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新高二物理暑假检测卷-2025年新高二物理暑假衔接讲练 (人教版)(含答案)
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第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题:本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1.如图甲所示是一个磁悬浮地球仪,其原理如图乙所示,摆件的底座有一个线圈,地球仪里有一块磁铁,磁铁N极在下,S极在上,底座通电时地球仪就可以悬浮起来,忽略线圈电阻变化及电源内阻,下列说法正确的是( )
A.要使地球仪悬浮起来,线圈应该接上交流电
B.当电流从线圈a端流入时,地球仪就可以悬浮起来
C.若仅增大线圈中的电流,地球仪稳定时受到的斥力变大
D.若仅增加线圈的匝数,地球仪稳定时受到的斥力不变
【答案】D
【详解】A.为使地球仪稳定地悬浮在空中,线圈产生的磁场方向应是不变的,线圈应通稳恒电流,电路中的电源不能是交流电源,故A错误;
B.磁铁下端是N极,因此线圈上端是N极,由安培定则可知,电路中a端点必须连接直流电源的负极,地球仪才可能悬浮起来,故B错误;
CD.地球仪稳定悬浮时受到的斥力与重力等大反向,所以大小是一定的,故C错误,D正确。
故选D。
2.如图所示,我国的探月卫星在进入地月转移轨道时,由于卫星姿势的改变,卫星中一边长为的正方形导线框由水平方向转至竖直方向,此处磁场磁感应强度,方向如图所示,则下列说法正确的是(,)( )
A.在水平位置时,穿过线框的磁通量的大小为
B.在竖直位置时,穿过线框的磁通量的大小为
C.该过程中穿过线框的磁通量的变化量的大小是
D.该过程中穿过线框的磁通量的变化量的大小是
【答案】C
【详解】在水平位置时穿过线框的磁通量为
在竖直位置时穿过线框的磁通量为
磁通量的变化量的大小为
故ABD错误,C正确。
故选C。
3.如图,在匀强电场中有一虚线圆,ab和cd是圆的两条直径,其中ab与电场方向的夹角为60°,与电场方向平行,两点的电势差。则( )
A.电场强度的大小B.点的电势比点的低5V
C.将电子从点移到点,电场力做正功D.电子在点的电势能大于在点的电势能
【答案】D
【详解】A.两点的电势差
解得电场强度的大小
故A错误;
B.两点的电势差
故B错误;
C.将电子从c点移到d点,因电子所受的电场力与位移方向相反,可知电场力做负功,故C错误;
D.根据沿电场线电势降低,点的电势大于点的电势,电子带负电,负电荷在高电势处电势能反而小,故电子在点的电势能大于在点的电势能,故D正确。
故选D。
4.下列各图中涉及到的物理现象及应用,说法正确的是( )
A.甲图是利用把头发碎屑模拟的电场线的分布,从图中可知该电场一定是正电荷形成的
B.乙图为家用煤气灶的点火装置,是根据尖端放电的原理而制成的
C.丙图为静电除尘装置的示意图,带负电的尘埃被收集在带负电的金属板上
D.丁图为静电喷漆的示意图,静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相同的电荷
【答案】B
【详解】A.根据甲图无法判定电场线的方向,所以无法得知该电场是否为正电荷形成,故A错误;
B.图乙为家用煤气灶的点火装置,是根据尖端放电的原理而制成的,故B正确;
C.图丙为静电除尘装置的示意图,带负电的尘埃被收集在带正电的金属板上,故C错误;
D.图丁为静电喷漆的示意图,静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带不同的电荷,从而产生引力,故D错误。
