内容正文:
绝密★启用前
2026年秋季高三开学摸底考试模拟卷
姓名 准考证号
本试题卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间90分钟。
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的区域内,作图时先使用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10m/s2
5.考试范围:浙江物理选考范围
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、错选均不给分)
1.已知k为静电力常量,q为电荷量,r为距离,则用国际单位制表示正确的是( )
A. B. C.N D.V
【答案】A
【详解】静电力常量k的单位为,电荷量q的单位为C,距离r的单位为m,所以可得的单位为
故选A。
2.水面上漂浮一半径为的圆形荷叶,一条小蝌蚪从距水面的图示位置处沿水平方向以速度匀速穿过荷叶,已知水的折射率为,则在小蝌蚪沿荷叶直径AB正下方匀速游过的过程中,在水面之上任意位置看不到小蝌蚪的时间为( )
A.2s B.4s C.6s D.8s
【答案】A
【详解】根据题意可知,当蝌蚪反射的光在荷叶边缘水面上发生全反射时,则在水面上看不到蝌蚪,如图所示
由于
则有
则有
由对称性可知
则在水面之上看不到小蝌蚪的时间为
故选A。
3.某同学在墙前连续拍照时,恰好有一小白色重物从墙前的某高处由静止落下,拍摄到重物下落过程中的一张照片如图所示。由于重物的运动,它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知每层砖的平均厚度为6.0cm,这个照相机的曝光时间为2.0 × 10-2s,则( )
A.石子下落到A位置时的速度约为60m/s
B.石子下落到A位置时的速度约为12m/s
C.石子下落到A位置所需的时间约为0.6s
D.石子下落到A位置所需的时间约为1.2s
【答案】C
【详解】由图可以看出,在曝光的时间内,物体下降了大约有两层砖的厚度,所以AB段的平均速度为
由于时间极短,A点的速度近似为6m/s,由v = gt,可得下降的时间为
故选C。
4.如图所示,、是同种金属材料、上下表面为正方形的两个霍尔元件,的边长和厚度均为边长和厚度的2倍。将两个霍尔元件放置在同一匀强磁场中,磁场方向垂直于两元件正方形表面。在两元件上加相同的电压,形成图示方向的电流,、两端形成霍尔电压,下列说法正确的是( )
A.若磁场越强,则霍尔电压越小
B.、上端电势高于端电势
C.中电流强度等于中电流强度
D.中产生的霍尔电压等于中产生的霍尔电压
【答案】D
【详解】B.金属材料中的自由电荷是自由电子,根据左手定则可知,电子向M端偏转,故M端电势低于N端电势,故B错误;
C.设正方形的边长为L,根据
由于H1的边长和厚度均为H2边长和厚度的2倍,则R2=2R1,在两导体上加上相同电压,则H1中的电流强度是H2中的电流强度的2倍,故C错误;
AD.电子在磁场中,根据电场力与洛伦兹力平衡,则有
解得
则H1中产生的霍尔电压等于H2中产生的霍尔电压,且磁场越强,则霍尔电压越大,故A错误,D正确。
故选D。
5.如图所示,竖直绝缘墙上固定一带电小球A,将质量为m、带电荷量为q的小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A的正上方C处,丝线BC长度为L,A、C两点间的距离为。当小球B静止时,丝线与竖直方向的夹角,带电小球A、B可视为质点,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.两小球一定带异种电荷 B.两小球之间的距离为
C.小球A的带电荷量为 D.丝线对小球B的拉力为
【答案】C
【详解】A.小球B保持静止,由受力平衡知其受A的静电力一定是排斥力,两小球一定带同种电荷,A错误;
B.由题意可知
所以AB与BC垂直,两小球之间的距离为
故B错误;
D.对小球B进行受力分析,由平衡条件得,丝线对小球B的拉力为
故D错误;
C.两小球之间的库仑斥力为
由可得,小球A的带电荷量为
故C正确。
故选C。
6.如图所示,在竖直的墙面上用铰链固定一可绕O点自由转动的轻杆,一根满足胡克定律的橡皮筋两端固定在轻杆上的A、C两点,轻质动滑轮B跨过橡皮筋悬挂一定质量的钩码。开始时轻杆处于水平位置,橡皮筋的总长度为L0,忽略滑轮与橡皮筋间的摩擦。若将轻杆沿顺时针方向转过一个角度,橡皮筋的总长度为L1;若将轻杆沿逆时针方向转过一个角度,橡皮筋的总长度为L2,下列关于L0、L1和L2的关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】以滑轮为研究对象进行受力分析,如图所示
设橡皮筋与水平方向的夹角分别为α和β,同一根橡皮筋拉力大小相等,即
则平衡时有
解得
所以两根橡皮筋与竖直方向的夹角相等,设为θ,根据平衡条件可得
设橡皮筋两端的水平距离为d,伸长为L,则
无论将轻杆怎样转动,d均减小,则θ减小,cosθ增大,F1、F2均减小,根据胡克定律可得橡皮筋的长度减小;将轻杆沿顺时针方向转过一个角度,或将轻杆沿逆时针方向转过一个角度,θ的变化量相同,此时橡皮筋的拉力相同。综上所述可知
故选B。
7.如图所示,斜面体OAB固定在水平桌面上,斜面底端A、B处夹角分别为、,斜面体与桌面材质相同,在顶端O处同时静止释放完全相同的两物块a、b,两物块均沿斜面向下滑行最终静止在水平桌面上,物块在A、B处没有机械能的损失。则以下说法正确的是( )
A.两物块运动全程的位移大小相等 B.两物块运动全程的路程相等
C.两物块一定同时到达水平桌面 D.两物块刚到达水平桌面时动能相等
【答案】A
【详解】C.由题意可知,物块与斜面和地面有摩擦,设物块和斜面与地面的动摩擦因数为,设O与水平桌面的高度为h,在O点到水平桌面过程中,对a,由牛顿第二定律有
联立解得
同理对b有
解得
因为
所以
故C错误;
D.到达水平桌面时,对a由动能定理得
同理对b有
因为
所以
故D错误;
A.设物块a从A点到静止的水平位移为,对全过程由动能定理得
设物块b从A点到静止的水平位移为,对全过程由动能定理得
可得
可得两物块在水平方向上位移相等,竖直方向的位移为h,所以两物块的位移大小相等,故A正确;
B.对物块a,从最高点到静止时根据动能定理
解得
则物块a的路程为
同理,对b,从B点到静止时由动能定理
解得
则物块b的路程为
因为
所以两物块运动全程的路程不相等,故B错误。
故选A。
8.如图所示,劲度系数为k的轻质弹性绳一端固定在O点,另一端与一质量为m、套在摩擦因数为μ的粗糙竖直固定杆的圆环相连,M处有一光滑定滑轮,初始圆环置于A处,三点在同一水平线上,弹性绳的原长等于。圆环从A处由静止开始释放,到达C处时速度为零,。如果圆环在C处获得一竖直向上的速度v,恰好能回到A,弹性绳始终在弹性限度内,重力加速度为g,则下列分析正确的是( )
A.下滑过程中,竖直杆对圆环摩擦力越来越大
B.从A下滑到C过程中摩擦发热为
C.在C处,弹性绳的弹性势能为
D.圆环的机械能在下滑过程中持续减小,上升过程中持续增加
【答案】B
【详解】A.设下滑过程中,弹性绳的伸长量为,弹性绳与水平方向成,在水平方向有
即弹力的水平分力不变,则圆环和固定杆之间的弹力不变,滑动摩擦力不变,故A错误;
B.从C到A再到C,圆环弹性势能、重力势能和动能不变,则C处赋予的动能等于来回摩擦力对应发热,故从A下滑到C过程中摩擦发热为,故B正确;
C.根据动能定理可得从C到A,弹性势能减少,但是A处弹性势能不为零,故在C处,弹性绳的弹性势能大于,故C错误;
D.圆环在下滑过程中弹性绳弹力和摩擦力都做负功,故圆环的机械能持续减小,上升过程中弹性绳弹力做正功,摩擦力做负功,可以分析得,圆环的机械能先增加(特别是上升的初始阶段动能和重力势能都增加),但是即将到达A处时,弹性绳弹力做正功的功率趋向于零,而摩擦力做负功的功率不变,故即将到达A阶段,弹性绳弹力和摩擦力总功率为负值,故圆环的机械能减小,圆环的机械能上升过程中先增加后减少,故D错误。
故选B。
9.从“嫦娥”探月到“长五”飞天,从“蛟龙”入海到航母入列……中国科技以一系列创新成就实现了历史性飞跃。2019年11月23日8时55分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”方式成功发射第50、51颗北斗导航卫星。北斗导航卫星分为地球静止轨道卫星(静止卫星)和倾斜地球同步轨道卫星等(均视为在圆轨道上运行)。倾斜地球同步轨道卫星是运转轨道面与地球赤道面有夹角(不为)的轨道卫星,它的运转周期也是24小时。下列关于北斗导航卫星说法正确的是( )
A.仅利用北斗导航卫星的周期和万有引力常量就可以估算出地球的质量
B.倾斜地球同步轨道卫星的运行速率大于地球静止轨道卫星的运行速率
C.倾斜地球同步轨道卫星的运行速率小于第一宇宙速度
D.由于每一颗卫星质量不尽相同,所以每一颗卫星的向心加速度的大小也不同
【答案】C
【详解】A.根据万有引力提供向心力
可得
除了北斗导航卫星的周期和万有引力常量,还需提供卫星运动的轨道半径才能估算出地球的质量,故A错误;
B.根据万有引力提供向心力
可得
由于地球静止轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星的周期一样,所以轨道半径也一样,根据
可知,倾斜地球同步轨道卫星的运行速率等于地球静止轨道卫星的运行速率,故B错误;
