内容正文:
2026年高考考前最后一卷(北京专用)
物理·答题卡
姓 名:__________________________
准考证号:
贴条形码区
考生禁填: 缺考标记
违纪标记
以上标记由监考人员用2B铅笔填涂
选择题填涂样例:
正确填涂
错误填涂 [×] [√] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用2B铅笔填涂;填空题和解答题必须用0.5 mm黑色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
第Ⅰ卷(请用2B铅笔填涂)
1 [A] [B] [C] [D]
2 [A] [B] [C] [D]
3 [A] [B] [C] [D]
4 [A] [B] [C] [D]
5 [A] [B] [C] [D]
6 [A] [B] [C] [D]
7 [A] [B] [C] [D]
8 [A] [B] [C] [D]
9 [A] [B] [C] [D]
10 [A] [B] [C] [D]
11 [A] [B] [C] [D]
12 [A] [B] [C] [D]
13 [A] [B] [C] [D]
14 [A] [B] [C] [D]
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
15.(10分)
(1)_____________(2分)
______________(2分)
(2)______________(2分)
(2)______________(2分)
(3)______________(2分)
16.(8分)
(1)______________(2分) (2)_______________(2分)
(3)______________(2分) (4)________________(2分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
17.(7分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
18.(9分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
19.(11分)
20.(13分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
非
答
题
区
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
非
答
题
区
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物理 第4页(共6页) 物理 第5页(共6页) 物理 第6页(共6页)
物理 第1页(共6页) 物理 第2页(共6页) 物理 第3页(共6页)
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2026年高考考前最后一卷(北京专用)
高三物理
(考试时间:90分钟 试卷满分: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.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回
第一部分
本部分共14题,每题3分,功42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.原子核经放射性衰变①先变为原子核,再经放射性衰变②变为原子核。放射性衰变①、②依次为( )
A.衰变、衰变 B.衰变、衰变
C.衰变、衰变 D.衰变,衰变
2.在双缝干涉实验中,保持狭缝间的距离和狭缝到屏的距离都不变,用不同的可见光光源做实验时,下列叙述正确的是( )
A.红光的干涉条纹间距最大 B.紫光的干涉条纹间距最大
C.红光和紫光的干涉条纹间距一样大 D.用白光照射不会出现干涉条纹
3.烧瓶通过橡胶塞连接一根玻璃管,向玻璃管中注入一小段水柱,使烧瓶内封闭一定质量的气体。用手捂住烧瓶,会观察到水柱缓慢向左移动。瓶内的气体可视为理想气体,在这一过程中瓶内气体( )
A.分子平均动能减小 B.向外界放热
C.内能不变 D.压强不变
4.图1为一列简谐横波在时刻的波形图,图2为处的质点P的振动图像。下列说法正确的是( )
A.该波的振幅为8cm
B.该波沿x轴负方向传播
C.该波的传播速度为20m/s
D.到时间内,质点P的速度增大
5.如图甲所示,为一小型交流发电机示意图。为了便于观察,图甲中只画出其中的一匝线圈。线圈匀速转动时与电阻构成闭合回路。从图甲所示位置开始计时,通过电阻的交变电流如图乙所示,则下列判断正确的是( )
A.此交变电流的频率为
B.此交变电流的表达式为
C.线圈平面从甲图所示位置转动时,穿过线圈的磁通量变化最快
D.线圈平面从甲图所示位置开始转动的过程,磁通量变化量为0
6.如图所示,A、B两个同心圆线圈位于同一平面内,B线上连接有直流电源和开关S。则下列说法正确的是( )
A.闭合开关S的瞬间,线圈A中有顺时针方向的感应电流
B.闭合开关S的瞬间,线圈A中有逆时针方向的感应电流
C.断开开关S的瞬间,线圈A中无感应电流
D.断开开关S的瞬间,线圈A中有逆时针方向的感应电流
7.某河水的流速与离某一侧河岸距离的变化关系如图1所示,船在静水中的速度与时间的关系如图2所示,该河宽为。假设渡河过程中船在河中任意位置沿河流方向的速度与河水流速相等,要使船以最短时间渡河,下列说法正确的是( )
A.船渡河的最短时间是150s B.船沿河流方向的位移为200m
C.船沿河岸方向的加速度大小先增大后减小 D.船在河水中的最大速度是
8.2025年2月,实践25号卫星成功为北斗G7卫星加注推进剂,完成了人类航天史上首次“太空加油”。已知北斗G7卫星在地球同步静止轨道绕地球做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.北斗G7卫星的运行速度大于7.9km/s
B.北斗G7卫星的向心加速度小于地球表面附近的重力加速度
C.北斗G7卫星的运行速度小于地球赤道上随地球自转物体的线速度
D.在地球同步静止轨道上运行的实践25号,可通过加速追上北斗G7卫星
9.某区域静电场的电场线分布如图所示,A、B是电场中的两个点。下列说法正确的是( )
A.B点的电势比A点的低
B.B点的电场强度比A点的大
C.将一负电荷从B点移动到A点,静电力做负功
D.将一正电荷从B点由静止释放,仅在静电力作用下它将沿电场线运动
10.一种用磁流体发电的装置如图所示。平行金属板之间有一个很强的磁场,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子)喷入磁场,两板间便产生电压。如果把板和电热器连接,板就是一个直流电源的两个电极。若两板相距为,两板正对面积为,板间的磁场按匀强磁场处理,磁感应强度为,等离子体以速度沿垂直于的方向射入磁场,不计离子在板间运动时的相互作用,则( )
A.板是电源的正极
B.该电源的电动势为
C.电热器稳定工作时,离子在板间仅受洛伦兹力
D.电热器稳定工作时,单位时间飞入板间的离子数目大于飞出的数目
11.某高速列车内部安装有多种类型的传感器,其中电容式加速度传感器原理如图所示,质量块套在光滑且平行于弹簧轴线的固定直杆上,质量块左、右侧分别连接电介质板和轻质弹簧,弹簧与电容器固定在列车内部,质量块可带动电介质板移动。列车静止时,电介质板的一部分位于电容器极板之间,运动过程中不完全移出电容器极板。已知电源的电动势不变,内阻忽略不计。下列说法正确的是( )
A.若电路中有电流,说明列车的加速度一定在发生变化
B.若电路中无电流,说明列车一定静止或做匀速直线运动
C.若电路中有顺时针方向电流,说明列车一定向右做匀加速直线运动
D.若电路中有逆时针方向电流,说明列车一定向右做匀加速直线运动
12.两小车M、N在光滑水平面上正碰,其速度随时间变化的 v-t 图像如图所示,碰撞时间极短。下列说法正确的是( )
A.碰撞过程中小车M受到的冲量较大
B.碰撞后小车M的动量小于小车N的动量
C.碰撞后小车M与小车N的动能可能相同
D.小车M的质量大于小车N的质量
13.如图所示,小明同学用一个悬挂的强磁铁和一块铜片演示了一个神奇的实验,当磁铁从左侧某一高度处由静止释放摆至右侧最高位置的过程中,其下方放在圆珠笔芯上的铜片发生了运动(此过程铜片始终未脱离笔芯)。在此过程中,磁铁重力做功为WG,磁铁克服磁场力做功为W1,磁场力对铜片做功为W2,铜片获得的动能为Ek,铜片上产生的电热为Q。不计磁铁产生的电热,忽略空气阻力以及铜片在笔芯上所受的摩擦力,不计地磁场影响。则( )
A.WG > W1 B.W2= Ek
C.W1=W2 D.WG=W1+Ek+Q
14.如图所示的矩形区域ABCD内分布有平行于AD方向的匀强电场,AB=2BC,P为CD中点。质量相同的带电粒子a、b分别从A点和D点平行于AB同时进入电场,并同时到达P、B点,二者的运动轨迹交于O点(图中未标出)。忽略粒子所受重力和粒子间的相互作用。则带电粒子a、b( )
A.具有不同的比荷 B.电势能均随时间逐渐增大
C.到达O点所用的时间之比为1:2 D.到达P、B点时的动能之比为5:8
第二部分
本部分共6题,共58分。
