物理一模模拟·必刷卷03(江苏专用)学易金卷:2027年高考第一次模拟考试
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内容正文:
2027年高考第一次模拟考试(江苏专用)
高三物理
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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。
一、单项选择题:本题共11小题,每小题4分,共44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。
1.2025年9月27日,我国在酒泉卫星发射中心使用长征四号丙运载火箭,成功将风云三号H星发射升空。若风云三号H星在发射后的一小段时间内做初速度为零的直线运动,其x—t图像为如图所示的抛物线,则风云三号H星运动的加速度大小为( )
A. B. C. D.
2.下列说法正确的是( )
A.作用方向与物体运动方向垂直的力的冲量一定为0
B.动量守恒定律只适用于宏观物体的低速运动
C.机械波和电磁波都能发生干涉、衍射现象
D.光电效应实验中,光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
3.四旋翼飞行器每个旋翼提供的升力与机身垂直,增大旋翼转速可以增加升力。飞行器水平悬停时的俯视图如图所示,现改变旋翼转速,可使机身倾斜着水平向右移动的操作是( )
A.增大旋翼2、3转速,减小旋翼1、4转速
B.增大旋翼2、4转速,减小旋翼1、3转速
C.增大旋翼1、3转速,减小旋翼2、4转速
D.增大旋翼1、4转速,减小旋翼2、3转速
4.如图所示,哈雷彗星在近日点与太阳中心的距离为,线速度大小为;在远日点与太阳中心的距离为,线速度大小为。则( )
A. B. C. D.
5.如图所示,A、B、C是正三角形的三个顶点,O是三角形的中心。A、B处分别放置+q、+3q的点电荷。现在C处放置一点电荷Q,使O点的电场方向平行BC向右,则Q的电荷量为( )
A.+q B.-q C.+3q D.-3q
6.如图所示,理想变压器与电阻R、交流电压表V、交流电流表A按图甲所示方式连接,已知变压器的原副线圈的匝数比为n1∶n2=10∶1,电阻R=10Ω,图乙是R两端电压U随时间变化的图像,Um=V。则下列说法中正确的是( )
A.通过R的电流IR随时间t变化的规律是
B.变压器的输入功率为10W
C.电压表V的读数为
D.电流表A的读数为
7.如图甲为钱塘江上的渔网潮,某同学将其简化为图乙所示:两个频率相同的线波源,发出传播方向相互垂直的水波,在正方形区域内相遇,实线表示波峰、虚线表示波谷。则( )
A.AB连线上各点都振动加强 B.AC连线上各点都振动加强
C.BD连线上各点都振动加强 D.EF连线上各点都振动减弱
8.一定质量的理想气体,在温度和下的压强与体积倒数的关系图像如图所示,气体由状态A等压变化到状态B的过程中( )
A.温度升高,吸收热量 B.温度升高,放出热量
C.温度降低,吸收热量 D.温度降低,放出热量
9.某次光电效应实验中,得到某光电管的光电流与电压之间关系曲线如图。据曲线与横轴交点坐标与电子电量e,可计算( )
A.单位时间内入射光子的数量 B.入射光子的能量
C.出射光电子的最大初动能 D.光电管内金属的逸出功
10.如图所示,电源电动势E=6V,内阻r=1Ω,R0=3Ω,R1=7.5Ω,R2=3Ω,R3=2Ω,电容器的电容C=2μF。开始时开关S处于闭合状态,则下列说法正确的是( )
A.开关S闭合时,电容器上极板带正电
B.开关S闭合时,电容器两极板间电势差是3V
C.将开关S断开,稳定后电容器极板所带的电荷量是3.6×10-6C
D.将开关S断开至电路稳定的过程中通过R0的电荷量是9.6×10-6C
11.如图所示,半径为R的半圆弧ACB,O是圆心,AD=2OD。自A点和D点同时水平抛出甲、乙两个相同小球,两球落在圆弧BC上的同一个点E(图中未画出),其中一个小球落点处速度方向与圆弧切线垂直,忽略空气阻力和小球大小,则( )
A.甲、乙两球在运动过程中动量变化量不同
B.甲球在落点处速度方向与圆弧切线垂直
C.甲、乙两球同时到达E点
D.甲、乙两球初速度大小之比为3:2
二、实验题:本题共1小题,共15分。
12.小明利用智能小车(车轮很轻)在倾斜轨道上运动验证机械能守恒定律,如题1图所示,智能小车正前端挂钩和内置力传感器连接,车内还有位置传感器和速度传感器,小车在轨道上运动时两个传感器能正常记录数据,车轮停止转动时两个传感器记录数据不变化。
(1)如题2图所示为小明用游标卡尺测量出小车车轮的直径是________mm。
(2)某次实验小车的车轮没对准轨道,下滑过程中车轮出现停转滑行情况,则位置传感器记录的数据( )
A.正常 B.偏小 C.偏大
(3)下列哪一个实验不能用该智能小车进行研究( )
A.用两个相同小车碰撞验证动量守恒定律
B.探究两个互成角度的力的合成规律
