2027年1月浙江省普通高校招生选考科目考试物理仿真模拟卷03
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内容正文:
2027年1月浙江省普通高校招生选考科目考试物理仿真模拟卷03
答题卡
姓 名:__________________________
准考证号:
贴条形码区
考生禁填: 缺考标记
违纪标记
以上标记由监考人员用2B铅笔填涂
选择题填涂样例:
正确填涂
错误填涂 [×] [√] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用2B铅笔填涂;填空题和解答题必须用0.5 mm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。
注意事项
第Ⅰ卷(请用2B铅笔填涂)
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]
11 [A] [B] [C] [D]
12 [A] [B] [C] [D]
13 [A] [B] [C] [D]
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
14.
15.
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!
16.(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!
17.(11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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18.(12分)
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19.(13分)
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非
答
题
区
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!
物理 第4页(共6页) 物理 第5页(共6页) 物理 第6页(共6页)
物理 第1页(共6页) 物理 第2页(共6页) 物理 第3页(共6页)
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2027年1月浙江省普通高校招生选考科目考试物理仿真模拟卷03
(考试时间:90分钟 试卷满分:100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、错选均不得分。)
1.测量血压时常用cmHg(厘米汞柱)作为单位,则用国际单位制基本单位来表示血压的单位正确的是( )
A.Pa B. C. D.
【答案】D
【详解】压强公式为
力的公式为
代入得
国际单位制基本单位中,质量单位为,长度单位为,时间单位为,则压强单位为
故选D。
2.如图所示是某款机器人在调试过程中做直线运动的位置—时间图像。则机器人在( )
A.内做匀加速直线运动
B.内做匀速直线运动
C.内的位移大小为
D.内物体的速度大小为
【答案】D
【详解】A.根据位移-时间图像的斜率表示速度,可知在内图像的斜率不变,则机器人做匀速直线运动,故A错误;
B.根据位移-时间图像的斜率表示速度,可知在内图像的斜率为零,则机器人处于静止状态,故B错误;
C.由图可知, 内的位移为
即位移大小为,故C错误;
D.由图可知,内物体的位移为
故物体的速度为
即速度的大小为,故D正确。
故选D。
3.小明骑共享单车从家出发去便利店,买完东西后原路返回家中。其位移x随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.60s~180s内小明的平均速度大小为2.67m/s
B.0~180s内小明的位移大小为240m
C.60s~90s内小明做匀速直线运动
D.30s末小明的速度大小为4m/s
【答案】D
【详解】D.图线的斜率表示速度,0~60s内小明的速度大小,故D正确;
B.180s时小明回到出发点,故0~180s内小明的位移为0,故B错误;
C.60s~90s内题中图线水平,斜率为0,小明处于静止状态,故C错误;
A.60s~180s内小明的平均速度大小,故A错误。
故选D。
4.如图所示,质量均匀的钢管,一端支在光滑的水平地面上,另一端被竖直绳悬挂着保持静止。下列说法正确的是( )
A.绳对钢管的拉力方向与绳收缩的方向一致
B.钢管的重心在绳子的延长线上
C.地面对钢管的支持力是由于钢管发生形变产生的
D.地面对钢管的支持力方向与钢管垂直
【答案】A
【详解】A.绳的拉力属于弹力,绳对钢管的拉力方向与绳收缩的方向一致。故A正确;
B.钢管质量均匀,重心在管的中心位置,不在绳子的延长线上。故B错误;
C.地面对钢管的支持力是由于地面发生形变产生的。故C错误;
D.地面对钢管的支持力方向垂直地面竖直向上,与钢管不垂直。故D错误。
故选A。
5.如图所示,在考虑空气阻力的情况下,一小石子从O点抛出沿轨迹运动,其中P是最高点。若空气阻力大小与瞬时速度大小成正比,则小石子竖直方向分运动的加速度大小( )
