内容正文:
2026高考物理大题专练1+1(三)
(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、 一列简谐横波沿x轴传播,t=0时刻的波形如图所示,质点P的平衡位置位于x=1m处,质点Q的平衡位置位于x=15m处。t=1s时质点P第一次回到平衡位置。已知波源振动的周期小于5s。
(1)判断这列波的传播方向(回答“沿着x轴的正方向”或“沿着x轴的负方向”);
(2)求这列波的传播速度;
(3)求t=1s时质点Q的位移。
2、如图所示,光滑绝缘的水平桌面离地面高为,桌面边缘处静止放置一个质量为、电荷量为的小球,桌面边缘右侧有竖直向上的匀强电场和水平向外的匀强磁场,场强、磁感应强度为。桌面上有另一质量也为的绝缘球以速度与小球发生弹性正碰(Q的电荷量不变),碰后小球进入复合场区域,运动过程忽略空气阻力且不考虑运动电荷对电场、磁场的影响,小球触地不反弹,重力加速度为。求:
(1)碰后瞬间小球的速度大小;
(2)小球在复合场中的运动时间和小球落地时两球的距离。
3、 如图所示,光滑水平轨道OA的右端拴连一轻质弹簧,左端与等高的长的水平传送带AB相接,传送带B端与竖直固定的半径的光滑半圆形轨道最高点相近,半圆轨道最低点C与放置于光滑水平面上质量、长度为l的薄木板等高。弹簧压缩后被锁定,弹性势能为。质量的小滑块置于弹簧左端(不连接),它与传送带和长木板间的动摩擦因数分别为和,传送带能以不同的速率逆时针匀速转动(如图所示)。传送带静止时,解除弹簧上的约束,物块获得速度滑上传送带,到达B端时速度为,从B端滑入半圆形轨道且恰能沿轨道内表面运动到C点。重力加速度大小取,求:
(1)到达B端速度的大小及弹簧势能;
(2)传送带静止时解除弹簧上的约束,物块最终与M相对静止的速度大小;
(3)保持弹簧势能不变,调节传送带速率v,要使物块始终不会滑出木板,木板的最小长度。
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、如图甲所示水槽中放有一个挡板,挡板上开有小孔A、B,A、B两点距波源的距离分别为3m、4m,波源的振动图像如图乙所示。我们可以把水波简化看作简谐波,已知水波的波长。求:
(1)从波源振动开始计时,在时间内,小孔A处的质点通过的路程;
(2)在挡板前方处的水面上有一点,直线与挡板垂直,请计算说明线段上振动加强点(除A外)的个数。
2、 如图所示,一对长平行栅极板水平放置,极板外存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B 的匀强磁场,极板与可调电源相连,正极板上O点处的粒子源垂直极板向上发射速度为v0、带正电的粒子束,单个粒子的质量为m、电荷量为q,一足够长的挡板OM与正极板成37°角倾斜放置,用于吸收打在其上的粒子,C、P是负极板上的两点,C点位于O点的正上方,P点处放置一粒子靶(忽略靶的大小),用于接收从上方打入的粒子,CP长度为L0,忽略栅极的电场边缘效应、粒子间的相互作用及粒子所受重力,sin 37°=0.6。
(1)若粒子经电场加速一次后正好打在P点处的粒子靶上,求可调电源电压U0的大小;
(2)调整电压的大小,使粒子不能打在挡板OM上,求电压的最小值Umin;
(3)若L0=,当电压从零开始连续缓慢增加时,求粒子靶最多能接收到几种能量的粒子。(假定在每个粒子的整个运动过程中电压恒定)
3、如下图,劲度系数为100N/m的轻弹簧一端固定在倾角足够长斜面的顶端,另一端拴接物块A,弹簧与斜面平行。物块B锁定在A上,点为弹簧原长位置,A与斜面间的动摩擦因数。A、B质量均为。不计厚度的挡板P固定在水平面上,P左侧的平面光滑,木板C长度,质量,紧挨着挡板P。木板C右端与足够长的固定平台间的距离。物块A、挡板P、木板C的上表面及平台等高。质量均为的个物块从左向右依次静置于平台上,相邻两物块间的距离均为,物块1位于平台的最左端。已知B与木板间的动摩擦因数,木板与水平面间的动摩擦因数,各物块与平台间的动摩擦因数均为。将弹簧压缩,使AB从斜面上距点处由静止释放,重力加速度,所有物块均可视为质点。AB释放后的运动过程中:
(1)求AB物块下滑速度最大时离点的距离;
(2)求A对B作用力的最大值;
(3)调整斜面长度使AB物块速度最大时恰好到达斜面底端,此时撤去弹簧并解除AB间的锁定。A与挡板碰撞后物块B滑上木板C,木板C与平台碰撞后立即停止,物块B与物块1相碰后粘在一起,两物块继续运动,然后与物块2相碰,碰后三物块粘在一起继续运动……,所有碰撞时间极短。已知,不计物块由斜面到平面的能量损失。求物块B与前个物块碰后粘成的整体与物块碰撞前的动能。
经验总结:
