2027届江西抚州市临川第一中学高三上学期素质评价（一） 物理试题

2027届高三素质评价（一） 科 目：物 理 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。写在本试题卷上无效。 3.本试题卷共6页，满分100分，考试用时75分钟。如缺页，考生须及时报告监考老师，否则后果自负。 4.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。 姓 名 准考证号 祝 你 考 试 顺 利 ! 机密★启用前 2027届高三素质评价（一） 物 理 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分．每小题只有一项是符合题目要求. 1．如图所示，我国货物列车有的长达4000m，若其以20m/s的速率穿过1000m长的曲线隧道，下列说法正确的是（　　） A．以车头为参考系，各车厢一定都是静止的 B．研究列车穿过隧道的时间，列车可以视为质点 C．列车任一车厢在相同时间内的位移一定相等 D．列车完全穿过隧道的时间约为250s 2．如图，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻．线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界线OO′平行，线框平面与磁场方向垂直．设OO′下方磁场区域足够大，不计空气阻力影响，则下列图像不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律（ ） A． B． C． D． 3．吊环是男子竞技体操项目之一。如图所示，双环由两吊绳分别悬挂，质量为的运动员两手各握一环静止倒立。若两吊绳与竖直方向的夹角均为，重力加速度大小为，不计吊绳与环的质量，则每根吊绳的拉力大小为（　　 ） A． B． C． D． 4．已知某卫星绕地球做椭圆运动，观测到其近地点到地心的距离为，其在远地点的速度大小只有近地点速度大小的一半。地面附近的重力加速度大小为，地球半径为，忽略地球自转，则该卫星的运动周期为（     ） A． B． C． D． 5．某空间存在水平方向的匀强磁场，带电微粒水平射入该空间，在重力和洛伦兹力的作用下，粒子的运动形式可能是（　　） A．匀变速直线运动 B．匀速直线运动 C．匀变速曲线运动 D．匀速圆周运动 6．a、b两车在平直公路上同向行驶，其图像如图所示，两车的加速度大小相等。已知两车在s时并排行驶，则（     ） A．两车加速度大小均为 B．在s时，a车在b车后 C．s时两车相距5m D．a、b两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为10m 7．如图，一磁感应强度大小为B的匀强磁场，方向垂直于纸面（xOy平面）向里，磁场右边界与x轴垂直。一带电粒子由O点沿x正向入射到磁场中，在磁场另一侧的S点射出，粒子离开磁场后，沿直线运动打在垂直于x轴的接收屏上的P点；SP = l，S与屏的距离为，与x轴的距离为a。如果保持所有条件不变，在磁场区域再加上电场强度大小为E的匀强电场，该粒子入射后则会沿x轴到达接收屏。该粒子的比荷为（   ） A． B． C． D． 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分. 8．关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．电磁波是纵波，不会发生偏振现象 B．所有电磁波在真空中的传播速率都相等 C．任意频率的电磁波都可能会被氢原子吸收 D．所有电磁波都既有波动性又有粒子性 9．如图所示，某火星探测器先被火星捕获进入椭圆停泊轨道Ⅰ，运行一段时间后，在轨道Ⅰ的近火点P变轨进入半径较小的圆形工作轨道Ⅱ。下列说法正确的是（　　） A．探测器在轨道Ⅰ上的运行周期大于在轨道Ⅱ上的运行周期 B．探测器在轨道Ⅰ上经过P点时的加速度大于在轨道Ⅱ上经过P点时的加速度 C．探测器由轨道Ⅰ变轨至轨道Ⅱ时需在P点减速 D．探测器在轨道Ⅰ上经过远火点时的速度大于在轨道Ⅱ上的速度 10．