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2026江苏高考物理的二轮专题
考前提分练(4)
一、单项选择题:共5题,每题4分,共20分。
1.坐标系xOy中有以O点为圆心的圆,圆内x轴上的P点固定一均匀带负电的球壳,则圆上电场强度最弱点A或电势最低点B的位置正确的是(　　)
2.(2025·金陵中学期中调研)一群处于第4能级的氢原子,向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光,将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上,只能测得2条电流随电压变化的图像如图乙所示,已知氢原子的能级图如图丙所示,则下列推断正确的是(　　)
A.图乙中的a光是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的
B.图乙中的b光光子能量为12.75 eV
C.动能为1 eV的电子能使处于第3能级的氢原子电离
D.阴极金属的逸出功可能为W0=6.75 eV
3.固定在振动片上的金属丝周期性触动水面可以形成水波,某时刻拍得一幅如图所示的照片。由照片可知(　　)
A.金属丝正向右移动
B.金属丝在水面上左右振动
C.单位时间内通过a点的波数比b点多
D.水波向左传播的速度大
4.(2025·苏州学业质量阳光指标调研)如图所示,理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1,在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电压为220 V的正弦式交流电源上,副线圈回路中电阻两端的电压为(　　)
A.66 V B.66 V C. V D. V
5.如图所示,竖直面内固定有一半径为R的半圆形光滑轨道ABC,AOC为半圆形轨道的直径,一质量为m的小球静止放置在A点。某时刻,给小球施加一方向垂直AC、大小为F的水平恒力,且轨道始终固定,在以后的运动过程中,下列说法正确的是(　　)
A.小球可能到达C点
B.若F=mg,最大速度为
C.小球可能会脱离轨道
D.小球对轨道压力的最大值为
二、非选择题:共4题,共41分。
6.(6分)(2024·南京名校调研)在同一水平面、同一种介质中有两个波源O1和O2,振动频率均为f,振动振幅均为A。现两波源同时开始沿垂直纸面方向振动,且起振方向相反。经半个周期后波形示意图如图所示,其中实线表示波峰,虚线表示波谷,波源振动一个周期后停止振动。已知O1a=ab=bc=cd=de=eO2=L,求:
(1)波源O1产生的波的波速;
(2)质点c振动经过的总路程。
7.(8分)如图所示,光滑的“”形金属导体框竖直放置,除图中已标阻值为R的电阻外,其余电阻不计。质量为m的金属棒MN与框架接触良好。在区域abcd和cdef内,存在磁感应强度大小分别为B1=B,B2=2B的有界匀强磁场,方向均垂直于框架平面向里,两竖直导轨ae与bf的间距为L,重力加速度为g。现从图示位置由静止释放金属棒MN,当金属棒进入磁场B1区域后恰好做匀速运动。求:
(1)金属棒进入磁场B1区域后的速度大小;
(2)金属棒刚进入磁场B2区域时的加速度大小。
8.(12分)(2024·南京、盐城三模)如图甲所示,滑梯是一种有趣的娱乐设施,可以简化为如图乙所示的圆弧形滑道,其在竖直面内的半径r=0.8 m,过A点的切线与竖直方向的夹角为30°。一质量m=10 kg的小孩(可视为质点)从A点由静止开始下滑,利用速度传感器测得小孩到达圆弧最低点B(切线水平)时的速度大小为vB=2 m/s,g取10 m/s2。
(1)求小孩在B点时,滑梯对小孩的支持力;
(2)求小孩在下滑过程中损失的机械能;
(3)若用外力将小孩缓慢从B点推到A点,设摩擦力大小恒为重力的,求外力做的功。
9.(15分)(2025·南师附中、天一中学等四校联考)如图所示,在x轴上方以原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内存在匀强磁场,磁场的方向垂直于xOy平面向外,磁感应强度为B。在x轴下方-R≤x≤R的区域内存在沿y轴正向的匀强电场,电场强度为E。坐标原点O处有一粒子源,沿y轴正向持续发射速度可调节的质量为m、电荷量为q的带正电的粒子流,粒子的重力不计。
(1)若粒子第一次经过磁场的偏转角为60°,求粒子在磁场中运动的速度v1;
(2)若粒子流的速度为v2=,求粒子在电场和磁场区域运动的总时间t;
(3)将半圆形区域的匀强磁场改为如图所示的周期性变化的磁场,磁感应强度大小仍为B,周期为T0,且规定垂直于xOy平面指向纸外为磁场的正方向,为使速度为v2=的粒子流在运动的过程中均不进入电场区域,求磁场的周期T0应满足的条件。
参考答案
1.C　解析 负点电荷产生的电场中距离电荷最远点电场强度最小,应该位于圆的最左侧,选项A、B错误;负点电荷产生电场中距离负电荷越近电势越低,因此C项正确,D项错误。