A.O点最大 B.P点最大
C.Q点最大 D.整个运动过程保持不变
【答案】A
【详解】由于空气阻力大小与瞬时速度大小成正比,小石子在O点时速度斜向上方,此时速度最大,空气阻力斜向下方最大,上升过程与竖直方向夹角最小,故此时空气阻力分解在竖直方向最大,根据牛顿第二定律可知此时竖直方向分运动的加速度最大。
故选A。
6.“天问一号”从地球发射后,在如图甲所示的P点沿地火转移轨道到Q点,再依次进入如图乙所示的调相轨道和停泊轨道,则天问一号( )
A.发射速度介于7.9km/s与11.2km/s之间
B.从P点转移到Q点的时间小于6个月
C.在环绕火星的停泊轨道运行的周期比在调相轨道上小
D.在地火转移轨道运动时的速度均大于地球绕太阳的速度
【答案】C
【详解】A.因发射的卫星要能变轨到绕太阳转动,则发射速度要大于第二宇宙速度,即发射速度介于11.2km/s与16.7km/s之间,故A错误;
B.因P点转移到Q点的转移轨道的半长轴大于地球公转轨道半径,则其周期大于地球公转周期(1年共12个月),则从P点转移到Q点的时间为轨道周期的一半时间应大于6个月,故B错误;
C.因在环绕火星的停泊轨道的半长轴小于调相轨道的半长轴,则由开普勒第三定律可知在环绕火星的停泊轨道运行的周期比在调相轨道上小,故C正确;
D.卫星从Q点变轨时,要加速增大速度,即在地火转移轨道Q点的速度小于火星轨道的速度,而由
可得
可知火星轨道速度小于地球轨道速度,因此可知卫星在Q点速度小于地球轨道速度,故D错误;
故选C。
7.某静电场在x轴上的电场强度E随坐标x变化的关系如图所示,x轴正方向为电场强度正方向。一质量为m、电荷量为的带电粒子(不计重力)从坐标原点处由静止释放,仅在电场力作用下朝x轴正方向运动。下列说法正确的是( )
A.粒子在与两处时,加速度大小相等
B.粒子在与两处时,速度大小相等
C.粒子经过处时速度最大
D.处的电势低于处的电势
【答案】A
【详解】A.由题中E-x图像可知,与两处电场强度大小相等,方向均沿x轴正方向,根据可知,粒子在这两处的加速度大小相等,故A正确;
B.电场强度方向始终沿x轴正方向,粒子所受电场力的方向恒为正方向,粒子一直做加速运动,故粒子经过处时的速度大于经过处时的速度,两处速度大小不相等,故B错误;
C.粒子在整个过程中加速度先增大后减小,但方向始终不变,速度一直增大,粒子在处速度最大,故C错误;
D.沿电场强度方向电势逐渐降低,而电场强度方向始终沿x轴正方向,故处电势高于处电势,故D错误。
故选A。
8.深圳科学高中科创社团某同学设计了如图所示的输液提示器,灯泡的电阻可视为不变。已知电源电阻不可忽略,且电源内阻,弹簧始终在弹性限度内,滑动变阻器的滑片P不会超出a、b端。对于该装置,闭合开关后,下列说法正确的是( )
A.当药液减少时,电源的效率增加
B.当药液减少时,电源的输出功率减小
C.当向药液袋内注射液体时,灯泡变暗
D.当向药液袋内注射液体时,电压表的示数变小
【答案】C
【详解】A.电源的效率为
当药液减少时,滑动变阻器的滑片向上滑动,滑动变阻器接入电路的电阻减小,减小,则电源的效率减小,故A错误;
B.电源的输出功率为
当时,输出功率最大,由于,所以当药液减少时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,外电阻减小,电源的输出功率增大,故B错误;
CD.当向药液袋内注射液体时,滑动变阻器的滑片向下滑动,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路总电阻变大,根据闭合电路欧姆定律可知,电路总电流减小,路端电压增大,则通过灯泡的电流减小,灯泡变暗;由于灯泡两端电压减小,则滑动变阻器两端电压增大,即电压表示数增大,故C正确,D错误;
故选C。
9.如图所示,一质量为m、电荷量为的带电粒子,以初速度从左端中央沿虚线射入正交的场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场区域中。若,当粒子从右端某点离开时速率为,侧移量为s,粒子重力不计,则下列说法正确的是( )
A. B.粒子有可能从虚线下方离开该区域
C.粒子到达p点时所受洛伦兹力一定大于电场力 D.粒子在该区域中的加速度大小恒为
【答案】D
【详解】A.粒子从虚线向上偏移,电场方向竖直向下,电场力做负功,洛伦兹力始终不做功,根据动能定理有
解得
A选项中根号内第二项的符号错误,故A错误;
B.取水平向右为正方向,将粒子的初速度分解为大小为的水平匀速运动和大小为的匀速圆周运动,其中电场力与匀速运动对应的洛伦兹力平衡,根据
解得
由于,圆周运动的初速度方向向右、初始洛伦兹力方向向上,设圆周运动转过的圆心角为,其半径为,粒子相对虚线的竖直位移为
因此粒子不可能从虚线下方离开该区域,故B错误;
C.粒子到达点时的速率为
点处洛伦兹力大于电场力的条件为
题设条件不能保证,故洛伦兹力不一定大于电场力,故C错误;
D.电场力与速度为的水平运动所对应的洛伦兹力始终平衡,粒子剩余速度的大小保持不变,对应的洛伦兹力提供向心力,因此粒子的加速度大小为
故D正确。
故选D。
