2025届高考物理二轮复习强化训练：力学 电磁学(四)

2025届高考物理二轮复习强化训练参考答案 测试内容：力学+电磁学(四) 一、选择题： 1．A 解析：库仑在研究真空中点电荷间相互作用力大小时，分别在保持两电荷电荷量不变、距离不变的情况下改变距离、电荷量，探究库仑力与两点电荷带电荷量、距离的关系，采用了控制变量法，A项正确；牛顿发现了万有引力定律，但由于尚未确定引力常量G的大小，并没有计算出太阳与地球间引力的大小，B项错误；伽利略利用斜面实验的结论，合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动，而非采用了理想实验法，C项错；奥斯特首先发现了电流的磁效应，D项错。 2．C 解析：若y轴表示位移，则x­t图象斜率表示速度，0～2 s速度方向改变，2～4 s速度方向也改变，故A、B错误。若y轴表示速度，则v­t图象中在t轴上方速度方向为正方向，在t轴下方速度方向为负方向，0～2 s速度方向不变，1～3 s速度方向改变，故C正确、D错误。 3．A 解析：嫦娥四号围绕月球做匀速圆周运动，由牛顿第二定律有＝，其中M为月球质量。月球表面处物体的重力来源于万有引力：m0g＝，联立得：v＝，由＝m·r，得M＝，联立ρ＝得G＝，故A选项正确。 4．D 解析：由图看出，x轴上各点电势不全相等，x轴不是一条等势线，所以空间各点场强的方向不全与x轴垂直，A错误；x轴从O到x1，各点电势相等，任意两点间电势差为零，电场力做功为零，电荷不可能做匀加速直线运动，B错误；正电荷沿x轴从x2移到x3的过程中，电势升高，正电荷的电势能增加，电场力做负功，C错误；负电荷沿x轴从x4移到x5的过程中，电势降低，负电荷的电势能增加，电场力做负功，D正确。 5．B 解析：电压表的读数为线圈在磁场中转动时产生的电动势的有效值，最大值Em＝nBSω＝448 V，则有效值E＝＝448 V，故A正确。降压变压器的输入功率等于输出功率为P3＝1100 W，升压变压器的输出电压U2＝E＝1120 V，设输电线路电流为I2，则有U2I2＝Ir＋P3，解得I2＝1 A，故B错误。降压变压器负线圈电流I3＝＝ A＝5 A，所以＝＝5∶1，故D正确。电流表示数＝，得I1＝＝＝2.5 A，故C正确。所以，错误的选择B 6．A 解析：闭合开关，电路稳定后，无电流通过电阻R2，故电容器两极板间电压与R0两端电压相同，故调整R2大小对两板间电场无影响，B项错；由电路连接情况可知，两板间电场方向竖直向上，故带正电微粒所受电场力竖直向上，电阻R0与R1串联，根据串联分压规律可知，增大R1，R0两端电压减小，两极板间电压减小，粒子所受电场力减小，故微粒所受合外力竖直向下，且增大，由牛顿第二定律可知，粒子运动加速度增大，竖直方向上，＝at2，水平方向上，x＝v0t，由两式可知，粒子水平位移减小，A项正确；断开开关，电容器所带电荷量Q不变，由电容的决定式C＝，定义式C＝，场强与电势差关系，解以上各式可得：E＝，可知改变板间距离不会改变两板间场强，所以粒子仍打在O点，C、D项错。 7．D 解析：小滑块沿斜面下滑的过程中，根据动能定理有：F合x＝ΔEk，由图2的斜率可求得合力F合＝＝ N＝2.5 N，小滑块重力势能的变化量ΔEp＝mgxsinθ，由图3的斜率可求得mgsinθ＝＝ N＝10 N，F合＝mgsinθ－Ff＝mgsinθ－μmgcosθ＝ma＝2.5 N，则小滑块受到的滑动摩擦力的大小Ff可以求出，因小滑块的质量m未知，故斜面的倾角θ、小滑块与斜面之间的动摩擦因数μ、小滑块下滑的加速度a的大小不能求，故选项D正确，其他选项错误。 8．C 解析：物体在斜面上匀速运动，由平衡条件有：F1＝μmgcosθ＋mgsinθ，F2cosα＝mgsinθ＋μ(mgcosθ－F2sinθ)，所以F2＝，由以上两式知F1与F2谁大取决于cosα＋μsinα是大于1、小于1还是等于1。故A选项错误。由题意知P0＝F1v1＝(μmgcosθ＋mgsinθ)v1，P0＝F2v2cosα＝(mgsinθ＋μmgcosθ)·v2＝(mgsinθ＋μmgcosθ)·v2，由以上两式得到v2>v1，故C选项正确，D选项错误。由于动能不变，合外力功为零，则合外力功率为零，除重力以外的功率加重力功率为零，重力功率PG1＝－mgsinθv1，PG2＝－mgsinθv2。