C.第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,也是最大的圆周运动的环绕速度,而静止卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径,根据
可以发现,静止卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度,故C正确;
D.根据
每一颗卫星的运行速率和轨道半径都一样,所以向心加速度的大小也一样,与卫星的质量无关,故D错误。
故选C。
10.某同学想利用小孔成像实验估测太阳的平均密度。设计如图所示的装置,不透明的圆桶上底密封,但中央有一小孔,下底为半透明纸。将圆桶轴线正对太阳,可在半透明纸上观察到太阳的像的直径。已知圆桶长,引力常量。根据以上信息可得到太阳的平均密度的数量级为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】设太阳的半径为,太阳到地球的距离为,由光路图,结合相似三角形的性质可得
解得
地球绕太阳做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,设太阳质量为,地球质量为,则
太阳体积为
太阳密度为
联立解得
代入数据,解得
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.如图所示,某均匀介质中有两个点波源和,它们沿垂直纸面z方向振动,垂直纸面向外为正方向。其中的振动方程为;的振动方程为。已知波速为20m/s,图中所有介质均已振动,则下列说法正确的是( )
A.两列波可以发生干涉
B.时刻处质点的位移为0
C.时刻处质点的位移为0.2m
D.时刻波源和的加速度相同
【答案】AB
【详解】A.两列波的频率均为
则可以发生干涉,选项A正确;
B.两振源的相位差为π,而P点到两振源的距离之差为零,则P点为振动减弱点,振幅为零,则时刻处质点的位移为0,选项B正确;
C.波长
因
则时刻由S1在Q点引起的位移为
则时刻由S2在Q点引起的位移为
则时刻处质点的位移为零,选项C错误;
D.时刻波源和的位移相同,根据
可知加速度不一定相同,选项D错误。
故选AB。
12.在同种均匀介质中沿x轴传播的甲、乙两列同类机械横波,其在时刻的图像如图(a)、(b)中实线所示,经甲波的图像如图(a)中虚线所示。已知两波的频率均小于2.5Hz,下列说法正确的是( )
A.这两列波的传播方向一定相同
B.介质中甲波可能的最大传播速率为
C.乙波中介质质点的振动周期一定为
D.两波叠加的区域中介质质点的最大振动位移为35cm
【答案】BD
【详解】A.根据题设条件无法确定两列波的传播方向,选项A错误;
B.对甲波,有
根据图a,若波向x轴正方向传播,则
(n=0、1、2、3…)
要使T>0.4s,则T可能为2.8s或0.56s
若波向x轴负方向传播,则
(n=0、1、2、3…)
要使T>0.4s,则T只能为0.93s
在上述三个可能的周期值中,周期的最小值为0.56s,对应的波速最大为
选项B正确;
C.甲波的周期有三个可能值,对应的波速也有三个可能值,波速由介质决定,乙波的波速等于甲波的波速也有三个可能值,则其周期也有三个可能值,选项C错误;
D.虽然两列波的周期不同不能产生稳定的干涉现象,但是两列波相遇时仍会发生叠加,当两列波的波峰与波峰相遇或者波谷与波谷相遇时,振动位移最大为:20cm+15cm=35cm,选项D正确。
故选BD。
13.为了解决光信号长距离传输中的衰减问题,常常在光纤中掺入铒元素。如图所示的是铒离子的能级示意图,标识为的铒离子处在亚稳态,不会立即向下跃迁:如果用光子能量约为的激光把处于基态能级的铒离子激发到能级,再通过“无辐射跃迁”跃迁到能级,从而使该能级积聚的离子数远超过处于基态的离子数。当光纤中传输某波长的光波时,能使处在亚稳态能级的离子向基态跃迁,产生大量能量约为的光子,于是输出的光便大大加强了。根据上述资料你认为下列说法正确的是( )
A.无辐射跃迁中一个铒离子放出的能量约为
B.这种光纤传输任何频率的光信号衰减都能得到有效补偿
C.大量处在能级的铒离子向下跃迁能产生4种频率的光子
D.上述情景发生时,光纤中传输的光信号波长约为
【答案】AD
【详解】A.电子从轨道跃迁到轨道得能量,电子从轨道跃迁到轨道得能量。则无辐射跃迁中一个铒离子放出的能量约为
故A正确;
B.由
可得这种光纤传输只有频率为的光信号衰减才能得到有效补偿,故B错误;
C.大量处在能级的铒离子向下跃迁有以下几种情况
,,
因为能级跃迁到能级是无辐射跃迁,所以不会放出光子,故处在能级的铒离子向下跃迁能产生2种频率的光子,故C错误;
D.由
可得
带入数据可解得光纤中传输的光信号波长约为,故D正确。
故选AD。
非选择题部分
三、实验题(本题共3小题,共14分)
14.在“导体电阻率的测量”的实验中:
(1)如图所示的游标卡尺中,P的作用是________(填“微调”或“紧固”);读数是________mm。如图所示的螺旋测微器,微调旋钮是________(填“A”“B”或“C”);读数是________mm。
(2)现要测量电阻约为100Ω的圆形金属杆Rx的电阻率,所用器材如下:
直流电源E,电动势为8.0V,内阻可忽略不计;
电流表A1,量程为0~25mA,内阻;
电流表A2,量程为0~150mA,内阻;
定值电阻;
滑动变阻器R的最大阻值为10Ω;
开关S、导线若干。
①为了在测量中尽量减小误差,并测多组数据,现将上述实验器材连接如图所示,请在答案纸的虚线方框中画出它的电路图________。
②若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,已知金属杆的长为L,直径为d,则电阻率的表达式为ρ=________。(用字母表示)
【答案】 紧固 54.14 C 10.000
【详解】(1)[1]游标卡尺中,P的作用是紧固;
[2]游标卡尺读数是
[3]如图所示的螺旋测微器,微调旋钮是C;
[4] 螺旋测微器的读数是
(2)[5]它的电路图为
[6]金属杆的电阻为
金属杆的电压为
根据电阻定律
金属杆的横截面积为
解得
15.实验小组在“探究加速度与力、质量的关系”时,用图甲所示的装置进行实验。实验中,用槽码的重力代替细线中的拉力。
(1)如图乙所示,用游标卡尺测得遮光条的宽度d=______mm。
(2)下列说法中正确的是______。
A.槽码的质量应远小于滑块的质量
B.气垫导轨右端应比左端高
C.先释放滑块再打开气垫导轨的气源
(3)实验小组用如下方法测量滑块的加速度a:将滑块从图甲所示位置由静止释放,测得遮光条通过光电门1、2的时间分别为、,两个光电门间的距离为L,则滑块的加速度大小a=______(用字母、、L、d表示)。
(4)为了减小偶然误差,该小组同学设计了另一种方案,测得遮光条从光电门1到2的时间为t,两个光电门间的距离为L,保持光电门2的位置及滑块在导轨上释放的位置不变,改变光电门1的位置进行多次测量,测得多组L和t的数据,作出了图像如图丙所示,已知纵轴截距为,横轴截距为,则表示遮光条通过光电门______(选填“1”或“2”)时的速度大小,滑块的加速度大小a=______。
【答案】(1)5.25;(2)A;(3);(4)2;
【详解】(1)游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和,所以
(2)A.实验中,用槽码的重力代替细线中的拉力,所以槽码的质量应远小于滑块的质量,故A正确;
B.由于滑块在气垫导轨上可看成不受摩擦力作用,细线的拉力即为滑块所受的合力,所以不需要气垫导轨应保持水平,故B错误;
C.实验中先打开气垫导轨的气源再释放滑块,故C错误。
故选A。
(3)滑块经过两个光电门的速度分别为
,
因滑块做匀加速直线运动,则有
(4)由题意可得
变形可得
由此可知,表示遮光条通过光电门2的速度,且
所以
16.乙同学用DIS探究一定质量气体在温度不变时,压强与体积关系,实验装置如图1所示,实验步骤如下:
①把注射器活塞移至注射器最大位置,将其与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接;
②移动活塞压缩气体,记录注射器的刻度值V,以及对应的由计算机显示的气体压强值p;
③用图像处理实验数据,得出图线。
(1)为了保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要措施是____________和____________;
(2)如果实验操作规范正确,则用上述方法作出的图线应为图2中的____________(选填“①”或“②”)。
【答案】(1)缓慢移动活塞;不能用手握住注射器封闭气体部分;(2)②
【详解】(1)[1][2]为了保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要措施是缓慢移动活塞;不能用手握住注射器封闭气体部分,这样能保证装置与外界温度一样。
(2)由于实验过程中气体体积不断减小,活塞与注射器壁间因摩擦会使得气体温度升高,则图线切线的斜率不断增大,即图线向上弯曲。
故选②。
四、解答题(本题共4小题,共44分)
17.如图所示,一粗细均匀的导热形管竖直放置,右侧上端封闭,左侧上端与大气相通,右侧顶端密封空气柱A的长度为,左侧密封空气柱B上方水银柱长,左右两侧水银面高度差,已知大气压强,大气温度,形管横截面积。现用特殊手段只对空气柱A加热,直到空气柱A、B下方水银面等高。求:
(1)加热前空气柱A、B的压强各为多少;
(2)空气柱A、B下方水银面等高时A中气体的温度;
(3)对空气柱A加热的过程中空气柱B与外界传递的热量。
【答案】(1),;(2);(3)0
【详解】(1)加热器有
,
(2)空气柱B压强保持不变,则有
空气柱A根据理想气体状态方程
解得
则由于
(3)B中温度不变,所以内能不变,既有
B压强不变,温度不变,所以体积不变,既有
根据
可知
18.如图所示,一游戏装置由弹射器,光滑水平直轨道AB、CD,水平凹槽MN,圆心为的四分之一细圆管竖直轨道DE,圆心为的四分之一圆弧竖直轨道EF,足够长粗糙水平直轨道GH组成。连线水平,和竖直,静止在水平凹槽的滑板左端紧靠竖直侧壁BM,上表面与AB、CD平齐。游戏时,可视为质点的滑块从A点水平弹出,经B点滑上滑板,随后带动滑板一起运动,滑板到达竖直侧壁CN后即被锁定。滑块继续滑过轨道CD、DE、EF后,静止在GH某处视为游戏成功。已知滑块和滑板质量分别为,,MN长,滑板右端距CN的距离,滑块与滑板间的动摩擦因数,滑块与GH间的动摩擦因数,DE和EF的半径,其余各处均光滑,轨道间平滑连接,弹射时滑块从静止释放且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能,g取。
(1)若滑块恰好能滑上GH,求滑块在圆管轨道的D点时受到的作用力;
(2)要使游戏成功,求滑块到达D点时的速度大小的范围;
(3)要使游戏成功,求滑块静止的区域以及相应的弹簧弹性势能范围。
【答案】(1);(2);(3);
【详解】(1)恰好过F点,此时只要重力提供向心力,则有
从D到F点,由动能定理可得
解得
结合牛顿第二定律
联立解得
(2)①滑板一直在加速
解得
根据牛顿第二定律则有
解得滑板的加速度
则滑板此阶段加速的时间
此过程,滑块一直在做减速运动,由动能定理可得
结合动量定理则有
解得为最大值,对应
②滑块恰好能滑上GH,由上述结论可知
故
(3)①在时,根据能量守恒可得
解得
恰好能过最高点时,则有
解得
滑块静止的区域距G点的距离
②当时,对应,由功能关系可得
恰好能过最高点时, 对应,滑块与滑板达到共速,随后两者匀速至滑板锁定。由运动学规律可得,,
解得
滑板恰好匀加速至锁定时,滑块与滑板达到共速,即不存在匀速运动状态。则有,
综上所述,滑块静止时相应的弹簧弹性势能范围
19.电动汽车通过能量回收装置增加电池续航。在行驶过程中,踩下驱动踏板时电池给电动机供电,松开驱动踏板或踩下刹车时发电机工作回收能量。某兴趣小组为研究其原理,设计了如图所示的模型:两个半径不同的同轴圆柱体间存在由内至外的辐向磁场,磁场方向沿半径方向,有一根质量为、长度为、电阻为的金属棒MN通过导电轻杆与中心轴相连,可绕轴无摩擦转动,金属棒所在之处的磁感应强度大小均为,整个装置竖直方向放置。中心轴右侧接一单刀双掷开关:踩下驱动踏板,开关接通1,电池给金属棒供电,金属棒相当于电动机,所用电池的电动势为,内阻为;松开驱动踏板或踩下刹车,开关自动切换接通2,金属棒相当于发电机,给电容器充电,所接电容器电容为。初始时电容器不带电、金属棒MN静止,电路其余部分的电阻不计。
(1)踩下驱动踏板后,求金属棒刚启动时加速度的大小及开始运动后的转动方向(从上往下看);
(2)踩下驱动踏板后,求金属棒可达到的最大转动线速度。
(3)当金属棒达到最大转动速度后松开驱动踏板,在一段时间后金属棒MN将匀速转动。
①求此时电容器上的带电量。
②定性画出松开驱动踏板后的电容器的电压与电荷量关系的U-q图像,并结合图像和题目中的条件,求电容器最终能回收多少能量储存起来
【答案】(1),金属棒开始运动后沿顺时针转动
(2)
(3)①;②,
【详解】(1)电流方向向下,根据左手定则判断,从往下看,金属棒开始运动后沿顺时针转动,当开关闭合的瞬间,金属棒还没有发生转动,则有
金属棒在安培力作用下发生转动,根据牛顿第二定律有
解得
(2)当金属棒达到最大线速度时,金属棒中无电流通过,即金属棒切割磁感线产生的感应电动势大小为,则有
解得
(3)①当金属棒由最大速度减速至匀速转动,由动量定理可得
当电路达到稳定时,回路中无电流,电容器两端电压与金属棒切割产生的感应电动势相等,则有
结合上述解得
②根据电容的定义式有
则有
作出U—q图像如图所示
由于
由微元法可知图像下面积等于电容器储存的电能,则有
结合上述解得
20.利用质子照相术,可以分析强电流产生的磁场及质子的动能。如图1所示,PQ是沿x轴放置、长度为的细电流丝,分别过P、Q的Ⅰ、Ⅱ平面均与x轴垂直。当电流丝中通以强电流I时,会在Ⅰ、Ⅱ两个平面之间激发环形磁场,磁场中某点磁感应强度大小为,k为已知常数,r为该点到x轴的距离。Ⅱ平面右侧距离处,垂直x轴放置探测胶片,胶片由许多RCF膜叠合而成,不同动能的质子会打在不同深度的膜上。现有大量的高能质子从Ⅰ平面、沿x轴正方向射入磁场空间,经偏转,最终打在探测胶片上。实验发现:每张RCF膜片中心,都会出现一个圆形暗斑(即无质子区),而在暗斑边缘出现一圈特别明亮的亮环,如图2所示。已知质子的质量为m,电荷量为q;高能质子在磁场区运动时间极短,速度方向偏转角很小,有,且认为单个质子在磁场中运动所经之处磁感应强度处处相同;实验环境为真空,不考虑质子重力及质子间相互作用。
(1)判断电流丝PQ中强电流的方向;
(2)求动能为、离轴距离为入射的质子,在磁场中偏转角的正弦值;
(3)若、、、、、,求对应质子动能的膜片上,圆形暗斑的直径;
(4)某次实验中,从RCF膜堆中提取两张不同深度的膜片(如图3所示)。测得膜片中暗斑直径,膜片中暗斑直径,膜片对应的质子动能,求膜片对应的质子动能。
【答案】(1)电流方向为沿x轴负方向(从Q指向P);(2);(3);(4)
【详解】(1)暗斑中心无质子,说明质子受洛伦兹力沿径向远离x轴,质子带正电沿x正方向入射,根据左手定则和安培定则可得,电流方向为沿x轴负方向(从Q指向P)。
(2)质子动能
得动量
质子在磁场中运动时间
洛伦兹力的冲量(垂直x方向动量变化)
代入
得
偏转角很小
代入得
(3)质子出磁场后打到胶片上,落点到x轴的距离
代入得
的最小值即为暗斑的半径(所有质子落点)
代入数值计算
计算得
故
即
(4)由(为常数)
得(为常数)
即
代入、、
得
试卷第24页,共26页
试卷第23页,共26页
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$绝密★启用前
2026年秋季高三开学摸底考试模拟卷
:
姓名
准考证号
本试题卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间90分钟。
:
:
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的区域内,作图时先使用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10m/s2
5.考试范围:必修一、必修二全部、必修三第九章~第十一章,占比分别为20%、50%、30%
:
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
尽
要求的,不选、多选、错选均不给分)
1.己知k为静电力常量,g为电荷量,r为距离,则9用国际单位制表示正确的是()
A.V/m
B.J/m
C.N
D.V
·:
O
2.水面上漂浮一半径为R=0.2m的圆形荷叶,一条小蝌蚪从距水面h=
今
m的图示位置处沿水平方向以速
20
度v=0.05ms匀速穿过荷叶,已知水的折射率为了,则在小解蚪沿荷叶直径B正下方匀速游过的过程中,
在水面之上任意位置看不到小蝌蚪的时间为(
●
小蝌蚪
A.2s
B.4s
C.6s
D.8s
3.某同学在墙前连续拍照时,恰好有一小白色重物从墙前的某高处由静止落下,拍摄到重物下落过程中的
张照片如图所示。由于重物的运动,它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知每层砖的平均厚度为6.0℃m,
这个照相机的曝光时间为2.0×102s,则(
·:
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A.石子下落到A位置时的速度约为60m/s
B.石子下落到A位置时的速度约为12m/s
C.石子下落到A位置所需的时间约为0.6s
D.石子下落到A位置所需的时间约为1.2s
4.如图所示,H、H是同种金属材料、上下表面为正方形的两个霍尔元件,H的边长和厚度均为H2边长
和厚度的2倍。将两个霍尔元件放置在同一匀强磁场B中,磁场方向垂直于两元件正方形表面。在两元件上
加相同的电压,形成图示方向的电流,M、N两端形成霍尔电压,下列说法正确的是()
B
H
d
M
A.若磁场越强,则霍尔电压越小
B.H、H,上M端电势高于N端电势
C.H中电流强度L等于H2中电流强度2
D.H中产生的霍尔电压UH等于H2中产生的霍尔电压UH,
5.如图所示,竖直绝缘墙上固定一带电小球A,将质量为m、带电荷量为q的小球B用轻质绝缘丝线悬挂在
A的正上方C处,丝线BC长度为L,A、C两点间的距离为√2L当小球B静止时,丝线与竖直方向的夹角0=45°,
带电小球A、B可视为质点,重力加速度为g。下列说法正确的是()
Ac
B
A.两小球一定带异种电荷
B.两小球之间的距离为√2L
C.小球A的带电荷量为5mg心
D.丝线对小球B的拉力为√2mg
2kq
6.如图所示,在竖直的墙面上用铰链固定一可绕O点自由转动的轻杆,一根满足胡克定律的橡皮筋两端固
定在轻杆上的A、C两点,轻质动滑轮B跨过橡皮筋悬挂一定质量的钩码。开始时轻杆处于水平位置,橡皮
