物理(浙江卷01)学易金卷:2026年高考考前最后一卷
2026-04-25
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6份
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51页
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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 | 11.41 MB |
| 发布时间 | 2026-04-25 |
| 更新时间 | 2026-04-30 |
| 作者 | 摘星理科学习加油站 |
| 品牌系列 | 学易金卷·最后一卷 |
| 审核时间 | 2026-04-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57524730.html |
| 价格 | 6.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以光帆卫星、曝光时间估测等真实情境为载体,通过实验探究(加速度测量、溶液导电)和综合计算(电磁导轨、核衰变),考查物理观念与科学思维,适配高考模拟需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题Ⅰ|10/30|力学(天体运动、平衡)、电磁学(电场、电路)|第1题通过G的单位推导考查物理观念,第6题结合地球卫星运动体现科学推理|
|选择题Ⅱ|3/12|近代物理(核反应)、波动(干涉)|第11题整合卢瑟福实验与核电站原理,考查科学态度与责任|
|非选择题|5/58|实验(加速度、电阻测量)、综合计算(电磁导轨、碰撞)|14题实验设计(迈克尔逊干涉仪测G)体现科学探究,18题核衰变与磁场综合考查模型建构|
内容正文:
2026年高考最后一卷(浙江专用)
参考答案
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
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
B
B
D
B
D
D
D
A
B
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
12
13
ACD
BC
BC
三、非选择题(本题共5小题,共58分)
14(共14分).Ⅰ、 AD/DA 0.79
Ⅱ、(1) 280 (2) A1 c (3)2.39/2.40/2.41/2.42/2.43/2.44/2.45/2.46
Ⅲ、
15(8分)(1)对两个活塞受力分析,由平衡条件可得(1分)
解得(1分)
(2)[1]温度是分子平均动能的标志,在温度开始下降的一小段过程中,气缸内气体分子的平均动能会降低。
[2][3]缓慢降低气缸内气体的温度,气体体积减小,外界对气体做功(W>0),同时内能减小(),根据
可知Q<0,即气缸内气体会放热,且放热量的大小比内能的变化量多。(2分)
(3)两活塞缓慢下降保持气体压力不变,直至活塞A触碰到气缸连接处,设此时温度为,此时气体体积为
初始时气体体积为
由盖吕萨克定律有
联立解得(1分)
两活塞保持静止,直至细绳上拉力变为0,设此时气体压强为,此时对活塞B受力分析可得
联立解得
由查理定律有
联立解得(1分)
直至温度降为T3=240K,设此时气体体积为,则有
联立解得(1分)
此时活塞B距离气缸连接处距离(1分)
16(11分)【详解】(1)设金属棒1能达到的最大速度为vm,此时
根据电磁感应定律
欧姆定律,安培力
速度最大时,导体棒做匀速运动,合力为0(1分)
垂直于斜面方向
沿斜面方向,滑动摩擦力
联立可得:(1分)
(2)①金属棒2下落速度最大时,加速度为0
根据牛顿第二定律(1分)
摩擦力,金属棒2受到的安培力
根据欧姆定律,
联立可得此时金属棒1速度。(1分)
②金属棒1下落速度记为v1,运动过程中:
,,(1分)
,(1分)
由动量定理可得:
解得金属棒1的位移:(1分)
金属棒2下落速度记为v2,运动过程中:
由动量定理可得:
解得,与现实不符(1分)
说明金属棒2在金属棒1达到最大速度之前已经减速为0,因此最终(1分)
③,金属棒2减速到0时,变为静摩擦力,大小等于(1分)
(1分)
17(12分)(1)小球与物块质量相等,发生弹性碰撞后速度交换。从释放物块到小球到达H点,这个过程中使用能量守恒可得(2分)
(2)小球不脱离轨道经过E点需满足
解得(1分)
小球不脱离轨道经过D点需满足
解得(1分)
小球经过F点时,速度,且不脱离轨道需满足
解得(1分)
从C点到E点,由动能定理可得
从C点到D点,由动能定理可得
从C点到F点,由动能定理可得
解得,(1分)
平抛运动可得,(1分)
(3)当小球第一次碰撞后到达的位置低于H点时,满足条件,所以(1分)
当小球第一次碰撞后经过E点,但到达不了F点,满足条件,根据第二问的分析得
从第一次经过C点到第二次返回C点,根据动能定理得
解得(1分)
当时,根据能量守恒得
小球会超过H点并脱离轨道,所以有(1分)
根据能量守恒得(1分)
综上或者(1分)
18(13分)(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(1分)
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,
由几何关系有(1分)
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(1分)
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(1分)
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(1分)
水平方向上使用动量定理(1分)
其中,可得(1分)
解得。(2分)
1 / 2
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2026年高考最后一卷(浙江专用)
答题卡
姓 名:__________________________
准考证号:
贴条形码区
考生禁填: 缺考标记
违纪标记
以上标记由监考人员用2B铅笔填涂
选择题填涂样例:
正确填涂
错误填涂 [×] [√] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用2B铅笔填涂;填空题和解答题必须用0.5 mm黑色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
第Ⅰ卷(请用2B铅笔填涂)
1 [A] [B] [C] [D]
2 [A] [B] [C] [D]
3 [A] [B] [C] [D]
4 [A] [B] [C] [D]
5 [A] [B] [C] [D]
6 [A] [B] [C] [D]
7 [A] [B] [C] [D]
8 [A] [B] [C] [D]
9 [A] [B] [C] [D]
10 [A] [B] [C] [D]
11 [A] [B] [C] [D]
12 [A] [B] [C] [D]
13 [A] [B] [C] [D]
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
14(每空2分,共14分).
Ⅰ、
Ⅱ、(1) (2) (3)
Ⅲ、
15(8分).
16.(11分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
17.(12分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
18.(13分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
非
答
题
区
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
非
答
题
区
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
物理 第4页(共6页) 物理 第5页(共6页) 物理 第6页(共6页)
物理 第1页(共6页) 物理 第2页(共6页) 物理 第3页(共6页)
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此卷只装订不密封
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
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(考试时间:90分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
第Ⅰ卷
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.人类对天体运动的认识,经历了漫长的发展过程,直到1687年牛顿在其出版的《自然哲学的数学原理》中正式提出万有引力定律,才成功解释了天体运动的规律,其公式为,其中为两个物体的质量,r为两个物体间的距离,G为引力常量.关于G的单位,用国际单位制中的基本单位表示正确的是( )
