2026届天津市南开中学高考压轴卷物理试卷含解析

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1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
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、如图所示空间中存在沿水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为，将长度为2L的通电直导线由中点O处弯成折线，夹角为60°，现在导线中通有恒定电流。如果在空间另外施加一磁感应强度大小为的匀强磁场，且使导线MO、NO所受的安培力相等，则下列说法正确的是（ ）
A．磁场的方向斜向左下方与水平方向成60°角，MO受到的安培力的大小为
B．磁场方向竖直向上，MO受到的安培力的大小为
C．磁场方向竖直向下，MO受到的安培力的大小为
D．磁场方向斜向右上方与水平方向成60°角，MO受到的安培力的大小为
2、如图所示，一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为a、b两种单色光。则下列说法正确的是（ ）
A．在真空中传播时，a光的速度大
B．从玻璃射向空气时，b光发生全发射的临界角小
C．经过同一双缝干涉实验装置时，观察到a光的相邻亮条纹间距大
D．若b光能使某金属发生光电效应，则a光也一定能发生光电效应
3、如图所示，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落在斜面中点；第二次小球落在斜面底端；第三次落在水平面上，落点与斜面底端的距离为l。斜面底边长为2l，则（忽略空气阻力）（ ）
A．小球运动时间之比
B．小球运动时间之比
C．小球抛出时初速度大小之比
D．小球抛出时初速度大小之比
4、 “天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一．摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动．下列叙述正确的是（ ）
A．摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变
B．在最高点，乘客重力大于座椅对他的支持力
C．摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零
D．摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变
5、一定质量的理想气体，其状态变化的P-T图像如图所示。气体在由状态1变化到状态2的过程中，下列说法正确的是
A．分子热运动的平均速率增大
B．分子热运动的平均速率减小
C．单位体积内分子数增多
D．单位面积、单位时间内撞击器壁的分子数增多
6、火箭向后喷气后自身获得向前的速度。某一火箭在喷气前的质量为，间断性完成了多次向后喷气，每秒钟可完成5次喷气。设每一次喷气均喷出气体，气体喷出后的速度为，则第三次喷气后火箭的速度为（题中涉及各速度均以地面为参考系）（ ）
A．B．C．D．
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、如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R，在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向垂直纸面向里．现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落，如图乙是金属线框由开始下落到bc边刚好运动到匀强磁场PQ边界的v﹣t图象，图中数据均为己知量，重力加速度为g，不计空气阻力，则在线框穿过磁场的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．t1到t2过程中，线框中感应电流沿顺时针方向
B．线框的边长为v1（t2﹣t1）
C．线框中安培力的最大功率为
D．线框中安培力的最大功率为
