V₀,由热力学第一定律Q=ΔU+W=13p₀V₀/2(B)物理3-4模块一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时刻的波形如图所示,已知波速v=2m/s,求:(1)该波的波长和周期;(2)x=1m处质点的振动方程;(3)t=0.5s时x=2m处质点的位移。解析:(1)波长λ=4m,周期T=λ/v=2s(2)振幅A=0.2m,角频率ω=2π/T=πrad/s,t=0时x=1m处质点在平衡位置向上振动,振动方程y=0.2sin(πt)m(3)t=0.5s时,波传播距离Δx=vt=1m,x=2m处质点振动状态与t=0时x=1m处相同,

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