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密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线
密 封 线 内 不 要 答 题
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姓名 班级 考号
密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线
密 封 线 内 不 要 答 题
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2026高三一轮考前热身卷(二)
满分100分,限时75分钟
一、选择题(本题共10小题,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1—7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8—10题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.2023年8月24日,日本开始启动福岛核污染水排海计划,引发了国际上的广泛反对和抗议,也让普通人知道了氢的三种同位素:氕、氘、氚。氘、氚可以在一定条件下发生核反应HHHen。下列说法正确的是 ( )
A.该反应为聚变反应
B.该反应为裂变反应
C.该反应要在高温高压下才能进行,故反应过程要吸收能量
DH核的比结合能比He核的比结合能更大
2.潜水钟是一种水下作业工具。将潜水钟的大铁罩倒扣在水面后使之下沉,如图是潜水钟缓慢下沉的示意图,不计下沉过程中水温的变化,关于潜水钟内封闭的气体,说法正确的是 ( )
A.单位体积内分子数保持不变
B.气体分子间斥力变大
C.气体分子速率分布规律不变
D.该过程气体对外界做功
3.小朋友玩竖直向上抛球的游戏,理想情况可以把球的运动看成只受重力的运动,但实际上球受到空气阻力的作用。假设空气阻力大小恒定,取向上为正方向,则两种情况下小球从抛出到回到抛出点的过程中,速度—时间图像可能正确的是 ( )
4.一同学用某音频发生器产生了一个特定频率音调sol,其振动图像如图所示。已知声音在空气中的传播速度为340 m/s,下列说法正确的是 ( )
A.sol的周期为2.5×10-3 s
B.sol在空气中的波长为4.25 m
C.sol遇见25 m的障碍物时有明显的衍射现象
D.sol遇见频率为800 Hz的声波时可产生干涉现象
5.霍尔元件在很多自动控制装置中有着广泛的应用,例如可以利用霍尔元件测量物体的转速,其简化原理图如图甲所示,其中霍尔元件上下两个侧面连接直流电源,左右侧面连接电压传感器,最终在计算机屏幕上显示出电压随时间变化的图像。图甲中由三个形状相同、分布均匀的叶片制作的叶轮放置在霍尔元件与磁铁缝隙之间,叶片由特殊材料制成,磁感线不能穿过叶片,叶片大小能够完全遮挡住霍尔元件。当叶片匀速转动时,计算机显示如图乙所示的图像。图乙中所标各量已知,则下列有关说法正确的是 ( )
A.叶轮的转速为
B.叶轮的转速为
C.若转速增加,则图乙中电压值将增加
D.若磁铁磁性减弱,则会对转速的测量产生影响
6.某同学设计的家庭电路保护装置如图所示,变压器A处是用火线和零线双线平行绕制成的线圈,然后接到用电器。B处有一个输出线圈,一旦B处线圈中有电流,经放大后便能推动继电器吸引开关K,从而切断家庭电路。如果甲、乙、丙三人分别按图示方式接触电线的裸露部分,甲、乙二人站在干燥的木凳上,丙站在金属凳上,则下列说法正确的是 ( )
A.甲会发生触电事故,继电器不会切断电路
B.乙会发生触电事故,继电器会切断电路
C.丙会发生触电事故,继电器会切断电路
D.当用电器出现短路时,继电器会切断电路