10.2026年6月5日,中科院宁波材料所发布:高性能专用磁钢的轴向磁通电机实现量产,可在电动、发电模式间切换。电机主体结构如图甲,定子固定于中间,由多组扇形线圈均匀排布(线圈间留有间隙);转子装有永磁体。图乙为定子示意图,线圈内、外半径分别为r和2r,每组匝数为n,有效面积为S。图丙是转子永磁体产生的磁场,相邻两扇区磁场方向相反,各扇区内可视为匀强磁场,磁感应强度大小均为B。图丁为发电工作状态,磁场以角速度绕轴顺时针转动,每组线圈产生电流。已知各组线圈内阻均不计,每组线圈外接负载电阻为R,以下选项正确的是(可能用到的结论:细导线旋转切割磁场产生的电动势,表示导线旋转切割时的平均速度大小,L表示导线在磁场中的有效长度)( )
A.磁场经过图丁所示位置时,线圈a中感应电流方向为逆时针方向
B.磁场经过图丁所示位置时,线圈a中产生的感应电动势大小为
C.磁场经过图丁所示位置时,线圈a输出功率为
D.磁铁转动一周,线圈a中通过电量为
【答案】B
【详解】A.图示位置,线圈的两条径向边分别处在垂直纸面向外和向内的磁场中,由于磁场顺时针转动,所以线圈的两条径向边相对于磁场逆时针转动,由右手定则可知,两边产生的电动势在线圈回路中同向叠加,回路电流为顺时针方向,故A错误;
BC.一条径向边上各处的线速度随半径均匀变化,其平均值为
由题给关系,单根径向导线的动生电动势为
两条径向边产生的电动势沿回路同向,匝串联后线圈的感应电动势为
线圈内阻不计,负载电阻为,由欧姆定律和电功率公式得,故B正确,C错误;
D.某一次磁场方向由反转为时,每匝磁通量变化量大小为
设该过程经历时间,由法拉第电磁感应定律得平均感应电动势为
由欧姆定律,该次通过负载的电量为
该结果只对应一次磁场方向反转,磁铁转动一周时线圈会经历多次反转;若按同一方向统计有效电量,一周后磁通量回到初值,净电量为,故D错误。
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。)
11.两列频率、振幅均相同的简谐波Ⅰ和Ⅱ分别从绳子的两端持续相向传播,在相遇区域发生了干涉,在相距0.48 m的A、B间用频闪相机连续拍摄,依次获得1、2、3、4、5五个波形,如图1所示,且1和5是同一振动周期内绳上各点位移都达到最大值时拍摄的波形.已知频闪时间间隔为0.12 s,下列说法正确的是( )
图1
A.简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为0.24 m
B.简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为0.48 s
C.绳上各点均做振幅相同的简谐运动
D.两波源到A点和C点的路程差之差的绝对值是0.48 m
答案 D
解析 由题意知,两列波波长相同,A、B间为一个波长λ,故λ=0.48 m,所以A错误;因波形1至5为半个周期,故周期为T=2×4×0.12 s=0.96 s,所以B错误;绳上各点依次出现振动加强点和振动减弱点,故振幅不同,所以C错误;绳上A、C两点为相邻的两个振动减弱点,故两波源到A点和C点的路程差之差的绝对值应等于一个波长,即0.48 m,所以D项正确.
二、选择题Ⅱ
12.结合下列图像,所给选项中的分析和判断正确的是( )
A.图甲中,由于光电管加的是反向电压,灵敏电流计所在的支路中不可能存在光电流
B.图乙中,一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时能放出6种频率的光子
C.图丙中,A光和C光是同种频率的光,A光的饱和电流大是因为A光的光照强度强
D.如果处于能级的氢原子向能级跃迁时,辐射出的光能够使图甲中金属发生光电效应,那么处于能级的氢原子向能级跃迁时,辐射出的光也能够使图甲中金属发生光电效应
【答案】C
【详解】A.若光电子逸出的最大初动能足够大时,即
即使加的是反向电压,仍有电子经过灵敏电流计所在的支路,所以可能存在光电流,A错误;
B.一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时最多放出种频率的光子,一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时最多能放出3种频率的光子,故B错误;
C.A光和C光是同种频率的光,A光的光照强度更强,所以A光的饱和电流更大,故C正确;
D.处于能级的氢原子向能级跃迁时辐射出的光频率大于处于能级的氢原子向能级跃迁时辐射出的光频率,故前者能使图甲中金属发生光电效应,但后者不一定能,故D错误。
故选C。
13.如图,两根光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上,左、右两侧导轨间距分别为和,处于竖直向上的磁场中,磁感应强度大小分别为 和。已知导体棒 的电阻为长度为,导体棒的电阻为长度为的质量是 的2倍。初始时刻两棒静止,两棒中点之间连接一压缩量为的轻质绝缘弹簧。释放弹簧,两棒在各自磁场中运动直至停止,弹簧始终在弹性限度内。整个过程中两棒保持与导轨垂直并接触良好,导轨足够长且电阻不计。下列说法正确的是( )
A.两导体棒组成的系统动量不守恒
B.速率为时, 所受安培力大小为
C.整个运动过程中, 与的路程之比为
D.整个运动过程中,通过 的电荷量为