A. B. C. D.
2.如图所示,一个磁吸冰箱贴贴在冰箱的竖直表面上静止不动,可认为磁力垂直于接触面。关于冰箱贴受力的情况,下列说法正确的是( )
A.冰箱贴受到的磁力大于弹力
B.冰箱贴受到的重力和摩擦力是一对平衡力
C.冰箱贴受到的磁力和弹力是一对作用力与反作用力
D.冰箱贴受到的弹力是由于冰箱贴发生形变之后要恢复原状而产生的
3.在距离带电小球A的附近放置一个半径为R的不带电的金属导体球壳,周围形成的电场如图所示。a、c(图中未画出)两点在球壳外表面,f点在金属球壳内表面,下列说法正确的是( )
A.a、f两点场强相同
B.感应电荷在c点场强可能竖直向上
C.a点的电势高于b点的电势
D.电子在O点的电势能高于d点的电势能
4.某同学为了估测某“傻瓜”照相机的曝光时间,他从砖墙前的高处使一个石子自由下落,拍摄石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动,它在照片上留下一条模糊的径迹。已知每块砖的厚度约6cm,若想估算该照相机的曝光时间,还需测量的一个物理量是( )
A.石子的质量
B.照片中石子径迹的长度
C.照片中A点距地面的高度
D.石子释放时距地面的实际高度
5.如图甲所示为振荡电路,图乙为该电路中电流随时间变化关系图像。时,电容器a极板带正电,则( )
A.时,a极板带负电
B.时,b极板带正电
C.时,电路中的电场能最大
D.时,电路中的磁场能最大
6.地球赤道上有一个观察者a,赤道平面内有一颗自西向东做匀速圆周运动的近地卫星b,a观测发现,每隔时间t卫星b就会从其正上方飞过。已知地球质量为M、半径为R,引力常量为G,下列说法正确的是( )
A.a的加速度等于b的加速度
B.a的线速度大于b的线速度
C.近地卫星b的周期为
D.地球自转的周期为
7.使用蓝牙耳机接听手机来电,信号传输示意图如图所示。下列说法正确的是( )
A.麦克斯韦首先从理论上预言了电磁波,并通过实验证实了电磁波的存在
B.蓝牙通信的电磁波波长比手机通信的电磁波波长
C.在真空中蓝牙通信的电磁波波速比手机通信的电磁波波速大
D.蓝牙通信的电磁波的波长比可见光的波长长
8.如图所示,由某种新型材料制成的截面为半圆形的透明材料板。若用激光(光束a)从底面中心O点垂直底面射入材料板,将从Q点射出;若将该激光以与AP成37°角从P点射入材料板(光束b),恰好也从Q点射出。已知,光在真空中传播的速度为c,则以下说法正确的是( )
A.该材料对光束的折射率为
B.该材料对光束的折射率为
C.光束在材料板中的传播速度为
D.光束从点射出后的光线与光束平行
9.“光帆”是一种利用太阳光照射时产生的光压来给航天器提供动力的装置。设想一颗光帆卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道平面与赤道面垂直,如图所示。太阳光看成与轨道平面垂直的平行光,垂直照射到光帆上,产生一个持续的冲量,导致轨道圆心O'与地心O不重合。已知卫星离地心的距离为r=6.4×108m,地球的半径为R=6.4×106m,地球质量为6×1024kg,卫星的质量为10kg,光帆面积为10m2。为简化起见,设太阳光是波长为λ=660nm的单色光,打在板上的光子有一半被吸收,一半被反弹。光帆吸收的光子能量可以转化为电能,转化效率为20%。设单位时间内照射在单位光帆面积上的光子能量为2000J,引力常量为,普朗克常量为,则下列说法正确的是( )
A.卫星的轨道圆心O'正好在地球表面赤道附近
B.每秒打在光帆上的光子数为6.67×1018个
C.卫星每秒获得的电能为400J
D.卫星的周期约为T=5×105s
10.如图所示为一架杆线摆,由一根轻杆、一条轻绳和一个钢球安装在铁架台的立柱上构成,用几本同样厚度的物理课本将铁架台的底座右端垫高。杆与立柱之间的连接机构可以沿水平和竖直方向自由转动,初状态下杆与立柱垂直,钢球静止。现给钢球以垂直于杆的微小水平冲量,杆线摆做一定周期的摆动。忽略各种能量耗散。下列说法正确的是( )
A.杆线摆的周期与钢球的质量成正比
B.书本较少时,周期的平方与书的本数成反比
C.减少书的本数,静止时杆对钢球的作用力更小
D.静止时若突然剪断绳,剪断后瞬间钢球的加速度沿着剪断前绳收缩的方向
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.以下说法中正确的是( )
A.卢瑟福用 α 粒子轰击铍原子核发现了质子,并预言了中子的存在
B.强相互作用是引起原子核 β 衰变的原因,核力是强相互作用的一种表现
C.核电站使用镉棒作为控制棒,因为镉吸收中子的能力很强
D.使用 X 射线照射食品可以杀死细菌,延长保存期
12.如图甲所示是一个理想变压器和一组理想二极管,A、B是变压器次级线圈的输出端,C、D、E、F、G、H是二极管组接线端,变压器原副线圈的匝数比为10:1,原线圈电压按图乙所示规律变化,原线圈接有交流电压表,把A、B端适当的接在C、E、F、H中的某些位置,就可以向接在D、G之间的用电器供直流电,下列说法做正确的是( )
A.A、B两端电压为V
B.A、B输出端电流方向1s改变100次
C.把AC接一起,再把BH接一起,则电流可以从G流出经过用电器从D流回
D.把ACF接一起,再把BEH接一起,则电流可以从D流出经过用电器从G流回
13.在盛有浅水的水槽中,以相同的频率、同相位地拍打水面上的两个点S1和S2,产生两列波,如图中所示的圆弧表示某一瞬间各个波峰的位置.a、b、c、d 是两个波峰的交点.f是c、d连线上靠近d的一个点,下列说法正确的是
A.S1和S2之间有两个振动加强区
B.质点f的振动一定是加强的
C.质点f此时的振动方向向下
D.经过一个周期后质点c将移动到d点
第Ⅱ卷
三、非选择题(本题共5小题,共58分)
14(14分)Ⅰ、图为某次“探究加速度与力、质量的关系”实验装置图。
(1)利用图装置探究小车的加速度与力的关系,在实验之前,需要思考如何测“力”。为了简化“力”的测量,下列说法正确的是________(选填选项前的字母)。
A.使小车沿倾角合适的斜面运动,小车受力可等效为只受绳的拉力
B.若斜面倾角过大,小车所受合力将小于绳的拉力
C.无论小车运动的加速度多大,砝码和盘的总重力都等于绳的拉力
D.只有小车质量远大于砝码和盘总质量,砝码和盘的总重力才近似等于绳的拉力
(2)如图是某次实验中得到的一条纸带,已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,,,,,小车运动的加速度大小为________(保留2位有效数字)。
Ⅱ、某探究实验小组研究食盐溶液的导电性能时,将部分食盐倒入纯净水中搅拌至溶液均匀,然后将溶液装入一绝缘性能良好的圆柱形注射器内,溶液两端用圆片状金属电极与外界相连,靠近针孔一端的电极固定不动,另一端电极与活塞固定,活塞可拔出和移动。测得该注射器容积200ml对应的长度为20cm。此外,实验室还提供如下器材:
A.电流表:量程,内阻为
B.电流表:量程,内阻约为
C.电压表V:量程,内阻约为
D.多用电表
E.滑动变阻器R:阻值范围,允许的最大电流2A
F.两节干电池
G.开关和导线若干
(1)抽取200ml溶液后密封注射器,用多用电表的欧姆挡对溶液的电阻进行粗测。正确操作后使用“×10”测量,指针偏转如图乙所示,则溶液电阻为______。
(2)为更精确地测量溶液的阻值,实验小组使用如图丙所示的电路进行测量,其中测量电流大小应使仪器______(选填电流表“”、“”),导线a端应接在电流表______(选填“b”、“c”)处。
(3)改变溶液的体积V,根据电压表和电流表的读数计算出阻值R,利用描点法作出的R—V图像如图丁所示,则根据图像可以得出溶液电阻率大小为______(结果保留3位有效数字)。
Ⅲ、宇航员在太空站进行了一组实验,根据迈克尔逊干涉仪原理设计了如下测量万有引力常量的实验:从S发出的一束波长为λ=600nm的红光,经分束器G1后分成两束,一束反射后射向平面M1,另一束透射后经过光路补偿板G2射向平面镜M2。两束激光被M1,M2反射后均原路返回,最后射入探测器E发生干涉。M2漂浮在空中相对太空站静止释放,M2、M3质心的距离为d=0.2m。M2,M3的质量均为0.2kg,M2在M3的引力作用下向右靠近M3(可以匀加速处理),M3固定在太空站,观察探测器中心的亮暗变化就能测出万有引力常量。实验得到:记录100s时间内探测器中心5次由暗转亮,由数据计算万有引力常量为G=_________N·m2/kg2。(结果保留两位有效数字)
15.(8分)图示装置由两个横截面积不同的圆柱形导热气缸组合而成,装置整体竖直放置。气缸中有两个质量为m=1kg的活塞A、B,用长为L=0.4m的轻绳连接,A上表面和B下表面连通大气,两活塞截面积分别为SA=20cm2,SB=10cm2。初始时缸内封入一定量T=600K的理想气体,此时两活塞到气缸连接处的高度都为,活塞处于静止状态。取大气压p0=1.0×105Pa,重力加速度g=10m/s2,活塞与缸壁间的摩擦不计,气体始终无泄漏。求:
(1)初始时气缸内气体的压强p为多少?
