2026年高考物理压轴题专项训练

2026年高考物理压轴题专项训练一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。）1.在光滑水平面上，一质量为m的小球以速度v向右运动，与静止在水平面上的质量为2m的木块发生弹性正碰。碰撞后，小球的速度大小和方向分别为（）A.v，向右B.v/2，向右C.v/3，向左D.2v/3，向左2.一质量为m的小球从高h处自由下落，与水平地面发生弹性碰撞，反弹后上升的最大高度仍为h。在从开始下落到第二次接触地面的过程中，小球机械能的变化量为（）A.0B.mghC.-mghD.2mgh3.一长为L的均匀柔软绳索，两端分别固定在O1、O2两点，O1O2=2L。现对绳索中点施加一个竖直向上的拉力F，使绳索刚好绷直，此时绳索中点的张力大小为（）A.FB.F/2C.F/4D.2F4.一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳与竖直方向的夹角为θ。此时小球的速度大小为（）A.gLsinθB.gLcosθC.gLtanθD.gLcotθ5.一列简谐波沿x轴正方向传播，波速为v，某时刻波形如图所示。此时x=0处的质点速度方向为（）（此处应有波形图，假设波形为正弦波，x=0处质点在波峰右侧）A.向上B.向下C.静止D.无法确定6.一平行板电容器，两极板间距为d，极板面积为S。若在两极板间插入一厚度为d/2的介电常数为ε的均匀电介质，则电容器的电容变为原来的（）A.2εB.ε/2C.2/εD.ε/47.一长直导线通有电流I，在其附近放置一个矩形线圈abcd，线圈与导线共面，ad边与导线平行。当线圈以速度v向右运动时，线圈中产生的感应电动势大小为（）A.0B.BlvC.2BlvD.4Blv8.一半径为R的金属球，带电荷量为Q，球外充满介电常数为ε的均匀电介质。球表面电场强度的大小为（）A.Q/(4πεR²)B.Q/(4πεεR²)C.Q/(8πεR²)D.Q/(8πεεR²)9.一电子以速度v0沿x轴正方向进入一匀强磁场，磁场方向垂直于xoy平面，磁感应强度为B。电子在磁场中做匀速圆周运动的半径为（）A.mv0/(eB)B.mv0/(2eB)C.2mv0/(eB)D.mv0/(4eB)10.一理想变压器，原副线圈匝数比为n1:n2，原线圈接一电阻R。当副线圈接一负载电阻R'时，原线圈的输入功率为P。若副线圈改为接一相同阻值的电阻2R'，则原线圈的输入功率变为（）A.P/2B.P/4C.2PD.4P二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。将答案填在题中横线上。）1.一物体做匀加速直线运动，初速度为v0，加速度为a。经过时间t，物体的速度大小变为v，则物体在这段时间内通过的位移为__________。2.一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳与竖直方向的夹角为θ，此时小球的速度大小为__________。3.一列简谐波沿x轴正方向传播，波速为v，某时刻波形如图所示。此时x=0处的质点速度方向为__________。（同第5题）4.一平行板电容器，两极板间距为d，极板面积为S。若在两极板间插入一厚度为d/2的介电常数为ε的均匀电介质，则电容器的电容变为原来的__________。（同第6题）5.一长直导线通有电流I，在其附近放置一个矩形线圈abcd，线圈与导线共面，ad边与导线平行。当线圈以速度v向右运动时，线圈中产生的感应电动势大小为__________。（同第7题）6.一半径为R的金属球，带电荷量为Q，球外充满介电常数为ε的均匀电介质。球表面电场强度的大小为__________。（同第8题）7.一电子以速度v0沿x轴正方向进入一匀强磁场，磁场方向垂直于xoy平面，磁感应强度为B。电子在磁场中做匀速圆周运动的半径为__________。（同第9题）8.一理想变压器，原副线圈匝数比为n1:n2，原线圈接一电阻R。当副线圈接一负载电阻R'时，原线圈的输入功率为P。若副线圈改为接一相同阻值的电阻2R'，则原线圈的输入功率变为__________。（同第10题）9.一质量为m的小球，从高h处自由下落，与水平地面发生弹性碰撞，反弹后上升的最大高度仍为h。在从开始下落到第二次接触地面的过程中，小球机械能的变化量为__________。（同第2题）10.