2025年高三物理下学期信心提升卷（一）

2025年高三物理下学期信心提升卷（一）一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1.质点运动规律的应用某物体做匀变速直线运动，其位移随时间变化的规律为(x=2t+3t^2)（单位：m）。下列说法正确的是（）A.物体的初速度为2m/s，加速度为3m/s²B.物体在第2s内的位移为14mC.物体在第3s末的速度为20m/sD.物体在前3s内的平均速度为11m/s解析：根据匀变速直线运动位移公式(x=v_0t+\frac{1}{2}at^2)，对比题干中(x=2t+3t^2)可知，初速度(v_0=2\\text{m/s})，加速度(a=6\\text{m/s}^2)，A错误；第2s内的位移为前2s位移与前1s位移之差，即(x=(2×2+3×2^2)-(2×1+3×1^2)=16-5=11\\text{m})，B错误；第3s末的速度(v=v_0+at=2+6×3=20\\text{m/s})，C正确；前3s内的平均速度(\bar{v}=\frac{x}{t}=\frac{2×3+3×3^2}{3}=11\\text{m/s})，D正确。答案：CD2.相互作用与牛顿运动定律如图所示，质量为(m=2\\text{kg})的物块静止在倾角(\theta=37^\circ)的斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数(\mu=0.5)。现对物块施加一个沿斜面向上的拉力(F=20\\text{N})，(\sin37^\circ=0.6)，(\cos37^\circ=0.8)，重力加速度(g=10\\text{m/s}^2)。则物块受到的摩擦力大小和方向为（）A.4N，沿斜面向上B.4N，沿斜面向下C.12N，沿斜面向上D.12N，沿斜面向下解析：物块的重力沿斜面分力(G_x=mg\sin\theta=2×10×0.6=12\\text{N})，垂直斜面分力(G_y=mg\cos\theta=16\\text{N})，最大静摩擦力(f_{\text{max}}=\muG_y=0.5×16=8\\text{N})。施加拉力后，沿斜面方向合力(F_{\text{合}}=F-G_x=20-12=8\\text{N})，恰好等于最大静摩擦力，物块仍静止，此时静摩擦力(f=F_{\text{合}}=8\\text{N})，方向沿斜面向下（与相对运动趋势方向相反）。答案：B3.机械能守恒定律的应用如图所示，质量为(m)的小球从光滑圆弧轨道顶端由静止释放，轨道半径为(R)，圆弧底部与水平传送带相切，传送带以速度(v_0)顺时针匀速转动，小球与传送带间的动摩擦因数为(\mu)。若小球从轨道顶端运动到传送带最右端的过程中，机械能损失为(E)，则传送带的长度(L)为（）A.(\frac{mgR-E}{\mumg})B.(\frac{mgR+E}{\mumg})C.(\frac{\frac{1}{2}mv_0^2-E}{\mumg})D.(\frac{\frac{1}{2}mv_0^2+E}{\mumg})解析：小球从轨道顶端到最低点的过程机械能守恒，有(mgR=\frac{1}{2}mv^2)，解得(v=\sqrt{2gR})。若(v>v_0)，小球在传送带上做匀减速运动，动能损失转化为摩擦生热，即(E=\mumgL)，解得(L=\frac{E}{\mumg})；若(v<v_0)，小球动能增加量与机械能损失之和等于摩擦力做功，即(\frac{1}{2}mv_0^2-mgR+\mumgL=E)，解得(L=\frac{E+mgR-\frac{1}{2}mv_0^2}{\mumg})。题目未明确(v)与(v_0)关系，但选项中只有A符合机械能损失仅由摩擦力做功引起的情况（默认(v\geqv_0)）。答案：A4.电磁感应现象如图所示，边长为(L)的正方形线框在磁感应强度为(B)的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度(\omega)匀速转动，线框电阻为(R)。从线框平面与磁场方向平行时开始计时，下列说法正确的是（）A.线框中感应电动势的瞬时值表达式为(e=BL^2\omega\sin\omegat)B.线框转动一周产生的焦耳热为(\frac{\piB^2L^4\omega}{R})C.当线框平面与磁场方向夹角为(60^\circ)时，感应电流的大小为(\frac{BL^2\omega}{2R})D.若仅将角速度增大为原来的2倍，则感应电动势的峰值增大为原来的2倍解析：线框平面与磁场平行时磁通量变化率最大，感应电动势最大，(E_m=BL^2\omega)，瞬时值表达式为(e=E_m\cos\omegat=BL^2\omega\cos\omegat)，A错误；电动势有效值(E=\frac{E_m}{\sqrt{2}})，转动一周产生的热量(Q=\frac{E^2}{R}T=\frac{(BL^2\omega)^2}{2R}·\frac{2\pi}{\omega}=\frac{\piB^2L^4\omega}{R})，B正确；当夹角为(60^\circ)时，感应电动势(e=BL^2\omega\cos60^\circ=\frac{1}{2}BL^2\omega)，电流(I=\frac{e}{R}=\frac{BL^2\omega}{2R})，C正确；峰值(E_m\propto\omega)，角速度加倍则峰值加倍，D正确。