資源簡介

第四周 ——2025屆高考物理考前每周拔高練
1.如圖甲所示，粗糙、絕緣的水平地面上，一質量的帶負電小滑塊（可視為質點）在處以的初速度沿x軸正方向運動，滑塊與地面間的動摩擦因數。在及處有兩個電性未知，電荷量分別為的場源點電荷。滑塊在不同位置所具有的電勢能如圖乙所示，P點是圖像最低點，虛線AB是圖像在處的切線，重力加速度g取，下列說法正確的是( )
A.滑塊在處所受合外力小于0.5 N
B.兩場源電荷均帶負電，且
C.滑塊向右一定可以經過處的位置
D.滑塊向右運動過程中，速度始終減小
2.如圖所示，豎直平面內，一邊長為、質量為的正方形導線框abcd從ab邊距離水平勻強磁場的上邊界高度為處自由下落，ab邊進入勻強磁場區域后，導線框開始做勻速運動，直到cd邊穿出勻強磁場區域為止。已知勻強磁場的磁感應強度大小為，勻強磁場區域的寬度也是l，重力加速度g取。不計空氣阻力，則下列說法正確的是( )
A.導線框的電阻
B.導線框進入勻強磁場區域的過程中，流過導線框的電荷量
C.導線框穿越勻強磁場區域的過程中，產生的焦耳熱
D.導線框穿越勻強磁場區域的過程中，感應電流的方向和安培力的方向都沒有變化
3.陶瓷是中華瑰寶，是中華文明的重要名片。在陶瓷制作過程中有一道工序叫利坯，如圖甲所示，將陶瓷粗坯固定在繞豎直軸轉動的水平轉臺上，用刀旋削，使坯體厚度適當，表里光潔。對應的簡化模型如圖乙所示，粗坯的對稱軸與轉臺轉軸重合。當轉臺轉速恒定時，關于粗坯上P、Q兩質點，下列說法正確的是( )
A.P的角速度大小比Q的大
B.P的線速度大小比Q的大
C.P的向心加速度大小比Q的大
D.同一時刻P所受合力的方向與Q相同
4.某興趣小組用手搖發電機、變壓器等器材研究相關變壓規律，其電路如圖所示。勻強磁場的磁感應強度大小為0.05 T，矩形線圈匝數為40匝、電阻為、面積為，可繞垂直于勻強磁場的軸轉動。線圈與理想變壓器原線圈相連，原、副線圈匝數比為k，R為滑動變阻器，交流電壓表均視為理想電表，不計導線電阻。該小組同學勻速轉動手搖發電機的手柄，線圈轉動的角速度為15 rad/s。下列說法正確的是( )
A.線圈轉至圖示位置時，產生的感應電動勢為3 V
B.線圈轉至圖示位置時，電壓表的示數不為零
C.僅將滑動變阻器的滑片由圖示位置向下滑動，電壓表的示數不變
D.僅將滑動變阻器的滑片由圖示位置向下滑動，電壓表和的示數變化量之比為k
5.如圖所示，質量為2m、半徑為R、內壁光滑的半圓槽置于光滑水平面上，槽左側緊靠豎直墻壁。現將一質量為m的小球（可視為質點）從半圓槽左側最高點處無初速度釋放。當地重力加速度為g。在小球釋放后的運動過程中，下列說法中正確的是( )
A.小球在半圓槽右側能上升的最大高度與左側釋放點的高度相同
B.小球第一次經過半圓槽最低點時對半圓槽的壓力大小為
C.小球第二次經過半圓槽最低點時，半圓槽的速度大小為
D.小球第三次經過半圓槽最低點時，半圓槽的速度為0
6.某興趣小組利用輕彈簧與刻度尺設計了一款加速度測量儀，如圖甲所示。輕彈簧的右端固定，左端與一小車固定，小車與測量儀底板之間的摩擦阻力可忽略不計。在小車上固定一指針，裝置靜止時，小車的指針恰好指在刻度尺正中間，圖中刻度尺是按一定比例的縮小圖，其中每一小格代表的長度為1 cm。測定彈簧彈力與形變量的關系圖線如圖乙所示，用彈簧測力計測量小車的重力，讀數如圖丙所示。重力加速度g取。