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筋的总长度为L,忽略滑轮与橡皮筋间的摩擦。若将轻杆沿顺时针方向转过一个角度△日=10°,橡皮筋的总
长度为L:若将轻杆沿逆时针方向转过一个角度△8'=10°,橡皮筋的总长度为L2,下列关于LL1和L的关
系正确的是()
B
白
A.L=L=Lo B.L=L<Lo
C.L=L>Lo
D.L<L<L
7.如图所示,斜面体OAB固定在水平桌面上,斜面底端A、B处夹角分别为α、B(>),斜面体与桌面材
质相同,在顶端O处同时静止释放完全相同的两物块a、b,两物块均沿斜面向下滑行最终静止在水平桌面上,
物块在AB处没有机械能的损失。则以下说法正确的是()
B
ii
B
A.两物块运动全程的位移大小相等
B.两物块运动全程的路程相等
C.两物块一定同时到达水平桌面
D.两物块刚到达水平桌面时动能相等
8.如图所示,劲度系数为k的轻质弹性绳一端固定在O点,另一端与一质量为m套在摩擦因数为4的粗
糙竖直固定杆的圆环相连,M处有一光滑定滑轮,初始圆环置于A处,OMA三点在同一水平线上,弹性绳的
原长等于OM。圆环从A处由静止开始释放,到达C处时速度为零,AC=h。如果圆环在C处获得一竖直向
上的速度恰好能回到A,弹性绳始终在弹性限度内,重力加速度为g,则下列分析正确的是(
)
M
A.下滑过程中,竖直杆对圆环摩擦力越来越大
B.从A下滑到C过程中摩擦发热为m2
C.在C处,弹性绳的弹性势能为msh4mw
D.圆环的机械能在下滑过程中持续减小,上升过程中持续增加
9.从“嫦娥”探月到“长五”飞天,从“蛟龙”入海到航母入列…中国科技以一系列创新成就实现了历
史性飞跃。2019年11月23日8时55分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”
方式成功发射第50、51颗北斗导航卫星。北斗导航卫星分为地球静止轨道卫星(静止卫星)和倾斜地球同
步轨道卫星等(均视为在圆轨道上运行)。倾斜地球同步轨道卫星是运转轨道面与地球赤道面有夹角(不为
0°)的轨道卫星,它的运转周期也是24小时。下列关于北斗导航卫星说法正确的是()
兵
A.仅利用北斗导航卫星的周期和万有引力常量就可以估算出地球的质量
张
B.倾斜地球同步轨道卫星的运行速率大于地球静止轨道卫星的运行速率
C.倾斜地球同步轨道卫星的运行速率小于第一宇宙速度
D.由于每一颗卫星质量不尽相同,所以每一颗卫星的向心加速度的大小也不同
10.某同学想利用小孔成像实验估测太阳的平均密度。设计如图所示的装置,不透明的圆桶上底密封,但中
拼
央有一小孔O,下底为半透明纸。将圆桶轴线正对太阳,可在半透明纸上观察到太阳的像的直径d=1cm。已
样
知圆桶长L=1m,引力常量G=6.67×101N·m2/kg2。根据以上信息可得到太阳的平均密度的数量级为()
的
些
A.10'kg/m
B.103kg/m3
C.105kg/m3
D.106 kg/m3
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.如图所示,某均匀介质中有两个点波源S(-33,0,0)和S2(33,0,0),它们沿垂直纸面z方向振动,垂
百纸面向外为正方:共中的振为方根为=01m(停1+写引回:5的能动方程为
=01sn(91-号}(m.已知波速为2D,图中所有介质均已振动:则下列说法正确的是(
)
↑ylm
P
6
S
S2
-33
0
33
x/m
A.两列波可以发生干涉
B.t=0时刻P(0,6,0)处质点的位移为0
C.t=0时刻Q(-3V3,6,0)处质点的位移为0.2m
D.t=0时刻波源S,和S,的加速度相同
12.在同种均匀介质中沿x轴传播的甲、乙两列同类机械横波,其在t=0时刻的图像如图(a)、(b)中实
线所示,经t=0.7s甲波的图像如图()中虚线所示。己知两波的频率均小于2.5Hz,下列说法正确的是()
◆y/cm
◆/cm
20
6
3
-20H
图(a)
图(b)
A.
这两列波的传播方向一定相同
B.介质中甲波可能的最大传播速率为
0
m/s
C.乙波中介质质点的振动周期一定为
21
9
將
D.两波叠加的区域中介质质点的最大振动位移为35cm
13.为了解决光信号长距离传输中的衰减问题,常常在光纤中掺入铒元素。如图所示的是铒离子的能级示意
拟
图,标识为12的铒离子处在亚稳态,不会立即向下跃迁:如果用光子能量约为2.03×109J的激光把处于基
态能级4152的铒离子激发到412能级,再通过“无辐射跃迁”跃迁到能级4132,从而使该能级积聚的离子
数远超过处于基态的离子数。当光纤中传输某波长的光波时,能使处在亚稳态能级的离子向基态跃迁,产生
大量能量约为1.28×109J的光子,于是输出的光便大大加强了。根据上述资料你认为下列说法正确的是(
无辐射跃迁
北
灯32
115/2
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A.无辐射跃迁中一个铒离子放出的能量约为7.50×1020J
B.这种光纤传输任何频率的光信号衰减都能得到有效补偿
C.大量处在4红2能级的铒离子向下跃迁能产生4种频率的光子
D.上述情景发生时,光纤中传输的光信号波长约为1.55um
非选择题部分
三、实验题(本题共3小题,共14分)
14.在“导体电阻率的测量”的实验中:
(1)如图所示的游标卡尺中,P的作用是
(填“微调”或“紧固”);读数是
_m。如图所示
的螺旋测微器,微调旋钮是
(填“A”“B”或“C”);读数是
m。
B
01
(2)现要测量电阻约为1002的圆形金属杆R的电阻率,所用器材如下:
直流电源E,电动势为8.OV,内阻可忽略不计;
电流表A1,量程为0~25mA,内阻1=1002;
电流表A2,量程为0~150mA,内阻5=202:
定值电阻R=102:
滑动变阻器R的最大阻值为102;
开关S、导线若干。
①为了在测量中尽量减小误差,并测多组数据,现将上述实验器材连接如图所示,请在答案纸的虚线方框中
画出它的电路图
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②若某次测量中电流表A的示数为I,电流表A的示数为I,已知金属杆的长为L,直径为d,则电阻率的
表达式为p=
(用字母表示)
15.实验小组在“探究加速度与力、质量的关系”时,用图甲所示的装置进行实验。实验中,用槽码的重力
代替细线中的拉力。
数字计时器
光电门2
光电门1
气垫导轨
滑块遮光条
主尺
游标尺
10
(1)如图乙所示,用游标卡尺测得遮光条的宽度d=
m
(2)下列说法中正确的是
A.槽码的质量应远小于滑块的质量
B.气垫导轨右端应比左端高
C.先释放滑块再打开气垫导轨的气源
(3)实验小组用如下方法测量滑块的加速度a:将滑块从图甲所示位置由静止释放,测得遮光条通过光电门1、
2的时间分别为t、2,两个光电门间的距离为L,则滑块的加速度大小a=_一(用字母t、2、Ld表
示)。
(4)为了减小偶然误差,该小组同学设计了另一种方案,测得遮光条从光电门1到2的时间为t,两个光电门
间的距离为L,保持光电门2的位置及滑块在导轨上释放的位置不变,改变光电门1的位置进行多次测量,
测得多组L和t的数据,作出了二-t图像如图丙所示,己知纵轴截距为,横轴截距为。,则,表示遮光条
通过光电门一
(选填“1”或“2”)时的速度大小,滑块的加速度大小a=_一一。
16.乙同学用DI$探究一定质量气体在温度不变时,压强与体积关系,实验装置如图1所示,实验步骤如下:
②
压强传感器
数据采集器
十算机
图1
图2
①把注射器活塞移至注射器最大位置,将其与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接:
②移动活塞压缩气体,记录注射器的刻度值?以及对应的由计算机显示的气体压强值P:
③用p十图像处理实验数锅。得出图线。
(1)为了保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要措施是
和
②)如果实验操作规范正确,则用上述方法作出的p-号图线应为图2中的】
(选填“①”或
“②”)。
四、解答题(本题共4小题,共44分)】
:
17.如图所示,一粗细均匀的导热U形管竖直放置,右侧上端封闭,左侧上端与大气相通,右侧顶端密封空
气柱A的长度为L=15.0cm,左侧密封空气柱B上方水银柱长h2=14.0cm,左右两侧水银面高度差h=10.0cm,
O
O
已知大气压强p=76.0cmHg=1.0×10pa,大气温度1=27C,U形管横截面积S=7.6cm2。现用特殊手段
只对空气柱A加热,直到空气柱A、B下方水银面等高。求:
(1)加热前空气柱A、B的压强各为多少;
(2)空气柱A、B下方水银面等高时A中气体的温度t,:
(3)对空气柱A加热的过程中空气柱B与外界传递的热量Q。
卡
张
B
游
样
18.如图所示,一游戏装置由弹射器,光滑水平直轨道AB、CD,水平凹槽MW,圆心为O的四分之一细圆管
竖直轨道DB,圆心为O,的四分之一圆弧竖直轨道邵,足够长粗糙水平直轨道GH组成。O,O连线水平,OD
和FGO,竖直,静止在水平凹槽的滑板左端紧靠竖直侧壁BM上表面与ARCD平齐。游戏时,可视为质点
的滑块从A点水平弹出,经B点滑上滑板,随后带动滑板一起运动,滑板到达竖直侧壁CW后即被锁定。滑
块继续滑过轨道C以DREF后,静止在H某处视为游戏成功。已知滑块和滑板质量分别为m=0.O3kg,
········.