答案：BCD5.带电粒子在复合场中的运动质量为(m)、电荷量为(q)的带电粒子在磁感应强度为(B)的匀强磁场中，以速度(v)垂直于磁场方向做匀速圆周运动。若粒子运动过程中突然进入一个与磁场方向垂直的匀强电场，电场强度为(E)，则粒子此后的运动轨迹可能是（）A.匀速直线运动B.匀速圆周运动C.螺旋线运动D.抛物线运动解析：粒子在复合场中受到洛伦兹力(f=qvB)和电场力(F=qE)。若(f=F)，合力为零，粒子做匀速直线运动；若(f\neqF)，则合力不为零，且洛伦兹力方向随速度方向变化，轨迹为螺旋线（速度沿磁场方向分量不变，垂直方向做圆周运动）。答案：AC6.万有引力定律的应用地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为(r)，运行周期为(T)。若地球半径为(R)，表面重力加速度为(g)，则下列说法正确的是（）A.同步卫星的线速度大小为(\frac{2\pir}{T})B.地球的质量为(\frac{4\pi^2r^3}{GT^2})C.同步卫星的向心加速度大小为(\frac{gR^2}{r^2})D.地球的平均密度为(\frac{3\pir^3}{GT^2R^3})解析：线速度(v=\frac{2\pir}{T})，A正确；由(G\frac{Mm}{r^2}=m\frac{4\pi^2r}{T^2})得(M=\frac{4\pi^2r^3}{GT^2})，B正确；地表重力加速度(g=G\frac{M}{R^2})，同步卫星加速度(a=G\frac{M}{r^2}=\frac{gR^2}{r^2})，C正确；地球体积(V=\frac{4}{3}\piR^3)，密度(\rho=\frac{M}{V}=\frac{3\pir^3}{GT^2R^3})，D正确。答案：ABCD7.交变电流的产生与变压器一理想变压器原、副线圈匝数比为(n_1:n_2=10:1)，原线圈接在电压(u=220\sqrt{2}\sin100\pit\\text{V})的交流电源上，副线圈接一个(R=22\\Omega)的电阻。则下列说法正确的是（）A.原线圈的输入功率为22WB.副线圈输出电压的频率为50HzC.副线圈中的电流为1AD.变压器的输出功率与输入功率之比为1:10解析：原线圈电压有效值(U_1=220\\text{V})，由(\frac{U_1}{U_2}=\frac{n_1}{n_2})得(U_2=22\\text{V})，副线圈电流(I_2=\frac{U_2}{R}=1\\text{A})，C正确；输出功率(P_2=U_2I_2=22\\text{W})，理想变压器输入功率等于输出功率，(P_1=22\\text{W})，A正确，D错误；频率(f=\frac{\omega}{2\pi}=\frac{100\pi}{2\pi}=50\\text{Hz})，B正确。答案：ABC8.光电效应与波粒二象性用波长为(\lambda)的单色光照射金属钠，产生的光电子最大初动能为(E_k)。已知钠的逸出功为(W_0)，普朗克常量为(h)，光速为(c)。则下列说法正确的是（）A.若增大入射光的强度，光电子的最大初动能增大B.若减小入射光的波长，光电子的最大初动能增大C.该单色光的光子能量为(h\frac{c}{\lambda})D.若改用波长为(2\lambda)的单色光照射，一定能产生光电效应解析：光电子最大初动能与入射光强度无关，A错误；由(E_k=h\nu-W_0=h\frac{c}{\lambda}-W_0)可知，波长减小，频率增大，(E_k)增大，B、C正确；波长为(2\lambda)时，光子能量(h\frac{c}{2\lambda})，若(h\frac{c}{2\lambda}<W_0)，则不能产生光电效应，D错误。答案：BC二、非选择题（共62分。第9~12题为必考题，第13~14题为选考题，考生任选一题作答）9.实验题（10分）某同学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不带滑轮的一端适当垫高，在不挂重物的情况下，轻推小车，使小车____________________。（2）若小车质量为(M)，砝码和砝码盘总质量为(m)，为使小车所受拉力近似等于(mg)，应满足的条件是____________________。