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2025-2026学年高二物理寒假检测卷
全解全析
（考试时间：90分钟，分值：100分）
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．光滑水平面上放置固定有竖直杆的小车，轻绳一端系有小球另一端系于杆顶，车右侧有固定挡板。现将小球向右拉开至如图位置，释放小球小车，小球第一次向左摆动至最高点过程中（　　）
A．下摆过程，球车系统水平动量守恒
B．下摆过程，球车系统竖直动量守恒
C．上摆过程，球车系统水平动量守恒
D．上摆过程，球车系统竖直动量守恒
【答案】C
【详解】AB．小球下摆过程，轻绳对小车的弹力方向斜向右下方，由于挡板的限制，此时小车处于静止状态，小车所受外力的合力为0，小球做圆周运动，线速度逐渐增大，小球水平方向与竖直方向的合力均不为0，可知，此过程，小球和小车构成的系统水平方向与竖直方向的动量均不守恒，故AB错误；
CD．小球上摆过程，轻绳对小车的弹力方向斜向左下方，小车将脱离挡板向右运动，小车与小球构成的系统，水平方向所受外力的合力为0，竖直方向上所受外力的合力不为0，则小球和小车构成的系统水平方向动量守恒，竖直方向的动量不守恒，故C正确，D错误。故选C。
2．如图甲所示为振荡电路，图乙为该电路中电流随时间变化关系图像。时，电容器a极板带正电，则（　　）
A．时，a极板带负电
B．时，b极板带正电
C．时，电路中的电场能最大
D．时，电路中的磁场能最大
【答案】B
【详解】A．根据题意由图可知，在t=0时刻i=0，电容器充电结束，此时a极板带正电，时间0~t1段，电容器放电，回路的磁场能在增大，时，放电完毕，则a极板不带电，故A错误；
B．t1~t2时间段，电容器充电，回路的磁场能在减小，电容器的下极板b带正电，则时，b极板带正电，故B正确；
C．t2~t3时间段，电容器放电，电场能减小，t=t3时电场能为零，故C错误；
D．t3~t4时间段，电容器充电，回路的磁场能在减小，t=t4时磁场能为零，故D错误。
故选B。
3．一种新型合金被发现，只要略微提高温度，这种合金就会从非磁合金变成强磁性合金，从而使环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图所示。A为圆柱形合金材料，B为线圈，套在圆柱形合金材料中间，线圈的半径大于合金材料的半径。现对A进行加热，下列说法正确的是（　　）
A．B线圈的磁通量将减小
B．B线圈一定有收缩的趋势
C．将线圈B向左移动，磁通量大小不变
D．若从右向左看线圈B中产生顺时针方向的电流，则A左端是强磁性合金的S极
【答案】D
【详解】A．穿过线圈B的磁感线从无变有，磁通量增加，故A错误；
B．合金A内部磁场与外部磁场方向相反，B线圈的总磁通量与A内部磁场方向相同，加热使得磁通量变大，由楞次定律可知，B线圈一定有扩张的趋势，故B错误；
C．由题意可得，初始线圈在合金中间，向左移动，磁通量变小，故C错误；
D．对A进行加热，A磁性增强。根据右手螺旋定则和楞次定律可知，若从右向左看B中产生顺时针方向的电流，感应电流产生的磁场向左，则B中原磁场方向向右，A内部磁场大于外部磁场，因此磁场方向要看内部，即A左端是强磁性合金的S极，故D正确。
故选D。
4．如图所示，圆的两条直径和相互垂直，圆心为，在点和点各有垂直纸面的通电直导线，电流大小相等、方向相反。在点放一小磁针（图中未画），下列说法正确的是（　　）
A．、两点的磁感应强度相同
B．点的磁感应强度为零
C．两通电导线相互吸引
D．小磁针静止时，S极指向点
【答案】A
【详解】AD．通电直导线在处的磁场方向指向，通电直导线在处的磁场方向指向。由于、距离相等，所以两直导线分别在处的磁感应强度大小相等，所以合磁感应强度方向指向，即小磁针极指向，同理可判断B点的磁感应强度方向也是向左的方向，大小与D点相等，故A正确，D错误；
B．两直导线中电流大小相等，到圆心的距离相等，由安培定则可知，两直导线中电流在点处产生的磁感应强度大小相等、方向相同，设其中一根直导线在点处产生的磁感应强度大小为。则两直导线在点的磁感应强度为，方向乖直于连线向左，故B错误；
C．根据左手定则，通电直导线受到的安培力方向垂直于向下，同理，通电直导线受到的安培力方向垂直于向上，两导线互相排斥，故C错误。
故选A。
5．如图所示，形成拓扑结构的莫比乌斯环，连接后，纸环边缘的铜丝形成闭合回路，纸环围合部分可近似半径为R的扁平圆柱。现有一匀强磁场从圆柱中心区域垂直其底面穿过，磁场区域的边界是半径为r的圆（）。若磁感应强度大小B随时间t的变化的图像如图所示，则回路中产生的感应电动势大小为（　　）
