江苏南京市秦淮中学2026届高考物理考前每日保分综合练5(5选择+2计算)
2026-06-11
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摘要:
**基本信息**
聚焦三轮冲刺的保分综合训练,整合近代物理、热学、电磁学模块,以题载理强化科学推理与模型建构。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|单选|5题|涵盖光子功率计算、氢原子能级跃迁、理想气体p-V图像分析、电路电容、电磁平衡问题,每题10分,注重物理观念应用|从微观粒子(光子、能级)到宏观系统(气体、电路),形成物质、能量与相互作用的逻辑链条|
|解答|2题|星球重力加速度与密度计算(20分)、导体框电磁感应综合(30分),强调科学推理与综合建模|结合运动与相互作用观念,通过受力分析、能量转化推导物理量关系,体现知识应用的递进性|
内容正文:
保分综合练5(5选择+2计算)
姓名:__________ 班级:__________ 考号:__________
一、单选题
1.(10分)被誉为“中国天眼”的大口径球面射电望远镜已发现660余颗新脉冲星,领先世界。天眼对距地球为L的天体进行观测,其接收光子的横截面半径为R。若天体射向天眼的辐射光子中,有倍被天眼接收,天眼每秒接收到该天体发出的频率为v的N个光子。普朗克常量为h,则该天体发射频率为v光子的功率为( )
A.
B.
C.
D.
2.(10分)巴耳末线系是氢原子从n≥3的能级跃迁到n=2的能级时产生的一组特定谱线。1884年,瑞士数学教师巴耳末通过实验研究发现了该线系,其光谱线主要分布在可见光区和紫外光区,其中可见光区域包含4条显著谱线,分别为Hα、Hβ、Hγ、Hδ。图甲中给出了这4条可见光谱线对应的波长,图乙为氢原子的能级图,则( )
A.Hδ光是由处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁的过程中产生的
B.遇同一个障碍物,Hα比Hδ更容易发生衍射
C.Hα谱线对应光子的动量最大
D.若4种光均能使某金属发生光电效应,则Hδ光对应的光电子的最大初动能最小
3.(10分)一定质量的理想气体从状态a开始,经a→b、b→c、c→a三个过程后回到初始状态a,其p-V图像如图所示.已知三个状态的坐标分别为a(V0, 2p0)、 b(2V0,p0)、c(3V0, 2p0).以下判断正确的是 ( )
A.气体在a→b过程中对外界做的功小于在b→c过程中对外界做的功
B.气体在a→b过程中从外界吸收的热量大于在b→c过程中从外界吸收的热量
C.在c→a过程中,外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量
D.气体在c→a过程中内能的减少量大于b→c过程中内能的增加量
4.(10分)如图所示电路,已知电源电动势为E,内阻不计,电容器电容为C,闭合开关K,待电路稳定后,电容器上电荷量为( )
A.CE B.CE C.CE D.CE
5.(10分)如图,距离为d的两平行金属板P、Q之间有一匀强磁场,磁感应强度大小为B1,一束速度大小为v的等离子体垂直于磁场喷入板间,相距为L的两光滑平行金属导轨固定在与导轨平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度大小为B2,导轨平面与水平面夹角为θ,两导轨分别与P、Q相连,质量为m、接入电路的电阻为R的金属棒ab垂直导轨放置,恰好静止,重力加速度为g,不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的粒子重力,下列说法正确的是 ( )
A.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上,v=
B.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下,v=
C.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上,v=
D.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下,v=
二、解答题
6.(20分)假设我国宇航员登上某星球,该星球的半径为R,在该星球表面有一倾角为53°的固定斜面,一质量为2kg的小物块在力F的作用下由静止开始沿斜面向上运动,力F始终与斜面平行。已知小物块和斜面间的动摩擦因数μ=,力F随时间变化的规律如图所示(取沿斜面向上为正方向),2s末小物块的速度恰好为0,其中星球半径R、引力常量G已知。
