内容正文:
2026高考物理大题专练1+1(二)
(基础篇)
(本大题共3小题,共42分。第1题10分,第2题14分,第3题18分)
所用时间: 所得分数:
1、 如图所示,内壁光滑、体积为V的圆柱形绝热汽缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞,初始时汽缸内密封有温度为T0、压强为p0、体积为0.5V的理想气体,p0和T0分别为外界大气的压强和温度。现对气体缓慢加热,当缸内气体压强达到1.2p0时停止加热,气体内能增量为U。求:
(1)缸内气体压强达到1.2p0时的温度T1;
(2)气体吸收的热量Q。
2、如图所示,间距L=2m的光滑平行导轨所在平面与水平面夹角θ=30°,导轨底边AB水平,且接有一个特殊的电源,电路接通后该电源在不同的外接负载条件下均保持所输出的电流恒定为I=0.5A,导轨上C、D两点连线与底边平行,E为导轨平面上一点,C、D、E的连线构成等腰直角三角形,O点为等腰直角三角形CDE过E点高的中点,三角形内部存在垂直导轨平面向下,磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场。将一长度也为L=2m,质量m=0.05kg,电阻为定值的导体棒放置在C、D位置,导体棒受到C、D两处挡板的作用处于静止状态。导轨足够长,重力加速度g取。求:
(1)闭合开关S的瞬间,导体棒的加速度a的大小;
(2)导体棒第一次经过O点时速度的大小;
(3)已知闭合开关S后经时间导体棒第一次经过O点,若以O点为原点沿斜面向上为正方向建立x坐标轴,请写出导体棒所受合力与其坐标x的关系式及导体棒从O点第一次到达x=0.25m所用的时间t。(结果均可用分数表示)
3、如图所示,在平面坐标系内,y轴的右侧有一矩形区域MNPQ内有磁感应强度大小为,方向垂直纸面向里的匀强磁场和电场强度大小为、方向沿y轴负向的匀强电场;y轴的左侧有方向沿x轴正向的匀强电场(大小未知)。将质量为m、电荷量为q的带正电粒子从x轴上的静止释放,粒子恰好沿x轴运动至穿过矩形区域,已知,,粒子重力不计,求:
(1)y轴左侧匀强电场的电场强度大小;
(2)若粒子从静止释放的同时撤去匀强电场,粒子能够垂直于y轴经过M点,求粒子从运动至第一次经过M点的时间;
(3)若将粒子从由静止释放(未撤去电磁场),粒子仍从飞出矩形区域,求的长度的可能值。
经验总结:
(提高篇)
(本大题共3小题,共42分。第1题10分,第2题14分,第3题18分)
所用时间: 所得分数:
1、如图所示为某同学设计的检查U形玻璃管是否漏气的装置。在U形玻璃管的右侧连接一水平且足够长的细玻璃管,用两段水银柱封闭一定质量的理想气体,已知U形玻璃管与水平玻璃管的内径均匀且相等,大气压强为75cmHg,环境温度为300K,稳定时U形玻璃管左、右液面的高度差为5cm,右侧液面到水平玻璃管的距离为20cm。
(1)若U形玻璃管气密性良好,导热性能也良好,缓慢改变环境温度直到U形玻璃管左、右液面相平,求此时的环境温度。
(2)若在(1)状态稳定后,U形玻璃管开始缓慢漏气,当漏到左、右液面的高度又相差5cm时,求剩余的气体质量占原来气体质量的百分比(结果保留3位有效数字)
2、 如图所示,在平面直角坐标系xOy的第三象限内,区域I(x<-L)内有方向垂直xOy平面向外的匀强磁场;区域II(-L<x<0)内有一平行纸面且大小、方向均未知的匀强电场(图中未画出)。一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子从点a(-2L,-2L)沿y轴正方向、以大小为v0的初速度开始运动,从点b(-L,-L)沿x轴正方向进入区域II,粒子在电场中运动时间后,从坐标原点进入第一象限,第一象限内存在垂直xOy平面向里的磁场,该磁场内各点的磁感应强度大小B2与横坐标x满足B2=kx(k为大于0的常量)。不计粒子重力,求:
