2026届北京市第六十六中学高三压轴卷物理试卷含解析
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这是一份2026届北京市第六十六中学高三压轴卷物理试卷含解析,共17页。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、在光滑水平面上有一个内外壁都光滑的气缸质量为M,气缸内有一质量为m的活塞,已知M>m.活塞密封一部分理想气体.现对气缸施加一个水平向左的拉力F(如图甲),稳定时,气缸的加速度为a1,封闭气体的压强为p1,体积为V1;若用同样大小的力F水平向左推活塞(如图乙),稳定时气缸的加速度为a1,封闭气体的压强为p1,体积为V1.设密封气体的质量和温度均不变,则 ( )
A.a1 =a1,p1<p1,V1>V1
B.a1<a1,p1>p1,V1<V1
C.a1=a1,p1<p1,V1<V1
D.a1>a1,p1>p1,V1>V1
2、已知声波在钢轨中传播的速度远大于在空气中传播的速度,则当声音由钢轨传到空气中时( )
A.频率变小,波长变长B.频率变大,波长变短
C.频率不变,波长变长D.频率不变,波长变短
3、物体做竖直上抛运动:v表示物体的瞬时速度,a表示物体的加速度,t表示物体运动的时间,h代表其离抛出点的高度,Ek代表动能,Ep代表势能,以抛出点为零势能面.下列所示图象中,能正确反映各物理量之间关系的是( )
A. B.
C.D.
4、两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,mA=1 kg,mB=2 kg,vA=6 m/s,vB=2 m/s。当A追上B并发生碰撞后,两球A、B速度的可能值是( )
A.vA′=3 m/s,vB′=4 m/sB.vA′=5 m/s,vB′=2.5 m/s
C.vA′=2 m/s,vB′=4 m/sD.vA′=-4 m/s,vB′=7 m/s
5、已知氢原子的基态能量为E1,激发态能量为En=,其中n=2,3,4……已知普朗克常量为h,电子的质量为m。巴尔末线系是氢原子从n≥3的各个能级跃迁至n=2能级时辐射光的谱线,则下列说法中正确的是( )
A.巴尔末线系中波长最长的谱线对应光子的能量为3.40eV
B.氢原子从基态跃迁到激发态后,核外电子动能减小,原子的电势能增大,动能和电势能之和不变
C.基态氢原子中的电子吸收一频率为的光子被电离后,电子速度大小为
D.一个处于n=4的激发态的氢原子,向低能级跃迁时最多可辐射出6种不同频率的光
6、如图所示,N匝矩形线圈以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO’匀速转动,线圈面积为S,线圈电阻为R,电流表和电压表均为理想表,滑动变阻器最大值为2R,则下列说法正确的是( )
A.电压表示数始终为
B.电流表示数的最大值
C.线圈最大输出功率为
D.仅将滑动变阻器滑片向上滑动,电流表示数变大,电压表示数变大
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、如图1所示,矩形线圈放在光滑绝缘水平面上,一部分处于竖直向下的匀强磁场中,线圈用绝缘直杆连接在竖直墙上.当磁场的磁感应强度B随时间t按如图2所示的规律变化时,则在0-t时间内
A.杆对线圈的作用力一直是拉力B.轩对线圈的作用力先是拉力后是推力
C.杆对线的作用力大小恒定D.杆对线圈的作用力先减小后増大
8、如图所示,在水平向左的匀强电场中,可视为质点的带负电物块,以某一初速度从足够长的绝缘斜面上的A点,沿斜面向下运动,经C点到达B点时,速度减为零,然后再返回到A点。已知斜面倾角θ=30°,物块与斜面间的动摩擦因数,整个过程斜面均保持静止,物块所带电量不变。则下列判断正确的是( )
A.物块在上滑过程中机械能一定减小
B.物块在上滑过程中,增加的重力势能一定大于减少的电势能
C.物块下滑时经过C点的动能一定大于上滑时经过C点的动能
D.物块在下滑过程中,斜面与地面之间的摩擦力一定为零
9、如图所示,竖直平面内存在着两个方向竖直向上的相同带状匀强电场区,电场区的高度和间隔均为d,水平方向足够长.一个质量为m、电荷量为+q的小球以初速度v0在距离电场上方d处水平抛出,不计空气阻力,则( )
A.小球在水平方向一直做匀速直线运动B.小球在电场区可能做直线运动
C.若场强大小为,小球经过两电场区的时间相等D.若场强大小为,小球经过两电场区的时间相等
10、关于光的干涉術射和偏振,下列说法中正确的是______。
A.高级照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的干涉现象
B.全息照相的拍摄主要是利用了光的偏振原理
C.通过手指间的缝踪观察日光灯,可以看到彩色条纹,这是光的衍射现象
D.中国古代的“小孔成像”实验,反映了光波的衍射
E.与X射线相比,紫外线更容易发生行射现象
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11.(6分)用如图a所示的电路测量铂热敏电阻的阻值与温度的关系.