（1）根據彈簧彈力與形變量的關系圖線可知，彈簧的勁度系數______N/m（結果保留2位有效數字）。根據圖丙讀數可知小車的質量為_____kg（結果保留1位小數）。
（2）某次測量小車所在位置如圖丁所示，則小車的加速度方向為水平向_____（選填“左”或“右”）、大小為_____。
（3）若將小車換為一個質量更小的小車，其他條件均不變，那么該加速度測量儀的量程將_____。（選填“不變”“增大”或“減小”）
7.氣敏電阻在安全環保領域有著廣泛的應用。有一個對甲醛氣體非常敏感的氣敏電阻，正常情況下阻值為幾百歐，當甲醛濃度升高時，其阻值可以增大到幾千歐。該氣敏電阻說明書給出的氣敏電阻隨甲醛濃度η變化的曲線如圖甲所示（橫軸為）。
（1）為檢驗該氣敏電阻的參數是否與圖甲一致，測量部分甲醛濃度下的阻值設計了圖乙所示電路。利用如下實驗器材測甲醛濃度為時氣敏電阻的阻值，供選用的器材如下：
A.蓄電池（電動勢為6 V，內阻不計）；
B.電壓表（量程為0~6 V，內阻約為）；
C.毫安表（量程為0~5 mA，內阻約為）；
D.滑動變阻器（最大阻值為）；
E.滑動變阻器（最大阻值為）；
F.開關、導線若干。
①參照圖甲中的參數，滑動變阻器應選用______（選填“”或“”）。
②單刀雙擲開關應接在______（選填“1”或“2”）。
（2）實驗時，將氣敏電阻置于密封小盒內，通過注入甲醛改變盒內甲醛濃度，記錄不同甲醛濃度下電表示數，計算出氣敏電阻對應阻值，若某次測量中電壓表和毫安表的示數分別為5.5 V和3.7 mA，則此時氣敏電阻的阻值為______（結果保留2位有效數字）。
（3）已知國家室內甲醛濃度標準是。探究小組利用該氣敏電阻設計了如圖丙所示的簡單測試電路，用來測定室內甲醛是否超標。
電源電動勢為（內阻不計），電路中分別為紅、綠發光二極管，紅色發光二極管的啟動（導通）電壓為2.0 V，即發光二極管兩端電壓時點亮，綠色發光二極管的啟動電壓為3.0 V，即發光二極管兩端電壓時點亮。發光二極管啟動時對電路電阻的影響不計。實驗要求當室內甲醛濃度正常時綠燈亮，超標時紅燈亮，則在電阻和中，_________是定值電阻，其阻值為________。
8.某火災報警器的原理圖如圖所示，豎直放置的玻璃試管中裝入水銀，當溫度升高時，水銀柱上升，使電路導通，蜂鳴器工作發出響聲。環境的熱力學溫度時，試管內封閉的空氣（可視為理想氣體）柱的長度，水銀柱上表面與導線端點的距離，管內水銀柱的質量，橫截面積，大氣壓強恒為，重力加速度g取，不考慮水銀柱的形狀變化。
（1）求報警器剛好報警時試管內氣體的熱力學溫度。
（2）以試管口為圓心，在紙面內逆時針緩慢轉動試管，求剛好發生報警時，試管與豎直方向夾角的余弦值。
9.如圖所示，傾角的傳送帶以的速度沿順時針方向勻速轉動，將物塊B輕放在傳送帶下端的同時，物塊A從傳送帶上端以的初速度沿傳送帶下滑，結果兩物塊恰好沒有在傳送帶上相碰。已知兩物塊與傳送帶間的動摩擦因數均為0.8，不計兩物塊大小，重力加速度g取，，。
（1）求兩物塊剛在傳送帶上運動時各自的加速度大小。
（2）求兩物塊從在傳送帶上運動到剛好要相碰所用的時間。
（3）若物塊A的質量，求A在整個運動過程中與傳送帶摩擦產生的熱量。