(2)缓慢降低气缸内气体的温度,在温度开始下降的一小段过程中,气缸内气体分子的平均动能会_________(升高/降低/不变),气缸内气体会_________(吸热/放热),吸热量或放热量的大小比内能的变化量_________(多/少)。
(3)缓慢降低气缸内气体的温度,当气体温度降为240K时,活塞B与两气缸连接处的距离为多少?
16.(11分)如图所示,AM和CN为竖直面内两粗糙金属导轨,AP和CQ为倾斜粗糙金属导轨,与竖直平面的夹角均为α=37°,导轨间距均为L=1m,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1T。将质量为m1=1kg的金属棒1放置于倾斜导轨AP和CQ上,质量为m2=0.1kg的金属棒2由竖直导轨AM和CN的两个等高支架固定。两金属棒与导轨始终接触良好,运动过程中始终与两导轨垂直,电阻均为R=0.06Ω。已知金属棒1与倾斜导轨间的动摩擦因数μ1=0.5,金属棒2与竖直导轨间的动摩擦因数μ2=0.6,现使金属棒1由AC端静止释放沿斜面下滑,假设两导轨足够长,导轨电阻不计,求:
(1)金属棒1能达到的最大速度;
(2)若金属棒1开始运动的同时撤去支架使金属棒2贴着导轨由静止开始下落,经过t=2s金属棒1达到最大速度;则
①当金属棒2下落速度最大时,金属棒1速度为多少;
②当金属棒1下落速度最大时,金属棒2速度为多少;
③画出整个过程中金属棒2的摩擦力大小随着金属棒1的速度大小变化的大致图像
17.(12分)商场一款游戏装置的结构简图如图所示,小球能落在指定区域则可以领取相应的奖励。装置A端固定一个轻弹簧,AB段为光滑水平面,BC段为粗糙的水平面且BC段长度为L=0.95m,动摩擦因数μ=0.5,CD和EF为两段竖直放置的光滑圆弧轨道,H为圆弧轨道最左端,O为两个圆弧的圆心,O到圆弧轨道中轴线的距离为R=1m,圆弧轨道的摆放满足∠HOE=∠DOF=37°,FOC三点连线为竖直方向。在弹簧左端放一个小物块,C点放置一个直径略小于两个圆弧间距的小球,小球和小物块的质量均为m=1kg,现用物块压缩弹簧使弹簧的弹性势能增大为Ep,由静止释放物块。小球与物块的碰撞可视为弹性碰撞,弹簧原长小于AB段长度,小球和物块的大小可忽略不计,求:
(1)若小球第一次碰撞后恰好能到达H点,则Ep为多少?
(2)要使小球不脱离轨道且能够从F点飞出,求小球在水平面上的落点到C点的距离范围。
(3)改变Ep,使小球不能脱离轨道且不能从F点飞出,求Ep的取值范围。
18.(13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。(,,)
试题 第7页(共10页) 试题 第8页(共10页)
试题 第9页(共10页) 试题 第10页(共10页)
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2026年高考最后一卷(浙江专用)
(考试时间:90分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
第Ⅰ卷
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.人类对天体运动的认识,经历了漫长的发展过程,直到1687年牛顿在其出版的《自然哲学的数学原理》中正式提出万有引力定律,才成功解释了天体运动的规律,其公式为,其中为两个物体的质量,r为两个物体间的距离,G为引力常量.关于G的单位,用国际单位制中的基本单位表示正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由万有引力定律有
可得
若用国际单位制的基本单位表示为
故选A。
2.如图所示,一个磁吸冰箱贴贴在冰箱的竖直表面上静止不动,可认为磁力垂直于接触面。关于冰箱贴受力的情况,下列说法正确的是( )
A.冰箱贴受到的磁力大于弹力
B.冰箱贴受到的重力和摩擦力是一对平衡力
C.冰箱贴受到的磁力和弹力是一对作用力与反作用力
D.冰箱贴受到的弹力是由于冰箱贴发生形变之后要恢复原状而产生的
【答案】B
【详解】ABC.根据平衡条件可知,冰箱贴受到的磁力等于弹力,即冰箱贴受到的磁力和弹力是一对平衡力。冰箱贴受到的重力等于摩擦力,即冰箱贴受到的重力和摩擦力是一对平衡力,故AC错误,B正确;
D.冰箱贴受到的弹力的施力物体是冰箱,则冰箱贴受到的弹力是由于冰箱发生形变之后要恢复原状而产生的,故D错误。
故选B。
3.在距离带电小球A的附近放置一个半径为R的不带电的金属导体球壳,周围形成的电场如图所示。a、c(图中未画出)两点在球壳外表面,f点在金属球壳内表面,下列说法正确的是( )
A.a、f两点场强相同
B.感应电荷在c点场强可能竖直向上
C.a点的电势高于b点的电势
D.电子在O点的电势能高于d点的电势能
【答案】B
【详解】A.由静电屏蔽知,导体球壳内的场强处处是零;f点在金属球壳内表面,场强为零;a、c两点在球壳外表面,场强不为零,故A错误;
B.c点在球壳外表面,感应电荷在c点场强与导体表面垂直,可能竖直向上,故B正确;
C.金属导体球壳是等势体,沿着电场线方向电势降低,a点的电势低于b点的电势,故C错误;