7.中国科幻大片《流浪地球2》中描述的“太空电梯”让人印象深刻。科学家们在地球同步轨道上建造了一个空间站,再用超级缆绳连接地球赤道上的固定基地,通过超级缆绳承载太空电梯,使轿厢沿绳索从地球基地直入太空,而向空间站运送货物。原理如图甲所示,图中的太空电梯正停在离地面高R处的站点修整,并利用太阳能给蓄电池充电。图乙中r为货物到地心的距离,R为地球半径,曲线A为地球引力对货物产生的加速度大小与r的关系;直线B为货物随地球自转所需的向心加速度大小与r的关系。关于相对地面静止在不同高度的电梯中的货物,下列说法正确的是 ( )
A.货物的线速度随着r的增大而减小
B.货物在r=R处的线速度等于第一宇宙速度
C.地球自转的周期T=2π
D.图甲中质量为m的货物对电梯底板的压力大小为-
8.如图,ABC是竖直面内的光滑固定轨道,A点在水平面上,轨道AB段竖直,长度为R,BC段是半径为R的四分之一的圆弧,与AB相切于B点。一质量为m的小球从A点以某一竖直向上的初速度沿ABC轨道的内侧运动,且到达最高点C点时恰好仍能接触轨道,已知小球始终受到与重力大小相等的水平向右的外力作用,小球的半径远小于R,重力加速度大小为g。则 ( )
A.小球在A点的初速度大小为
B.小球在A点的初速度大小为
C.小球的落地点到A点的距离为R
D.小球的落地点到A点的距离为2R
9.如图所示,平行板电容器的两个极板与水平面成θ角,极板的长度为L,A板带负电,B板带正电,且B板接地。若一比荷为k的带电小球恰能沿图中所示水平直线向右通过电容器,重力加速度大小为g,下列说法正确的是 ( )
A.小球带正电
B.A板的电势为-
C.若小球离开电场时速度刚好为0,则运动时间为
D.在此过程中小球的电势能增大
10.如图所示的含容电路,电压表与电流表均为理想电表,电容器的电容为C=5×10-3 F,定值电阻R1=2 Ω、R2=3 Ω,电源电动势E=6 V、内阻r=0.8 Ω,滑动变阻器R3最大阻值为3 Ω。闭合开关S,将滑动变阻器滑片从a端移动至b端。关于此过程,下列说法正确的是 ( )
A.电压表与电流表的示数变化量之比的绝对值为=1.2 Ω
B.电容器的电荷量减少了7.2×10-3 C
C.电源的最大输出功率为11.25 W
D.滑动变阻器消耗的最大电功率为4.5 W
二、非选择题(本题共5小题,共60分)
11.(6分)受天空课堂中测量质量实验的启发,某小组在实验室设计类似测物体质量的实验。安装好如图甲所示实验装置,调节气垫导轨上的旋钮P、Q使气垫导轨水平,滑块在O处时弹簧处于原长。力传感器能采集弹簧的弹力F的数据,固定在滑块上的加速度传感器能采集滑块的加速度a的数据,得到a-F关系图像如图乙中斜实线所示。
(1)由图乙中倾斜实线可知,滑块与加速度传感器的总质量为 kg。
(2)当加速度为1.5 m/s2时弹簧形变量为6 cm,则弹簧劲度系数为 N/m。
(3)调整旋钮Q,使P、Q间距为l、高度差为h,得到图乙中倾斜虚线,由此可知当地重力加速度为 。
12.(10分)利用如图甲所示电路观察电容器的充、放电现象,电流传感器可以捕捉到瞬间的电流变化,已知直流电源电动势为9 V,内阻可忽略,实验过程中显示出电流随时间变化的I-t图像如图乙所示。
(1)关于电容器充电过程中两极板间电压U、所带电荷量Q随时间t变化的图像,下面正确的是 。
(2)如果不改变电路其他参数,只增大电阻R,充电时I-t曲线与横轴所围成的面积将 (填“变大”“不变”或“变小”);充电时间将 (填“变长”“不变”或“变短”)。
(3)请定性说明如何根据图乙的I-t图像估算电容器的电容 。
13.(10分)如图所示,一玻璃砖的截面由半圆和等腰直角三角形ABC组成,O点为圆心,半圆的直径BC长为2R,半圆上的D点到BC的距离为R。一束光射到D点,入射角为60°,折射光线与AC平行。已知光在真空中的传播速度为c。求:
(1)玻璃砖的折射率n;
(2)光在玻璃砖中的传播时间t。
