2026高考物理全真模拟卷01(浙江专用)
2026-04-12
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-模拟预测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.63 MB |
| 发布时间 | 2026-04-12 |
| 更新时间 | 2026-04-12 |
| 作者 | 满山红叶ljl |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57285064.html |
| 价格 | 6.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2026年高考物理全真模拟卷
2026年高考物理全真模拟卷01(浙江专用)
(考试版)
(考试时间:90分钟,分值:100分)
考生注意:
1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内,作图时可先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4.可能用到的相关参数:重力加速度g取。
选择题部分
一、选择题Ⅰ(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.患者服用碘131后,碘131会聚集到人体的甲状腺区域,可用于靶向治疗甲状腺疾病。某次治疗中,医生给患者服用一定量的碘131,并记录其原子核数目随时间的变化情况,得到如下关系:当时,;当天时,。则碘131的半衰期约为( )
A.4天 B.6天 C.8天 D.12天
2.兴趣小组利用如图1所示装置研究机械振动,通过手机传感器测量加速度随时间变化的图像如图2所示。比较曲线上、两点对应的时刻,时刻( )
A.小车合外力较大
B.系统机械能较大
C.弹簧弹性势能较大
D.小车动能较大
3.在通电螺线管中插入形状如图所示的铁芯,其右端与球形软铁之间形成如图所示的汇聚磁场。将两个圆形闭合导线圈A、B置于图示位置,它们所在的平面都与铁芯轴线垂直且圆心在铁芯轴线上。开关处于闭合状态。下列说法正确的是( )
A.当滑片向右移动时,A、B所受安培力使它们具有远离螺线管的趋势
B.当滑片向右移动时,A、B所受安培力使它们具有靠近螺线管的趋势
C.断开开关时,A、B所受安培力使它们具有远离螺线管的趋势
D.断开开关时,A所受安培力使它具有靠近螺线管的趋势,B所受安培力使它具有远离螺线管的趋势
4.如图所示,一枚礼花弹在空中点爆炸后分成、两块(均可视为质点),水平向左飞出,斜向右下飞出。若、在水平地面上的落点到点的距离相等,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.、同时落地
B.先落地
C.分开瞬间的速度一定小于的速度
D.刚要落地时、的速度大小相等
5.在某次光电效应实验中,得到的遏止电压与入射光的波长的关系如图所示。已知电子的电荷量大小为,光在真空中的传播速度大小为,则普朗克常量可表示为( )
A. B. C. D.
6.把均匀带电的绝缘棒AB弯成如图所示的半圆状,测得圆心O处的电场强度大小为E。C是半圆AB上的二等分点,将沿CO对折,使与重叠,则重叠部分在O点产生的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
7.设想将来我国航天员对半径为R的月球内部进行探测,在月球上挖了一口深为h的矿井,测得矿井底部的重力加速度为g0。根据万有引力推论可得,在质量均匀的球壳内任意位置,质点受到球壳的万有引力的合力为零。已知引力常量为G,假定月球是质量均匀分布的球体,则月球的密度为( )
