内容正文:
2026年普通高等学校招生全国统一考试临考预测卷(一)物理试题
学校∶___________姓名:___________班级:___________考号:___________
考生注意:
1、本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2、答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3、考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分)
1. 在物理学的发展历程中,有很多科学家做出了卓越的贡献,下列说法正确的是( )
A. 安培发现电流可以使周围的小磁针发生偏转,揭示了电与磁的联系
B. 贝克勒尔发现的天然放射性现象,说明原子具有核式结构
C. 法拉第建立了完整的电磁场理论,并预言了电磁波存在
D. 伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了被誉为“笔尖下发现的行星”的海王星
【答案】D
【解析】
【详解】A.电流的磁效应(电流可使周围小磁针偏转)是奥斯特发现的,安培的主要贡献为安培力规律、分子电流假说等,A错误;
B.贝克勒尔发现天然放射性现象说明原子核具有复杂结构,原子的核式结构是卢瑟福通过α粒子散射实验提出的,B错误;
C.麦克斯韦建立了完整的电磁场理论并预言了电磁波的存在,法拉第的主要贡献是发现电磁感应现象,C错误;
D.勒维耶依据万有引力定律计算出海王星的轨道位置,伽勒在其预言的位置附近发现了海王星,海王星因此被称为“笔尖下发现的行星”,D正确。
故选D。
2. 下面四个选项中,是国际单位制中的力学基本单位的是( )
A. kg B. N C. J D. A
【答案】A
【解析】
【详解】国际单位制中的力学基本单位的是:kg、m和s。
故选A。
3. 静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器。某除尘器的收尘板是很长的条形金属板,图中MN为该收尘板的横截面,工作时收尘板带正电,其上侧的电场线外布如图所示。某粉尘颗粒仅在电场力作用下从P点向收尘板运动,最后落在收尘板上,图中虚线表示该粉尘的运动轨迹,则粉尘从P点运动到收尘板的过程中( )
A. 动能逐渐减小
B. 电势能逐渐减小
C. 加速度逐渐减小
D. 受到的电场力逐渐变小
【答案】B
【解析】
【详解】AB.某粉尘颗粒仅在电场力作用下从P点向收尘板运动,由于电场力位于轨迹的凹侧,则电场力沿着电场线指向收尘板,则粉尘从P点运动到收尘板的过程中,电场力对粉尘做正功,动能逐渐增加,电势能逐渐减小,故A错误,B正确;
CD.根据题图电场线的疏密程度可知,粉尘从P点运动到收尘板的过程中,受到的电场力逐渐增大,根据牛顿第二定律可知,加速度逐渐增大,故CD错误。
故选B。
4. 在研究热机效率与微观机制时, 科学家常借助理想气体模型分析热力学过程。如图为一定质量的理想气体经历 循环过程中气体压强 p 与热力学温度 T 的关系图像。已知 AB、BC 分别与横轴和纵轴平行,CA 延长线过坐标原点。下列说法正确的是( )
A. 过程,气体的体积将增大
B. 过程,单位时间撞击器壁单位面积的分子数增多
C. 过程,每个气体分子的动能均保持不变
D. 过程,气体放出的热量小于气体内能的减少量
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据理想气体状态方程,有
过程,温度升高,压强不变,气体的体积将增大,故A正确;
B.过程,温度升高,分子的平均动能增大,压强不变,气体的体积将增大,分子数密度减小,单位时间撞击器壁单位面积的分子数减少,故B错误;
C. 过程,温度不变,分子的平均动能不变,并不是每个气体分子的动能均保持不变,故C错误;
D.根据理想气体状态方程,有
变形可得,可知 过程体积不变,气体做功为0,即W=0
温度降低,气体的内能减少,即
根据热力学第一定律,有
可知,即气体放出的热量等于气体内能的减少量,故D错误。
故选A。
5. 如题图所示,在竖直向上的外力 的作用下,截面为半圆的物体 与斜劈 靠着竖直墙壁,均处于静止状态,各接触面均粗糙。下列说法正确的是( )
A. 小球和竖直墙壁之间可能存在静摩擦力
B. 外力 大于小球和斜劈的总重力
C. 对 的摩擦力沿斜面向上
D. 竖直墙壁对小球的弹力方向向右