M=0.01kg,W长S=4.5m,滑板右端距CW的距离d=1.5m,滑块与滑板间的动摩擦因数4=0.1,滑块与
GH间的动摩擦因数凸2=0.5,DB和EF的半径R=0.14m,其余各处均光滑,轨道间平滑连接,弹射时滑块从
的
静止释放且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能,g取10m/s2。
G
H
些
01
。0为
弹射器
I
A
BE
D
M
(1)若滑块恰好能滑上GH,求滑块在圆管轨道的D点时受到的作用力F、:
(2)要使游戏成功,求滑块到达D点时的速度大小'。的范围;
篇
.
(3)要使游戏成功,求滑块静止的区域以及相应的弹簧弹性势能E,范围。
19.电动汽车通过能量回收装置增加电池续航。在行驶过程中,踩下驱动踏板时电池给电动机供电,松开驱
动踏板或踩下刹车时发电机工作回收能量。某兴趣小组为研究其原理,设计了如图所示的模型:两个半径不
同的同轴圆柱体间存在由内至外的辐向磁场,磁场方向沿半径方向,有一根质量为m、长度为L、电阻为R
O
的金属棒W通过导电轻杆与中心轴相连,可绕轴无摩擦转动,金属棒所在之处的磁感应强度大小均为B,
整个装置竖直方向放置。中心轴右侧接一单刀双掷开关:踩下驱动踏板,开关接通1,电池给金属棒供电,
:::0#0
金属棒相当于电动机,所用电池的电动势为E,,内阻为”;松开驱动踏板或踩下刹车,开关自动切换接通2,
金属棒相当于发电机,给电容器充电,所接电容器电容为C。初始时电容器不带电、金属棒MW静止,电路
其余部分的电阻不计。
2
:
(1)踩下驱动踏板后,求金属棒刚启动时加速度a的大小及开始运动后的转动方向(从上往下看):
(2)踩下驱动踏板后,求金属棒可达到的最大转动线速度。
(3)当金属棒达到最大转动速度后松开驱动踏板,在一段时间后金属棒MW将匀速转动。
①求此时电容器C上的带电量。
②定性画出松开驱动踏板后的电容器的电压与电荷量关系的止q图像,并结合图像和题目中的条件,求电容
·:
器最终能回收多少能量储存起来
20.利用质子照相术,可以分析强电流产生的磁场及质子的动能。如图1所示,PQ是沿x轴放置、长度为L
0
的细电流丝,分别过PQ的I、Ⅱ平面均与x轴垂直。当电流丝中通以强电流I时,会在I、Ⅱ两个平面
之间微发环形磁场。篮场中某点磁感应强度大小为B=片为已知常数,为该点到轴的距离。Ⅱ平面
右侧距离L处,垂直x轴放置探测胶片,胶片由许多C℉膜叠合而成,不同动能的质子会打在不同深度的膜
架
上。现有大量的高能质子从I平面、沿x轴正方向射入磁场空间,经偏转,最终打在探测胶片上。实验发现:
每张C℉膜片中心,都会出现一个圆形暗斑(即无质子区),而在暗斑边缘出现一圈特别明亮的亮环,如图
2所示。己知质子的质量为m,电荷量为q:高能质子在磁场区运动时间极短,速度方向偏转角日很小,有
sin6stan6,且认为单个质子在磁场中运动所经之处磁感应强度处处相同;实验环境为真空,不考虑质子重
O
O
力及质子间相互作用。
探测胶片
Q
·:
磁场区
图1
图2
图3
(1)判断电流丝PQ中强电流的方向;
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(2)求动能为E、离x轴距离为”入射的质子,在磁场中偏转角日的正弦值:
(3)若m=1.67×10-27kg、q=1.6×1019C、k=1.0×107T.m/A、1=1.0×10A、L=√3.34mm、L2=22.5mm,
求对应质子动能E=0.1MeV的膜片上,圆形暗斑的直径D;
(4)某次实验中,从CF膜堆中提取两张不同深度的膜片(如图3所示).测得膜片a中暗斑直径D。=6.0mm,
膜片b中暗斑直径D,=4.0mm,膜片a对应的质子动能E。=1.6MeV,求膜片b对应的质子动能E,。
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姓名 准考证号
本试题卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间90分钟。
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的区域内,作图时先使用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10m/s2
5.考试范围:浙江物理选考范围
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、错选均不给分)
1.已知k为静电力常量,q为电荷量,r为距离,则用国际单位制表示正确的是( )
A. B. C.N D.V
2.水面上漂浮一半径为的圆形荷叶,一条小蝌蚪从距水面的图示位置处沿水平方向以速度匀速穿过荷叶,已知水的折射率为,则在小蝌蚪沿荷叶直径AB正下方匀速游过的过程中,在水面之上任意位置看不到小蝌蚪的时间为( )
A.2s B.4s C.6s D.8s
3.某同学在墙前连续拍照时,恰好有一小白色重物从墙前的某高处由静止落下,拍摄到重物下落过程中的一张照片如图所示。由于重物的运动,它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知每层砖的平均厚度为6.0cm,这个照相机的曝光时间为2.0 × 10-2s,则( )
A.石子下落到A位置时的速度约为60m/s
B.石子下落到A位置时的速度约为12m/s
C.石子下落到A位置所需的时间约为0.6s
D.石子下落到A位置所需的时间约为1.2s
4.如图所示,、是同种金属材料、上下表面为正方形的两个霍尔元件,的边长和厚度均为边长和厚度的2倍。将两个霍尔元件放置在同一匀强磁场中,磁场方向垂直于两元件正方形表面。在两元件上加相同的电压,形成图示方向的电流,、两端形成霍尔电压,下列说法正确的是( )
A.若磁场越强,则霍尔电压越小
B.、上端电势高于端电势
C.中电流强度等于中电流强度
D.中产生的霍尔电压等于中产生的霍尔电压
5.如图所示,竖直绝缘墙上固定一带电小球A,将质量为m、带电荷量为q的小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A的正上方C处,丝线BC长度为L,A、C两点间的距离为。当小球B静止时,丝线与竖直方向的夹角,带电小球A、B可视为质点,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.两小球一定带异种电荷 B.两小球之间的距离为
C.小球A的带电荷量为 D.丝线对小球B的拉力为
6.如图所示,在竖直的墙面上用铰链固定一可绕O点自由转动的轻杆,一根满足胡克定律的橡皮筋两端固定在轻杆上的A、C两点,轻质动滑轮B跨过橡皮筋悬挂一定质量的钩码。开始时轻杆处于水平位置,橡皮筋的总长度为L0,忽略滑轮与橡皮筋间的摩擦。若将轻杆沿顺时针方向转过一个角度,橡皮筋的总长度为L1;若将轻杆沿逆时针方向转过一个角度,橡皮筋的总长度为L2,下列关于L0、L1和L2的关系正确的是( )
A. B. C. D.
7.如图所示,斜面体OAB固定在水平桌面上,斜面底端A、B处夹角分别为、,斜面体与桌面材质相同,在顶端O处同时静止释放完全相同的两物块a、b,两物块均沿斜面向下滑行最终静止在水平桌面上,物块在A、B处没有机械能的损失。则以下说法正确的是( )
A.两物块运动全程的位移大小相等 B.两物块运动全程的路程相等
C.两物块一定同时到达水平桌面 D.两物块刚到达水平桌面时动能相等
8.如图所示,劲度系数为k的轻质弹性绳一端固定在O点,另一端与一质量为m、套在摩擦因数为μ的粗糙竖直固定杆的圆环相连,M处有一光滑定滑轮,初始圆环置于A处,三点在同一水平线上,弹性绳的原长等于。圆环从A处由静止开始释放,到达C处时速度为零,。如果圆环在C处获得一竖直向上的速度v,恰好能回到A,弹性绳始终在弹性限度内,重力加速度为g,则下列分析正确的是( )
A.下滑过程中,竖直杆对圆环摩擦力越来越大
B.从A下滑到C过程中摩擦发热为
C.在C处,弹性绳的弹性势能为
D.圆环的机械能在下滑过程中持续减小,上升过程中持续增加
9.从“嫦娥”探月到“长五”飞天,从“蛟龙”入海到航母入列……中国科技以一系列创新成就实现了历史性飞跃。2019年11月23日8时55分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”方式成功发射第50、51颗北斗导航卫星。北斗导航卫星分为地球静止轨道卫星(静止卫星)和倾斜地球同步轨道卫星等(均视为在圆轨道上运行)。倾斜地球同步轨道卫星是运转轨道面与地球赤道面有夹角(不为)的轨道卫星,它的运转周期也是24小时。下列关于北斗导航卫星说法正确的是( )
A.仅利用北斗导航卫星的周期和万有引力常量就可以估算出地球的质量
B.倾斜地球同步轨道卫星的运行速率大于地球静止轨道卫星的运行速率
C.倾斜地球同步轨道卫星的运行速率小于第一宇宙速度
D.由于每一颗卫星质量不尽相同,所以每一颗卫星的向心加速度的大小也不同
10.某同学想利用小孔成像实验估测太阳的平均密度。设计如图所示的装置,不透明的圆桶上底密封,但中央有一小孔,下底为半透明纸。将圆桶轴线正对太阳,可在半透明纸上观察到太阳的像的直径。已知圆桶长,引力常量。根据以上信息可得到太阳的平均密度的数量级为( )