A. B. C. D.
8.如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,时刻该波刚好传到处,时处的质点a恰好第一次到达波峰的位置。处的质点b第一次到达波峰的时刻为( )
A.2.05s B.1.80s C.1.30s D.1.05s
9.如图所示,某质谱仪由加速电场、速度选择器、电场分析器、磁场分析器组成,速度选择器中电场的场强大小为,磁场的磁感应强度大小为,电场分析器中电场为均匀辐射电场,磁分析器中匀强磁场的磁感应强度大小也为,它们的方向如图所示。离子源产生的带电粒子(不计重力)经小孔进入加速电场,初速度可忽略不计,经过速度选择器后,从点进入电场分析器,调节电场分析器中的场强,使粒子恰好沿圆弧运动,并从点垂直磁场进入磁分析器,最终打在胶片上点,已知圆弧上电场强度大小为,圆弧所对应的半径为。下列说法正确的是( )
A.粒子的比荷
B.加速电场中加速电压
C.粒子进入电场分析器的速度为
D.点与点的距离为
10.如图甲所示,电阻不计、半径的25匝圆形线圈通过在点相连的四根绝缘细杆静止在空中,线圈处在一个均匀辐向磁场内,线圈所在位置处的磁感应强度大小,俯视图如图乙所示。现对点施加作用力,使线圈在竖直方向上做简谐运动,其速度,线圈的始末两端点和点通过导线连接理想变压器给负载供电。已知变压器原、副线圈的匝数之比,定值电阻,电表均为理想交流电表,则下列说法正确的是( )
A.电路中内电流方向改变5次
B.线圈运动的速度最大时,电压表的示数为
C.当可变电阻时,电流表的示数约为
D.当可变电阻变大时,变压器的输入功率变大
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.城市路边的智能停车位之所以能实时监控车位状态,是因为在车位的地面下埋装的LC振荡电路可获取车辆驶入和驶出的信息。如图甲所示,当车辆驶出时,相当于将线圈中的铁芯抽出,这会使线圈的自感系数减小,LC振荡电路的频率就会随之变化,计时器根据振荡电流的变化进行计时。图乙为某停车位的振荡电路中电容器的电荷量随时间变化的关系图像(规定电容器上极板带正电时,电荷量为正值)。下列说法正确的是( )
A.t1时刻,流过线圈L的电流最大
B.t1-t2时间内,电容器放电,线圈L中的磁场能逐渐增大
C.由图乙可判断汽车正在驶出智能停车位
D.图甲中的LC振荡电路状态可能对应图乙中t2-t3时间内的某一时刻
12.如图甲为风速测量仪的示意图,绝缘弹簧的左端固定,右端与导电的迎风板相连,并套在水平放置的均匀金属细杆上。迎风板与金属杆垂直且接触良好,并能自由滑动。电压传感器一侧与迎风板连接,另一侧与金属杆左端相连。电压传感器示数U与风速v的关系如图乙所示,已知纵截距为b,斜率为k,电源电动势为E,内阻为r,保护电阻为R,不计摩擦和迎风板的电阻,则( )
A.风速越大,回路电流越大
B.风速越小,金属杆接入回路的电阻越小
C.无风时,金属杆接入回路的电阻为
D.风速为v时,流过电阻R的电流为
13.一定质量的理想气体经历a→b→c→d→a四段状态变化过程,其p-t图像如图所示。其中da延长线与横轴的交点为-273.15℃,bc和cd分别平行于横轴和纵轴,b、c、d三个状态的体积关系为2Vc=Vb+Vd,下列说法正确的是( )
A.从a到b,气体的体积不变
B.c、d两状态的体积之比为5:6
C.从b到c,单位时间碰撞单位面积器壁的分子数增加
D.从b到c的过程气体从外界吸收的热量大于从c到d的过程气体从外界吸收的热量
非选择题部分
三、非选择题(本题共5小题,共58分)
14.(6分)某同学利用如图甲所示的装置探究机械能守恒定律,已知重力加速度为g。
实验步骤如下:
①根据图甲安装实验器材;
②适当增减沙桶中的细沙,使物块(含遮光片)能静止于水平虚线上;
③利用天平测量一部分细沙质量△m,固定物块,将测量的细沙加入沙桶中;
④将物块由静止释放,读出遮光片通过光电门的挡光时间△t;
⑤重复步骤②③④,得到多组△m、△t的数值;
⑥分析步骤⑤中的数据可知,在误差允许范围内物块与沙桶构成的系统机械能守恒。
(1)实验中需要利用50分度游标卡尺测量遮光片的宽度,如图乙所示,则遮光片的宽度d=___________mm。