【答案】BD
【详解】A.任意时刻,设电流为,则受安培力
方向向左: 受安培力
方向向右,可知两棒系统受合外力为零,动量守恒,故A错误;
B.两棒系统受合外力为零,动量守恒,设质量为,则 质量为速率为时,则
解得
回路的感应电流
所受安培力大小为,故B正确;
C.两棒最终停止时弹簧处于原长状态,由动量守恒,有
两边同乘以t,有
又有
可得则最终 位置向左移动
位置向右移动
因任意时刻两棒受安培力和弹簧弹力大小都相同,设整个过程两棒受的弹力的平均值为,安培力平均值,则整个过程根据动能定理,
可得,故C错误;
D.两棒最后停止时,弹簧处于原长位置,此时两棒间距增加了,由上述分析可知, 向左位置移动位置向右移动,则
故D正确。
故选BD。
三、非选择题(本题共6小题,共58分)
14.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,实验装置如图1所示。
①需要的实验操作有 (多选);
A.调节滑轮使细线与轨道平行
B.倾斜轨道以补偿阻力
C.小车靠近打点计时器静止释放
D.先接通电源再释放小车
②经正确操作后打出一条纸带,截取其中一段如图2所示。选取连续打出的点0、1、2、3、4为计数点,则计数点1的读数为 。已知打点计时器所用交流电源的频率为,则打计数点2时小车的速度大小为: (结果保留3位有效数字)。
【答案】 ACD 2.75 1.48
【详解】①[1]A.实验需要调节滑轮使细线与轨道平行,选项A正确;
B.该实验只要使得小车加速运动即可,不需要倾斜轨道补偿阻力,选项B错误;
C.为了充分利用纸带,则小车靠近打点计时器静止释放,选项C正确;
D.先接通电源再释放小车,选项D正确。
故选ACD。
②[2][3]计数点1的读数为2.75。已知打点计时器所用交流电源的频率为,则打点周期T=0.02s,则打计数点2时小车的速度大小为
15.某同学购买的蓝牙耳机电池上标有“80mA·h”字样,为了测量该电池电动势和实际容量,该同学进行了如下实验:
(1)测量电池的电动势,可供选择的器材如下:
待测电池E、电流表A1(0~0.6A,内阻较小)、电流表A2(0~100mA,内阻较小)、电阻箱R0(0~99999.9Ω)、开关S和导线若干。
完成下列填空:
①该电池允许的最大放电电流为80mA,电流表应选__________(填“A1”或“A2”);
②按照图(a)中电路图连接电路,闭合开关S;记录电流表示数I及电阻箱阻值R0;某一次电流表示数如图(b)所示,其读数为__________mA。断开开关S,改变R0,重复以上步骤,得到和R0的关系如图(c)所示,由图可得电池电动势E=__________V(结果保留位有效数字)
(2)该同学用如图(d)甲所示电路观察该电池放电过程中的电压电流变化情况。完成下列填空:
①电路连接完毕,闭合开关S,每隔一段时间记录电压表、电流表的示数U和I,得到U和I随时间变化的图像分别如图(d)乙、丙所示;
②由图(d)乙、丙可知,随着电池持续放电,输出电压和电流均持续减小。当t=120min后,电池输出电压和电流开始迅速衰减,电池无法正常工作。电池处于正常工作状态可以放出的总电量称为实际容量,由测量结果可估算出该电池的实际容量为__________mA·h(结果保留2位有效数字)。
③小明同学认为伏特表的内阻大小对于电池实际容量的测量结果没有影响,您是否同意__________,请简要说明理由。__________
【答案】(1) A2 52 4.0
(2) 73 不同意 电压表分流,导致电池容量测量值变小;伏特表内阻越小,对于测量值影响越大
【详解】(1)[1]电池最大放电电流80mA,因此电流表应选A2;
[2]毫安表量程为0~100mA,分度值为2mA,读数为52mA;
[3]根据闭合电路欧姆定律
变形可得
结合图线可得
所以
(2)[1]图像丙在0至120min内与横轴围成的面积表示电池放出的总电量,根据割补法,所作图线如图所示
利用梯形法估算图像面积,电荷量为
[2][3]不同意,电压表分流导致电池容量测量值变小,伏特表内阻越小,对于测量值影响越大。
16.我国自主研制的高端精密测量仪器采用气动减震方案,其核心缓冲单元可作如图所示简化:竖直光滑气缸的横截面积为S,底部固定一轻弹簧(体积不计),弹簧上端连接一轻质活塞,封闭一定质量的理想气体,活塞厚度不计。弹簧始终在弹性限度内。初始时气体温度为T1,气柱高度为h1,弹簧恰好处于原长。已知大气压强为p0,重力加速度为g,弹簧劲度系数为k,弹性势能表达式为,Δx为弹簧形变量。
(1)在活塞上缓慢放置一重物,待系统再次稳定后,气柱高度变为,整个过程气体温度保持不变,求重物的质量;
(2)保持重物的质量不变、对气缸内气体缓慢加热,使活塞上升并最终回到初始高度h1处,吸收的热量为Q,求此过程中气体内能的变化量。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)初始状态弹簧为原长,活塞受力平衡,气体压强
放置重物后气体等温压缩,由玻意耳定律可得
此时弹簧压缩量
对活塞受力分析,由平衡条件可得
解得
(2)气体对外做的总功
由热力学第一定律
可得过程中气体内能的变化量为