回旋加速器是利用磁场和电场共同使带电粒子做回旋运动，在运动中经高频电场反复加速的装置。如图所示，回旋加速器的、两个半圆金属盒分别与高频交流电源的两极连接，金属盒放在磁感应强度大小为B、方向垂直金属盒底面的匀强磁场中，粒子源A置于金属盒的圆心附近。若从粒子源A射出的粒子的比荷为k，半圆金属盒的半径为r，不计粒子所受的重力，则下列说法正确的是（　　） A．粒子在金属盒内做加速圆周运动 B．金属盒所接交流电源的频率为 C．粒子离开回旋加速器时的速度大小为kBr D．增大交流电源的电压，粒子离开回旋加速器时的动能增大 三、非选择题：本题共5小题，共54分. 11．某研究性学习小组利用含有刻度尺的气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图1所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电门，滑块上固定一遮光条，光电门可以记录遮光条通过光电门的时间，用天平测出滑块（含遮光条）的质量，接通气源后部分操作过程如下： （1）图2中用螺旋测微器测出遮光条宽度d=___________mm； （2）取下钩码和细线，轻推滑块使其依次通过光电门1和光电门2，通过的时间分别为、，如果，说明___________端较高（填“A”或“B”），此后通过调节让气垫导轨水平； （3）用细线跨过定滑轮连接滑块和质量为m的钩码，释放滑块，两个光电门记录的时间分别为、，已知重力加速度为g，滑块（含遮光条）的质量为M，遮光条宽度d，要验证机械能守恒还需要测量的物理量是___________（写出物理量的名称及符号）； （4） 若上述物理量满足___________关系式，则表明在上述过程中，滑块及钩码组成的系统机械能守恒（用第（3）问中的物理量符号表示）。 12．如图所示，某同学设计了如下只用一个弹簧测力计验证力的平行四边形定则的实验方案，请补充完整实验步骤，并回答相关问题。 实验器材：木板、白纸、橡皮条、细绳套两根、弹簧测力计一个、三角板、刻度尺、图钉若干。 (1)实验步骤： ①将白纸用图钉固定在木板上，再将橡皮条的一端用图钉固定在白纸的上方，橡皮条的另一端系两根细绳套。 ②用弹簧测力计拉其中一根细绳套，用手拉另一根细绳套，将橡皮条与细绳套的结点拉至某一位置，记录点的位置、弹簧测力计的读数以及________________________。 ③________________________，使结点仍然到达点，记录此时弹簧测力计的读数。 ④只用弹簧测力计拉一根细绳套，使结点到达点，记录此时弹簧测力计的读数和细绳套的方向。 ⑤根据力的平行四边形定则作出和的合力，与比较。 (2)若改变两细绳套的夹角重新做一组实验时，发现、的大小与前一组实验相同，但橡皮条的长度变短，则细绳套的夹角相比前一组________（选填“更大”或“更小”）。 (3)下列措施中会增大实验误差的是________。 A．用两个力拉橡皮条时细绳套之间夹角很大 B．实验时弹簧测力计与木板不平行 C．重复实验再次进行验证平行四边形定则时，结点到达的位置与前一组不同 13．用负压车输送黏稠、易堵塞的物料，具有噪音小、不易产生粉尘的优点。利用负压设备，使负压箱内空气压强小于箱外，空气只流进且不会直接排出车外，箱内气体压强与外界大气压强之差为负压值。某负压箱在温度、压强的环境中关闭箱门。 (1)若箱内与外界没有气体交换，箱内气温降低到时，求箱内气体的压强； (2)若物料入箱前，打开开关抽出一部分气体，箱内温度降至，使负压值，求抽出的气体质量与箱内剩余气体质量之比。 14．如图所示，物块、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。质量的木板静置在平台右侧光滑的水平地面上，木板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，炸药化学能的转化为、两物块的动能，物块以的速度向左运动，物块滑上木板并压缩弹簧。已知木板粗糙部分长度为，物块与木板之间的动摩擦因数，物块可视为质点，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。 