15.(10分)物理实验一般涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作和实验分析等。
(1)用“插针法”测定玻璃的折射率,所用的玻璃砖两面平行。正确操作后,作出的光路图及测出的相关角度如图所示。则这块玻璃砖的折射率_____(用图中字母表示)。
(2)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时,油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.1mL,用注射器测得1mL上述溶液有200滴,把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里,待水面稳定后,测得油酸膜的近似轮廓如图所示,图中正方形小方格的边长为1cm,则油酸膜的面积是___________cm2。根据上述数据,估测出油酸分子的直径是___________m。(最后一空的结果保留3位有效数字)
(3)实验小组准备用如图所示的实验装置探究加速度与力和质量的关系。该实验装置有几处错误,请指出其中的两处错误:
①_________________ ②_________________
16.(8分)利用如图1所示的电路研究电容器的充、放电规律,其中数字电压表V的内阻可视为无穷大。
(1)关于本实验,以下说法正确的是______。
A.开关S接1,电压表示数不断增大,随后逐渐稳定在某一数值
B.开关S接1,电流表指针迅速偏至最大值,随后逐渐指在0刻度处
C.开关S接1和接2,电压表会出现正、负示数的变化
D.其他器材都相同,若使用的电容器电容越大,充电过程中电流的最大值就越大
(2)使用上述电路记录的电容器放电过程电压随时间变化的图像如图2所示。已知时电压表的示数为。通过数据处理可得到该图线与坐标轴围成的“面积”约为(单位:V·s)。已知定值电阻R的阻值为。根据上述数据可估算该电容器的电容______。
(3)已知图2中的曲线符合方程(式中R为放电电路的电阻值,e为自然常数),该方程中“RC”的国际单位是______(用国际基本单位表示)。
(4)结合(2)问中的图像和(3)问中的方程式,可测得“RC”的数值。仅不断改变图1中定值电阻R的阻值,多次重复实验,结果显示测量值“RC”总是大于(为定值电阻R的标准准确值,为电容器电容的标标准确值),且二者的差值基本不变。请分析解释其原因______。
17.(7分)如图所示,光滑水平面与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相切,导轨半径为R=0.4m。一质量为m=1kg的物体(可视为质点)将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一速度后脱离弹簧,之后沿半圆形导轨恰好运动至最高点C,该过程损失的机械能为=8J,重力加速度取g=10m/s²。不计空气阻力影响。求:
(1)物体在C点的速度大小vC;
(2)弹簧最初压缩时储存的弹性势能Ep;
(3)物体离开C点后落地点距离C点的水平位移大小x。
18.(9分)如图所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度为L,一端连接阻值为R的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B。导体棒MN放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好,电阻为r。导轨的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力作用下,导体棒以速度v沿导轨向右匀速运动。
(1)求通过导体棒MN的电流的大小和方向;
(2)求导体棒两端的电压U;
(3)通过公式推导证明:在时间内,拉力对导体棒所做的功等于电路获得的电能。
19.(11分)如图所示,真空中,质子源产生的初速度为零的质子经电压为U的电场加速后,形成横截面半径为b的均匀圆柱形质子束,此加速过程时间极短。已知单位体积内质子数为n,质子质量为m,电荷量为q,忽略重力影响。
(1)求质子离开加速场时的速度大小v;
(2)质子束沿水平方向进入长为L、内径为b的圆柱形金属通道,由于库仑斥力的作用,质子会产生垂直于圆柱形通道中轴线的速度,水平速度不变,当质子与圆柱形通道内表面接触时会被吸收。为简化研究,可将质子在库仑斥力作用下的运动等效为:质子仅在外加电场作用下的运动,其中k为常量,r为质子到中轴线的距离,该场强方向垂直于中轴线沿通道半径指向通道内表面,等效后忽略质子间的相互作用。求:
a.从距中轴线处进入通道的质子,运动到距中轴线r()处时,垂直于中轴线的速度大小与r的关系式;
b.若从通道右侧边缘射出的质子速度方向与中轴线夹角为,求通道内表面吸收的质子数占总质子数的比例,以及单位时间内被通道内表面吸收的质子数。
20.(13分)黑洞是一种质量非常大、半径非常小的天体。天文学家跟踪观测了银河系中心附近恒星的运行轨迹,推测出银河系中心存在质量为M的黑洞。已知相距为r、质量分别为和的两质点之间的引力势能,G为引力常量。仅考虑黑洞对物质的引力作用。
(1)银河系中心黑洞会不断吞噬周围的星际物质,这些物质在被吞噬的过程中会先进入“吸积盘”,并产生电磁辐射。为了研究进入吸积盘中物质产生的电磁辐射,某同学建立如下简化模型:在被吞噬过程中,吸积盘各处物质绕黑洞旋转,机械能不断转化为电磁辐射,在运动过程中其轨道半径不断减小,但每一圈的运动仍可视为匀速圆周运动。
a.求吸积盘中到黑洞距离为r处物质的线速度大小v。
b.设单位时间内有质量为的物质进入吸积盘。已知吸积盘中各处物质的质量分布是稳定的,不随时间变化。求吸积盘中距离黑洞到区域(<)的电磁辐射功率P。
(2)某黑洞质量约为,绕其做椭圆轨道运动的S0-2星体,到黑洞的最近距离约为。黑洞到地球的平均距离约为。在地球上观测S0-2星体距离黑洞最近时发出的一条氢原子特征谱线,观测到的波长大于其静止波长,这种现象称为“红移”。定义红移值。
a.某同学认为可以用“引力红移”理论解释这一现象,即光子在黑洞引力场中远离黑洞时其能量会减小。光子能量,式中h为普朗克常量,v为光的频率,m为光子的等效质量,c为真空中的光速。在传播过程中光子等效质量的变化量远小于m。已知。根据红移值的定义,应用引力红移理论,估算上述氢原子特征谱线由引力引起的红移值。(结果保留一位有效数字)
b.已知。基于(2)a的结果,分析判断由引力引起的红移是否为产生红移现象的主要原因。
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物理·参考答案
第一部分
本部分共14题,每题3分,功42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
B
A
D
B
C
B
B
B
C
D
A
B
B
D
第二部分
本部分共6题,共58分。
15.(10分)(1) (2)40 (3)打点计时器用直流电源 拉小车的线没有与木板平行
16.(8分)(1)AB (2) (3)s (4) 因为电流表有内阻,实验测得的电阻值包含了电流表内阻,因此测量值偏大。二者差值等于电流表内阻与电容的乘积,为定值。
17.(7分)
解:(1)物体恰好运动至半圆形导轨最高点,此时重力提供圆周运动的向心力,由向心力公式
代入,
解得(2分)
(2)根据能量守恒,弹簧的弹性势能,等于过程损失的机械能与物体在点的机械能之和。点相对于水平面的高度为,因此
代入,
得(2分)
(3)物体离开点后做平抛运动: 竖直方向自由下落
解得运动时间
水平方向匀速运动,水平位移(3分)
18.(9分)
解:(1)根据法拉第电磁感应定律
根据闭合电路欧姆定律
方向沿导体棒由N到M。(3分)
(2)根据欧姆定律(2分)
(3)导体棒MN匀速运动,受力平衡,则拉力
在时间内,拉力做功
电路获得的电能
可得(4分)
19.(11分)
解:(1)对某质子,在加速电场中由动能定理
得(2分)
(2)a.通道某截面处,从中心沿某半径的电场强度大小E与到中轴线的距离r的关系图像如图所示,图中阴影面积与电荷量q的乘积表示静电力做功的大小
由动能定理:
且
得(4分)
b.对从通道边缘射出的质子,设其射入通道时距轴线的距离为x
在射出处
由(2)a可知
得
t时间内进入圆柱形通道的粒子数为N,则
其中
得(5分)
20.(13分)
解:(1)a.设吸积盘中到黑洞距离为r处物质的质量为m
根据
解得(2分)
b.设时间内,距离黑洞到区域进入吸积盘的物质的质量为
这些物质机械能的减少量为,则
根据能量守恒
又
联立解得(4分)
(2)a.设光在黑洞附近时的频率为、波长为,光子的等效质量为,地球上接收到光的频率为v、波长为,光子的等效质量为m。光子从黑洞附近传播到地球的过程中,仅在黑洞引力场作用下,
根据能量守恒
又
和
联立解得
由题中条件知,
解得
所以(5分)
b.根据
实际观测的红移值为
因为,所以引力引起的红移不是产生红移现象的主要原因。(2分)
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日
物理·答题卡
姓
名:
准考证号:
贴条形码区
注意事项
1,答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条
考生禁填:
缺考标记