17.一游戏装置竖直截面如图所示,该装置由固定在水平地面上倾角的直轨道、螺旋圆形轨道,倾角的直轨道、水平直轨道组成,除段外各段轨道均光滑,且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与轨道、相切于处.凹槽底面水平光滑,上面放有一无动力摆渡车,并紧靠在竖直侧壁处,摆渡车上表面与直轨道下、平台位于同一水平面。已知螺旋圆形轨道半径,B点高度为,长度,长度,摆渡车长度、质量。将一质量也为的滑块从倾斜轨道上高度处静止释放,滑块在段运动时的阻力为其重力的0.2倍。(摆渡车碰到竖直侧壁立即静止,滑块视为质点,不计空气阻力,,)
(1)求滑块过C点的速度大小和轨道对滑块的作用力大小;
(2)摆渡车碰到前,滑块恰好不脱离摆渡车,求滑块与摆渡车之间的动摩擦因数;
(3)在(2)的条件下,求滑块从G到J所用的时间。
【答案】(1),;(2);(3)
【详解】(1)滑块从静止释放到C点过程,根据动能定理可得
解得
滑块过C点时,根据牛顿第二定律可得
解得
(2)设滑块刚滑上摆渡车时的速度大小为,从静止释放到G点过程,根据动能定理可得
解得
摆渡车碰到前,滑块恰好不脱离摆渡车,说明滑块到达摆渡车右端时刚好与摆渡车共速,以滑块和摆渡车为系统,根据系统动量守恒可得
解得
根据能量守恒可得
解得
(3)滑块从滑上摆渡车到与摆渡车共速过程,滑块的加速度大小为
所用时间为
此过程滑块通过的位移为
滑块与摆渡车共速后,滑块与摆渡车一起做匀速直线运动,该过程所用时间为
则滑块从G到J所用的时间为
18.如图所示,平行轨道的间距为L,轨道平面与水平面夹角为,二者的交线与轨道垂直,以轨道上O点为坐标原点,沿轨道向下为x轴正方向建立坐标系。轨道之间存在充满磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场的区域I(-2L≤x<-L)。将质量为m、边长为L、电阻为R的匀质正方形闭合金属框epqf放置在轨道上,pq边与轨道垂直,由静止释放。已知轨道绝缘、光滑、足够长且不可移动,磁场上、下边界均与x轴垂直,整个过程中金属框不发生形变,重力加速度大小为g,不计自感,若金属框从开始进入到完全离开区域I的过程中匀速运动,求:
(1)金属框中流过的电流
(2)匀速运动的速率v
(3)释放时pq边与区域I上边界的距离s
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)金属框在进入区域 到完全离开的过程中做匀速运动,沿轨道方向受力平衡。
金属框所受的安培力在水平方向上,大小为
该安培力沿斜面向上的分力为
根据平衡条件有
解得金属框中流过的电流为
(2)金属框切割磁感线的有效速度为,产生的感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律有
联立解得金属框匀速运动的速率为
(3)释放后到进入磁场前,金属框做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律,加速度为
根据运动学公式有
联立解得释放时边与区域上边界的距离为
19.利用电场和磁场实现粒子偏转是科学仪器中广泛应用的技术。如图所示,xOy平面(纸面)的第一象限内有足够长且宽度为L、边界平行于y轴的匀强电场,电场方向沿y轴负方向。第二象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场,第三象限内有一粒子加速器。从S点释放一初速度为0、质量为m、电荷量为q的带正电粒子,粒子经加速器加速后从x轴上的M点以大小为v0的速度垂直磁场和x轴射入第二象限,然后从y轴上的N点(图中未画出)进入电场,进入电场时速度方向与y轴正方向的夹角为θ=60°,最后从x轴上的P点离开电场。已知P点和M点到坐标原点O的距离均为L,不计粒子重力。求:
(1)粒子加速器的加速电压U;
(2)电场的电场强度大小E及粒子从M点运动到P点的总时间t;
(3)粒子在第一、第二象限内动量变化量的大小和。
【答案】(1)
(2);
(3);
【详解】(1)粒子从静止经加速电压加速,电场力做功转化为动能,有
解得
(2)粒子在磁场中速率不变,设圆周运动半径为,圆心为。粒子从点进入第一象限,速度分量为、
由关系式,故
设,半径与速度垂直,得
即,又因在第二象限边界上,,圆的几何关系给出
所以,从而,此时沿负方向,与负方向夹角为,故粒子在磁场中转过的圆心角为,磁场中的运动时间为
进入电场后,水平方向匀速运动,
解得
竖直方向位移满足
其中
代入,整理得
所以
从到的总时间为
(3)电场力恒定且竖直向下,故电场中动量变化量大小为
磁场中速率不变,动量大小为,方向改变
故动量变化量大小为
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2027年1月浙江省普通高校招生选考科目考试物理仿真模拟卷03
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
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D
D
D
A
A
C
A
C
D
B
D
C
BD
14.【答案】 ACD 2.75 1.48
【详解】①[1]A.实验需要调节滑轮使细线与轨道平行,选项A正确;
