2025年人教版高二物理寒假复习阶段检测卷

高二寒假复习阶段检测卷

考试范围：必修三+选必二第1章；考试时间：75分钟；

注意事项：

1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2.请将答案正确填写在答题卡上

第I卷（选择题）

一、选择题（本题共10小题，共46分。1-7小题,每题只有一个选项符合题意，每题4分;8-10小题，每题有两

个或两个以上的选项符合题意,选对得6分，选对不全得3分,选错或不选得0分。）

1.图甲为户外高压输电线路，在三条高压输电线的上方还有两条导线，这两条导线与大地相连；图乙是穿

戴若含金属丝制成的工作服的工程技术人员对高压输电线路进行带电检修作业。以下说法中正确的是（）

A.图甲中三条高压输电线上方的两条导线主要起稳定输电线路的作用

B.图甲中三条高压输电线与上方两条导线间的电场强度为零

C.图乙中金属丝制成的工作服内电场强度为零

D.图乙金属丝制成的工作服与图甲中高压输电线上方的两条导线作用不同

【答案】C

【详解】AB.图甲中三条高压输电线上方的两条导线与大地连接，形成一个稀疏的金属网，可以把高压线

屏蔽起来，免遭雷击之类的损伤，三条高压输电线与上方两条导线间的电场强度并不为零，方向由高压线

指向上方两条导线，故AB错误；

C.由于屏蔽作用，图乙中金属丝制成的工作服内电场强度为零，故C正确；

D.金属丝制成的工作服与图甲中高压输电线上方的两条导线都是起到屏蔽作用，作用相同，故D错误。

故选Co

2.如图，虚线为某静电场中的一簇等差等势面。一电荷量为外带负电的试探电荷仅在电场力作用下，从

电场中的M点沿实线运动到N点，其动能变化量的大小为公心。下列说法正确的是（）

A.M点的电势低于N点的电势

B.电荷在M点的电势能大于在N点的电势能

C.电荷在/点受到的电场力大于在N点受到的电场力

D.相邻两等势面间的电势差大小为学

3q

【答案】D

【详解】A.由曲线运动的条件及电场力的特点可知，电荷在M点所受电场力方向如图中产所示，由于电

荷带负电，所受电场力方向与电场强度方向相反，所以可画出电场线如图中E所示，因为电场线由电势高

的等势面指向电势低的等势面，所以M点的电势高于N点的电势，A错误；

B.电荷从M点运动到N点，电场力做负功，电荷的电势能增大，故电荷在M点的电势能小于在N点的电

势能，B错误；

C.等差等势面更密集的N处，电场强度更大，所以电荷在N点受到的电场力大于在/点受到的电场力，C

错误；

D.从M点到N点，由功能关系得

3qU=NEk

D正确。

故选D。

3.如图，倾角为37。的光滑绝缘斜面体固定在水平面上，为了使质量为相=0.2kg、电荷量为q=0.02C

的带负电小球静止在斜面上，可加一平行于纸面的匀强电场。重力加速度大小取g=10m/s2,5亩37。=0.6,

cos37o=0.8。若要使所加电场的电场强度最小，则其最小值和方向为（）

A.100N/C,竖直向上B.60N/C,沿斜面向下

C.75N/C,水平向左D.80N/C,垂直于斜面向下

【答案】B

【详解】带电小球在重力、电场力、斜面弹力三力作用下平衡，其中电场力、弹力的合力与重力等大反向,

合力恒定、弹力方向恒定，三力构成矢量三角形，其中电场力最小值为垂线段，如图

尸合=mg

即最小电场力

q4”=%gsin。

故电场强度的最小值为60N/C,方向沿斜面向下。

故选Bo

4.一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能「，随位移尤变化的关系如图所示，其

中0~%段是关于直线x=再对称的曲线，马~三段是直线，则下列说法正确的是（）

A.4处电场强度最小，但不为零

B.粒子在。~尤2段做匀变速运动，龙2~工3段做匀速直线运动

C.若4、%处电势为防、03,则夕1＜。3

D.%~W段的电场强度大小、方向均不变

【答案】D

【详解】A.1-无图像的斜率表示粒子所受电场力忆根据B=可知4处电场强度最小且为零，选项A

错误；

B.粒子在0~%段切线的斜率发生变化，电场力发生变化，所以加速度也在变化，不是做匀变速运动，％~W

段斜率不变，所以做的是匀变速直线运动，选项B错误；

C.带负电的粒子从毛到鼻的过程中电势能增加，说明电势降低，即

0>03

选项C错误;

