物理一模模拟·必刷卷01(浙江专用)学易金卷:2027年高考第一次模拟考试
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内容正文:
绝密★启用前
2027年高考第一次模拟考试(浙江专用)
物理·全解全析
考生须知:
1.本卷满分100分,考试时间90分钟。
2.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。
3.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。
4.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区域内,作图时可先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
5.可能用到的相关参数:重力加速度g均取10 m/s²。
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.冯同学在推导某物理量x时,发现物理量x可以由质量m、速度v、时间t进行定义,它们间的关系式为,下列说法正确的是( )
A.质量m和时间t均为基本物理量
B.物理量x的单位为
C.物理量x就是力
D.无论采用什么单位制,牛顿第二定律的表达式都是
【答案】A
【解析】A.国际单位制规定的七个基本物理量包含质量、时间,二者均为基本物理量,故A正确;
B.根据推导单位:单位为,单位为,单位为,因此的单位为,故B错误;
C.单位相同的物理量不一定是同一物理量(例如功和力矩单位相同,但物理意义完全不同),仅单位和力相同不能说明就是力,故C错误;
D.只有采用国际单位制时,牛顿第二定律的比例系数,表达式才为,采用其他单位制时表达式需保留比例系数,不是,故D错误。
故选A。
2.设某高铁进站时做匀减速直线运动,从开始减速到停下所用时间为3分钟,则该高铁最后3分钟内,每分钟依次通过的位移之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】将高铁末速度为0的匀减速直线运动等效为逆向的初速度为0的匀加速直线运动。根据初速度为0的匀加速直线运动规律,连续相等时间(本题为1分钟)内的位移之比为,原匀减速运动的位移顺序与逆向匀加速相反,因此原运动总3分钟(即题目所求最后3分钟)内每分钟依次的位移比为。
故选A。
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
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
【答案】C
【解析】A.只有质量分布均匀、形状规则的物体重心才在几何中心,该易拉罐装有少量水,质量分布不均匀,重心不会和罐体几何中心重合,故A错误;
B.易拉罐整体静止,水平方向没有其他外力作用,若存在摩擦力水平方向合力就不为零,与平衡状态矛盾,因此易拉罐和桌面之间不存在水平摩擦力,故B错误;
C.弹力是施力物体发生弹性形变后,为恢复原状对受力物体产生的作用力,桌面对罐体的支持力的施力物体是桌面,因此该力的直接产生原因是桌面发生了弹性形变,故C正确;
D.当前少量水的状态下,系统重心刚好落在桌面的支持面范围内才能保持倾斜平衡;加满水后,系统总重心位置会发生改变,会偏移到支持面之外,重力产生的力矩会让易拉罐倾倒,无法保持该倾斜静止状态,故D错误。
故选C。
4.用频率为8×1014Hz的单色光照射某金属时,产生的光电子的最大初动能为1.1eV,已知普朗克常量,元电荷e=1.6×10-19C,则下列说法正确的是( )
A.该金属的逸出功为1.1eV
B.该金属的截止频率为3.5×1014Hz
C.上述光电效应中的遏止电压为1.1V
D.减小入射光的波长,光电子的最大初动能可能减小
【答案】C
【解析】C.根据爱因斯坦光电效应方程
题干已知光电子的最大初动能为
所以上述光电效应中的反向遏止电压应为,故C正确;
A.根据单位换算可得到
所以计算得到的金属逸出功为,故A错误;
B.设该金属的截止频率为,满足
求得,故B错误;