一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳与竖直方向的夹角为θ。此时小球受到的向心力大小为__________。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。请判断下列各题的说法是否正确，正确的涂“√”，错误的涂“×”。）1.在光滑水平面上，一质量为m的小球以速度v向右运动，与静止在水平面上的质量为2m的木块发生弹性正碰。碰撞后，小球的速度大小一定小于木块的速度大小。（）2.一物体做匀加速直线运动，初速度为v0，加速度为a。经过时间t，物体的速度大小变为v，则物体在这段时间内通过的位移为v0t+1/2at²。（）3.一列简谐波沿x轴正方向传播，波速为v，某时刻波形如图所示。此时x=0处的质点速度方向为向上。（同第5题）4.一平行板电容器，两极板间距为d，极板面积为S。若在两极板间插入一厚度为d/2的介电常数为ε的均匀电介质，则电容器的电容变为原来的2倍。（同第6题）5.一长直导线通有电流I，在其附近放置一个矩形线圈abcd，线圈与导线共面，ad边与导线平行。当线圈以速度v向右运动时，线圈中产生的感应电动势方向为逆时针。（同第7题）6.一半径为R的金属球，带电荷量为Q，球外充满介电常数为ε的均匀电介质。球表面电场强度的大小为Q/(4πεR²)。（同第8题）7.一电子以速度v0沿x轴正方向进入一匀强磁场，磁场方向垂直于xoy平面，磁感应强度为B。电子在磁场中做匀速圆周运动的半径为mv0/(eB)。（同第9题）8.一理想变压器，原副线圈匝数比为n1:n2，原线圈接一电阻R。当副线圈接一负载电阻R'时，原线圈的输入功率为P。若副线圈改为接一相同阻值的电阻2R'，则原线圈的输入功率变为2P。（同第10题）9.一质量为m的小球，从高h处自由下落，与水平地面发生弹性碰撞，反弹后上升的最大高度仍为h。在从开始下落到第二次接触地面的过程中，小球机械能的变化量为0。（同第2题）10.一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳与竖直方向的夹角为θ。此时小球受到的向心力大小为mgcosθ。（）四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分。请简要回答下列问题。）1.简述什么是弹性碰撞，并说明弹性碰撞过程中动量和机械能是否守恒。2.简述简谐波的表达式及其物理意义。3.简述平行板电容器的电容公式及其影响因素。4.简述法拉第电磁感应定律的内容及其数学表达式。5.简述电场强度的定义及其国际单位制单位。6.简述洛伦兹力的定义及其方向判断方法。7.简述理想变压器的原理及其电压比、电流比的公式。8.简述匀速圆周运动的向心加速度公式及其物理意义。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分。请根据题意解答下列问题。）1.一质量为m的小球，从高h处自由下落，与水平地面发生弹性碰撞，反弹后上升的最大高度仍为h。求小球与地面碰撞时的速度大小，以及碰撞过程中损失的机械能。2.一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳与竖直方向的夹角为θ。求小球的速度大小，以及小球受到的向心力大小。3.一列简谐波沿x轴正方向传播，波速为v，频率为f，某时刻波形如图所示。求该波的波长，以及x=0处的质点在t=0时刻的振动方程。4.一平行板电容器，两极板间距为d，极板面积为S。若在两极板间插入一厚度为d/2的介电常数为ε的均匀电介质，求电容器的电容。若两极板间电压为U，求电容器储存的电荷量。5.一长直导线通有电流I，在其附近放置一个边长为L的正方形线圈，线圈与导线共面，线圈中心与导线的距离为a。求线圈中产生的磁通量。若线圈以速度v垂直于导线方向运动，求线圈中产生的感应电动势大小。6.一半径为R的金属球，带电荷量为Q，球外充满介电常数为ε的均匀电介质。求球表面电场强度的大小，以及球表面电势的大小（以无穷远处为电势零点）。7.一电子以速度v0沿x轴正方向进入一匀强磁场，磁场方向垂直于xoy平面，磁感应强度为B。求电子在磁场中做匀速圆周运动的半径，以及周期。8.一理想变压器，原副线圈匝数比为n1:n2，原线圈接一电阻R。当副线圈接一负载电阻R'时，原线圈的输入功率为P。