8、光滑平行导轨ab、cd水平放置，两导轨间距为L，两导轨分别与电容为C的电容器的两极板相连，两导轨的右端连接光滑绝缘的圆弧轨道bf、ce圆弧轨道的半径为R，水平导轨与圆弧轨道分别相切于b、c两点。把一质量为m，长度为L的金属杆置于bc位置，如图所示。闭合电键S，金属杆恰能滑到ef。空间存在竖直向下的匀强磁场，磁场分布如图所示，磁场的磁感应强度为B，重力加速度为g，下列各种说法中正确的是（ ）
A．金属杆刚滑上圆弧轨道时，对轨道的压力为3mg
B．从左向右看，电容器的左极板带负电，右极板带正电
C．电容器两极板间的电势差减小了
D．若磁场方向改为水平向右，则闭合电键S后，金属杆仍能上升R的高度
9、下列说法正确的是（ ）
A．如果没有漏气没有摩擦，也没有机体热量损失，这样的热机效率可以达到100%
B．质量不变的理想气体等温膨胀时一定从外界吸收热量
C．冬天空调制热时，房间内空气的相对湿度变小
D．压缩气体需要力表明气体分子间存在斥力
E.当液体与固体接触时，如果附着层的液体分子比液体内部的分子稀疏则液体与固体之间表现为不浸润
10、在图示电路中，理想变压器的原、副线圈匝数比为2∶1，电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为4Ω。已知通过R4的电流i4=2sin100πtA，下列说法正确的是（ ）
A．a、b两端电压的频率可能为100Hz
B．a、b两端电压的有效值为56V
C．若a、b两端电压保持不变，仪减小R2的阻值，则R1消耗的电功率减小
D．若a、b两端电压保持不变，仪减小R1的阻值，则R2两端电压增大
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）在利用电磁打点计时器（所用电源频率为50Hz）“验证机械能守恒定律”的实验中：
(1)某同学用如甲图所示装置进行实验，得到如乙图所示的纸带，把第一个点（初速度为零）记作O点， 在中间适当位置选5个点A、B、C、D、E，测出点O、A间的距离为68.97cm，点A、C间的距离为15.24cm，点C、E间的距离为16.76cm，已知当地重力加速度为9.80m/s2，重锤的质量为m=1.0kg，则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量为_______J，重力势能的减少量为________JJ。导致动能的增加量小于重力势能减少量的原因是_______。（结果精确到小数点后两位）
(2)用v表示各计数点的速度，h表示各计数点到点O的距离，以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出－h的图线，该图线的斜率表示某个物理量的数值时，说明重物下落过程中的机械能守恒，该物理量是____________。
12．（12分）某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度以和所受拉力F的关系图象。他们在水平轨道上做了实验，得到了图线，如图（）所示。滑块和位移传感器发射部分的总质量_________kg；滑块和轨道间的动摩擦因数_________（g取10m/s2）。
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）如图所示，圆心为O、半径为r的圆形区域外存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外，磁感应强度大小为B。P是圆外一点，OP=3r，一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子从P点在纸面内沿着与OP成60°方向射出（不计重力），求：
(1)若粒子运动轨迹经过圆心O，求粒子运动速度的大小；
(2)若要求粒子不能进入圆形区域，求粒子运动速度应满足的条件。
14．（16分）一个倾角为θ=37°的斜面固定在水平面上，一个质量为m=1.0kg的小物块（可视为质点）以v0=8m/s的初速度由底端沿斜面上滑。小物块与斜面的动摩擦因数μ=0.1．若斜面足够长，已知tan37°=，g取10m/s2，求：
（1）小物块沿斜面上滑时的加速度大小；
（2）小物块上滑的最大距离；
（3）小物块返回斜面底端时的速度大小。
15．（12分）如图所示，足够长的粗糙绝缘轨道AB与处于竖直平面内的光滑圆弧形绝缘轨道BC平滑连接，圆弧的半径。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场E，现有一带电体（可视为质点）放在水平轨道上的A位置，带电体与粗糙轨道的动摩擦因数均为，从A点由静止释放，通过C点时恰好与圆轨道无挤压，且合力刚好指向圆心，已知，不计空气阻力，重力加速度。求：