故选B。
5.如图所示,A、B是水平放置的平行板电容器的两块极板,下极板B接地,直流电源电动势E恒定,内阻不计。将开关S闭合,电路稳定后,一带电油滴位于两板中央的M点且恰好处于静止状态,现将B板向上平移一小段距离,则( )
A.电容器的电容将减小
B.在B板上移过程中,电阻R中有向右的电流
C.M点电势将降低
D.带电油滴将沿竖直方向向下运动
【答案】C
【详解】A.根据平行极板电容器的决定式可知,将B板向上平移一小段距离,d减小,则电容增大,故A错误;
B.电容器两端电势差不变,根据可知,电量Q增大,电容器充电,A板为正极板,则电阻R中有向左的电流,故B错误;
C.下极板B接地,M点电势为
B板向上平移,则减小。故C正确。
D.初始时刻油滴静止,则重力等于电场力,结合U=Ed可知电场强度增大,则油滴向上运动,故D错误。
故选C。
6.如图所示,弹簧振子在B、C两点之间做简谐运动,其平衡位置为O点。已知B、C相距30cm。从小球经过O点时开始计时,经过0.3s首次到达B点。取向左为正方向,下列说法正确的是( )
A.小球振动的周期一定为1.2s
B.小球振动的振幅为0.3m
C.弹簧振子振动方程可能为
D.0.6s末,小球一定在平衡位置
【答案】D
【详解】A.小球经过O点时开始计时,经过0.3s首次到达B点,若小球计时是向右运动,则小球振动的周期
解得
若小球计时是向左运动,则
s
小球振动的周期
小球振动的周期可能为1.2s或0.4s,故A项错误;
B.由题意可知
小球振动的振幅为
故B项错误;
C.当时,有
可知弹簧振子的振动方程为
当时,有
可知弹簧振子的振动方程为
故C项错误;
D.周期若为0.4s,则小球经
运动到平衡位置;周期若为1.2s,则小球经
运动到平衡位置,所以小球都在平衡位置,故D项正确。
故选D。
7.如图甲所示,时一质量的小球沿长直斜面向上运动,小球运动的图像如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.在时小球的加速度为零
B.小球上滑与下滑过程中的加速度大小之比为
C.小球沿斜面上滑的最大距离为3m
D.在内小球受到合力的冲量大小为
【答案】C
【详解】A.由图可知,时,小球的速度为0,之后速度反向增加,小球开始加速下滑,则在时小球的加速度不为零,故A错误;
B.根据图像中斜率表示加速度,由图可知,小球上滑时的加速度大小为
下滑时的加速度大小为
则小球上滑与下滑过程中的加速度大小之比为,故B错误;
C.根据图像中面积表位移,由图可知,小球沿斜面上滑的最大距离为
故C正确;
D.根据题意,取沿斜面向下为正方向,由动量定理有
故D错误。
故选C。
8.如图所示,半圆形轨道AOB竖直放置在光滑水平桌而上,直径AB水平。一质量为m的小球从A点正上方R处自由下落,正好从A点滑入半圆形轨道,小球第一次离开B点后上升的最大高度为,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.小球不能返回到A点
B.小球第一次离开B点后斜向上运动
C.小球第一次返回能够到达A点且动能大于零
D.在相互作用的过程中,小球和半圆形轨道组成的系统动量守恒
【答案】C
【详解】AC.小球第一次在车中运动过程中,设小球克服摩擦力做的功为W1,由功能关系得
小球第二次在车中运动过程中,对应位置处速度变小,小车对小球的弹力变小,小球克服摩擦做的功
W2<W1
则小球第一次返回能够到达A点且动能大于零,故A错误,C正确;
B.小球与半圆形轨道组成的系统水平方向动量守恒,系统水平方向动量为零,小球离开小车时两者在水平方向速度相等,则小球离开半圆形轨道时小球与半圆形轨道水平方向速度均为零,小球离开小车后做竖直上抛运动,故B错误;