(2)该同学利用⑤中数据,描绘出的图像如图丙所示,则物块质量m=_________,图甲中水平虚线与光电门中心的间距h=_________。(用a、b、d和g表示)
15.(8分)某实验小组设计了三种测量电源电动势的方法,如图所示。
(1)方法一:选择合适的电压表量程,按照如图甲电路连接,闭合开关S,电压表读数为电源电动势的测量值,则该测量值________(填“大于”“小于”或“等于”)电动势真实值。
(2)方法二:图乙中R为保护电阻,为被测电源,为电动势可调整、可读数的电源,G为检流计。实验时闭合开关S,调整,当检流计示数为零时,被测电源的电动势等于此时的电动势。
(3)方法三:如图丙所示,为待测电源,为工作电源(内阻可忽略)、为标准电源(电动势已知),、、为电阻箱,G为检流计,、为单刀单掷开关,为单刀双掷开关。实验过程如下:
a.实验开始前,为保护检流计,将、、均调整到最大,闭合开关、;
b.单刀双掷开关接通1,在保证电路安全的前提下调小,再调整和,直到调整到零,检流计示数为零,读取此时和的阻值,记作和;
c.单刀双掷开关接通2,在保持的前提下,调小,调整和,直至将调整到零,且检流计示数为零,记录和的阻值,记作和。
①实验时工作电源的最大电动势需要________(填“大于”或“小于”)被测电源的电动势;
②被测电源电动势________(用已知量和测量量表示);
③若考虑工作电源内阻,的测量值________(填“大于”“小于”或“等于”)的真实值。
16.(6分)血压仪由加压气囊、臂带、压强计等构成,如图所示。加压气囊可将外界空气充入臂带,压强计示数为臂带内气体的压强高于大气压的数值。充气前臂带内气体压强为大气压强,体积为V,每次挤压气囊都能将体积为的外界空气充入臂带中,整个过程导热良好。已知大气压强为,忽略细管和压强计内的气体体积。
(1)若充气前后臂带体积不变,求充一次气后臂带内气体压强;
(2)若充气前后臂带体积改变,经10次充气后,臂带内气体压强计示数为,求此时臂带内气体体积。
17.(12分)如图甲,竖直平面内轨道由水平轨道与及两段光滑圆弧组成,长为与高度差为;圆弧半径均为,弧长相等,在点相切;与相切于点,与相切于点。可视为质点的滑块,质量为,与间动摩擦因数为0.25。该滑块受水平向左推力,从点由静止开始运动,与位移的关系如图乙所示。不计空气阻力,重力加速度取。
(1)求滑块在段运动过程中推力做的功;
(2)求滑块运动至圆弧轨道上点时对轨道的压力;
(3)若滑块从点以某一速度滑入,此后无推力,为使滑块始终不脱离轨道,求滑块在点的最大速度。
18.(12分)如图所示,空间中水平虚线1、2和2、3间分别存在磁感应强度大小均为B、方向相反的两个匀强磁场区域。相距为h的虚线1、2之间磁场方向垂直纸面向里,相距为H的虚线2、3之间磁场方向垂直纸面向外,且。一个质量为m,阻值为R的矩形单匝线框abcd从虚线1上方某位置由静止释放,ab边到虚线1时线框恰好开始做匀速运动,经过一段时间,ab边到虚线3线框恰好再次开始做匀速运动。已知ab长为L,ad边长为h,下落过程中ab边始终保持水平,重力加速度为g,空气阻力忽略不计。求:
(1)整个下落过程中导线框上产生的焦耳热Q;
(2)线框初始位置ab边到虚线1的距离x;
(3)线框穿过磁场区域经历的总时间t。
19.(14分)原子核衰变时放出看不见的射线,为探测这种射线,可以用云室来显示它们的径迹,我们将其抽象成如图甲、乙所示:一静止的铀核置于O点,y轴为真空区域匀强磁场的边界(y轴上也有磁场),铀核放出一个初速度大小为v0、质量为m、电量为q(带两个正电)的α粒子后衰变成一个质量为M的钍核。设真空中的光速为c,不计粒子的重力和相对论效应,衰变放出的核能全部转变成钍核和带电粒子的动能。已知,,,元电荷。
(1)写出该衰变的核反应方程式并计算衰变过程的质量亏损的表达式(用题干中字母表示);
(2)若甲图中中间磁场区域的磁感应强度为B,上下两个区域的磁场区域的磁感应强度为4B,(坐标轴上也存在磁场)。中间磁场宽度为,α粒子初速度v0的方向与水平方向成30°,在O点右侧水平坐标为X0处放置固定一个足够长竖直挡板,粒子与挡板接触后发生弹性碰撞(竖直分速度不变,水平分速度大小不变方向反向),要使粒子能回到出发点O,求满足条件的所有X0位置坐标;