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2026高考物理大题专练1+1(三)
(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、 一列简谐横波沿x轴传播,t=0时刻的波形如图所示,质点P的平衡位置位于x=1m处,质点Q的平衡位置位于x=15m处。t=1s时质点P第一次回到平衡位置。已知波源振动的周期小于5s。
(1)判断这列波的传播方向(回答“沿着x轴的正方向”或“沿着x轴的负方向”);
(2)求这列波的传播速度;
(3)求t=1s时质点Q的位移。
【答案】(1)波沿x轴负方向运动
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设波源振动的周期为T,第一次回到平衡位置所用的时间为
t=0时,若质点P沿y轴正方向运动,则
可得
t=0时,若质点P沿y轴负方向运动,则
可得(不符合题意)
所以t=0时质点P沿y轴正方向运动,波沿x轴负方向运动。
【小问2详解】
由图可知波长
根据
可得这列波的传播速度
【小问3详解】
根据
t=0时质点Q位于波峰,故振动方程
t=1s时质点Q的位移
2、如图所示,光滑绝缘的水平桌面离地面高为,桌面边缘处静止放置一个质量为、电荷量为的小球,桌面边缘右侧有竖直向上的匀强电场和水平向外的匀强磁场,场强、磁感应强度为。桌面上有另一质量也为的绝缘球以速度与小球发生弹性正碰(Q的电荷量不变),碰后小球进入复合场区域,运动过程忽略空气阻力且不考虑运动电荷对电场、磁场的影响,小球触地不反弹,重力加速度为。求:
(1)碰后瞬间小球的速度大小;
(2)小球在复合场中的运动时间和小球落地时两球的距离。
【答案】(1)
(2),
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知,两球发生弹性碰撞,由动量守恒定律和能量守恒定律有,
解得,
【小问2详解】
小球在复合场中的运动过程中,对小球受力分析,受竖直向上的电场力、竖直向下的重力和洛伦兹力,由于
则小球在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,则有
解得
画出小球的运动轨迹,如图所示
由几何关系有
解得
小球在复合场中的运动时间
由几何关系可得,小球落地时两球的距离
3、 如图所示,光滑水平轨道OA的右端拴连一轻质弹簧,左端与等高的长的水平传送带AB相接,传送带B端与竖直固定的半径的光滑半圆形轨道最高点相近,半圆轨道最低点C与放置于光滑水平面上质量、长度为l的薄木板等高。弹簧压缩后被锁定,弹性势能为。质量的小滑块置于弹簧左端(不连接),它与传送带和长木板间的动摩擦因数分别为和,传送带能以不同的速率逆时针匀速转动(如图所示)。传送带静止时,解除弹簧上的约束,物块获得速度滑上传送带,到达B端时速度为,从B端滑入半圆形轨道且恰能沿轨道内表面运动到C点。重力加速度大小取,求:
(1)到达B端速度的大小及弹簧势能;
(2)传送带静止时解除弹簧上的约束,物块最终与M相对静止的速度大小;
(3)保持弹簧势能不变,调节传送带速率v,要使物块始终不会滑出木板,木板的最小长度。
【答案】(1);
(2)
(3)4.5m
【解析】
【小问1详解】
物体在光滑半圆轨道恰好做圆周运动,则
解得
物块被弹簧弹出,机械能守恒,即
物体在传送带上运动,由动能定理得
解得
【小问2详解】
物块从B到C,根据动能定理有
物块与木板共同速度为,根据动量守恒定律有
解得
【小问3详解】
调节传送带速率v,当物块从A到B一直加速到B点速度最大,则
解得
设物块运动到C点速度为,物块从B到C,根据动能定理有
物块最后与木板一起运动的速度为,根据动量守恒定律有
解得
要使物块不滑出木板,木板的最小长度满足
解得
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、如图甲所示水槽中放有一个挡板,挡板上开有小孔A、B,A、B两点距波源的距离分别为3m、4m,波源的振动图像如图乙所示。我们可以把水波简化看作简谐波,已知水波的波长。求:
(1)从波源振动开始计时,在时间内,小孔A处的质点通过的路程;
(2)在挡板前方处的水面上有一点,直线与挡板垂直,请计算说明线段上振动加强点(除A外)的个数。
【答案】(1);(2)线段上至少有1个振动加强点,最多有3个振动加强点
【详解】(1)通过图像可知,水波的振动周期为,可知水波的波速为
则水波从波源传播到A点所需时间为
故在时间内,小孔A处的质点通过的路程
(2)设线段上P点为振动加强点,则满足
整理得
根据几何关系可知
根据几何关系可知
即
因为的距离未知,需要讨论:
①当,则存在
解得,n唯一解
