2027届浙江新阵地教育联盟高三上学期一模物理试题

浙江省新阵地教育联盟2027届高三第一次学情诊断 物理试题卷 命题：台州一中李鸿陵、吴章法审题：严州中学新安江校区王鹏飞北仑中学孙朝晖校稿：张洁、张成军 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，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 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、错选皆不给分) 1.下列物理量单位符号正确的是 A.角速度sl B.磁通量T C.电场强度V/C D.电容H 2.下列物理学史正确的有 A.物理学家法拉第发现电磁感应现象，并首次得出电磁感应定律 B.物理学家德布罗意提出物质波的假设，并首次指出电磁波具有波粒二象性 C.爱因斯坦发现了光电效应现象，并首次提出“光子”说，成功 解释了光电效应 D.居里夫人首次提出“放射性”的概念，并发现了放射性元素镭 和钋 3.如图，装有少量水的易拉罐，倾斜静止放置在水平粗糙的桌面上， 下列关于桌面和易拉罐系统说法正确的是 A.易拉罐系统的重心在罐体的几何中心 第3题图 B.易拉罐底部对桌面的摩擦力水平向右 C.罐体受到桌面的支持力，其产生的直接原因是桌面发生了形变 D.将易拉罐加满水，罐体仍能保持这种倾斜静止状态 4.静电除尘装置一般用在粉尘较多的各种场所，能有效除去有害微粒， 尘埃 如图是静电除尘的原理示意图，下列说法正确的是 A.越靠近正极板A,电势越低 B.A、B两处附近的空气分子，正极板A附近的空气分子更容易被 电离 C.被电离出来的正离子，可以从负极B处获得电子又变成气体分子 第4题图 D.尘埃遇到被电离出来的电子带负电，其被吸附到A极板的过程中电势能增大 5.下列说法正确的是 正极 负极 放大器 厚度控制装置 探测器 ● O 塑料板 放射性 或金属板 同位素 甲 乙 丙 丁 第5题图 A.图甲是电容器，充电后该电容器一定储存了5.5C的电荷量 B.图乙是锂电池示意图，锂离子正在由负极向正极移动，电池正在放电 C.图丙是显示器内部磁偏器，线圈中电流方向如图所示，O点磁场方向竖直向上 D.图丁是用放射性同位素发出的射线测金属板厚度装置，利用了B射线较强的穿透性 6.2025年7月，我国科研人员在原子核的奇特衰变研究领域取得新进展，首次在实验上观测到新核 素四Al的自发衰变，衰变的核心方程为：召Al-→Ne+3X。下列说法正确的是 A.该衰变是α衰变 B. 降低温度可以使邓A1的衰变速度变慢 木y/cm C.AI的比结合能小于Ne的比结合能 10--- D. 若召Al与Ne的质量差等于△m,则该反应 释放的能量等于△mc2 7.甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴相 -5 向传播，甲的频率厂=1Hz,t=0时刻的波形图 如图所示。下列说法正确的是 -10 第7题图 A.乙的波速等于2m/s B.此时平衡位置位于x=12m的质点正在向上运动 C.平衡位置位于x=6m和x=8m处的两个质点都是振动加强点 D.t=11.5s时，平衡位置位于x=7m处的质点位移y=-15cm 8.科学家设想在地球同步轨道上建造一个空间站，并用某种足够长也足够结实的“索道”将其与地 面相连，建设成太空电梯。如图所示，空间站a离地心距离为r,整 个太空电梯相对地面静止。轨道半径为R的卫星b与空间站α的运行 、、a 6 方向相反，某时刻二者距离最近，地球的自转周期为T,下列说法正 r' 电梯 确的是 A.卫星b的运行周期小于T R 地球 B.空间站a运行的线速度一定大于卫星b运行的线速度 C.货物在电梯箱中沿着索道运往空间站的过程中处于完全失重状态 T D.若经过时间 ,3之后，a、b第一次相距最远 第8题图 1- 9.如图甲是氢原子的能级结构，图乙是研究光电效应的实验装置，大量处于=4激发态的氢原子跃 迁时，发出频率不同的大量光子，照射K极，其中3条光电流I随电压U变化的图线如图丙所 示，已知可见光光子能量范围约为1.6eV到3.1cV之间。