【答案】C
【解析】
【详解】AD.对AB整体分析,由平衡态条件可知水平方向上不受到来自墙壁的弹力,故墙壁对AB也没有摩擦力,故AD错误;
B.对AB整体,由平衡态条件可知竖直方向上外力F与重力等大反向,故B错误;
C.对A,由平衡条件可知B对A的摩擦力沿斜面向上,故C正确。
故选C。
6. “嫦娥五号”绕月运行的轨迹如图所示,在近月点O制动成功后被月球捕获进入近月点200km,远月点5500km的椭圆轨道Ⅰ,在近月点再次制动进入椭圆轨道Ⅱ,第三次制动后进入离月面200km的环月圆轨道Ⅲ,已知月球半径约为1700km,则( )
A. “嫦娥五号”在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个轨道上运行的周期相等
B. “嫦娥五号”在三个轨道的相切点O位置的加速度不相同
C. O点的重力加速度约为月球表面的重力加速度的0.8倍
D. “嫦娥五号”在P、Q两点的速度与它们到月心的距离成反比
【答案】C
【解析】
【详解】A.嫦娥五号在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个轨道上都是围绕月球运行,由于这三个轨道的半长轴不相等,由开普勒第三定律可知,这三个轨道上运行的周期不相等,故A错误;
B.“嫦娥五号”在三个轨道的相切点O位置均由万有引力提供向心力,有
在点,无论在哪条轨道上,它到月心的距离是相同的,万有引力是相同的,所以加速度相同,故B错误;
C.在月球表面万有引力近似等于重力,有
在离月球表面200km远的O点,由万有引力提供重力
联立解得
即O点的重力加速度约为月球表面的重力加速度的0.8倍,故C正确;
D.“嫦娥五号”在P、Q两点的速度与它们到月心的距离有关,但不成反比关系,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,质量为m、带电荷量为+q的小圆环套在半径为R的光滑绝缘大圆环上,大圆环固定在竖直平面内,O为环心,A为最低点,B为最高点。在大圆环所在的竖直平面内施加水平向右、场强为的匀强电场,并同时给在A点的小圆环一个向右的水平初速度v0,小圆环恰好能够沿大圆环做完整的圆周运动,则小圆环运动过程中( )
A. 动能最小与最大的位置在同一等势面上
B. 电势能最小的位置恰是机械能最大位置
C. 在A点获得的初速度为
D. 过B点受到大圆环的弹力大小为mg
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于匀强电场的电场强度为,则电场力与重力大小相等,作出小圆环的等效物理最低点C与物理最高点D,如图所示
小圆环在等效物理最低点速度最大,动能最大,在等效物理最高点速度最小,动能最小,根据沿电场线方向电势降低,可知,不在同一等势面上,故A错误;
B.小圆环在运动过程中,只有电势能、动能与重力势能的转化,即只有电势能与机械能的转化,则电势能最小的位置恰是机械能最大的位置,故B正确;
C.小圆环恰好能够沿大圆环做完整的圆周运动,即小圆环通过等效物理最高点D的速度略大于0,假设圆环到D点时速度恰好为0,对圆环分析有
解得
所以圆环在A点获得的速度应略大于,故C错误;
D.小圆环运动到B过程中有
在B点有
解得
可知小圆环过B点受到大环的弹力大小为,故D错误。
故选B。
二、多项选择题(第8~10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分,共18分)
8. 如图甲是氢原子的能级结构,图乙是研究光电效应的实验装置,大量处于激发态的氢原子跃迁时,发出频率不同的大量光子,照射K极,其中3条光电流I随电压U变化的图线如图丙所示,已知可见光光子能量范围约为1.6eV到3.1eV之间。下列说法正确的是( )
A. 氢原子从能级向低能级跃迁时能辐射出6种频率的可见光
B. 若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零,则可判断图乙中电源右侧为负极
C. b光的光子能量小于a光的光子能量
D. 氢原子从能级向低能级跃迁时释放出落在可见光区域的射线,通过相同装置做双缝干涉实验,其中相邻亮条纹间距最宽的是n=3向n=2跃迁时释放出的射线。
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由可得氢原子从能级向低能级跃迁时能辐射出的光子的能量分别为,,,,,,只有从能级跃迁到能级,和从能级跃迁到能级发出的光在可见光范围内,A错误;