10.如圖所示，空間中有一棱長為L的正方體區域，帶電粒子從平行于MF棱且與MPQF共面的線狀粒子源連續不斷地逸出，逸出粒子的初速度為0，粒子質量為m，電荷量為+q，經垂直于MF棱的水平勻強電場加速后，粒子以一定的水平初速度從MS段垂直進入正方體區域內，MS段長為，該區域內有垂直平面MPRG向外的勻強磁場，磁感應強度大小為B。從M點射入的粒子恰好從R點射出。距離正方體底部L處有一與AGRN平行且足夠大的平板，粒子到達平板立即被平板吸收。現以正方體底面AGRN中心O在平板的垂直投影點為原點，在平板內建立平面直角坐標系，其中x軸與GR平行，忽略粒子間的相互作用，不計粒子重力。
（1）求從M點進入正方體區域的粒子進入時速度的大小。
（2）若該區域內部只有垂直平面MPRG向外的勻強電場，電場強度大小為，從M點射入的粒子從PQ邊上的某點射出，求該點與P點間的距離。
（3）若該區域內同時存在上述磁場與電場，求所有落到平板上的粒子的落點到的最小距離（結果用L和根式表示）。
答案以及解析
1.答案：C
解析：圖像斜率的絕對值與所受電場力的大小成正比，則滑塊在處所受電場力為0，所受合外力為摩擦力，故A錯誤。滑塊在處電勢能最低，因為滑塊帶負電，則該處的電勢最高，因此兩場源電荷均帶負電。在處電場強度為0，則有，其中，因為，所以，故B錯誤。由題圖乙可知，滑塊在處的電勢能與在處的電勢能相等，根據能量守恒定律可知，若滑塊能夠經過處，則應滿足，由，由此可知，滑塊一定可以經過處的位置，故C正確。滑塊在處所受電場力大小為，方向向右，因此滑塊在該處所受電場力大小大于滑動摩擦力，則滑塊加速運動，故D錯誤。
2.答案：C
解析：設導線框進入磁場時的速度大小為v，導線框進入磁場后做勻速直線運動，則有，且感應電流，感應電動勢，又，聯立解得，A錯誤。導線框進入勻強磁場區域的過程中，流過導線框的電荷量，B錯誤。導線框穿越勻強磁場區域的過程中，產生的焦耳熱，C正確。導線框進入與穿出磁場區域的過程中，產生的感應電流方向相反，導線框受到的安培力方向總是豎直向上，沒有變化，D錯誤。
3.答案：BC
解析：由題意可知，粗坯上P、Q兩質點屬于同軸轉動，故，即P的角速度大小與Q相同，故A錯誤。根據，且，所以，即P的線速度大小比Q的大，故B正確。根據，且，，所以，即P的向心加速度大小比Q的大，故C正確。因為轉臺轉速恒定，所以同一時刻P所受合力的方向與Q所受合力的方向均指向中心軸，故合力方向不同，故D錯誤。
4.答案：BD
解析：題圖位置線圈處于中性面，產生的瞬時感應電動勢為零，故A錯誤。交流電壓表測量的是交流電的有效值，線圈轉至題圖位置時，產生感應電動勢的有效值不為零，因此電壓表的示數不為零，故B正確。設線圈產生的感應電動勢為E，線圈內阻為r，兩電壓表的示數分別為，由題意可得，，，，聯立可得。僅將滑動變阻器的滑片由題圖位置向下滑動，滑動變阻器接入電路中的阻值R變小，可知電壓表的示數變小，故C錯誤。僅將滑動變阻器的滑片由題圖位置向下滑動，由C選項分析可知電壓表和的示數都變小，，聯立得，故D正確。
5.答案：BD
解析：小球從半圓槽左側最高點處無初速度釋放運動到半圓槽最低點的過程，半圓槽不動，小球的機械能守恒，則有，解得。接下來小球向右運動，半圓槽離開墻壁，小球上升到最高點時，小球和半圓槽水平方向速度相等，取水平向右為正方向，水平方向由動量守恒定律有，根據能量守恒定律有，聯立解得，故A錯誤。小球第一次經過最低點時，根據牛頓第二定律有，解得，則由牛頓第三定律可知，小球第一次經過半圓槽最低點時對半圓槽的壓力大小為3mg，故B正確。小球第二次經過最低點時，根據動量守恒定律有，根據機械能守恒定律有，聯立解得小球第二次經過半圓槽最低點時半圓槽的速度大小為，故C錯誤。小球第三次經過最低點時，根據動量守恒定律有，根據機械能守恒定律有，聯立解得小球第三次經過半圓槽最低點時半圓槽的速度大小為，故D正確。
