2025年高三物理下学期高频考点精练卷（二）

2025年高三物理下学期高频考点精练卷（二）一、力学综合题（20分）（一）运动学与牛顿定律应用例题1：一物体从倾角为37°的斜面顶端以初速度v₀=10m/s沿斜面下滑，斜面足够长，动摩擦因数μ=0.5。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²。求：（1）物体下滑的加速度大小；（2）下滑5s内的位移；（3）若在物体下滑2s后施加一个沿斜面向上的恒力F=20N（物体质量m=2kg），求再经过1s时物体的速度。解析：（1）对物体进行受力分析，沿斜面方向：mgsinθ-μmgcosθ=ma₁，代入数据得a₁=2m/s²；（2）由运动学公式x=v₀t+½a₁t²，代入t=5s，解得x=75m；（3）2s末物体速度v₁=v₀+a₁t₁=14m/s，位移x₁=28m。施加F后，沿斜面方向合力F合=F+μmgcosθ-mgsinθ=16N，加速度a₂=F合/m=8m/s²（方向沿斜面向上），再经1s速度v₂=v₁-a₂t₂=6m/s（方向沿斜面向下）。（二）曲线运动与机械能守恒例题2：如图所示，质量m=0.5kg的小球从半径R=0.4m的光滑四分之一圆弧轨道顶端由静止释放，进入水平轨道后与一轻弹簧碰撞（弹簧未拴接），弹簧最大压缩量x=0.2m，水平轨道动摩擦因数μ=0.2。求：（1）小球到达圆弧轨道底端时的速度；（2）弹簧的最大弹性势能；（3）小球被弹簧弹回后能上升圆弧轨道的最大高度。解析：（1）由机械能守恒mgR=½mv²，解得v=2√2m/s≈2.83m/s；（2）水平轨道上克服摩擦力做功Wf=μmgx，由能量守恒Ep=mgR-Wf=0.5×10×0.4-0.2×0.5×10×0.2=1.8J；（3）设弹回后上升高度h，由能量守恒Ep=μmgx+mgh，解得h=0.32m。二、电磁学综合题（30分）（一）电场与电路分析例题3：空间存在沿x轴正方向的匀强电场E=10N/C，A、B两点坐标分别为（0,0）和（3m,4m）。电荷量q=+2C的点电荷从A点运动到B点，求：（1）A、B两点的电势差U_AB；（2）电场力做的功W；（3）若电荷质量m=0.1kg，初速度v₀=10m/s（方向沿x轴正方向），不计重力，求到达B点时的动能。解析：（1）沿电场方向位移d=3m，U_AB=Ed=30V；（2）W=qU_AB=60J；（3）由动能定理W=ΔEk，得Ek=½mv₀²+W=5J+60J=65J。例题4：如图所示电路中，电源电动势E=12V，内阻r=1Ω，R₁=3Ω，R₂=2Ω，R₃=5Ω，电容器C=10μF。求：（1）开关S闭合时，电流表的示数；（2）R₂两端的电压；（3）开关S断开后，通过R₁的电荷量。解析：（1）S闭合时，R₂与R₃并联后与R₁串联，总电阻R总=R₁+(R₂R₃)/(R₂+R₃)=5Ω，电流I=E/(R总+r)=2A；（2）并联部分电压U并=E-I(R₁+r)=12-2×4=4V，R₂电流I₂=U并/R₂=2A，电压U₂=I₂R₂=4V；（3）S闭合时，电容器两端电压Uc=U并=4V，带电量Q₁=CUc=4×10⁻⁵C；S断开后，电容器电压等于电源电动势E=12V，带电量Q₂=CE=1.2×10⁻⁴C，通过R₁的电荷量ΔQ=Q₂-Q₁=8×10⁻⁵C。（二）磁场与电磁感应例题5：边长L=0.2m的正方形线框abcd，质量m=0.1kg，电阻R=0.4Ω，从距磁场边界h=0.8m处自由下落（磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B=0.5T，磁场宽度d=0.3m）。求：（1）线框进入磁场时的速度；（2）线框在磁场中运动时的加速度；（3）线框穿越磁场过程中产生的焦耳热。解析：（1）由自由落体运动v²=2gh，解得v=4m/s；（2）进入磁场时感应电动势E=BLv=0.4V，电流I=E/R=1A，安培力F=BIL=0.1N，方向竖直向上，因F=mg，故加速度a=0；（3）线框匀速穿过磁场，运动时间t=(2L)/v=0.1s，焦耳热Q=I²Rt=0.04J。