下列说法正确的是 n EleV 0---------- 0 4 =-0.85 K⊙美光 -1.51 2 -3.40 PY -13.6 电源 -U1-U2O 甲 乙 丙 第9题图 A.一群氢原子从n=4能级向低能级跃迁时，n=4向n=3跃迁时释放出的射线波长最短。 B.一个氢原子从=4能级向低能级跃迁时就能辐射出2种频率的可见光 C.如果图乙中电源右侧为正极，无论怎样调节滑动变阻器滑片都不能使光电流为零 D.b光的光子频率小于a光的光子频率 10.如图，竖直放置的光滑圆轨道半径为R,可视为质点的小球从与圆心O等高的A点以初速度 。=√2gR沿轨道向下运动，小球会在B点离开轨道然后做斜抛运 B 动，图中BOC为直径，下列说法正确的是 A.小球在B点的速度是 3 B.小球做斜抛运动的轨迹离直线BOC最远距离等于5R C.小球恰好落在C点 第10题图 24R D.小球从B点飞出到经过BOC直线的时间等于 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.下列说法正确的是 A.波尔的原子理论成功解释了各种原子光谱的实验规律 B.如果A、B两个系统达到热平衡，则A、B两个系统的温度一定相等 C.布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的热运动 D.核反应堆中常用的慢化剂主要有石墨、重水等，其作用是吸收中子，控制核反应速度 12.如图所示，电阻忽略不计的光滑导轨水平放置在竖直向 下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B,导轨间距最窄 B 处为一狭缝（狭缝宽度不计），取狭缝所在处O点为坐 标原点，狭缝右侧两导轨与x轴夹角均为日，导轨左侧 R 通过单刀双掷开关S可以与电容器C或电阻R相连， X 导轨上有一足够长且不计电阻的金属棒与x轴垂直，在 开关S接1或接2时，都让金属棒在外力F作用下从O 第12题图 点开始向右匀速运动，电容器没被击穿。下列说法正确 的是 A.若开关S接1，通过金属棒的电流I保持不变 B.若开关S接1，外力F的大小与金属棒的位移平方成正比 C.若开关S接2，电容器储存的电荷量q与位移平方成正比 D.若开关S接2，外力F的大小与金属棒的位移成正比 13,如图甲，α、b、c三个质量均为m,带等量正电荷的小球，用两根长度均为L的不可伸长绝缘轻 绳连接，排成一条直线静置于光滑绝缘的水平面上，已知点电荷Q激发的静电场中距点电荷， 处的电势=k(k为静电力常量)，小球均可视为质点，现在给 b球一个垂直于绳方向向右的初速度。，当两根绳夹角成60角 时，a、c两个小球的相对速度为零，如图乙，此过程中下列说法 b 正确的是 A.两绳的拉力对b球不做功 B.系统电势能变化量AS,=md 甲 乙 第13题图 C.每个小球所带电荷量为Q=2% mL 3 Vh D.当三个球再一次位于一条直线上时，b球的速度大小为。，方向向左 3 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14.实验题（1、Ⅱ、Ⅲ三题共14分) 14-1.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中， (1)同时研究加速度与力、质量之间的定量关系是非常困难的。面对这样的问题，我们通常采 用▲的方法进行研究。 (2)实验装置如图1所示，保持小车受的拉力不变，通过增减小车中的重物改变小车的质量， 测得不同质量的小车在这个拉力下运动的加速度。某次实验得到的如图2所示的打点纸 带，其中A、B和C是每隔0.02s时间的连续打点。 ①小车在打点B时的速度▲ms（保留三位有效数字)： ②通过对纸带测量数据及小车加速度值分析，指出该实验的不合理之处▲ 。 (3)小明用此装置设计实验方案测量当地重力加速度：去掉槽码和细线，在水平桌面上把轨道 的一侧垫高，让小车沿木板滑下，通过打点计时器测出小车的加速度α。再测出垫块的高 度h和木板的长度L,由g=二a测得重力加速度。 小明此方案主要误差来源是▲ (多选) A.小车与木板间的摩擦力 B.小车质量偏大 C.小车质量偏小 D.