15．如图甲所示。两块平行正对的金属板水平放置，板间加上如图乙所示幅值为、周期为的交变电压。金属板左侧存在一水平向右的恒定匀强电场，右侧分布着垂直纸面向外的匀强磁场。磁感应强度大小为B．一带电粒子在时刻从左侧电场某处由静止释放，在时刻从下板左端边缘位置水平向右进入金属板间的电场内，在时刻第一次离开金属板间的电场、水平向右进入磁场，并在时刻从下板右端边缘位置再次水平进入金属板间的电场。已知金属板的板长是板间距离的倍，粒子质量为m。忽略粒子所受的重力和场的边缘效应。 （1）判断带电粒子的电性并求其所带的电荷量q； （2）求金属板的板间距离D和带电粒子在时刻的速度大小v； （3）求从时刻开始到带电粒子最终碰到上金属板的过程中，电场力对粒子做的功W。 学科网（北京）股份有限公司 $2027届高三素质评价（一） 物理 1.D A.列车穿过曲线隧道时做曲线运动，以车头为参考系，不同车厢的相对位置会发生变化，各车厢不是都 静止的，故A错误： B.研究列车穿过隧道的时间时，列车自身长度4000远大于隧道长度1000m,列车的尺寸对运动时间的 计算影响不可忽略，不能视为质点，故B错误： C.列车做曲线运动时，不同车厢的运动轨迹不同，位置变化不同，位移是矢量，相同时间内的位移方向 不同，由于不知道曲线形状，无法确定初末位置的距离，位移大小也不一定相等，故C错误： D.列车完全穿过隧道的路程是从车头进入隧道到车尾离开隧道的总路程，大小为列车长度加隧道长度 s=4000m+1000m=5000m 已知速率v=20ms,可得时间t=S_5000 =250s,故D正确。 v20 故选D 2.A 运动过程分析： 0~4:线框自由下落，还没进入磁场，只受重力，做自由落体运动，V-图像是倾斜上升直线。 4~12:b边进入磁场，cd边没进磁场，b切割磁感线，产生感应电动势、感应电流，受到向上的安培力： F=P,合力：mg-F=ma若F>m呕：加速度向上，减速：速度减小一F减小→加速度减 R 小，是加速度减小的减速，v-1图像斜率绝对值越来越小，不可能出现加速度变大（曲线向下弯，速度陡 降)。 若F<g:加速度向下，加速；v增大→F安增大→加速度a减小，做加速度减小的加速。 2时刻：cd边也进入磁场，整个线框全部在磁场内，磁通量不变，无感应电流，安培力消失，只受重力， 做匀加速直线运动，v-t为倾斜直线。 A(不可能)：4之后速度先增大再减小。b刚进入磁场瞬间，安培力向上。刚进磁场时如果安培力小于 重力，只能做加速度减小的加速，速度不可能继续增大到更高峰值之后再减速。一旦进入磁场，安培力阻 碍运动，不会出现先加速冲高再回落的过程。 B(可能)：进入磁场后减速，加速度越来越小，最后匀速，42后匀加速。对应：刚进入磁场时安培力大于 重力，做加速度减小的减速，后来安培力等于重力匀速。 C(可能)：进入磁场后加速度减小的加速。对应：安培力小于重力，速度增大、加速度减小。 D(可能)：进入磁场后匀速。对应：F袋=mg,受力平衡。 解决本题的关键能够根据物体的受力判断物体的运动，即比较安培力与重力的大小关系，结合安培力公式、 切割产生的感应电动势公式进行分析. 3.D 根据题意，设每根吊绳的拉力大小为F,由平衡条件有2Fcos8=mg 答案第1页（共6页） 解得F=mg 2cos0 故选D。 4.B 设卫星在近、远地点到地心的距离分别为和，速度大小分别为y和y2。两点的速度均与地心连线垂直， 由开普勒第二定律，等时间扫过的面积相等，得%=2 近地点地心距为2R,远地点速率是近地点的一半，代入上式得？=4R 椭圆轨道的半长轴为a=1+2=3R 2 设绕地球做近地圆周运动的卫星周期为T。。忽略地球自转，近地重力提供向心力，有mg=m 4π2R T R 解得T,=2π， 椭圆轨道与近地圆轨道绕同一地球，开普勒第三定律给出周期平方之比等于半长轴立方之比。代入两轨道 半长轴和近地圆轨道的周期，得到卫星的运动周期T=3V31。=6π， 3R 故选B。 5.B 已知匀强磁场水平，微粒初速度水平，洛伦兹力满足F=qv×B,重力G=g竖直向下，结合各类运动的 受力条件逐一判断： A.匀变速直线运动要求合力与速度共线且合力恒定。