C.将车在空中水平抛出探究平抛运动的特点
D.两个小车互拉探究作用力和反作用力的关系
(4)改变倾角进行多次实验,数据记录和处理如下表,表中小明根据计算出斜面倾角正弦值。已知小车质量为264g,重力加速度,请将表中的数据补充完整。(保留3位小数)
数据
1
2
3
……
位移x(m)
0.856
0.188
0.349
……
初速度(m/s)
0.421
0.175
0.319
……
末速度v(m/s)
2.282
0.829
1.236
……
时间t(s)
0.632
0.377
0.449
……
加速度a(m/s2)
2.945
1.735
2.042
……
斜面倾角正弦值
0.301
0.177
0.208
……
(J)
0.664
0.087
0.188
……
(J)
______
0.086
0.188
……
(5)小明分析数据发现近似等于,于是得到结论小车下滑减少的重力势能近似等于小车增加的动能,从而验证了机械能守恒定律,你是否同意小明的观点?请简要说明理由。________________________________________________
三、计算题:本题共4小题,共41分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
13.“用双缝干涉测量光的波长”实验中,得到如图所示的干涉条纹,测得其中两条纹间的距离为a。已知双缝到屏的距离为l,双缝间的距离为d,空气的折射率近似为1。求:
(1)该单色光的波长;
(2)该单色光在折射率为n的介质中的波长。
14.如图甲所示,细线的一端系一小球,另一端固定于点,小球绕点在竖直平面内做圆周运动。传感器同时测得细线拉力大小、细线与竖直方向夹角,拉力随变化的曲线如图乙所示。已知小球做圆周运动的半径,重力加速度取,不计空气阻力。求:
(1)小球运动过程中的最小速度;
(2)小球的质量。
15.如图所示,轮子由电阻不计、质量为m的圆环和4根长度均为l、电阻均为R的轻质辐条组成,相邻辐条相互垂直,轮子可绕过圆心O且垂直圆面的固定轴转动。磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直圆面,磁场边界通过圆心O且相互垂直.轮子在外力驱动下以角速度匀速转动.不计一切摩擦。
(1)某时刻辐条位于磁场中,求通过该辐条的电流I;
(2)求驱动力的功率P;
(3)调整轮子转动的角速度为,当辐条刚进入磁场时撤去驱动力,轮子转动一圈恰好停止。已知此过程中圆环切向加速度大小正比于圆环角速度,求撤去驱动力后辐条上产生的总热量Q。(结果用、m、l表示)
16.如图所示,一水平传送带以速度v0顺时针转动,其右端与足够长的光滑水平台面平滑连接,在平台上静置质量均为2m的n个相同物块,等间距排列成一条直线。质量为m的小滑块P从传送带的左端由静止释放,与传送带共速后,滑上平台与物块1发生碰撞,最终所有物块都向右运动,设所有碰撞均为弹性碰撞。
(1)求最右侧物块n匀速运动的速度大小vn1;
(2)从静止释放滑块P到其与物块1发生第二次碰撞的过程中,求P与传送带间摩擦产生的总热量Q;
(3)求全过程中碰撞总次数N及物块1的最终速度大小v1n。
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2027年高考第一次模拟考试(江苏专用)
物理·全解全析
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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。
一、单项选择题:本题共11小题,每小题4分,共44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。
1.2025年9月27日,我国在酒泉卫星发射中心使用长征四号丙运载火箭,成功将风云三号H星发射升空。若风云三号H星在发射后的一小段时间内做初速度为零的直线运动,其x—t图像为如图所示的抛物线,则风云三号H星运动的加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题知,风云三号H星在发射后的一小段时间内做初速度为零的直线运动,则位移与时间的关系为
代入,解得加速度为
故选D。
2.下列说法正确的是( )
A.作用方向与物体运动方向垂直的力的冲量一定为0
B.动量守恒定律只适用于宏观物体的低速运动
C.机械波和电磁波都能发生干涉、衍射现象
D.光电效应实验中,光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
【答案】C
【详解】A.冲量定义为力与作用时间的乘积,即
其大小和方向取决于力本身,与物体运动方向无关,故A错误;
B.动量守恒定律适用于任何封闭系统(系统所受合外力为零),无论宏观或微观物体,也适用于低速或高速运动(相对论下仍成立),故B错误;
C.干涉和衍射是波的普遍特性,机械波和电磁波都能发生干涉和衍射现象,故C正确;