B.该实验只要使得小车加速运动即可,不需要倾斜轨道补偿阻力,选项B错误;
C.为了充分利用纸带,则小车靠近打点计时器静止释放,选项C正确;
D.先接通电源再释放小车,选项D正确。
故选ACD。
②[2][3]计数点1的读数为2.75。已知打点计时器所用交流电源的频率为,则打点周期T=0.02s,则打计数点2时小车的速度大小为
15.【答案】(1) A2 52 4.0
(2) 73 不同意 电压表分流,导致电池容量测量值变小;伏特表内阻越小,对于测量值影响越大
【详解】(1)[1]电池最大放电电流80mA,因此电流表应选A2;
[2]毫安表量程为0~100mA,分度值为2mA,读数为52mA;
[3]根据闭合电路欧姆定律
变形可得
结合图线可得
所以
(2)[1]图像丙在0至120min内与横轴围成的面积表示电池放出的总电量,根据割补法,所作图线如图所示
利用梯形法估算图像面积,电荷量为
[2][3]不同意,电压表分流导致电池容量测量值变小,伏特表内阻越小,对于测量值影响越大。
16.【答案】(1)
(2)
【详解】(1)初始状态弹簧为原长,活塞受力平衡,气体压强
放置重物后气体等温压缩,由玻意耳定律可得
此时弹簧压缩量
对活塞受力分析,由平衡条件可得
解得
(2)气体对外做的总功
由热力学第一定律
可得过程中气体内能的变化量为
17.【答案】(1),;(2);(3)
【详解】(1)滑块从静止释放到C点过程,根据动能定理可得
解得
滑块过C点时,根据牛顿第二定律可得
解得
(2)设滑块刚滑上摆渡车时的速度大小为,从静止释放到G点过程,根据动能定理可得
解得
摆渡车碰到前,滑块恰好不脱离摆渡车,说明滑块到达摆渡车右端时刚好与摆渡车共速,以滑块和摆渡车为系统,根据系统动量守恒可得
解得
根据能量守恒可得
解得
(3)滑块从滑上摆渡车到与摆渡车共速过程,滑块的加速度大小为
所用时间为
此过程滑块通过的位移为
滑块与摆渡车共速后,滑块与摆渡车一起做匀速直线运动,该过程所用时间为
则滑块从G到J所用的时间为
18.【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)金属框在进入区域 到完全离开的过程中做匀速运动,沿轨道方向受力平衡。
金属框所受的安培力在水平方向上,大小为
该安培力沿斜面向上的分力为
根据平衡条件有
解得金属框中流过的电流为
(2)金属框切割磁感线的有效速度为,产生的感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律有
联立解得金属框匀速运动的速率为
(3)释放后到进入磁场前,金属框做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律,加速度为
根据运动学公式有
联立解得释放时边与区域上边界的距离为
19.【答案】(1)
(2);
(3);
【详解】(1)粒子从静止经加速电压加速,电场力做功转化为动能,有
解得
(2)粒子在磁场中速率不变,设圆周运动半径为,圆心为。粒子从点进入第一象限,速度分量为、
由关系式,故
设,半径与速度垂直,得
即,又因在第二象限边界上,,圆的几何关系给出
所以,从而,此时沿负方向,与负方向夹角为,故粒子在磁场中转过的圆心角为,磁场中的运动时间为
进入电场后,水平方向匀速运动,
解得
竖直方向位移满足
其中
代入,整理得
所以
从到的总时间为
(3)电场力恒定且竖直向下,故电场中动量变化量大小为
磁场中速率不变,动量大小为,方向改变
故动量变化量大小为
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2027年1月浙江省普通高校招生选考科目考试物理仿真模拟卷03
(考试时间:90分钟 试卷满分:100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、错选均不得分。)
1.测量血压时常用cmHg(厘米汞柱)作为单位,则用国际单位制基本单位来表示血压的单位正确的是( )
A.Pa B. C. D.
2.如图所示是某款机器人在调试过程中做直线运动的位置—时间图像。则机器人在( )
A.内做匀加速直线运动
B.内做匀速直线运动
C.内的位移大小为
D.内物体的速度大小为
3.小明骑共享单车从家出发去便利店,买完东西后原路返回家中。其位移x随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.60s~180s内小明的平均速度大小为2.67m/s
B.0~180s内小明的位移大小为240m
C.60s~90s内小明做匀速直线运动
D.30s末小明的速度大小为4m/s
4.如图所示,质量均匀的钢管,一端支在光滑的水平地面上,另一端被竖直绳悬挂着保持静止。下列说法正确的是( )
A.绳对钢管的拉力方向与绳收缩的方向一致
B.钢管的重心在绳子的延长线上
C.地面对钢管的支持力是由于钢管发生形变产生的
D.地面对钢管的支持力方向与钢管垂直
5.如图所示,在考虑空气阻力的情况下,一小石子从O点抛出沿轨迹运动,其中P是最高点。若空气阻力大小与瞬时速度大小成正比,则小石子竖直方向分运动的加速度大小( )
A.O点最大 B.P点最大