打点计时器对纸带的阻力 小车纸带 B 档码 打点计时器 mmmpmmmpmmmm 10 cm 图1 图2 14-Ⅱ.小阳、小芳用双缝干涉实验测量激光波长，其实验装置如图1所示。双缝间距d=4.00×10一m。 实验时通过改变缝与观测屏间的距离L测出相应的条纹间距△y。然后将实验测量数据标在图 2的坐标纸上。 ①请根据实验测量数据点的拟合直线，求出所用激光的波长▲（保留三位有效数字）： ②用白炽灯加滤光片代替激光， 、(填“能”、“不能”测得该光的波长：理由 △y/(×10m) 3.005 2.50 双缝 2.00 △y 1.50 激光 1.00 0.50 0.0 0.000.200.400.600.801.001.201.401.60L/m 图1 图2 14-Ⅲ.在实验室测量一电阻Rx的阻值。 (1)该同学先用多用电表测量其阻值，选用倍率为“×10”的欧姆挡测电阻时，表针如图1 所示，此时，红表笔（上）接触点的电势比黑表笔（下）▲（填“高”或“低”）。 观察此时指针的偏转情况，为了使测量结果更精确，该同学应该使倍率更换为▲ (选填“×1”“×100”或“×1k”),更换倍率后▲（填“需要”或“不需要”） 重新欧姆调零后再进行测量。 (2)根据上述实验的测量情况，该同学尝试用如图2电路图方案进行进一步测量。已知图2中 定值电阻R一42，电压表采用的量程为3V。实验时，先将单刀双掷开关掷到位置1，电压 表的示数如图3所示，其读数为▲V,记录电压表读数：再将单刀双掷开关掷到位 置2，调节电阻箱的阻值，使电压表的读数与前一次相同，电阻箱的示数如图4所示。则待 测电阻R=▲2。该同学通过观察所用电阻箱的表盘，分析该实验有明显的实验误 差，理由是 17 电阻箱 感 器 0 S /13sL0 *0 E、 图1 图2 图3 图4 1S.如图所示，开口向右的水平固定导热汽缸，用横截面积为S的光滑活塞封闭一定质量的理想气体。 跨过定滑轮的轻绳一端连接活塞，另一端连接质量为m的小桶，小桶静止。活塞离左侧缸底距 离为L,此时环境温度为开氏温度T0,气体处于状态1。在右边小桶轻放一质量为M(未知)的 物块，最终系统平衡后，活塞相对状态1的位置向右移动距离L,气体处于状态2，接着降低环 境温度至T(未知)，活塞向左缓慢移动L后静止，气体处于状态3。已知重力加速度为g,外 3mg 界大气压强始终为P。= S (1)判断封闭气体从状态1到状态2，气体▲（填“吸热”或“放热”）。若从状态1到状 态3气体内能变化量为△U,则△U▲0（填“>、<或=”）： (2)求物块质量M: (3)求状态3对应环境的开氏温度T。 活塞 第15题图 16.如图所示，以速度v=10m/s顺时针匀速转动的水平传送带，左端与粗糙的弧形轨道平滑对接， 右端与粗糙水平地面平滑对接。水平地面上有一个固定弹性挡板，与B点相距d=1m。质量 m=1kg的物块从轨道上高h=4m的P点由静止开始下滑，滑到传送带上的A点时速度大小 。=4m/s,传送带A、B两点间的距离L=20m。物块与传送带之间的动摩擦因数41=0.3，与 水平地面动摩擦因数出，=0.5，物块与挡板碰撞后能原速弹回。已知β=√20+√40+√60+√80 重力加速度g=10m/s2求解下列问题： (1)物块在弧形轨道上运动克服摩擦力做功W (2)物块从A运动到B所用时间B,以及在该过程中由摩擦而产生的热量O (3)求从物块和弹性挡板碰撞开始到物块不再返回传送带过程中， ①物块在传送带上运动的总时间t, ②传送带相对空载多消耗的电能E。（计算结果均用B表达) 第16题图 17.如图所示，某研究小组设计了一种电磁弹射与回收的装置。整个水平金属导轨的间距为L,但在 M、N处是左右绝缘的：弹射系统由MN左侧的金属导轨、质量为m的CD金属杆、开关S1、 电动势为E,内阻为，的电源组成：回收系统由MN右侧的金属导轨、开关S2、输出电流恒为 6的恒流源等组成。①N的左侧有范围足够大的、磁感应强度为B1、方向垂直轨道向下的匀强 磁场：MN的右侧有范围足够大的、磁感应强度为B2=k2X的随x变化的磁场(k2已知，x轴以 N为原点、平行轨道向右为正方向)、方向垂直轨道向下。整个装置只考虑电源的内阻，金属导 轨、CD金属杆的电阻均不计：当CD金属杆在MN的左侧运动时，受到的阻力∫=kV(k已 知)，CD金属杆在N的右侧运动时不考虑此阻力。