内容正文:
2027届高三入学学情调研
物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
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。
考试时间为75分钟,满分100分
一、选择题:本题共10小题,共43分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题5分,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 一同学将铅球水平推出,不计空气阻力和转动的影响,铅球在平抛运动过程中,机械能( )
A. 一直增加 B. 一直减少 C. 保持不变 D. 先增加后减少
【答案】C
【解析】
【详解】题中铅球做平抛运动时,不计空气阻力和转动的影响,运动过程中只有重力对铅球做功,没有其他力做功,因此铅球的机械能保持不变。
故选C。
2. 两种原子核氘和氦,下列选项中相等的是( )
A. 核电荷数 B. 质量数 C. 中子数 D. 比荷
【答案】D
【解析】
【详解】A.原子符号左下角的数值代表核电荷数(质子数),氘和氦的核电荷数分别为1和2,不相等,故A错误;
B.原子符号左上角的数值代表质量数,氘和氦的质量数分别为2和4,不相等,故B错误:
C.根据中子数=质量数-质子数,可知氘和氦的中子数分别为1和2,不相等,故C错误;
D.比荷是电荷量与质量的比值,氘和氦的比荷分别为和(为质子电荷量、为质子质量),相等,故D正确。
故选D。
3. 零食包装袋采用真空充氮技术实现食品与外界隔绝,能缓冲运输冲击。现有一包薯片从塔县运往乌鲁木齐,海拔显著降低,大气压强增大,包装袋由鼓胀变得松弛。若袋内气体可视为理想气体,忽略气体温度变化,则袋内气体( )
A. 对外界做正功 B. 从外界吸收热量
C. 分子平均动能增加 D. 内能不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题意可知袋内气体体积减小,外界对气体做正功,A错误;
CD.袋内气体温度不变,内能不变,分子平均动能不变,C错误,D正确;
B.由于气体内能不变,外界对气体做正功,根据热力学第一定律可知气体对外放热,B错误。
故选D。
4. 为测试人形机器人的稳定性和灵活性,让人形机器人按指令在一条直线上“跑步”,如图甲所示。人形机器人在0~50s内的位置—时间图像如图乙所示,则( )
A. 0~10s内,机器人做匀加速直线运动
B. 0~20s内,机器人的平均速度大小为
C. 0~50s内,机器人一直沿同一方向运动
D. 0~50s内,机器人的路程为30m
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图像可知,内,机器人做匀速直线运动,A错误;
B.内,机器人的位移,平均速度,B正确;
C.根据图像的斜率表示速度,可知40s末,机器人的运动方向发生改变,并非一直沿同一方向运动,C错误;
D.内,机器人的路程为50m,D错误。
故选B。
5. 如图所示为甲烷分子球棍模型,小球O质量为,通过轻杆与质量均为的四个相同小球、、、相连,形成正四面体结构,小球O位于正四面体中心。将模型静置在光滑水平桌面上,只有、、三个小球与桌面接触。重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 连接的轻杆对小球O的作用力大小为
B. 连接的轻杆对小球O的作用力大小为
C. 桌面对小球的作用力大小为
D. 桌面对小球的作用力大小为
【答案】B
【解析】
【详解】AB.以小球为研究对象,小球受到竖直向下的重力和轻杆的作用力。由于小球处于静止状态,根据平衡条件,轻杆对小球的作用力方向竖直向上,大小为。根据牛顿第三定律,轻杆对小球的作用力方向竖直向下,大小同样为,故A错误,B正确;
CD.以整个模型为研究对象,模型总重力为
由于、、三个小球的结构和受力关于竖直方向对称,且三者均与桌面接触,因此桌面对它们的支持力大小相等,设为。由整体竖直方向平衡条件得
解得
所以桌面对小球的作用力,即支持力大小为,故CD错误。
故选B。
6. 达坂城风力发电站地处中天山与东天山之间的南北疆气流通道,是我国最大的风能基地,风能年蕴藏量达250亿千瓦时,可装机面积超过1000平方公里。设总装机容量和输电线的总电阻不变,将输电电压变为原来的倍后,输电线上的电功率损耗变为原来的( )
A. 倍 B. 倍 C. 倍 D. 倍
【答案】D
【解析】
【详解】输电电流