B.若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零,则光电管所加电压为反向电压,A端电势低,则可判断图乙中电源右侧为负极,B正确;
C.从图丙可看出,b光的遏止电压大于a光,由知b光光子的能量大于a光光子的能量,C错误;
D.由前面分析知从能级跃迁到能级发出的可见光的光子能量最小,由知其光子的波长最长,由知,其产生的干涉条纹的宽度最宽,D正确。
故选BD。
9. 2025年1月“疆电入渝”工程重庆段全线贯通,助力重庆形成特高压输电新格局,该工程计划将输电站提供的直流电由新疆输送至重庆,多次转换后变为的交流电,再经配电房中的变压器(视为理想变压器)降为的家用交流电,若输电线路输送功率为,且直流输电过程中导线电阻产生的电功率损耗不超过输送功率的5%,则( )
A. 直流输电导线中的电流为250A
B. 直流输电导线总阻值不超过16Ω
C. 家用交流电的电压最大值为220V,频率为50Hz
D. 配电房中变压器原、副线圈中电流比为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.直流输电电流由公式计算得
,故A错误;
B.导线允许的最大功率损耗为5%的输送功率
由 得导线总阻值上限
,故B正确;
C.家用交流电表达式为,其最大值为;
频率为,故C错误;
D.变压器原线圈电压,副线圈电压,匝数比
电流比与匝数比成反比可知,故D正确。
故选BD。
10. 如图甲,某农场安装有一种自动浇水装置,在农田中央装有竖直细水管,喷嘴喷出一细水柱,初速度大小为,初速度方向与水平面的夹角可调(),喷嘴离水平地面高度为,结构简图如图乙,整个装置可以绕中心轴线缓慢匀速转动,重力加速度大小取,不计空气阻力,忽略喷嘴到中心轴线的距离,则( )
A. 调节夹角,水柱从喷出到落地的时间是相等的
B. 调节夹角,水柱落地时的速度大小是相同的
C. 该自动浇水装置最大浇灌面积为
D. 该自动浇水装置最大浇灌面积为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.调节夹角,水柱喷出后竖直方向的初速度不同,因其运动的加速度为重力加速度,故水柱从喷出到落地的时间不相等,故A错误;
B.水柱从喷出到落地的过程,根据动能定理有
解得
故水柱落地时的速度大小与无关,故B正确;
CD.水柱喷出后做斜上抛运动,作出水滴的初速度、末速度以及速度的变化量的矢量关系图,如图所示
根据几何关系,可知
速度矢量三角形的面积为
由于与大小一定,则当两者垂直时,S最大,即此时水滴的水平射程x有最大值,即
则
所以,则该自动浇水装置最大浇灌面积为,故C正确,D错误。
故选BC。
三、实验题(本题共2小题,共14分)
11. 某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率,作出的光路图及测出的相关角度如图甲所示。
(1)下列措施能够提高实验准确度的是________;
A. 和之间的距离适当减小
B. 、连线与玻璃砖分界面法线的夹角适当减小
C. 选用宽度较大的玻璃砖
D. 用入射界面与出射界面平行的玻璃砖
(2)该同学在插针时不小心插得偏右了一点,则折射率的测量值________(选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(3)另一同学操作正确,根据实验记录在白纸上画出光线的径迹,过入射光线上A点作法线的平行线交折射光线的反向延长线于B点,再过B点作法线的垂线,垂足为C点,如图乙所示,其中,则玻璃的折射率________。
【答案】(1)C (2)偏大
(3)1.5
【解析】
【小问1详解】
A.为减小作图误差,和之间的距离应适当增大,故A错误;
B.、连线与玻璃砖分界面法线的夹角适当增大,折射现象更明显,误差较小,故B错误;
C.光在宽度较大的玻璃砖中的传播路程较长,入射点与出射点之间的距离较大,角度测量越准确,误差越小,故C正确;
D.玻璃砖无需平行,故D错误。
故选C。
【小问2详解】
针插得偏右一点会导致出射光线在玻璃砖上的出射点左移,从而导致折射角的测量值偏小,根据可知折射率的测量值偏大。
【小问3详解】
由几何知识得,
则玻璃的折射率
