湖南省邵阳市2027届高三第一次联考模拟练习物理试卷

**基本信息** 邵阳市2027届高三一模物理卷以新核素合成、成都回旋加速器大会等科技前沿及“奔跑吧”游戏为情境，覆盖力学、电磁学、原子物理等主干知识，非选择题突出实验探究与综合应用，适配一轮复习检测需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题（单选）|7题/28分|原子物理（核素衰变）、振动和波（多普勒效应）、万有引力（卫星监测）等|结合新核素合成（题1）、成都回旋加速器大会（题5）等真实科技情境| |选择题（多选）|3题/15分|动量能量（小车与金属块）、弹簧问题（小球下落）、电场力与运动（带电小球）|注重多过程分析与临界条件判断（题8动量能量守恒，题9弹簧弹力做功）| |非选择题|5题/57分|实验（电动势内阻测量、折射率测定）、热学（汽缸气体变化）、电磁缓冲（弹簧与磁场）、磁场粒子碰撞（动量与圆周运动）|非选15综合磁场中粒子碰撞与周期性运动，考查科学推理与模型建构；实验题设计创新（题11电阻丝测电动势）|

邵阳市 2027届高三第一次联考模拟练习物理试卷含答案 考试时间：75分钟 总分：100分 学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上． 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． 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回． 第一部分（选择题 共43分） 1、 选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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．[4分]中国科学院近代物理研究所甘再国研究员团队合成了新核素镤（），该核素是目前已知的最缺中子的镤同位素。衰变方程为，半衰期约为。下列说法中正确的是（　　） A．镤-210原子核中有91个中子 B．是由原子核内的两个质子和两个中子结合而成 C．将镤-210长时间置于低温环境，其半衰期会发生变化 D．100个原子核经过后一定剩下50个原子核 2．[4分]关于受迫振动和多普勒效应，下列说法正确的是（ ） A．系统的固有频率与驱动力频率有关 B．只要驱动力足够大，共振就能发生 C．应用多普勒效应可以测量车辆的速度 D．观察者与波源相互远离时，接收到的波的频率比波源的频率大 3．[4分]已知在地球赤道上空有一颗运动方向与地球自转方向相同的卫星A，对地球赤道覆盖的最大张角α=60°，赤道上有一个卫星监测站B（图中未画出）。设地球半径为R，自转周期为T，地球表面重力加速度为g，那么监测站B能连续监测到卫星A的最长时间为（　　） A． B． C． D． 4．[4分]如图，装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上，木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动，木箱始终保持静止。已知甲、乙质量均为，甲与木箱之间的动摩擦因数为，不计空气阻力，重力加速度取，则在乙下落的过程中（ ） A．甲对木箱的摩擦力方向向左 B．地面对木箱的支持力逐渐增大 C．甲运动的加速度大小为 D．乙受到绳子的拉力大小为 5．[4分]第24届国际回旋加速器及其应用大会于2025年10月27日至10月31日在中国成都举办。回旋加速器示意图如图所示，其中置于真空中的金属D形盒的半径为R，两盒间距为d，在左侧D形盒圆心处放有粒子源S，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向如图所示。质子的质量为m，电荷量为q。