输电线上的电功率损耗
即
将输电电压变为原来的倍后,输电线上的电功率损耗变为原来的倍。
故选D。
7. 如图所示,两平行极板、间加恒定电压,动能为4J的电子从板边缘垂直电场方向射入两极板间,电子射出电场时动能为5J。忽略电子所受重力,若仅将电子入射的动能变为16J,则其射出电场时的动能为( )
A. 16.25J B. 16.5J C. 17J D. 18J
【答案】A
【解析】
【详解】电子垂直射入匀强电场,做类平抛运动,电子初动能
运动时间
沿电场方向偏转位移
由动能定理,电场力做功
即电子动能增加量与初动能成反比,电子初动能,末动能为5J,动能增加量
若仅将电子入射的动能变为,则电子动能增加量
电子射出时的动能
故选A。
8. 卫星P、Q绕某行星运动的轨道均为椭圆,若仅考虑卫星P、Q受到该行星的万有引力,万有引力大小随时间的变化如图所示,下列说法正确的是( )
A. 时间内,卫星P与行星之间的距离逐渐变大
B. 时间内,卫星P的速度逐渐变大
C. 时间内,卫星P、Q与行星连线扫过的面积相等
D. 卫星P、Q轨道的半长轴之比为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由图可知,时间内,卫星P与行星之间的万有引力逐渐变小,根据可知,卫星P与行星之间的距离逐渐变大,故A正确;
BC.根据开普勒第二定律可知,同一卫星在相同时间内与行星的连线扫过的面积相等,则时间内,卫星P的速度逐渐变小,故BC错误;
D.由图可知,
根据开普勒第三定律可知
解得卫星P、Q轨道的半长轴之比为,故D正确。
故选AD。
9. 如图所示,超声波测厚仪是通过探头发射和接收超声波,再把信号导入主机进行处理的仪器。某次测量探头贴着待测物表面,超声波直接垂直进入物件,在其底面反射后原路返回探头被接收,此过程用时,若该超声波的频率为,其在待测物中的波长为,则( )
A. 该超声波的周期为
B. 超声波在待测物中的传播速度大小为
C. 待测物的厚度为
D. 待测物的厚度为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.超声波的周期,故A错误;
B.超声波在待测物中的传播速度,故B正确;
CD.待测物的厚度,故C错误,D正确。
故选BD。
10. 光滑绝缘水平面上有宽度为的匀强磁场区域,磁感应强度方向垂直水平面向下、大小为。单匝正方形金属线框的质量为、电阻为、边长为。给线框一水平向右、垂直于磁场边界的初速度,线框边恰好离开磁场区域,线框运动过程中边始终与磁场边界平行,下列说法正确的是( )
A. 线框进入磁场区域过程,通过线框的电流沿方向
B. 线框进入磁场区域过程,通过线框的电荷量为
C. 线框的初速度大小为
D. 线框进入磁场区域与离开磁场区域过程,克服安培力做功之比为4∶1
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据楞次定律可知,线框进入磁场区域过程,通过线框的电流沿方向,A正确;
B.线框进入磁场区域的过程,通过线框的电荷量,B错误;
C.设线框的初速度为,线框进入磁场区域,由动量定理有
同理离开磁场区域有
联立可得,C正确;
D.由上述分析可得,根据动能定理可知,线框进入磁场区域和离开磁场区域,克服安培力做功之比等于动能减少量之比,即,D错误。
故选AC。
二、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 实验小组用如图甲所示实验装置,探究“加速度与力、质量的关系”。
(1)实验过程相关要求正确的是______。(多选)
A. 实验时,先释放小车再接通电源
B. 实验过程需要满足小车质量远大于钩码质量
C. 实验时,应调节定滑轮的高度,使细线与木板平行
D. 补偿阻力时,要挂上钩码,垫高木板右端,用小车拖着纸带打点
(2)某次实验打点计时器打出一条纸带,取计数点、、、、等系列点,已知相邻计数点间的时间间隔为,用刻度尺测出各计数点到点的距离如图乙所示,则小车运动的加速度大小为______。(用已知物理量字母表示)
(3)根据实验数据,作出小车的加速度与其所受合力的图像如图丙所示,图像不过原点的原因是______。
A. 实验中未补偿阻力
B. 实验中木板倾斜角度过大
C. 实验中所用钩码的质量过小
【答案】(1)BC (2) (3)B
【解析】
【小问1详解】
A.实验时先接通电源再释放小车,A错误;
B.实验过程需要满足小车质量远大于钩码质量,使细线拉力近似等于钩码的重力,B正确;
C.实验时,应调节定滑轮的高度,使细线与木板平行,保证细线拉力等于小车所受的合力,C正确;