求副线圈接一相同阻值的电阻2R'时，原线圈的输入功率。六、案例分析（本大题共9小题，每小题2分，共18分。请根据案例信息解答下列问题。）案例背景：一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳与竖直方向的夹角为θ。1.求小球的速度大小。2.求小球受到的向心力大小。3.求小球受到的绳子张力大小。4.若小球的速度大小突然变为原来的2倍，求新的绳与竖直方向的夹角。5.若小球的速度大小突然变为原来的1/2，求新的绳与竖直方向的夹角。6.若小球的速度大小为v，求小球做匀速圆周运动的周期。7.若小球的速度大小为v，求小球在水平面内做匀速圆周运动的轨迹半径。8.若小球的速度大小为v，求小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度。9.若小球的速度大小为v，求小球在水平面内做匀速圆周运动的向心加速度大小。七、论述题（本大题共11小题，每小题2分，共22分。请根据题意论述下列问题。）1.论述弹性碰撞的规律，并举例说明。2.论述简谐波的传播特点，并说明简谐波的表达式的物理意义。3.论述平行板电容器的电容公式及其影响因素，并说明如何改变电容器的电容。4.论述法拉第电磁感应定律的内容及其应用，并举例说明。5.论述电场强度的定义及其物理意义，并说明如何用电场线描述电场。6.论述洛伦兹力的定义及其方向判断方法，并说明洛伦兹力对带电粒子运动的影响。7.论述理想变压器的原理及其电压比、电流比的公式，并说明理想变压器的能量损耗。8.论述匀速圆周运动的向心加速度公式及其物理意义，并说明向心加速度的方向。9.论述机械能守恒的条件，并举例说明机械能守恒的应用。10.论述动量守恒的条件，并举例说明动量守恒的应用。标准答案及解析一、单项选择题1.C解析：根据动量守恒定律，碰撞前系统的总动量为mv，碰撞后系统的总动量为mv1+2mv2。由于是弹性碰撞，动能守恒，即1/2mv²=1/2mv1²+1/22mv2²。联立两式解得v1=v/3，v2=2v/3。由于v2为正，说明v2的方向向右，v1为负，说明v1的方向向左。故小球碰撞后的速度大小为v/3，方向向左。2.B解析：小球从开始下落到第一次接触地面的过程中，机械能守恒，即初始的重力势能全部转化为动能，即mgh=1/2mv²。反弹后上升到最大高度h的过程中，机械能也守恒，即动能全部转化为重力势能，即1/2mv²=mgh。在整个过程中，小球的机械能没有发生变化，但第二次接触地面的过程中，地面会对小球做负功，使得小球的机械能减少，减少的量为mgh。故小球机械能的变化量为mgh。3.A解析：对绳索中点施加竖直向上的拉力F，使绳索刚好绷直，此时绳索中点的张力大小等于拉力F。4.D解析：小球在水平面内做匀速圆周运动，受到的合力提供向心力。小球受到的合力为重力mg和绳子张力T的合力，合力方向指向圆心。将重力分解为沿绳子的分力T'和垂直于绳子的分力T''，T''提供向心力。根据几何关系，T''=Tcosθ，T'=Tsinθ。根据牛顿第二定律，T''=mv²/L，即Tcosθ=mv²/L。解得v=gLcotθ。5.B解析：根据波形图，x=0处的质点在波峰右侧，说明该质点的振动相位落后于波源。在波峰右侧的质点，其振动速度方向向下。6.A解析：平行板电容器的电容公式为C=εS/d。插入介电常数为ε的电介质后，电容器的电容变为C'=ε'εS/d，其中ε'=2ε。故电容器的电容变为原来的2倍。7.B解析：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小等于磁通量变化率的绝对值。当线圈以速度v向右运动时，穿过线圈的磁通量变化率为Blv，故感应电动势大小为Blv。8.B解析：根据高斯定理，球表面电场强度的大小为E=Q/(4πεεR²)。9.A解析：电子在磁场中做匀速圆周运动，受到的洛伦兹力提供向心力。根据牛顿第二定律，mv0²/r=evB，解得r=mv0/(eB)。10.C解析：理想变压器的输入功率等于输出功率。当副线圈接一负载电阻R'时，副线圈的电流为I'，输入功率为P=I'²R'。当副线圈改为接一相同阻值的电阻2R'时，副线圈的电流为I''，输入功率为P'=I''²(2R')。由于理想变压器的电压比和电流比不变，即I''=I'/2，故P'=2P。二、填空题1.v0t+1/2at²解析：根据匀加速直线运动的速度公式v=v0+at，解得t=(v-v0)/a。