(1)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应移至______端(填“A”或“B”).
(2)实验测得不同温度下的阻值,并绘得如图b的Rt-t关系图线,根据图线写出该热敏电阻的Rt-t关系式:Rt =______________(Ω).
(3)铂的电阻对温度变化很灵敏,可以制成电阻温度计.请利用开关、导线、铂热敏电阻、图a中某一电表和图c所示的恒流源(调节旋钮时可以选择不同的输出电流,且输出电流不随外部条件的变化而变化),设计一个简易电阻温度计并在图d的虚线框内画出电路原理图____________________.
(4)结合图b的关系图线,选择恒流源的输出电流为0.15A,当选用的电表达到满偏时,电阻温度计所测温度为__________________℃.如果要提高该温度计所能测量的最高温度值,请提出一种可行的方法:_________________________________________.
12.(12分)为了测某电源的电动势和内阻,实验室提供了如下器材:
电阻箱R,定值电阻R0、两个电流表A1、A2,电键K1,单刀双掷开关K2,待测电源,导线若干.实验小组成员设计如图甲所示的电路图.
(1)闭合电键K1,断开单刀双掷开关K2,调节电阻箱的阻值为R1,读出电流表A2的示数I0;然后将单刀双掷开关K2接通1,调节电阻箱的阻值为R2,使电流表A2的示数仍为I0,则电流表A1的内阻为_____.
(2)将单刀双掷开关K2接通2,多次调节电阻箱的阻值,记录每次调节后的电阻箱的阻值R及电流表A1的示数I,该同学打算用图像处理数据,以电阻箱电阻R为纵轴,为了直观得到电流I与R的图像关系,则横轴x应取(_________)
A.I B.I2 C. D.
(3)根据(2)选取的x轴,作出R-x图像如图乙所示,则电源的电动势E=_____,内阻r=______.(用R1,R2,R0,及图像中的a、b表示)
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13.(10分)应用如图所示的装置研究带电粒子在电场、磁场中的运动情况。相邻的区域I、II均为边长为的正方形。区域I内可以添加方向竖直向下的匀强电场;区域II内可以添加方向垂直纸面向里的匀强磁场。区域II的边缘处有可探测带电粒子的屏。一束带电粒子沿两区域中间轴线以速度水平射入区域I,粒子束中含有多种粒子,其电荷量由小到大的范围为,质量由小到大的范围为。粒子在电场中只受电场力,在磁场中只受洛伦兹力。
(1)若只在区域II内添加磁场,且能够在屏上探测到所有粒子,则磁感应强度为多大;
(2)若只在区域I内添加电场,且能够在屏上探测到所有粒子,则电场强度为多大;
(3)当两个区域分别添加上述(1)(2)中的电场及磁场,电荷量为、质量为的粒子能够在屏上探测到。求解粒子在屏上显现的位置,试列出各求解方程式。(不对方程式求解)
14.(16分)如图所示,间距为L=2m的两平行光滑金属导轨由倾斜部分和水平部分平滑连接而成,水平导轨处于B=0.5T方向垂直导轨平面的匀强磁场中,以磁场左边界为坐标原点,磁场右边界坐标为x1(值未标出),在坐标为x0=1.2m处垂直于水平导轨放置有一质量m=1kg、电阻为R=0.1Ω的导体棒ab。现把质量为M=2kg、电阻也为R=0.1Ω的导体棒cd,垂直导轨放置在倾斜轨道上,并让其从高为h=1.8m处由静止释放。若两导体棒在磁场内运动过程中不会相碰,ab棒出磁场右边界前已达到稳定速度,且两导体棒在运动过程中始终垂直于导轨并接触良好,不计导轨的电阻,忽略磁场的边界效应,g=10m/s2。求:
(1)cd棒恰好进入磁场左边界时的速度大小;
(2)ab棒离开磁场右边界前的稳定速度;
(3)cd棒从进入磁场到离开磁场的过程中,安培力对系统做的总功。
15.(12分)在竖直平面内,一根长为L的绝缘细线,一端固定在O点,另一端拴着质量为m、电荷量为+q的小球。小球始终处在场强大小为、方向竖直向上的匀强电场中,现将小球拉到与O点等高处,且细线处于拉直状态,由静止释放小球,当小球的速度沿水平方向时,细线被拉断,之后小球继续运动并经过P点,P点与O点间的水平距离为L。重力加速度为g,不计空气阻力,求
(1)细线被拉断前瞬间,细线的拉力大小;
(2)O、P两点间的电势差。
参考答案
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、A
【解析】
两种情况下对整体受力分析由,因此
对活塞进行受力分析,第一种情况
对第二种情况
因此可得
密封气体得质量和温度不变,因此可得,因此A正确
2、D
【解析】
当声音由钢轨传到空气中时,频率不变,由题意得知波速减小,由波速公式v=λf可知,波长变短。
A.频率变小,波长变长,与结论不相符,选项A错误;
B.频率变大,波长变短,与结论不相符,选项B错误;
C.频率不变,波长变长,与结论不相符,选项C错误;
D.频率不变,波长变短,与结论相符,选项D正确;
3、C
【解析】
竖直上抛运动是一种匀变速直线运动,物体运动过程中机械能守恒.根据运动学公式列出v与t的关系式,根据机械能守恒定律得出物体的动能与高度的关系式.再选择图象.
【详解】
AB.物体做竖直上抛运动,只有重力,加速度等于g,保持不变,所以a﹣t图象是平行于时间轴的直线,取竖直向上为正方向,则竖直上抛运动可看成一种匀减速直线运动,速度与时间的关系为
v=v0﹣gt
v﹣t图象是一条向下倾斜的直线,AB不符合题意;
C.以抛出点为零势能面,则物体的重力势能为
Ep=mgh
则Ep﹣h图象是过原点的直线,C符合题意;
D.根据机械能守恒定律得:
mgh+Ek=mv02
得
Ek=mv02﹣mgh
可见Ek与h是线性关系,h增大,Ek减小,Ek﹣h图象是向下倾斜的直线.D不符合题意。
故选C。
4、C
【解析】
A.碰前系统总动量为:
碰前总动能为:
如果,,则碰后总动量为:
动量不守恒,不可能,A错误;
B.碰撞后,、两球同向运动,球在球的后面,球的速度大于球的速度,不可能,B错误;
C.如果,,则碰后总动量为:
系统动量守恒,碰后总动能为:
系统动能减小,满足碰撞的条件,C正确;
D.如果,,则碰后总动量为
系统动量守恒,碰后总动能为:
系统动能增加,不可能,D错误。
故选C。
5、C
【解析】
A.巴尔末线系为跃迁到2能级的四种可见光,红青蓝紫(3→2、4→2、5→2、6→2),则能级差最小的为红光(3→2),其频率最小,波长最长,对应的能量为
故A错误;
B.氢原子从基态跃迁到激发态需要吸收能量,则氢原子的总能量(动能和电势能之和)变大,而电子的轨道半径变大,库仑力做负功,则电势能增大,跃迁后的库仑力提供向心力
可得
故半径变大后,电子的速度变小,电子的动能变小,故B错误;
C.基态氢原子中的电子吸收一频率为的光子被电离,由能量守恒定律,有
解得自由电子的速度为
故C正确;
D.一个处于n=4的激发态的氢原子向低能级跃迁,逐级向下辐射出的光子种类最多为(4-1)=3种,故D错误;