(1)区域I内匀强磁场磁感应强度B1的大小;
(2)区域II内匀强电场场强E的大小;
(3)该粒子在第一象限内运动过程中与y轴的最大距离。
3、如图所示,水平金属圆环由沿半径方向的金属杆连接,外环和内环的半径分别为,,圆环区域存在方向竖直向上,磁感应强度大小的匀强磁场,金属圆环以角速度绕中心轴线转动。金属环电阻不计,金属杆电阻,两环通过电刷分别与间距的两条不计电阻的平行光滑金属导轨MQN、连接,其中MQ、段倾斜放置,倾斜角,,QN,段水平放置,两段之间通过一小段(大小可忽略)光滑圆弧绝缘材料平滑相连,在Q和两端向下引出两根无电阻的金属导线通过电键与一电容量的电容器相连,在N和两端与电阻相连,在倾斜导轨MQ、区域内加有垂直于倾斜导轨平面向下的匀强磁场,在水平导轨的区域内加有垂直水平导轨平面向上的匀强磁场,、均与导轨垂直,且,U形金属框cdef除c、f横截面处外其他表面都有绝缘层(与导轨间绝缘),U形金属框质量为3m,每边电阻均为,各边长度均为,开始时紧挨导轨静置于左侧外。现有一不计电阻的质量为m的金属棒a紧贴放置,合上电键时金属棒恰好静止在导轨上。()
(1)求金属棒a的质量m;
(2)断开同时闭合,金属棒a向下滑行,求金属棒a到达倾斜导轨底端时的速度大小;
(3)金属棒a越过后与U形金属框发生碰撞,碰后黏在一起(金属棒a与导轨及U形金属框都接触良好)穿过磁场区域,求此过程中电阻R上产生的焦耳热。
经验总结:
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2026高考物理大题专练1+1(二)
(基础篇)
(本大题共3小题,共42分。第1题10分,第2题14分,第3题18分)
所用时间: 所得分数:
1、 如图所示,内壁光滑、体积为V的圆柱形绝热汽缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞,初始时汽缸内密封有温度为T0、压强为p0、体积为0.5V的理想气体,p0和T0分别为外界大气的压强和温度。现对气体缓慢加热,当缸内气体压强达到1.2p0时停止加热,气体内能增量为U。求:
(1)缸内气体压强达到1.2p0时的温度T1;
(2)气体吸收的热量Q。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)活塞刚刚到达汽缸顶部前气体压强始终为p0,可知当缸内气体压强达到1.2p0时,活塞已经位于汽缸顶部, 根据理想气体状态方程有
解得
T1=2.4T0
(2)根据热力学第一定律有
活塞上升过程,气体对外做功,则有
解得
2、如图所示,间距L=2m的光滑平行导轨所在平面与水平面夹角θ=30°,导轨底边AB水平,且接有一个特殊的电源,电路接通后该电源在不同的外接负载条件下均保持所输出的电流恒定为I=0.5A,导轨上C、D两点连线与底边平行,E为导轨平面上一点,C、D、E的连线构成等腰直角三角形,O点为等腰直角三角形CDE过E点高的中点,三角形内部存在垂直导轨平面向下,磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场。将一长度也为L=2m,质量m=0.05kg,电阻为定值的导体棒放置在C、D位置,导体棒受到C、D两处挡板的作用处于静止状态。导轨足够长,重力加速度g取。求:
(1)闭合开关S的瞬间,导体棒的加速度a的大小;
(2)导体棒第一次经过O点时速度的大小;
(3)已知闭合开关S后经时间导体棒第一次经过O点,若以O点为原点沿斜面向上为正方向建立x坐标轴,请写出导体棒所受合力与其坐标x的关系式及导体棒从O点第一次到达x=0.25m所用的时间t。(结果均可用分数表示)
【答案】(1)