显然PG1≠PG2。相同时间内，除重力以外的力的功不同，据功能关系，增加的机械能不同，故B选项错误。 9．BC 解析：设A距地面的高度为hA，B距地面的高度为hB，二者从静止释放到落地时间均为t，则＝gsinα·t2，＝gsinβ·t2，所以hA＜hB，质量相等，故mghA＜mghB，A选项错误。A对M压力的水平分力为mgcosα·sinα，B对M压力的水平分力为mgcosβ·sinβ，因α＋β＝90°，所以cosα＝sinβ，sinα＝cosβ，故两水平分力相等，M不动，D选项错误。A下滑过程中只有重力做功，机械能守恒，C选项正确。A到达斜面底端时重力的功率PA＝mgvA·sinα＝mg2·sin2α·t，同理PB＝mg2sin2β·t，所以PA＜PB，故B选项正确。 10．BC 解析：从平台上掉落的物块做平抛运动，竖直方向上：v2＝2gH，v为物块落地时竖直方向上的速度，由瞬时功率公式P＝Fv＝mgv可知重力功率P与时间t无关，A项错，B项正确；设经时间t解锁，物块平抛运动速度v0＝rkt，竖直方向上物块做自由落体运动，H＝gt′2，x＝v0t′，由几何关系可知，x2＋r2＝d2，解得：d2＝r2＋，故C项正确，D项错。 11．BC 解析：导体棒由静止释放，速度达到v时，回路中的电流为I，则根据平衡条件，有mgsinθ＝BIL。对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，以3v的速度匀速运动时，则回路中的电流为3I，有F＋mgsinθ＝3BIL，所以拉力F＝2mgsinθ，拉力的功率P＝F·3v＝6mgvsinθ，故A错误，B正确；当导体棒的速度达到时，回路中的电流为，根据牛顿第二定律，得mgsinθ－BL＝ma，解得a＝sinθ，C正确；当导体棒以3v的速度匀速运动时，根据能量守恒定律，重力和拉力所做的功之和等于R上产生的焦耳热，故D错误。 12．ABD 解析：根据电势能公式Ep＝qφ，可得：滑块与带电荷量为Q的正电荷相距为x1时，滑块的电势能Ep＝qφ＝，选项A正确；若将滑块无初速度地放在距离场源点电荷x1处，设滑块最后停在距离场源点电荷x处，对此过程由动能定理可得：μmg(x－x1)＝－，解得：x＝，选项B正确；当滑块运动到距离场源点电荷x3处，对其受力分析，由牛顿第二定律可得：－μmg＝ma，解得：a＝－μg，选项C错误；设滑块运动到距离场源点电荷x3处的速度为v，对此过程由动能定理可得：－－μmg(x3－x1)＝mv2，解得：v＝，选项D正确。 二、非选择题： 13．(12分) (1)平行 (2)0.25 　(3)－ 　0.3 解析：(1)实验由纸带测定木块加速度，木块所受拉力方向不变，保持与桌面平行，因此需要在实验前调整滑轮高度，使绳子与木板平行；(2)根据匀变速直线运动规律的推论Δx＝aT2可知，木块的加速度a＝ m/s2＝0.25 m/s2；(3)钩码与木块加速度大小相等，假设绳子张力为T，对钩码有：mg－T＝ma，对木块则有：T－μMg＝Ma，解两式得：μ＝－，将已知条件代入解得：μ＝0.3。 14．(16分) (1)　(2)　(3)l 解析　(1)物体P在AB轨道上滑动时，由动能定理得mgh＝mv得P滑到B点时的速度v0＝。 (2)当没传送带时，物体离开B点后平抛，运动时间t＝＝ 当B点下方传送带静止时，物体从传送带右端平抛，时间也为t，水平位移为， 物体从右端抛出速度v1＝＝＝ 由动能定理：－μmg＝mv－mv得μ＝ (3)物体以v0滑上传送带将匀加速，设加速到v＝通过的位移为x，由动能定理知：μmgx＝mv2－mv，解得x＝l< 所以物体尚未到右端就与传送带共速，最终以v平抛， 平抛时间也为t，则OD间距离s＝vt＋ 解得s＝l 第4页，共8页 ( 第 1 页 共 9 页 )高中物理 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025届高考物理二轮复习强化训练 测试内容：力学+电磁学(四) 时间：45分钟 满分：100分 一、选择题：本题共12小题，每小题6分，共72分。