D.%段斜率不变，所以这段电场强度大小、方向均不变，选项D正确。

故选D。

5.如图所示，3CZ）三根平行直导线的截面图刚好为等边三角形，电流8和。方向垂直纸面向里，电流C方

向垂直纸面向外，它们的电流大小都相同，AB=AC=AD,每根导线在A点产生的磁场的磁感应强度大小

均为1T,则A点的合磁感应强度为（）

\4/

V

C

A.ITB.后C.2TD.3T

【答案】C

【详解】由安培定则判断可知三根通电直导线在A点上所产生的磁场方向，如图所示:

BBoD

BBW

c

电流8与电流。在A点产生的磁感应强度大小相等,夹角为120。,合磁感应强度大小为1T,方向水平向左;

电流C在A点产生的磁感应强度磁感应强度大小为1T,方向水平向左。

所以A点的磁感应强度大小为2T,方向水平向左。

故选Co

6.如图所示，在平面直角坐标系xQy中只有第四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为8,

点"的坐标为（0,-d）。一电荷量为外质量为机的带电粒子以某一速度从点M与y轴负方向成37。角垂直

磁场射入第四象限，粒子恰好垂直穿过无轴，已知sin37o=0.6,cos37°=0.8o若不考虑粒子重力，下列说

法正确的是（）

y

o------

XXXXX

XXXXX

XXXXX

XXXXX

XXXXXXX

B.粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为三

A.粒子可能带负电

C.粒子的速度大小为坐

D.若仅减小磁感应强度大小，粒子可能不会穿过x轴

【答案】c

【详解】A.由题中条件并通过左手定则分析可知，该粒子一定带正电，A错误;

B.作出粒子的运动轨迹如图所示

d=Rsin37。

解得

B错误;

C.由牛顿第二定律

V

qvB=m——

R

解得

_5qdB

3m

c正确；

my

D.如果仅减小磁场的磁感应强度大小，由氏=二知粒子的轨迹半径增大，粒子一定仍从x轴穿过，D错

qB

误。

故选Co

7.2023年4月，我国有“人造太阳”之称的托卡马克核聚变实验装野创造了新的世界纪录。其中磁约束的简

化原理如图：在半径为耳和国的真空同轴圆柱面之间，加有与轴线平行的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向