微粒初速度水平，重力竖直，若做直线运动则速度 始终水平，洛伦兹力始终竖直，合力为竖直方向，与水平速度不共线，不可能做直线运动：若合力不为零， 速度变化会导致洛伦兹力大小变化，合力不恒定，加速度不恒定，故A错误： B.若初速度方向与磁场方向垂直，且满足q“B=mg,则洛伦兹力竖直向上与重力平衡，合力为零，微粒 做匀速直线运动，故B正确； C.匀变速曲线运动要求合力恒定。微粒运动过程中只要速度的大小或方向变化，洛伦兹力的大小或方向 就会变化，导致合力变化，加速度不恒定，不可能做匀变速曲线运动，故C错误： D.匀速圆周运动要求合力大小恒定、方向始终与速度方向垂直指向圆心。重力是恒力，合力存在恒定的 竖直分量，不可能始终与速度垂直，无法提供向心力，故D错误。 故选B。 6.C A.设a、b两车的加速度大小都为a,由题中v一t图像可知，4s末a、b两车速度均为15m/s,则有 a=A=1,25m/s2,故A错误； △t B.两车在t=6s时并排行驶，由图可知在2~6s过程中两车位移相等，则另一次并排行驶的时刻为t=2s时， 故B错误； C.由图可知在2~4s内a车比b车的位移大5m,而2s末时两车并排行驶，则t=4s时两车相距5m,故C 正确； D.2~6s内的平均速度即为中间时刻4s末的瞬时速度15ms,在2~6s内两车的位移大小均为60m,则a、 b两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为60m,故D错误。 答案第2页（共6页） 故选C。 7.A 由题知，一带电粒子由O点沿x正向入射到磁场中，在磁场另一侧的S点射出， XBX iS 2 接 30° 609 收 则根据几何关系可知粒子出离磁场时速度方向与竖直方向夹角为30°，则sim30°=”-口 解得粒子做圆周运动的半径r=2a v2 则粒子做圆周运动有qvB=m 则有9=，、” m 2a.B 如果保持所有条件不变，在磁场区域再加上电场强度大小为卫的匀强电场，该粒子入射后则会沿x轴到达 接收屏，则有Eg=qB 联立有=E 'm 2a.B2 故选A。 8.BD A.电磁波是横波，电场强度、磁感应强度的振动方向都与传播方向垂直，而偏振现象是横波特有的现象， 因此电磁波可以发生偏振。故A错误； B.所有电磁波在真空中的传播速度都等于光速c=3×10ms,传播速率相等。故B正确； C.氢原子的能级是量子化的，只有能量等于氢原子两个能级差的光子才能被氢原子吸收，故只有对应频 率的电磁波才能被氢原子吸收，并非任意频率的电磁波都能被吸收。故C错误 D.波粒二象性是电磁波的普遍性质，所有电磁波都同时具有波动性和粒子性，只是在不同条件下其中一 种性质的表现更明显。故D正确。 故选BD。 9.AC A.根据开普勒第三定律可知，半长轴越大，周期越长，轨道I是椭圆，半长轴大于轨道Ⅱ的圆半径，则探 测器在轨道缸上的运行周期大于在轨道Ⅱ上的运行周期，故A正确： B.根据牛顿项第三定律可得G=d 所以a=GM r2 由于探测器在轨道I和轨道Ⅱ上P点到火星球心距离相同，加速度相等，故B错误： C.探测器由轨道变轨至轨道Ⅱ时，做近心运动，则需在P点减速，故C正确： D.根据变轨的原理可知，探测器在经过轨道I上的远火点绕火星做匀速圆周运动的速度大于探测器在轨 道上经过远火点时的速度，根据万有引力提供向心力可得GMm-m广 2 .=m r 答案第3页（共6页） GM 所以v=V 由此可知，探测器在经过轨道I上的远火点绕火星做匀速圆周运动的速度小于在轨道Ⅱ上的速度，所以探 测器在轨道缸上经过远火点时的速度小于在轨道Ⅱ上的速度，故D错误。 故选AC。 10.BC A.洛伦兹力不做功，粒子在金属盒内做匀速圆周运动，故A错误； B.粒子在金属盒内做圆周运动的周期T=2πm Bq 为使粒子每次进入电场都做加速运动，金属盒所接交流电源的频率等于粒子做圆周运动的频率，因此金属 盒所接交流电源的频率∫=72m2元 1 qB kB 故B正确： C.设粒子离开回旋加速器时的速度大小为y。,则有g.B=m兰 解得y。=9=kBr,故C正确： m D。粒子肉开回旋加速器时的动能。一m心=4 2 2m 显然Em与交流电源的电压无关，故D错误。 