D.补偿阻力时,不应该挂上钩码,D错误。
故选BC。
【小问2详解】
根据匀变速直线运动公式利用逐差法可知,小车加速度大小为
【小问3详解】
在图像中,有纵截距的原因是补偿阻力过度,即木板倾斜角度过大。
故选B。
12. 车辆超载运输会导致道路安全风险,由普通水泥复合导电材料制成的导电水泥具备一定的道路超载实时监测的潜力。某中学兴趣小组选择一块均匀的正方体导电水泥块样品进行研究。
(1)如图甲所示,用游标卡尺测得正方体水泥块的边长______cm。
(2)如图乙所示,用多用电表电阻“”挡粗测其电阻,测得其阻值为______。
(3)为进一步提高实验精度,使用图丙所示电路测量水泥块电阻,电源电动势为6V,内阻可忽略,电压表量程,内阻约,电流表量程,内阻约。电压表的右接线柱应与______(填“”或“”)点连接,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应置于______(填“左”或“右”)端。
(4)若某次测量中,电压表和电流表示数分别为和,请用上述直接测得的物理量(、、)写出该水泥块电阻率的表达式,即______。
【答案】(1)14.240
(2)7 (3) ①. ②. 左
(4)
【解析】
【小问1详解】
游标卡尺的游标有20个分格,分度值为。游标零刻度线左侧的主尺读数为,第8条游标刻度线与主尺刻度线对齐,故测量值为
【小问2详解】
欧姆表的表盘读数为7,所用倍率为“”挡,故待测电阻为
【小问3详解】
[1]设水泥块电阻为,电流表和电压表内阻分别为和。电流表内接时,电压表测得水泥块与电流表的总电压,相对误差为
电流表外接时,电流表测得水泥块与电压表的总电流,相对误差为
内接法的误差较小,图示中应将电压表的右接线柱接到点。
[2]图示滑动变阻器采用分压接法。闭合开关前,应使水泥块两端的电压为零,因此滑片应置于左端。
【小问4详解】
正方体中电流通过的长度为,横截面积为边长的平方。由电阻定律可得水泥块电阻为
由欧姆定律并结合上述结果可得
解得
13. 折射率的上、下表面平行的玻璃砖水平放置,一束光线从空气斜射入玻璃砖的上表面,入射角为,玻璃砖厚度为,如图所示。空气中光速为,不考虑光线在玻璃砖内的反射。求:
(1)该光线射入玻璃砖时的折射角;
(2)该光线在玻璃砖内传播的时间。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由题意,已知入射角,玻璃砖折射率,设折射角为,根据光的折射定律
则
则该光线射入玻璃砖时的折射角
【小问2详解】
根据折射率与光速的关系
则光线在玻璃砖内的传播速度
由几何关系可知光在玻璃砖内的路径长度
传播的时间
14. 如图,间距为的两平行虚线、间存在方向垂直于纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场,虚线上方存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场。质量为的带电粒子在纸面内垂直于虚线、以大小为的速度从点射入磁场,一段时间后又从点射出磁场。已知该粒子在下方磁场中运动的圆轨迹半径为,不计重力,,。求:
(1)粒子电荷量的大小;
(2)虚线上方磁场的磁感应强度大小;
(3)粒子在磁场中运动的总时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设粒子电荷量的大小为,在下方磁场中运动的轨迹半径为。不计重力,洛伦兹力提供向心力,有。由题给
解得
【小问2详解】
为便于说明,假设粒子带正电;若粒子带负电,轨迹左右镜像,所求各量的大小不变。粒子的完整运动轨迹及圆心、半径关系如下图所示。
设第一段下方圆弧的圆心到其边界交点竖直投影的水平距离为,由直角三角形的几何关系可得
设该交点相对点的水平位移为,则
粒子最终回到点,下方的两段圆弧关于过点且垂直于边界的直线对称,故上方圆轨迹在边界上所截弦的半弦长也为
粒子经过边界交点时速度方向不变,而上、下磁场方向相反,所以两个圆心与交点在同一直线上。由图中的相似直角三角形可得上方轨迹半径满足
所以
上、下磁场中均由洛伦兹力提供向心力,分别有和。两式相比得
故上方磁场的磁感应强度大小为
【小问3详解】
设第一段下方圆弧的圆心角为,由对应直角三角形可得
故。两段下方圆弧对称,其圆心角之和为
上方圆轨迹对应弦的较小圆心角为
粒子在上方磁场中沿大圆弧运动,其圆心角为
粒子速率始终为,故在下方磁场中的总运动时间为
在上方磁场中的运动时间为
所以粒子在磁场中运动的总时间为