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形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
违纪标记
2.选择题必须用2B铅笔填涂:非选择题必须用0.5mm黑色签字笔
以上标志由监考人员用2B铅笔填涂
答题,不得用铅笔或圆珠笔答题:字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无
选择题填涂样例:
效:在草稿纸、试题卷上答题无效。
正确填涂■
4.
保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
错误填涂[×]【1[/1
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第一部分
本部分共14题,每题3分,功42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1[A][B][C][D]
6.[A][B][C][D]
11.[A][B][CJ[D]
2.[A][B][C][D]
7[A][B][C][D]
12[A][B][C][D]
3.A1[B1[C1[D1
8.[A][B][C][D]
13[A][B][CJ[D]
4.[A][B][C][D]
9.[A][B][C][D]
14[A][B][C][D]
5.[A][B][C][D]
10.[A][B1[CJ[D]
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第二部分
本部分共6题,共58分。
15.
16.
17.
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
■
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
18.
19.
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20
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姓
名:
准考证号:
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注意事项
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写
清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证
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2.选择题必须用2B铅笔填涂;填空题和解答题
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笔填涂
或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超
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出区域书写的答案无效:在草稿纸、试题卷上
答题无效。
正确填涂■
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第I卷(请用2B铅笔填涂)
1[A][B][C[D]
6[A][B][C][D]
11[AJ[B][c][D]
2[A][B][C][D]
7[A][B][C][D]
12[A][B][C][D]
3[AJ[B][C][D]
8[A]J[B][C][D]
13[A][B][C][D]
4[A][B][C][DJ
9[A][B][C][D]
14[A][B][C][D]
5[A][B][C][D]
10[AJ[B][C[D]
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
15.(10分)
(1)
(2分)
(2)
(2分)
(3)
(2分)
(2分)
(2)
(2分)
16.(8分)
(1)
(2分)
(2)
(2分)
(3)
(2分)
(4)
(2分)
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物理第1页(共6页)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
17.(7分)
C
R
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
物理第2页(共6页)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
18.(9分)
XX XMX XX
XX
+
B
X
XX XN XXX
X
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物理第3页(共6页)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
19.(11分)
上质子源
2b
20.(13分)
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物理第4页(共6页)
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非
答题
区
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
物理第5页(共6页)
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答题
区
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物理第6页(共6页)
11
2026年高考考前最后一卷(北京专用)
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正确填涂
错误填涂 [×] [√] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5 mm黑色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
姓 名:__________________________
准考证号:
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
第一部分
本部分共14题,每题3分,功42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
2.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
3.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
4.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
5.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
6.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
7.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
8.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
9.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
10.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
11.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
12.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
13.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
14.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
第二部分
本部分共6题,共58分。
15.__________________________________________________________________________________________________
16._________________________________________________________________________________________________
17.
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
18.
19.
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
20.
