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2025届高三物理2月份培优测试题
一、单选题（每小题4分，共20分）
1、水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为μ（0<μ<1）。现对木箱施加一拉力F，使木箱做匀速直线运动。设F的方向与水平面夹角为θ，如图，在θ从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则（ ）
A．F一直减小 B．F一直增大
C．F 的功率减小 D．F的功率可能不变
2、如图所示，在均匀介质中，位于x=-10m和x=10m处的两波源S1和S2沿y轴方向不断振动，在x轴上形成两列振幅均为4cm、波速均为2m/s的相向传播的简谐横波，t=0时刻的波形如图，下列说法正确的是（　　）
A．波源S1和S2的起振方向都沿y轴正方向
B．t=5s时，两列波的第一个波峰在x=-1m处相遇
C．0~5s内，x=-2m处的质点运动的路程为8cm
D．形成稳定干涉图样后，x轴上两波源间（不含波源）有9个振动加强点
3、如图所示，当彗星运动到A处，部分尘埃粒子被释放出来，它们不再沿着彗星运行轨道运动，一种观点认为太阳光产生的辐射压强把它们沿径向向外推开，假设尘埃粒子都是实心球体，并且它们所截取的太阳光全都被吸收，如果探测发现，半径为的尘埃粒子的运动路径为图中b所示，Ab为直线，Aa、Ac为曲线。假设太阳的辐射功率恒定不变，A处小范围内太阳风等其它力的作用可忽略不计，则下列说法错误的是（ ）
A．半径的大小与尘埃粒子离太阳的距离无关
B．沿Aa路径运动的尘埃粒子半径大于 C．沿Ac路径运动的尘埃粒子半径大于
D．沿Ab路径运动的尘埃粒子所受太阳的引力等于太阳光对它的辐射压力
4、如图所示，倾角θ = 30°，顶端固定光滑滑轮的斜面体放置在水平面上，一跨过滑轮的轻质细绳，一端悬挂质量为m的重物A，另一端与斜面上质量为2m的物块B相连，滑轮与物块B之间的细绳平行于斜面。现用外力F缓慢拉动细绳上的结点O，使细绳OO′部分从竖直拉至水平，整个过程中始终保持外力F的方向与细绳OO′的夹角α = 120°不变，且细绳OO′部分始终拉直，物块B和斜面体始终处于静止状态，下列说法错误的是（　　）
A．细绳OO′的拉力先增大后减小 B．斜面对物块B的摩擦力一直增大
C．外力F一直增大 D．地面对斜面体的摩擦力先增大后减小
5、如图所示，质量为m物块P放置于水平面上，P和墙间水平拴接着劲度系数为k的轻弹簧，且弹簧处于原长状态。已知P与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为g。今用水平力F向左缓慢压P，使P向左移动到某一位置后，突然撤去F，P先向右再向左往复运动一次后停止。F做的功为，物体运动过程中的产生的热量为Q，下列判断正确的是（　　）
A．物体停止时弹性势能一定为零 B．力F的最大值为
C． 的最大值为 D．热量Q的最小值为
二、多选题（每小题6分，少选得4分，错选得0分，共30分）
6、如图所示，水平放置的粗糙金属导轨相距，导轨左端接有的电阻，空间存在斜向右上且与水平面的夹角为60°的匀强磁场，磁感应强度大小为。现有一根质量的导体棒，在平行导轨方向、大小为的恒力作用下以速度沿导轨匀速运动，某时刻撤去力F，导体棒继续运动距离s后停止。整个运动过程中导体棒始终和导轨垂直，导轨足够长，且导轨和导体棒的电阻均忽略不计，重力加速度g取，下列说法正确的是（ ）
A．导体棒和导轨之间的动摩擦因数为
B．导体棒匀速运动阶段电阻R的发热功率为1W
C．若将电阻R减小，其他保持不变，则导体棒可能以某个更大的速度匀速运动
D．撤去力F以后，导体棒运动距离为时，其速度大于
7、如图所示，光滑水平面上静止放置质量分别为m、2m的物块A和木板B，A、B间的滑动摩擦力为Ff，开始时，A放在B的中点处。第一次，在A上作用一水平恒力F，将A从B的右端拉离木板；第二次，将相同的力作用在B上，使A从B的左端脱离木板。A可看作质点，比较两次运动过程，下列说法正确的是（　　）
A．力F的最小值为2Ff
B．两次力F的作用时间可能相同
C．两次系统由于摩擦产生的热量相同
D．两次脱离木板B时，物块A对地的位移可能相同