CD金属杆起始静止在图示位置。（弹簧振 子的周期T=2π m 弹性势能E,=) 2 (1)求CD金属杆在接通开关S1瞬间的加速度大小： (2)若已知CD金属杆在MN的左侧加速至稳定状态过程中的位移为xo, ①求稳定状态时金属杆的速度vm; ②求此过程流过CD杆的电荷量q(vm当已知，结果用含vm的式子表达)： (3)当CD金属杆自左侧滑过MN瞬时断开开关S1、同时闭合开关S2。 ①求CD金属杆在MN的右侧滑动时离MN的最大距离xm(结果用含vm的式子表达)： ②求CD金属杆在①N右侧运动的时间t。 C M , X XX X XX X XBIX X B2 XX E-L XXX Ni X XX D 第17题图 18.在离子阱量子计算与离子光钟中，难以直接激光冷却的“逻辑离子”要靠“协同冷却”：让一 个冷却离子与它结成离子对，通过库仑作用把热量带走。这一技术的理想极限是：冷却离子与 逻辑离子发生一次碰幢，恰好把逻辑离子的动能全部带走，使其静止在阱中心一“单发冷却” 现在将模型简化如下： 真空区域内只有范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外。取O为原 点、PO方向为x轴建立如图坐标系。逻辑离子A（质量m,电荷量+g)从P点垂直于PO方 向射入磁场，经半圆弧到达O点，PO间距为2R:冷却离子C（质量，k为己知常数且0< k<1,电荷量+g)与A同时出发，两离子首次到O点即在O点发生对心弹性正碰：碰撞后A 恰好静止在O点（单发冷却），C携带能量离开： 已知q、m、k、B、R,两离子除在O点附近极短时间内的相互作用外，其余飞行时间内的库仑 相互作用忽略不计，不计重力。求 (1)求离子A的入射速度大小和它从P运动到O所用的时间t。 (2)碰后A静止于O点，C带走全部动能，为了防止C又回到O点，可在x轴上放置一个回 收装置（可视为质点），问此装置在x轴上的坐标x1 (3)在真实的“协同冷却”技术中，常用一价oC*作为逻辑离子A,一价24Mg*作为冷却离子 C协同冷却，求离子C在第一象限出发点的位置坐标(x,y),以及其初速度方向与x轴正 方向的夹角a (4)有人认为该模型中离子间的库仑力较大，不能忽略，请通过求离子受到的电场力和磁场力 的比值，说说你的见解。（取两离子飞行途中的典型间距r=1×103m,速率取10的m/s、B =0.50T,静电力常量k=9.0×109Nm2/C2,q=1.6×10-19C。) 第18题图 物理参考答案 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、错选皆不给分) 1 2 3 4 5 6 个 8 9 10 A D C C B C D 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 12 13 BC BD BD 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14-I.（5分) (1)控制变量(1分) (2)①0.450~0.480(1分) ②小车加速度加速度较大，不满足M>m重的条件（1分) (3)AD(2分) 14-Ⅱ.（3分) 6.80×10-7m(6.60×10-7m-7.00×107m)（1分)不能(1分) 缺单缝、不是相干光源、相位差不恒定等（写出一条即可给分）(1分) 14-IⅢ.(6分) (1)低(1分)×1（1分) 需要（1分) (2)1.70V(1分)12(1分) 电阻箱的最小分度（精度）与待测电阻比较接近（提到最 小精度引起误差就给分)(1分) 15.(8分) (1)吸热(1分)，<(1分) (2)状态1：由p1S+mg=pS,p0=3m9 可得 P1=29(1分) V=LS 状态2：由p2S+(m+M)g=pS,po=3mg s 可得p2=mgM9(1分) V2 =2LS 状态1到状态2是等温过程（温度都是To):p1V=p2V2可得M=m(1分） (3)状态3：p3=p2,V3=LS(1分) 状态2到状态3是等压过程：兰=兰(1分)，可得T=?(1分) T。