故选C。
6、C
【解析】
AB.线圈中产生的交流电最大值为
有效值
电流表示数是
电流表示数的最大值
电压表两端电压是路端电压
选项AB错误;
C.当外电阻等于内电阻时,电源输出功率最大,线圈最大输出功率为
选项C正确;
D.仅将滑动变阻器滑片向上滑动,电阻变大,则电流表示数变小,电压表示数变大,D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、BD
【解析】
AB.磁通量先减小后增大,根据楞次定律可知,杆对线圈的作用力先是拉力后是推力, A错误,B正确;
CD.由于磁场均匀变化,根据法拉第电磁感应定律可知,感应电动势恒定,感应电流恒定,由于磁感应强度先变小后变大,由F =BIL可知,杆对线圈的作服力先减小后增大,C错误,D正确.
8、CD
【解析】
A.上滑过程中满足
则电场力做功大于摩擦力做功,即除重力以外的其它力对物体做正功,则物体的机械能增加,选项A错误;
B.上滑过程中由动能定理
则
则物块在上滑过程中,增加的重力势能一定小于减少的电势能,选项B错误;
C.由于滑块下滑经过C点往下运动,再返回到C点时有摩擦力做功,则由能量关系可知物块下滑时经过C点的动能一定大于上滑时经过C点的动能,选项C正确;
D.当不加电场力时,由于斜面对物体的支持力为
N=mgcs30°
摩擦力
f=μmgcs30°=mgsin30°
可知支持力和摩擦力的合力方向竖直向上;当加电场力后,支持力和摩擦力成比例关系增加,则摩擦力和支持力的合力仍竖直向上,根据牛顿第三定律,则物块给斜面的摩擦力和压力的方向竖直向下,可知斜面在水平方向受力为零,则斜面所受地面的摩擦力为零,选项D正确。
故选CD。
9、ABD
【解析】
A.将小球的运动沿着水平方向和竖直方向进行分解,水平方向不受外力,故小球在水平方向一直以速度v0做匀速直线运动,故A正确;
B.小球在电场区时,受到竖直向下的重力和竖直向下的电场力,若电场力与重力大小相等,二力平衡,小球能做匀速直线运动,故B正确;
C.若场强大小为,则电场力等于mg,在电场区小球所受的合力为零,在无电场区小球匀加速运动,故经过每个电场区时小球匀速运动的速度均不等,因而小球经过每一无电场区的时间均不等,故C错误;
D.当场强大小为,电场力等于2mg,在电场区小球所受的合力大小等于mg,方向竖直向上,加速度大小等于g,方向竖直向上,根据运动学公式,有经过第一个无电场区
d=
v1=gt1
经过第一个电场区
d=v1t-gt22
v2=v1-gt2
由①②③④联立解得
t1=t2
v2=0
接下来小球的运动重复前面的过程,即每次通过无电场区都是自由落体运动,每次通过电场区都是末速度为零匀减速直线运动,因此,小球经过两电场区的时间相等,故D正确。
故选ABD。
10、ACE
【解析】
A.照相机的镜头呈现淡紫色是光的干涉现象,因为可见光有七种颜色,而膜的厚度是唯一的,所以只能照顾到一种颜色的光让它完全进入镜头,一般情况下都是让绿光全部进人的,这种情况下,你在阳光下看到的镜头反光其颜色就是淡紫色,故A正确;
B.全息照相的拍摄主要是利用了光的干涉原理,故B错误;
C.通过手指间的缝隙观察日光灯,可看到彩色条纹,这是光的衍射现象,故C正确;
D.小孔成像反映了光的直线传播,与衍射无关,故D错误;
E.波长越长越容易发生衍射,与X射线相比,紫外线波长更长更容易发生衍射现象,故E正确。
故选ACE。
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11、B 50+t 50 将恒流源的输出电流调小