A．0 B． C． D．
【答案】C
【详解】由题意可知，铜丝构成的“莫比乌斯环”形成了两匝（）线圈串联的闭合回路，穿过回路的磁场有效面积为
根据法拉第电磁感应定律可知，回路中产生的感应电动势大小为
故选C。
6．如图所示，悬浮床是一种基于气体流动悬浮原理设计的医疗设备，通过向床内充入高压气体，使重症烧伤患者的身体悬浮在空中，从而减少创面受压，促进创面愈合。人体下方的床板源源不断的往上喷出气体，设气体遇到人体后速度大小变为原本的十分之一，方向向下，已知人体质量为，时间内喷出气体的质量为，重力加速度为，则喷出气体的速率为（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【详解】设喷出气体的速度为，以喷出的气体为研究对象，气体喷出时的方向为正方向，根据动量定理可得
对人受力分析，根据平衡条件可得
联立解得
故选D。
7．如图所示，桌面上竖直固定四根直径相同且等高的长管，甲为空心塑料管，乙为空心铝管，丙为内部紧密排列强磁铁的塑料管（等效于一根条形磁铁），丁为内部每间隔距离d固定一段强磁铁（相邻强磁铁上下磁极相反）的塑料管。把一枚直径略小于长管内径、高为d的强磁铁分别从甲、乙上端静止释放，强磁铁穿过长管的时间分别为t甲、t乙；把一枚内径略大于长管外径、高为d的小铝环从丙、丁上端静止释放，小铝环穿过长管的时间分别为t丙、t丁。不计摩擦与空气阻力，则下列说法最有可能的是（ ）
A．t甲与t丁几乎相等 B．t乙与t丙几乎相等
C．t丙比t甲大得多 D．t丁比t丙大得多
【答案】D
【详解】ACD．甲管是空心塑料管，强磁铁在其中几乎不受额外作用力，基本做自由落体运动，故t甲最小；丙管等效于“一整根条形磁铁”，管外除两端外磁场微弱，变化较小，小铝环感应电流所受阻力较小，时间稍大于自由落体时间；丁管内部磁极上下交替分布，铝环的磁通量不断变化，会连续提供较强阻尼，故 t丁比t丙 和甲大得多，故AC错误，D正确；
B．乙管是空心铝管，落下的强磁铁会在铝管中感应涡流并受到较强的电磁阻尼，下降时间比自由落体显著变长，则，故B错误；
故选D。
8．“南鲲”号是我国自主研发的首台兆瓦级漂浮式波浪能发电机，其原理如图甲所示，利用海浪带动浪板上下摆动，从而带动线框单向匀速转动，线框a、b端分别与铜滑环连接，再通过电刷将交流电输出，输出交流电加在图乙中的c、d两端，已知发电机的线框共有N匝，总电阻为，线框中磁通量随时间变化规律为，图乙中变压器为理想变压器，原、副线圈的匝数比为，R为滑动变阻器，其最大阻值为，定值电阻的阻值也为，下列说法正确的是（ ）
A．发电机电动势的有效值为
B．当滑动变阻器的滑片P向上移时，变压器副线圈两端的电压变大
C．当滑动变阻器电阻时，变压器原线圈电路中电流表的示数为
D．当滑动变阻器的滑片P从最上端移到最下端过程中，变压器的输出功率先增大后减小
【答案】C
【详解】A．发电机的最大电动势
电动势的有效值为，故A错误；
C．设原线圈电流为I，副线圈电流为I′，原线圈两端电压为
副线圈两端电压为对副线圈回路有，联立解得，故C正确；
B．根据等效电源法可知
当滑动变阻器的滑片向上移时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，因此原线圈中的电流变大，电源的内电压变大，外电压变小，即变压器原线圈两端的电压变小，副线圈两端的电压变小，故B错误；
D．根据等效电源法可得
电源的等效外电阻为，滑动变阻器的最大阻值为R0，当滑动变阻器的滑片P从最上端移到最下端过程中，变压器输出功率变大，故D错误。
故选C。
9．电视机显像管的第二和第三阳极是直径相同的金属圆筒。两电极间的电场即为显像管中的主聚焦电场，如图所示为主聚焦电场中的等势面，数字表示电势值（单位为V），这些等势面均关于中心轴对称，P、Q、M、N为电场中的四个点，其中P、Q两点关于中心轴对称。不计电子重力，则下列说法中正确的是（　　）
A．P、Q两点的电场强度相同
B．M点的电场强度大于N点的电场强度
C．电子在P点的电势能大于在N点的电势能
D．电子从M点沿轴线方向进入电场做直线运动，电场力一直做正功
【答案】CD
【详解】A．P、Q两点关于中心轴对称，场强大小相等，但是方向不同，故A错误；
B．等势面越密集，电场强度越大，M点的电场强度小于N点的电场强度，故B错误；
C．根据，由图可知，电子带负电，所以电子在P点的电势能大于在N点的电势能，故C正确；