质子从粒子源S进入加速电场时的初速度不计，质子受到的重力不计，加速电场的电压恒为U，质子在电场中运动时，不考虑磁场的影响。质子在电场中加速的总时间与在D形盒中回旋的总时间的比值为（    ） A． B． C． D． 6．[4分]“奔跑吧”设计了一款“快步流星”游戏，如图所示，0刻度线正上方有排球，控制排球的按钮置于挑战区（刻度值大于8m的区域都是挑战区）。某嘉宾将控制按钮置于10m刻度线处，他从16m刻度线位置起跑，跑到10m刻度线处按下按钮，排球同时由静止开始自由下落，不考虑空气阻力；他运动至0刻度线时恰好接到排球（即挑战成功）。若嘉宾起跑的加速度恒为，加速达到最大速度8m/s后保持该速度不变，不计他按下按钮的时间，重力加速度取，则排球下落的高度约为（　　） A．7.7m B．6.6m C．5.5m D．4.4m 7．[4分]某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压，输出功率．降压变压器的匝数比，输电线总电阻 ，其余线路电阻不计，用户端电压，功率,所有变压器均为理想变压器．下列说法正确的是（ ） A．发电机的输出电流为 B．输电线上损失的功率为 C．输送给储能站的功率为 D．升压变压器的匝数比 二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8．[5分]如图所示，质量的小车静止在光滑的水平面上，车面上AB段是光滑水平面，与AB相切的BC部分是半径为的光滑圆弧轨道，今有一质量的小金属块以水平初速度从A端冲上小车，恰能上升到圆弧轨道的最高点C，则在此过程中（）（　　） A．金属块在C点的速度大小为1m/s B．金属块的初速度大小为3m/s C．金属块在C点的速度大小为 D．金属块的初速度大小为2m/s 9．[5分]（多选）如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为的小球，从离弹簧上端高处静止释放.某同学在研究小球落到弹簧上继续向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴，作出小球所受弹力大小随小球下落的位置坐标的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为，为已知量.以下判断正确的是（ ） A. 当时，重力势能与弹性势能之和最小 B. 最低点的坐标为 C. 小球受到的弹力最大值大于 D. 小球动能的最大值为 10．[5分]如图所示，垂直于水平桌面固定一根轻质绝缘细直杆，质量均为、带同种电荷的绝缘小球甲和乙穿过直杆,两小球均可视为点电荷,带电荷量分别为和.在图示的坐标系中,小球乙静止在坐标原点,初始时刻小球甲从处由静止释放,开始向下运动.甲和乙两点电荷的电势能为两点电荷之间的距离,为静电力常量.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为.关于小球甲,下列说法正确的是（ ） A．最低点的位置 B．速率达到最大值时的位置 C．最后停留位置的区间是 D．若在最低点能返回,则初始电势能 第二部分（非选择题 共57分） 非选择题：本大题共5题，共57分。 11．[6分]某探究小组要测量电池的电动势和内阻.可利用的器材有：电压表、电阻丝、定值电阻（阻值为）、金属夹、刻度尺、开关、导线若干.他们设计了如图所示的实验电路原理图. 图（a） 图（b） 图（c） （1）实验步骤如下： ①将电阻丝拉直固定，按照图（a）连接电路，金属夹置于电阻丝的________（填“”或“”）端； ②闭合开关,快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数,断开开关,记录金属夹与端的距离; ③多次重复步骤②,根据记录的若干组、的值，作出图（c）中图线Ⅰ; ④按照图（b）将定值电阻接入电路，多次重复步骤②,再根据记录的若干组、的值，作出图（c）中图线Ⅱ. （2）由图线得出纵轴截距为,则待测电池的电动势__________. （3）由图线求得Ⅰ、Ⅱ的斜率分别为、,若，则待测电池的内阻________________（用和表示）. 