14.(16分)如图甲所示,“打弹珠”是一种常见的民间游戏,该游戏的规则为:将手中一弹珠以一定的初速度瞬间弹出后与一静止的弹珠发生碰撞,被碰弹珠进入小坑中即为胜出。现将此游戏进行简化,如图乙所示,弹珠A和B与坑在同一直线上。将质量为m1=5 g的弹珠A以v0的水平初速度向前弹出,运动x1=1.44 m后与质量为m2=4 g的弹珠B发生弹性正碰(碰撞时间极短),碰后弹珠B经t=1 s入坑,入坑时速度恰好为零。已知弹珠与地面间的摩擦力均是其重力的0.2,重力加速度g取10 m/s2,忽略空气阻力,弹珠均可看成质点。求:
(1)弹珠B与坑的间距x2。
(2)弹珠A的初速度v0的大小。
15.(18分)如图甲所示,两光滑金属导轨AECD和A'E'C'D'处在同一水平面内,相互平行部分的间距为l,其中AE上K点处有一小段导轨绝缘。交叉部分EC和E'C'彼此不接触。质量均为m、长度均为l的两金属棒a、b通过长为d的绝缘轻质杆固定连接成“工”形架,将其置于导轨左侧。导轨右侧有一根被锁定的质量为2m的金属棒T,T与K点的水平距离为s。整个装置处在竖直向上的匀强磁场中,其磁感应强度大小随时间的变化关系如图乙所示,B1、B2、t1、t2均为已知量。a、b和T的电阻均为R,其余电阻不计。t=0时刻,“工”形架受到水平向右的恒力F作用,t2时刻撤去恒力F,此时b恰好运动到K点。
(1)求t1时刻,“工”形架的速度大小和a两端电压U;
(2)求从t=0到t2过程中“工”形架产生的焦耳热;
(3)求a运动至K点时的速度大小;
(4)当a运动至K点时将T解除锁定,求a从K点开始经时间t后与T的水平距离。(此过程“工”形架和T均未运动至EE'CC'交叉部分)
答案全解全析
1.A 该反应为氢核聚变,是聚变反应,故A正确,B错误;氢核聚变要在高温高压下才能进行,由于质量亏损,根据爱因斯坦质能方程,反应过程要放出能量,故C错误;该反应放出能量,生成物更稳定,则H核的比结合能比He核的小,故D错误。故选A。
2.C 下潜过程中,随着深度的增加,钟内气体体积减小,则单位体积内分子数增多,故A错误;气体分子间距相较于分子直径相差很远,故不考虑分子作用力,气体分子间斥力不变,故B错误;不计下沉过程中水温的变化,则温度不变,故气体分子速率分布规律不变,故C正确;下沉过程中,气体体积减小,该过程外界对气体做功,故D错误。故选C。
3.C 理想情况下球的运动看成只受重力的运动,则加速度为g不变,从抛出到回到出发点的v-t图像是一条倾斜的直线;若有空气阻力,则上升的加速度a1=g+>g,下降阶段的加速度a2=g-g,可知实际情况下小球上升的高度小于理想情况下小球上升的高度,即实际情况的图像与坐标轴围成的面积较小。故选C。
4.D 由振动图像可知,sol的周期T= s=1.25×10-3 s,故A错误;该声波在空气中传播的波长λ=v·T=0.425 m,故B错误;该声波的波长远小于25 m,由于障碍物的尺寸远大于波长,故衍射现象不明显,故C错误;sol的频率f==800 Hz,则遇见频率为800 Hz的声波时,由于频率相同,故可产生干涉现象,故D正确。故选D。
5.A
识图有法
解析 由题意及乙图可知,叶轮转一周所需时间为T=3(t+Δt),故转速为n==,故A正确,B错误;设霍尔元件左、右表面间的距离为d,前、后表面间的距离为h,有qvB=,又因为I=nqSv,其中n为霍尔元件单位体积内的自由电荷数,S=hd,解得U=,可见电压U与转速大小没有关系,故C错误;若磁铁磁性减弱,会影响电压大小,但不影响对转速的测量,故D错误。故选A。