D.金属球壳在静电平衡状态下,内部电势处处相等,且表面是一个等势面,金属导体球壳是等势体,沿着电场线方向电势降低,o点的电势高于d点的电势,由可知电子在o点的电势能低于d点的电势能,故D错误。
故选B。
4.某同学为了估测某“傻瓜”照相机的曝光时间,他从砖墙前的高处使一个石子自由下落,拍摄石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动,它在照片上留下一条模糊的径迹。已知每块砖的厚度约6cm,若想估算该照相机的曝光时间,还需测量的一个物理量是( )
A.石子的质量
B.照片中石子径迹的长度
C.照片中A点距地面的高度
D.石子释放时距地面的实际高度
【答案】D
【详解】若知道石子释放时距地面的实际高度H,则根据石子做自由落体运动落地时的速度
v2=2gH
又因
v2−vA2=2ghA
v2−vB2=2ghB
vB-vA=gt
以上各式联立得
照片中可以知道石子径迹的长度以及A点距地面的高度hA,则可以知道hB,则若想估算该照相机的曝光时间t,还需测量的一个物理量是石子释放时距地面的实际高度H,故D正确。
故选D。
5.如图甲所示为振荡电路,图乙为该电路中电流随时间变化关系图像。时,电容器a极板带正电,则( )
A.时,a极板带负电
B.时,b极板带正电
C.时,电路中的电场能最大
D.时,电路中的磁场能最大
【答案】B
【详解】A.根据题意由图可知,在t=0时刻i=0,电容器充电结束,此时a极板带正电,时间0~t1段,电容器放电,回路的磁场能在增大,时,放电完毕,则a极板不带电,故A错误;
B.t1~t2时间段,电容器充电,回路的磁场能在减小,电容器的下极板b带正电,则时,b极板带正电,故B正确;
C.t2~t3时间段,电容器放电,电场能减小,t=t3时电场能为零,故C错误;
D.t3~t4时间段,电容器充电,回路的磁场能在减小,t=t4时磁场能为零,故D错误。
故选B。
6.地球赤道上有一个观察者a,赤道平面内有一颗自西向东做匀速圆周运动的近地卫星b,a观测发现,每隔时间t卫星b就会从其正上方飞过。已知地球质量为M、半径为R,引力常量为G,下列说法正确的是( )
A.a的加速度等于b的加速度
B.a的线速度大于b的线速度
C.近地卫星b的周期为
D.地球自转的周期为
【答案】D
【详解】AB.对于任一卫星,根据万有引力等于向心力,得
则
,
因为地球静止卫星的轨道半径大于b的轨道半径,则地球静止卫星的加速度、线速度小于b的加速度,a的角速度等于地球静止卫星的角速度,根据
,
可知地球静止卫星的线速度和加速度大于a的,则b的线速度和加速度大于a的线速度和加速度,故AB错误;
C.b为近地卫星,可认为其运动半径为R,设其周期为,由万有引力提供向心力有
解得
C错误;
D.设地球自转周期为,根据题意得
解得地球自转周期
D正确。
故选D。
7.使用蓝牙耳机接听手机来电,信号传输示意图如图所示。下列说法正确的是( )
A.麦克斯韦首先从理论上预言了电磁波,并通过实验证实了电磁波的存在
B.蓝牙通信的电磁波波长比手机通信的电磁波波长
C.在真空中蓝牙通信的电磁波波速比手机通信的电磁波波速大
D.蓝牙通信的电磁波的波长比可见光的波长长
【答案】D
【详解】A.实验证实电磁波存在的是赫兹,A错误;
B.手机通信的电磁波频率小于蓝牙通信的电磁波频率,蓝牙通信的电磁波小于可见光频率 ,由图可知,由公式可知真空中频率越大,波长越短,故B错误,D正确;
C.电磁波在真空中的传播速度为,故C错误。
8.如图所示,由某种新型材料制成的截面为半圆形的透明材料板。若用激光(光束a)从底面中心O点垂直底面射入材料板,将从Q点射出;若将该激光以与AP成37°角从P点射入材料板(光束b),恰好也从Q点射出。已知,光在真空中传播的速度为c,则以下说法正确的是( )
A.该材料对光束的折射率为
B.该材料对光束的折射率为
C.光束在材料板中的传播速度为
D.光束从点射出后的光线与光束平行
【答案】D
【详解】AB.材料对光的折射率由材料和光的频率决定,材料和入射光相同,折射率相同,材料板对激光的折射率,AB错误;
C.光束在材料板中的传播速度为,C错误;
D.出射点Q所在的切线与AB平行,由几何关系和折射定律可得,出射光线与光束b平行,D正确。
故选D。
9.“光帆”是一种利用太阳光照射时产生的光压来给航天器提供动力的装置。设想一颗光帆卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道平面与赤道面垂直,如图所示。太阳光看成与轨道平面垂直的平行光,垂直照射到光帆上,产生一个持续的冲量,导致轨道圆心O'与地心O不重合。已知卫星离地心的距离为r=6.4×108m,地球的半径为R=6.4×106m,地球质量为6×1024kg,卫星的质量为10kg,光帆面积为10m2。为简化起见,设太阳光是波长为λ=660nm的单色光,打在板上的光子有一半被吸收,一半被反弹。光帆吸收的光子能量可以转化为电能,转化效率为20%。设单位时间内照射在单位光帆面积上的光子能量为2000J,引力常量为,普朗克常量为,则下列说法正确的是( )
A.卫星的轨道圆心O'正好在地球表面赤道附近
B.每秒打在光帆上的光子数为6.67×1018个
C.卫星每秒获得的电能为400J
D.卫星的周期约为T=5×105s
【答案】A
【详解】AB.