(3)如图乙所示,若磁场左边界为y轴,磁感应强度为B,α粒子初速度v0的方向为水平向右,粒子在磁场中运动受到与速度方向相反、大小不变的阻力,且粒子恰好不能从y轴飞出磁场,求α粒子运动到y轴的时间t及粒子飞出磁场时的位置坐标。(,,)
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$2026年高考物理全真模拟卷
2026年高考物理全真模拟卷01(浙江专用)
(全解全析)
(考试时间:90分钟,分值:100分)
考生注意:
1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内,作图时可先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4.可能用到的相关参数:重力加速度g取。
选择题部分
一、选择题Ⅰ(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.患者服用碘131后,碘131会聚集到人体的甲状腺区域,可用于靶向治疗甲状腺疾病。某次治疗中,医生给患者服用一定量的碘131,并记录其原子核数目随时间的变化情况,得到如下关系:当时,;当天时,。则碘131的半衰期约为( )
A.4天 B.6天 C.8天 D.12天
【答案】C
【详解】放射性元素衰变的剩余原子核数满足衰变公式
其中为碘131的半衰期。
将题目已知条件天时代入公式
约去后,
因此可得
底数相同则指数相等,即
解得天。
故选C。
2.兴趣小组利用如图1所示装置研究机械振动,通过手机传感器测量加速度随时间变化的图像如图2所示。比较曲线上、两点对应的时刻,时刻( )
A.小车合外力较大
B.系统机械能较大
C.弹簧弹性势能较大
D.小车动能较大
【答案】C
【详解】A.曲线上、两点加速度相同,由牛顿第二定律,可得合外力相等,故A错误;
B.由图像可得手机在做阻尼振动,说明有摩擦力作用,从到系统需要克服摩擦力做功,故点系统机械能较小,故B错误;
C.点加速度在增大,说明小车在远离平衡位置,摩擦力与弹力同向,设形变量为;点加速度在减小,说明小车在靠近平衡位置,摩擦力与弹力反向,设形变量为,根据合外力相等则有
可得,则点弹簧弹性势能较大,故C正确;
D.由于点机械能较小,则有,又因为点弹簧弹性势能较大,则在点小车动能较小,故D错误。
故选C。
3.在通电螺线管中插入形状如图所示的铁芯,其右端与球形软铁之间形成如图所示的汇聚磁场。将两个圆形闭合导线圈A、B置于图示位置,它们所在的平面都与铁芯轴线垂直且圆心在铁芯轴线上。开关处于闭合状态。下列说法正确的是( )
A.当滑片向右移动时,A、B所受安培力使它们具有远离螺线管的趋势
B.当滑片向右移动时,A、B所受安培力使它们具有靠近螺线管的趋势
C.断开开关时,A、B所受安培力使它们具有远离螺线管的趋势
D.断开开关时,A所受安培力使它具有靠近螺线管的趋势,B所受安培力使它具有远离螺线管的趋势
【答案】D
【详解】AB.滑片向右移动时,螺线管内的电流增大,它产生的磁场变强,通过A、B两线圈的磁通量增大,A远离螺线管、B靠近螺线管可以阻碍通过它们的磁通量增大。故A所受安培力使它具有远离螺线管的趋势,B所受安培力使它具有靠近螺线管的趋势。AB错误;
CD.断开开关时,通过A、B两线圈的磁通量减小,A靠近螺线管、B远离螺线管可以阻碍通过它们的磁通量减小。故A所受安培力使它具有靠近螺线管的趋势,B所受安培力使它具有远离螺线管的趋势。C错误,D正确。
故选D。
4.如图所示,一枚礼花弹在空中点爆炸后分成、两块(均可视为质点),水平向左飞出,斜向右下飞出。若、在水平地面上的落点到点的距离相等,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.、同时落地
B.先落地
C.分开瞬间的速度一定小于的速度
D.刚要落地时、的速度大小相等
【答案】C
【详解】AB.为平抛,竖直方向初速度为零;为斜向下抛,具有竖直方向初速度,下落相同的高度时,由可知,的运动时间比的运动时间短,故AB错误;