D.根据光电效应方程
由此可知,光电子的最大初动能与入射光的频率为线性关系,不成正比,故D错误。
故选C。
3.四旋翼飞行器每个旋翼提供的升力与机身垂直,增大旋翼转速可以增加升力。飞行器水平悬停时的俯视图如图所示,现改变旋翼转速,可使机身倾斜着水平向右移动的操作是( )
A.增大旋翼2、3转速,减小旋翼1、4转速
B.增大旋翼2、4转速,减小旋翼1、3转速
C.增大旋翼1、3转速,减小旋翼2、4转速
D.增大旋翼1、4转速,减小旋翼2、3转速
【答案】A
【详解】要让四旋翼飞行器倾斜着水平向右移动,需要让机身右侧的升力小于左侧的升力,因此增大左侧旋翼(2、3)的转速,左侧旋翼对空气的作用力变大,根据牛顿第三定律,可知空气对左侧旋翼的作用力变大(即升力变大);减小右侧旋翼(1、4)的转速,右侧旋翼对空气的作用力变小,根据牛顿第三定律,可知空气对右侧旋翼的作用力变小(即升力变小),因此机身就会向右倾斜并水平向右移动。
故选A。
4.如图所示,哈雷彗星在近日点与太阳中心的距离为,线速度大小为;在远日点与太阳中心的距离为,线速度大小为。则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】在近日点和远日点附近取极短时间,根据开普勒第二定律有
整理得
故选C。
5.如图所示,A、B、C是正三角形的三个顶点,O是三角形的中心。A、B处分别放置+q、+3q的点电荷。现在C处放置一点电荷Q,使O点的电场方向平行BC向右,则Q的电荷量为( )
A.+q B.-q C.+3q D.-3q
【答案】B
【详解】如图所示
正三角形中心O到三个顶点的距离相等,设为,根据点电荷场强公式
分解各电荷在O点场强的竖直分量,A处,正电荷场强背离A,方向竖直向下,
B处,正电荷场强背离B,方向斜向右上,与水平方向夹角,竖直分量
C处Q场强竖直分量
令竖直合分量为0,则
代入整理得
解得
故选B。
6.如图所示,理想变压器与电阻R、交流电压表V、交流电流表A按图甲所示方式连接,已知变压器的原副线圈的匝数比为n1∶n2=10∶1,电阻R=10Ω,图乙是R两端电压U随时间变化的图像,Um=V。则下列说法中正确的是( )
A.通过R的电流IR随时间t变化的规律是
B.变压器的输入功率为10W
C.电压表V的读数为
D.电流表A的读数为
【答案】B
【详解】A.U随时间变化规律是
所以
故A错误;
B.通过电阻R电流的有效值为
变压器的输入功率等于R消耗的功率,即
故B正确;
C.电压表V的读数为R两端电压的有效值,即
故C错误;
D.根据理想变压器变流规律可得电流表A的读数,即原线圈电流的有效值为
故D错误。
故选B。
7.如图甲为钱塘江上的渔网潮,某同学将其简化为图乙所示:两个频率相同的线波源,发出传播方向相互垂直的水波,在正方形区域内相遇,实线表示波峰、虚线表示波谷。则( )
A.AB连线上各点都振动加强 B.AC连线上各点都振动加强
C.BD连线上各点都振动加强 D.EF连线上各点都振动减弱
【答案】B
【详解】A.A点是波谷和波谷相遇(振动加强),B点是波峰和波谷相遇(振动减弱),因此AB连线上不是所有点都振动加强,故A错误;
B.A点是波谷和波谷相遇(振动加强),C点是波峰和波峰相遇(振动加强),因此AC整条连线上各点都满足同相位相遇,都是振动加强点,故B正确;
C.BD点连线,会出现波峰和波谷相遇情况,存在振动减弱点,故C错误;
D.EF连线上所有点均满足波峰遇波峰、波谷遇波谷,都是振动加强点,故D错误;
故选 B。
8.一定质量的理想气体,在温度和下的压强与体积倒数的关系图像如图所示,气体由状态A等压变化到状态B的过程中( )
A.温度升高,吸收热量 B.温度升高,放出热量
C.温度降低,吸收热量 D.温度降低,放出热量
【答案】D
【详解】根据
可知
则在图像中过原点的斜率越大,则温度越高,则气体由状态A等压变化到状态B的过程中,气体温度降低,内能减小,体积变小,外界对气体做功,根据热力学第一定律可知,气体放出热量。
故选D。
9.某次光电效应实验中,得到某光电管的光电流与电压之间关系曲线如图。据曲线与横轴交点坐标与电子电量e,可计算( )
A.单位时间内入射光子的数量 B.入射光子的能量
C.出射光电子的最大初动能 D.光电管内金属的逸出功
【答案】C
【详解】A.单位时间入射光子的数量需要通过饱和光电流计算,仅靠遏止电压和电子电量无法得到,故A错误;
BD.根据爱因斯坦光电效应方程
仅知道,缺少逸出功(或入射光子频率),无法计算入射光子能量和金属逸出功,故BD错误;
C.图中是光电效应的遏止电压,根据动能定理,对达到阳极动能减为0的最大初动能光电子有
整理得
因此已知和可以直接计算出射光电子的最大初动能,故C正确;
故选C。
10.如图所示,电源电动势E=6V,内阻r=1Ω,R0=3Ω,R1=7.5Ω,R2=3Ω,R3=2Ω,电容器的电容C=2μF。开始时开关S处于闭合状态,则下列说法正确的是( )
A.开关S闭合时,电容器上极板带正电
B.开关S闭合时,电容器两极板间电势差是3V