【解析】
(1)开关闭合前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处,故滑片应移至B端;
(2)由图象可知,铂丝电阻Rt的阻值与温度的关系式:Rt=50+t;
(3)直流恒流电源正常工作时,其输出电流不随外部条件的变化而变化,并且可读出其大小,电压表并联在铂丝电阻Rt的两端,如图所示:
(4)当恒流源的输出电流为0.15A,所以当电压表示数最大时,即Rt两端的电压Ut=15V时,铂丝电阻Rt的阻值最大,由丙图中所画的Rt﹣t图象可知,此时温度计所能测量的温度最高;由I 得铂丝电阻Rt的阻值为:Rt′100Ω,则温度计所能测量的最高温度为:t=Rt﹣50=100﹣50=50℃.直流恒流电源正常工作时,其输出电流不随外部条件的变化而变化,并且可读出其大小,电压表并联在铂丝电阻Rt的两端,如图所示要提高该温度计所能测量的最高温度值,应使铂丝电阻Rt的阻值增大或将恒流源的输出电流调小.
12、R2-R1 C E= r=a-R0-(R2-R1)
【解析】
(1)由题意可知,电路电流保持不变,由闭合电路欧姆定律可知,电路总电阻不变,则电流表A1内阻等于两种情况下电阻箱阻值之差,即.
(2)单刀双掷开关K2接通2时,据欧姆定律可得:,整理得:,为得到直线图线,应作图象.故C项正确,ABD三项错误.
(3)由图象结合得:图象斜率、图象纵截距,解得:电源的电动势、电源的内阻.
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1);(2);(3),
【解析】
(1)如图甲所示,磁场中运动有
①
由几何关系得
得
②
解①②式得
电荷量为、质量为时磁场磁感应强度最大,有
(2)如图乙,在电场中运动,竖直方向有
③
又有
④
水平方向有
⑤
又有
⑥
由几何关系得
⑦
解③~⑦式得
电荷量为、质量为时电场强度最大,有
(3)如图丙,电场中有
,⑧
又有
⑨
磁场中运动的半径为
⑩
由几何关系得
14、(1)6m/s;(2)4m/s;(3)-19J
【解析】
(1)cd棒下落过程中机械能守恒,有
解得
(2)cd棒进入磁场后与ab棒组成的系统动量守恒,有
解得两棒匀速时的速度
m/s
(3)设两棒达到相同速度时相距为△x,则两棒同速前进,流过导体棒中的电量:
①
对ab棒应用动量定理得:
②
③
由①②③式解得
△x=0.4m
则从ab棒出磁场右边界到cd棒出磁场右边界的过程中,流过导体棒中的电量
④
设cd出磁场时的速度为,对cd棒应用动量定理可得:
⑤
解得
由功能关系可知,整过程中有:
解得
J
15、(1)1.5mg (2)
【解析】
(1)小球受到竖直向上的电场力:
F = qE = 1.5mg>mg
所以小球被释放后将向上绕O点做圆周运动,到达圆周最高点时速度沿水平方向,设此时速度为v,由动能定理:
设细线被拉断前瞬间的拉力为FT,由牛顿第二定律:
联立解得: FT = 1.5mg
(2)细线断裂后小球做类平抛运动,加速度a竖直向上,由牛顿第二定律
F mg = ma
设细线断裂后小球经时间t到达P点,则有:
L = vt
小球在竖直方向上的位移为:
解得:
O、P两点沿电场方向(竖直方向)的距离为:
d = L + y
O、P两点间的电势差:
UOP = Ed
联立解得:
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