C.由题意可知、的水平位移相等,的运动时间比的运动时间短,由可得初速度的水平分量大于的初速度,因此的初速度一定小于的初速度,故C正确;
D.因为的初速度大于的初速度,由
落地速度,所以刚要落地时的速度大于的速度,故D错误。
故选C。
5.在某次光电效应实验中,得到的遏止电压与入射光的波长的关系如图所示。已知电子的电荷量大小为,光在真空中的传播速度大小为,则普朗克常量可表示为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】爱因斯坦光电效应方程
遏止电压与最大初动能的关系为
光的频率
联立解得
由图像可知,当时,,即
当时,
联立解得
故选C。
6.把均匀带电的绝缘棒AB弯成如图所示的半圆状,测得圆心O处的电场强度大小为E。C是半圆AB上的二等分点,将沿CO对折,使与重叠,则重叠部分在O点产生的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】设圆弧AC在O点产生的电场强度大小为,根据对称性可知,的方向与弦AC垂直,同理叠加可得
解得
则重叠部分在O点的电场强度大小为
故选C。
7.设想将来我国航天员对半径为R的月球内部进行探测,在月球上挖了一口深为h的矿井,测得矿井底部的重力加速度为g0。根据万有引力推论可得,在质量均匀的球壳内任意位置,质点受到球壳的万有引力的合力为零。已知引力常量为G,假定月球是质量均匀分布的球体,则月球的密度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据球壳定理,在矿井底部(距月球中心距离为(),重力加速度仅由月球内部半径为的球体部分提供。设月球密度为,则该球体的质量为
在均匀球体表面,则有
联立解得密度
故选B。
8.如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,时刻该波刚好传到处,时处的质点a恰好第一次到达波峰的位置。处的质点b第一次到达波峰的时刻为( )
A.2.05s B.1.80s C.1.30s D.1.05s
【答案】B
【详解】从波形图可得,该波波长;时刻,处的质点刚好位于波谷,题目说明时第一次到达波峰,从波谷到波峰的时间间隔为半个周期,即 ,得周期 。
由波速公式
代入数据得
时刻,已有波峰位于处,该波峰传播到处的质点,位移差
所需时间
即为质点第一次到达波峰的时刻。
故选B。
9.如图所示,某质谱仪由加速电场、速度选择器、电场分析器、磁场分析器组成,速度选择器中电场的场强大小为,磁场的磁感应强度大小为,电场分析器中电场为均匀辐射电场,磁分析器中匀强磁场的磁感应强度大小也为,它们的方向如图所示。离子源产生的带电粒子(不计重力)经小孔进入加速电场,初速度可忽略不计,经过速度选择器后,从点进入电场分析器,调节电场分析器中的场强,使粒子恰好沿圆弧运动,并从点垂直磁场进入磁分析器,最终打在胶片上点,已知圆弧上电场强度大小为,圆弧所对应的半径为。下列说法正确的是( )
A.粒子的比荷
B.加速电场中加速电压
C.粒子进入电场分析器的速度为
D.点与点的距离为
【答案】D
【详解】C.在速度选择器中有,有,故C错误;
A.在辐向电场中带电粒子圆周运动,电场力充当向心力,有
可得到,故A错误;
B.在电场中加速,列动能定理
整理后有,故B错误;
D.在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力充当向心力
,故D正确。
故选D。
10.如图甲所示,电阻不计、半径的25匝圆形线圈通过在点相连的四根绝缘细杆静止在空中,线圈处在一个均匀辐向磁场内,线圈所在位置处的磁感应强度大小,俯视图如图乙所示。现对点施加作用力,使线圈在竖直方向上做简谐运动,其速度,线圈的始末两端点和点通过导线连接理想变压器给负载供电。已知变压器原、副线圈的匝数之比,定值电阻,电表均为理想交流电表,则下列说法正确的是( )
A.电路中内电流方向改变5次
B.线圈运动的速度最大时,电压表的示数为
C.当可变电阻时,电流表的示数约为
D.当可变电阻变大时,变压器的输入功率变大
【答案】C
【详解】A.线圈中产生的交流电的周期为