12. 甲、乙、丙三位同学利用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。
(1)如图,甲同学在断开开关时发现灵敏电流计指针向右偏转,下列操作中同样能使指针向右偏转的有_____。
A. 闭合开关
B. 开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动
C. 开关闭合时将A线圈从B线圈中拔出
D. 开关闭合时将A线圈倒置再重新插入B线圈中
(2)如图,乙同学将条形磁铁从B线圈上方由静止释放,使其笔直落入B线圈中,多次改变释放高度,发现释放高度越高,灵敏电流计指针偏转过的角度越大。该现象说明了线圈中_____(选填“磁通量”“磁通量变化量”或“磁通量变化率”)越大,产生的感应电流越大。
(3)丙同学用图所示的装置来判断感应电流的方向。他使用多用电表的欧姆挡对二极管正负极进行确认,某次测量时发现多用电表指针几乎没有偏转,说明此时黑表笔接触的是二极管的_____(选填“正极”或“负极”)。
【答案】(1)CD (2)磁通量变化率
(3)负极
【解析】
【小问1详解】
断开开关时,A线圈中电流迅速减小,则B线圈中磁通减小,出现感应电流,使灵敏电流计指针向右偏转;为了同样使指针向右偏转,应减小B线圈中的磁通量或增加B线圈中反向的磁通量。
A.闭合开关,A线圈中的电流突然增大,则B线圈中的磁通量增大,故A错误;
B.开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动,A线圈中的电流增大,则B线圈中的磁通量增大,故B错误;
C.开关闭合时将A线圈从B线圈中拔出,则B线圈中的磁通量减小,故C正确;
D.开关闭合时将A线圈倒置,再重新插入B线圈中,则B线圈中反向的磁通量增加,故D正确。
故选CD。
【小问2详解】
释放高度越高,磁铁落入线圈的速度越快,则线圈中磁通量变化率越大,产生的感应电流越大。
【小问3详解】
使用多用电表的欧姆挡对二极管正负极进行确认,测量时欧姆挡指针没有偏转,根据多用电表欧姆挡黑表笔接表内电源的正极,由红进黑出的操作原则,此时黑表笔接触的是二极管的负极。
四、计算题(本题共3小题,共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 某均匀介质中的点有一可发出简谐横波的波源,该波源先后振动了两次,每次振动一个周期就立刻停止,在该介质中形成一个波长的波形向外传播。已知该波源第一次振动的振幅为,第二次振动刚结束时的波形图如图所示,其中质点均位于平衡位置,且。两次振动所形成的波在该介质中传播的速度均为,求:
(1)该波源两次振动分别所用的时间;
(2)从图示时刻开始,到质点第一次偏离平衡位置最远时,质点经过的路程。
【答案】(1)0.2s,0.1s
(2)
【解析】
【小问1详解】
由图易知,波源第一次振动的波长
第二次振动的波长
介质相同则波速相同,由
可得第一次振动的时间
第二次振动的时间
【小问2详解】
由分析知,波形②向右平移2.5cm时质点M第一次到达波谷,此时9.5cm处的波形①传到12cm处,所以此时质点N位于处
故质点N经过的路程。
14. 如图所示,一组平行光滑金属导轨固定在水平面上,导轨倾斜部分与水平面夹角为θ,顶端锁定有金属棒1,底端与水平部分在处平滑连接。导轨水平部分通过、两绝缘点连接,金属棒2被锁定于、之间,金属棒3中间连接有电容器,静置于右侧,整个装置位于竖直向下的匀强磁场中。已知电容器的电容为C,初始时电容器不带电,金属棒1、2、3的质量均为m、电阻均为R,接入电路的长度均为L,匀强磁场的磁感应强度大小为B,重力加速度为g,金属棒始终与导轨接触良好,不计导轨的电阻,不计一切摩擦,电容器的大小、质量均可忽略。
(1)若只解除金属棒1的锁定,一段时间后回路中电流达到稳定值,此时金属棒1尚未到达,求的大小及金属棒1匀速时的速度大小;
(2)若同时解除金属棒1、金属棒2的锁定:
Ⅰ.一段时间后回路中电流达到稳定值,此时金属棒1尚未到达,金属棒2尚未到达,求的大小;
Ⅱ.电流达到稳定值后撤去金属棒1,一段时间后金属棒2以速度v(v为已知量)滑过,最终回路中电流变为零,求最终金属棒2的速度和金属棒3的速度。
【答案】(1),
(2)Ⅰ.;Ⅱ.,
【解析】
【小问1详解】
电流稳定时,金属棒1做匀速直线运动,对金属棒1受力分析,根据平衡条件可得
解得稳定电流的大小为
根据法拉第电磁感应定律可知,金属棒1产生的感应电动势为
由欧姆定律可得
