内容正文:
2026高考物理大题专练1+1(一)
(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,△ABC是玻璃三棱镜的截面,D为AC面上的点。现让一波长λ=441nm的单色光PD沿与CA面的夹角为θ的方向从D点射入三棱镜,经AB面时恰好发生全反射,垂直BC面射出三棱镜后进入光电管,射到阴极K并发生光电效应。已知
(1)求该玻璃的折射率和cosθ的值。
(2)若光电管阴极材料的逸出功普朗克常量元电荷光速求遏止电压。(保留两位有效数字)
【答案】(1),
(2)
【解析】
【小问1详解】
光的传播路径如图所示
光经面发生全反射的临界角
又由
解得
单色光经AC面折射,由几何关系可知,折射角
根据折射定律可得
解得
【小问2详解】
根据光电效应方程有
根据动能定理有
又
解得
2、首台国产医用回旋加速器在绵阳正式商用。如图所示为回旋加速器的工作原理示意图,置于真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可忽略。匀强磁场与盒面垂直,高频交流电频率为f,加速电压为U。若A处粒子源产生质子的质量为m,在加速器中被加速,且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响。求:
(1)质子离开回旋加速器时的最大动能;
(2)质子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)高频交流电频率为f,周期为
则质子在D形金属盒内做匀速圆周运动的周期也是,故质子在D形金属盒内做匀速圆周运动的线速度为
因此当时,质子在D形金属盒内的速度达到最大值,即
故最大动能为
(2)质子第1次经过两D形盒间狭缝,由动能定理可得
解得
质子第2次经过两D形盒间狭缝,由动能定理可得
解得
质子在D形金属盒内做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力
可得
故质子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为
3、如图所示,竖直平面内有一固定光滑的圆轨道ab,轨道半径为L;质量均为m,长度和高度均相等的长木板A和C静置于光滑水平面上,A紧靠b且其上表面与b等高,C的左侧面在坐标原点O处,x轴正方向水平向右。一质量为2m的小滑块(视为质点)从a端由静止释放后沿轨道下滑,通过b后恰好能运动到A的最右端,然后A与C碰撞且粘连在一起,碰撞时间极短。已知滑块与A间的动摩擦因数,重力加速度大小为g。
(1)求滑块刚到达b时圆轨道对滑块的支持力大小N;
(2)求A的长度以及滑块在A上时滑块与A组成的系统因摩擦产生的热量Q;
(3)若滑块在长木板C上表面发生相对滑动时与C间的动摩擦因数满足关系式(为滑块相对C滑动的距离),请通过计算判断滑块是否会从C上掉下。
【答案】(1)
(2)
(3)不会
【解析】
【小问1详解】
滑块从a运动到b的过程中,根据机械能守恒定律有
滑块刚到达b端时,根据牛顿第二定律有
解得
【小问2详解】
滑块从a运动到b的过程中,根据机械能守恒定律有
解得
滑块恰好运动到A的最右端时与A达到共同速度,设共速时的速度大小为,根据动量守恒定律有
解得
根据能量守恒定律有
根据能量守恒,有
解得A的长度为
滑块在A上时滑块与A组成的系统因摩擦产生的热量为
【小问3详解】
A与C碰撞过程,根据动量守恒定律有
解得
假设滑块不会从C上掉下,滑块相对C运动的路程为,最终滑块与A、C的速度大小均为u,则根据动量守恒定律有
根据能量守恒定律有
解得
由于,假设成立,即滑块不会从C上掉下。
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,一个半径为的玻璃砖浸在某种液体中,玻璃砖表面略高于液面,一束光从液体底部的A处竖直到玻璃砖B处,入射角为75°,在玻璃砖内经过折射后,从C点与水平方向成30°角射向D点。已知玻璃砖的折射率为,光在真空中的速度为c,,。求:
(1)该液体的折射率n1;
(2)光从A到D所经历的时间。
【答案】(1) ;(2)
【详解】(1)由折射定律可知,光从液体射入玻璃砖时有
从玻璃砖射向空气时有
得
又
得
联立方程,可得
(2)光线在液体中运动的距离为
运动时间为
光线在玻璃砖内运动的距离为
运动时间为
光线在空气中运动的距离为
运动时间为
联立方程,可解得光运动的总时间为
2、如图所示,在距水平地面高h1=1.2m的光滑水平台面上,一个质量m=1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住,储存的弹性势能Ep=2J。现打开锁扣K,物块与弹簧分离后将以一定的水平速度向右滑离平台,并恰好从B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC。已知B点距水平地面的高h2=0.6m,圆弧轨道BC的圆心为O,C点的切线水平,并与水平地面上长为L=2.1m的粗糙直轨道CD平滑连接,小物块沿轨道BCD运动并与右边的竖直墙壁会发生碰撞,重力加速度g=10m/s2,空气阻力忽略不计。试求:
(1)小物块运动到B的瞬时速度vB大小;
(2)小物块在圆弧轨道BC上滑到C时对轨道压力Nc大小(保留一位小数);
(3)若小物块与墙壁只发生一次弹性碰撞,且不会从B点飞出,那么小物块与轨道CD之间的动摩擦因数μ应该满足怎样的条件。
【答案】(1)4m/s;(2)33.3N;(3)
【详解】
(1)打开锁扣K,物块与弹簧分离后将获得速度v0,由机械能守恒得
解得
小物块由A运动到B的过程中做平抛运动,由机械能守恒得
解得
(2)根据图中几何关系可知
解得
根据能的转化与守恒可知
解得
对小球在圆弧轨道C点应用牛顿运动定律
解得
(3)依据题意知,①μ的最大值对应的是物块撞墙前瞬间的速度趋于零,根据能量关系有
代入数据解得
②对于μ的最小值求解,首先应判断物块第一次碰墙后反弹,能否沿圆轨道滑离B点,设物块碰前在D处的速度为v2,由能量关系有
第一次碰墙后返回至C处的动能为
可知即使
有
小物块不可能返滑至B点,故μ的最小值对应着物块撞后回到圆轨道最高某处,又下滑经C恰好至D点停止,因此有
联立解得
综上可知满足题目条件的动摩擦因数μ值
3、长方体,以A点为原点建立如图所示的空间直角坐标系,其中,,。在四边形内(含边界)有一垂直平面斜向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。在A点沿方向射入质量为m、电荷量为的粒子1。(忽略粒子的重力和相对论效应;粒子碰撞时会发生电荷转移,且碰撞后各粒子带电量与质量成正比)
(1)若粒子1从点离开,试求粒子1的速度大小;
(2)若粒子1恰能经过中点,试求粒子1的速度大小v和在磁场内运动轨迹上的点到C点的最小距离;
(3)在(2)的条件下,当粒子1距离C点最近时,正后方有一速度为、电荷量为粒子1电荷量2倍的粒子2与之发生弹性正碰,碰后粒子1恰不离开磁场,试分析粒子2的电性并求出粒子2的质量。
【答案】(1);(2),;(3)正电,
【详解】(1)由几何关系可得
粒子做圆周运动
粒子1从点射出
解得
(2)从A点沿x轴正方向射入的粒子经过中点M,轨迹的圆心O在上,如图所示,由几何关系
解得 粒子做圆周运动
解得
C点到平面的最小距离可在三角形中分析可知
其中是斜边的高线,解出
根据勾股定理 解得
则有,则与轨迹的交点N到C点的距离最小,则有
(3)粒子1被碰后,动量增大,即
变大,若粒子2带负电荷,则碰后粒子1电荷量
在磁场中做圆周运动的半径
必变大,必离开磁场,故粒子2带正电荷。两粒子在N点发生弹性碰撞,有
已知碰撞时发生电荷转移,碰后各粒子带电量与质量成正比,粒子1的电荷量
碰后粒子1继续在磁场中做圆周运动 且恰不离开磁场,有
联立求解得
经验总结:
学科网(北京)股份有限公司
$
2026高考物理大题专练1+1(一)