D.小球与半圆形轨道组成的系统在水平方向所受合外力为零,系统在水平方向上动量守恒,小球与小车组成的系统在竖直方向所受合外力不为零,系统在竖直方向上动量不守恒,故D错误。
故选C。
9.如图所示,正六棱柱上下底面的中心为O和,A、D两点分别固定等量异号的点电荷,下列说法正确的是( )
A.点与点的电场强度大小相等
B.点与点的电场强度方向相同
C.点与点的电势差大于点与点的电势差
D.将试探电荷由F点沿直线移动到O点,其电势能先增大后减小
【答案】AD
【详解】AB.由题图可知,点和点关于平面对称,由等量异种点电荷产生的电场的对称性可知,同理可知,点和点关于连线的中垂面对称,可知,则有
可这四个点的电场强度方向均不相同,可知点和点电场强度大小相等,点和点电场强度方向不同,A正确,B错误;
C.连接,由等量异种点电荷产生的电场的电势分布特点可知,点电势是零,点电势为正,依据连线上场强关于点对称,可知,C错误;
D.六棱柱上表面的部分如图所示,由几何关系可知正电荷在OF中点K的场强方向垂直OF,则K点的合场强与OF的夹角为锐角,F点的场强和OF的夹角为钝角,因此将试探正电荷从F点移到O点过程中电场力先做负功后做正功,则电势能先增大后减小,D正确。
故选AD。
10.如图,四条相互平行的细长直导线垂直坐标系xOy平面,导线与坐标平面的交点为a、b、c、d四点。已知a、b、c、d为正方形的四个顶点,正方形中心位于坐标原点O;四条导线中的电流大小相等,其中过a点的导线的电流方向垂直坐标平面向里,其余导线电流方向垂直坐标平面向外,若过a点的导线在O点产生的磁感应强度为B,则( )
A.O点的磁感应强度为
B.O点的磁感应强度沿y轴负方向
C.移走d点的导线,O点磁感应强度变为B
D.移走d点的导线,O点磁感应强度沿Oc方向
【答案】CD
【详解】根据安培定则可知,b、c在O点产生的磁感应强度等大反向,a、d在O点产生的磁感应强度等大同向,都由O点指向c点,所以O点的磁感应强度为
移走d点的导线,O点磁感应强度等于a在O点产生的磁感应强度,所以变为B,方向还是由O点指向c点。
故选CD。
11.在真空环境下带负电的油滴从喷雾器的喷嘴喷出,落到平行板电容器两极板间。发现一滴油滴竖直向下加速运动,如图所示。若要使该油滴能悬浮在两板之间,下列操作可行的是( )
A.只把油滴从带负电变成带正电
B.只把电池组的正负极调转
C.只增加两极板间的电压
D.只减小两极板间的距离
【答案】CD
【详解】AB.把油滴从带负电变成带正电或只把电池组的正负极调转,油滴所受电场力变为竖直向下,合力也为竖直向下,所以油滴仍然竖直向下做加速,故AB错误;
CD.油滴在平行板电容器两极板间向下做加速,说明电场力小于重力,为了使该油滴能悬浮在两极板间,应增大油滴所受的电场力,由
解得
所以要想增大油滴所受的电场力,应只增加两极板间的电压或只减小两极板间的距离,故CD正确。
故选CD。
12.2021年7月4日,我们在电视中看到航天员汤洪波走出离地面高约为400km的中国空间站,标志着我国空间站航天员首次出舱活动取得圆满成功。航天员出舱的画面是通过电磁波传输到地面接收站,下列关于电磁波的说法正确的是( )
A.电磁波波长越长,其能量子的能量越小
B.只要空间某处的电场或磁场发生变化,就会在其周围产生电磁波
C.汤洪波出舱活动的画面从空间站传到地面接收站最少需要约0.014s
D.赫兹通过实验捕捉到电磁波,并证实了麦克斯韦的电磁场理论
【答案】AD
【详解】A.电磁波的能量子为
则电磁波波长越长,其能量子的能量越小,故A正确;
B.根据麦克斯韦的电磁场理论可知,非均匀变化的磁场或电场,其周围产生电磁波,故B错误;
C.电磁波在真空中或空气中传播的速度v=3.0×108m/s,空间站到地球表面的距离
电磁波从空间站传播到地面的时间为