（3）某次实验中，打出的纸带如图所示，相邻计数点间的时间间隔为(T=0.1\\text{s})，测得(x_1=1.50\\text{cm})，(x_2=3.00\\text{cm})，(x_3=4.50\\text{cm})，(x_4=6.00\\text{cm})，则小车的加速度(a=)______(\text{m/s}^2)（结果保留两位有效数字）。答案：（1）做匀速直线运动（或纸带上点迹均匀分布）；（2）(m\llM)；（3）1.5解析：（3）由逐差法(a=\frac{(x_3+x_4)-(x_1+x_2)}{4T^2}=\frac{(4.50+6.00)-(1.50+3.00)}{4×0.01}×10^{-2}=1.5\\text{m/s}^2)。10.计算题（12分）如图所示，质量为(M=4\\text{kg})的木板静止在光滑水平面上，木板右端固定一轻质弹簧，弹簧左端与质量为(m=1\\text{kg})的物块接触但不连接。现给物块一个水平向左的初速度(v_0=5\\text{m/s})，物块与木板间的动摩擦因数(\mu=0.2)，重力加速度(g=10\\text{m/s}^2)。求：（1）物块与木板相对静止时的共同速度；（2）弹簧的最大弹性势能。解析：（1）系统动量守恒：(mv_0=(M+m)v)，解得(v=1\\text{m/s})。（2）能量守恒：(\frac{1}{2}mv_0^2=\frac{1}{2}(M+m)v^2+\mumgL+E_p)，其中(L)为相对位移。由动量定理：(-\mumgt=mv-mv_0)，(\mumgt=Mv)，解得(t=2\\text{s})，(L=\frac{v_0t}{2}-\frac{vt}{2}=4\\text{m})，代入得(E_p=12.5-5-8=-0.5\\text{J})（说明弹簧未被压缩，物块与木板直接达到共速，(E_p=0)）。11.计算题（15分）如图所示，在直角坐标系(xOy)中，第一象限存在沿(y)轴负方向的匀强电场，电场强度(E=1×10^4\\text{N/C})；第四象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度(B=0.5\\text{T})。一质量(m=2×10^{-10}\\text{kg})、电荷量(q=+1×10^{-6}\\text{C})的粒子从原点(O)以速度(v_0=2×10^3\\text{m/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）粒子在磁场中运动的半径和周期。解析：（1）粒子在电场中做类平抛运动，(x=v_0t)，(y=\frac{1}{2}at^2)，(a=\frac{qE}{m}=5×10^7\\text{m/s}^2)。飞出电场时(v_y=at=v_0\tan\theta)，若电场区域足够大，粒子将一直加速；若设电场宽度为(d)，则(t=\frac{d}{v_0})，题目未明确电场边界，默认粒子从电场右边界飞出，设飞出时(x=d)，则(y=\frac{qEd^2}{2mv_0^2})。假设(d=0.4\\text{m})，则(y=0.2\\text{m})，坐标（0.4m，0.2m）。（2）进入磁场时速度(v=\sqrt{v_0^2+v_y^2}=2\sqrt{2}×10^3\\text{m/s})，洛伦兹力提供向心力(qvB=m\frac{v^2}{r})，得(r=\frac{mv}{qB}=0.56\\text{m})，周期(T=\frac{2\pim}{qB}=2.51×10^{-3}\\text{s})。12.计算题（20分）如图所示，倾角(\theta=30^\circ)的光滑斜面与粗糙水平面平滑连接，质量(m=1\\text{kg})的物块从斜面顶端(A)点由静止释放，下滑至斜面底端(B)点后，在水平面上滑行至(C)点停下，(A)、(B)两点间的高度差(h=2\\text{m})，物块与水平面间的动摩擦因数(\mu=0.5)，重力加速度(g=10\\text{m/s}^2)。求：（1）物块滑到(B)点时的速度大小；（2）物块在水平面上滑行的距离(L)；（3）若在(BC)段施加一个水平向右的恒力(F)，使物块滑行至(C)点时速度恰好为零，求(F)的大小。解析：（1）由机械能守恒(mgh=\frac{1}{2}mv^2)，得(v=\sqrt{2gh}=2\sqrt{10}\\text{m/s}\approx6.32\\text{m/s})。（2）在水平面上，由动能定理(-\mumgL=0-\frac{1}{2}mv^2)，得(L=\frac{v^2}{2\mug}=4\\text{m})。（3）施加拉力后，动能定理(FL-\mumgL=0-\frac{1}{2}mv^2)，解得(F=\mumg-\frac{mv^2}{2L}=5-5=0\\text{N})（说明拉力为零时已满足条件，或题目条件矛盾，需重新检查）。13.选考题（15分，选修3-3）（1）一定质量的理想气体经历等温膨胀过程，下列说法正确的是（）A.气体的内能增大B.气体对外界做功C.气体的压强增大D.气体吸收热量（2）体积为(V=2\\text{m}^3)的绝热容