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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此卷只装订不密封
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2026年高考考前最后一卷(北京专用)
高三物理
(考试时间:90分钟 试卷满分: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.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回
第一部分
本部分共14题,每题3分,功42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.原子核经放射性衰变①先变为原子核,再经放射性衰变②变为原子核。放射性衰变①、②依次为( )
A.衰变、衰变 B.衰变、衰变
C.衰变、衰变 D.衰变,衰变
2.在双缝干涉实验中,保持狭缝间的距离和狭缝到屏的距离都不变,用不同的可见光光源做实验时,下列叙述正确的是( )
A.红光的干涉条纹间距最大 B.紫光的干涉条纹间距最大
C.红光和紫光的干涉条纹间距一样大 D.用白光照射不会出现干涉条纹
3.烧瓶通过橡胶塞连接一根玻璃管,向玻璃管中注入一小段水柱,使烧瓶内封闭一定质量的气体。用手捂住烧瓶,会观察到水柱缓慢向左移动。瓶内的气体可视为理想气体,在这一过程中瓶内气体( )
A.分子平均动能减小 B.向外界放热
C.内能不变 D.压强不变
4.图1为一列简谐横波在时刻的波形图,图2为处的质点P的振动图像。下列说法正确的是( )
A.该波的振幅为8cm
B.该波沿x轴负方向传播
C.该波的传播速度为20m/s
D.到时间内,质点P的速度增大
5.如图甲所示,为一小型交流发电机示意图。为了便于观察,图甲中只画出其中的一匝线圈。线圈匀速转动时与电阻构成闭合回路。从图甲所示位置开始计时,通过电阻的交变电流如图乙所示,则下列判断正确的是( )
A.此交变电流的频率为
B.此交变电流的表达式为
C.线圈平面从甲图所示位置转动时,穿过线圈的磁通量变化最快
D.线圈平面从甲图所示位置开始转动的过程,磁通量变化量为0
6.如图所示,A、B两个同心圆线圈位于同一平面内,B线上连接有直流电源和开关S。则下列说法正确的是( )
A.闭合开关S的瞬间,线圈A中有顺时针方向的感应电流
B.闭合开关S的瞬间,线圈A中有逆时针方向的感应电流
C.断开开关S的瞬间,线圈A中无感应电流
D.断开开关S的瞬间,线圈A中有逆时针方向的感应电流
7.某河水的流速与离某一侧河岸距离的变化关系如图1所示,船在静水中的速度与时间的关系如图2所示,该河宽为。假设渡河过程中船在河中任意位置沿河流方向的速度与河水流速相等,要使船以最短时间渡河,下列说法正确的是( )
A.船渡河的最短时间是150s B.船沿河流方向的位移为200m
C.船沿河岸方向的加速度大小先增大后减小 D.船在河水中的最大速度是
8.2025年2月,实践25号卫星成功为北斗G7卫星加注推进剂,完成了人类航天史上首次“太空加油”。已知北斗G7卫星在地球同步静止轨道绕地球做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.北斗G7卫星的运行速度大于7.9km/s
B.北斗G7卫星的向心加速度小于地球表面附近的重力加速度
C.北斗G7卫星的运行速度小于地球赤道上随地球自转物体的线速度
D.在地球同步静止轨道上运行的实践25号,可通过加速追上北斗G7卫星
9.某区域静电场的电场线分布如图所示,A、B是电场中的两个点。下列说法正确的是( )
A.B点的电势比A点的低
B.B点的电场强度比A点的大
C.将一负电荷从B点移动到A点,静电力做负功
D.将一正电荷从B点由静止释放,仅在静电力作用下它将沿电场线运动
10.一种用磁流体发电的装置如图所示。平行金属板之间有一个很强的磁场,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子)喷入磁场,两板间便产生电压。如果把板和电热器连接,板就是一个直流电源的两个电极。若两板相距为,两板正对面积为,板间的磁场按匀强磁场处理,磁感应强度为,等离子体以速度沿垂直于的方向射入磁场,不计离子在板间运动时的相互作用,则( )
A.板是电源的正极
B.该电源的电动势为
C.电热器稳定工作时,离子在板间仅受洛伦兹力
D.电热器稳定工作时,单位时间飞入板间的离子数目大于飞出的数目
11.某高速列车内部安装有多种类型的传感器,其中电容式加速度传感器原理如图所示,质量块套在光滑且平行于弹簧轴线的固定直杆上,质量块左、右侧分别连接电介质板和轻质弹簧,弹簧与电容器固定在列车内部,质量块可带动电介质板移动。列车静止时,电介质板的一部分位于电容器极板之间,运动过程中不完全移出电容器极板。已知电源的电动势不变,内阻忽略不计。下列说法正确的是( )
A.若电路中有电流,说明列车的加速度一定在发生变化
B.若电路中无电流,说明列车一定静止或做匀速直线运动
C.若电路中有顺时针方向电流,说明列车一定向右做匀加速直线运动
D.若电路中有逆时针方向电流,说明列车一定向右做匀加速直线运动
12.两小车M、N在光滑水平面上正碰,其速度随时间变化的 v-t 图像如图所示,碰撞时间极短。下列说法正确的是( )
A.碰撞过程中小车M受到的冲量较大
B.碰撞后小车M的动量小于小车N的动量
C.碰撞后小车M与小车N的动能可能相同
D.小车M的质量大于小车N的质量
13.如图所示,小明同学用一个悬挂的强磁铁和一块铜片演示了一个神奇的实验,当磁铁从左侧某一高度处由静止释放摆至右侧最高位置的过程中,其下方放在圆珠笔芯上的铜片发生了运动(此过程铜片始终未脱离笔芯)。在此过程中,磁铁重力做功为WG,磁铁克服磁场力做功为W1,磁场力对铜片做功为W2,铜片获得的动能为Ek,铜片上产生的电热为Q。不计磁铁产生的电热,忽略空气阻力以及铜片在笔芯上所受的摩擦力,不计地磁场影响。则( )
A.WG > W1 B.W2= Ek
C.W1=W2 D.WG=W1+Ek+Q
14.如图所示的矩形区域ABCD内分布有平行于AD方向的匀强电场,AB=2BC,P为CD中点。质量相同的带电粒子a、b分别从A点和D点平行于AB同时进入电场,并同时到达P、B点,二者的运动轨迹交于O点(图中未标出)。忽略粒子所受重力和粒子间的相互作用。则带电粒子a、b( )
A.具有不同的比荷 B.电势能均随时间逐渐增大
C.到达O点所用的时间之比为1:2 D.到达P、B点时的动能之比为5:8
第二部分
本部分共6题,共58分。
15.(10分)物理实验一般涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作和实验分析等。
(1)用“插针法”测定玻璃的折射率,所用的玻璃砖两面平行。正确操作后,作出的光路图及测出的相关角度如图所示。则这块玻璃砖的折射率_____(用图中字母表示)。
(2)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时,油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.1mL,用注射器测得1mL上述溶液有200滴,把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里,待水面稳定后,测得油酸膜的近似轮廓如图所示,图中正方形小方格的边长为1cm,则油酸膜的面积是___________cm2。根据上述数据,估测出油酸分子的直径是___________m。(最后一空的结果保留3位有效数字)