12．[11分]某同学利用激光测量半圆柱体玻璃砖的折射率，具体步骤如下： ①平铺白纸，用铅笔画两条互相垂直的直线和，交点为.将半圆柱体玻璃砖的平直边紧贴，并使其圆心位于点，画出玻璃砖的半圆弧轮廓线，如图（a）所示. ②将一细激光束沿方向以某一入射角射入玻璃砖，记录折射光线与半圆弧的交点. ③拿走玻璃砖，标记光线与半圆弧的交点. ④分别过、作的垂线、，、是垂足，并用米尺分别测量、的长度和. ⑤改变入射角，重复步骤②③④，得到多组和的数据.根据这些数据作出图像，如图（b）所示. （1） 关于该实验，下列说法正确的是____（单选，填标号）. A．入射角越小，误差越小 B．激光的平行度好，比用插针法测量更有利于减小误差 C．选择圆心点作为入射点，是因为此处的折射现象最明显 （2） 根据图像，可得玻璃砖的折射率为____（保留三位有效数字）. （3） 若描画的半圆弧轮廓线半径略大于玻璃砖的实际半径，则折射率的测量结果____（填“偏大”“偏小”或“不变”）. 13．[12分]差压阀可控制气体进行单向流动,广泛应用于减震系统。如图所示,、两个导热良好的汽缸通过差压阀连接,内轻质活塞的上方与大气连通,的体积不变,当内气体压强减去内气体压强大于时差压阀打开,内气体缓慢进入中;当该差值小于或等于时差压阀关闭。当环境温度时,内气体体积；内气体压强等于大气压强。已知活塞的横截面积，,。重力加速度大小取。、内的气体可视为理想气体,忽略活塞与汽缸间的摩擦,差压阀与连接管道内的气体体积不计。当环境温度降低到时: （1） 求内气体压强; （2） 求内气体体积; （3） 在活塞上缓慢倒入铁砂，若内气体压强回到并保持不变,求已倒入铁砂的质量。 14．[12分]某学校科技社团为图书馆自动还书系统设计了电磁缓冲装置，用以保护还书箱及降低噪音，装置简化后如图所示。的光滑斜面固定在水平地面，其底端固定2根劲度系数均为的轻弹簧，弹簧静止时上端恰好处于虚线处，以下区域存在垂直斜面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。还书箱放在斜面上，底边与距离为，边长为L的正方形底面上装有匝数为n、边长为L、阻值为R的正方形线圈，还书箱与线圈的总质量为m，将还书箱静止释放。已知弹簧弹性势能表达式为，其中k为劲度系数，为形变量，弹簧始终没有超出弹性限度，还书箱最终静止。重力加速度为g。求： （1）线圈刚进入磁场时所受安培力大小； （2）还书箱从释放到最终静止的过程中，线圈产生的热量。 15．[16分]如图所示，空间存在磁感应强度大小为B､垂直于xOy平面向里的匀强磁场。t=0时刻，一带正电粒子甲从点P(2a，0)沿y轴正方向射入，第一次到达点O时与运动到该点的带正电粒子乙发生正碰。碰撞后，粒子甲的速度方向反向､大小变为碰前的3倍，粒子甲运动一个圆周时，粒子乙刚好运动了两个圆周。已知粒子甲的质量为m，两粒子所带电荷量均为q。假设所有碰撞均为弹性正碰，碰撞时间忽略不计，碰撞过程中不发生电荷转移，不考虑重力和两粒子间库仑力的影响。求 (1)第一次碰撞前粒子甲的速度大小。 (2)粒子乙的质量和第一次碰撞后粒子乙的速度大小。 (3)t=时刻粒子甲､乙的位置坐标，及从第一次碰撞到t=的过程中粒子乙运动的路程。(本小问不要求写出计算过程，只写出答案即可) 参考答案 1．