联立解得金属棒1匀速运动的速度大小为
【小问2详解】
Ⅰ.由题可知,电流稳定时,电路中的感应电动势恒定,两棒的加速度满足
根据牛顿第二定律,对金属棒1则有
对金属棒2则有
联立解得
Ⅱ.回路稳定时金属棒2、3以不同的速度匀速运动
对两金属棒:
对金属棒3:
其中,
电路稳定后满足:
联立解得
15. 如图所示,平面直角坐标系中,虚线段与轴正方向的夹角为,且。点有一可视为质点的粒子源,能在平面内向右侧与成角的方向以各种速率发射质量为、电荷量为的带正电粒子。右侧区域存在垂直平面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场Ⅰ,左侧和边界之间(含边界)存在沿轴负方向、场强大小的匀强电场。第二象限存在另一垂直平面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场Ⅱ,磁场边界是半径为的圆,且刚好与轴和轴相切,边界无磁场。是一固定在轴负半轴上、长的竖直接收屏(不含点),粒子打在屏上立即被吸收。不计粒子重力和粒子间的相互作用。
(1)求从进入电场的粒子的速度大小范围,及其在磁场Ⅰ中运动的时间。
(2)若所有粒子离开电场时的速度大小都相等,求电场左边界的轨迹方程。
(3)若第三象限存在沿轴正方向的匀强电场(未画出),且所有经过磁场Ⅱ的粒子最终都能打到接收屏上,求该匀强电场的电场强度最小值。
【答案】(1)0<v≤,
(2)(y≥0)
(3)
【解析】
【小问1详解】
如图所示
从O点进入电场的粒子速度最大,此时粒子的运动轨迹与x轴相切,由几何关系知
由洛伦兹力提供向心力有
解得
即从OM进入电场的粒子速度大小范围为0<v≤
由分析知,所有粒子从OM离开磁场Ⅰ时的速度方向都沿x轴负方向,偏转角度
在磁场Ⅰ中运动的时间
且
解得
【小问2详解】
取OP边界上一点,则到达该点的粒子从OM离开磁场Ⅰ时的点坐标为,如图所示
设该粒子速度大小为v2,在磁场Ⅰ中运动的半径为R2,则
且
由于所有粒子离开电场的速度都为
根据动能定理有
联立解得,OP的轨迹方程为(y≥0)
【小问3详解】
由题知,粒子进入磁场Ⅱ后,做匀速圆周运动的半径
等于圆形磁场的半径,如图
由分析知,所有粒子都会汇聚于圆形磁场与x轴的切点F,且速度大小都为
设F点的速度方向与y轴负方向的夹角为α,则
设第三象限中匀强电场的场强大小为。要使粒子离开F点后打在接收屏OQ上,应满足
且≥
联立解得≥
令函数
要使所有进入磁场Ⅱ的粒子最终都能打在接收屏OQ上,则应满足≥
当,即时,
因此,电场强度的最小值为
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2026年普通高等学校招生全国统一考试临考预测卷(一)物理试题
学校∶___________姓名:___________班级:___________考号:___________
考生注意:
1、本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2、答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3、考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分)
1. 在物理学的发展历程中,有很多科学家做出了卓越的贡献,下列说法正确的是( )
A. 安培发现电流可以使周围的小磁针发生偏转,揭示了电与磁的联系
B. 贝克勒尔发现的天然放射性现象,说明原子具有核式结构
C. 法拉第建立了完整的电磁场理论,并预言了电磁波存在
D. 伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了被誉为“笔尖下发现的行星”的海王星
2. 下面四个选项中,是国际单位制中的力学基本单位的是( )
A. kg B. N C. J D. A
3. 静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器。某除尘器的收尘板是很长的条形金属板,图中MN为该收尘板的横截面,工作时收尘板带正电,其上侧的电场线外布如图所示。某粉尘颗粒仅在电场力作用下从P点向收尘板运动,最后落在收尘板上,图中虚线表示该粉尘的运动轨迹,则粉尘从P点运动到收尘板的过程中( )
A. 动能逐渐减小
B. 电势能逐渐减小
C. 加速度逐渐减小
D. 受到的电场力逐渐变小