C.Q点最大 D.整个运动过程保持不变
6.“天问一号”从地球发射后,在如图甲所示的P点沿地火转移轨道到Q点,再依次进入如图乙所示的调相轨道和停泊轨道,则天问一号( )
A.发射速度介于7.9km/s与11.2km/s之间
B.从P点转移到Q点的时间小于6个月
C.在环绕火星的停泊轨道运行的周期比在调相轨道上小
D.在地火转移轨道运动时的速度均大于地球绕太阳的速度
7.某静电场在x轴上的电场强度E随坐标x变化的关系如图所示,x轴正方向为电场强度正方向。一质量为m、电荷量为的带电粒子(不计重力)从坐标原点处由静止释放,仅在电场力作用下朝x轴正方向运动。下列说法正确的是( )
A.粒子在与两处时,加速度大小相等
B.粒子在与两处时,速度大小相等
C.粒子经过处时速度最大
D.处的电势低于处的电势
8.深圳科学高中科创社团某同学设计了如图所示的输液提示器,灯泡的电阻可视为不变。已知电源电阻不可忽略,且电源内阻,弹簧始终在弹性限度内,滑动变阻器的滑片P不会超出a、b端。对于该装置,闭合开关后,下列说法正确的是( )
A.当药液减少时,电源的效率增加
B.当药液减少时,电源的输出功率减小
C.当向药液袋内注射液体时,灯泡变暗
D.当向药液袋内注射液体时,电压表的示数变小
9.如图所示,一质量为m、电荷量为的带电粒子,以初速度从左端中央沿虚线射入正交的场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场区域中。若,当粒子从右端某点离开时速率为,侧移量为s,粒子重力不计,则下列说法正确的是( )
A. B.粒子有可能从虚线下方离开该区域
C.粒子到达p点时所受洛伦兹力一定大于电场力 D.粒子在该区域中的加速度大小恒为
10.2026年6月5日,中科院宁波材料所发布:高性能专用磁钢的轴向磁通电机实现量产,可在电动、发电模式间切换。电机主体结构如图甲,定子固定于中间,由多组扇形线圈均匀排布(线圈间留有间隙);转子装有永磁体。图乙为定子示意图,线圈内、外半径分别为r和2r,每组匝数为n,有效面积为S。图丙是转子永磁体产生的磁场,相邻两扇区磁场方向相反,各扇区内可视为匀强磁场,磁感应强度大小均为B。图丁为发电工作状态,磁场以角速度绕轴顺时针转动,每组线圈产生电流。已知各组线圈内阻均不计,每组线圈外接负载电阻为R,以下选项正确的是(可能用到的结论:细导线旋转切割磁场产生的电动势,表示导线旋转切割时的平均速度大小,L表示导线在磁场中的有效长度)( )
A.磁场经过图丁所示位置时,线圈a中感应电流方向为逆时针方向
B.磁场经过图丁所示位置时,线圈a中产生的感应电动势大小为
C.磁场经过图丁所示位置时,线圈a输出功率为
D.磁铁转动一周,线圈a中通过电量为
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。)
11.两列频率、振幅均相同的简谐波Ⅰ和Ⅱ分别从绳子的两端持续相向传播,在相遇区域发生了干涉,在相距0.48 m的A、B间用频闪相机连续拍摄,依次获得1、2、3、4、5五个波形,如图1所示,且1和5是同一振动周期内绳上各点位移都达到最大值时拍摄的波形.已知频闪时间间隔为0.12 s,下列说法正确的是( )
图1
A.简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为0.24 m
B.简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为0.48 s
C.绳上各点均做振幅相同的简谐运动
D.两波源到A点和C点的路程差之差的绝对值是0.48 m
12.结合下列图像,所给选项中的分析和判断正确的是( )
A.图甲中,由于光电管加的是反向电压,灵敏电流计所在的支路中不可能存在光电流
B.图乙中,一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时能放出6种频率的光子
C.图丙中,A光和C光是同种频率的光,A光的饱和电流大是因为A光的光照强度强
D.如果处于能级的氢原子向能级跃迁时,辐射出的光能够使图甲中金属发生光电效应,那么处于能级的氢原子向能级跃迁时,辐射出的光也能够使图甲中金属发生光电效应
13.如图,两根光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上,左、右两侧导轨间距分别为和,处于竖直向上的磁场中,磁感应强度大小分别为 和。已知导体棒 的电阻为长度为,导体棒的电阻为长度为的质量是 的2倍。初始时刻两棒静止,两棒中点之间连接一压缩量为的轻质绝缘弹簧。释放弹簧,两棒在各自磁场中运动直至停止,弹簧始终在弹性限度内。整个过程中两棒保持与导轨垂直并接触良好,导轨足够长且电阻不计。下列说法正确的是( )
A.两导体棒组成的系统动量不守恒
B.速率为时, 所受安培力大小为
C.整个运动过程中, 与的路程之比为
D.整个运动过程中,通过 的电荷量为
三、非选择题(本题共6小题,共58分)
14.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,实验装置如图1所示。
①需要的实验操作有 (多选);
A.调节滑轮使细线与轨道平行
B.倾斜轨道以补偿阻力
C.小车靠近打点计时器静止释放