（1）粗糙绝缘轨道AB长度；
（2）小球从C点射出后，第一次运动到水平地面AB所需要的时间。
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、D
【解析】
A．当所加磁场的方向斜向左下方与水平方向成60°角时，NO受到的安培力仍垂直纸面向里，大小为，MO受到的安培力垂直纸面向外，大小为，A错误；
B．当所加磁场方向竖直向上时，NO受到的安培力仍垂直纸面向里，大小为，MO受到的安培力垂直纸面向里，大小为，B错误；
C．当所加磁场方向竖直向下时，NO受到安培力垂直纸面向里，大小为，MO受到的安培力垂直纸面向外，大小为，C错误；
D．当所加磁场方向斜向右上方与水平方向成60°角时，NO受到的安培力仍垂直纸面向里，大小为当，MO受到的安培力垂直纸面向里，大小为，D正确。
故选D。
2、D
【解析】
A．真空中传播时，各种颜色光的光速均相同，A错误；
B．根据光路图可知光偏折程度小，所以光折射率小，根据全反射定律可知光发生全反射的临界角大，B错误；
C．根据光路图可知光折射率大，所以频率大，波长短，根据可知，经过同一双缝干涉实验装置时，观察到a光的相邻亮条纹间距小，C错误；
D．光的频率大于光，根据可知光的光子能量大于光，所以若b光能使某金属发生光电效应，则a光也一定能发生光电效应，D正确。
故选D。
3、D
【解析】
AB．根据
得
小球三次下落的高度之比为，则小球三次运动的时间之比为，AB错误；
CD．小球三次水平位移之比为，时间之比为，根据
知初速度之比为
C错误，D正确。
故选D。
4、B
【解析】
摩天轮运动过程中做匀速圆周运动，乘客的速度大小不变，则动能不变，但高度变化，所以机械能在变化，选项A错误；圆周运动过程中，在最高点由重力和支持力的合力提供向心力，即，所以重力大于支持力，选项B正确；转动一周，重力的冲量为I=mgT，不为零，C错误；运动过程中，乘客的重力大小不变，速度大小不变，但是速度方向时刻在变化，根据P=mgvcsθ可知重力的瞬时功率在变化，选项D错误．故选B．
5、A
【解析】
本题考查分子动理论。
【详解】
AB．温度是分子热运动平均动能的标志，温度升高，分子热运动平均动能增加，分子热运动的平均速率增大，A正确，B错误；
C．由理想气体状态方程，
温度升高，压强变小，体积变大，单位体积内分子数减少，C错误；
D．温度升高，分子热运动的平均速率增大，压强却减小了，故单位面积，单位时间内撞击壁的分子数减少，D错误；
故选A。
6、D
【解析】
取喷气前的火箭整体为研究对象，喷气过程动量守恒。设每次喷出气体的速度为v，三次喷气后火箭的速度为，由动量守恒定律得
解得
故ABC错误，D正确。
故选D。
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】
A．金属线框刚进入磁场时，磁通量增加，磁场方向垂直纸面向里，根据楞次定律判断可知，线框中感应电流方向沿逆时针方向，故A错误；
B．由图象可知，金属框进入磁场过程中做匀速直线运动，速度为v1，匀速运动的时间为t2﹣t1，故金属框的边长：L＝v1（t2﹣t1），故B正确；
CD．在金属框进入磁场的过程中，金属框所受安培力等于重力，则得：mg＝BIL，又，又 L＝v1（t2﹣t1），联立解得：；线框仅在进入磁场和离开磁场过程中受安培力，进入时安培力等于重力，离开时安培力大于重力，开始减速，故开始离开磁场时安培力最大，功率最大，为Pm＝F安t2，又，联立得：，故C错误，D正确．
8、AC
【解析】
A．金属杆由bc滑到ef过程，由机械能守恒有
mv2=mgR
金属杆刚滑上圆弧轨道时，由牛顿第二定律有
FN－mg=m
两式联立解得
FN=3mg
所以金属杆对轨道的压力为3mg，故A正确
B．闭合电键后金属杆获得向右的速度，说明其所受的安培力向右，由左手定则知电流方向由b到c，所以从左向右看，电容器左端为正极板，右端为负极板，故B错误；
C．金属杆受安培力作用，由牛顿第二定律有
由运动学公式有v=t，流过金属杆的电荷量Δq=t，电容器两极板间电势差的减小量ΔU=，联立解得
ΔU=
故C正确；
D．若磁场方向改为水平向右，金属杆所受安培力为竖直向上，由于还受到重力作用，金属杆所获得的速度将小于v，所以上升的高度将小于R，故D错误。