(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,△ABC是玻璃三棱镜的截面,D为AC面上的点。现让一波长λ=441nm的单色光PD沿与CA面的夹角为θ的方向从D点射入三棱镜,经AB面时恰好发生全反射,垂直BC面射出三棱镜后进入光电管,射到阴极K并发生光电效应。已知
(1)求该玻璃的折射率和cosθ的值。
(2)若光电管阴极材料的逸出功普朗克常量元电荷光速求遏止电压。(保留两位有效数字)
2、首台国产医用回旋加速器在绵阳正式商用。如图所示为回旋加速器的工作原理示意图,置于真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可忽略。匀强磁场与盒面垂直,高频交流电频率为f,加速电压为U。若A处粒子源产生质子的质量为m,在加速器中被加速,且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响。求:
(1)质子离开回旋加速器时的最大动能;
(2)质子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比。
3、如图所示,竖直平面内有一固定光滑的圆轨道ab,轨道半径为L;质量均为m,长度和高度均相等的长木板A和C静置于光滑水平面上,A紧靠b且其上表面与b等高,C的左侧面在坐标原点O处,x轴正方向水平向右。一质量为2m的小滑块(视为质点)从a端由静止释放后沿轨道下滑,通过b后恰好能运动到A的最右端,然后A与C碰撞且粘连在一起,碰撞时间极短。已知滑块与A间的动摩擦因数,重力加速度大小为g。
(1)求滑块刚到达b时圆轨道对滑块的支持力大小N;
(2)求A的长度以及滑块在A上时滑块与A组成的系统因摩擦产生的热量Q;
(3)若滑块在长木板C上表面发生相对滑动时与C间的动摩擦因数满足关系式(为滑块相对C滑动的距离),请通过计算判断滑块是否会从C上掉下。
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,一个半径为的玻璃砖浸在某种液体中,玻璃砖表面略高于液面,一束光从液体底部的A处竖直到玻璃砖B处,入射角为75°,在玻璃砖内经过折射后,从C点与水平方向成30°角射向D点。已知玻璃砖的折射率为,光在真空中的速度为c,,。求:
(1)该液体的折射率n1;
(2)光从A到D所经历的时间。
2、如图所示,在距水平地面高h1=1.2m的光滑水平台面上,一个质量m=1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住,储存的弹性势能Ep=2J。现打开锁扣K,物块与弹簧分离后将以一定的水平速度向右滑离平台,并恰好从B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC。已知B点距水平地面的高h2=0.6m,圆弧轨道BC的圆心为O,C点的切线水平,并与水平地面上长为L=2.1m的粗糙直轨道CD平滑连接,小物块沿轨道BCD运动并与右边的竖直墙壁会发生碰撞,重力加速度g=10m/s2,空气阻力忽略不计。试求:
(1)小物块运动到B的瞬时速度vB大小;
(2)小物块在圆弧轨道BC上滑到C时对轨道压力Nc大小(保留一位小数);
(3)若小物块与墙壁只发生一次弹性碰撞,且不会从B点飞出,那么小物块与轨道CD之间的动摩擦因数μ应该满足怎样的条件。
3、长方体,以A点为原点建立如图所示的空间直角坐标系,其中,,。在四边形内(含边界)有一垂直平面斜向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。在A点沿方向射入质量为m、电荷量为的粒子1。(忽略粒子的重力和相对论效应;粒子碰撞时会发生电荷转移,且碰撞后各粒子带电量与质量成正比)
(1)若粒子1从点离开,试求粒子1的速度大小;
(2)若粒子1恰能经过中点,试求粒子1的速度大小v和在磁场内运动轨迹上的点到C点的最小距离;
(3)在(2)的条件下,当粒子1距离C点最近时,正后方有一速度为、电荷量为粒子1电荷量2倍的粒子2与之发生弹性正碰,碰后粒子1恰不离开磁场,试分析粒子2的电性并求出粒子2的质量。
经验总结:
学科网(北京)股份有限公司
$