一个周期内电流方向改变2次,可知电路中内电流方向改变10次,A错误;
B.线圈中感应电动势的最大值
电动势有效值为
可知电压表的示数为,B错误;
C.当可变电阻时,次级电阻为
次级电流
初级电流,即电流表的示数约为,C正确;
D.当可变电阻变大时,次级电阻变大,则根据可知,次级消耗功率减小,则变压器的输入功率变小,D错误。
故选C。
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.城市路边的智能停车位之所以能实时监控车位状态,是因为在车位的地面下埋装的LC振荡电路可获取车辆驶入和驶出的信息。如图甲所示,当车辆驶出时,相当于将线圈中的铁芯抽出,这会使线圈的自感系数减小,LC振荡电路的频率就会随之变化,计时器根据振荡电流的变化进行计时。图乙为某停车位的振荡电路中电容器的电荷量随时间变化的关系图像(规定电容器上极板带正电时,电荷量为正值)。下列说法正确的是( )
A.t1时刻,流过线圈L的电流最大
B.t1-t2时间内,电容器放电,线圈L中的磁场能逐渐增大
C.由图乙可判断汽车正在驶出智能停车位
D.图甲中的LC振荡电路状态可能对应图乙中t2-t3时间内的某一时刻
【答案】BC
【详解】A.t1时刻,电容器的电荷量最大,流过线圈L的电流最小,为零,故A错误;
B.t1-t2时间内,电容器的电荷量减小,电容器放电,电容器的电场能减小,线圈L中的磁场能逐渐增大,故B正确;
C.由图乙可知,振荡周期减小,根据可知,电感减小,由题意可知,汽车正在驶出智能停车位,故C正确;
D.图甲中的LC振荡电路正在放电,电容器的电荷量减小;而图乙中t2-t3时间内电容器的电荷正在增加,故D错误。
故选BC。
12.如图甲为风速测量仪的示意图,绝缘弹簧的左端固定,右端与导电的迎风板相连,并套在水平放置的均匀金属细杆上。迎风板与金属杆垂直且接触良好,并能自由滑动。电压传感器一侧与迎风板连接,另一侧与金属杆左端相连。电压传感器示数U与风速v的关系如图乙所示,已知纵截距为b,斜率为k,电源电动势为E,内阻为r,保护电阻为R,不计摩擦和迎风板的电阻,则( )
A.风速越大,回路电流越大
B.风速越小,金属杆接入回路的电阻越小
C.无风时,金属杆接入回路的电阻为
D.风速为v时,流过电阻R的电流为
【答案】AC
【详解】AD.由闭合电路欧姆定律
由图可知风速越大,越小,故回路电流越大;
已知纵截距为b,斜率为k,电压传感器示数U与风速v的关系为
风速为v时,流过电阻R的电流为,故A正确,D错误;
BC.风速越小,弹簧压缩量越小,金属杆接入回路的电阻越大;
无风时,金属杆接入回路的电阻为,故B错误,C正确。
故选AC。
13.一定质量的理想气体经历a→b→c→d→a四段状态变化过程,其p-t图像如图所示。其中da延长线与横轴的交点为-273.15℃,bc和cd分别平行于横轴和纵轴,b、c、d三个状态的体积关系为2Vc=Vb+Vd,下列说法正确的是( )
A.从a到b,气体的体积不变
B.c、d两状态的体积之比为5:6
C.从b到c,单位时间碰撞单位面积器壁的分子数增加
D.从b到c的过程气体从外界吸收的热量大于从c到d的过程气体从外界吸收的热量
【答案】BD
【详解】A.若为等容变化,则满足
即,所以图像为一次函数,而图像过坐标原点,为正比例函数,所以从a到b,气体的体积发生改变,A错误;
B.由图,满足
是等压变化,有
为等温变化,满足
为等容变化,满足
代入数据有,,,B正确;
C.压强不变,则单位时间碰撞单位面积器壁的分子数不变,C错误;
D.过程的图像如图
由热力学第一定律
做功()的大小为图像的线下面积,由图可知,过程的线下面积大于过程的线下面积,又体积均增大,气体对外做功,且大小关系为
又过程温度升高,内能增加,则吸收热量为
过程温度不变,内能不变,则吸收热量为
所以从b到c的过程气体从外界吸收的热量大于从c到d的过程气体从外界吸收的热量,D正确。
故选BD 。
非选择题部分
三、非选择题(本题共5小题,共58分)
14.(6分)某同学利用如图甲所示的装置探究机械能守恒定律,已知重力加速度为g。
实验步骤如下:
①根据图甲安装实验器材;
②适当增减沙桶中的细沙,使物块(含遮光片)能静止于水平虚线上;