15. 如图所示,物块A、B质量分别为、,二者中间夹有微量炸药(质量可忽略不计)静置在光滑水平平台上。质量的木板C静置在平台右侧光滑的水平地面上,木板C的上表面与平台齐平,上表面点左侧粗糙,右侧光滑。轻质弹簧固定在木板C的右端,自然伸长时左端恰好位于点。引爆炸药,炸药化学能的50%转化为A、B两物块的动能,物块A以的速度向左运动,物块B滑上木板C并压缩弹簧。已知木板C粗糙部分长度为2m,物块B与木板C之间的动摩擦因数,物块B可视为质点,弹簧未超过弹性限度,不计空气阻力,重力加速度取。求:
(1)炸药爆炸后瞬间物块B的速度大小;
(2)炸药爆炸过程释放的化学能;
(3)弹簧的弹性势能最大值;
(4)物块B与木板C分离时,物块B的速度大小。(结果可用根式表示)
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
炸药爆炸过程,对A、B系统有
解得
【小问2详解】
根据能量守恒有
解得
【小问3详解】
当物块B与木板C共速时,弹簧的弹性势能最大,根据动量守恒有
解得
根据能量守恒有
解得
【小问4详解】
设物块B与木板C分离时,二者速度分别为、,根据动量守恒有
根据能量守恒有
解得,[舍掉]
故分离时物块B的速度大小为
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2027届高三入学学情调研
物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
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。
考试时间为75分钟,满分100分
一、选择题:本题共10小题,共43分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题5分,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 一同学将铅球水平推出,不计空气阻力和转动的影响,铅球在平抛运动过程中,机械能( )
A. 一直增加 B. 一直减少 C. 保持不变 D. 先增加后减少
2. 两种原子核氘和氦,下列选项中相等的是( )
A. 核电荷数 B. 质量数 C. 中子数 D. 比荷
3. 零食包装袋采用真空充氮技术实现食品与外界隔绝,能缓冲运输冲击。现有一包薯片从塔县运往乌鲁木齐,海拔显著降低,大气压强增大,包装袋由鼓胀变得松弛。若袋内气体可视为理想气体,忽略气体温度变化,则袋内气体( )
A. 对外界做正功 B. 从外界吸收热量
C. 分子平均动能增加 D. 内能不变
4. 为测试人形机器人的稳定性和灵活性,让人形机器人按指令在一条直线上“跑步”,如图甲所示。人形机器人在0~50s内的位置—时间图像如图乙所示,则( )
A. 0~10s内,机器人做匀加速直线运动
B. 0~20s内,机器人的平均速度大小为
C. 0~50s内,机器人一直沿同一方向运动
D. 0~50s内,机器人的路程为30m
5. 如图所示为甲烷分子球棍模型,小球O质量为,通过轻杆与质量均为的四个相同小球、、、相连,形成正四面体结构,小球O位于正四面体中心。将模型静置在光滑水平桌面上,只有、、三个小球与桌面接触。重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 连接的轻杆对小球O的作用力大小为
B. 连接的轻杆对小球O的作用力大小为
C. 桌面对小球的作用力大小为
D. 桌面对小球的作用力大小为
6. 达坂城风力发电站地处中天山与东天山之间的南北疆气流通道,是我国最大的风能基地,风能年蕴藏量达250亿千瓦时,可装机面积超过1000平方公里。设总装机容量和输电线的总电阻不变,将输电电压变为原来的倍后,输电线上的电功率损耗变为原来的( )
A. 倍 B. 倍 C. 倍 D. 倍
7. 如图所示,两平行极板、间加恒定电压,动能为4J的电子从板边缘垂直电场方向射入两极板间,电子射出电场时动能为5J。忽略电子所受重力,若仅将电子入射的动能变为16J,则其射出电场时的动能为( )
A. 16.25J B. 16.5J C. 17J D. 18J
8. 卫星P、Q绕某行星运动的轨道均为椭圆,若仅考虑卫星P、Q受到该行星的万有引力,万有引力大小随时间的变化如图所示,下列说法正确的是( )
A. 时间内,卫星P与行星之间的距离逐渐变大
B. 时间内,卫星P的速度逐渐变大
C. 时间内,卫星P、Q与行星连线扫过的面积相等
D. 卫星P、Q轨道的半长轴之比为