8、如图甲所示，可视为质点的小球用长为L、不可伸长的轻绳悬挂于O点。现对小球施加水平恒力F使其从静止开始运动，轻绳拉力FT大小随轻绳转过的角度θ变化的曲线如图乙所示，图中F0为已知量，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A．水平恒力与重力的大小比值为
B．当轻绳水平时，小球的速度最大
C．小球到达最高点时的加速度大小为2g
D．小球运动过程中轻绳拉力的最大值为4F0
9、如图所示，在直角坐标系xOy中，位于坐标轴上的M、N、P三点到坐标原点O的距离均为r，在第二象限内以O1(－r，r)为圆心，r为半径的圆形区域内，分布着方向垂直xOy平面向外的匀强磁场；现从M点平行xOy平面沿不同方向同时向磁场区域发射速率均为v的相同粒子，其中沿MO1方向射入的粒子恰好从P点进入第一象限，为了使M点射入磁场的粒子均汇聚于N点，在第一象限内，以适当的过P点的曲线为边界(图中未画出，且电场边界曲线与磁场边界曲线不同)，边界之外的区域加上平行于y轴负方向的匀强电场或垂直xOy平面的匀强磁场，不考虑粒子间的相互作用及其重力，下列说法正确的是（　　）
A．若OPM之外的区域加的是磁场，则所加磁场的最小面积为
B．若OPM之外的区域加的是电场，粒子到达N点时的速度最大为
C．若OPM之外的区域加的是电场，粒子到达N点时的速度方向不可能与x轴成45°
D．若OPM之外的区域加的是电场，则边界PN曲线的方程为
10、如图所示，一个半径为R的圆环竖直放置在水平向右的匀强电场中，O为圆心，环内有两根管道AB和AC，半径AO与竖直直径BC成45°角。一质量为m、带电量为q的带正电绝缘光滑小球（直径略小于管道直径），从A点由静止释放，沿管道AB和AC到达圆周的时间相同。已知重力加速度为g，带电小球可视为点电荷，下列说法正确的是（　　）
A．匀强电场的电场强度大小为
B．小球沿管道A运动的时间为
C．小球沿管道从A到C的过程中机械能逐渐减小
D．若增加垂直于纸面向里的匀强磁场，仍从A点由静止释放小球，沿AB和AC到达圆周的时间仍相同
三、实验题（每空2分，共16分）
11、某同学利用测质量的小型家用电子秤，设计了测量木块和木板间动摩擦因数的实验。
如图（a）所示，木板和木块A放在水平桌面上，电子秤放在水平地面上，木块A和放在电子秤上的重物B通过跨过定滑轮的轻绳相连。调节滑轮，使其与木块A间的轻绳水平，与重物B间的轻绳竖直。在木块A上放置n（）个砝码（电子秤称得每个砝码的质量为），向左拉动木板的同时，记录电子秤的对应示数m。
（1）实验中，拉动木板时__________（填“必须”或“不必”）保持匀速。
（2）用和分别表示木块A和重物B的质量，则m和所满足的关系式为__________。
（3）根据测量数据在坐标纸上绘制出图像，如图（b）所示，可得木块A和木板间的动摩擦因数_________（保留2位有效数字）。
12、某同学家里有一使用光伏电池的电动玩具，该同学拆下了光伏电池，欲测量其电动势和内阻。电池铭牌上标注“4V 2Ω 500mAh”。
（1）实验室可提供的器材如下：
电流表A（量程为0.6A，内阻约为2Ω）
电压表（量程为3V，内阻约为10kΩ）
电压表（量程为15V，内阻约为60kΩ）
滑动变阻器
电阻箱（最大阻值99Ω，最小分度0.1Ω）
电阻箱（最大阻值999Ω，最小分度1Ω）
单刀单掷开关、单刀双掷开关及导线若干
（2）为了测量电流表A的内阻、电池的电动势和内阻，该小组设计了如图甲所示的电路，电压表应选择 （填“”或“”），电阻箱应选择 （填“”或“”）。请在图乙中补充完整线路 。
他按以下步骤进行操作：
①闭合开关，断开开关，调节滑动变阻器使电流表A指针满偏；
②保持滑片P不动，把开关与1接通，调节电阻箱，使电流表A指针半偏，读出电阻箱的阻值，则可得电流表A的内阻，该测量值 （填“大于”“小于”或“等于”）真实值；
③闭合开关，把开关与2接通，调节滑动变阻器阻值，记下多组电流表A的示数I和相应电压表的示数U；
④以U为纵坐标，I为横坐标，作出图线如图丙所示，图线斜率的绝对值为k，纵截距为b，根据图线求得电动势，内阻 。
三、计算题（13、14题各10分，15题14分，共34分）
13、如图所示（俯视图）的水平传送带由三段组成，段为直线，段边缘是圆心角为的圆弧，段上方有一光滑挡板，挡板与传送带中心线之间的夹角，物体碰到挡板瞬间，垂直挡板方向速度变为零，物块沿挡板匀速运动到工作台。一质量的物体由端轻放在传送带的中心线上，到达端时恰好与传送带共速，在段与传送带相对静止。已知传送带速率恒定，物体与传送带间的动摩擦因数段长，物块在段的时间，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取，求：