4. 在研究热机效率与微观机制时, 科学家常借助理想气体模型分析热力学过程。如图为一定质量的理想气体经历 循环过程中气体压强 p 与热力学温度 T 的关系图像。已知 AB、BC 分别与横轴和纵轴平行,CA 延长线过坐标原点。下列说法正确的是( )
A. 过程,气体的体积将增大
B. 过程,单位时间撞击器壁单位面积的分子数增多
C. 过程,每个气体分子的动能均保持不变
D. 过程,气体放出的热量小于气体内能的减少量
5. 如题图所示,在竖直向上的外力 的作用下,截面为半圆的物体 与斜劈 靠着竖直墙壁,均处于静止状态,各接触面均粗糙。下列说法正确的是( )
A. 小球和竖直墙壁之间可能存在静摩擦力
B. 外力 大于小球和斜劈的总重力
C. 对 的摩擦力沿斜面向上
D. 竖直墙壁对小球的弹力方向向右
6. “嫦娥五号”绕月运行的轨迹如图所示,在近月点O制动成功后被月球捕获进入近月点200km,远月点5500km的椭圆轨道Ⅰ,在近月点再次制动进入椭圆轨道Ⅱ,第三次制动后进入离月面200km的环月圆轨道Ⅲ,已知月球半径约为1700km,则( )
A. “嫦娥五号”在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个轨道上运行的周期相等
B. “嫦娥五号”在三个轨道的相切点O位置的加速度不相同
C. O点的重力加速度约为月球表面的重力加速度的0.8倍
D. “嫦娥五号”在P、Q两点的速度与它们到月心的距离成反比
7. 如图所示,质量为m、带电荷量为+q的小圆环套在半径为R的光滑绝缘大圆环上,大圆环固定在竖直平面内,O为环心,A为最低点,B为最高点。在大圆环所在的竖直平面内施加水平向右、场强为的匀强电场,并同时给在A点的小圆环一个向右的水平初速度v0,小圆环恰好能够沿大圆环做完整的圆周运动,则小圆环运动过程中( )
A. 动能最小与最大的位置在同一等势面上
B. 电势能最小的位置恰是机械能最大位置
C. 在A点获得的初速度为
D. 过B点受到大圆环的弹力大小为mg
二、多项选择题(第8~10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分,共18分)
8. 如图甲是氢原子的能级结构,图乙是研究光电效应的实验装置,大量处于激发态的氢原子跃迁时,发出频率不同的大量光子,照射K极,其中3条光电流I随电压U变化的图线如图丙所示,已知可见光光子能量范围约为1.6eV到3.1eV之间。下列说法正确的是( )
A. 氢原子从能级向低能级跃迁时能辐射出6种频率的可见光
B. 若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零,则可判断图乙中电源右侧为负极
C. b光的光子能量小于a光的光子能量
D. 氢原子从能级向低能级跃迁时释放出落在可见光区域的射线,通过相同装置做双缝干涉实验,其中相邻亮条纹间距最宽的是n=3向n=2跃迁时释放出的射线。
9. 2025年1月“疆电入渝”工程重庆段全线贯通,助力重庆形成特高压输电新格局,该工程计划将输电站提供的直流电由新疆输送至重庆,多次转换后变为的交流电,再经配电房中的变压器(视为理想变压器)降为的家用交流电,若输电线路输送功率为,且直流输电过程中导线电阻产生的电功率损耗不超过输送功率的5%,则( )
A. 直流输电导线中的电流为250A
B. 直流输电导线总阻值不超过16Ω
C. 家用交流电的电压最大值为220V,频率为50Hz
D. 配电房中变压器原、副线圈中电流比为
10. 如图甲,某农场安装有一种自动浇水装置,在农田中央装有竖直细水管,喷嘴喷出一细水柱,初速度大小为,初速度方向与水平面的夹角可调(),喷嘴离水平地面高度为,结构简图如图乙,整个装置可以绕中心轴线缓慢匀速转动,重力加速度大小取,不计空气阻力,忽略喷嘴到中心轴线的距离,则( )
A. 调节夹角,水柱从喷出到落地的时间是相等的
B. 调节夹角,水柱落地时的速度大小是相同的
C. 该自动浇水装置最大浇灌面积为
D. 该自动浇水装置最大浇灌面积为
三、实验题(本题共2小题,共14分)
11. 某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率,作出的光路图及测出的相关角度如图甲所示。
(1)下列措施能够提高实验准确度的是________;
A. 和之间的距离适当减小
B. 、连线与玻璃砖分界面法线的夹角适当减小