只有一个加强点,对应该点AP满足几何关系
代入,得
解得,故有一个加强点;
②当,则
解得n存在两个解或
由几何关系可知,AC上的点,越靠近C点,波程差越小,故分析最靠近C点的加强点是否满足距离关系即可,设较远点为,对应,则同理满足
解得
故有两个加强点;
③当,则
解得n存在三个解、、
设最远点为,对应,则同理满足
解得
而AC的距离为15m,故有可能有两个加强点,最多有3个加强点。
综上所述,线段上至少有1个振动加强点,最多有3个振动加强点。
2、 如图所示,一对长平行栅极板水平放置,极板外存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B 的匀强磁场,极板与可调电源相连,正极板上O点处的粒子源垂直极板向上发射速度为v0、带正电的粒子束,单个粒子的质量为m、电荷量为q,一足够长的挡板OM与正极板成37°角倾斜放置,用于吸收打在其上的粒子,C、P是负极板上的两点,C点位于O点的正上方,P点处放置一粒子靶(忽略靶的大小),用于接收从上方打入的粒子,CP长度为L0,忽略栅极的电场边缘效应、粒子间的相互作用及粒子所受重力,sin 37°=0.6。
(1)若粒子经电场加速一次后正好打在P点处的粒子靶上,求可调电源电压U0的大小;
(2)调整电压的大小,使粒子不能打在挡板OM上,求电压的最小值Umin;
(3)若L0=,当电压从零开始连续缓慢增加时,求粒子靶最多能接收到几种能量的粒子。(假定在每个粒子的整个运动过程中电压恒定)
【答案】(1);(2);(3)4种
【详解】(1)从O点射出的粒子在板间被加速,则
粒子在磁场中做匀速圆周运动,半径
由
解得
(2)当电压有最小值时,粒子穿过下方的正极板后,圆轨迹与挡板OM相切,此时粒子恰好不能打到挡板上,如图所示
从O点射出的粒子在板间被加速,则
粒子在负极板上方的磁场中做匀速圆周运动
粒子从负极板运动到正极板时速度仍减小到v0,则
由几何关系可知 其中
联立解得
(3)设上方半径为r,下方半径为r0,如图
自下而上由动能定理qU=m(v2-)
由洛仑兹力提供向心力可知
粒子上下运动2个半圆一次会向右平移Δl,Δl=2r-2r0
当粒子打到P点时,由几何关系可知2r+nΔl=L0 (n=0,1,2,3,…)
由题意可知,当粒子第一次经过下方磁场时的轨迹与挡板OM相切时,Δl有最小值,此时U=Umin,代入可得 由题可知
故2r+n(2r-2r0)=5r0 (n=0,1,2,3,…)
且,解得
则取n=0、1、2、3共4种情况打到P点,故有4种能量的粒子。
3、如下图,劲度系数为100N/m的轻弹簧一端固定在倾角足够长斜面的顶端,另一端拴接物块A,弹簧与斜面平行。物块B锁定在A上,点为弹簧原长位置,A与斜面间的动摩擦因数。A、B质量均为。不计厚度的挡板P固定在水平面上,P左侧的平面光滑,木板C长度,质量,紧挨着挡板P。木板C右端与足够长的固定平台间的距离。物块A、挡板P、木板C的上表面及平台等高。质量均为的个物块从左向右依次静置于平台上,相邻两物块间的距离均为,物块1位于平台的最左端。已知B与木板间的动摩擦因数,木板与水平面间的动摩擦因数,各物块与平台间的动摩擦因数均为。将弹簧压缩,使AB从斜面上距点处由静止释放,重力加速度,所有物块均可视为质点。AB释放后的运动过程中:
(1)求AB物块下滑速度最大时离点的距离;
(2)求A对B作用力的最大值;
(3)调整斜面长度使AB物块速度最大时恰好到达斜面底端,此时撤去弹簧并解除AB间的锁定。A与挡板碰撞后物块B滑上木板C,木板C与平台碰撞后立即停止,物块B与物块1相碰后粘在一起,两物块继续运动,然后与物块2相碰,碰后三物块粘在一起继续运动……,所有碰撞时间极短。已知,不计物块由斜面到平面的能量损失。求物块B与前个物块碰后粘成的整体与物块碰撞前的动能。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
AB物块下滑速度最大时
整理得
【小问2详解】
AB物块一起下滑到最低点,即将要向上运动时,A对B的作用力最大,此时速度为零,设离开O点的距离。根据动能定理得
整理得
根据牛顿第二定律,对AB整体
对物块B有
且
则
整理得
【小问3详解】
AB物块一起下滑的速度最大时,根据动能定理得
整理得
对物块B与木板的相互作用过程,对物块B由牛顿第二定律得
设经时间t,B与C共速有
物块B的速度为
规定方向为正方向,根据动量守恒定律得
与物块1相碰后
解得
对B与物块1整体,根据动能定理
与物块2相碰前
与物块2相碰,根据动量守恒定律得
与物块2相碰后
对B与物块1、2整体,根据动能定理
归纳得,与物块n碰前
与物块n碰撞前瞬间粘到一起的物块总动能
整理得
经验总结:
学科网(北京)股份有限公司
$