(1)传送带的速率及物块与挡板作用后匀速运动的速度大小；
(2)物体从运动到的过程中，传送装置比空载时多做的功；
(3)物块从到的过程中，传送带对物块的冲量大小。
14、在纸面内建立xOy坐标系，在第一象限内，左侧有一关于对称的曲线，和曲线上的三个点，如图所示。曲线和y轴所围的区域范围内存在沿y轴负方向的匀强电场，右侧存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，电场与磁场边界相切于P点。在O点有一粒子源，可以向第一象限的各个方向发射速率为的带电粒子，其中沿y轴正方向进入电场的粒子恰好到达A点，沿x轴正方向发射的粒子经磁场偏转后也能经过A点，离开电场的粒子均能垂直边界进入磁场。已知粒子带电量为，质量为m，粒子重力及粒子间作用力忽略不计，求：
（1）电场强度E的大小；（2）磁感应强度B的大小；
（3）粒子到达y轴的最大纵坐标，及从O点到达此位置所需时间；
（4）写出电场的边界方程。
15、如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为B．磁场中的水平绝缘薄板与磁场的左、右边界分别垂直相交于M、N，MN=L，粒子打到板上时会被反弹（碰撞时间极短），反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反．质量为m、电荷量为-q的粒子速度一定，可以从左边界的不同位置水平射入磁场，在磁场中做圆周运动的半径为d，且d（1）求粒子运动速度的大小v；
（2）欲使粒子从磁场右边界射出，求入射点到M的最大距离dm；
（3）从P点射入的粒子最终从Q点射出磁场，PM=d，QN=，求粒子从P到Q的运动时间t．
试卷第6页，共7页
2025届高三物理2月份培优测试题参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D B B C AD CD AD ABD AD
1．C
AB．木箱在F作用下向右匀速运动的过程中，受4个力作用而平衡，即
解得
其中
由数学知识知F先减小后增大，所以A、B错误；
CD．由F的功率
知功率减小，所以C正确，D错误。
故选C。
3．B
D．依题意，沿Ab路径运动的尘埃粒子受力平衡，所受太阳的引力等于太阳光对它的辐射压力。故D正确，与题意不符；
ABC．设半径为R0的粒子运动到距离太阳r处时，时间内接受到的太阳光能量为
时间内接受到的光的动量为
设粒子受到的辐射压力为，根据动量定理有解得
设尘埃粒子的密度为，该粒子的质量为
该粒子运动到距离太阳r处时所受的引力为解得
运动路径Ab为直线的尘埃粒子受力平衡，即
由上式可见，二者的比值与尘埃粒子到太阳的距离r无关，也与速度大小无关，仅由尘埃粒子的半径决定。由于Ac路径向内弯曲，说明即该尘埃粒子的半径
由于Aa路径向外弯曲，说明
即该尘埃粒子的半径
故AC正确，与题意不符；B错误，与题意相符。本题选错误的，故选B。
6、AD
AB．导体棒受力如图所示
导体棒匀速运动时，回路的感应电流
则电阻R的发热功率
由平衡条件解得故A正确；B错误；
C．根据
解得
如将电阻R减小，其他保持不变，可得减小，导体棒匀速运动的速度减小。故C错误；
D．撤去力F以后导体棒运动距离x时其速度为以向右为正方向，根据动量定理得：
整理得
可得代入可得
已知撤去力F导体棒继续运动距离s后停止，即s=0时，v=0
设当时，用时，速度为，则有
联立得
撤去力F以后，导体棒做减速运动，前的位移所用时间小于总时间的
故D正确。故选AD。
7．CD
A．当恒力作用在A上时，两物体分离的临界条件是，
解得
当恒力作用在B上时，两物体分离的临界条件是，
解得所以力F的最小值为3Ff。A错误；
B．假设两次作用的时间相同，则有，
联立解得所以假设不成立。B错误；
C．摩擦产生的热量为摩擦力与相对路程的乘积，所以两次发热相同。C正确；
D．假设物体A对地位移为s，，则当恒力作用在A上时有，
化简得
当恒力作用在B上时，有，
化简得联立解得
所以两次脱离木板B时，物块A对地的位移可能相同。D正确。故选CD。
8、AD
A．设水平恒力F与重力的合力为F ，F 为等效重力，受力分析如图所示