C.将开关S断开,稳定后电容器极板所带的电荷量是3.6×10-6C
D.将开关S断开至电路稳定的过程中通过R0的电荷量是9.6×10-6C
【答案】D
【详解】
AB.开关S闭合时的等效电路图如图甲所示,电容器C两端电压等于两端电压,已知总电阻
由闭合电路欧姆定律可知干路电流
路端电压
则
此时电容器所带电荷量
且上极板带负电,下极板带正电,故AB错误。
CD.开关S断开时的等效电路图如图乙所示电容器C两端电压等于两端电压,此时
电容器所带电荷量
且上极板带正电,下极板带负电,故通过的电荷量
故C错误,D正确。
故选D。
11.如图所示,半径为R的半圆弧ACB,O是圆心,AD=2OD。自A点和D点同时水平抛出甲、乙两个相同小球,两球落在圆弧BC上的同一个点E(图中未画出),其中一个小球落点处速度方向与圆弧切线垂直,忽略空气阻力和小球大小,则( )
A.甲、乙两球在运动过程中动量变化量不同
B.甲球在落点处速度方向与圆弧切线垂直
C.甲、乙两球同时到达E点
D.甲、乙两球初速度大小之比为3:2
【答案】C
【详解】C.两球落在圆弧BC上的同一个点,则竖直高度相同,根据
可知两球运动时间相同,即两球同时到达E点,C正确;
A.根据动量定理有
因为质量相等,下落时间相等,所以甲、乙两球在运动过程中动量变化量相同,故A错误;
BD.根据平抛运动的推论,速度方向的反向延长线过水平位移的中点,由此可知甲球不可能垂直打在圆弧BC上的某点,所以乙球落点处速度方向与圆弧切线垂直,因为速度的反向延长线过圆心,所以落点E到O点的水平位移为。
对甲球在水平方向,有
乙球在水平方向上,有
联立可得甲、乙两球初速度大小之比为
故BD错误。
故选C。
二、实验题:本题共1小题,共15分。
12.小明利用智能小车(车轮很轻)在倾斜轨道上运动验证机械能守恒定律,如题1图所示,智能小车正前端挂钩和内置力传感器连接,车内还有位置传感器和速度传感器,小车在轨道上运动时两个传感器能正常记录数据,车轮停止转动时两个传感器记录数据不变化。
(1)如题2图所示为小明用游标卡尺测量出小车车轮的直径是________mm。
(2)某次实验小车的车轮没对准轨道,下滑过程中车轮出现停转滑行情况,则位置传感器记录的数据( )
A.正常 B.偏小 C.偏大
(3)下列哪一个实验不能用该智能小车进行研究( )
A.用两个相同小车碰撞验证动量守恒定律
B.探究两个互成角度的力的合成规律
C.将车在空中水平抛出探究平抛运动的特点
D.两个小车互拉探究作用力和反作用力的关系
(4)改变倾角进行多次实验,数据记录和处理如下表,表中小明根据计算出斜面倾角正弦值。已知小车质量为264g,重力加速度,请将表中的数据补充完整。(保留3位小数)
数据
1
2
3
……
位移x(m)
0.856
0.188
0.349
……
初速度(m/s)
0.421
0.175
0.319
……
末速度v(m/s)
2.282
0.829
1.236
……
时间t(s)
0.632
0.377
0.449
……
加速度a(m/s2)
2.945
1.735
2.042
……
斜面倾角正弦值
0.301
0.177
0.208
……
(J)
0.664
0.087
0.188
……
(J)
______
0.086
0.188
……
(5)小明分析数据发现近似等于,于是得到结论小车下滑减少的重力势能近似等于小车增加的动能,从而验证了机械能守恒定律,你是否同意小明的观点?请简要说明理由。________________________________________________
【答案】(1)34.2mm
(2)B
(3)C
(4)0.665/0.666/0.667
(5)不赞同,角度正弦值应该单独用量角器测量再计算或量轨道某段斜坡长度和对应高度计算,不能理论默认光滑斜面中加速度算出再带回计算进行验证。
【详解】(1)小车车轮的直径
(2)题目明确说明车轮停止转动时,位置传感器记录数据不变化。车轮停转后小车仍在滑行,实际位置不断增大,但传感器不更新数据,因此记录的位置偏小。
故选B。
(3)A.验证动量守恒需要测量碰撞前后小车速度,车内速度传感器可以完成,故A可以;
B.探究力的合成规律需要测量力的大小,小车自带力传感器,可替代弹簧测力计完成实验,故B可以;
C.探究平抛运动需要记录小车在空中不同时刻的位置,而小车在空中运动时车轮停止转动,传感器记录数据不变化,无法得到轨迹信息,故C不能;
D.探究作用力与反作用力关系,可通过两辆小车的力传感器同时对拉读取数据,故D可以。
本题选不能用该智能小车进行研究的,故选C。
(4)重力势能减少量(0.665J~0.667J都正确)
(5)不赞同。
小明计算时,已经使用了,该式的本质是假设小车只受重力沿斜面向下的分力(即忽略阻力,默认机械能守恒);代入推导后必然得到,属于循环论证,无论是否存在阻力,该等式都成立,因此无法验证机械能守恒定律。角度正弦值应该单独用量角器测量再计算,或量轨道某段斜坡长度和对应高度计算,不能理论默认光滑斜面中加速度算出再带回计算进行验证。