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
由左手定则可知导体棒所受安培力方向沿斜面向上,由牛顿第二定律得BIL-mgsinθ=ma
解得
【小问2详解】
导体棒沿斜面向上运动位移d=0.5m时第一次经过O点,由几何关系易得此时导体棒处于磁场中的长度为;向上运动过程中导体棒处于磁场中的长度随其位移均匀减小,安培力做功
解得
由动能定理得
解得
【小问3详解】
导体棒坐标为x时,导体棒处于磁场中的长度为
合力大小
即
可知导体棒以O点为中心做简谐运动,振幅A=0.5m,且导体棒第一次经过O点用时为四分之一周期,可得
导体棒过O点后再经第一次到达
从导体棒第一次经过O点时开始计时,则有
解得所用时间
3、如图所示,在平面坐标系内,y轴的右侧有一矩形区域MNPQ内有磁感应强度大小为,方向垂直纸面向里的匀强磁场和电场强度大小为、方向沿y轴负向的匀强电场;y轴的左侧有方向沿x轴正向的匀强电场(大小未知)。将质量为m、电荷量为q的带正电粒子从x轴上的静止释放,粒子恰好沿x轴运动至穿过矩形区域,已知,,粒子重力不计,求:
(1)y轴左侧匀强电场的电场强度大小;
(2)若粒子从静止释放的同时撤去匀强电场,粒子能够垂直于y轴经过M点,求粒子从运动至第一次经过M点的时间;
(3)若将粒子从由静止释放(未撤去电磁场),粒子仍从飞出矩形区域,求的长度的可能值。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设粒子从点释放运动到点时的速度为,则对粒子从点至点的过程,根据动能定理有
由题意可知,粒子在第一、四象限内的矩形区域中做匀速直线运动,则有
联立解得
【小问2详解】
由(1)可知
粒子从点释放至到达点过程,用平均速度表示位移
则此过程运时间为
由题意可知接着粒子从O转过半圆垂直于y,则
考虑周期性运动,接下来在左侧电场中减速到零反向加速过y轴再经磁场偏转过y轴
所以粒子从运动至第一次经过M点的时间
【小问3详解】
设粒子从点释放运动到点时的速度为,则对粒子从点至点的过程,根据动能定理有
解得
将分解为大小均为、方向均沿x轴正方向的两个分速度,则粒子以沿x轴正方向做匀速直线运动的同时以的线速度做匀速圆周运动,则有,
解得
每经过一个周期粒子向前移动距离
则四分之一个周期粒子向前移动距离
可知粒子在最后一个圆周运动中未提前离开电磁场区域。
所以要使粒子仍从点飞出矩形区域,则要求粒子在矩形区域运动的时间满足
则的长度满足
经验总结:
(提高篇)
(本大题共3小题,共42分。第1题10分,第2题14分,第3题18分)
所用时间: 所得分数:
1、如图所示为某同学设计的检查U形玻璃管是否漏气的装置。在U形玻璃管的右侧连接一水平且足够长的细玻璃管,用两段水银柱封闭一定质量的理想气体,已知U形玻璃管与水平玻璃管的内径均匀且相等,大气压强为75cmHg,环境温度为300K,稳定时U形玻璃管左、右液面的高度差为5cm,右侧液面到水平玻璃管的距离为20cm。
(1)若U形玻璃管气密性良好,导热性能也良好,缓慢改变环境温度直到U形玻璃管左、右液面相平,求此时的环境温度。
(2)若在(1)状态稳定后,U形玻璃管开始缓慢漏气,当漏到左、右液面的高度又相差5cm时,求剩余的气体质量占原来气体质量的百分比(结果保留3位有效数字)
【答案】(1);(2)
【详解】(1)开始时的状态参量为
温度改变后的状态参量为
根据理想气体状态方程得
解得
(2)设温度时,剩余气体的体积为
对剩余气体根据玻意耳定律得
解得
剩余的气体质量占原来气体质量的百分比为