由图可知，当时，轻绳拉力最大，此时小球处于等效最低点，根据几何关系可得故A正确；
B．当小球处于等效最低点时，小球的速度最大，此时，故B错误；
C．小球到达最高点时，速度为零，设其加速度为a，根据牛顿第二定律，沿半径方向，有
沿切线方向，有解得故C错误；
D．由图可知，当时，轻绳拉力达到最大值，轻绳的拉力与的合力为小球运动提供向心力，则有
由动能定理得
联立解得因为刚开始时小球是静止的，则有
所以故D正确。故选AD。
9、ABD
A．由题意知，沿MO1方向射入的粒子恰好从P点进入第一象限，轨迹为圆弧，速度方向水平向右（沿x轴正方向）由几何关系知轨迹半径等于圆形磁场半径，作出由粒子轨迹圆的圆心、磁场圆的圆心以及出射点、入射点四点组成的四边形为菱形，且所有从M点入射粒子进入第一象限速度方向相同，即均沿+x方向进入第一象限，为了使M点射入磁场的粒子均汇聚于N点，OPN之外的区域加的是磁场，最小的磁场面积为图中阴影部分的面积，如图所示：
根据几何关系可得所加磁场的最小面积为
故A正确；
BC．由几何关系可得，粒子出第II象限的磁场时，速度沿x轴正方向。
若OPN之外的区域加的是电场，粒子进入第一象限做类平抛，沿MO1入射的粒子到达N点时的运动时间最长，速度最大，速度与水平方向夹角也最大，设类平抛运动时间为t，在N点速度与水平方向夹角为θ，则水平方向和竖直方向有
联立解得
粒子到达N点时的速度最大为
粒子到达N点时的速度方向因
粒子到达N点时的速度方向可能与x轴成，故B正确，C错误；
D．若OPN之外的区域加的是电场，设边界PN曲线上有一点的坐标为（x，y），则
，
由于粒子均过N点，则从P点射出的粒子过N点有，，，则
则故D正确。故选ABD。
10、AD
A．根据等时圆原理，可知重力和电场力的等效重力场方向沿方向斜向下。根据力的合成法有得匀强电场的电场强度大小为A正确；
B．根据等时圆原理，小球沿管道AB运动的时间等效于小球在等效重力场中沿方向运动直径的时间。小球沿管道运动的时间为
等效重力场为解得运动时间B错误；
C．从到电场力做正功，小球电势能减小，机械能增大，C错误；
D．小球所受洛伦兹力与速度方向始终垂直，不影响小球运动的加速度，运动时间不变，D正确。故选AD。
三、实验题
11、【答案】 ①. 不必 ②. ③. 0.40
12、 小于
（2）[1][2]由于电流表A的内阻较小，电池的电动势为4V，因此为了保证电流表A的满偏，调节方便，电压表指针偏转较大，应选择电压表和电阻箱。
[3]实验电路如图所示。
②[4]调节电阻箱使电流表A指针半偏，读出电阻箱的阻值，则电流表A的内阻约等于电阻箱的阻值，即，而开关与1接通，电路中的总电阻减小，根据闭合回路欧姆定律可知，电路中的总电流增大，通过的电流大于满偏电流，通过电阻箱的电流大于电流表A的电流，电阻箱的电阻小于电流表A的电阻，则测得的电流表A内阻小于真实值。
④[5]根据闭合回路欧姆定律可得可得
纵截距为b，则电源电动势为
图线斜率为k，则可得
三、计算题
13、(1)，
(2)
(3)
（1）物体在段，由牛顿第二定律有解得
由运动学公式有解得
物块与挡板作用后瞬间的速度大小
（2）物体从运动到的过程中，传送带的位移大小
由能量守恒定律可知，传送装置比空载时多做的功
（3）物体从到的过程中，由动量定理有
重力的冲量大小
其矢量图如图所示，则传送带对物块的冲量大小
14、（1）；（2）；（3），；（4）
（1）到达A点速度为0，根据动能定理有解得
（2）由题意可得沿x轴进入磁场的粒子偏转半径为d，则解得
（3）设粒子进入磁场的速度与x正方向夹角为θ，出电场时坐标为，则
解得粒子在磁场中偏转圆半径
则到达y轴粒子的纵坐标
则当时此时则
（4）根据数学方法可知，电场的边界方程为
15、（1）；（2）；（3）A.当时， ，B.当时，
（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动由洛伦兹力提供向心力有：
，解得：由题可得： 解得；
（2）如图所示，粒子碰撞后的运动轨迹恰好与磁场左边界相切
由几何关系得dm=d（1+sin60°）解得
（3）粒子的运动周期
设粒子最后一次碰撞到射出磁场的时间为t'，则
A.当时，粒子斜向上射出磁场解得
B.当时，粒子斜向下射出磁场解得．
答案第2页，共7页

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