单位时间内照射在单位光帆面积上的光子能量为2000J,光帆面积为10m2,每秒打在光帆上的光子数为N,有
解得每秒打在光帆上的光子数为
打在光帆的光子有一半被吸收,一半被反弹,单个光子动量为p,由动量定理
解得对光帆持续压力为
卫星的质量为m=10kg,地球质量为M=6×1024kg,如上图,光压力与地球对卫星的引力的合力提供向心力,由几何关系有
解得卫星的轨道圆心O'距地心距离,故A正确,B错误;
C.打在光帆的光子有一半被吸收,一半被反弹,光帆吸收的光子能量可以转化为电能,转化效率为20%;
卫星每秒获得的电能为,故C错误;
D.光压力与地球对卫星的引力的合力提供向心力,但光压力很小,故可近似为
解得卫星的周期约为T=5×106s,故D错误。
故选A。
10.如图所示为一架杆线摆,由一根轻杆、一条轻绳和一个钢球安装在铁架台的立柱上构成,用几本同样厚度的物理课本将铁架台的底座右端垫高。杆与立柱之间的连接机构可以沿水平和竖直方向自由转动,初状态下杆与立柱垂直,钢球静止。现给钢球以垂直于杆的微小水平冲量,杆线摆做一定周期的摆动。忽略各种能量耗散。下列说法正确的是( )
A.杆线摆的周期与钢球的质量成正比
B.书本较少时,周期的平方与书的本数成反比
C.减少书的本数,静止时杆对钢球的作用力更小
D.静止时若突然剪断绳,剪断后瞬间钢球的加速度沿着剪断前绳收缩的方向
【答案】B
【详解】A.此杆线摆等效为在倾角为的光滑斜面上的单摆,其周期为,与钢球的质量无关,故A错误;
B.书本数越少,倾角越小;倾角较小时,正比于书本数;
杆线摆的周期为,所以正比于正比于,故书本较少时,周期的平方与书的本数成反比,故B正确;
C.钢球受重力、沿着绳方向的拉力和沿着杆的弹力平衡,三个力构成封闭三角形,其中绳拉力和杆弹力夹角不变,利用动态平衡知识构建圆周角如图
减少书的本数,弹力方向向上摆动,所以杆对钢球的作用力变大,故C错误;
D.静止时若突然剪断绳,剪断后瞬间杆的弹力会突变,钢球的加速度不会沿着剪断前绳收缩的方向,故D错误。
故选B。
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.以下说法中正确的是( )
A.卢瑟福用 α 粒子轰击铍原子核发现了质子,并预言了中子的存在
B.强相互作用是引起原子核 β 衰变的原因,核力是强相互作用的一种表现
C.核电站使用镉棒作为控制棒,因为镉吸收中子的能力很强
D.使用 X 射线照射食品可以杀死细菌,延长保存期
【答案】ACD
【详解】A.卢瑟福用α粒子轰击铍原子核时发现了质子,并预言了中子的存在;故A正确;
B.核力是强相互作用的一种表现;但弱相互作用是引起β衰变的原因;故B错误;
C.核电站使用镉棒作为控制棒,因为镉吸收中子的能力很强;在核反应堆中利用控制棒吸收中子使中子的数目减少来控制核裂变反应的速度;故C正确;
D.用X或射线照射食品,可以杀死使食物腐败的细菌,延长保存期,D正确;
12.如图甲所示是一个理想变压器和一组理想二极管,A、B是变压器次级线圈的输出端,C、D、E、F、G、H是二极管组接线端,变压器原副线圈的匝数比为10:1,原线圈电压按图乙所示规律变化,原线圈接有交流电压表,把A、B端适当的接在C、E、F、H中的某些位置,就可以向接在D、G之间的用电器供直流电,下列说法做正确的是( )
A.A、B两端电压为V
B.A、B输出端电流方向1s改变100次
C.把AC接一起,再把BH接一起,则电流可以从G流出经过用电器从D流回
D.把ACF接一起,再把BEH接一起,则电流可以从D流出经过用电器从G流回
【答案】BC
【详解】A.原线圈的输入电压有效值为
A、B两端电压为
故A错误;
B.变压器的频率
变压器变压不变频,且每转一周电流方向改变两次,故A、B输出端电流方向1s改变100次,故B正确;
C.根据二极管的单向导电性可知,把AC接一起,再把BH接一起,则电流可以从G流出经过用电器从D流回,故C正确;
D.把ACF接一起,再把BEH接一起,根据二极管的单向导电性可知,则电流可以从G流出经过用电器从D流回,故D错误。
故选BC。
13.在盛有浅水的水槽中,以相同的频率、同相位地拍打水面上的两个点S1和S2,产生两列波,如图中所示的圆弧表示某一瞬间各个波峰的位置.a、b、c、d 是两个波峰的交点.f是c、d连线上靠近d的一个点,下列说法正确的是
A.S1和S2之间有两个振动加强区
B.质点f的振动一定是加强的
C.质点f此时的振动方向向下
D.经过一个周期后质点c将移动到d点
【答案】BC
【详解】A.和连线中点也是振动加强点,故选项A不符合题意;
BC.由于、是两个波峰的交点,是振动加强点,根据叠加原理可知、连线上的点也是振动加强点,波形从处经一个周期传到处,根据同侧法可知质点此时的振动方向向下,故选项B、C符合题意;
D.质点不会随波迁移,故选项D不符合题意.
第Ⅱ卷
三、非选择题(本题共5小题,共58分)
14(14分)Ⅰ、图为某次“探究加速度与力、质量的关系”实验装置图。
(1)利用图装置探究小车的加速度与力的关系,在实验之前,需要思考如何测“力”。为了简化“力”的测量,下列说法正确的是________(选填选项前的字母)。
A.使小车沿倾角合适的斜面运动,小车受力可等效为只受绳的拉力
B.若斜面倾角过大,小车所受合力将小于绳的拉力
C.无论小车运动的加速度多大,砝码和盘的总重力都等于绳的拉力
D.只有小车质量远大于砝码和盘总质量,砝码和盘的总重力才近似等于绳的拉力
(2)如图是某次实验中得到的一条纸带,已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,,,,,小车运动的加速度大小为________(保留2位有效数字)。
【答案】 AD/DA 0.79
【详解】(1)[1]A.使小车沿倾角合适的斜面运动,让小车所受重力的下滑分力等于小车所受的摩擦力,则小车受力可等效为只受绳的拉力,A正确;
B.若斜面倾角过大,小车所受合力将大于绳的拉力,B错误;
C.小车运动的加速度太大时,砂和桶的重力明显大于绳的拉力,C错误;
D.只有小车质量远大于砝码和盘总质量,砝码和盘的总重力才近似等于绳的拉力,D正确。
故选AD。
(2)[2]根据逐差法计算加速度有
Ⅱ、某探究实验小组研究食盐溶液的导电性能时,将部分食盐倒入纯净水中搅拌至溶液均匀,然后将溶液装入一绝缘性能良好的圆柱形注射器内,溶液两端用圆片状金属电极与外界相连,靠近针孔一端的电极固定不动,另一端电极与活塞固定,活塞可拔出和移动。测得该注射器容积200ml对应的长度为20cm。此外,实验室还提供如下器材:
A.电流表:量程,内阻为
B.电流表:量程,内阻约为
C.电压表V:量程,内阻约为
D.多用电表
E.滑动变阻器R:阻值范围,允许的最大电流2A
F.两节干电池
G.开关和导线若干
(1)抽取200ml溶液后密封注射器,用多用电表的欧姆挡对溶液的电阻进行粗测。正确操作后使用“×10”测量,指针偏转如图乙所示,则溶液电阻为______。
(2)为更精确地测量溶液的阻值,实验小组使用如图丙所示的电路进行测量,其中测量电流大小应使仪器______(选填电流表“”、“”),导线a端应接在电流表______(选填“b”、“c”)处。
(3)改变溶液的体积V,根据电压表和电流表的读数计算出阻值R,利用描点法作出的R—V图像如图丁所示,则根据图像可以得出溶液电阻率大小为______(结果保留3位有效数字)。
【答案】(1) 280
(2) A1 c
(3)2.39/2.40/2.41/2.42/2.43/2.44/2.45/2.46
【详解】(1)正确操作后使用“×10”测量,指针偏转如图乙所示,则溶液电阻为28×10Ω=280。
(2)[1]电路中的最大电流为,可知电流表选择A1;
[2]因,且电流表内阻已知,可知采用电流表内接电路,即导线a端应接在电流表c处。
(3)由题意可知注射器横截面积为10cm2,则根据
可知图像的斜率
可得
Ⅲ、宇航员在太空站进行了一组实验,根据迈克尔逊干涉仪原理设计了如下测量万有引力常量的实验:从S发出的一束波长为λ=600nm的红光,经分束器G1后分成两束,一束反射后射向平面M1,另一束透射后经过光路补偿板G2射向平面镜M2。两束激光被M1,M2反射后均原路返回,最后射入探测器E发生干涉。M2漂浮在空中相对太空站静止释放,M2、M3质心的距离为d=0.2m。M2,M3的质量均为0.2kg,M2在M3的引力作用下向右靠近M3(可以匀加速处理),M3固定在太空站,观察探测器中心的亮暗变化就能测出万有引力常量。实验得到:记录100s时间内探测器中心5次由暗转亮,由数据计算万有引力常量为G=_________N·m2/kg2。(结果保留两位有效数字)
【答案】
【详解】当M2移动距离,光程差变化2。每次暗亮暗对应的光程差变化为,100s时间内探测器中心5次由暗转亮,说明光程差变化,可得
可得
M2从静止开始做匀加速运动,有
解得
根据
解得
15.(8分)图示装置由两个横截面积不同的圆柱形导热气缸组合而成,装置整体竖直放置。气缸中有两个质量为m=1kg的活塞A、B,用长为L=0.4m的轻绳连接,A上表面和B下表面连通大气,两活塞截面积分别为SA=20cm2,SB=10cm2。初始时缸内封入一定量T=600K的理想气体,此时两活塞到气缸连接处的高度都为,活塞处于静止状态。取大气压p0=1.0×105Pa,重力加速度g=10m/s2,活塞与缸壁间的摩擦不计,气体始终无泄漏。求:
(1)初始时气缸内气体的压强p为多少?