2、 如图所示,在平面直角坐标系xOy的第三象限内,区域I(x<-L)内有方向垂直xOy平面向外的匀强磁场;区域II(-L<x<0)内有一平行纸面且大小、方向均未知的匀强电场(图中未画出)。一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子从点a(-2L,-2L)沿y轴正方向、以大小为v0的初速度开始运动,从点b(-L,-L)沿x轴正方向进入区域II,粒子在电场中运动时间后,从坐标原点进入第一象限,第一象限内存在垂直xOy平面向里的磁场,该磁场内各点的磁感应强度大小B2与横坐标x满足B2=kx(k为大于0的常量)。不计粒子重力,求:
(1)区域I内匀强磁场磁感应强度B1的大小;
(2)区域II内匀强电场场强E的大小;
(3)该粒子在第一象限内运动过程中与y轴的最大距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
粒子的运动轨迹如图所示
由几何关系得粒子在区域I中运动的轨迹半径为
由牛顿第二定律得
解得
【小问2详解】
设匀强电场的水平分量为,竖直分量为,由牛顿第二定律得、
粒子沿x轴、y轴的分运动均为匀变速直线运动,沿x轴方向有
沿y轴方向有
解得,
区域II内匀强电场场强E的大小为
【小问3详解】
粒子经过坐标原点O瞬间,沿x轴方向分速度大小为
沿y轴方向的分速度大小为
粒子经过O点瞬间的速度大小为
粒子在第一象限内运动过程中,当粒子与y轴距离最大时,粒子沿x轴方向的分速度为0,沿y轴方向的分速度大小为
在y轴方向由动量定理得
而
解得
3、如图所示,水平金属圆环由沿半径方向的金属杆连接,外环和内环的半径分别为,,圆环区域存在方向竖直向上,磁感应强度大小的匀强磁场,金属圆环以角速度绕中心轴线转动。金属环电阻不计,金属杆电阻,两环通过电刷分别与间距的两条不计电阻的平行光滑金属导轨MQN、连接,其中MQ、段倾斜放置,倾斜角,,QN,段水平放置,两段之间通过一小段(大小可忽略)光滑圆弧绝缘材料平滑相连,在Q和两端向下引出两根无电阻的金属导线通过电键与一电容量的电容器相连,在N和两端与电阻相连,在倾斜导轨MQ、区域内加有垂直于倾斜导轨平面向下的匀强磁场,在水平导轨的区域内加有垂直水平导轨平面向上的匀强磁场,、均与导轨垂直,且,U形金属框cdef除c、f横截面处外其他表面都有绝缘层(与导轨间绝缘),U形金属框质量为3m,每边电阻均为,各边长度均为,开始时紧挨导轨静置于左侧外。现有一不计电阻的质量为m的金属棒a紧贴放置,合上电键时金属棒恰好静止在导轨上。()
(1)求金属棒a的质量m;
(2)断开同时闭合,金属棒a向下滑行,求金属棒a到达倾斜导轨底端时的速度大小;
(3)金属棒a越过后与U形金属框发生碰撞,碰后黏在一起(金属棒a与导轨及U形金属框都接触良好)穿过磁场区域,求此过程中电阻R上产生的焦耳热。
【答案】(1)0.4kg;(2);(3)
【详解】(1)水平金属圆环中金属杆产生的电动势为
通过金属棒a的电流为
金属棒恰好静止在导轨上,有
解得金属棒a的质量m为
(2)速度为时,金属棒a产生的电动势
设经,金属棒a的速度,速度为时,金属棒a产生的电动势
时间内,电容器带电量的变化量
通过金属棒a的电流为
对金属棒a受力分析,根据牛顿第二定律有
解得金属棒a的加速度
根据动力学公式有
解得金属棒a到达倾斜导轨底端时的速度大小为
(3)金属棒a 与U形金属框发生碰撞,碰后黏在一起,根据动量守恒有
解得碰撞后的速度为
从de入磁场到cf入磁场,U形金属框cdef除c、f横截面处外其他表面都有绝缘层,可知电阻上无电流,等效电路为
从de入磁场到cf入磁场,根据动量定理有
该过程的电量为
联立可得
解得
从de出到CF出,等效电路
从de出到CF出,根据动量定理有
电路总电阻为
该过程的电量为
整理得
解得
此过程中电路产生的总热量
此过程中电阻R上产生的焦耳热
经验总结:
学科网(北京)股份有限公司
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