在每小题给出的四个选项中，第1～8小题，只有一个选项正确；第9～12小题，有多个选项正确，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．下列说法中正确的是(　　) A．库仑在研究真空中点电荷间相互作用力大小时，采用了控制变量法 B．牛顿发现了万有引力定律，并计算出太阳与地球间引力的大小 C．伽利略在证明自由落体运动是匀变速直线运动时，采用了理想实验法 D．安培首先发现了电流的磁效应，并提出了判断电流周围磁场方向的方法——安培定则 2．质点做直线运动，0～4 s内某物理量随时间变化的关系如图所示，则(　　) A．若y轴表示位移，0～2 s内质点的运动方向不变 B．若y轴表示位移，2～4 s内质点的运动方向不变 C．若y轴表示速度，0～2 s内质点的运动方向不变 D．若y轴表示速度，1～3 s内质点的运动方向不变 3．嫦娥四号，专家称“四号星”，是嫦娥绕月探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造绕月探月卫星，主要任务是接着嫦娥三号着陆月球表面，继续更深层次、更加全面地科学探测月球地质、资源等方面的信息，完善月球的档案资料。已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，月球的密度为ρ，嫦娥四号离月球中心的间距为r，绕月周期为T，据以上信息可求万有引力常量G与嫦娥四号的运行速度v分别为(　　) A．G＝，v＝ B．G＝，v＝ C．G＝，v＝ D．G＝，v＝ 4．假设空间某一静电场的电势φ随x变化情况如图所示，根据图中信息可以确定下列说法中正确的是(　　) A．空间各点场强的方向均与x轴垂直 B．将电荷沿x轴从O移到x1的过程中，电荷做匀加速直线运动 C．正电荷沿x轴从x2移到x3的过程中，电场力做正功，电势能减小 D．负电荷沿x轴从x4移到x5的过程中，电场力做负功，电势能增加 5．如图所示，匝数n＝100匝、面积为S＝0.448 m2的导线框ABCD所在处的磁感应强度大小B＝ T。线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω＝100π rad/s匀速转动， 并与理想升压变压器相连进行远距离输电，升压变压器的原副线圈匝数比为2∶5，理想降压变压器副线圈接入一只“220 V　1100 W”的灯泡，且灯泡正常发光，输电线路总电阻r＝20 Ω，导线框及其余导线电阻不计，电表均为理想电表。则下列说法中不正确的是(　　) A．电压表的读数为448 V B．输电线路的电流为0.98 A C．电流表的读数为2.5 A D．降压变压器的原副线圈匝数比为5∶1 6．如图所示，M、N是两块水平放置的平行金属板，R0为定值电阻，R1、R2为可变电阻，开关S闭合。质量为m的带正电的微粒从P点以水平速度v0射入金属板间，沿曲线打在N板上的O点，若经下列调整后，微粒仍从P点以水平速度v0射入，则关于微粒打在N板上的位置说法正确的是(　　) A．保持开关S闭合，增大R1，粒子打在O点左侧 B．保持开关S闭合，增大R2，粒子打在O点左侧 C．断开开关S，M极板稍微上移，粒子打在O点右侧 D．断开开关S，M极板稍微下移，粒子打在O点右侧 7．如图1所示，固定的粗糙斜面长为10 m，一小滑块自斜面顶端由静止开始沿斜面下滑的过程中，小滑块的动能Ek随位移x的变化规律如图2所示，取斜面底端为重力势能的参考平面，小滑块的重力势能Ep随位移x的变化规律如图3所示，重力加速度g＝10 m/s2。根据上述信息可以求出(　　) A．斜面的倾角 B．小滑块与斜面之间的动摩擦因数 C．小滑块下滑的加速度的大小 D．小滑块受到的滑动摩擦力的大小 8．如图所示，斜面体固定在水平地面上。一物体在沿斜面向上且平行斜面的力F1作用下，在斜面上做速度为v1的匀速运动，F1的功率为P0。若该物体在沿斜面斜向上的且与斜面夹角为α的力F2(如图)作用下，在同一斜面上做速度为v2的匀速运动，F2的功率也为P0，则下列说法中正确的是(　　) A．F2大于F1 B．在相同的时间内，物体增加的机械能相同 C．v1一定小于v2 D．v1可能小于v2 9．一顶角为90°的三角形物块M放在光滑水平面上，两底角分别为α、β(α＜β)。