三、近代物理与实验题（20分）（一）原子物理例题6：（1）氢原子能级图中，电子从n=4跃迁到n=2时辐射的光子能量为____eV，波长为____m（普朗克常量h=6.63×10⁻³⁴J·s，电子电荷量e=1.6×10⁻¹⁹C）。（2）α粒子散射实验中，绝大多数α粒子穿过金箔后____，少数发生较大偏转，极少数偏转角超过90°，说明原子的____。答案：（1）2.55eV，4.87×10⁻⁷m；（2）沿原方向前进，核式结构。（二）力学实验例题7：用如图所示装置“验证机械能守恒定律”，打点计时器电源频率为50Hz，重物质量m=1kg，纸带上选取连续的三个点A、B、C，其中O为起始点，OA=19.6cm，OB=23.7cm，OC=28.0cm。（1）打点计时器打下B点时，重物的速度v_B=____m/s；（2）从O到B过程中，重力势能减少量ΔEp=____J，动能增加量ΔEk=J（g=9.8m/s²，保留三位有效数字）；（3）实验误差的主要原因是。答案：（1）2.15m/s；（2）2.32J，2.31J；（3）空气阻力和纸带摩擦阻力。四、选考模块题（10分，任选一题）（一）热学例题8：一定质量的理想气体，从状态A（p₁=2atm，V₁=1L，T₁=300K）经等压膨胀到状态B（V₂=2L），再经等温压缩到状态C（V₃=1L），最后经等容变化回到状态A。求：（1）状态B的温度T₂；（2）状态C的压强p₃；（3）整个循环过程中气体对外做的功。解析：（1）等压过程：V₁/T₁=V₂/T₂，解得T₂=600K；（2）等温过程：p₂V₂=p₃V₃，p₂=p₁=2atm，解得p₃=4atm；（3）等压膨胀做功W₁=p₁(V₂-V₁)=202.6J，等温压缩做功W₂=-p₂V₂ln(V₃/V₂)=-277.3J，等容过程W₃=0，总功W=W₁+W₂=-74.7J（外界对气体做功74.7J）。（二）光学例题9：一束单色光从空气斜射入折射率n=√3的玻璃中，入射角i=60°，求：（1）折射角r；（2）光在玻璃中的传播速度v；（3）若该光的波长λ₀=600nm（空气中），求在玻璃中的波长λ。解析：（1）由折射定律n=sini/sinr，解得r=30°；（2）v=c/n=3×10⁸/√3≈1.73×10⁸m/s；（3）λ=λ₀/n=200√3nm≈346nm。五、高频易错点警示摩擦力方向判断：摩擦力方向与“相对运动/趋势方向”相反，而非与“运动方向”相反（如传送带问题中物体所受摩擦力可能与运动方向相同）。电场力做功与电势能变化：正电荷在电场中沿电场线方向移动，电势能减少；负电荷则相反。电磁感应中的楞次定律：“增反减同”“来拒去留”，注意区分“原磁场方向”与“感应电流磁场方向”。实验数据处理：游标卡尺无需估读，螺旋测微器需估读到0.001mm；验证动量守恒时，需确保斜槽末端水平。六、综合应用题（20分）例题10：如图所示，水平轨道AB与半径R=0.5m的竖直半圆轨道BC相切于B点，质量m=1kg的小球（可视为质点）从A点以v₀=6m/s的初速度出发，沿轨道运动，A、B间距x=2m，动摩擦因数μ=0.2，半圆轨道光滑。求：（1）小球到达B点时的速度；（2）小球能否通过半圆轨道最高点C？若能，求出落地点与B点的水平距离；若不能，求出小球上升的最大高度。解析：（1）从A到B，由动能定理：-μmgx=½mv_B²-½mv₀²，解得v_B=4m/s；（2）假设能通过C点，最小速度v_C=√(gR)=√5m/s≈2.24m/s。从B到C，机械能守恒：½mv_B²=½mv_C²+mg·2R，解得v_C=√(v_B²-4gR)=√(16-20)无实数解，故不能通过。设上升最大高度为h，由½mv_B²=mgh，解得h=0.8m。注意：若小球在半圆轨道上某点脱离，需满足重力沿半径方向的分力提供向心力，即mgcosθ=mv²/R，结合机械能守恒求解。七、解题技巧总结力学问题：优先考虑整体法与隔离法、临界条件分析（如“刚好脱离”“最大速度”）；电磁学问题：画等效电路、受力分析（洛伦