D．因为电场线与等势面垂直，所以过M点的电场线即为中心轴线，方向向右，所以电子沿轴线运动，电场力一直做正功，故D正确。
故选CD。
10．如图所示，有一宽为的匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里。现有一边长为L、粗细均匀的正方形金属线框，以恒定速度穿过磁场区域。在运动过程中，金属线框边始终与磁场区域边界平行，取边刚进入磁场为计时起点，规定逆时针方向为电流正方向，则在下列选项中，能正确反映线框中感应电流以及两点间电势差随时间变化规律的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】BD
【详解】根据题意，设线圈的电阻为，在的过程中，线圈边切割磁感线，产生感应电动势，有
根据右手定则判断知线圈中的感应电流的方向为逆时针方向，大小为
根据闭合电路欧姆定律，可得此时
在的过程中，线圈完全处于磁场中，穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流产生，但边仍然在做切割磁感线运动，产生感应电动势，有
在的过程中，线圈边切割磁感线，产生感应电动势，有
根据右手定则判断知线圈中的感应电流方向为顺时针方向，大小为
根据闭合电路欧姆定律，可得此时
可知BD正确，AC错误。
故选BD。
11．云南—广东特高压直流输电示范工程是世界上第一个直流输电工程，是我国电网建设史上一个里程碑。如图是某段输电过程的简化示意图，发电站输出电压稳定，经升压后被整流成的直流电，长距离输电到达广东后被逆变成交流电，再被降压至后供用户使用。若直流输电线电阻为，假设电压在整流和逆变前后有效值不变，不计变压器、整流器和逆变器消耗的电能。当发电站输出功率为500万千瓦，则（　　）
A．输电线电流为
B．输电导线上损耗的电压为
C．降压变压器匝数比为
D．输送功率不变，若电压经升压和整流后为，输电线消耗的功率变为原来的2倍
【答案】BC
【详解】AB．输电线电流为
输电导线上损耗的电压为，故A错误，B正确；
C．降压变压器原线圈的输入电压为
则降压变压器匝数比为，故C正确；
D．输送功率不变，若电压经升压和整流后为，则输电线电流变为原来的2倍，根据可知，输电线消耗的功率变为原来的4倍，故D错误。
故选BC。
12．如图，质量为2m，半径为R，圆心角为150°的光滑圆弧轨道ABC，静置于光滑的水平面上，不固定，一质量为m的小球从圆弧轨道的A点静止释放，已知重力加速度为g，下面说法正确的是（　　）
A．轨道与小球组成的系统动量守恒
B．轨道的最大速度为
C．小球从C点射出时，轨道的位移为
D．小球从C点射出时，轨道的位移为
【答案】BC
【详解】A．轨道与小球组成的系统，在竖直方向有重力和支持力的合力不为零，动量不守恒；水平方向不受外力，动量守恒。因此系统总动量不守恒，故A错误；
B．当小球到达轨道最低点B时，轨道速度最大。水平方向动量守恒
根据机械能守恒
联立解得，故B正确；
CD．小球从A到C，水平方向动量守恒，设轨道位移为 x ，小球水平位移为 s ，根据动量守恒，有
两边同乘以t，可得又因联立解得，故C正确，D错误。故选BC。
二、实验题：本题共2小题，共14分。
13．（6分）某实验小组想用多种方式验证动量守恒定律。小明同学选取两个体积相同、质量不等的小球，先让质量为的小球从轨道顶部由静止释放，由轨道末端的点飞出并落在斜面上。再把质量为的小球放在点，让小球仍从原位置由静止释放，与小球碰后两小球均落在斜面上，分别记录落点痕迹，其中、三个落点的位置距离点的长度分别为、、。
(1)用游标卡尺测得两小球的直径均如图乙所示，则小球直径 cm。
(2)为了顺利完成实验，两个小球的质量应满足
(3)关于该实验，下列说法正确的是___________。（多选）
A．小球的半径大小对实验结果没有影响
B．安装轨道时，轨道末端必须水平
C．同一组实验的不同碰撞中，每次质量为m1的小球必从同一高度由静止释放
(4)在实验误差允许的范围内，若满足关系式 ，则可认为两球碰撞过程中动量守恒（用题目中的物理量表示）。
(5)小帅同学利用该套装置做了一个新实验，仅改变小球的质量（两小球质量关系仍符合题干条件），其他条件均不变，将小球多次从轨道顶部由静止释放，与不同质量的小球相碰，分别记录对应的落点到点距离，以为横坐标、为纵坐标作出图像，若该碰撞为弹性碰撞，则下列图像正确的是______。
A． B． C．
【答案】(1)1.070 (2) (3)BC (4) (5)C
【解析】【小题1】小球直径
【小题2】为了保证小球碰后不被反弹，两个小球的质量应满足
【小题3】A．小球的半径大小必须相等，故A错误；