(1)求该星球表面的重力加速度大小;
(2)求该星球的平均密度(用R、G、g等符号表示)。
7.(30分)如图(a),固定在光滑绝缘水平面上的单匝正方形导体框abcd,置于始终竖直向下的匀强磁场中,ad边与磁场边界平行,ab边中点位于磁场边界。导体框的质量m=1 kg、电阻R=0.5 Ω、边长L=1 m。磁感应强度B随时间t连续变化,0~1 s内B-t图像如图(b)所示。导体框中的感应电流I与时间t关系图像如图(c)所示,其中0~1 s内的图像未画出,规定顺时针方向为电流正方向。
(1) (10分)求t=0.5 s时ad边受到的安培力大小F;
(2) (10分)画出图(b)中1~2 s内B-t图像(无需写出计算过程);
(3) (10分)从t=2 s开始,磁场不再随时间变化。之后导体框解除固定,给导体框一个向右的初速度v0=0.1 m/s,求ad边离开磁场时的速度大小v1。
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保分综合练5(5选择+2计算)
姓名:__________ 班级:__________ 考号:__________
一、单选题
1.(10分)被誉为“中国天眼”的大口径球面射电望远镜已发现660余颗新脉冲星,领先世界。天眼对距地球为L的天体进行观测,其接收光子的横截面半径为R。若天体射向天眼的辐射光子中,有倍被天眼接收,天眼每秒接收到该天体发出的频率为v的N个光子。普朗克常量为h,则该天体发射频率为v光子的功率为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】设天体发射频率为v光子的功率为P,由题意可知
其中t=1s,解得
故选A。
2.(10分)巴耳末线系是氢原子从n≥3的能级跃迁到n=2的能级时产生的一组特定谱线。1884年,瑞士数学教师巴耳末通过实验研究发现了该线系,其光谱线主要分布在可见光区和紫外光区,其中可见光区域包含4条显著谱线,分别为Hα、Hβ、Hγ、Hδ。图甲中给出了这4条可见光谱线对应的波长,图乙为氢原子的能级图,则( )
A.Hδ光是由处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁的过程中产生的
B.遇同一个障碍物,Hα比Hδ更容易发生衍射
C.Hα谱线对应光子的动量最大
D.若4种光均能使某金属发生光电效应,则Hδ光对应的光电子的最大初动能最小
【答案】B
【解析】根据玻尔理论的跃迁条件可知,从能级到能级跃迁辐射的光子能量为,根据光子能量表达式,解得,即Hδ光是由处于n=6能级的氢原子向低能级跃迁的过程中产生的,A错误;根据衍射条件可知,波长越长越容易发生衍射现象,由于Hα的波长大于Hδ的波长,因此遇同一个障碍物,Hα比Hδ更容易发生衍射,B正确;根据光子的动量表达式,可知波长越大动量越大,则Hδ光的波长最短,动量最大,C错误;根据光电效应方程,可知频率越高,光子的最大初动能越大,Hδ光对应的频率最大,光电子的最大初动能最大,D错误。故选B。
3.(10分)一定质量的理想气体从状态a开始,经a→b、b→c、c→a三个过程后回到初始状态a,其p-V图像如图所示.已知三个状态的坐标分别为a(V0, 2p0)、 b(2V0,p0)、c(3V0, 2p0).以下判断正确的是 ( )
A.气体在a→b过程中对外界做的功小于在b→c过程中对外界做的功
B.气体在a→b过程中从外界吸收的热量大于在b→c过程中从外界吸收的热量
C.在c→a过程中,外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量
D.气体在c→a过程中内能的减少量大于b→c过程中内能的增加量
【答案】C
【解析】由W=Fx=pSx=p·ΔV知,p-V图线与V轴所围面积代表气体状态变化所做的功,由题图知,a→b和b→c过程中,气体对外界做的功相等,故A错误.由=C知,a、b两状态温度相等,内能相同,ΔU=0;由ΔU=W+Q知,Qab=-W;由=C知,c状态的温度高于b状态的温度,则b→c过程中,ΔU>0,据ΔU=W+Q知,Qbc>|W|,故B错误.由=C知,C状态温度高于b状态温度,则c→a过程内能减少,ΔU<0,外界对气体做正功,W>0,属于放热过程,由ΔU=Q+W知,W<|Q|,故C正确.由于a、b状态内能相等,故c→a内能减少量等于b→c内能增加量,故D错误.