2.B　解析 图乙中的a光遏止电压比b光小,根据Uce==hν-W逸出功可知,b光频率最大,对应的氢原子跃迁的能级差最大,则b光是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的,A错误。图乙中的b光光子能量为Eb=E4-E1=(-0.85 eV)-(-13.6 eV)=12.75 eV,B正确。使处于第3能级的氢原子电离需要的最小能量为1.51 eV,则动能为1 eV的电子不能使处于第3能级的氢原子电离,C错误。因a光子对应着从第3能级到基态的跃迁,该光能使阴极金属发生光电效应;比a光能量稍小的跃迁对应于从第2能级到基态的跃迁,该跃迁放出能量为10.2 eV,但是该光不能使阴极金属发生光电效应,可知阴极金属的逸出功大于10.2 eV,不可能为W0=6.75 eV,D错误。故选B。
3.C　解析 根据水波的波纹可知,左边形成的波纹比较密,所以金属丝正向左移动,A错误;水波的振幅是上下的,故金属丝在水面上下振动,B错误;波源向左运动,根据多普勒效应,可知左侧的波长变短,速度不变,所以在单位时间内通过a点的波数比b点多,C正确;波的传播速度取决于介质,所以金属丝两侧水波传播的速度一样大,D错误。故选C。
4.A　解析 因原、副线圈的匝数比为3∶1,根据变压器的工作原理得,即原、副线圈中的电流,设副线圈两端电压为U,则原线圈两端电压为3U,副线圈两端电压U=I2R,与原线圈相接的电阻两端的电压U11=I1R=I2R=,因原线圈一侧所加电压为U0=220 V,由,解得U=66 V,A正确,B、C、D错误。故选A。
5.B　解析 给小球施加一方向垂直AC、大小为F的水平恒力时,若小球到达C点,由于小球沿水平方向上的位移为0,则力F做功为0,而小球从A到C的过程中重力会做负功,根据动能定理,小球的动能将为负值,这显然是不可能的,所以小球不可能到达C点,A错误;若F=mg,则重力与F的合力与竖直方向的夹角为tan θ=,可知θ=60°,小球从A点运动到“等效最低点”时速度最大,由动能定理得FRsin 60°-mgR(1-cos 60°)=,解得最大速度为vm=,B正确;如图所示,将F与mg合成为mg'称为“等效重力”,则mg'=,方向斜向右下,将小球的运动等效为重力场中的圆周运动,如图(当F较小时等效重力mg'与竖直方向的夹角较小,小球在A与A'之间运动,当F较大时等效重力mg″与竖直方向的夹角较大,小球在A与A″之间运动)可知小球会在A点与半圆轨道的另一位置之间来回往复运动,不会脱离轨道,C错误;小球到达“等效最低点”时对轨道的压力最大,由牛顿第二定律可知FN-F合=m,其中的F合=,可知对轨道的最大压力大于,D错误。故选B。
6.答案 (1)4fL　(2)0
解析 (1)根据题意可知波的周期
T=
根据波形图是振动半个周期的波形图,可以判断得出波源O1约开始起振方向垂直纸面向外,首先波源用T到达最大位移处,然后再用T将波峰状态传播到a点,因此
λ=4L
波速为
v==4fL。
(2)因为质点c到两波源的路程差为0,即同时传到c点,两个波源相位相反,c点为减弱点,两个波源的振幅相等,故质点c振动经过的总路程为0。
7.答案 (1)
(2)3g
解析 (1)当金属棒进入磁场B1区域后恰好做匀速运动,说明金属棒所受的安培力与重力大小相等、方向相反。则
F1=B1I1L=BI1L=mg
又I1=
联立得
v=。
(2)金属棒刚进入磁场B2区域时,由楞次定律判断知所受的安培力方向竖直向上,大小为
F2=B2I2L=2BL=
把(1)问求得的v代入,可得
F2=4mg
根据牛顿第二定律得
F2-mg=ma
得a=3g。
8.答案 (1)150 N,方向竖直向上
(2)20 J
(3)60 J
解析 (1)小孩在B点时,由牛顿第二定律有
FN-mg=m
解得
FN=150 N
方向竖直向上。
(2)根据题意可知,小孩在下滑过程中损失的机械能
ΔE=mgr(1-sin 30°)-
代入数据解得
ΔE=20 J。
(3)根据题意,设外力做的功为W,由动能定理有
W-mgr(1-sin 30°)-mg··2πr=0
代入数据解得
W=60 J。
9.答案 (1)
(2)
(3)T0≤
解析 (1)粒子经过磁场的偏转角为60°,则粒子做圆周运动的圆心角也为60°,由几何关系得粒子做圆周运动的半径为r1=R,由牛顿第二定律得qv1B=m,解得v1=。
(2)粒子在磁场中做圆周运动的半径为r2=,粒子在磁场中完成3个半圆,则运动的时间为tB=T=,
粒子在电场中往复匀减速和匀加速直线运动3次,则运动的时间为tE=3×,粒子在电磁场区域运动的总时间t=tB+tE=
(3)为了使粒子流在运动过程中均不进入电场区域,必须使在(n=0,1,2,…)时刻进入磁场的粒子在磁场中运动后离开磁场区域而不进入电场区域,选取t=0时刻进入磁场的粒子进行分析,粒子轨迹的临界情形如图所示,需满足粒子在第一个周期T0内的轨迹与x轴相切,则在直角三角形A1PA2中sin ∠A2A1P=,即∠A2A1P=30°,则内的轨迹对应的圆心角θ=π,以后粒子在运动的过程中循环特征为一直向上运动,可确定粒子均不再进入电场区域,则磁场的变化周期T0与粒子在磁场中做圆周运动的周期T的关系为T=,则磁场变化周期T0满足的条件为T0≤。
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