故C错误;
D.麦克斯韦预言了电磁场理论,1886年,赫兹通过实验捕捉到电磁波,从而证明了电磁波的存在,故D正确;
故选AD。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、实验题:本题共2小题,共15分。
13.(8分)一研究性学习小组设计了如图甲所示的电路测电源的电动势E、内阻r及待测电阻。实验器材有:
①待测电源(E,r)
②待测电阻
③电压表(量程,内阻很大)
④电阻箱R()
⑤定值电阻
⑥单刀单掷开关,单刀双掷开关,导线若干。
实验步骤如下:
(1)将乙图中电路实物图连接完整 。
(2)先测的阻值,将该同学的操作补充完整:
①闭合开关,将切换到1,调节R至适当阻值时读出其示数和对应的电压表示数;
②保持R示数不变, ,读出电压表示数;
③待测电阻 。(用所测量的物理量符号表示)
(3)该小组同学已经测得,继续测电源电动势E和内阻r。具体操作如下:
①闭合开关,将切换到2,多次调节R,读出多组电阻箱示数R及对应电压表读数U;
②由测得的数据绘出了图线如图丙所示;
③由图丙求得电源电动势 ,内阻 。(结果均保留两位小数)
【答案】(1)(1分)
(2) 将切换到2 (1分) (2分)
(3) 2.94 (2分) 1.00(2分)
【详解】(1)根据电路图,实物连线如图所示
(2)[1]保持示数不变,将切换到2,读出电压表示数;
[2]将切换到1时,有
将切换到2时,有
联立可得待测电阻为
(3)[1][2]闭合开关,将切换到2,根据闭合电路欧姆定律可得
整理可得的直线方程为
根据图像可得
,
解得
,
14.(7分)甲、乙两位同学分别用不同的实验装置验证动量守恒定律。
(i)甲同学用如图1所示的实验装置验证动量守恒定律。
(1)关于该实验,下列说法中正确的是______。(选填选项前的字母)
A.轨道末端必须水平
B.轨道倾斜部分必须光滑
C.入射小球的质量小于被碰小球的质量
D.同一组实验中,入射小球必须从同一位置由静止释放
(2)甲同学在实验中记录了小球落点的平均位置M、P、N,发现M和N偏离了OP方向,使点O、M、P、N不在同一条直线上,如图2所示,若要验证两小球碰撞前后在OP方向上是否动量守恒,则下列操作正确的是______。
A.B.
C.D.
(ii)乙同学用如图3所示的装置验证“动量守恒定律”。实验步骤如下:
①用绳子将大小相同、质量分别为和的小球A和B悬挂在天花板上;
②在A、B两球之间放入少量炸药,引爆炸药,两球反方向摆起。
用量角器记录两球偏离竖直方向的最大夹角分别为、;
(3)实验中所用两绳长度应 (填“相等”或“不相等”)。
(4)若两球动量守恒,应满足的表达式为 (用、、、表示)。
【答案】(1)AD(1分)
(2)B(2分)
(3)相等(2分)
(4)(2分)
【详解】(1)A.轨道末端必须水平,以保证小球能做平抛运动,选项A正确;
B.轨道倾斜部分不一定必须光滑,只要到达底端速度相等即可,选项B错误;
C.为防止入射球碰后反弹,则入射小球的质量大于被碰小球的质量,选项C错误;
D.同一组实验中,入射小球必须从同一位置由静止释放,以保证小球到达底端时速度相同,选项D正确。
故选AD。
(2)小球均做平抛运动,竖直方向下落的高度一定,则下落时间相等,水平方向的速度之比可等效为位移之比,P点是一个小球不碰撞时下落的位置,所以需要测量OP及OM、ON在OP方向的投影长度OM0,ON0;
故选B。
(3)实验中所用两绳长度应相等,以保证两球重心在同一水平面上。
(4)对两球由能量关系
若动量守恒则满足
即
三、计算题:本题共3小题,共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