将t代入位移公式x=v0t+1/2at²，得到x=v0(v-v0)/a+1/2a(v-v0)²/a=1/2a(v²-v0²)/a=1/2a(v+v0)(v-v0)/(v-v0)=v0t+1/2at²。2.gLcotθ解析：同第4题解析。3.向下解析：同第5题解析。4.2ε解析：同第6题解析。5.Blv解析：同第7题解析。6.Q/(4πεεR²)解析：同第8题解析。7.mv0/(eB)解析：同第9题解析。8.2P解析：同第10题解析。9.mgh解析：同第2题解析。10.mg(3cosθ-1)解析：小球受到的合力提供向心力，合力方向指向圆心。将重力分解为沿绳子的分力T'和垂直于绳子的分力T''，T''提供向心力。根据几何关系，T''=Tcosθ，T'=Tsinθ。根据牛顿第二定律，T''=mv²/L，即Tcosθ=mv²/L。解得T=mv²/(Lcosθ)。小球受到的向心力大小为F=mgtanθ，其中g为重力加速度，tanθ=vsinθ/gcosθ。故F=mgtanθ=mgvsinθ/gcosθ=mgv/cos²θ=mg(3cosθ-1)。三、判断题1.√解析：根据动量守恒定律，碰撞后小球的速度v1和木块的速度v2满足mv=mv1+2mv2。由于碰撞前木块静止，故v1+v2=v。由于v1+v2>v，故v1<v。2.×解析：匀加速直线运动的位移公式为x=v0t+1/2at²，但速度公式为v=v0+at，故位移公式不成立。3.×解析：同第5题解析。4.√解析：同第6题解析。5.×解析：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的方向由磁通量变化率的正负决定。当线圈以速度v向右运动时，穿过线圈的磁通量变化率为负，故感应电动势方向为顺时针。6.×解析：球外充满介电常数为ε的均匀电介质，球表面电场强度的大小为Q/(4πεεR²)。7.√解析：同第9题解析。8.×解析：理想变压器的输入功率等于输出功率。当副线圈接一负载电阻R'时，副线圈的电流为I'，输入功率为P=I'²R'。当副线圈改为接一相同阻值的电阻2R'时，副线圈的电流为I''，输入功率为P'=I''²(2R')。由于理想变压器的电压比和电流比不变，即I''=I'/2，故P'=2P。9.√解析：同第2题解析。10.×解析：小球在水平面内做匀速圆周运动，受到的合力提供向心力。小球受到的合力为重力mg和绳子张力T的合力，合力方向指向圆心。将重力分解为沿绳子的分力T'和垂直于绳子的分力T''，T''提供向心力。根据几何关系，T''=Tcosθ，T'=Tsinθ。根据牛顿第二定律，T''=mv²/L，即Tcosθ=mv²/L。解得T=mv²/(Lcosθ)。小球受到的向心力大小为F=mgtanθ，其中g为重力加速度，tanθ=vsinθ/gcosθ。故F=mgtanθ=mgvsinθ/gcosθ=mgv/cos²θ=mg(3cosθ-1)。四、简答题1.弹性碰撞是指碰撞过程中动量和机械能都守恒的碰撞。在弹性碰撞过程中，由于没有能量损失，故动量守恒，即碰撞前系统的总动量等于碰撞后系统的总动量；机械能守恒，即碰撞前系统的总动能等于碰撞后系统的总动能。2.简谐波的表达式为y=Acos(kx-ωt+φ)，其中A为振幅，k为波数，ω为角频率，φ为初相位。简谐波的物理意义是描述了波线上各质点在任意时刻的位移。3.平行板电容器的电容公式为C=εS/d，其中ε为介电常数，S为极板面积，d为极板间距。电容的影响因素包括介电常数、极板面积和极板间距。4.法拉第电磁感应定律的内容是：闭合回路中产生的感应电动势的大小等于穿过回路的磁通量变化率的绝对值，方向由楞次定律判断。数学表达式为ε=-dΦ/dt。5.电场强度是描述电场性质的物理量，定义为放入电场中某点的试探电荷所受到的电场力与试探电荷电荷量的比值。电场强度的国际单位制单位为N/C。6.洛伦兹力是带电粒子在磁场中受到的力，定义为F=q(v×B)，其中q为电荷量，v为粒子速度，B为磁感应强度。洛伦兹力的方向由右手定则判断。7.理想变压器的原理是电磁感应。电压比公式为U1/U2=n1/n2，电流比公式为I1/I2=n2/n1。8.匀速圆周运动的向心加速度公式为a=v²/r，其中v为速度大小，r为轨迹半径。向心加速度的物理意义是描述了质点做匀速圆周运动时速度方向变化的快慢。五、应用题1.小球与地面碰撞时的速度大小为√(2gh)。碰撞过程中损失的机械能为0。解析：小球从高h处自由下落，到达地面时的速度大小为√(2gh)。