6.C 从图中可知A处线圈是用火线和零线双线平行绕制成的线圈,正常情况下火线和零线中电流方向相反、大小相等,A处线圈产生的总磁通量为零。当漏电时,火线和零线中电流大小不等,A处线圈产生的总磁通量不为零(磁通量增大),故会在B处线圈中产生感应电流,经放大后便能推动继电器切断电源。甲站在木凳上(人与地绝缘)一只手接触火线时,不会通过人体形成电流,火线和零线中电流大小相等、方向相反,A处线圈产生的总磁通量为零,B处线圈中不产生感应电流,继电器不会切断电源,甲不会发生触电事故,A错误。当乙双手分别抓住火线和零线,在火线、人体、零线间形成电流,而使人发生触电事故,但火线和零线中电流始终方向相反、大小相等,A处线圈产生的总磁通量仍为零,故B处线圈中不会产生感应电流,故继电器不会切断电源,B错误。丙通过手与火线接触,部分电流从火线经人体流到大地,从而使火线和零线中电流大小不等,A处线圈产生的总磁通量增大,故B处线圈中会产生感应电流,经放大后便能推动继电器切断电源,C正确。当用电器短路时,火线和零线中电流仍然大小相等,方向相反,所以A处线圈产生的总磁通量为零,B处线圈中不产生感应电流,继电器不会切断电路,D错误。故选C。
7.C
思路点拨
解析 相对地面,静止在不同高度的货物,角速度相同,都等于地球的自转角速度,货物的线速度v=rω,随着r增大,线速度v增大,故A错误;货物在r=R处是在地面上,除了受到万有引力还受到地面的支持力,线速度远小于第一宇宙速度,故B错误;图乙中图线的交点表示万有引力产生的加速度和货物随地球自转所需的加速度相等,又同步卫星的角速度与地球自转角速度相同,因此交点的横坐标r0表示同步卫星所在的轨道半径,a0=ω2r0=r0,解得周期T=2π,故C正确;在地球极地表面m0g0=G,解得地球质量M=,设货物质量为m,在距地面高R点处受到的支持力为FN,此时货物绕地球做匀速圆周运动,有F引-FN=mω2×2R,即G-FN=mω2×2R,解得FN=-,根据牛顿第三定律,货物对电梯底板的压力FN1=FN=-,故D错误。故选C。
8.BC 小球到达最高点C点时恰好仍能接触轨道,根据牛顿第二定律有mg=m,小球从A点到C点,根据动能定理有-FR-mg·2R=mv2-m,解得小球在A点的初速度大小为v0=,故A错误,B正确;小球离开C点之后水平方向x=vt-·t2,竖直方向2R=gt2,联立解得x=0,所以小球的落地点在C点正下方,到A点的距离为R,故C正确,D错误。故选B、C。
9.ABD 分析可知,小球受竖直向下的重力以及垂直于电容器极板的电场力,而要小球恰能沿图中所示水平直线向右通过电容器,则小球所受电场力必然垂直电容器极板斜向左上方,小球的受力分析如图所示
根据题意知,电场线的方向垂直于极板,从B极板指向A极板,故该小球带正电,故A正确;根据小球的受力情况可得Eq cos θ=mg,解得E=,根据几何关系可得板间距为d=L tan θ,而E=,联立解得UBA=,根据UBA=φB-φA=-φA,可知φA=-,故B正确;小球在电场中所受合力大小为F合=mg tan θ,根据牛顿第二定律可得小球在电场中的加速度大小为a==g tan θ,根据几何关系可得小球的位移大小为x=,若小球离开电场时速度刚好为0,则有x=at2,解得小球在电场中运动的时间为t=,故C错误;此过程中电场力做负功,则可知小球的电势能增加,故D正确。
10.BD 根据闭合电路欧姆定律可知E=U+I,电压表与电流表的示数变化量之比的绝对值为=+r=2.0 Ω,故A错误;滑动变阻器滑片在a端时,此时R3=3 Ω,电容器电势差为U1=E=5.04 V,滑动变阻器滑片在b端时,R3=0,电容器电势差为U2=E=3.6 V,滑动变阻器滑片从a端移动至b端电容器的电荷量减少了ΔQ=C(U1-U2)=7.2×10-3 C,故B正确;因为外电路电阻大于电源内阻,根据内阻不变的电源的最大输出功率的特点可知,滑动变阻器滑片在b端时,电源的输出功率最大,为P==10.8 W,故C错误;将R1和R2并联后的电路与电源等效为一个新的电源,根据内阻不变的电源的最大输出功率的特点可知,滑动变阻器的电阻为R'3=+r=2 Ω时,滑动变阻器消耗电功率最大,为P'=R'3=4.5 W,故D正确。故选B、D。
解后复盘
11.答案 (1)0.4(2分) (2)10(2分) (3)(2分)