【答案】B 【详解】原子核的中子数等于质量数减去质子数，镤的质子数为91，质量数为210，中子数为，故A错误；根据衰变过程电荷数守恒、质量数守恒，X的电荷数为，质量数为，可知X为α粒子（氦核），α粒子是由原子核内两个质子和两个中子结合而成的，故B正确；半衰期是原子核的固有属性，与外界温度、压强等环境因素无关，低温环境不会改变其半衰期，故C错误；半衰期是统计规律，仅适用于大量原子核的衰变过程，对少量原子核没有确定的衰变结果，故D错误。 2．【答案】C 【详解】系统的固有频率是由系统本身的性质决定的，与驱动力频率无关，A错误；当驱动力频率等于系统的固有频率时，共振才会发生，与驱动力的大小无关，B错误；多普勒效应是指波源和观察者之间存在相对运动时，观察者接收到的波的频率会发生变化，在交通领域，雷达测速器通过发射和接收反射回来的电磁波，根据多普勒效应计算出车辆的速度，C正确；根据多普勒效应可知，当观察者与波源相互远离时，接收到的波的频率比波源发出的波的频率低，D错误。 3．【答案】C 【详解】设地球质量为M，卫星A的质量为m，根据万有引力提供向心力，有，由题图可知卫星A的轨道半径为r=2R，在地球表面根据万有引力等于重力，联立解得，如图所示，卫星A的通讯信号视为沿直线传播，由于地球遮挡，使卫星A和地面测控站B不能一直保持直接通讯，也就监测不到。设无遮挡时间为t，则它们转过的角度之差最多为2θ时就不能通讯 根据几何关系可得，则有，联立以上解得，故C正确，ABD错误。 4．【答案】C 【题图剖析】 【详解】甲相对木箱向右运动，所以物块甲受到木箱水平向左的摩擦力，根据牛顿第三定律可知，甲对木箱的摩擦力方向水平向右，A错误；对甲根据牛顿第二定律有，对乙根据牛顿第二定律有，其中，联立解得加速度大小为，绳子的拉力大小为，C正确，D错误；把木箱和甲看成一个整体，在竖直方向上，有，由上述分析可知，联立可得，因为甲、乙运动过程中加速度不变，所以地面对木箱的支持力不变，B错误。 【巧思快解】甲和乙通过绳子相连，对甲和乙整体进行分析，则甲和乙运动的加速度大小，C正确。 5．【答案】B 【详解】设质子在加速器中获得的最大速度为v，由洛伦兹力提供质子做圆周运动的向心力有，解得，质子在电场中的加速度大小，在电场中加速的时间，设质子在电场中加速次数为N，则有，质子在磁场中运动的时间，在磁场中运动的周期，在电场与磁场中运动的时间的比值。 6．【答案】A 【详解】嘉宾达到最大速度，则有 可知 m s 故到达按钮处，则有 s 则到达0刻度线的时间为 s 故这段时间内排球下落，则有 m 故选A。 7．【答案】C 【详解】发电机输出功率，已知，解得发电机的输出电流，A错误；根据用户端的电压和功率可知，，解得，由理想变压器原、副线圈匝数与电流关系规律可知，解得，输电线上损失的功率，B错误；由于变压器均为理想变压器，故匝数为的原线圈的输入功率等于匝数为、的两副线圈的输出功率之和，匝数为的线圈输出功率等于输电线损失的功率和匝数为的线圈输入功率之和，匝数为的线圈输入的功率等于匝数为的线圈输出的功率，所以，C正确；匝数为的线圈两端电压，，联立解得升压变压器的匝数比，D错误． 8．【答案】AB 【详解】金属块开始运动到共速过程中，由能量守恒和水平方向动量守恒得，，联立解得，，所以金属块在C点的速度大小为1m/s，金属块的初速度大小为3m/s。 9．【答案】ACD 【解析】根据题图乙可知,当时,小球的重力等于弹簧的弹力,此时小球具有最大速度,弹簧和小球组成的系统机械能守恒,可知此时重力势能与弹性势能之和最小,A正确；根据运动的对称性可知,小球运动到最低点的位移大于,则小球受到的弹力最大值大于,B错误,C正确；小球达到最大速度的过程中,图像与轴围成图形的面积表示小球所受弹力做功的大小,小球所受弹力与运动方向相反,故弹力做功,由动能定理得 ,可得小球动能的最大值为 ,D正确. 10．【答案】BD 【详解】小球甲第一次下落到最低点的过程中，设最低点坐标为，根据能量守恒定律有，解得，错误；速率最大处加速度为零,小球甲受力平衡，有，解得，正确；最后停留的位置要求小球甲所受的电场力和重力的合力小于或等于最大静摩擦力，即，解得，错误；若小球甲在最低点能返回,则有,解得，由项分析可知,当时，在最低点小球甲能返回，即初始电势能，正确. 11．