里，4=2%。假设笊核;H沿内环切线向左进入磁场，能核;H沿内环切线向右进入磁场，二者均恰好不从

外环射出。不计重力及二者之间的相互作用，贝和：H的动量之比为（）

A.1：2B.2：3C.1：3D.3：1

【答案】C

【详解】根据左手定则，作出粒子的运动轨迹如图所示

根据几何关系，笊核;H的半径为

2R-RR

「=---

122

根据几何关系，晁核:H的半径为

2R+R3R

G=-----

一22

根据洛伦兹力提供向心力

v2

qvB=m——

r

可得

vS

m

动量为

p=mv=qBr:H和；H的动量之比为

夕］：G=1：3

故选C。

8.如图所示，光滑绝缘细管与水平面成30°角，在管的上方P点固定一个点电荷+。，尸点与细管在同一竖

直平面内，管的顶端A与尸点连线水平，PB±AC,AC=30cm,B是AC的中点。电荷量为+4的小球（小

球直径略小于细管内径）从管中A处以速度v=lm/s开始沿管向下运动，在A处时小球的加速度为

<s=4m/s2,8MX10m/s2,则（）

A.A点的电势高于B点的电势B.8点的电场强度大小是A点的4倍

C.小球运动到C处时加速度大小为gm/s?D.小球运动到C处时速度大小为2m/s

【答案】BD

【详解】A.正点电荷的电场线是发散型的，沿着电场线方向电势降低，因此A点的电势低于2点的电势,

A错误；

B.结合几何关系

PA=2PB

由点电荷电场强度公式

一丝

E产

可知3点的电场强度大小是A点的4倍，B正确；

C.在A处时小球的加速度为a,对A点受力分析，电场力、重力与支持力，由力的合成法则可知，合外

力由重力与电场力沿着细管方向的分力之和提供的；当在C处时，小球仍受到重力、电场力与支持力，合

外力是由重力与电场力沿着细管方向的分力之差提供的，由A处则有

Fcos30°+mgsin30°=m6Z

而在。处,则有

mgsm300-Fcos300=ma,

解得

a'=g~a=6m/s2

C错误；

D.A、C两点到场源电荷。点距离相等，A、C电势相等，小球从A运动到C电场力做功为0,由动能定理

可知

mgxACsin30°=|脸-1mv}

解得

vc=2m/s

小球运动到C处时速度大小为2m/s,D正确。

故选BD

9.光滑刚性绝缘圆筒内存在着平行于轴的匀强磁场，磁感应强度为3,筒上尸点开有一个小孔，过P的横

截面是以。为圆心的圆，圆的半径为心如图所示，一质量为办电荷量为q的粒子从尸点沿PO方向射入，

与筒壁发生碰撞后反弹。假设粒子每次碰撞前、后动能不变,碰撞时间极短，电荷量不变，重力不计。下

列说法正确的是（）

JXXXX\

・方［xxSxxy

XX

A.射入小孔时粒子的速度越大，在圆内运动时间越短

B.粒子能从小孔射出的最短时间为二

qB

C.调节射入小孔时粒子速度大小，粒子运动轨迹可能通过圆心

D.从小孔射出的粒子的速度大小可能超过1侬

m

【答案】BD

【详解】A.速度越大粒子做圆周运动的半径越大，碰撞次数会可能增多，粒子运动时间不一定减少，故A

错误；

B.如图所示

Ox

由题意可知粒子射出磁场以后的圆心组成的多边形应该为以筒壁的内接圆的多边形，最少应该为三角形,

如上图所示，最少经过2次碰撞，粒子就可能从小孔射出，由周期公式知

7=处

qB

则运动时间为

f—18_0_°_丁_/—1_V27_1_m__—7im___

―360°-2qB~qB

故B正确；

C.假设粒子运动过程过。点，则过P点的速度的垂线和OP连线的中垂线是平行的不能交于一点确定圆心，

由圆形对称性撞击筒壁以后的A点的速度垂线和AO连线的中垂线依旧平行不能确定圆心，则粒子不可能过

圆心O,故C错误；

D.如图所示

XX

XXXX

xRx/Oxx

/XX

当速度为退”时，由

m

&=*R

由几何关系知，半径越大，粒子轨迹越接近。点

tan6>2(0°<6><90°)

R'

解得

R'>^—

tan。

当。小于30。时，从小孔射出的粒子的速度大小可能超过也遮，故D正确。

m

故选BD。

10.记Th是自然界中存量较为丰富的放射性同位素，其衰变方程为：记如pa+?国。如图所示，1轴

下方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，x轴上方存在沿y轴正方向、电场强度大小为E的匀强电场。静置于

点S(0M)的记Th经过衰变可看成电子源，该电子源只能沿x轴正方向发射电子。某个电子经过电场后，以

与x轴正方向夹角45。射入磁场，第一次射出磁场时恰好经过坐标原点0。已知电子的质量为m,电荷

量为-e。衰变过程中产生的Pa的质量为加°,初动能为心。衰变过程中产生的核能全部转化为和电

A.'Th衰变过程中的质量亏损为⑺。一"卢

B.该电子从电子源射出时的速度为J恒

Vm

c.磁场的磁感应强度大小为陛I

Veh

D.该电子从初始到第〃次射出磁场时，所用的时间为

【答案】BC

【详解】B.某个电子经过电场后，以与x轴正方向夹角夕=45。射入磁场，电子在电场中做类平抛运动，分

析知电子从电子源射出时的速度与竖直方向的速度大小相等，设为v,则

v2=2ah

根据牛顿第二定律

Ee=ma

解得电子从电子源射出时的速度为

故B正确;