6.答案：（1）20；0.2
（2）左；5
（3）增大
解析：（1）根據彈簧彈力與形變量的關系圖線可知，彈簧的勁度系數。根據題圖丙讀數可知小車的重力為2.0 N，則小車的質量為0.2 kg。
（2）根據題圖丁可知，彈簧被壓縮，小車受到彈簧水平向左的彈力，因此小車的加速度方向水平向左，其大小為。
（3）若將小車換為一個質量更小的小車，其他條件均不變，根據可知，相同的形變量時小車的加速度變大，那么該加速度測量儀的量程將增大。
7.答案：（1）①
②1
（2）1.5
（3）；3.75
解析：（1）①根據題圖乙可知，滑動變阻器采用了分壓接法，為了調節方便，則滑動變阻器應該選擇最大阻值較小的。
②由題圖甲可知，甲醛濃度為時，氣敏電阻的阻值。，因此電流表應采用內接法，即開關接到1。
（2）根據歐姆定律可得氣敏電阻阻值為。
（3）串聯，當甲醛濃度升高，氣敏電阻的阻值增大時，紅色發光二極管兩端電壓升高，所以為氣敏電阻，為定值電阻。由題圖甲可知，當甲醛濃度時，氣敏電阻的阻值，根據串聯電路電壓與電阻成正比有，解得。
8.答案：（1）360 K
（2）
解析：（1）在初始狀態到剛好報警的過程中，氣體發生等壓變化，則有，
由題意可知，初始時體積為，
剛好報警時，體積為，
聯立解得。
（2）旋轉過程，氣體發生等溫變化，則有，
初始狀態時有，
剛好報警時有，
聯立解得。
9.答案：（1）
（2）5 s
（3）3.2 J
解析：（1）剛開始物塊A沿傳送帶向下減速運動有
解得。
對于物塊B，向上加速運動有
，
解得。
（2）物塊B在傳送帶上加速的時間
，
物塊A從沖上傳送帶到速度減為零所用的時間
，
之后物塊B做勻速運動，物塊A做加速運動，其加速度大小為
。
兩個物塊共速時恰好不相碰，物塊A從速度為零向上加速到與物塊B速度相同所用的時間為
，
所以，兩物塊從在傳送帶上運動到剛好要相碰所用的時間為。
（3）根據運動的對稱性可知，整個運動過程中，物塊A的位移為0，傳送帶的位移為，
整個過程物塊A與傳送帶之間的相對位移，
則物塊A與傳送帶間因摩擦產生的熱量
。
10.答案：（1）
（2）
（3）
解析：（1）設粒子進入棱長為L的正方體區域時的速度大小為v，進入后做勻速圓周運動，根據洛倫茲力提供向心力有，
由從M點射入的粒子恰好從R點射出，可知，
解得。
（2）若正方體區域中只有垂直平面MPRG向外的勻強電場，則粒子在正方體區域內做類平拋運動，x方向做勻速直線運動，y方向做初速度為零的勻加速直線運動，設運動時間為，則x方向有，
y方向有，
，
又，
聯立解得，
則該點與P點間的距離為。
（3）若正方體區域中同時存在電場和磁場，則粒子進入正方體區域后，在y方向做勻加速直線運動，在垂直y方向做勻速圓周運動。以從M點進入正方體區域的粒子為研究對象，假設粒子能夠從正方體底面離開，則粒子在正方體區域內的運動時間為
粒子做圓周運動的周期，
則粒子在正方體區域中運動的過程，沿y方向運動的距離
，
說明粒子能夠經過NR棱離開正方體區域，假設成立。之后粒子做勻速直線運動，在垂直于平面向下的方向上有，
在y方向上有，
聯立解得。
整個過程粒子沿y軸方向運動的距離
則粒子落在平面上的落點到的最小距離為

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