D.先接通电源再释放小车
②经正确操作后打出一条纸带,截取其中一段如图2所示。选取连续打出的点0、1、2、3、4为计数点,则计数点1的读数为 。已知打点计时器所用交流电源的频率为,则打计数点2时小车的速度大小为: (结果保留3位有效数字)。
15.某同学购买的蓝牙耳机电池上标有“80mA·h”字样,为了测量该电池电动势和实际容量,该同学进行了如下实验:
(1)测量电池的电动势,可供选择的器材如下:
待测电池E、电流表A1(0~0.6A,内阻较小)、电流表A2(0~100mA,内阻较小)、电阻箱R0(0~99999.9Ω)、开关S和导线若干。
完成下列填空:
①该电池允许的最大放电电流为80mA,电流表应选__________(填“A1”或“A2”);
②按照图(a)中电路图连接电路,闭合开关S;记录电流表示数I及电阻箱阻值R0;某一次电流表示数如图(b)所示,其读数为__________mA。断开开关S,改变R0,重复以上步骤,得到和R0的关系如图(c)所示,由图可得电池电动势E=__________V(结果保留位有效数字)
(2)该同学用如图(d)甲所示电路观察该电池放电过程中的电压电流变化情况。完成下列填空:
①电路连接完毕,闭合开关S,每隔一段时间记录电压表、电流表的示数U和I,得到U和I随时间变化的图像分别如图(d)乙、丙所示;
②由图(d)乙、丙可知,随着电池持续放电,输出电压和电流均持续减小。当t=120min后,电池输出电压和电流开始迅速衰减,电池无法正常工作。电池处于正常工作状态可以放出的总电量称为实际容量,由测量结果可估算出该电池的实际容量为__________mA·h(结果保留2位有效数字)。
③小明同学认为伏特表的内阻大小对于电池实际容量的测量结果没有影响,您是否同意__________,请简要说明理由。__________
16.我国自主研制的高端精密测量仪器采用气动减震方案,其核心缓冲单元可作如图所示简化:竖直光滑气缸的横截面积为S,底部固定一轻弹簧(体积不计),弹簧上端连接一轻质活塞,封闭一定质量的理想气体,活塞厚度不计。弹簧始终在弹性限度内。初始时气体温度为T1,气柱高度为h1,弹簧恰好处于原长。已知大气压强为p0,重力加速度为g,弹簧劲度系数为k,弹性势能表达式为,Δx为弹簧形变量。
(1)在活塞上缓慢放置一重物,待系统再次稳定后,气柱高度变为,整个过程气体温度保持不变,求重物的质量;
(2)保持重物的质量不变、对气缸内气体缓慢加热,使活塞上升并最终回到初始高度h1处,吸收的热量为Q,求此过程中气体内能的变化量。
17.一游戏装置竖直截面如图所示,该装置由固定在水平地面上倾角的直轨道、螺旋圆形轨道,倾角的直轨道、水平直轨道组成,除段外各段轨道均光滑,且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与轨道、相切于处.凹槽底面水平光滑,上面放有一无动力摆渡车,并紧靠在竖直侧壁处,摆渡车上表面与直轨道下、平台位于同一水平面。已知螺旋圆形轨道半径,B点高度为,长度,长度,摆渡车长度、质量。将一质量也为的滑块从倾斜轨道上高度处静止释放,滑块在段运动时的阻力为其重力的0.2倍。(摆渡车碰到竖直侧壁立即静止,滑块视为质点,不计空气阻力,,)
(1)求滑块过C点的速度大小和轨道对滑块的作用力大小;
(2)摆渡车碰到前,滑块恰好不脱离摆渡车,求滑块与摆渡车之间的动摩擦因数;
(3)在(2)的条件下,求滑块从G到J所用的时间。
18.如图所示,平行轨道的间距为L,轨道平面与水平面夹角为,二者的交线与轨道垂直,以轨道上O点为坐标原点,沿轨道向下为x轴正方向建立坐标系。轨道之间存在充满磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场的区域I(-2L≤x<-L)。将质量为m、边长为L、电阻为R的匀质正方形闭合金属框epqf放置在轨道上,pq边与轨道垂直,由静止释放。已知轨道绝缘、光滑、足够长且不可移动,磁场上、下边界均与x轴垂直,整个过程中金属框不发生形变,重力加速度大小为g,不计自感,若金属框从开始进入到完全离开区域I的过程中匀速运动,求:
(1)金属框中流过的电流
(2)匀速运动的速率v
(3)释放时pq边与区域I上边界的距离s
19.利用电场和磁场实现粒子偏转是科学仪器中广泛应用的技术。如图所示,xOy平面(纸面)的第一象限内有足够长且宽度为L、边界平行于y轴的匀强电场,电场方向沿y轴负方向。第二象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场,第三象限内有一粒子加速器。从S点释放一初速度为0、质量为m、电荷量为q的带正电粒子,粒子经加速器加速后从x轴上的M点以大小为v0的速度垂直磁场和x轴射入第二象限,然后从y轴上的N点(图中未画出)进入电场,进入电场时速度方向与y轴正方向的夹角为θ=60°,最后从x轴上的P点离开电场。已知P点和M点到坐标原点O的距离均为L,不计粒子重力。求:
(1)粒子加速器的加速电压U;
(2)电场的电场强度大小E及粒子从M点运动到P点的总时间t;
(3)粒子在第一、第二象限内动量变化量的大小和。
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