(3)实验小组准备用如图所示的实验装置探究加速度与力和质量的关系。该实验装置有几处错误,请指出其中的两处错误:
①_________________ ②_________________
16.(8分)利用如图1所示的电路研究电容器的充、放电规律,其中数字电压表V的内阻可视为无穷大。
(1)关于本实验,以下说法正确的是______。
A.开关S接1,电压表示数不断增大,随后逐渐稳定在某一数值
B.开关S接1,电流表指针迅速偏至最大值,随后逐渐指在0刻度处
C.开关S接1和接2,电压表会出现正、负示数的变化
D.其他器材都相同,若使用的电容器电容越大,充电过程中电流的最大值就越大
(2)使用上述电路记录的电容器放电过程电压随时间变化的图像如图2所示。已知时电压表的示数为。通过数据处理可得到该图线与坐标轴围成的“面积”约为(单位:V·s)。已知定值电阻R的阻值为。根据上述数据可估算该电容器的电容______。
(3)已知图2中的曲线符合方程(式中R为放电电路的电阻值,e为自然常数),该方程中“RC”的国际单位是______(用国际基本单位表示)。
(4)结合(2)问中的图像和(3)问中的方程式,可测得“RC”的数值。仅不断改变图1中定值电阻R的阻值,多次重复实验,结果显示测量值“RC”总是大于(为定值电阻R的标准准确值,为电容器电容的标标准确值),且二者的差值基本不变。请分析解释其原因______。
17.(7分)如图所示,光滑水平面与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相切,导轨半径为R=0.4m。一质量为m=1kg的物体(可视为质点)将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一速度后脱离弹簧,之后沿半圆形导轨恰好运动至最高点C,该过程损失的机械能为=8J,重力加速度取g=10m/s²。不计空气阻力影响。求:
(1)物体在C点的速度大小vC;
(2)弹簧最初压缩时储存的弹性势能Ep;
(3)物体离开C点后落地点距离C点的水平位移大小x。
18.(9分)如图所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度为L,一端连接阻值为R的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B。导体棒MN放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好,电阻为r。导轨的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力作用下,导体棒以速度v沿导轨向右匀速运动。
(1)求通过导体棒MN的电流的大小和方向;
(2)求导体棒两端的电压U;
(3)通过公式推导证明:在时间内,拉力对导体棒所做的功等于电路获得的电能。
19.(11分)如图所示,真空中,质子源产生的初速度为零的质子经电压为U的电场加速后,形成横截面半径为b的均匀圆柱形质子束,此加速过程时间极短。已知单位体积内质子数为n,质子质量为m,电荷量为q,忽略重力影响。
(1)求质子离开加速场时的速度大小v;
(2)质子束沿水平方向进入长为L、内径为b的圆柱形金属通道,由于库仑斥力的作用,质子会产生垂直于圆柱形通道中轴线的速度,水平速度不变,当质子与圆柱形通道内表面接触时会被吸收。为简化研究,可将质子在库仑斥力作用下的运动等效为:质子仅在外加电场作用下的运动,其中k为常量,r为质子到中轴线的距离,该场强方向垂直于中轴线沿通道半径指向通道内表面,等效后忽略质子间的相互作用。求:
a.从距中轴线处进入通道的质子,运动到距中轴线r()处时,垂直于中轴线的速度大小与r的关系式;
b.若从通道右侧边缘射出的质子速度方向与中轴线夹角为,求通道内表面吸收的质子数占总质子数的比例,以及单位时间内被通道内表面吸收的质子数。
20.(13分)黑洞是一种质量非常大、半径非常小的天体。天文学家跟踪观测了银河系中心附近恒星的运行轨迹,推测出银河系中心存在质量为M的黑洞。已知相距为r、质量分别为和的两质点之间的引力势能,G为引力常量。仅考虑黑洞对物质的引力作用。
(1)银河系中心黑洞会不断吞噬周围的星际物质,这些物质在被吞噬的过程中会先进入“吸积盘”,并产生电磁辐射。为了研究进入吸积盘中物质产生的电磁辐射,某同学建立如下简化模型:在被吞噬过程中,吸积盘各处物质绕黑洞旋转,机械能不断转化为电磁辐射,在运动过程中其轨道半径不断减小,但每一圈的运动仍可视为匀速圆周运动。
a.求吸积盘中到黑洞距离为r处物质的线速度大小v。
b.设单位时间内有质量为的物质进入吸积盘。已知吸积盘中各处物质的质量分布是稳定的,不随时间变化。求吸积盘中距离黑洞到区域(<)的电磁辐射功率P。
(2)某黑洞质量约为,绕其做椭圆轨道运动的S0-2星体,到黑洞的最近距离约为。黑洞到地球的平均距离约为。在地球上观测S0-2星体距离黑洞最近时发出的一条氢原子特征谱线,观测到的波长大于其静止波长,这种现象称为“红移”。定义红移值。
a.某同学认为可以用“引力红移”理论解释这一现象,即光子在黑洞引力场中远离黑洞时其能量会减小。光子能量,式中h为普朗克常量,v为光的频率,m为光子的等效质量,c为真空中的光速。在传播过程中光子等效质量的变化量远小于m。已知。根据红移值的定义,应用引力红移理论,估算上述氢原子特征谱线由引力引起的红移值。(结果保留一位有效数字)
b.已知。基于(2)a的结果,分析判断由引力引起的红移是否为产生红移现象的主要原因。
试题 第7页(共10页) 试题 第8页(共10页)
试题 第1页(共10页) 试题 第2页(共10页)
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2026年高考考前最后一卷(北京专用)
物理·全解全析
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.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回
第一部分
本部分共14题,每题3分,功42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.原子核经放射性衰变①先变为原子核,再经放射性衰变②变为原子核。放射性衰变①、②依次为( )
A.衰变、衰变 B.衰变、衰变
C.衰变、衰变 D.衰变,衰变
【答案】B
【解析】衰变①电荷数减少,质量数减少,符合α衰变;
衰变②电荷数增加,质量数不变,符合β衰变,因此①②依次为α衰变、β衰变。故选B。
2.在双缝干涉实验中,保持狭缝间的距离和狭缝到屏的距离都不变,用不同的可见光光源做实验时,下列叙述正确的是( )
A.红光的干涉条纹间距最大 B.紫光的干涉条纹间距最大
C.红光和紫光的干涉条纹间距一样大 D.用白光照射不会出现干涉条纹
【答案】A
【解析】ABC.根据双缝干涉条纹间距公式,已知狭缝间距和狭缝到屏的距离均不变,条纹间距与光的波长成正比。可见光中红光波长最长,紫光波长最短,因此红光干涉条纹间距最大,故A正确,BC错误;
D.白光是由多种单色光组成的复合光,不同色光波长不同,对应干涉条纹间距不同,因此用白光照射会出现彩色干涉条纹,故D错误。故选A。