(2)缓慢降低气缸内气体的温度,在温度开始下降的一小段过程中,气缸内气体分子的平均动能会_________(升高/降低/不变),气缸内气体会_________(吸热/放热),吸热量或放热量的大小比内能的变化量_________(多/少)。
(3)缓慢降低气缸内气体的温度,当气体温度降为240K时,活塞B与两气缸连接处的距离为多少?
【答案】(1)
(2) 降低 放热 多
(3)
【详解】(1)对两个活塞受力分析,由平衡条件可得
解得
(2)[1]温度是分子平均动能的标志,在温度开始下降的一小段过程中,气缸内气体分子的平均动能会降低。
[2][3]缓慢降低气缸内气体的温度,气体体积减小,外界对气体做功(W>0),同时内能减小(),根据
可知Q<0,即气缸内气体会放热,且放热量的大小比内能的变化量多。
(3)两活塞缓慢下降保持气体压力不变,直至活塞A触碰到气缸连接处,设此时温度为,此时气体体积为
初始时气体体积为
由盖吕萨克定律有
联立解得
两活塞保持静止,直至细绳上拉力变为0,设此时气体压强为,此时对活塞B受力分析可得
联立解得
由查理定律有
联立解得
直至温度降为T3=240K,设此时气体体积为,则有
联立解得
此时活塞B距离气缸连接处距离
16.(11分)如图所示,AM和CN为竖直面内两粗糙金属导轨,AP和CQ为倾斜粗糙金属导轨,与竖直平面的夹角均为α=37°,导轨间距均为L=1m,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1T。将质量为m1=1kg的金属棒1放置于倾斜导轨AP和CQ上,质量为m2=0.1kg的金属棒2由竖直导轨AM和CN的两个等高支架固定。两金属棒与导轨始终接触良好,运动过程中始终与两导轨垂直,电阻均为R=0.06Ω。已知金属棒1与倾斜导轨间的动摩擦因数μ1=0.5,金属棒2与竖直导轨间的动摩擦因数μ2=0.6,现使金属棒1由AC端静止释放沿斜面下滑,假设两导轨足够长,导轨电阻不计,求:
(1)金属棒1能达到的最大速度;
(2)若金属棒1开始运动的同时撤去支架使金属棒2贴着导轨由静止开始下落,经过t=2s金属棒1达到最大速度;则
①当金属棒2下落速度最大时,金属棒1速度为多少;
②当金属棒1下落速度最大时,金属棒2速度为多少;
③画出整个过程中金属棒2的摩擦力大小随着金属棒1的速度大小变化的大致图像
【答案】(1)
(2)①。
②
③
【详解】(1)设金属棒1能达到的最大速度为vm,此时
根据电磁感应定律
欧姆定律,安培力
速度最大时,导体棒做匀速运动,合力为0
垂直于斜面方向
沿斜面方向,滑动摩擦力
联立可得:
(2)①金属棒2下落速度最大时,加速度为0
根据牛顿第二定律
摩擦力,金属棒2受到的安培力
根据欧姆定律,
联立可得此时金属棒1速度。
②金属棒1下落速度记为v1,运动过程中:
,,
,
由动量定理可得:
解得金属棒1的位移:
金属棒2下落速度记为v2,运动过程中:
由动量定理可得:
解得,与现实不符
说明金属棒2在金属棒1达到最大速度之前已经减速为0,因此最终
③,金属棒2减速到0时,变为静摩擦力,大小等于
17.(12分)商场一款游戏装置的结构简图如图所示,小球能落在指定区域则可以领取相应的奖励。装置A端固定一个轻弹簧,AB段为光滑水平面,BC段为粗糙的水平面且BC段长度为L=0.95m,动摩擦因数μ=0.5,CD和EF为两段竖直放置的光滑圆弧轨道,H为圆弧轨道最左端,O为两个圆弧的圆心,O到圆弧轨道中轴线的距离为R=1m,圆弧轨道的摆放满足∠HOE=∠DOF=37°,FOC三点连线为竖直方向。在弹簧左端放一个小物块,C点放置一个直径略小于两个圆弧间距的小球,小球和小物块的质量均为m=1kg,现用物块压缩弹簧使弹簧的弹性势能增大为Ep,由静止释放物块。小球与物块的碰撞可视为弹性碰撞,弹簧原长小于AB段长度,小球和物块的大小可忽略不计,求:
(1)若小球第一次碰撞后恰好能到达H点,则Ep为多少?
(2)要使小球不脱离轨道且能够从F点飞出,求小球在水平面上的落点到C点的距离范围。
(3)改变Ep,使小球不能脱离轨道且不能从F点飞出,求Ep的取值范围。
【答案】(1)
(2)
(3)或者
【详解】(1)小球与物块质量相等,发生弹性碰撞后速度交换。从释放物块到小球到达H点,这个过程中使用能量守恒可得
(2)小球不脱离轨道经过E点需满足
解得
小球不脱离轨道经过D点需满足
解得
小球经过F点时,速度,且不脱离轨道需满足
解得
从C点到E点,由动能定理可得
从C点到D点,由动能定理可得
从C点到F点,由动能定理可得
解得,
平抛运动可得,
(3)当小球第一次碰撞后到达的位置低于H点时,满足条件,所以
当小球第一次碰撞后经过E点,但到达不了F点,满足条件,根据第二问的分析得
从第一次经过C点到第二次返回C点,根据动能定理得
解得
当时,根据能量守恒得
小球会超过H点并脱离轨道,所以有
根据能量守恒得
综上或者
18.(13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
由动量守恒可知
其中
根据爱因斯坦质能方程有
联立可得质量亏损为。
(2)根据带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,有,
由几何关系有
则有或者
(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;
方法一:粒子受到大小恒定的阻力,即切向加速度
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
转过的角度
则有
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;
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
其中,可得
解得。
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2026年高考最后一卷(浙江专用)
(考试时间:90分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
第Ⅰ卷
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.人类对天体运动的认识,经历了漫长的发展过程,直到1687年牛顿在其出版的《自然哲学的数学原理》中正式提出万有引力定律,才成功解释了天体运动的规律,其公式为,其中为两个物体的质量,r为两个物体间的距离,G为引力常量.关于G的单位,用国际单位制中的基本单位表示正确的是( )