A.记Th衰变过程中释放的能量为

E=Znc1

根据题意，衰变过程中产生的核能全部转化为招Pa和电子的动能

1,

E=Ek+—mv^=Ek+eEh

故转Th衰变过程中的质量亏损为

,E+eEh

△m-—k—；----

c

故A错误;

C.根据电子从电子源射出后第一次在电场中的运动规律知，竖直方向

h=-vt

2

水平方向

x=vt=2h

电子第一次射出磁场时恰好经过坐标原点。，根据几何分析知，电子在磁场中做圆周运动的半径和速度分

别为

=y[2h

V,=屈V

根据牛顿第二定律

mv/

ev{B=———

联立解得

磁场的磁感应强度大小为

2Em

B=

eh

故C正确;

D.根据电子第一次在电场中，竖直方向

h=-vt

2

解得

2mh

~1E~

又电子在磁场中做圆周运动的时间为

32冗丫3%/mh

1~^~~~2\2eE

3

之后粒子做循环运动，每次在电场中做类斜抛运动，时间为2，，在磁场中做I的圆周运动，故该电子从初

始到第〃次射出磁场时，所用的时间为

t+

故D错误。

故选BC。

第H卷（非选择题）

二、实验题（每空2分，共16分）

11.图甲所示电路为“用传感器观察电容器的放电过程”实验电路图。开关未闭合时，电源的电压。=6.0V。

实验操作时，单刀双掷开关S先跟2相接。某时刻开关改接1,一段时间后，把开关再改接2。实验中使用

了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。开关再改接2后得到的/-，图像如图乙所示。

(1)开关S改接1后流经电阻R上的电流方向为(填“自上而下”或“自下而上”)。

(2)已知电容器的电容为4xl03pF,则图乙中图线与坐标轴所围“面积”为C。

(3)电容器充电后就储存了能量，某同学研究电容器储存的能量石与电容器的电容C、电荷量。及电容器两

极板间电压U之间的关系。他从等效的思想出发，认为电容器储存的能量等于把电荷从一个极板搬运到另

一个极板过程中克服电场力所做的功。为此他还做出电容器两极板间的电压。随电荷量。变化的图像如图

所示。按照他的想法，下列说法正确的是()

A.图线的斜率越大，电容C越小

B.对同一电容器，电容器储存的能量E与电荷量。成正比

C.对同一电容器，电容器储存的能量E与电容器两极板间电压U的平方成正比

【答案】⑴自上而下；(2)2.4x10-2©；(3)AC

【详解】(1)开关S接1时，电源给电容器充电，电容器上极板接正极，充电完成，上极板带正电，下极

板带负电，电子自下而上流经电阻R,故开关S改接1后流经电阻R上的电流方向为自上而下；

(2)图乙中图线与坐标轴所围“面积”为电容器充电后所带电荷量，由。="|

得Q=CU=4XlO/Fx6.0V=4X1()3X10~«*6.0C=2.4X10-2C

(3)A.由。=怖得，。=却。-。图线的斜率为1,故U-Q图线的斜率越大，电容C越小，故A正

确；

BC.电容器储存的能量等于把电荷从一个极板搬运到另一个极板过程中克服电场力所做的功，也等于图像

所围的面积

解得E,C[72=£

22C

从上面的式子看出，电容器储存的能量与电荷量。的平方成正比，对同一电容器，电容器储存的能量E与

电容器两极板间电压。的平方成正比，故B错误，故C正确。

故选ACo

12.某同学用伏安法测电阻4的阻值（约为1000。），除了待测电阻尺，开关S、导线外，还有下列器材。

电流表A（量程0~3mA,内阻约为5Q）。

电压表V（量程0~3V,内阻约为3kQ）；

滑动变阻器R（0-10Q,允许通过的最大电流2A）。

蓄电池E（电动势为3V,内阻约为0.1Q）。

（1）要求能多测几组数据,且&测量值尽可能准确，你在图A、B、C、。中选择的电路图是（填字母

序号）。

⑵按所选电路进行实验，在闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片尸滑到端（填"A"或"B”），测量时