3.烧瓶通过橡胶塞连接一根玻璃管,向玻璃管中注入一小段水柱,使烧瓶内封闭一定质量的气体。用手捂住烧瓶,会观察到水柱缓慢向左移动。瓶内的气体可视为理想气体,在这一过程中瓶内气体( )
A.分子平均动能减小 B.向外界放热
C.内能不变 D.压强不变
【答案】D
【解析】A.用手捂住烧瓶,瓶内气体温度升高,温度是分子平均动能的标志,则分子平均动能增大,故A错误;
B.气体体积膨胀对外做功,温度升高内能增加,根据热力学第一定律
可知,气体从外界吸热,故B错误;
C.理想气体内能只与温度有关,温度升高,内能增大,故C错误;
D.水柱缓慢移动,气体始终处于平衡状态,水平管内水柱受力平衡,瓶内气体压强等于大气压强,保持不变,故D正确;故选D。
4.图1为一列简谐横波在时刻的波形图,图2为处的质点P的振动图像。下列说法正确的是( )
A.该波的振幅为8cm
B.该波沿x轴负方向传播
C.该波的传播速度为20m/s
D.到时间内,质点P的速度增大
【答案】B
【解析】A.由题图1可知,该波的振幅为,故A错误;
B.由题图2可知,在时,质点P正向下运动,根据“上下坡法”和题图甲可知,该波沿x轴负方向传播,B正确;
C.由题图1可知,该波的波长
由题图2可知,该波的周期是
波速,故C错误;
D.由题图2可知,在到时间内,质点P的振动方向向下,速度减小,故D错误。故选B。
5.如图甲所示,为一小型交流发电机示意图。为了便于观察,图甲中只画出其中的一匝线圈。线圈匀速转动时与电阻构成闭合回路。从图甲所示位置开始计时,通过电阻的交变电流如图乙所示,则下列判断正确的是( )
A.此交变电流的频率为
B.此交变电流的表达式为
C.线圈平面从甲图所示位置转动时,穿过线圈的磁通量变化最快
D.线圈平面从甲图所示位置开始转动的过程,磁通量变化量为0
【答案】C
【解析】A.交变电流频率,故A错误;
B.角速度,峰值,且时,因此电流表达式为,故B错误;
C.由题意,甲图位置是、电流为0的位置,即中性面;线圈转动后,到达与中性面垂直的位置,此时磁通量为0,感应电动势最大,磁通量变化率越大(磁通量变化越快),故C正确;
D.设甲图位置磁通量,转动后磁通量,磁通量变化量,故D错误。故选C。
6.如图所示,A、B两个同心圆线圈位于同一平面内,B线上连接有直流电源和开关S。则下列说法正确的是( )
A.闭合开关S的瞬间,线圈A中有顺时针方向的感应电流
B.闭合开关S的瞬间,线圈A中有逆时针方向的感应电流
C.断开开关S的瞬间,线圈A中无感应电流
D.断开开关S的瞬间,线圈A中有逆时针方向的感应电流
【答案】B
【解析】AB.闭合开关S前,线圈B中无电流,穿过线圈A的磁通量为零,闭合开关S的瞬间,线圈B中有顺时针方向的电流,穿过线圈A的磁通量增加、磁场垂直纸面向里,根据楞次定律可知,线圈A中的感应电流的磁场垂直纸面向外,根据右手螺旋定则可知,线圈A中有逆时针方向的感应电流,故A错误,B正确;
CD.断开开关S前,线圈B中有顺时针方向的电流,穿过线圈A的磁场垂直纸面向里,断开开关S的瞬间,穿过线圈A的磁通量减少,根据楞次定律可知,线圈A中的感应电流的磁场垂直纸面向里,根据右手螺旋定则可知,线圈A中有顺时针方向的感应电流,故CD错误。故选B。
7.某河水的流速与离某一侧河岸距离的变化关系如图1所示,船在静水中的速度与时间的关系如图2所示,该河宽为。假设渡河过程中船在河中任意位置沿河流方向的速度与河水流速相等,要使船以最短时间渡河,下列说法正确的是( )
A.船渡河的最短时间是150s B.船沿河流方向的位移为200m
C.船沿河岸方向的加速度大小先增大后减小 D.船在河水中的最大速度是
【答案】B
【解析】A.最短渡河时间 ,故A错误;
B.垂直河岸方向满足,因此离河岸距离与时间成正比,水流速度随的变化等价于随的变化;
沿河岸位移等于图像的面积,为三角形,面积,故B正确;
C.前50s随线性增大,后50s随线性减小,加速度,大小始终恒定,故C错误;
D.船速是水流速度和船静水速度的合速度,两个方向垂直,最大合速度出现在最大时:,故D错误。故选B。
8.2025年2月,实践25号卫星成功为北斗G7卫星加注推进剂,完成了人类航天史上首次“太空加油”。已知北斗G7卫星在地球同步静止轨道绕地球做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.北斗G7卫星的运行速度大于7.9km/s
B.北斗G7卫星的向心加速度小于地球表面附近的重力加速度
C.北斗G7卫星的运行速度小于地球赤道上随地球自转物体的线速度
D.在地球同步静止轨道上运行的实践25号,可通过加速追上北斗G7卫星
【答案】B
【解析】A.第一宇宙速度7.9km/s是卫星绕地球做圆周运动的最大环绕速度,由万有引力提供向心力得,同步卫星轨道半径大于近地卫星轨道半径,因此运行速度小于7.9km/s,故A错误;
B.由万有引力提供向心加速度得,地球表面重力加速度(为地球半径),同步卫星轨道半径,因此其向心加速度小于地表重力加速度,故B正确;
C.同步卫星与地球赤道上随地球自转的物体角速度相同,由线速度公式,同步卫星轨道半径更大,因此线速度大于赤道上物体的线速度,故C错误;
D.在同步轨道上的卫星若加速,万有引力不足以提供向心力,会做离心运动进入更高轨道,无法追上原轨道的北斗G7卫星,故D错误。故选B。
9.某区域静电场的电场线分布如图所示,A、B是电场中的两个点。下列说法正确的是( )
A.B点的电势比A点的低
B.B点的电场强度比A点的大
C.将一负电荷从B点移动到A点,静电力做负功
D.将一正电荷从B点由静止释放,仅在静电力作用下它将沿电场线运动
【答案】C
【解析】A.沿电场线方向电势逐渐降低,由电场线方向可得
故B点的电势比A点的高,A错误;
B.电场线的疏密表示场强大小,A点电场线比B点更密,因此,B错误;
C.负电荷从B点到A点,电势降低,根据电势能
可知,负电荷电势能增加,静电力做负功,C正确;
D.只有电场线为直线时,正电荷从静止释放才会沿电场线运动,本题电场线是曲线,静电力始终沿电场线切线方向,速度方向会不断偏离原电场线,无法沿电场线运动,D错误。故选C。
10.一种用磁流体发电的装置如图所示。平行金属板之间有一个很强的磁场,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子)喷入磁场,两板间便产生电压。如果把板和电热器连接,板就是一个直流电源的两个电极。若两板相距为,两板正对面积为,板间的磁场按匀强磁场处理,磁感应强度为,等离子体以速度沿垂直于的方向射入磁场,不计离子在板间运动时的相互作用,则( )
A.板是电源的正极
B.该电源的电动势为
C.电热器稳定工作时,离子在板间仅受洛伦兹力
D.电热器稳定工作时,单位时间飞入板间的离子数目大于飞出的数目
【答案】D
【解析】A.磁场方向由左N极向右S极,即水平向右,根据左手定则,正电荷受到的洛伦兹力向下,正电荷会向Q板偏转,因此Q板是电源的正极,P板是负极,故A错误;
B.电源稳定时,洛伦兹力与电场力平衡,整理得电动势,故B错误;
C. 电热器稳定工作时,板间存在电场,离子同时受到洛伦兹力和电场力,二力平衡,故C错误;
D.电热器稳定工作时,电路中有电流,说明单位时间内有一定数量的正、负离子分别打在Q板和P板上,这些离子没有飞出板间区域。因此,单位时间飞入P、Q板间的离子数目等于飞出的数目加上打在极板上的数目,即飞入的数目大于飞出的数目,故D正确。故选D。