1 16.(11分) (1)由mgh-形，=2m哈(1分）可得形，=32】（1分） (2)由于%<v物块在传送带上先加速，4=4g=3m15,4=”-=2s(1分) a 浙江省新阵地教育联盟2027届高三第一次学情诊断物理参考答案第1页共3页 加速位移x=v+1=14m<L 2 接着匀速6=1-五=0.65 (1分) 所以1B=1+12=2.6s(1分) 又相对路程Sn=%,-x=6m(1分)故摩擦生热0=4mgS=18J(1分） (3)方法一动力学观点： ①物块以速度=10m5冲上右侧水平地面，减速运动，4=42g=5m/s2, 由于物块不会冲过传送带左侧，且进出传送带速度大小不变，又其与挡板碰撞速度大小也 不变，所以物块在右侧水平面减速总路程S=”=1Om=10d,物块来回5次最终停在传 2a2 送带右端。 第一次物块进入右侧平面到返回传送带过程，有v2-=2a×2d可得返回传送带时的速度 %=V80m/s,在传送带上来回用时4=2丝=2y80 G39,同理可知： 第二次%=V60m1,4=2型=2y6@s 13 第三次y=V40m15,4=2型=2y40S 413 第四次%，=V20m1s4,=2业-220S a3 反弹后，物块在传送带上总时间1=5+5，+4+4=2W2西+而+60+8而g=碧5(2分) 3 2 ②此过程中传送带多消耗电能E=4mg1=20(√20+V40+V60+V80)J=20B】(2分) (备注：答题过程中速度各阶段关键速度有一个算出来就给1分) 方法二能量观点： ①由mgs=m2可得S= =10m=10d,物块来回5次最终停在传送带右端， 2a2 在右侧平面上有：-n2mg×2d=m哈-主m2,(m=12,3,45) 可得n=VD2-4n4ga,则tn=2=D2-4n29 将n=1,2,3,4代入可得 61==2,=费=2，为==2,4==2酒 a a 3 故反弹后，物块在传送带上总时间1=4+4+5+422团+而+6而+8@g-碧9 3 ②此过程中传送带多消耗电能E=4mg1=20(V20+√40+V60+V80)J=20B】 17.（12分) (1)a=业=EL(2分) m mr (2)①MN左侧范围足够大，故最终会匀速，速度为vm 浙江省新阵地教育联盟2027届高三第一次学情诊断物理参考答案第2页共3页 有km=B1lL(1分)且上=E=-8,(1分)综合可得m=,+（1分) BEL ②棒在加速过程中B1Lg-∑k1v4t=mm-0(1分) 又k1v4t=k1x0 综上可得q=o+mwm(1分) BL (3)①在MN右侧：F安=B2lL=k2loLx令k=k2loL则F回=-kx(1分) 即导体棒在MN右侧做简谐运动，平衡位置在MN处 kx场=mm2综上可得xm=mk2o m (2分) N右侧运动时t丸贷三元k2分)（备注：若求出周期T或 周期，具体表达式正确的，给1分) 18.（13分) (1)由gmB=m片可得=9BR1分) 又1=3=m (1分) R m 2 gB (2)设离子C在碰撞前后的速度分别为2和v'2 离子A和C在O点碰撞 w,+km(-v2)=kav2+0（1分) 1 5w2+=5p31分2 2 可得5法- 2km ,=k-0-阳BR -,2 (1分) k+1' 2km 延箍后的C离子：B学，可得7==十p分） gB 2 所以回收装置在x轴上的坐标x1=-2r'2=-(k+1)R(1分) (3)冷却离子C(一价2Mg)和逻辑离子A(一价Ca*)的质量比为：k=-24=3 405 3 碰撞前的C离子有g,B=m生可得5=m代入可得5=(1分) gB 5 又A、C离子做圆运动的周期分别为T8,乃=A可得T qB A从P点到0点用时：1二子=，则对℃离子做圆周运动轨迹对应圆 有2-名可得0=号ad=30, 2π6 由几何知识易知其初速度方向与水平夹角α=30°(1分) 出发时的坐标x=号=R(1分)，y=55=5R（1分) 2-10 25=10 (4)计算库仑力F%=kg=2.3×102N,洛伦兹力FB≈8×105N 2 由壁=3x10知库仑力是洛伦兹力得亿分之一量级，可以忽略不计。(2分) 浙江省新阵地教育联盟2027届高三第一次学情诊断物理参考答案第3页共3页