③利用天平测量一部分细沙质量△m,固定物块,将测量的细沙加入沙桶中;
④将物块由静止释放,读出遮光片通过光电门的挡光时间△t;
⑤重复步骤②③④,得到多组△m、△t的数值;
⑥分析步骤⑤中的数据可知,在误差允许范围内物块与沙桶构成的系统机械能守恒。
(1)实验中需要利用50分度游标卡尺测量遮光片的宽度,如图乙所示,则遮光片的宽度d=___________mm。
(2)该同学利用⑤中数据,描绘出的图像如图丙所示,则物块质量m=_________,图甲中水平虚线与光电门中心的间距h=_________。(用a、b、d和g表示)
【答案】(1)4.20(2分)
(2) (2分) (2分)
【详解】(1)遮光片的宽度为d=4mm+0.02×10mm=4.20mm
(2)物块通过光电门的速度
根据机械能守恒定律有
则有
结合题图丙有
解得。
15.(8分)某实验小组设计了三种测量电源电动势的方法,如图所示。
(1)方法一:选择合适的电压表量程,按照如图甲电路连接,闭合开关S,电压表读数为电源电动势的测量值,则该测量值________(填“大于”“小于”或“等于”)电动势真实值。
(2)方法二:图乙中R为保护电阻,为被测电源,为电动势可调整、可读数的电源,G为检流计。实验时闭合开关S,调整,当检流计示数为零时,被测电源的电动势等于此时的电动势。
(3)方法三:如图丙所示,为待测电源,为工作电源(内阻可忽略)、为标准电源(电动势已知),、、为电阻箱,G为检流计,、为单刀单掷开关,为单刀双掷开关。实验过程如下:
a.实验开始前,为保护检流计,将、、均调整到最大,闭合开关、;
b.单刀双掷开关接通1,在保证电路安全的前提下调小,再调整和,直到调整到零,检流计示数为零,读取此时和的阻值,记作和;
c.单刀双掷开关接通2,在保持的前提下,调小,调整和,直至将调整到零,且检流计示数为零,记录和的阻值,记作和。
①实验时工作电源的最大电动势需要________(填“大于”或“小于”)被测电源的电动势;
②被测电源电动势________(用已知量和测量量表示);
③若考虑工作电源内阻,的测量值________(填“大于”“小于”或“等于”)的真实值。
【答案】(1) 小于 (2分)
(3)①大于 (2分) ② (2分) ③等于(2分)
【详解】(1)电压表内阻非无穷大,会与电源形成闭合回路,测量值为路端电压,小于真实电动势。
(3)①图丙中等于电阻箱、两端电压之和,而等于电阻箱两端电压,故工作电源电动势的最大值应大于被测电源的电动势。
②校准阶段
测量阶段
其中
两式相除消去和总电阻得
③考虑工作电源内阻的影响,
其中
得
因此的测量值不受工作电源内阻影响。
16.(6分)血压仪由加压气囊、臂带、压强计等构成,如图所示。加压气囊可将外界空气充入臂带,压强计示数为臂带内气体的压强高于大气压的数值。充气前臂带内气体压强为大气压强,体积为V,每次挤压气囊都能将体积为的外界空气充入臂带中,整个过程导热良好。已知大气压强为,忽略细管和压强计内的气体体积。
(1)若充气前后臂带体积不变,求充一次气后臂带内气体压强;
(2)若充气前后臂带体积改变,经10次充气后,臂带内气体压强计示数为,求此时臂带内气体体积。
【答案】(1)
(2)2.5V
【详解】(1)充气后,臂带体积不变,总体积为V,设充气后压强为,整个过程温度不变,由玻意耳定律(2分)
得到(1分)
(2)10次充气后气体的压强为p,设此时臂带内气体体积为,此时
由玻意耳定律(2分)
得到(1分)
17.(12分)如图甲,竖直平面内轨道由水平轨道与及两段光滑圆弧组成,长为与高度差为;圆弧半径均为,弧长相等,在点相切;与相切于点,与相切于点。可视为质点的滑块,质量为,与间动摩擦因数为0.25。该滑块受水平向左推力,从点由静止开始运动,与位移的关系如图乙所示。不计空气阻力,重力加速度取。
(1)求滑块在段运动过程中推力做的功;
(2)求滑块运动至圆弧轨道上点时对轨道的压力;
(3)若滑块从点以某一速度滑入,此后无推力,为使滑块始终不脱离轨道,求滑块在点的最大速度。
【答案】(1)2.5J
(2)
(3)
【详解】(1)滑块在段运动过程中推力做的功(2分)
代入数据得(2分)