故选BC。 11. 3.700/3.699/3.701B 两光电门间的距离x mgx =(M+m)( d(M+ 1 △L (1)[1]螺旋测微器的读数为d=3.5mm+0.01mm×20.0=3.700mm (2)[2]如果△41>△12，说明滑块做加速运动，即B端较高。 (3)[3]要验证机械能守恒，还需要测得滑块从光电门1运动到光电门2的过程中钩码下降的高度，这个 高度等于光电门1到光电门2的距离x。 (4)[4)]如果滑块及钩码组成的系统机械能守恒，则钩码减少的重力势能应等于系统增加的动能，即 mg=w+m是-M+m △t 2 △L 12.(1) 两根细绳套的方向 交换弹簧测力计与手所拉的细绳套，保持两根细绳套的方向与步骤② 中一致 (2)更大 (3)AB (1)[1]作力的图示需要确定力的大小和方向。记录弹簧测力计的读数F时，还要记录两根细绳套的方向。 [2]交换弹簧测力计与手所拉的细绳套，保持两根细绳套的方向与步骤②中一致，并使结点仍到达O点，才 能测得原来手拉方向上的拉力F。随后只用弹簧测力计拉一根细绳套时，也应使结点到达O点，以保证橡 皮条的作用效果相同。 (2)同一橡皮条变短，说明其伸长量减小，所需合力减小。设两根细绳套的夹角为0，由平行四边形定则 和余弦定理得F2=2+F+2FF,cos0 两分力大小不变而合力减小，故夹角更大。 (3)A.两细绳套的夹角很大时，合力较小，标记拉力方向的偏差会使作图所得合力的相对误差增大，故 A正确： B.弹簧测力计不与木板平行时，拉力不在作图平面内，纸上标记的方向不能准确表示拉力方向，故B正 答案第4页（共6页) 确： C.不同组实验可以选择不同的结点位置；同一组实验中，两根细绳套共同拉与单独用弹簧测力计拉时使 结点到达同一位置即可，故C错误。 故选AB。 13.(1)9×104Pa 6 (2) 1 (1)箱内气体体积不受，根粉查理定律有会一号 解得箱内气温降低到T=279K时，箱内气体的压强为p=9×104Pa (2)抽出气体后，箱内的压强为p'=P。+△p 设箱内的容积为V,原箱内气体在压强p'、温度T'的状态下体积为V',则由理想气体状态方程有 Pov p'V' To T 联立解得V'= 37y 31 则抽出的气体质量与箱内剩余气体质量之比为k-””-6 V.31 14.(1)12m/s (2)180J (3)50J (1)炸药爆炸过程，对A、B系统有maVA=mB 解得vs=12m/s (2)根据能量守恒，炸药化学能的50%转化为A、B两物块的动能，有)m,+2"m哈=50%×E化 解得E化=180J (3)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mg=(mg+mc)v共 解得v共=3m/s 1 根据能量守恒有2m,哈=(m+m)+m8+B, 2 解得E,=50J 15.（1)正电：9=m: B,:(2)D= 3πtUo :（3)w.mt(x+16 8B 24Bt0 48B (1)根据带电粒子在右侧磁场中的运动轨迹结合左手定则可知，粒子带正电；粒子在磁场中运动的周期 为T=2。 根据洛伦滋力提供向心力gwB=m2开v得T=2πm 2π T gB 答案第5页（共6页） 则粒子所带的电荷量9一B。 πm (2)若金属板的板间距离为D,则板长粒子在板何运动时=以， 3 出电场时竖直速度为零，则竖直方向y=2×4(0.5,} 2 Dm v2 在磁场中时gvB=m 其中的y=2r=2mw gB 联立解得v=π 3πt。Uo 24B,D= 18B (3)带电粒子在电场和磁场中的运动轨迹如图，由(2)的计算可知金属板的板间距离D=3 则粒子在3o时刻再次进入中间的偏转电场，在4o时刻进入左侧的电场做减速运动速度为零后反向加速， 在6t和时刻再次进入中间的偏转电场，6.5t时刻碰到上极板，因粒子在偏转电场中运动时，在时间to内电 场力做功为零，在左侧电场中运动时，往返一次电场力做功也为零，可知整个过程中只有开始进入左侧电 场时电场力做功和最后0,50时间内电场力做功，则m=)mW2+Eg× xD-'mVo tmUs_mUo('+16) 348BL。3B。 48Bto 答案第6页（共6页）