11.某高速列车内部安装有多种类型的传感器,其中电容式加速度传感器原理如图所示,质量块套在光滑且平行于弹簧轴线的固定直杆上,质量块左、右侧分别连接电介质板和轻质弹簧,弹簧与电容器固定在列车内部,质量块可带动电介质板移动。列车静止时,电介质板的一部分位于电容器极板之间,运动过程中不完全移出电容器极板。已知电源的电动势不变,内阻忽略不计。下列说法正确的是( )
A.若电路中有电流,说明列车的加速度一定在发生变化
B.若电路中无电流,说明列车一定静止或做匀速直线运动
C.若电路中有顺时针方向电流,说明列车一定向右做匀加速直线运动
D.若电路中有逆时针方向电流,说明列车一定向右做匀加速直线运动
【答案】A
【解析】A.若电路中有电流,说明电容器进行充电或放电,则电容器电容变化,可知,电介质板插入电容器的长度变化,则弹簧的形变量变化,质量块的加速度变化,则列车的加速度一定在发生变化,故A正确;
B.若电路中无电流,说明电容器电容不变,可知电介质板插入电容器的长度不变,即质量块的加速度不变,则列车可能静止、可能做匀速直线运动、可能做匀变速直线运动,故B错误;
C.若电路中有顺时针方向电流,说明电容充电,则电容器电容变大,可知电介质板插入电容器的长度变长,则弹簧的形变量变化,质量块的加速度变化,列车不可能做匀变速直线运动,故C错误;
D.若电路中有逆时针方向电流,说明电容放电,则电容器电容变小,可知电介质板插入电容器的长度变短,则弹簧的形变量变化,质量块的加速度变化,列车不可能做匀变速直线运动,故D错误。故选A。
12.两小车M、N在光滑水平面上正碰,其速度随时间变化的 v-t 图像如图所示,碰撞时间极短。下列说法正确的是( )
A.碰撞过程中小车M受到的冲量较大
B.碰撞后小车M的动量小于小车N的动量
C.碰撞后小车M与小车N的动能可能相同
D.小车M的质量大于小车N的质量
【答案】B
【解析】A.碰撞过程中,M、N的相互作用力是一对作用力与反作用力,大小相等、作用时间相同,根据冲量定义,两小车受到的冲量大小相等、方向相反,A错误;
D.设碰撞前小车 M 的速度为,小车 N 的速度为 ;碰撞后 M 的速度为,N 的速度为
根据动量守恒定律
整理得
从图像上直观观察,碰撞前后速度变化量满足
可得, D 错误;
B.碰撞后动量,
由图可知,,根据前一选项的解析
可得,B正确;
C.动能,又,
所以小车M的动能小于小车N的动能,C错误。故选B 。
13.如图所示,小明同学用一个悬挂的强磁铁和一块铜片演示了一个神奇的实验,当磁铁从左侧某一高度处由静止释放摆至右侧最高位置的过程中,其下方放在圆珠笔芯上的铜片发生了运动(此过程铜片始终未脱离笔芯)。在此过程中,磁铁重力做功为WG,磁铁克服磁场力做功为W1,磁场力对铜片做功为W2,铜片获得的动能为Ek,铜片上产生的电热为Q。不计磁铁产生的电热,忽略空气阻力以及铜片在笔芯上所受的摩擦力,不计地磁场影响。则( )
A.WG > W1 B.W2= Ek
C.W1=W2 D.WG=W1+Ek+Q
【答案】B
【解析】A.磁铁从左侧静止释放,摆到右侧最高点时速度为0,初末动能均为0。对磁铁由动能定理
得 ,故A错误;
B.铜片初始静止,末态动能为,题干说明不计铜片受到的摩擦力,重力、支持力不做功,只有磁场力对铜片做功。根据动能定理,故B正确;
C.磁铁相对铜片运动时,铜片内产生涡流,机械能转化为电热。根据能量关系,磁铁克服磁场力做功,一部分转化为铜片动能,一部分转化为电热,即 ,结合得,因此,故C错误;
D.由ABC推导得,即重力对磁铁做的功最终全部转化为铜片的动能和电热,故D错误。故选B。
14.如图所示的矩形区域ABCD内分布有平行于AD方向的匀强电场,AB=2BC,P为CD中点。质量相同的带电粒子a、b分别从A点和D点平行于AB同时进入电场,并同时到达P、B点,二者的运动轨迹交于O点(图中未标出)。忽略粒子所受重力和粒子间的相互作用。则带电粒子a、b( )
A.具有不同的比荷 B.电势能均随时间逐渐增大
C.到达O点所用的时间之比为1:2 D.到达P、B点时的动能之比为5:8
【答案】D
【解析】A.带电粒子a、b同时到达P、B点,沿电场方向的位移大小相等,由可知两粒子的加速度大小相等,由牛顿第二定律可得
解得
所以两粒子的比荷相等,故A错误;
B.带电粒子运动过程中,电场力均做正功,电势能均随时间逐渐减小,故B错误;
C.带电粒子a、b同时到达P、B点,沿垂直电场方向的位移大小为,由可知两粒子的初速度大小之比为,带电粒子a、b到达O点的垂直电场方向的位移大小相等,所用的时间之比为,故C错误;
D.带电粒子a、b同时到达P、B点,沿电场方向的位移大小相等,由,可知带电粒子a、b到达P、B点沿电场方向的速度大小相等;对b粒子,到达B点,
所以
由于带电粒子a、b的初速度大小之比为,所以
到达P、B点时的动能之比为,故D正确。故选D。
第二部分
本部分共6题,共58分。
15.(10分)物理实验一般涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作和实验分析等。
(1)用“插针法”测定玻璃的折射率,所用的玻璃砖两面平行。正确操作后,作出的光路图及测出的相关角度如图所示。则这块玻璃砖的折射率_____(用图中字母表示)。
(2)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时,油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.1mL,用注射器测得1mL上述溶液有200滴,把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里,待水面稳定后,测得油酸膜的近似轮廓如图所示,图中正方形小方格的边长为1cm,则油酸膜的面积是___________cm2。根据上述数据,估测出油酸分子的直径是___________m。(最后一空的结果保留3位有效数字)
(3)实验小组准备用如图所示的实验装置探究加速度与力和质量的关系。该实验装置有几处错误,请指出其中的两处错误:
①_________________ ②_________________
【答案】(1) (2)40 (3)打点计时器用直流电源 拉小车的线没有与木板平行
【解析】(1)由折射定律可得这块玻璃砖的折射率。
(2)[1]图中超过半格的小格数是40。油酸膜的面积
[2]1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积
油酸分子的直径是
(3)[1][2]打点计时器应该使用交流电源,图中用的是直流电源;实验要调整滑轮,使拉小车的线与木板平行,图中拉小车的线没有与木板平行;该实验要平衡摩擦力,需要将靠近打点计时器的一端垫高,图中未平衡摩擦力;实验开始前应将小车靠近打点计时器,图中小车离打点计时器较远。任选两个原因即可。
16.(8分)利用如图1所示的电路研究电容器的充、放电规律,其中数字电压表V的内阻可视为无穷大。
(1)关于本实验,以下说法正确的是______。
A.开关S接1,电压表示数不断增大,随后逐渐稳定在某一数值
B.开关S接1,电流表指针迅速偏至最大值,随后逐渐指在0刻度处
C.开关S接1和接2,电压表会出现正、负示数的变化
D.其他器材都相同,若使用的电容器电容越大,充电过程中电流的最大值就越大
(2)使用上述电路记录的电容器放电过程电压随时间变化的图像如图2所示。已知时电压表的示数为。通过数据处理可得到该图线与坐标轴围成的“面积”约为(单位:V·s)。已知定值电阻R的阻值为。根据上述数据可估算该电容器的电容______。