B．为了保证小球做平抛运动，轨道末端必须水平，故B正确；
C．为了保证小球做平抛运动的初速度相同，每次质量为m1的小球必须从同一高度由静止释放，故C正确。
故选BC。
【小题4】小球飞出后均为平抛运动，假设小球位移为，由平抛运动的知识可得，
解得
由碰撞规律可知
联立解得
【小题5】小球的碰前速度保持不变，则不变，根据前问可得动量守恒关系式
能量守恒关系式
联立解得故选C。
14．（8分）为了研究土豆电池的电动势和内阻，小宁使用一个土豆和铜片、铝片制作了一个土豆电池，他先使用量程的电压表正负极直接接在铜片和铝片上对它进行了测量，第一次测量时铜片和铝片插入的位置稍远，电压表的读数很小，只有不到0.2V；第二次将铜片铝片的插入位置靠近后，再次测量，发现读数稍大了些．小宁查阅相关资料得知：决定土豆电池电动势的关键因素是电极材料．
(1)根据小宁的实验，下列解释合理的是__________．
A．土豆电池的电动势和铜片、铝片间的距离有关，靠的近时电动势大
B．土豆电池的电动势和铜片、铝片间的位置无关，靠的近时内阻小
C．土豆电池的电动势和内阻都和铜片、铝片间的位置无关，两次读数的差距其实是测量误差导致
(2)为了更好的研究，小宁使用了量程为的（模数转换）模块来进行电压的测量．ADC是内阻为几亿欧的电压传感器，ADC还可以调节增益（将输入电压放大指定倍数后再测量），由于缺少电流表，小宁将另一个ADC改造成了量程左右的电流传感器，以下哪个是合理的ADC改装图__________．
A． B．
C． D．
(3)使用的电压传感器和改造后的电流传感器进行了实验，并绘制了图像（如图所示）．
请根据图像计算此土豆电池的电动势为 V，内阻为 （结果保留两位有效数字）
【答案】(1)B (2)B (3) 0.83
【详解】（1）电极间距离变近，内阻变小，电动势不变，故土豆电池的电动势和铜片、铝片间的位置无关，靠的近时内阻小，故选B。
（2）ADC可视为理想电压表，改装成电流表时需要并联一个小电阻．由于电阻较小，电流也较小，会导致ADC两端电压过小，所以需要使用增益将其放大后再测量．故选B。
（3）[1]图像纵轴截距表示电源电动势，则
[2]图像斜率的绝对值表示电源内阻，则
三、计算题：本题共4小题，共38分。
15．（7分）2025年9月，我国自主研发的电磁弹射系统在福建舰上试验成功。某学校物理兴趣小组以航母为背景展开电磁弹射系统的研究。其基本原理简化如下：在水平飞行甲板上铺设两平行导轨，弹射时两导轨间有一金属棒与飞机连接助力飞机起飞（右为俯视原理图）。假设导轨宽度，恒流源提供恒定大电流，导轨处于恒定竖直向下的匀强磁场中。假定飞机自带发动机提供恒定推力为。航母上跑道长度为。假设飞机起飞时所受阻力与飞机重力成正比，即，其中。飞机起飞所需最小速度为。完成下列问题的求解：
(1)判断恒流源提供的电流通过金属棒AB时的电流方向，请用“顺时针从A到B”或“逆时针从B到A”来描述，并求弹射起飞时飞机所受安培力的大小；
(2)假若不用弹射助力，求飞机最大起飞质量（结果保留两位有效数字）。
(3)假若同时采用弹射系统助力，求飞机最大起飞质量（结果保留两位有效数字）。
【答案】(1)顺时针从A到B ，
(2)
(3)
【详解】（1）根据左手定则可知，安培力向右，则电流方向顺时针从A到B
安培力
（2）飞机起飞的加速度为
不用弹射助力，则由牛顿第二定律
解得
（3）同时采用弹射系统助力，则由牛顿第二定律
16．（9分）如图所示，一抛物线的方程为，在抛物线的上方有竖直向下的匀强电场。抛物线上每个位置可连续发射质量为m、电荷量为q的粒子，粒子均以大小为v0的初速度水平向右射入电场，所有粒子均能到达原点O。第四象限内（含x边界）存在垂直于纸面向外、磁感应强度大小的匀强磁场，不计粒子重力及粒子间的相互作用。
(1)求电场强度的大小E；
(2)求从抛物线上横坐标的A点发射的粒子射出磁场时的坐标；
【答案】(1)
(2)
【详解】（1）粒子在电场中做类平抛运动。
水平方向
竖直方向有，其中
解得
（2）在电场中，水平方向有
竖直方向有
则
设粒子进入磁场时速度v与竖直方向的夹角为θ，则
解得
由牛顿第二定律得
由几何关系知
解得
射出磁场时的位置坐标为。