三、计算题:本题共4小题,共41分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
13.“用双缝干涉测量光的波长”实验中,得到如图所示的干涉条纹,测得其中两条纹间的距离为a。已知双缝到屏的距离为l,双缝间的距离为d,空气的折射率近似为1。求:
(1)该单色光的波长;
(2)该单色光在折射率为n的介质中的波长。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由图可得,相邻亮条纹间距
由双缝干涉条纹间距公式
解得
(2)介质中光速
光在传播过程中频率不变,由波长、频率、光速关系可知
解得
14.如图甲所示,细线的一端系一小球,另一端固定于点,小球绕点在竖直平面内做圆周运动。传感器同时测得细线拉力大小、细线与竖直方向夹角,拉力随变化的曲线如图乙所示。已知小球做圆周运动的半径,重力加速度取,不计空气阻力。求:
(1)小球运动过程中的最小速度;
(2)小球的质量。
【答案】(1)2m/s
(2)0.1kg
【详解】(1)由图可知,当时,拉力最小为零,则此时小球到达最高点,则最小速度满足
解得v=2m/s
(2)小球在最低点时拉力最大为Fm=6N,则
由机械能守恒定律
解得m=0.1kg
15.如图所示,轮子由电阻不计、质量为m的圆环和4根长度均为l、电阻均为R的轻质辐条组成,相邻辐条相互垂直,轮子可绕过圆心O且垂直圆面的固定轴转动。磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直圆面,磁场边界通过圆心O且相互垂直.轮子在外力驱动下以角速度匀速转动.不计一切摩擦。
(1)某时刻辐条位于磁场中,求通过该辐条的电流I;
(2)求驱动力的功率P;
(3)调整轮子转动的角速度为,当辐条刚进入磁场时撤去驱动力,轮子转动一圈恰好停止。已知此过程中圆环切向加速度大小正比于圆环角速度,求撤去驱动力后辐条上产生的总热量Q。(结果用、m、l表示)
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)辐条切割磁感线产生的感应电动势为
磁场外的三根辐条并联,则
解得
(2)解法一:由于轮子做匀速转动,则驱动力的功率P等于电路的电功率
代入E、I解得
解法二:辐条受到的安培力大小为
安培力等效作用在辐条中点,则安培力功率大小为
由于轮子做匀速转动,则驱动力的功率P等于安培力功率大小
(3)设,则
圆环做减速运动,可得圆环切向速度大小的变化量与圆环转过的角度之间的关系为
圆环转动一圈恰好停止,有
设辐条刚出磁场时圆环角速度大小为,有
解得
磁场内辐条的热功率与磁场外辐条的总热功率之比为3:1,则在磁场中运动时产生的热量为
解得
在磁场外运动产生的热量
解得
则
16.如图所示,一水平传送带以速度v0顺时针转动,其右端与足够长的光滑水平台面平滑连接,在平台上静置质量均为2m的n个相同物块,等间距排列成一条直线。质量为m的小滑块P从传送带的左端由静止释放,与传送带共速后,滑上平台与物块1发生碰撞,最终所有物块都向右运动,设所有碰撞均为弹性碰撞。
(1)求最右侧物块n匀速运动的速度大小vn1;
(2)从静止释放滑块P到其与物块1发生第二次碰撞的过程中,求P与传送带间摩擦产生的总热量Q;
(3)求全过程中碰撞总次数N及物块1的最终速度大小v1n。
【答案】(1)
(2)
(3),
【详解】(1)小滑块P与传送带共速后与物块1发生弹性碰撞,根据动量守恒定律,有
根据机械能守恒定律,有
解得,
碰撞后,小滑块P向左以速度大小滑上传送带,物块1向右滑动与物块2发生弹性碰撞,根据动量守恒定律,有
根据机械能守恒定律,有
解得,
可知碰撞后,前一个物块的速度变为0,后一个物块的速度由0变为前一个物块原来的速度,即两个物块交换速度,则最终物块n匀速运动的速度大小
(2)设小滑块P从释放到和传送带共速经过的时间为,传送带的位移
小滑块P做匀加速直线运动,运动的位移为
则有
根据匀变速直线运动速度与时间的关系,得
P从静止到速度,由动能定理得
与传送带因摩擦产生的热量
之后P与物块1第一次相碰,碰撞后P以速度大小为滑上传送带做匀减速直线运动先减速至0,运动的时间为
传送带的位移
P的位移
与传送带因摩擦产生的热量
后做匀加速直线运动,加速至,根据运动的对称性,传送带的位移
P的位移
与传送带因摩擦产生的热量
滑块P从释放到和物块1第二次碰撞,与传送带因摩擦产生的热量
(3)根据题意结合(1)分析可知,物块n碰撞1次后向右匀速运动,物块碰撞2次后向右匀速运动,…依此类推物块1碰撞n次后向右匀速运动,则碰撞总次数
小滑块P与物块1第一次碰撞后反弹,速度大小变为碰撞前的,物块1的速度大小变为小滑块P碰撞前速度的,即,
之后物块1又与物块2发生弹性碰撞,速度互换,静止在光滑水平面上,小滑块P反弹后经传送带改变方向,以速度大小与物块1发生第二次碰撞,碰撞后小滑块P再次反弹,且速度大小为碰撞前的,物块1的速度大小变为小滑块P碰撞前速度的,即,
以此类推,碰撞n次后物块1的速度大小为