(3)已知图2中的曲线符合方程(式中R为放电电路的电阻值,e为自然常数),该方程中“RC”的国际单位是______(用国际基本单位表示)。
(4)结合(2)问中的图像和(3)问中的方程式,可测得“RC”的数值。仅不断改变图1中定值电阻R的阻值,多次重复实验,结果显示测量值“RC”总是大于(为定值电阻R的标准准确值,为电容器电容的标标准确值),且二者的差值基本不变。请分析解释其原因______。
【答案】(1)AB (2) (3)s (4) 因为电流表有内阻,实验测得的电阻值包含了电流表内阻,因此测量值偏大。二者差值等于电流表内阻与电容的乘积,为定值。
【解析】(1)AB.A.充电过程中,电流逐渐减小,并减小得越来越慢,电容器的电荷量增加得越来越慢,由电压表示数先迅速增大,然后逐渐稳定为某一数值,AB正确;
C.开关S接1和接2,电容器只是通过定值电阻R放电,没有反向充电,电压表不会出现正、负示数的变化,故C错误;
D.在电源电压和回路电阻不变的情况下,电容器充电过程中电流的最大值仅取决于电源电压和回路电阻,与电容器的电容大小无关,故D错误。故选AB。
(2)因
故图中面积表示电荷量与电阻乘积
又放电初
故
(3)因
故RC与时间的单位相同, 国际单位是s
(4)因为电流表有内阻,实验测得的电阻值包含了电流表内阻,因此测量值偏大。二者差值等于电流表内阻与电容的乘积,为定值。
17.(7分)如图所示,光滑水平面与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相切,导轨半径为R=0.4m。一质量为m=1kg的物体(可视为质点)将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一速度后脱离弹簧,之后沿半圆形导轨恰好运动至最高点C,该过程损失的机械能为=8J,重力加速度取g=10m/s²。不计空气阻力影响。求:
(1)物体在C点的速度大小vC;
(2)弹簧最初压缩时储存的弹性势能Ep;
(3)物体离开C点后落地点距离C点的水平位移大小x。
【答案】(1)2m/s (2)18J (3)0.8m
【解析】(1)物体恰好运动至半圆形导轨最高点,此时重力提供圆周运动的向心力,由向心力公式
代入,
解得(2分)
(2)根据能量守恒,弹簧的弹性势能,等于过程损失的机械能与物体在点的机械能之和。点相对于水平面的高度为,因此
代入,
得(2分)
(3)物体离开点后做平抛运动: 竖直方向自由下落
解得运动时间
水平方向匀速运动,水平位移(3分)
18.(9分)如图所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度为L,一端连接阻值为R的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B。导体棒MN放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好,电阻为r。导轨的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力作用下,导体棒以速度v沿导轨向右匀速运动。
(1)求通过导体棒MN的电流的大小和方向;
(2)求导体棒两端的电压U;
(3)通过公式推导证明:在时间内,拉力对导体棒所做的功等于电路获得的电能。
【答案】(1),方向沿导体棒由N到M (2) (3)见解析
【解析】(1)根据法拉第电磁感应定律
根据闭合电路欧姆定律
方向沿导体棒由N到M。(3分)
(2)根据欧姆定律(2分)
(3)导体棒MN匀速运动,受力平衡,则拉力
在时间内,拉力做功
电路获得的电能
可得(4分)
19.(11分)如图所示,真空中,质子源产生的初速度为零的质子经电压为U的电场加速后,形成横截面半径为b的均匀圆柱形质子束,此加速过程时间极短。已知单位体积内质子数为n,质子质量为m,电荷量为q,忽略重力影响。
(1)求质子离开加速场时的速度大小v;
(2)质子束沿水平方向进入长为L、内径为b的圆柱形金属通道,由于库仑斥力的作用,质子会产生垂直于圆柱形通道中轴线的速度,水平速度不变,当质子与圆柱形通道内表面接触时会被吸收。为简化研究,可将质子在库仑斥力作用下的运动等效为:质子仅在外加电场作用下的运动,其中k为常量,r为质子到中轴线的距离,该场强方向垂直于中轴线沿通道半径指向通道内表面,等效后忽略质子间的相互作用。求:
a.从距中轴线处进入通道的质子,运动到距中轴线r()处时,垂直于中轴线的速度大小与r的关系式;
b.若从通道右侧边缘射出的质子速度方向与中轴线夹角为,求通道内表面吸收的质子数占总质子数的比例,以及单位时间内被通道内表面吸收的质子数。
【答案】(1)
(2)a.;b.,
【解析】(1)对某质子,在加速电场中由动能定理
得(2分)
(2)a.通道某截面处,从中心沿某半径的电场强度大小E与到中轴线的距离r的关系图像如图所示,图中阴影面积与电荷量q的乘积表示静电力做功的大小
由动能定理:
且
得(4分)
b.对从通道边缘射出的质子,设其射入通道时距轴线的距离为x
在射出处
由(2)a可知
得
t时间内进入圆柱形通道的粒子数为N,则
其中
得(5分)
20.(13分)黑洞是一种质量非常大、半径非常小的天体。天文学家跟踪观测了银河系中心附近恒星的运行轨迹,推测出银河系中心存在质量为M的黑洞。已知相距为r、质量分别为和的两质点之间的引力势能,G为引力常量。仅考虑黑洞对物质的引力作用。
(1)银河系中心黑洞会不断吞噬周围的星际物质,这些物质在被吞噬的过程中会先进入“吸积盘”,并产生电磁辐射。为了研究进入吸积盘中物质产生的电磁辐射,某同学建立如下简化模型:在被吞噬过程中,吸积盘各处物质绕黑洞旋转,机械能不断转化为电磁辐射,在运动过程中其轨道半径不断减小,但每一圈的运动仍可视为匀速圆周运动。
a.求吸积盘中到黑洞距离为r处物质的线速度大小v。
b.设单位时间内有质量为的物质进入吸积盘。已知吸积盘中各处物质的质量分布是稳定的,不随时间变化。求吸积盘中距离黑洞到区域(<)的电磁辐射功率P。
(2)某黑洞质量约为,绕其做椭圆轨道运动的S0-2星体,到黑洞的最近距离约为。黑洞到地球的平均距离约为。在地球上观测S0-2星体距离黑洞最近时发出的一条氢原子特征谱线,观测到的波长大于其静止波长,这种现象称为“红移”。定义红移值。
a.某同学认为可以用“引力红移”理论解释这一现象,即光子在黑洞引力场中远离黑洞时其能量会减小。光子能量,式中h为普朗克常量,v为光的频率,m为光子的等效质量,c为真空中的光速。在传播过程中光子等效质量的变化量远小于m。已知。根据红移值的定义,应用引力红移理论,估算上述氢原子特征谱线由引力引起的红移值。(结果保留一位有效数字)
b.已知。基于(2)a的结果,分析判断由引力引起的红移是否为产生红移现象的主要原因。
【答案】(1)a. ;b.
(2)a.;b.不是
【解析】(1)a.设吸积盘中到黑洞距离为r处物质的质量为m
根据
解得(2分)
b.设时间内,距离黑洞到区域进入吸积盘的物质的质量为
这些物质机械能的减少量为,则
根据能量守恒
又
联立解得(4分)
(2)a.设光在黑洞附近时的频率为、波长为,光子的等效质量为,地球上接收到光的频率为v、波长为,光子的等效质量为m。光子从黑洞附近传播到地球的过程中,仅在黑洞引力场作用下,
根据能量守恒
又
和
联立解得
由题中条件知,
解得
所以(5分)
b.根据
实际观测的红移值为
因为,所以引力引起的红移不是产生红移现象的主要原因。(2分)
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