A. B. C. D.
2.如图所示,一个磁吸冰箱贴贴在冰箱的竖直表面上静止不动,可认为磁力垂直于接触面。关于冰箱贴受力的情况,下列说法正确的是( )
A.冰箱贴受到的磁力大于弹力
B.冰箱贴受到的重力和摩擦力是一对平衡力
C.冰箱贴受到的磁力和弹力是一对作用力与反作用力
D.冰箱贴受到的弹力是由于冰箱贴发生形变之后要恢复原状而产生的
3.在距离带电小球A的附近放置一个半径为R的不带电的金属导体球壳,周围形成的电场如图所示。a、c(图中未画出)两点在球壳外表面,f点在金属球壳内表面,下列说法正确的是( )
A.a、f两点场强相同
B.感应电荷在c点场强可能竖直向上
C.a点的电势高于b点的电势
D.电子在O点的电势能高于d点的电势能
4.某同学为了估测某“傻瓜”照相机的曝光时间,他从砖墙前的高处使一个石子自由下落,拍摄石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动,它在照片上留下一条模糊的径迹。已知每块砖的厚度约6cm,若想估算该照相机的曝光时间,还需测量的一个物理量是( )
A.石子的质量
B.照片中石子径迹的长度
C.照片中A点距地面的高度
D.石子释放时距地面的实际高度
5.如图甲所示为振荡电路,图乙为该电路中电流随时间变化关系图像。时,电容器a极板带正电,则( )
A.时,a极板带负电
B.时,b极板带正电
C.时,电路中的电场能最大
D.时,电路中的磁场能最大
6.地球赤道上有一个观察者a,赤道平面内有一颗自西向东做匀速圆周运动的近地卫星b,a观测发现,每隔时间t卫星b就会从其正上方飞过。已知地球质量为M、半径为R,引力常量为G,下列说法正确的是( )
A.a的加速度等于b的加速度
B.a的线速度大于b的线速度
C.近地卫星b的周期为
D.地球自转的周期为
7.使用蓝牙耳机接听手机来电,信号传输示意图如图所示。下列说法正确的是( )
A.麦克斯韦首先从理论上预言了电磁波,并通过实验证实了电磁波的存在
B.蓝牙通信的电磁波波长比手机通信的电磁波波长
C.在真空中蓝牙通信的电磁波波速比手机通信的电磁波波速大
D.蓝牙通信的电磁波的波长比可见光的波长长
8.如图所示,由某种新型材料制成的截面为半圆形的透明材料板。若用激光(光束a)从底面中心O点垂直底面射入材料板,将从Q点射出;若将该激光以与AP成37°角从P点射入材料板(光束b),恰好也从Q点射出。已知,光在真空中传播的速度为c,则以下说法正确的是( )
A.该材料对光束的折射率为
B.该材料对光束的折射率为
C.光束在材料板中的传播速度为
D.光束从点射出后的光线与光束平行
9.“光帆”是一种利用太阳光照射时产生的光压来给航天器提供动力的装置。设想一颗光帆卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道平面与赤道面垂直,如图所示。太阳光看成与轨道平面垂直的平行光,垂直照射到光帆上,产生一个持续的冲量,导致轨道圆心O'与地心O不重合。已知卫星离地心的距离为r=6.4×108m,地球的半径为R=6.4×106m,地球质量为6×1024kg,卫星的质量为10kg,光帆面积为10m2。为简化起见,设太阳光是波长为λ=660nm的单色光,打在板上的光子有一半被吸收,一半被反弹。光帆吸收的光子能量可以转化为电能,转化效率为20%。设单位时间内照射在单位光帆面积上的光子能量为2000J,引力常量为,普朗克常量为,则下列说法正确的是( )
A.卫星的轨道圆心O'正好在地球表面赤道附近
B.每秒打在光帆上的光子数为6.67×1018个
C.卫星每秒获得的电能为400J
D.卫星的周期约为T=5×105s
10.如图所示为一架杆线摆,由一根轻杆、一条轻绳和一个钢球安装在铁架台的立柱上构成,用几本同样厚度的物理课本将铁架台的底座右端垫高。杆与立柱之间的连接机构可以沿水平和竖直方向自由转动,初状态下杆与立柱垂直,钢球静止。现给钢球以垂直于杆的微小水平冲量,杆线摆做一定周期的摆动。忽略各种能量耗散。下列说法正确的是( )
A.杆线摆的周期与钢球的质量成正比
B.书本较少时,周期的平方与书的本数成反比
C.减少书的本数,静止时杆对钢球的作用力更小
D.静止时若突然剪断绳,剪断后瞬间钢球的加速度沿着剪断前绳收缩的方向
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.以下说法中正确的是( )
A.卢瑟福用 α 粒子轰击铍原子核发现了质子,并预言了中子的存在
B.强相互作用是引起原子核 β 衰变的原因,核力是强相互作用的一种表现
C.核电站使用镉棒作为控制棒,因为镉吸收中子的能力很强
D.使用 X 射线照射食品可以杀死细菌,延长保存期
12.如图甲所示是一个理想变压器和一组理想二极管,A、B是变压器次级线圈的输出端,C、D、E、F、G、H是二极管组接线端,变压器原副线圈的匝数比为10:1,原线圈电压按图乙所示规律变化,原线圈接有交流电压表,把A、B端适当的接在C、E、F、H中的某些位置,就可以向接在D、G之间的用电器供直流电,下列说法做正确的是( )
A.A、B两端电压为V
B.A、B输出端电流方向1s改变100次
C.把AC接一起,再把BH接一起,则电流可以从G流出经过用电器从D流回
D.把ACF接一起,再把BEH接一起,则电流可以从D流出经过用电器从G流回
13.在盛有浅水的水槽中,以相同的频率、同相位地拍打水面上的两个点S1和S2,产生两列波,如图中所示的圆弧表示某一瞬间各个波峰的位置.a、b、c、d 是两个波峰的交点.f是c、d连线上靠近d的一个点,下列说法正确的是
A.S1和S2之间有两个振动加强区
B.质点f的振动一定是加强的
C.质点f此时的振动方向向下
D.经过一个周期后质点c将移动到d点
第Ⅱ卷
三、非选择题(本题共5小题,共58分)
14(14分)Ⅰ、图为某次“探究加速度与力、质量的关系”实验装置图。
(1)利用图装置探究小车的加速度与力的关系,在实验之前,需要思考如何测“力”。为了简化“力”的测量,下列说法正确的是________(选填选项前的字母)。
A.使小车沿倾角合适的斜面运动,小车受力可等效为只受绳的拉力
B.若斜面倾角过大,小车所受合力将小于绳的拉力
C.无论小车运动的加速度多大,砝码和盘的总重力都等于绳的拉力
D.只有小车质量远大于砝码和盘总质量,砝码和盘的总重力才近似等于绳的拉力
(2)如图是某次实验中得到的一条纸带,已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,,,,,小车运动的加速度大小为________(保留2位有效数字)。
Ⅱ、某探究实验小组研究食盐溶液的导电性能时,将部分食盐倒入纯净水中搅拌至溶液均匀,然后将溶液装入一绝缘性能良好的圆柱形注射器内,溶液两端用圆片状金属电极与外界相连,靠近针孔一端的电极固定不动,另一端电极与活塞固定,活塞可拔出和移动。测得该注射器容积200ml对应的长度为20cm。此外,实验室还提供如下器材:
A.电流表:量程,内阻为
B.电流表:量程,内阻约为
C.电压表V:量程,内阻约为
D.多用电表
E.滑动变阻器R:阻值范围,允许的最大电流2A
F.两节干电池
G.开关和导线若干
(1)抽取200ml溶液后密封注射器,用多用电表的欧姆挡对溶液的电阻进行粗测。正确操作后使用“×10”测量,指针偏转如图乙所示,则溶液电阻为______。
(2)为更精确地测量溶液的阻值,实验小组使用如图丙所示的电路进行测量,其中测量电流大小应使仪器______(选填电流表“”、“”),导线a端应接在电流表______(选填“b”、“c”)处。
(3)改变溶液的体积V,根据电压表和电流表的读数计算出阻值R,利用描点法作出的R—V图像如图丁所示,则根据图像可以得出溶液电阻率大小为______(结果保留3位有效数字)。
Ⅲ、宇航员在太空站进行了一组实验,根据迈克尔逊干涉仪原理设计了如下测量万有引力常量的实验:从S发出的一束波长为λ=600nm的红光,经分束器G1后分成两束,一束反射后射向平面M1,另一束透射后经过光路补偿板G2射向平面镜M2。两束激光被M1,M2反射后均原路返回,最后射入探测器E发生干涉。M2漂浮在空中相对太空站静止释放,M2、M3质心的距离为d=0.2m。M2,M3的质量均为0.2kg,M2在M3的引力作用下向右靠近M3(可以匀加速处理),M3固定在太空站,观察探测器中心的亮暗变化就能测出万有引力常量。实验得到:记录100s时间内探测器中心5次由暗转亮,由数据计算万有引力常量为G=_________N·m2/kg2。(结果保留两位有效数字)
15.(8分)图示装置由两个横截面积不同的圆柱形导热气缸组合而成,装置整体竖直放置。气缸中有两个质量为m=1kg的活塞A、B,用长为L=0.4m的轻绳连接,A上表面和B下表面连通大气,两活塞截面积分别为SA=20cm2,SB=10cm2。初始时缸内封入一定量T=600K的理想气体,此时两活塞到气缸连接处的高度都为,活塞处于静止状态。取大气压p0=1.0×105Pa,重力加速度g=10m/s2,活塞与缸壁间的摩擦不计,气体始终无泄漏。求:
(1)初始时气缸内气体的压强p为多少?
(2)缓慢降低气缸内气体的温度,在温度开始下降的一小段过程中,气缸内气体分子的平均动能会_________(升高/降低/不变),气缸内气体会_________(吸热/放热),吸热量或放热量的大小比内能的变化量_________(多/少)。
(3)缓慢降低气缸内气体的温度,当气体温度降为240K时,活塞B与两气缸连接处的距离为多少?
16.(11分)如图所示,AM和CN为竖直面内两粗糙金属导轨,AP和CQ为倾斜粗糙金属导轨,与竖直平面的夹角均为α=37°,导轨间距均为L=1m,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1T。将质量为m1=1kg的金属棒1放置于倾斜导轨AP和CQ上,质量为m2=0.1kg的金属棒2由竖直导轨AM和CN的两个等高支架固定。两金属棒与导轨始终接触良好,运动过程中始终与两导轨垂直,电阻均为R=0.06Ω。已知金属棒1与倾斜导轨间的动摩擦因数μ1=0.5,金属棒2与竖直导轨间的动摩擦因数μ2=0.6,现使金属棒1由AC端静止释放沿斜面下滑,假设两导轨足够长,导轨电阻不计,求:
(1)金属棒1能达到的最大速度;
(2)若金属棒1开始运动的同时撤去支架使金属棒2贴着导轨由静止开始下落,经过t=2s金属棒1达到最大速度;则
①当金属棒2下落速度最大时,金属棒1速度为多少;
②当金属棒1下落速度最大时,金属棒2速度为多少;
③画出整个过程中金属棒2的摩擦力大小随着金属棒1的速度大小变化的大致图像
17.(12分)商场一款游戏装置的结构简图如图所示,小球能落在指定区域则可以领取相应的奖励。装置A端固定一个轻弹簧,AB段为光滑水平面,BC段为粗糙的水平面且BC段长度为L=0.95m,动摩擦因数μ=0.5,CD和EF为两段竖直放置的光滑圆弧轨道,H为圆弧轨道最左端,O为两个圆弧的圆心,O到圆弧轨道中轴线的距离为R=1m,圆弧轨道的摆放满足∠HOE=∠DOF=37°,FOC三点连线为竖直方向。在弹簧左端放一个小物块,C点放置一个直径略小于两个圆弧间距的小球,小球和小物块的质量均为m=1kg,现用物块压缩弹簧使弹簧的弹性势能增大为Ep,由静止释放物块。小球与物块的碰撞可视为弹性碰撞,弹簧原长小于AB段长度,小球和物块的大小可忽略不计,求:
(1)若小球第一次碰撞后恰好能到达H点,则Ep为多少?
(2)要使小球不脱离轨道且能够从F点飞出,求小球在水平面上的落点到C点的距离范围。
(3)改变Ep,使小球不能脱离轨道且不能从F点飞出,求Ep的取值范围。
18.(13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年高考最后一卷(浙江专用)
日
答题卡
姓
名:
准考证号:
贴条形码区
注意事项
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准
考生禁填:缺考标记
条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
违纪标记
2.选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5mm黑色签字笔
以上标志由监考人员用2B铅笔填涂
答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案
选择题填涂样例:
无效:在草稿纸、试题卷上答题无效。
正确填涂
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
错误填涂
[x][][/]
1.AIIBIICI[D]
6.1A]IBIICIID]
11.1A]IB]ICIID]
2.JAlIBIICIIDI
7.AlIBIICIDI
12.JAIIBICIID
3.[AlIBIICIIDI
8.[AI[BIICI[D]
13.[AIIB][CIIDI
4.1AIIBIICIIDI
9.[AIIBIICIIDI
5.[AIIBIICIID
10.[AJ[BIICIID
14(每空2分,共14分).
Ⅱ、(1)
2)
(3)
Ⅲ、
15(8分).
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
16(11分).
17(12分).
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
18(13分).
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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