17．（10分）如图所示，两根足够长的金属导轨MN、PQ平行固定在倾角为α的绝缘斜面上，平行轨道的间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻，一根质量为m、长度也为L、电阻忽略不计的均匀直金属棒ab放在两导轨上，并与导轨垂直。轨道之间存在以CD为边界的区域Ⅰ、Ⅱ，CD与导轨垂直，区域Ⅰ内充满磁感应强度大小为B、方向垂直轨道平面向上的匀强磁场；区域Ⅱ内充满方向垂直轨道平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为2B。让金属棒ab沿导轨由静止开始下滑，金属棒到达CD边界时刚好匀速运动，金属棒在区域Ⅰ运动过程中回路产生的焦耳热为Q。导轨的电阻可忽略，且与金属棒接触良好，不计它们之间的摩擦，重力加速度为g。
(1)求金属棒到达CD边界时速率v1和金属棒在区域Ⅰ的位移大小x；
(2)已知金属棒到达区域Ⅱ某位置时的加速度大小a=gsinα，金属棒从进入区域Ⅱ到该位置过程中流过电阻的电荷量为q，求此过程经历的时间t。
【答案】(1)，；
(2)
【详解】（1）金属棒从释放入到刚好离开区域I的过程中，根据楞次定律可得，安培力沿斜面向上，离开区域I时切割磁感线产生的电动势
金属棒中电流
金属棒恰好做匀速直线运动，则根据受力平衡
解得金属棒刚好离开区域I的速率
由能量守恒得，金属棒减少的机械能转化为金属棒的动能和焦耳热，则
解得
（2）设金属棒在区域Ⅱ加速度时，金属棒速度为，此时
线框中电流
由牛顿第二定律得
解得
由动量定理得
解得
18．（12分）如图所示，光滑水平平台左端与固定在竖直面内的半径为的光滑四分之一圆弧轨道在B点平滑连接，为圆心，水平，平台右端与足够长水平传送带平滑无缝连接，传送带以的速度逆时针匀速转动。平台上静置着质量分别为的、两个小滑块，、滑块间有一被压缩的轻弹簧（滑块与轻弹簧不拴接），两滑块用细线连接，此时轻弹簧的弹性势能为。剪断细线，弹簧将两滑块弹开，两滑块与弹簧分离后立刻撤去弹簧，之后滑块滑上传送带，滑块滑上圆弧轨道，此后、在平台上发生碰撞，始终未滑上传送带，与传送带间的动摩擦因数，滑块均可视为质点，重力加速度取。求：
(1)弹簧将两滑块弹开后，滑块第一次滑到圆弧轨道最低点时对圆弧轨道的压力大小；
(2)若、在平台上碰撞后粘在一起，则、碰撞过程损失的机械能；
(3)若传送带运行的速度大小为、第一次碰撞的位置仍在平台上且发生的是弹性碰撞，则从弹簧将两滑块弹开至发生第次碰撞过程中，物块与传送带间因摩擦产生的热量。
【答案】(1)
(2)8.75J
(3)
【详解】（1）设弹簧将两滑块弹开的一瞬间，的速度大小分别为、，根据动量守恒，有
根据能量守恒，有
解得
滑块第一次滑到圆弧轨道最低点B时，根据牛顿第二定律，有
解得
根据牛顿第三定律，滑块第一次滑到圆弧轨道最低点B时对圆弧轨道的压力为
（2）由于大于传送带运行速度，因此滑块第一次滑离传送带时的速度大小为
设、碰撞后的共同速度为，根据动量守恒有
设损失的机械能为，根据能量守恒可得
解得
（3）若传送带运行的速度大小为，由于小于传送带运行速度，因此滑块以的速度滑离传送带向左运动，滑块以的速度向右运动，两者发生弹性碰撞。
根据动量守恒和能量守恒可知，碰撞后两滑块以碰撞前的速度反向运动。此后两物块周期性重复运动。滑块第一次在传送带上运动过程中，运动的加速度大小为
滑块在传送带上向右运动过程中因摩擦产生的热量
物块在传送带上向左运动过程中，因摩擦产生的热量
因此，从弹簧将两滑块弹开，至a、b发生第次碰撞过程中，物块与传送带间因摩擦产生的热量为2025-2026学年高二物理寒假检测卷
参考答案
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 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
C B D A C D D C CD BD BC BC
二、实验题：本题共2小题，共14分。
13. (1)1.070 （1分） (2) （1分） (3)BC （1分）
(4) （2分） (5)C（1分）
14. (1)B （2分） (2)B （2分） (3) 0.83 （2分） （2分）
三、计算题：本题共4小题，共38分。
15.（7分）
（1）根据左手定则可知，安培力向右，则电流方向顺时针从A到B
安培力（2分）
（2）飞机起飞的加速度为（1分）
不用弹射助力，则由牛顿第二定律 （1分）
解得（1分）
（3）同时采用弹射系统助力，则由牛顿第二定律 （1分）
（1分）
16.（9分）
（1）粒子在电场中做类平抛运动。
水平方向（1分）
竖直方向有（1分），其中
解得（1分）
（2）在电场中，水平方向有
竖直方向有（1分）
则（1分）
设粒子进入磁场时速度v与竖直方向的夹角为θ，则（1分）
解得
由牛顿第二定律得（1分）
由几何关系知（1分）
解得（1分）
射出磁场时的位置坐标为。
17.（10分）