【答案】（1）A（2分）（2）（2分）（3）（2分） 【详解】（1）①闭合开关前，为了保护电路，应使电阻丝接入电路的阻值最大，金属夹应置于电阻丝的端. （2）设电阻丝单位长度的电阻为 ，对题图（a），由闭合电路欧姆定律得，整理得；对题图（b），由闭合电路欧姆定律得，整理得.纵轴截距为，有，解得. （3）由（2）中表达式可知，，又，解得. 12．【答案】（1） B （2） 1.58 （3） 不变 【详解】 （1） 入射角越小,误差越大,错误；选择点作为入射点是为了保证为玻璃砖半径为折射角的正弦值,为入射角的正弦值,错误.故选. （2） 设入射角为 ,折射角为 ,入射角正弦值为,折射角正弦值为,折射率,根据题图（b）算出斜率为,即折射率为. （3） 轮廓半径大于玻璃砖半径,不影响入射角和折射角的测量,折射率测量结果不变. 13．【答案】（1） （2） （3） 【详解】（1） 假设此过程中差压阀关闭，内气体做等压变化，内气体做等容变化， 对内气体，由查理定律得（2分） 解得（1分） A内气体的压强， 此时、内气体的压强差，假设成立,差压阀处于关闭状态,此时内气体压强为（1分） （2） 对内气体，由盖-吕萨克定律得（1分） 解得（1分） （3） 中气体压强能够回到，说明差压阀在该过程中打开，当、中压强差为时，差压阀关闭，可知当中气体压强回到时，中的气体压强为 （1分） 对活塞，有（1分） 解得（1分） 14．【答案】（1） （2） 【详解】（1）从静止释放到线圈刚进入磁场过程，由动能定理可得 解得线圈刚进入磁场时的速度大小为 线圈刚进入磁场时有，， 联立解得线圈刚进入磁场时所受安培力大小为 （2）还书箱最终静止时，由受力平衡可得 解得弹簧的压缩量为 还书箱从释放到最终静止过程，由能量守恒可得 解得线圈产生的热量为 15．【答案】(1) (2) (3)甲的位置坐标(−6a，0) 乙的位置坐标(0，0) 67πa 【命题点】带电粒子在磁场中的运动+碰撞 【详解】(1)由题意可知，甲粒子的轨迹半径为a (1分) 根据洛伦兹力充当向心力，有qv0B＝ (2分) 解得v0＝ (1分) (2)因为周期T＝，且由题中“粒子甲运动一个圆周时，粒子乙刚好运动了两个圆周”可知m乙＝ (2分) 设粒子乙碰前的速度为v，碰后的速度为v'， 甲、乙碰撞满足动量守恒，规定碰撞前甲的速度方向为正方向，有 mv0+mv＝−m×3v0+mv' (2分) 根据机械能守恒有 m+×mv2＝m(3v0)2+×mv'2 (2分) 联立解得v'＝3v0＝，v＝−5v0＝− (2分) 第一次碰撞后乙的速度大小为。 (3)第一次碰撞：粒子甲从P点运动到O点，所需时间为T，即，所以t＝时刻，甲、乙粒子第一次发生碰撞， 第二次碰撞：第一次碰后，粒子甲向上运动，粒子乙向下运动，当粒子甲再一次运动到O点时，速度方向向上，粒子乙运动两圈到原点O时，速度方向向下，两粒子第二次发生碰撞，由动量守恒有×3v0−m×3v0＝×v乙+m×v甲， 由机械能守恒有××(3v0)2+×m×(3v0)2＝××+×m×， 解得或(即碰撞前情况，与此次运动情况不符，舍去)， 碰撞之后的速度与甲、乙第一次碰撞前情况相同，粒子碰撞呈现周期性，该周期为T0＝， 所以t＝时，甲位置坐标为(−6a，0) (2分) 乙位置坐标为(0，0) (2分) 乙在磁场中做两种半径的圆周运动，其中以速度大小为5v0转8圈，路程s1＝2π×2.5a×8， 以速度大小为3v0转9圈，路程s2＝2π×1.5a×9， 所以粒子乙运动的总路程s＝s1+s2＝67πa (2分) 第 page number 页，共 number of pages 页 第 page number 页，共 number of pages 页 学科网（北京）股份有限公司 $