4.(10分)如图所示电路,已知电源电动势为E,内阻不计,电容器电容为C,闭合开关K,待电路稳定后,电容器上电荷量为( )
A.CE B.CE C.CE D.CE
【答案】C
【解析】看似是一个电桥,但只需将电源负极接地(就是取电势为零),则电容器上极板电势为,下极板电势为,极板间电势差U=,由Q=CU,可知C正确。
5.(10分)如图,距离为d的两平行金属板P、Q之间有一匀强磁场,磁感应强度大小为B1,一束速度大小为v的等离子体垂直于磁场喷入板间,相距为L的两光滑平行金属导轨固定在与导轨平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度大小为B2,导轨平面与水平面夹角为θ,两导轨分别与P、Q相连,质量为m、接入电路的电阻为R的金属棒ab垂直导轨放置,恰好静止,重力加速度为g,不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的粒子重力,下列说法正确的是 ( )
A.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上,v=
B.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下,v=
C.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上,v=
D.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下,v=
【答案】B
【解析】等离子体垂直于磁场喷入板间时,根据左手定则可得金属板Q带正电,金属板P带负电,则电流方向由金属棒a端流向b端.由于金属棒恰好静止,则此时等离子体穿过金属板P、Q时产生的电动势U满足q=qB1v
由欧姆定律I=和安培力公式F=BIL可得
F安=B2L=
再根据金属棒ab垂直导轨放置,恰好静止,
可得F安=mgsin θ
则v=
金属棒ab受到的安培力方向沿导轨向上,由左手定则可判定导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下.故选B.
二、解答题
6.(20分)假设我国宇航员登上某星球,该星球的半径为R,在该星球表面有一倾角为53°的固定斜面,一质量为2kg的小物块在力F的作用下由静止开始沿斜面向上运动,力F始终与斜面平行。已知小物块和斜面间的动摩擦因数μ=,力F随时间变化的规律如图所示(取沿斜面向上为正方向),2s末小物块的速度恰好为0,其中星球半径R、引力常量G已知。
(1)求该星球表面的重力加速度大小;
(2)求该星球的平均密度(用R、G、g等符号表示)。
【答案】(1)4m/s2;(2)
【解析】(1)假设该星球表面的重力加速度大小为g,小物块在力F1=20N作用的过程中,有,小物块1s末的速度,小物块在力F2=−4N作用的过程中,有,且有,联立解得
(2)在该星球表面则有,星球体积,
联立解得星球的平均密度
7.(30分)如图(a),固定在光滑绝缘水平面上的单匝正方形导体框abcd,置于始终竖直向下的匀强磁场中,ad边与磁场边界平行,ab边中点位于磁场边界。导体框的质量m=1 kg、电阻R=0.5 Ω、边长L=1 m。磁感应强度B随时间t连续变化,0~1 s内B-t图像如图(b)所示。导体框中的感应电流I与时间t关系图像如图(c)所示,其中0~1 s内的图像未画出,规定顺时针方向为电流正方向。
(1) (10分)求t=0.5 s时ad边受到的安培力大小F;
(2) (10分)画出图(b)中1~2 s内B-t图像(无需写出计算过程);
(3) (10分)从t=2 s开始,磁场不再随时间变化。之后导体框解除固定,给导体框一个向右的初速度v0=0.1 m/s,求ad边离开磁场时的速度大小v1。
【答案】(1)
0.015 N
(2)
见解析图
(3)
0.01 m/s
【解析】(1)
由法拉第电磁感应定律可知E1=××12 V=0.05 V
由欧姆定律可知,0~1 s内导体框中的感应电流大小为I1==0.1A
由题图(b)可知,t=0.5 s时磁感应强度大小为B0.5=0.15 T
所以此时导体框ad边受到的安培力大小F=B0.5I1L=0.15×0.1×1 N=0.015 N
(2)
由题图(c)可知1~2 s内导体框中的感应电流大小为I2=0.2 A,方向为逆时针,根据欧姆定律可知1~2 s内导体框的感应电动势大小为E2=I2R=0.1 V
由于磁感应强度B随时间t连续变化且磁场方向始终竖直向下,由楞次定律可知磁感应强度B增大。
由法拉第电磁感应定律有E2==0.1V
可知1~2s内磁感应强度的变化率为=0.2T/s
则t=2 s时磁感应强度大小为B2=0.3 T,方向竖直向下,故1~2 s内的B-t图像如图所示。
(3)
由动量定理可知-B2LΔt=mv1-mv0
其中q=Δt=Δt=
联立解得v1=0.01 m/s。
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