（1）金属棒从释放入到刚好离开区域I的过程中，根据楞次定律可得，安培力沿斜面向上，离开区域I时切割磁感线产生的电动势（1分）
金属棒中电流（1分）
金属棒恰好做匀速直线运动，则根据受力平衡（1分）
解得金属棒刚好离开区域I的速率
由能量守恒得，金属棒减少的机械能转化为金属棒的动能和焦耳热，则（1分）
解得（1分）
（2）设金属棒在区域Ⅱ加速度时，金属棒速度为，此时（1分）
线框中电流
由牛顿第二定律得（1分） 解得
由动量定理得（2分）
解得（1分）
18.（12分）
（1）设弹簧将两滑块弹开的一瞬间，的速度大小分别为、，根据动量守恒，有（1分）
根据能量守恒，有（1分） 解得（1分）
滑块第一次滑到圆弧轨道最低点B时，根据牛顿第二定律，有（1分）
解得
根据牛顿第三定律，滑块第一次滑到圆弧轨道最低点B时对圆弧轨道的压力为（1分）
（2）由于大于传送带运行速度，因此滑块第一次滑离传送带时的速度大小为
设、碰撞后的共同速度为，根据动量守恒有（1分）
设损失的机械能为，根据能量守恒可得（1分）
解得（1分）
（3）若传送带运行的速度大小为，由于小于传送带运行速度，因此滑块以的速度滑离传送带向左运动，滑块以的速度向右运动，两者发生弹性碰撞。
根据动量守恒和能量守恒可知，碰撞后两滑块以碰撞前的速度反向运动。此后两物块周期性重复运动。滑块第一次在传送带上运动过程中，运动的加速度大小为（1分）
滑块在传送带上向右运动过程中因摩擦产生的热量（1分）
物块在传送带上向左运动过程中，因摩擦产生的热量（1分）
因此，从弹簧将两滑块弹开，至a、b发生第次碰撞过程中，物块与传送带间因摩擦产生的热量为（1分）2025-2026学年高二物理寒假检测卷
（考试时间：90分钟，分值：100分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3．测试范围：人教版必修三、选必二全册，选必一第1章。
第Ⅰ卷
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．光滑水平面上放置固定有竖直杆的小车，轻绳一端系有小球另一端系于杆顶，车右侧有固定挡板。现将小球向右拉开至如图位置，释放小球小车，小球第一次向左摆动至最高点过程中（　　）
A．下摆过程，球车系统水平动量守恒
B．下摆过程，球车系统竖直动量守恒
C．上摆过程，球车系统水平动量守恒
D．上摆过程，球车系统竖直动量守恒
2．如图甲所示为振荡电路，图乙为该电路中电流随时间变化关系图像。时，电容器a极板带正电，则（　　）
A．时，a极板带负电
B．时，b极板带正电
C．时，电路中的电场能最大
D．时，电路中的磁场能最大
3．一种新型合金被发现，只要略微提高温度，这种合金就会从非磁合金变成强磁性合金，从而使环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图所示。A为圆柱形合金材料，B为线圈，套在圆柱形合金材料中间，线圈的半径大于合金材料的半径。现对A进行加热，下列说法正确的是（　　）
A．B线圈的磁通量将减小
B．B线圈一定有收缩的趋势
C．将线圈B向左移动，磁通量大小不变
D．若从右向左看线圈B中产生顺时针方向的电流，则A左端是强磁性合金的S极
4．如图所示，圆的两条直径和相互垂直，圆心为，在点和点各有垂直纸面的通电直导线，电流大小相等、方向相反。在点放一小磁针（图中未画），下列说法正确的是（　　）
A．、两点的磁感应强度相同
B．点的磁感应强度为零
C．两通电导线相互吸引
D．小磁针静止时，S极指向点
5．如图所示，形成拓扑结构的莫比乌斯环，连接后，纸环边缘的铜丝形成闭合回路，纸环围合部分可近似半径为R的扁平圆柱。现有一匀强磁场从圆柱中心区域垂直其底面穿过，磁场区域的边界是半径为r的圆（）。若磁感应强度大小B随时间t的变化的图像如图所示，则回路中产生的感应电动势大小为（　　）
A．0 B． C． D．
6．如图所示，悬浮床是一种基于气体流动悬浮原理设计的医疗设备，通过向床内充入高压气体，使重症烧伤患者的身体悬浮在空中，从而减少创面受压，促进创面愈合。人体下方的床板源源不断的往上喷出气体，设气体遇到人体后速度大小变为原本的十分之一，方向向下，已知人体质量为，时间内喷出气体的质量为，重力加速度为，则喷出气体的速率为（　　）
A． B． C． D．
7．如图所示，桌面上竖直固定四根直径相同且等高的长管，甲为空心塑料管，乙为空心铝管，丙为内部紧密排列强磁铁的塑料管（等效于一根条形磁铁），丁为内部每间隔距离d固定一段强磁铁（相邻强磁铁上下磁极相反）的塑料管。把一枚直径略小于长管内径、高为d的强磁铁分别从甲、乙上端静止释放，强磁铁穿过长管的时间分别为t甲、t乙；把一枚内径略大于长管外径、高为d的小铝环从丙、丁上端静止释放，小铝环穿过长管的时间分别为t丙、t丁。不计摩擦与空气阻力，则下列说法最有可能的是（ ）