测量值比真实值_____（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

（3）实验中该同学发现电压表坏了，于是找来一个电流表G（量程0~lmA,内阻4=10。）和电阻箱串联改

装成量程为0~3V的电压表，则电阻箱的电阻值应调节为凡=。。该同学将改装成功后的电压表正确

连入选择的电路，又想办法测出了电流表A的准确内阻尺，实验时电流表A的读数为V，电流表G的读

数为乙，则待测电阻4=（用符号表示）。

【答案】（1）B；（2）A偏大；（3）2990

，A

【详解】（1）实验要求能多测几组数据，且尺测量值尽可能准确，可知，控制电路采用滑动变阻器的分压

式接法,由于等。3＜去=200

KXRA

可知，电压表的分流影响大，实验中需要排除电压表的分流影响，即测量电路采用电流表的内接法，可知，

第二个选择项符合要求。

故选B。

(2)山按所选电路进行实验，为了确保安全，在闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片尸滑到A端；

⑵结合上述可知，测量电路采用电流表内接法，由于电流表的分压影响，使得电压的测量值偏大，则测量

时测量值比真实值偏大。

3

(3)[1]根据电压表的改装原理，串联的电阻箱的电阻值应调节为-100=29900

1x10

⑵根据欧姆定律，待测电阻为《=-R&

1Z

三、解答题(本题共3小题，共38分)

13.(8分)在真空中，一电荷量为+5“的小球B,固定在倾角为6的光滑绝缘细杆下端尸点，如图所示，

杆固定不动，让另一穿在杆上的质量为M、电荷量为+。的小球A从杆上端。点由静止释放，当小球A运

动到杆的中点时速度大小为V。已知。点与尸点的高度差为”，静电力常量为鼠重力加速度为g。求：

(1)小球A被释放时受到的合力的大小；

(2)从小球A被释放到其运动到杆的中点的过程，静电力对小球A做的功。

【答案】⑴MgsinO——

H

(2)^Mv2-^MgH

【详解】(1)小球A被释放时，由库仑定律有

一一竿

小球A被释放时受到的合力的大小

F=Mgsine-

r

由几何关系可知

H

解得

(2)由动能定理有

H1,

W+Mg--=-Mv2-0

解得静电力对小球A做的功

W=-Mv2--MgH

14.(14分)如图所示，坐标平面第I象限内存在水平向左的匀强电场,在距y轴左侧区域存在宽度为a=0.3m

的垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度8大小可调。现有质荷比为生=4xl()T°kg/C的带正电粒子从x轴

上的A点以一定初速度垂直无轴射入电场，并且以v=4xl()7m/s,方向与>轴正方向成60。的速度经过尸点

进入磁场，。尸=丝叵m,Q4=0.1m,不计粒子重力。求：

|VQ

XXX

XXX

------------------->

\Da

(1)粒子在A点进入电场的初速度为;

⑵要使粒子不从边界射出，磁感应强度3的最小值；

⑶粒子经过磁场后，刚好可以回到A点，磁感应强度B的大小。

【答案】(l)2xl07m/s

(2)0.08T

(3)O.16T

【详解】(1)粒子在电场中做类平抛运动，竖直方向不受力，为匀速运动，则

%=vcos60°

解得

7

v0=2xl0m/s

（2）当轨迹与CD边相切时恰好不出磁场，如图所示

根据几何关系可得

7?+7?sin3O0=a

解得

7?=0.2m

由洛伦兹力提供向心力得

V2

qvB=m——

R

解得

3=0。8T

出磁场时速度与y轴正方向夹角为60。,做匀速直线运动后回到A点，设出磁场处为。点，由几何关系得

tan6073

2R'sin60=PQ

解得

R=0.1m

由洛伦兹力提供向心力得

qvB'=m~；

解得

B'=0.16T

15.(16分)如图所示,MN、PQ为足够长的平行金属导轨，间距L=0.5m,导轨平面与水平面间夹角。=37。，

N、。间连接一个电阻R=4O,匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度5=1T。将一根质量加=0Q5kg

的金属棒放在导轨的成位置，金属棒的