A. B.
C. D.
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.如图所示,某均匀介质中有两个点波源和,它们沿垂直纸面z方向振动,垂直纸面向外为正方向。其中的振动方程为;的振动方程为。已知波速为20m/s,图中所有介质均已振动,则下列说法正确的是( )
A.两列波可以发生干涉
B.时刻处质点的位移为0
C.时刻处质点的位移为0.2m
D.时刻波源和的加速度相同
12.在同种均匀介质中沿x轴传播的甲、乙两列同类机械横波,其在时刻的图像如图(a)、(b)中实线所示,经甲波的图像如图(a)中虚线所示。已知两波的频率均小于2.5Hz,下列说法正确的是( )
A.这两列波的传播方向一定相同
B.介质中甲波可能的最大传播速率为
C.乙波中介质质点的振动周期一定为
D.两波叠加的区域中介质质点的最大振动位移为35cm
13.为了解决光信号长距离传输中的衰减问题,常常在光纤中掺入铒元素。如图所示的是铒离子的能级示意图,标识为的铒离子处在亚稳态,不会立即向下跃迁:如果用光子能量约为的激光把处于基态能级的铒离子激发到能级,再通过“无辐射跃迁”跃迁到能级,从而使该能级积聚的离子数远超过处于基态的离子数。当光纤中传输某波长的光波时,能使处在亚稳态能级的离子向基态跃迁,产生大量能量约为的光子,于是输出的光便大大加强了。根据上述资料你认为下列说法正确的是( )
A.无辐射跃迁中一个铒离子放出的能量约为
B.这种光纤传输任何频率的光信号衰减都能得到有效补偿
C.大量处在能级的铒离子向下跃迁能产生4种频率的光子
D.上述情景发生时,光纤中传输的光信号波长约为
非选择题部分
三、实验题(本题共3小题,共14分)
14.在“导体电阻率的测量”的实验中:
(1)如图所示的游标卡尺中,P的作用是________(填“微调”或“紧固”);读数是________mm。如图所示的螺旋测微器,微调旋钮是________(填“A”“B”或“C”);读数是________mm。
(2)现要测量电阻约为100Ω的圆形金属杆Rx的电阻率,所用器材如下:
直流电源E,电动势为8.0V,内阻可忽略不计;
电流表A1,量程为0~25mA,内阻;
电流表A2,量程为0~150mA,内阻;
定值电阻;
滑动变阻器R的最大阻值为10Ω;
开关S、导线若干。
①为了在测量中尽量减小误差,并测多组数据,现将上述实验器材连接如图所示,请在答案纸的虚线方框中画出它的电路图________。
②若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,已知金属杆的长为L,直径为d,则电阻率的表达式为ρ=________。(用字母表示)
15.实验小组在“探究加速度与力、质量的关系”时,用图甲所示的装置进行实验。实验中,用槽码的重力代替细线中的拉力。
(1)如图乙所示,用游标卡尺测得遮光条的宽度d=______mm。
(2)下列说法中正确的是______。
A.槽码的质量应远小于滑块的质量
B.气垫导轨右端应比左端高
C.先释放滑块再打开气垫导轨的气源
(3)实验小组用如下方法测量滑块的加速度a:将滑块从图甲所示位置由静止释放,测得遮光条通过光电门1、2的时间分别为、,两个光电门间的距离为L,则滑块的加速度大小a=______(用字母、、L、d表示)。
(4)为了减小偶然误差,该小组同学设计了另一种方案,测得遮光条从光电门1到2的时间为t,两个光电门间的距离为L,保持光电门2的位置及滑块在导轨上释放的位置不变,改变光电门1的位置进行多次测量,测得多组L和t的数据,作出了图像如图丙所示,已知纵轴截距为,横轴截距为,则表示遮光条通过光电门______(选填“1”或“2”)时的速度大小,滑块的加速度大小a=______。
16.乙同学用DIS探究一定质量气体在温度不变时,压强与体积关系,实验装置如图1所示,实验步骤如下:
①把注射器活塞移至注射器最大位置,将其与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接;
②移动活塞压缩气体,记录注射器的刻度值V,以及对应的由计算机显示的气体压强值p;
③用图像处理实验数据,得出图线。
(1)为了保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要措施是____________和____________;
(2)如果实验操作规范正确,则用上述方法作出的图线应为图2中的____________(选填“①”或“②”)。
四、解答题(本题共4小题,共44分)
17.如图所示,一粗细均匀的导热形管竖直放置,右侧上端封闭,左侧上端与大气相通,右侧顶端密封空气柱A的长度为,左侧密封空气柱B上方水银柱长,左右两侧水银面高度差,已知大气压强,大气温度,形管横截面积。现用特殊手段只对空气柱A加热,直到空气柱A、B下方水银面等高。求:
(1)加热前空气柱A、B的压强各为多少;
(2)空气柱A、B下方水银面等高时A中气体的温度;
(3)对空气柱A加热的过程中空气柱B与外界传递的热量。
18.如图所示,一游戏装置由弹射器,光滑水平直轨道AB、CD,水平凹槽MN,圆心为的四分之一细圆管竖直轨道DE,圆心为的四分之一圆弧竖直轨道EF,足够长粗糙水平直轨道GH组成。连线水平,和竖直,静止在水平凹槽的滑板左端紧靠竖直侧壁BM,上表面与AB、CD平齐。游戏时,可视为质点的滑块从A点水平弹出,经B点滑上滑板,随后带动滑板一起运动,滑板到达竖直侧壁CN后即被锁定。滑块继续滑过轨道CD、DE、EF后,静止在GH某处视为游戏成功。已知滑块和滑板质量分别为,,MN长,滑板右端距CN的距离,滑块与滑板间的动摩擦因数,滑块与GH间的动摩擦因数,DE和EF的半径,其余各处均光滑,轨道间平滑连接,弹射时滑块从静止释放且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能,g取。
(1)若滑块恰好能滑上GH,求滑块在圆管轨道的D点时受到的作用力;
(2)要使游戏成功,求滑块到达D点时的速度大小的范围;
(3)要使游戏成功,求滑块静止的区域以及相应的弹簧弹性势能范围。
19.电动汽车通过能量回收装置增加电池续航。在行驶过程中,踩下驱动踏板时电池给电动机供电,松开驱动踏板或踩下刹车时发电机工作回收能量。某兴趣小组为研究其原理,设计了如图所示的模型:两个半径不同的同轴圆柱体间存在由内至外的辐向磁场,磁场方向沿半径方向,有一根质量为、长度为、电阻为的金属棒MN通过导电轻杆与中心轴相连,可绕轴无摩擦转动,金属棒所在之处的磁感应强度大小均为,整个装置竖直方向放置。中心轴右侧接一单刀双掷开关:踩下驱动踏板,开关接通1,电池给金属棒供电,金属棒相当于电动机,所用电池的电动势为,内阻为;松开驱动踏板或踩下刹车,开关自动切换接通2,金属棒相当于发电机,给电容器充电,所接电容器电容为。初始时电容器不带电、金属棒MN静止,电路其余部分的电阻不计。
(1)踩下驱动踏板后,求金属棒刚启动时加速度的大小及开始运动后的转动方向(从上往下看);
(2)踩下驱动踏板后,求金属棒可达到的最大转动线速度。
(3)当金属棒达到最大转动速度后松开驱动踏板,在一段时间后金属棒MN将匀速转动。
①求此时电容器上的带电量。
②定性画出松开驱动踏板后的电容器的电压与电荷量关系的U-q图像,并结合图像和题目中的条件,求电容器最终能回收多少能量储存起来
20.利用质子照相术,可以分析强电流产生的磁场及质子的动能。如图1所示,PQ是沿x轴放置、长度为的细电流丝,分别过P、Q的Ⅰ、Ⅱ平面均与x轴垂直。当电流丝中通以强电流I时,会在Ⅰ、Ⅱ两个平面之间激发环形磁场,磁场中某点磁感应强度大小为,k为已知常数,r为该点到x轴的距离。Ⅱ平面右侧距离处,垂直x轴放置探测胶片,胶片由许多RCF膜叠合而成,不同动能的质子会打在不同深度的膜上。现有大量的高能质子从Ⅰ平面、沿x轴正方向射入磁场空间,经偏转,最终打在探测胶片上。实验发现:每张RCF膜片中心,都会出现一个圆形暗斑(即无质子区),而在暗斑边缘出现一圈特别明亮的亮环,如图2所示。已知质子的质量为m,电荷量为q;高能质子在磁场区运动时间极短,速度方向偏转角很小,有,且认为单个质子在磁场中运动所经之处磁感应强度处处相同;实验环境为真空,不考虑质子重力及质子间相互作用。
(1)判断电流丝PQ中强电流的方向;
(2)求动能为、离轴距离为入射的质子,在磁场中偏转角的正弦值;
(3)若、、、、、,求对应质子动能的膜片上,圆形暗斑的直径;
(4)某次实验中,从RCF膜堆中提取两张不同深度的膜片(如图3所示)。测得膜片中暗斑直径,膜片中暗斑直径,膜片对应的质子动能,求膜片对应的质子动能。
试卷第24页,共26页
试卷第25页,共26页
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学校__________________班级__________________姓名__________________准考证号__________________
﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍密﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍封﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍线﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍
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2026年秋季高三开学摸底考试模拟卷
物理·答题卡
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1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真检查监考员所粘贴的条形码。
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。
5.正确填涂
注意事项
一、选择题(每小题3分,共30分)
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]
二、选择题(全部选对的得4分,部分选对的得2分,有选错的得0分,共12分)
11 [A] [B] [C] [D]
12 [A] [B] [C] [D]
13 [A] [B] [C] [D]
三实验题(每空1分,共3小题,共14分)
14.(1)______;______;______;______;
(2)①见右方框;②______________。
15.(1)________;(2)__________;
(3)________;(4)_________;___________。
16.(1)________;_________;(2)________。
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!
四、解答题(共44分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(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!
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.(10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!
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19.(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!