解析 (1)在a-F关系图像中,图线斜率的倒数等于物体的质量,因此滑块与加速度传感器的总质量M== kg=0.4 kg。
(2)根据牛顿第二定律,滑块所受的弹力F=Ma=0.4×1.5 N=0.60 N,根据胡克定律F=kx,可知弹簧的劲度系数k== N/m=10 N/m。
(3)设导轨的倾斜角为θ,则tan θ=,由图乙中的倾斜虚线可知,弹力为零时,加速度为0.5 m/s2,则根据牛顿第二定律有mg sin θ=ma,可知当地的重力加速度g=。
12.答案 (1)AC(3分) (2)不变(2分) 变长(2分)
(3)见解析(3分)
解析 (1)电容器充电过程中,电容器两端的电压U逐渐增大,增大速度先快后慢,最后与电源电动势相等,故A正确,B错误;根据公式Q=CU,电容C为定值,可知电容器所带的电荷量逐渐增大,增大速度先快后慢,最后保持不变,故C正确,D错误。故选A、C。
(2)由电容器的计算公式Q=CU可知,电容器储存的电荷量与电阻R无关,所以I-t图线与横轴围成的面积保持不变,当增大电阻R,电阻对电流的阻碍作用增强,充电电流减小,所以充电时间将变长。
(3)根据图像的物理意义可知,I-t图像中图线与横轴围成的面积表示电容器的电荷量,通过I-t图线与横轴所围的面积来估算电容器的极板所带电荷量,根据电容的比值定义式C=估算电容器的电容。
13.答案 (1) (2)
解析 (1)半圆上的D点到BC的距离为R,由三角形边角关系可知,折射角为30°,则玻璃砖的折射率为
n== (2分)
(2)光射到AB边时的入射角为45°,发生全反射时的临界角C满足
sin C== (2分)
即C<45° (1分)
故光在传播到AB边后发生全反射,光路图如图所示
光在玻璃砖中的路程为
s=2R+R (2分)
光在玻璃砖中的传播速度为
v= (1分)
故光在玻璃砖中的传播时间为
t== (2分)
14.答案 (1)1 m (2)3 m/s
解析 (1)对弹珠B,根据牛顿第二定律可得
0.2m2g=m2a (2分)
解得a=2 m/s2 (1分)
将弹珠B逆向看成初速度为零的匀加速直线运动,有
x2=at2 (2分)
解得x2=1 m(1分)
(2)因弹珠A和B发生弹性正碰,设碰撞前、后弹珠A的速度分别为vA、v'A,碰撞后弹珠B的速度为v'B,根据动量守恒和机械能守恒可得
m1vA=m1v'A+m2v'B (2分)
m1=m1v'+m2v' (2分)
其中v'B=at (2分)
联立解得vA=1.8 m/s(1分)
对弹珠A,根据动能定理可得
-0.2m1gx1=m1-m1 (2分)
可得v0=3 m/s(1分)
一题多解 第(1)问,取向右为正方向,对弹珠B由动量定理得-km2gt=0-m2v'B
得v'B=kgt=2 m/s
对弹珠B由动能定理得-km2gx2=0-m2v'
则x2== m=1 m
15.答案 (1) (2) (3)- (4)s-t
解析 (1)0~t1过程“工”形架所围回路磁通量不变,无感应电流,“工”形架所受合外力为F,由牛顿第二定律得a= (1分)
又v1=at1 (1分)
则“工”形架的速度v1= (1分)
由U=B1lv1 (1分)
得U= (1分)
(2)t1~t2的过程,由法拉第电磁感应定律有
E=S (1分)
得E=ld (1分)
焦耳热Q=(t2-t1) (1分)
代入得Q= (1分)
(3)t2时刻速度v2=at2= (1分)
“工”形架穿过K的过程中b和T构成回路,由动量定理-FAΔt=2mΔv (1分)
得-=2m(v-v2) (1分)
v=- (1分)
(4)“工”形架等效为电阻为R的一根金属棒,从解锁开始对于“工”形架整体,经任意Δt时间的速度为va,Δt时间内的平均电流为,则-BlΔt=2m(va-v) (1分)
T棒受安培力向左BlΔt=2mvb (1分)
所以始终有va+vb=v (1分)
t时间内相对位移为
x相=vat+vbt=vt=t (1分)
x=s-x相=s-t (1分)