C. 选用宽度较大的玻璃砖
D. 用入射界面与出射界面平行的玻璃砖
(2)该同学在插针时不小心插得偏右了一点,则折射率的测量值________(选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(3)另一同学操作正确,根据实验记录在白纸上画出光线的径迹,过入射光线上A点作法线的平行线交折射光线的反向延长线于B点,再过B点作法线的垂线,垂足为C点,如图乙所示,其中,则玻璃的折射率________。
12. 甲、乙、丙三位同学利用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。
(1)如图,甲同学在断开开关时发现灵敏电流计指针向右偏转,下列操作中同样能使指针向右偏转的有_____。
A. 闭合开关
B. 开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动
C. 开关闭合时将A线圈从B线圈中拔出
D. 开关闭合时将A线圈倒置再重新插入B线圈中
(2)如图,乙同学将条形磁铁从B线圈上方由静止释放,使其笔直落入B线圈中,多次改变释放高度,发现释放高度越高,灵敏电流计指针偏转过的角度越大。该现象说明了线圈中_____(选填“磁通量”“磁通量变化量”或“磁通量变化率”)越大,产生的感应电流越大。
(3)丙同学用图所示的装置来判断感应电流的方向。他使用多用电表的欧姆挡对二极管正负极进行确认,某次测量时发现多用电表指针几乎没有偏转,说明此时黑表笔接触的是二极管的_____(选填“正极”或“负极”)。
四、计算题(本题共3小题,共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 某均匀介质中的点有一可发出简谐横波的波源,该波源先后振动了两次,每次振动一个周期就立刻停止,在该介质中形成一个波长的波形向外传播。已知该波源第一次振动的振幅为,第二次振动刚结束时的波形图如图所示,其中质点均位于平衡位置,且。两次振动所形成的波在该介质中传播的速度均为,求:
(1)该波源两次振动分别所用的时间;
(2)从图示时刻开始,到质点第一次偏离平衡位置最远时,质点经过的路程。
14. 如图所示,一组平行光滑金属导轨固定在水平面上,导轨倾斜部分与水平面夹角为θ,顶端锁定有金属棒1,底端与水平部分在处平滑连接。导轨水平部分通过、两绝缘点连接,金属棒2被锁定于、之间,金属棒3中间连接有电容器,静置于右侧,整个装置位于竖直向下的匀强磁场中。已知电容器的电容为C,初始时电容器不带电,金属棒1、2、3的质量均为m、电阻均为R,接入电路的长度均为L,匀强磁场的磁感应强度大小为B,重力加速度为g,金属棒始终与导轨接触良好,不计导轨的电阻,不计一切摩擦,电容器的大小、质量均可忽略。
(1)若只解除金属棒1的锁定,一段时间后回路中电流达到稳定值,此时金属棒1尚未到达,求的大小及金属棒1匀速时的速度大小;
(2)若同时解除金属棒1、金属棒2的锁定:
Ⅰ.一段时间后回路中电流达到稳定值,此时金属棒1尚未到达,金属棒2尚未到达,求的大小;
Ⅱ.电流达到稳定值后撤去金属棒1,一段时间后金属棒2以速度v(v为已知量)滑过,最终回路中电流变为零,求最终金属棒2的速度和金属棒3的速度。
15. 如图所示,平面直角坐标系中,虚线段与轴正方向的夹角为,且。点有一可视为质点的粒子源,能在平面内向右侧与成角的方向以各种速率发射质量为、电荷量为的带正电粒子。右侧区域存在垂直平面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场Ⅰ,左侧和边界之间(含边界)存在沿轴负方向、场强大小的匀强电场。第二象限存在另一垂直平面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场Ⅱ,磁场边界是半径为的圆,且刚好与轴和轴相切,边界无磁场。是一固定在轴负半轴上、长的竖直接收屏(不含点),粒子打在屏上立即被吸收。不计粒子重力和粒子间的相互作用。
(1)求从进入电场的粒子的速度大小范围,及其在磁场Ⅰ中运动的时间。
(2)若所有粒子离开电场时的速度大小都相等,求电场左边界的轨迹方程。
(3)若第三象限存在沿轴正方向的匀强电场(未画出),且所有经过磁场Ⅱ的粒子最终都能打到接收屏上,求该匀强电场的电场强度最小值。
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