A．t甲与t丁几乎相等 B．t乙与t丙几乎相等
C．t丙比t甲大得多 D．t丁比t丙大得多
8．“南鲲”号是我国自主研发的首台兆瓦级漂浮式波浪能发电机，其原理如图甲所示，利用海浪带动浪板上下摆动，从而带动线框单向匀速转动，线框a、b端分别与铜滑环连接，再通过电刷将交流电输出，输出交流电加在图乙中的c、d两端，已知发电机的线框共有N匝，总电阻为，线框中磁通量随时间变化规律为，图乙中变压器为理想变压器，原、副线圈的匝数比为，R为滑动变阻器，其最大阻值为，定值电阻的阻值也为，下列说法正确的是（ ）
A．发电机电动势的有效值为
B．当滑动变阻器的滑片P向上移时，变压器副线圈两端的电压变大
C．当滑动变阻器电阻时，变压器原线圈电路中电流表的示数为
D．当滑动变阻器的滑片P从最上端移到最下端过程中，变压器的输出功率先增大后减小
9．电视机显像管的第二和第三阳极是直径相同的金属圆筒。两电极间的电场即为显像管中的主聚焦电场，如图所示为主聚焦电场中的等势面，数字表示电势值（单位为V），这些等势面均关于中心轴对称，P、Q、M、N为电场中的四个点，其中P、Q两点关于中心轴对称。不计电子重力，则下列说法中正确的是（　　）
A．P、Q两点的电场强度相同
B．M点的电场强度大于N点的电场强度
C．电子在P点的电势能大于在N点的电势能
D．电子从M点沿轴线方向进入电场做直线运动，电场力一直做正功
10．如图所示，有一宽为的匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里。现有一边长为L、粗细均匀的正方形金属线框，以恒定速度穿过磁场区域。在运动过程中，金属线框边始终与磁场区域边界平行，取边刚进入磁场为计时起点，规定逆时针方向为电流正方向，则在下列选项中，能正确反映线框中感应电流以及两点间电势差随时间变化规律的是（ ）
A． B．
C． D．
11．云南—广东特高压直流输电示范工程是世界上第一个直流输电工程，是我国电网建设史上一个里程碑。如图是某段输电过程的简化示意图，发电站输出电压稳定，经升压后被整流成的直流电，长距离输电到达广东后被逆变成交流电，再被降压至后供用户使用。若直流输电线电阻为，假设电压在整流和逆变前后有效值不变，不计变压器、整流器和逆变器消耗的电能。当发电站输出功率为500万千瓦，则（　　）
A．输电线电流为
B．输电导线上损耗的电压为
C．降压变压器匝数比为
D．输送功率不变，若电压经升压和整流后为，输电线消耗的功率变为原来的2倍
12．如图，质量为2m，半径为R，圆心角为150°的光滑圆弧轨道ABC，静置于光滑的水平面上，不固定，一质量为m的小球从圆弧轨道的A点静止释放，已知重力加速度为g，下面说法正确的是（　　）
A．轨道与小球组成的系统动量守恒
B．轨道的最大速度为
C．小球从C点射出时，轨道的位移为
D．小球从C点射出时，轨道的位移为
第Ⅱ卷
二、实验题：本题共2小题，共14分。
13．（6分）某实验小组想用多种方式验证动量守恒定律。小明同学选取两个体积相同、质量不等的小球，先让质量为的小球从轨道顶部由静止释放，由轨道末端的点飞出并落在斜面上。再把质量为的小球放在点，让小球仍从原位置由静止释放，与小球碰后两小球均落在斜面上，分别记录落点痕迹，其中、三个落点的位置距离点的长度分别为、、。
(1)用游标卡尺测得两小球的直径均如图乙所示，则小球直径 cm。
(2)为了顺利完成实验，两个小球的质量应满足
(3)关于该实验，下列说法正确的是___________。（多选）
A．小球的半径大小对实验结果没有影响
B．安装轨道时，轨道末端必须水平
C．同一组实验的不同碰撞中，每次质量为m1的小球必从同一高度由静止释放
(4)在实验误差允许的范围内，若满足关系式 ，则可认为两球碰撞过程中动量守恒（用题目中的物理量表示）。
(5)小帅同学利用该套装置做了一个新实验，仅改变小球的质量（两小球质量关系仍符合题干条件），其他条件均不变，将小球多次从轨道顶部由静止释放，与不同质量的小球相碰，分别记录对应的落点到点距离，以为横坐标、为纵坐标作出图像，若该碰撞为弹性碰撞，则下列图像正确的是______。
A． B． C．
14．（8分）为了研究土豆电池的电动势和内阻，小宁使用一个土豆和铜片、铝片制作了一个土豆电池，他先使用量程的电压表正负极直接接在铜片和铝片上对它进行了测量，第一次测量时铜片和铝片插入的位置稍远，电压表的读数很小，只有不到0.2V；第二次将铜片铝片的插入位置靠近后，再次测量，发现读数稍大了些．小宁查阅相关资料得知：决定土豆电池电动势的关键因素是电极材料．