(2)滑块在段运动过程中,由动能定理得(2分)
在点,由牛顿第二定律得(1分)
由牛顿第三定律得(1分)
(3)分析知滑块在点恰好不脱离轨道,支持力为零,点的速度最大由几何关系得(1分)
由牛顿第二定律得(1分)
滑块从到,由动能定理得(1分)
得(1分)
18.(12分)如图所示,空间中水平虚线1、2和2、3间分别存在磁感应强度大小均为B、方向相反的两个匀强磁场区域。相距为h的虚线1、2之间磁场方向垂直纸面向里,相距为H的虚线2、3之间磁场方向垂直纸面向外,且。一个质量为m,阻值为R的矩形单匝线框abcd从虚线1上方某位置由静止释放,ab边到虚线1时线框恰好开始做匀速运动,经过一段时间,ab边到虚线3线框恰好再次开始做匀速运动。已知ab长为L,ad边长为h,下落过程中ab边始终保持水平,重力加速度为g,空气阻力忽略不计。求:
(1)整个下落过程中导线框上产生的焦耳热Q;
(2)线框初始位置ab边到虚线1的距离x;
(3)线框穿过磁场区域经历的总时间t。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)根据题意可知,线框穿过虚线1和虚线3均有安培力和重力平衡,速度相等,则从ab边到虚线1至cd边到虚线3,由能量守恒定律有(2分)
(2)线框穿过虚线1速度为,则感应电动势为(1分)
感应电流为
线框所受安培力为
整理可得(1分)
线框匀速运动,由平衡条件有(1分)
解得(1分)
ab边进入磁场前自由落体运动(1分)
联立解得(1分)
(3)线框匀速穿过虚线1、3时间均为(1分)
线框穿过虚线2过程中某时刻速度为v,则有,,
ab,cd边所受安培力均为(1分)
ab边从虚线2运动到虚线3过程中,由动量定理(1分)
其中
解得
穿过磁场总时间(1分)
19.(14分)原子核衰变时放出看不见的射线,为探测这种射线,可以用云室来显示它们的径迹,我们将其抽象成如图甲、乙所示:一静止的铀核置于O点,y轴为真空区域匀强磁场的边界(y轴上也有磁场),铀核放出一个初速度大小为v0、质量为m、电量为q(带两个正电)的α粒子后衰变成一个质量为M的钍核。设真空中的光速为c,不计粒子的重力和相对论效应,衰变放出的核能全部转变成钍核和带电粒子的动能。已知,,,元电荷。
(1)写出该衰变的核反应方程式并计算衰变过程的质量亏损的表达式(用题干中字母表示);
(2)若甲图中中间磁场区域的磁感应强度为B,上下两个区域的磁场区域的磁感应强度为4B,(坐标轴上也存在磁场)。中间磁场宽度为,α粒子初速度v0的方向与水平方向成30°,在O点右侧水平坐标为X0处放置固定一个足够长竖直挡板,粒子与挡板接触后发生弹性碰撞(竖直分速度不变,水平分速度大小不变方向反向),要使粒子能回到出发点O,求满足条件的所有X0位置坐标;
(3)如图乙所示,若磁场左边界为y轴,磁感应强度为B,α粒子初速度v0的方向为水平向右,粒子在磁场中运动受到与速度方向相反、大小不变的阻力,且粒子恰好不能从y轴飞出磁场,求α粒子运动到y轴的时间t及粒子飞出磁场时的位置坐标。(,,)
【答案】(1);
(2)或者,
(3);或
【详解】(1)根据质量数和核电荷数守恒,可得(1分)
由动量守恒可知(1分)
其中
根据爱因斯坦质能方程有(1分)
联立可得质量亏损为。(1分)
(2)根据带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,有(1分)
(1分)
由几何关系有
则有或者 (1分)
(3)粒子恰好不能从磁场中飞出,即到达y轴时速度沿y轴负方向。可见粒子转过的角度,由向心力公式可知
粒子运动到磁场左边界的时间;(1分)
方法一:粒子受到大小恒定的阻力,即切向加速度(1分)
速率均匀减小,角速度不变,转动半径均匀减小,粒子在xoy平面内做螺旋运动。任取时间,减小的半径(1分)
转过的角度
则有(1分)
可见,该螺旋线上任意一点的圆心在一个半径为r0的基圆上移动,当粒子到达y轴时,曲率半径等于r0,可得;(1分)
方法二:记速度与水平方向夹角为θ,则
水平方向上使用动量定理(1分)
其中,可得
解得。(1分)
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