故选AC。
9、BCE
【解析】
A．根据热力学第二定律可知，热机的效率不可以达到100%，故A错误；
B．理想气体在等温膨胀的过程中内能不变，同时对外做功，由热力学第一定律知，一定从外界吸收热量，故B正确；
C．密闭房间内，水汽的总量一定，故空气的绝对湿度不变，使用空调制热时，房间内空气的相对湿度变小，故C正确；
D．压缩气体也需要用力是为了克服气体内外的压强的差．不能表明气体分子间存在着斥力，故D错误；
E．液体与固体接触时，如果附着层被体分子比液体内部分子稀疏，表现为不浸润，故E正确。
故选BCE．
【点睛】
热机的效率不可能达到100%；理想气体在等温膨胀的过程中内能不变，由热力学第一定律进行分析；相对湿度，指空气中水汽压与饱和水汽压的百分比；压缩气体也需要用力是为了克服气体内外的压强的差；浸润和不浸润都是分子力作用的表现．
10、BD
【解析】
A．通过的电流，则角速度
频率为
变压器不会改变交流电的频率，故、两端电压的频率为50Hz，故A错误；
B．通过的电流最大值为，则有效值为
根据并联电路的规律可知，通过的电流有效值为2A，副线圈的输出电流：
根据变流比可知，原线圈的输入电流
两端电压为
副线圈两端电压
根据变压比可知，原线圈的输入电压
则、两端电压
故B正确；
C．若、两端电压保持不变，仅减小的阻值，根据闭合电路欧姆定律可知，副线圈的输出电流增大，根据变流比可知，原线圈的输入电流增大，则消耗的电功率增大，故C错误；
D．若、两端电压保持不变，仅减小的阻值，则原线圈输入电压增大，根据变压比可知，副线圈输出电压增大，则两端的电压增大，故D正确；
故选BD。
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、8.00 8.25 纸带与打点计时器的摩擦阻力及空气阻力的影响 当地重力加速度g
【解析】
(1)[1]根据匀变速直线运动的规律，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，点的速度为
重锤动能的增加量为
[2]重力势能的减少量为
[3]导致动能的增加量小于重力势能减少量的原因是实验时存在空气阻力、纸带与打点计时器的限位孔有摩擦阻力等影响；
(2)[4]利用图线处理数据，物体自由下落过程中机械能守恒
即
所以以为纵轴，以为横轴画出的图线应是过原点的倾斜直线；那么图线的斜率就等于当地重力加速度
12、0.5 0.2
【解析】
[1]由图形b得加速度a和所受拉力F的关系图象的斜率
所以滑块和位移传感器发射部分的总质量
[2]由图形b得，在水平轨道上F=1N时，加速度a=0，根据牛顿第二定律得
解得
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)或
【解析】
(1)设粒子在磁场中做圆周运动的半径为R，圆心为，依图题意作出轨迹图如图所示：
由几何知识可得：
解得
根据牛顿第二定律可得
解得
(2)若速度较小，如图甲所示：
根据余弦定理可得
解得
若速度较大，如图乙所示：
根据余弦定理可得
解得
根据
得
，
若要求粒子不能进入圆形区域，粒子运动速度应满足的条件是
或
14、（1）8m/s2（2）4.0m（3）4m/s
【解析】
（1）小物块沿斜面上滑时受力情况如下图所示，其重力的分力分别为：
F1=mgsinθ
F2=mgcsθ
根据牛顿第二定律有：
FN=F2…①
F1+Ff=ma…②
又因为
Ff=μFN…③
由①②③式得：
a=gsinθ+μgcsθ=(10×0.6 +0.1×10×0.8)m/s2=8.0m/s2…④
（2）小物块沿斜面上滑做匀减速运动，到达最高点时速度为零，则有：
0-v02=2（-a）x…⑤
得：
…⑥
（3）小物块在斜面上下滑时受力情况如下图所示，根据牛顿第二定律有：
FN=F2…⑦
F1-Ff=ma'…⑧
由③⑦⑧式得：
a'=gsinθ-μgcsθ=(10×0.6 -0.1×10×0.8)m/s2=4.0m/s2…⑨
有：
v2=2a′x…⑩
所以有：
15、（1）；（2）1.2s。
【解析】
（1）由于在C点只受重力和电场力并且合力指向球心，则有
解得
所以等效的重力，即合力为
小球在C点恰好与圆轨道无挤压，根据牛顿第二定律有
解得
小球从A点到C点，根据动能定理有
解得m/s，
（2）在C点速度在竖直方向分量
m/s
小球竖直方向做初速度为6m/s的匀加速运动，根据位移时间公式有
解得t=1.2s