(1)根据小宁的实验，下列解释合理的是__________．
A．土豆电池的电动势和铜片、铝片间的距离有关，靠的近时电动势大
B．土豆电池的电动势和铜片、铝片间的位置无关，靠的近时内阻小
C．土豆电池的电动势和内阻都和铜片、铝片间的位置无关，两次读数的差距其实是测量误差导致
(2)为了更好的研究，小宁使用了量程为的（模数转换）模块来进行电压的测量．ADC是内阻为几亿欧的电压传感器，ADC还可以调节增益（将输入电压放大指定倍数后再测量），由于缺少电流表，小宁将另一个ADC改造成了量程左右的电流传感器，以下哪个是合理的ADC改装图__________．
A． B．
C． D．
(3)使用的电压传感器和改造后的电流传感器进行了实验，并绘制了图像（如图所示）．
请根据图像计算此土豆电池的电动势为 V，内阻为 （结果保留两位有效数字）
三、计算题：本题共4小题，共38分。
15．（7分）2025年9月，我国自主研发的电磁弹射系统在福建舰上试验成功。某学校物理兴趣小组以航母为背景展开电磁弹射系统的研究。其基本原理简化如下：在水平飞行甲板上铺设两平行导轨，弹射时两导轨间有一金属棒与飞机连接助力飞机起飞（右为俯视原理图）。假设导轨宽度，恒流源提供恒定大电流，导轨处于恒定竖直向下的匀强磁场中。假定飞机自带发动机提供恒定推力为。航母上跑道长度为。假设飞机起飞时所受阻力与飞机重力成正比，即，其中。飞机起飞所需最小速度为。完成下列问题的求解：
(1)判断恒流源提供的电流通过金属棒AB时的电流方向，请用“顺时针从A到B”或“逆时针从B到A”来描述，并求弹射起飞时飞机所受安培力的大小；
(2)假若不用弹射助力，求飞机最大起飞质量（结果保留两位有效数字）。
(3)假若同时采用弹射系统助力，求飞机最大起飞质量（结果保留两位有效数字）。
16．（9分）如图所示，一抛物线的方程为，在抛物线的上方有竖直向下的匀强电场。抛物线上每个位置可连续发射质量为m、电荷量为q的粒子，粒子均以大小为v0的初速度水平向右射入电场，所有粒子均能到达原点O。第四象限内（含x边界）存在垂直于纸面向外、磁感应强度大小的匀强磁场，不计粒子重力及粒子间的相互作用。
(1)求电场强度的大小E；
(2)求从抛物线上横坐标的A点发射的粒子射出磁场时的坐标；
17．（10分）如图所示，两根足够长的金属导轨MN、PQ平行固定在倾角为α的绝缘斜面上，平行轨道的间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻，一根质量为m、长度也为L、电阻忽略不计的均匀直金属棒ab放在两导轨上，并与导轨垂直。轨道之间存在以CD为边界的区域Ⅰ、Ⅱ，CD与导轨垂直，区域Ⅰ内充满磁感应强度大小为B、方向垂直轨道平面向上的匀强磁场；区域Ⅱ内充满方向垂直轨道平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为2B。让金属棒ab沿导轨由静止开始下滑，金属棒到达CD边界时刚好匀速运动，金属棒在区域Ⅰ运动过程中回路产生的焦耳热为Q。导轨的电阻可忽略，且与金属棒接触良好，不计它们之间的摩擦，重力加速度为g。
(1)求金属棒到达CD边界时速率v1和金属棒在区域Ⅰ的位移大小x；
(2)已知金属棒到达区域Ⅱ某位置时的加速度大小a=gsinα，金属棒从进入区域Ⅱ到该位置过程中流过电阻的电荷量为q，求此过程经历的时间t。
18．（12分）如图所示，光滑水平平台左端与固定在竖直面内的半径为的光滑四分之一圆弧轨道在B点平滑连接，为圆心，水平，平台右端与足够长水平传送带平滑无缝连接，传送带以的速度逆时针匀速转动。平台上静置着质量分别为的、两个小滑块，、滑块间有一被压缩的轻弹簧（滑块与轻弹簧不拴接），两滑块用细线连接，此时轻弹簧的弹性势能为。剪断细线，弹簧将两滑块弹开，两滑块与弹簧分离后立刻撤去弹簧，之后滑块滑上传送带，滑块滑上圆弧轨道，此后、在平台上发生碰撞，始终未滑上传送带，与传送带间的动摩擦因数，滑块均可视为质点，重力加速度取。求：
(1)弹簧将两滑块弹开后，滑块第一次滑到圆弧轨道最低点时对圆弧轨道的压力大小；
(2)若、在平台上碰撞后粘在一起，则、碰撞过程损失的机械能；
(3)若传送带运行的速度大小为、第一次碰撞的位置仍在平台上且发生的是弹性碰撞，则从弹簧将两滑块弹开至发生第次碰撞过程中，物块与传送带间因摩擦产生的热量。
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