由于是弹性碰撞，碰撞过程中机械能守恒，故小球反弹后上升的最大高度仍为h。在整个过程中，小球的机械能没有发生变化，故损失的机械能为0。2.小球的速度大小为gLtanθ。小球受到的向心力大小为mg(3cosθ-1)。解析：同第20题解析。3.该波的波长为λ=2π/k。x=0处的质点在t=0时刻的振动方程为y=Acos(ωt+φ)。解析：根据波形图，可以确定波长λ。简谐波的表达式为y=Acos(kx-ωt+φ)，其中k=2π/λ。x=0处的质点在t=0时刻的振动方程为y=Acos(ωt+φ)。4.电容器的电容为C'=2εS/(3d)。电容器储存的电荷量为Q'=UC'=2εSU/3d。解析：插入介电常数为ε的电介质后，电容器的电容变为C'=ε'S/(d/2)=2εS/d。由于两极板间电压为U，故电容器储存的电荷量为Q'=UC'=2εSU/d。5.穿过线圈的磁通量为Φ=Bl²/2πa。线圈中产生的感应电动势大小为ε=Blv。解析：根据磁通量公式，穿过线圈的磁通量为Φ=Bl²/2πa。当线圈以速度v垂直于导线方向运动时，穿过线圈的磁通量变化率为dΦ/dt=Blv，故感应电动势大小为ε=Blv。6.球表面电场强度的大小为E=Q/(4πεεR²)。球表面电势的大小为φ=Q/(4πεεR)。解析：根据高斯定理，球表面电场强度的大小为E=Q/(4πεεR²)。球表面电势的大小为φ=∫E•dl=∫Q/(4πεεR²)dl，其中dl为沿球面的微小线元。由于球面处处与电场强度方向垂直，故dl=Rdθ，故φ=∫Q/(4πεεR²)Rdθ=Q/(4πεεR)。7.电子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r=mv0/(eB)。周期为T=2πm/(eB)。解析：电子在磁场中做匀速圆周运动，受到的洛伦兹力提供向心力。根据牛顿第二定律，mv0²/r=evB，解得r=mv0/(eB)。周期为T=2πr/v0=2πm/(eB)。8.原线圈的输入功率变为2P。解析：同第10题解析。六、案例分析1.小球的速度大小为gLtanθ。解析：同第20题解析。2.小球受到的向心力大小为mg(3cosθ-1)。解析：同第20题解析。3.小球受到的绳子张力大小为T=mv²/(Lcosθ)=mg(3cosθ-1)/cosθ。解析：同第20题解析。4.新的绳与竖直方向的夹角为θ'。解析：小球的速度大小变为原来的2倍，即v'=2v。根据牛顿第二定律，Tcosθ'=m(2v)²/L，即Tcosθ'=4mv²/L。解得cosθ'=2cosθ。故θ'=arccos(2cosθ)。5.新的绳与竖直方向的夹角为θ''。解析：小球的速度大小变为原来的1/2，即v''=v/2。根据牛顿第二定律，Tcosθ''=m(v/2)²/L，即Tcosθ''=mv²/4L。解得cosθ''=cosθ/2。故θ''=arccos(cosθ/2)。6.小球做匀速圆周运动的周期为T=2πr/v=2πL/(gLtanθ)√(tanθ/g)。解析：小球做匀速圆周运动的轨迹半径为r=Lsinθ。周期为T=2πr/v=2πLsinθ/gtanθ=2πLcosθ/g。7.小球在水平面内做匀速圆周运动的轨迹半径为r=Lsinθ。解析：同第52题解析。8.小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为ω=v/r=√(g/Lcosθ)/sinθ。解析：小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为ω=v/r=√(g/Lcosθ)/sinθ。9.小球在水平面内做匀速圆周运动的向心加速度大小为a=v²/r=gcosθ。解析：小球在水平面内做匀速圆周运动的向心加速度大小为a=v²/r=(gLtanθ)²/(Lsinθ)=gLtanθcosθ=gcosθ。七、论述题1.弹性碰撞的规律是：碰撞过程中动量和机械能都守恒。在弹性碰撞中，由于没有能量损失，故碰撞前系统的总动量等于碰撞后系统的总动量；碰撞前系统的总动能等于碰撞后系统的总动能。例如，两个弹性小球在光滑水平面上发生正碰，碰撞前后系统的动量和机械能都守恒。2.简谐波的传播特点是：波线上各质点的振动方向与波的传播方向垂直（横波）或平行（纵波）；波线上各质点做简谐运动；波形沿波传播方向传播。简谐波的表达式的物理意义是描述了波线上各质点在任意时刻的位移，其中振幅A表