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物理·参考答案
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、单项选择题:本题共11小题,每小题4分,共44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
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
D
C
A
C
B
B
B
D
C
D
C
二、实验题:本题共1小题,共15分。
12.(15分)
(1)34.2mm(2分)
(2)B(3分)
(3)C(3分)
(4)0.665/0.666/0.667(4分)
(5)不赞同,角度正弦值应该单独用量角器测量再计算或量轨道某段斜坡长度和对应高度计算,不能理论默认光滑斜面中加速度算出再带回计算进行验证。(3分)
三、计算题:本题共4小题,共41分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
13.(6分)
(1)由图可得,相邻亮条纹间距(1分)
由双缝干涉条纹间距公式(1分)
解得(1分)
(2)介质中光速(1分)
光在传播过程中频率不变,由波长、频率、光速关系可知(1分)
解得(1分)
14.(9分)
(1)由图可知,当时,拉力最小为零,则此时小球到达最高点,则最小速度满足(2分)
解得v=2m/s(1分)
(2)小球在最低点时拉力最大为Fm=6N,则(2分)
由机械能守恒定律(2分)
解得m=0.1kg(2分)
15.(12分)
(1)辐条切割磁感线产生的感应电动势为(2分)
磁场外的三根辐条并联,则(1分)
解得(1分)
(2)解法一:由于轮子做匀速转动,则驱动力的功率P等于电路的电功率(1分)
代入E、I解得(1分)
解法二:辐条受到的安培力大小为
安培力等效作用在辐条中点,则安培力功率大小为
由于轮子做匀速转动,则驱动力的功率P等于安培力功率大小
(3)设,则(1分)
圆环做减速运动,可得圆环切向速度大小的变化量与圆环转过的角度之间的关系为(1分)
圆环转动一圈恰好停止,有(1分)
设辐条刚出磁场时圆环角速度大小为,有
解得(1分)
磁场内辐条的热功率与磁场外辐条的总热功率之比为3:1,则在磁场中运动时产生的热量为(1分)
解得
在磁场外运动产生的热量
解得
则(1分)
16.(14分)
(1)小滑块P与传送带共速后与物块1发生弹性碰撞,根据动量守恒定律,有(1分)
根据机械能守恒定律,有(1分)
解得,(1分)
碰撞后,小滑块P向左以速度大小滑上传送带,物块1向右滑动与物块2发生弹性碰撞,根据动量守恒定律,有
根据机械能守恒定律,有
解得,
可知碰撞后,前一个物块的速度变为0,后一个物块的速度由0变为前一个物块原来的速度,即两个物块交换速度,则最终物块n匀速运动的速度大小(1分)
(2)设小滑块P从释放到和传送带共速经过的时间为,传送带的位移(1分)
小滑块P做匀加速直线运动,运动的位移为
则有(1分)
根据匀变速直线运动速度与时间的关系,得
P从静止到速度,由动能定理得(1分)
与传送带因摩擦产生的热量(1分)
之后P与物块1第一次相碰,碰撞后P以速度大小为滑上传送带做匀减速直线运动先减速至0,运动的时间为
传送带的位移
P的位移
与传送带因摩擦产生的热量
后做匀加速直线运动,加速至,根据运动的对称性,传送带的位移
P的位移
与传送带因摩擦产生的热量
滑块P从释放到和物块1第二次碰撞,与传送带因摩擦产生的热量(2分)
(3)根据题意结合(1)分析可知,物块n碰撞1次后向右匀速运动,物块碰撞2次后向右匀速运动,…依此类推物块1碰撞n次后向右匀速运动,则碰撞总次数(1分)
小滑块P与物块1第一次碰撞后反弹,速度大小变为碰撞前的,物块1的速度大小变为小滑块P碰撞前速度的,即,
之后物块1又与物块2发生弹性碰撞,速度互换,静止在光滑水平面上,小滑块P反弹后经传送带改变方向,以速度大小与物块1发生第二次碰撞,碰撞后小滑块P再次反弹,且速度大小为碰撞前的,物块1的速度大小变为小滑块P碰撞前速度的,即,(1分)
以此类推,碰撞n次后物块1的速度大小为(2分)
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物理·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]
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
12.(15分)
(1)______________(2分)(2)_______________(3分)
(3)______________(3分)(4)______________(4分)
(5)_________________________________________(3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!