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20.(14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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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
绝密★启用前
2026年秋季高三开学摸底考试模拟卷
姓名 准考证号
本试题卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间90分钟。
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的区域内,作图时先使用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10m/s2
5.考试范围:必修一、必修二全部、必修三第九章~第十一章,占比分别为20%、50%、30%
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、错选均不给分)
1.已知k为静电力常量,q为电荷量,r为距离,则用国际单位制表示正确的是( )
A. B. C.N D.V
2.水面上漂浮一半径为的圆形荷叶,一条小蝌蚪从距水面的图示位置处沿水平方向以速度匀速穿过荷叶,已知水的折射率为,则在小蝌蚪沿荷叶直径AB正下方匀速游过的过程中,在水面之上任意位置看不到小蝌蚪的时间为( )
A.2s B.4s C.6s D.8s
3.某同学在墙前连续拍照时,恰好有一小白色重物从墙前的某高处由静止落下,拍摄到重物下落过程中的一张照片如图所示。由于重物的运动,它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知每层砖的平均厚度为6.0cm,这个照相机的曝光时间为2.0 × 10-2s,则( )
A.石子下落到A位置时的速度约为60m/s
B.石子下落到A位置时的速度约为12m/s
C.石子下落到A位置所需的时间约为0.6s
D.石子下落到A位置所需的时间约为1.2s
4.如图所示,、是同种金属材料、上下表面为正方形的两个霍尔元件,的边长和厚度均为边长和厚度的2倍。将两个霍尔元件放置在同一匀强磁场中,磁场方向垂直于两元件正方形表面。在两元件上加相同的电压,形成图示方向的电流,、两端形成霍尔电压,下列说法正确的是( )
A.若磁场越强,则霍尔电压越小
B.、上端电势高于端电势
C.中电流强度等于中电流强度
D.中产生的霍尔电压等于中产生的霍尔电压
5.如图所示,竖直绝缘墙上固定一带电小球A,将质量为m、带电荷量为q的小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A的正上方C处,丝线BC长度为L,A、C两点间的距离为。当小球B静止时,丝线与竖直方向的夹角,带电小球A、B可视为质点,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.两小球一定带异种电荷 B.两小球之间的距离为
C.小球A的带电荷量为 D.丝线对小球B的拉力为
6.如图所示,在竖直的墙面上用铰链固定一可绕O点自由转动的轻杆,一根满足胡克定律的橡皮筋两端固定在轻杆上的A、C两点,轻质动滑轮B跨过橡皮筋悬挂一定质量的钩码。开始时轻杆处于水平位置,橡皮筋的总长度为L0,忽略滑轮与橡皮筋间的摩擦。若将轻杆沿顺时针方向转过一个角度,橡皮筋的总长度为L1;若将轻杆沿逆时针方向转过一个角度,橡皮筋的总长度为L2,下列关于L0、L1和L2的关系正确的是( )
A. B. C. D.
7.如图所示,斜面体OAB固定在水平桌面上,斜面底端A、B处夹角分别为、,斜面体与桌面材质相同,在顶端O处同时静止释放完全相同的两物块a、b,两物块均沿斜面向下滑行最终静止在水平桌面上,物块在A、B处没有机械能的损失。则以下说法正确的是( )
A.两物块运动全程的位移大小相等 B.两物块运动全程的路程相等
C.两物块一定同时到达水平桌面 D.两物块刚到达水平桌面时动能相等
8.如图所示,劲度系数为k的轻质弹性绳一端固定在O点,另一端与一质量为m、套在摩擦因数为μ的粗糙竖直固定杆的圆环相连,M处有一光滑定滑轮,初始圆环置于A处,三点在同一水平线上,弹性绳的原长等于。圆环从A处由静止开始释放,到达C处时速度为零,。如果圆环在C处获得一竖直向上的速度v,恰好能回到A,弹性绳始终在弹性限度内,重力加速度为g,则下列分析正确的是( )
A.下滑过程中,竖直杆对圆环摩擦力越来越大
B.从A下滑到C过程中摩擦发热为
C.在C处,弹性绳的弹性势能为
D.圆环的机械能在下滑过程中持续减小,上升过程中持续增加
9.从“嫦娥”探月到“长五”飞天,从“蛟龙”入海到航母入列……中国科技以一系列创新成就实现了历史性飞跃。2019年11月23日8时55分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”方式成功发射第50、51颗北斗导航卫星。北斗导航卫星分为地球静止轨道卫星(静止卫星)和倾斜地球同步轨道卫星等(均视为在圆轨道上运行)。倾斜地球同步轨道卫星是运转轨道面与地球赤道面有夹角(不为)的轨道卫星,它的运转周期也是24小时。下列关于北斗导航卫星说法正确的是( )
A.仅利用北斗导航卫星的周期和万有引力常量就可以估算出地球的质量
B.倾斜地球同步轨道卫星的运行速率大于地球静止轨道卫星的运行速率
C.倾斜地球同步轨道卫星的运行速率小于第一宇宙速度
D.由于每一颗卫星质量不尽相同,所以每一颗卫星的向心加速度的大小也不同
10.某同学想利用小孔成像实验估测太阳的平均密度。设计如图所示的装置,不透明的圆桶上底密封,但中央有一小孔,下底为半透明纸。将圆桶轴线正对太阳,可在半透明纸上观察到太阳的像的直径。已知圆桶长,引力常量。根据以上信息可得到太阳的平均密度的数量级为( )
A. B.
C. D.
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.如图所示,某均匀介质中有两个点波源和,它们沿垂直纸面z方向振动,垂直纸面向外为正方向。其中的振动方程为;的振动方程为。已知波速为20m/s,图中所有介质均已振动,则下列说法正确的是( )
A.两列波可以发生干涉
B.时刻处质点的位移为0
C.时刻处质点的位移为0.2m
D.时刻波源和的加速度相同
12.在同种均匀介质中沿x轴传播的甲、乙两列同类机械横波,其在时刻的图像如图(a)、(b)中实线所示,经甲波的图像如图(a)中虚线所示。已知两波的频率均小于2.5Hz,下列说法正确的是( )
A.这两列波的传播方向一定相同
B.介质中甲波可能的最大传播速率为
C.乙波中介质质点的振动周期一定为
D.两波叠加的区域中介质质点的最大振动位移为35cm
13.为了解决光信号长距离传输中的衰减问题,常常在光纤中掺入铒元素。如图所示的是铒离子的能级示意图,标识为的铒离子处在亚稳态,不会立即向下跃迁:如果用光子能量约为的激光把处于基态能级的铒离子激发到能级,再通过“无辐射跃迁”跃迁到能级,从而使该能级积聚的离子数远超过处于基态的离子数。当光纤中传输某波长的光波时,能使处在亚稳态能级的离子向基态跃迁,产生大量能量约为的光子,于是输出的光便大大加强了。根据上述资料你认为下列说法正确的是( )
A.无辐射跃迁中一个铒离子放出的能量约为
B.这种光纤传输任何频率的光信号衰减都能得到有效补偿
C.大量处在能级的铒离子向下跃迁能产生4种频率的光子
D.上述情景发生时,光纤中传输的光信号波长约为
非选择题部分
三、实验题(本题共3小题,共14分)
14.在“导体电阻率的测量”的实验中:
(1)如图所示的游标卡尺中,P的作用是________(填“微调”或“紧固”);读数是________mm。如图所示的螺旋测微器,微调旋钮是________(填“A”“B”或“C”);读数是________mm。
(2)现要测量电阻约为100Ω的圆形金属杆Rx的电阻率,所用器材如下:
直流电源E,电动势为8.0V,内阻可忽略不计;
电流表A1,量程为0~25mA,内阻;
电流表A2,量程为0~150mA,内阻;
定值电阻;
滑动变阻器R的最大阻值为10Ω;
开关S、导线若干。
①为了在测量中尽量减小误差,并测多组数据,现将上述实验器材连接如图所示,请在答案纸的虚线方框中画出它的电路图________。
②若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,已知金属杆的长为L,直径为d,则电阻率的表达式为ρ=________。(用字母表示)
15.实验小组在“探究加速度与力、质量的关系”时,用图甲所示的装置进行实验。实验中,用槽码的重力代替细线中的拉力。
(1)如图乙所示,用游标卡尺测得遮光条的宽度d=______mm。
(2)下列说法中正确的是______。
A.槽码的质量应远小于滑块的质量
B.气垫导轨右端应比左端高
C.先释放滑块再打开气垫导轨的气源
(3)实验小组用如下方法测量滑块的加速度a:将滑块从图甲所示位置由静止释放,测得遮光条通过光电门1、2的时间分别为、,两个光电门间的距离为L,则滑块的加速度大小a=______(用字母、、L、d表示)。
(4)为了减小偶然误差,该小组同学设计了另一种方案,测得遮光条从光电门1到2的时间为t,两个光电门间的距离为L,保持光电门2的位置及滑块在导轨上释放的位置不变,改变光电门1的位置进行多次测量,测得多组L和t的数据,作出了图像如图丙所示,已知纵轴截距为,横轴截距为,则表示遮光条通过光电门______(选填“1”或“2”)时的速度大小,滑块的加速度大小a=______。
16.乙同学用DIS探究一定质量气体在温度不变时,压强与体积关系,实验装置如图1所示,实验步骤如下:
①把注射器活塞移至注射器最大位置,将其与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接;
②移动活塞压缩气体,记录注射器的刻度值V,以及对应的由计算机显示的气体压强值p;
③用图像处理实验数据,得出图线。
(1)为了保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要措施是____________和____________;
(2)如果实验操作规范正确,则用上述方法作出的图线应为图2中的____________(选填“①”或“②”)。
四、解答题(本题共4小题,共44分)