9. 如图所示,超声波测厚仪是通过探头发射和接收超声波,再把信号导入主机进行处理的仪器。某次测量探头贴着待测物表面,超声波直接垂直进入物件,在其底面反射后原路返回探头被接收,此过程用时,若该超声波的频率为,其在待测物中的波长为,则( )
A. 该超声波的周期为
B. 超声波在待测物中的传播速度大小为
C. 待测物的厚度为
D. 待测物的厚度为
10. 光滑绝缘水平面上有宽度为的匀强磁场区域,磁感应强度方向垂直水平面向下、大小为。单匝正方形金属线框的质量为、电阻为、边长为。给线框一水平向右、垂直于磁场边界的初速度,线框边恰好离开磁场区域,线框运动过程中边始终与磁场边界平行,下列说法正确的是( )
A. 线框进入磁场区域过程,通过线框的电流沿方向
B. 线框进入磁场区域过程,通过线框的电荷量为
C. 线框的初速度大小为
D. 线框进入磁场区域与离开磁场区域过程,克服安培力做功之比为4∶1
二、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 实验小组用如图甲所示实验装置,探究“加速度与力、质量的关系”。
(1)实验过程相关要求正确的是______。(多选)
A. 实验时,先释放小车再接通电源
B. 实验过程需要满足小车质量远大于钩码质量
C. 实验时,应调节定滑轮的高度,使细线与木板平行
D. 补偿阻力时,要挂上钩码,垫高木板右端,用小车拖着纸带打点
(2)某次实验打点计时器打出一条纸带,取计数点、、、、等系列点,已知相邻计数点间的时间间隔为,用刻度尺测出各计数点到点的距离如图乙所示,则小车运动的加速度大小为______。(用已知物理量字母表示)
(3)根据实验数据,作出小车的加速度与其所受合力的图像如图丙所示,图像不过原点的原因是______。
A. 实验中未补偿阻力
B. 实验中木板倾斜角度过大
C. 实验中所用钩码的质量过小
12. 车辆超载运输会导致道路安全风险,由普通水泥复合导电材料制成的导电水泥具备一定的道路超载实时监测的潜力。某中学兴趣小组选择一块均匀的正方体导电水泥块样品进行研究。
(1)如图甲所示,用游标卡尺测得正方体水泥块的边长______cm。
(2)如图乙所示,用多用电表电阻“”挡粗测其电阻,测得其阻值为______。
(3)为进一步提高实验精度,使用图丙所示电路测量水泥块电阻,电源电动势为6V,内阻可忽略,电压表量程,内阻约,电流表量程,内阻约。电压表的右接线柱应与______(填“”或“”)点连接,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应置于______(填“左”或“右”)端。
(4)若某次测量中,电压表和电流表示数分别为和,请用上述直接测得的物理量(、、)写出该水泥块电阻率的表达式,即______。
13. 折射率的上、下表面平行的玻璃砖水平放置,一束光线从空气斜射入玻璃砖的上表面,入射角为,玻璃砖厚度为,如图所示。空气中光速为,不考虑光线在玻璃砖内的反射。求:
(1)该光线射入玻璃砖时的折射角;
(2)该光线在玻璃砖内传播的时间。
14. 如图,间距为的两平行虚线、间存在方向垂直于纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场,虚线上方存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场。质量为的带电粒子在纸面内垂直于虚线、以大小为的速度从点射入磁场,一段时间后又从点射出磁场。已知该粒子在下方磁场中运动的圆轨迹半径为,不计重力,,。求:
(1)粒子电荷量的大小;
(2)虚线上方磁场的磁感应强度大小;
(3)粒子在磁场中运动的总时间。
15. 如图所示,物块A、B质量分别为、,二者中间夹有微量炸药(质量可忽略不计)静置在光滑水平平台上。质量的木板C静置在平台右侧光滑的水平地面上,木板C的上表面与平台齐平,上表面点左侧粗糙,右侧光滑。轻质弹簧固定在木板C的右端,自然伸长时左端恰好位于点。引爆炸药,炸药化学能的50%转化为A、B两物块的动能,物块A以的速度向左运动,物块B滑上木板C并压缩弹簧。已知木板C粗糙部分长度为2m,物块B与木板C之间的动摩擦因数,物块B可视为质点,弹簧未超过弹性限度,不计空气阻力,重力加速度取。求:
(1)炸药爆炸后瞬间物块B的速度大小;
(2)炸药爆炸过程释放的化学能;
(3)弹簧的弹性势能最大值;
(4)物块B与木板C分离时,物块B的速度大小。(结果可用根式表示)
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