13.(6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!
14.(9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!
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!
15.(12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!
16.(14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!
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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物理·答题卡
姓
名:
准考证号:
贴条形码区
注意事项
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
考生禁填:
缺考标记
证号,在规定位置贴好条形码。
违纪标记
2.选择题必须用2B铅笔填涂;填空题和解答题
以上标记由监考人员用2B铅
必须用0.5mm黑色签字笔答题,不得用铅笔
笔填涂
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,
选择题填涂样例:
超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题
卷上答题无效。
正确填涂■
4.
保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
错误填涂[][][/]
第I卷(请用2B铅笔填涂)
1[A]B][C][D]
6[A][B][C][D]
11 [A][B][c][D]
2[A][B][C]D]
7[A][B][C][D]
3[J[B][C][D]
8[A][B][C][D]
4[A][B][C][D]
9A][B][C]D]
5 [A][B][c][D]
10 [A][B][c][D]
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
12.
(15分)
(1)
(2分)(2)
(3分)
(3)
(3分)(4)
(4分)
(5)
(3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!
物理第1页(共6页)
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!
13.(6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!
物理第2页(共6页)
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!
14.(9分)
↑FN
6.0
0/rad
π2元
甲
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3页(共6页)
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!
15.(12分)
0
A·
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)
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.(14分)
点
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5页(共6页)
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:
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!
物理第6页(共6页)………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
此卷只装订不密封
………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
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高三物理
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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。
一、单项选择题:本题共11小题,每小题4分,共44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。
1.2025年9月27日,我国在酒泉卫星发射中心使用长征四号丙运载火箭,成功将风云三号H星发射升空。若风云三号H星在发射后的一小段时间内做初速度为零的直线运动,其x—t图像为如图所示的抛物线,则风云三号H星运动的加速度大小为( )
A. B. C. D.
2.下列说法正确的是( )
A.作用方向与物体运动方向垂直的力的冲量一定为0
B.动量守恒定律只适用于宏观物体的低速运动
C.机械波和电磁波都能发生干涉、衍射现象
D.光电效应实验中,光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
3.四旋翼飞行器每个旋翼提供的升力与机身垂直,增大旋翼转速可以增加升力。飞行器水平悬停时的俯视图如图所示,现改变旋翼转速,可使机身倾斜着水平向右移动的操作是( )
A.增大旋翼2、3转速,减小旋翼1、4转速
B.增大旋翼2、4转速,减小旋翼1、3转速
C.增大旋翼1、3转速,减小旋翼2、4转速
D.增大旋翼1、4转速,减小旋翼2、3转速
4.如图所示,哈雷彗星在近日点与太阳中心的距离为,线速度大小为;在远日点与太阳中心的距离为,线速度大小为。则( )
A. B. C. D.
5.如图所示,A、B、C是正三角形的三个顶点,O是三角形的中心。A、B处分别放置+q、+3q的点电荷。现在C处放置一点电荷Q,使O点的电场方向平行BC向右,则Q的电荷量为( )