A、B两个质量相等的小物块，分别从光滑斜面上P、Q两点(图中未标出P、Q)同时由静止释放，如图所示，二者在下滑过程中均未脱离斜面且同时落地。选择地面为零势能面，下列说法正确的是(　　) A．A、B在释放点重力势能大小相等 B．A、B到达斜面底端时重力的功率PA＜PB C．在下滑过程中A的机械能守恒 D．A、B下滑过程中三角形物块M向左运动 10．如图所示，半径为r的光滑水平转盘到水平地面的高度为H，质量为m的小物块被一个电子锁定装置锁定在转盘边缘，转盘绕过转盘中心的竖直轴以ω＝kt(k＞0且是恒量)的角速度转动。从t＝0开始，在不同的时刻t将小物块解锁，小物块经过一段时间后落到地面上。假设在t时刻解锁的物块落到地面上时重力的瞬时功率为P，落地点到转盘中心的水平距离为d，则下图中P­t图象、d2­t2图象分别正确的是(　　) 11．如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ，上端接有定值电阻R，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B。将质量为m的导体棒由静止释放，当速度达到v时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为P，导体棒最终以3v的速度匀速运动。导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g。下列选项正确的是(　　) A．P＝2mgvsinθ B．P＝6mgvsinθ C．当导体棒速度达到时加速度大小为sinθ D．在速度达到3v后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力所做的功 12．在粗糙绝缘的水平面上固定一个带电荷量为Q的正点电荷。已知点电荷周围电场的电势可表示为φ＝k，公式中k为静电力常量，Q为场源电荷的电荷量，r为距场源电荷的距离，现有一质量为m，电荷量为q(q＞0)的滑块(可视作质点)，其与水平面的动摩擦因数为μ，k＞μmg，则(　　) A．滑块与带电荷量为Q的正电荷距离为x1时，滑块的电势能为 B．若将滑块无初速度地放在距离场源点电荷x1处，滑块最后将停在距离场源点电荷处 C．若将滑块无初速度地放在距离场源点电荷x1处，滑块运动到距离场源点电荷x3处的加速度为－μg D．若将滑块无初速度地放在距离场源点电荷x1处，滑块运动到距离场源点电荷x3处的速度为v＝ 二、非选择题：本题共2小题，共28分。考生根据要求做答 13．(12分) 一学生用如图甲所示的装置测量木块与木板间的动摩擦因数。在桌面上放置一块水平长木板，木板一端带滑轮，另一端固定一打点计时器。木 块一端拖着穿过打点计时器的纸带，另一端连接跨过定滑轮的绳子，在绳子上悬挂一定质量的钩码后可使木块在木板上匀加速滑动。实验中测得木块质量M＝150 g，钩码质量m＝50 g。 (1)实验开始时，应调整滑轮的高度，让绳子与木板________； (2)实验中得到如图乙所示的纸带，纸带上A、B、C、D、E是计数点，相邻两计数点之间的时间间隔是0.10 s，所测数据在图中已标出，根据图中数据可求得木块运动的加速度a＝________m/s2(结果保留两位有效数字)； (3)根据实验原理可导出计算动摩擦因数的表达式μ＝_______(用M、m、g、a表示)；取g＝10 m/s2，代入相关数据可求得μ＝________(计算结果保留一位有效数字)。 14．(16分) 如图所示，AB是一段位于竖直平面内的光滑轨道，高度为h，末端B处的切线方向水平。一个质量为m的小物体P从轨道顶端A处由静止释放，滑到B端后飞出。落到地面上的C点，轨迹如图中虚线BC所示。已知它落地时相对于B点的水平位移OC＝l。现在轨道下方紧贴B点安装一个水平传送带，传送带的右端与B的距离为，当传送带静止时，让P再次从A点由静止释放，它离开轨道并在传送带上滑行后从右端水平飞出，仍然落在地面的C点。当驱动轮转动从而带动传送带以速度v＝匀速向右运动时(其他条件不变)，P的落地点为D。(不计空气阻力) (1)求P滑到B点时的速度大小； (2)求P与传送带之间的动摩擦因数； (3)求出O、D间的距离。 第4页，共8页 ( 第 1 页 共 9 页 )高中物理 学科网（北京）股份有限公司 $$