17.如图所示,一粗细均匀的导热形管竖直放置,右侧上端封闭,左侧上端与大气相通,右侧顶端密封空气柱A的长度为,左侧密封空气柱B上方水银柱长,左右两侧水银面高度差,已知大气压强,大气温度,形管横截面积。现用特殊手段只对空气柱A加热,直到空气柱A、B下方水银面等高。求:
(1)加热前空气柱A、B的压强各为多少;
(2)空气柱A、B下方水银面等高时A中气体的温度;
(3)对空气柱A加热的过程中空气柱B与外界传递的热量。
18.如图所示,一游戏装置由弹射器,光滑水平直轨道AB、CD,水平凹槽MN,圆心为的四分之一细圆管竖直轨道DE,圆心为的四分之一圆弧竖直轨道EF,足够长粗糙水平直轨道GH组成。连线水平,和竖直,静止在水平凹槽的滑板左端紧靠竖直侧壁BM,上表面与AB、CD平齐。游戏时,可视为质点的滑块从A点水平弹出,经B点滑上滑板,随后带动滑板一起运动,滑板到达竖直侧壁CN后即被锁定。滑块继续滑过轨道CD、DE、EF后,静止在GH某处视为游戏成功。已知滑块和滑板质量分别为,,MN长,滑板右端距CN的距离,滑块与滑板间的动摩擦因数,滑块与GH间的动摩擦因数,DE和EF的半径,其余各处均光滑,轨道间平滑连接,弹射时滑块从静止释放且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能,g取。
(1)若滑块恰好能滑上GH,求滑块在圆管轨道的D点时受到的作用力;
(2)要使游戏成功,求滑块到达D点时的速度大小的范围;
(3)要使游戏成功,求滑块静止的区域以及相应的弹簧弹性势能范围。
19.电动汽车通过能量回收装置增加电池续航。在行驶过程中,踩下驱动踏板时电池给电动机供电,松开驱动踏板或踩下刹车时发电机工作回收能量。某兴趣小组为研究其原理,设计了如图所示的模型:两个半径不同的同轴圆柱体间存在由内至外的辐向磁场,磁场方向沿半径方向,有一根质量为、长度为、电阻为的金属棒MN通过导电轻杆与中心轴相连,可绕轴无摩擦转动,金属棒所在之处的磁感应强度大小均为,整个装置竖直方向放置。中心轴右侧接一单刀双掷开关:踩下驱动踏板,开关接通1,电池给金属棒供电,金属棒相当于电动机,所用电池的电动势为,内阻为;松开驱动踏板或踩下刹车,开关自动切换接通2,金属棒相当于发电机,给电容器充电,所接电容器电容为。初始时电容器不带电、金属棒MN静止,电路其余部分的电阻不计。
(1)踩下驱动踏板后,求金属棒刚启动时加速度的大小及开始运动后的转动方向(从上往下看);
(2)踩下驱动踏板后,求金属棒可达到的最大转动线速度。
(3)当金属棒达到最大转动速度后松开驱动踏板,在一段时间后金属棒MN将匀速转动。
①求此时电容器上的带电量。
②定性画出松开驱动踏板后的电容器的电压与电荷量关系的U-q图像,并结合图像和题目中的条件,求电容器最终能回收多少能量储存起来
20.利用质子照相术,可以分析强电流产生的磁场及质子的动能。如图1所示,PQ是沿x轴放置、长度为的细电流丝,分别过P、Q的Ⅰ、Ⅱ平面均与x轴垂直。当电流丝中通以强电流I时,会在Ⅰ、Ⅱ两个平面之间激发环形磁场,磁场中某点磁感应强度大小为,k为已知常数,r为该点到x轴的距离。Ⅱ平面右侧距离处,垂直x轴放置探测胶片,胶片由许多RCF膜叠合而成,不同动能的质子会打在不同深度的膜上。现有大量的高能质子从Ⅰ平面、沿x轴正方向射入磁场空间,经偏转,最终打在探测胶片上。实验发现:每张RCF膜片中心,都会出现一个圆形暗斑(即无质子区),而在暗斑边缘出现一圈特别明亮的亮环,如图2所示。已知质子的质量为m,电荷量为q;高能质子在磁场区运动时间极短,速度方向偏转角很小,有,且认为单个质子在磁场中运动所经之处磁感应强度处处相同;实验环境为真空,不考虑质子重力及质子间相互作用。
(1)判断电流丝PQ中强电流的方向;
(2)求动能为、离轴距离为入射的质子,在磁场中偏转角的正弦值;
(3)若、、、、、,求对应质子动能的膜片上,圆形暗斑的直径;
(4)某次实验中,从RCF膜堆中提取两张不同深度的膜片(如图3所示)。测得膜片中暗斑直径,膜片中暗斑直径,膜片对应的质子动能,求膜片对应的质子动能。
2
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2026年秋季高三开学摸底考试模拟卷
物理·答案及评分参考
一、选择题Ⅰ(本题共10小题,每小题3分,共30分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
A
C
D
C
B
A
B
C
B
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分)
题号
11
12
13
答案
AB
BD
AD
三、实验题(本题共3小题,每空1分,共14分)
14. 紧固 54.14 C 10.000
15. (1)5.25;(2)A;(3);(4)2;
16. (1)缓慢移动活塞;不能用手握住注射器封闭气体部分;(2)②
四、解答题(本题共4小题,共44分)
17.(8分)
【答案】(1),;(2);(3)0
【详解】(1)加热器有
,——2分
(2)空气柱B压强保持不变,则有
——1分
空气柱A根据理想气体状态方程
——1分
解得
则由于
——1分
(3)B中温度不变,所以内能不变,既有
——1分
B压强不变,温度不变,所以体积不变,既有
——1分
根据
可知
——1分
18.(10分)
【答案】(1);(2);(3);
【详解】(1)恰好过F点,此时只要重力提供向心力,则有
从D到F点,由动能定理可得——1分
解得
结合牛顿第二定律
联立解得——1分
(2)①滑板一直在加速
解得
根据牛顿第二定律则有
解得滑板的加速度
则滑板此阶段加速的时间——1分
此过程,滑块一直在做减速运动,由动能定理可得
结合动量定理则有
解得为最大值,对应——1分
②滑块恰好能滑上GH,由上述结论可知
故——1分
(3)①在时,根据能量守恒可得
解得——1分
恰好能过最高点时,则有
解得
滑块静止的区域距G点的距离——1分
②当时,对应,由功能关系可得——1分
恰好能过最高点时, 对应,滑块与滑板达到共速,随后两者匀速至滑板锁定。由运动学规律可得,,——1分
解得 ——1分
滑板恰好匀加速至锁定时,滑块与滑板达到共速,即不存在匀速运动状态。则有,
综上所述,滑块静止时相应的弹簧弹性势能范围——1分
19.(12分)
【答案】(1),金属棒开始运动后沿顺时针转动
(2)
(3)①;②,
【详解】(1)电流方向向下,根据左手定则判断,从往下看,金属棒开始运动后沿顺时针转动,当开关闭合的瞬间,金属棒还没有发生转动,则有——1分
金属棒在安培力作用下发生转动,根据牛顿第二定律有——1分
解得——1分
(2)当金属棒达到最大线速度时,金属棒中无电流通过,即金属棒切割磁感线产生的感应电动势大小为,则有——1分
解得——1分
(3)①当金属棒由最大速度减速至匀速转动,由动量定理可得
当电路达到稳定时,回路中无电流,电容器两端电压与金属棒切割产生的感应电动势相等,则有——1分
结合上述解得——1分
②根据电容的定义式有——1分
则有
作出U—q图像如图所示
——1分
由于——1分
由微元法可知图像下面积等于电容器储存的电能,则有——1分
结合上述解得——1分
20.(14分)
【答案】(1)电流方向为沿x轴负方向(从Q指向P);(2);(3);(4)
【详解】(1)暗斑中心无质子,说明质子受洛伦兹力沿径向远离x轴,质子带正电沿x正方向入射,根据左手定则和安培定则可得,电流方向为沿x轴负方向(从Q指向P)。——2分
(2)质子动能
得动量——1分
质子在磁场中运动时间——1分
洛伦兹力的冲量(垂直x方向动量变化)——1分
代入
得——2分
偏转角很小
代入得——1分
(3)质子出磁场后打到胶片上,落点到x轴的距离
代入得——1分
的最小值即为暗斑的半径(所有质子落点)
代入数值计算
计算得——1分
故
即——1分
(4)由(为常数)
得(为常数)——1分
即
代入、、——1分
得——1分
试卷第4页,共5页
试卷第5页,共5页
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物理·答题卡
姓
名:
准考证号:
注意事项
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清
贴条形码区
楚,并认真检查监考员所粘贴的条形码。
舒
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
缺考
无效。
此栏考生禁填
保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
标记
5.
正确填涂■
一、
选择题(每小题3分,共30分)
1[A][B][C][D]
5[A][B][C][D]
9[A][B][C][D]
2[A][B][C]D]
6[A][BJ[C][D]
10[A][B][C][D]
3 [A][B][C][D]
7[A][B][C]D]
4[A[B][C][D]
8[A][B][C][D]
二、选择题(全部选对的得4分,部分选对的得2分,有选错的得0分,
共12分)
11[A][B][C][D]
12[A][B][C][D]
13[A][B][C][D]
三实验题(每空1分,共3小题,共14分)
舸
14.(1)
(2)①见右方框;②
15.(1)
;(2)
(3)
16.(1)
剂
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1页(共6页)
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!
四、解答题(共44分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(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!
物理第2页(共6页)
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.(10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!
物理第3页(共6页)
■
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!
19.(12分)
物理第4页(共5页)
请倩在蓉题酌箭馨题模玲俦餮答超超屠魚翘髽形褥猩限尧颐箭謇秦菜效!
20.(14分)
物理第5页(共5页)
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!
空
白
区
域
请
勿
答
题
■