A.+q B.-q C.+3q D.-3q
6.如图所示,理想变压器与电阻R、交流电压表V、交流电流表A按图甲所示方式连接,已知变压器的原副线圈的匝数比为n1∶n2=10∶1,电阻R=10Ω,图乙是R两端电压U随时间变化的图像,Um=V。则下列说法中正确的是( )
A.通过R的电流IR随时间t变化的规律是
B.变压器的输入功率为10W
C.电压表V的读数为
D.电流表A的读数为
7.如图甲为钱塘江上的渔网潮,某同学将其简化为图乙所示:两个频率相同的线波源,发出传播方向相互垂直的水波,在正方形区域内相遇,实线表示波峰、虚线表示波谷。则( )
A.AB连线上各点都振动加强 B.AC连线上各点都振动加强
C.BD连线上各点都振动加强 D.EF连线上各点都振动减弱
8.一定质量的理想气体,在温度和下的压强与体积倒数的关系图像如图所示,气体由状态A等压变化到状态B的过程中( )
A.温度升高,吸收热量 B.温度升高,放出热量
C.温度降低,吸收热量 D.温度降低,放出热量
9.某次光电效应实验中,得到某光电管的光电流与电压之间关系曲线如图。据曲线与横轴交点坐标与电子电量e,可计算( )
A.单位时间内入射光子的数量 B.入射光子的能量
C.出射光电子的最大初动能 D.光电管内金属的逸出功
10.如图所示,电源电动势E=6V,内阻r=1Ω,R0=3Ω,R1=7.5Ω,R2=3Ω,R3=2Ω,电容器的电容C=2μF。开始时开关S处于闭合状态,则下列说法正确的是( )
A.开关S闭合时,电容器上极板带正电
B.开关S闭合时,电容器两极板间电势差是3V
C.将开关S断开,稳定后电容器极板所带的电荷量是3.6×10-6C
D.将开关S断开至电路稳定的过程中通过R0的电荷量是9.6×10-6C
11.如图所示,半径为R的半圆弧ACB,O是圆心,AD=2OD。自A点和D点同时水平抛出甲、乙两个相同小球,两球落在圆弧BC上的同一个点E(图中未画出),其中一个小球落点处速度方向与圆弧切线垂直,忽略空气阻力和小球大小,则( )
A.甲、乙两球在运动过程中动量变化量不同
B.甲球在落点处速度方向与圆弧切线垂直
C.甲、乙两球同时到达E点
D.甲、乙两球初速度大小之比为3:2
二、实验题:本题共1小题,共15分。
12.小明利用智能小车(车轮很轻)在倾斜轨道上运动验证机械能守恒定律,如题1图所示,智能小车正前端挂钩和内置力传感器连接,车内还有位置传感器和速度传感器,小车在轨道上运动时两个传感器能正常记录数据,车轮停止转动时两个传感器记录数据不变化。
(1)如题2图所示为小明用游标卡尺测量出小车车轮的直径是________mm。
(2)某次实验小车的车轮没对准轨道,下滑过程中车轮出现停转滑行情况,则位置传感器记录的数据( )
A.正常 B.偏小 C.偏大
(3)下列哪一个实验不能用该智能小车进行研究( )
A.用两个相同小车碰撞验证动量守恒定律
B.探究两个互成角度的力的合成规律
C.将车在空中水平抛出探究平抛运动的特点
D.两个小车互拉探究作用力和反作用力的关系
(4)改变倾角进行多次实验,数据记录和处理如下表,表中小明根据计算出斜面倾角正弦值。已知小车质量为264g,重力加速度,请将表中的数据补充完整。(保留3位小数)
数据
1
2
3
……
位移x(m)
0.856
0.188
0.349
……
初速度(m/s)
0.421
0.175
0.319
……
末速度v(m/s)
2.282
0.829
1.236
……
时间t(s)
0.632
0.377
0.449
……
加速度a(m/s2)
2.945
1.735
2.042
……
斜面倾角正弦值
0.301
0.177
0.208
……
(J)
0.664
0.087
0.188
……
(J)
______
0.086
0.188
……
(5)小明分析数据发现近似等于,于是得到结论小车下滑减少的重力势能近似等于小车增加的动能,从而验证了机械能守恒定律,你是否同意小明的观点?请简要说明理由。________________________________________________
三、计算题:本题共4小题,共41分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
13.“用双缝干涉测量光的波长”实验中,得到如图所示的干涉条纹,测得其中两条纹间的距离为a。已知双缝到屏的距离为l,双缝间的距离为d,空气的折射率近似为1。求:
(1)该单色光的波长;
(2)该单色光在折射率为n的介质中的波长。
14.如图甲所示,细线的一端系一小球,另一端固定于点,小球绕点在竖直平面内做圆周运动。传感器同时测得细线拉力大小、细线与竖直方向夹角,拉力随变化的曲线如图乙所示。已知小球做圆周运动的半径,重力加速度取,不计空气阻力。求:
(1)小球运动过程中的最小速度;
(2)小球的质量。
15.如图所示,轮子由电阻不计、质量为m的圆环和4根长度均为l、电阻均为R的轻质辐条组成,相邻辐条相互垂直,轮子可绕过圆心O且垂直圆面的固定轴转动。磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直圆面,磁场边界通过圆心O且相互垂直.轮子在外力驱动下以角速度匀速转动.不计一切摩擦。
(1)某时刻辐条位于磁场中,求通过该辐条的电流I;
(2)求驱动力的功率P;
(3)调整轮子转动的角速度为,当辐条刚进入磁场时撤去驱动力,轮子转动一圈恰好停止。已知此过程中圆环切向加速度大小正比于圆环角速度,求撤去驱动力后辐条上产生的总热量Q。(结果用、m、l表示)
16.如图所示,一水平传送带以速度v0顺时针转动,其右端与足够长的光滑水平台面平滑连接,在平台上静置质量均为2m的n个相同物块,等间距排列成一条直线。质量为m的小滑块P从传送带的左端由静止释放,与传送带共速后,滑上平台与物块1发生碰撞,最终所有物块都向右运动,设所有碰撞均为弹性碰撞。
(1)求最右侧物块n匀速运动的速度大小vn1;
(2)从静止释放滑块P到其与物块1发生第二次碰撞的过程中,求P与传送带间摩擦产生的总热量Q;
(3)求全过程中碰撞总次数N及物块1的最终速度大小v1n。
物理 第7页(共8页) 物理 第8页(共8页)
物理 第1页(共8页) 物理 第2页(共8页)
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