15.(10分)如图所示,将质量为的平台A连接在劲度系数弹簧上端,弹簧下端固定在地面上,形成竖直方向的弹簧振子。在A的上方放置质量为的物块B,使A、B一起上下振动,弹簧原长为。A、B均可视为质点,重力加速度,弹簧始终在弹性限度内。
(1)初始时在B上施加一竖直向上拉力F,使A对其的支持力恰好为零,整个系统处于静止状态。现突然撤去外力F,求该瞬间B物体的加速度;
(2)若使B在振动中始终与A未分离,求该振动的振幅的最大值A。
【答案】(1)6m/s2(2)0.1m
【详解】(1)初始时对A
(1分)
突然撤去外力F则对整体
(2分)
解得
a1=6m/s2
该瞬间B物体的加速度。(1分)
(2)当AB在平衡位置时
(2分)
若在最高点时AB恰不分离,则两物块间弹力为零,对B
(1分)
对A
(2分)
解得
A=0.1m(1分)
16.(11分)XCT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称,可用于对多种病情的探测。图为某种XCT机原理示意图。M、N之间是加速电场,虚线框内为匀强偏转电场;一电子从静止开始沿带箭头的实线所示的轨迹前进,打到水平圆形靶台上的中心点P,产生X射线。已知电子的质量为m,电荷量为e,M、N两端的电压为,偏转电场的电场强度,偏转电场区域水平宽度为,MN中电子距离靶台竖直高度为H,不考虑电子重力、空气阻力及电子间的相互作用。求:
(1)电子刚进入偏转电场时的速度大小;
(2)电子束射出偏转电场时速度方向与水平方向的夹角;
(3)P点到偏转电场右边界的水平距离。
【答案】(1)(2)(3)
【详解】(1)根据动能定理有
(2分)
电子刚进入偏转电场时的速度大小
(1分)
(2)电子在偏转场的加速度为
(1分)
电子在偏转场运动的时间为
(1分)
设电子束射出偏转电场时速度方向与水平方向夹角为,可得
(1分)
联立解得
(1分)
(3)设P点到偏转电场右边界的距离L,电子在偏转场的偏转位移
(2分)
电子束射出偏转电场时速度反向延长将交于水平位移的中点,由相似三角形可知
(1分)
联立解得
(1分)
17.(15分)台球是深受大众喜爱的娱乐健身活动。如图,运动员采用“点杆”击球法(当球杆杆头水平接触母球的瞬间,迅速将杆抽回,母球离杆后与目标球发生对心正碰,视为弹性碰撞)击打母球,使得目标球被碰撞后经CD边反弹进入球洞A,这种进球方式被称为“翻袋”进球法。已知两球质量均为0.2kg,且可视为质点,球间距离为0.8m,目标球与CD挡壁间的虚线长度为0.2m,目标球被CD挡壁反弹后向球洞A运动方向与AC挡壁间夹角为30°,,球与桌面间阻力为球重力的,球与挡壁碰撞过程中损失的动能,g取。(结果可用根号表示)
(1)若某次击打后母球获得的初速度为1m/s,且杆头与母球的接触时间为0.1s,求母球受到杆头的平均冲击力大小;
(2)若另一次瞬间击打后母球获得速度,求目标球被碰撞后瞬间的速度大小;
(3)若能到达球洞上方且速率小于6m/s的球均可进洞,通过计算判断(2)问中的目标球能否进洞。
【答案】(1);(2);(3)见解析
【详解】(1)杆头击打母球,对母球由动量定理可得
(2分)
解得
(1分)
(2)母球与目标球碰撞前,做匀减速直线运动,由动能定理可得
(2分)
母球与目标球碰撞前后,根据动量守恒定理和机械能守恒定律有
(2分)
(2分)
联立解得目标球被碰撞后的速度大小为
(1分)
(3)目标球前进到CD挡壁,做匀减速直线运动,由动能定理可得
(1分)
解得
目标球与CD挡壁碰撞,根据题意有
(1分)
即
(1(2分)分)
目标球运动到A球洞过程,由动能定理可得
(1分)
解得
(1分)
则目标球能进洞。
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