D.当减小入射光的波长时,入射光的频率会增大,光电子的最大初动能会增加,故D错误。
故选C。
5.频率相同的两简谐波波源与同时开始起振,一段时间后形成如图所示的稳定干涉图样。图中A、B、C是在两波源连线中垂线上的三点,此刻A、C恰好处在相邻的两个波峰上,B在A、C之间的波谷处,另一点D(图中未画出)位移始终为零,下列有关说法正确的是( )
A.B点振动减弱
B.A点振动加强,位移始终最大
C.波源与起振方向与振幅均相同
D.点到波源、的距离差一定是波长的整数倍
【答案】C
【解析】A.A、C恰好处在相邻的两个波峰上,可知A、C都是振动加强点,又A、B、C是在两波源连线中垂线上的三点,可知A、C点到两波源的路程差为零,可知波源与起振方向相同,B点到两波源的路程差也为零,可得B点是振动加强点,故A错误;
B.A点振动加强,位移不是始终最大,是在做简谐运动,故B错误;
C.另一点D(图中未画出)位移始终为零,可得该点为振动减弱点,振幅为零,说明波源与振幅相同,根据前述综合可得波源与起振方向与振幅均相同,故C正确;
D.D点为振动减弱点,D点到波源、的距离差一定是半波长的奇数倍,故D错误。
故选C。
6.一半径为的四分之一圆柱形玻璃砖截面如图所示,、为其半径。现将面置于水平桌面上,一细束单色光从的中点处沿水平方向射入,恰好在弧上的点发生全反射。不考虑光的二次反射,下列说法正确的是( )
A.玻璃砖的折射率
B.玻璃砖的折射率
C.仅将入射点下移,单色光仍能在玻璃砖中发生全反射
D.仅换用波长更长的单色光从点射入,单色光仍能在点发生全反射
【答案】B
【解析】AB.一细束单色光从的中点处沿水平方向射入,恰好在弧上的点发生全反射,则为临界角。根据几何关系
又
解得,故A错误,B正确;
C.仅将入射点下移,入射角小于临界角,故单色光不能在玻璃砖中发生全反射,故C错误;
D.仅换用波长更长的单色光从点射入,则单色光的频率变小,折射率变小,根据
临界角变大,单色光不能在点发生全反射,故D错误。
故选B。
7.新能源电动汽车常用交流充电桩进行充电,如图所示为交流充电桩的供电电路,输电线的总电阻。配电设施的输出电压为,降压变压器原、副线圈的匝数比为,充电桩的输出电压,充电桩实际功率为,变压器均视为理想变压器,则( )
A.配电设施输出电流的频率为 B.输电线损失的电压为
C.升压变压器原、副线圈的匝数比为 D.该情境下输电效率为
【答案】B
【解析】A.由充电桩输出电压表达式可知,角速度,则交流电的频率
变压器不改变交流电的频率,故配电设施输出电流的频率为,故A错误;
B.充电桩输出电压的有效值
根据功率可得充电桩电流
根据理想变压器电流与匝数成反比,可得输电线电流
则输电线损失的电压,故B正确;
C.根据理想变压器电压与匝数成正比,可得降压变压器原线圈电压
升压变压器副线圈电压
则升压变压器原、副线圈的匝数比,故C错误;
D.输电线上损失的功率
输电效率,故D错误。
故选B。
8.如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中电容器左侧极板和静电计外壳均接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连,使电容器带电后与电源断开。在实验中观察到的现象是( )
A.将B极板向上移动少许,则静电计指针的偏转角将减小
B.将B极板向左移动少许,则静电计指针的偏转角将减小
C.将一块陶瓷板插入A、B两极板之间,则静电计指针的偏转角将增大
D.将一块金属板插入A、B两极板之间,则静电计指针的偏转角将减小
【答案】D
【解析】A.将B极板向上移动一段距离,即两极板的正对面积减小,根据可知平行板电容器的电容减小.由于电容器的带电荷量不变,根据电容的定义式可知,两极板之间的电势差增大,故静电计指针的张角变大,故A错误;
B.将B极板向左移动少许,即两极板的间距增大,根据
可知平行板电容器的电容减小。由于电容器的带电荷量不变,根据电容的定义式
可知,两极板之间的电势差增大,故静电计指针的张角变大,故B错误;
C.将一块陶瓷板插入A、B两极板之间,平行板电容器两极板间的介电系数增大,根据
可知平行板电容器的电容增大。由于电容器的带电荷量不变,故两极板之间的电势差减小,静电计指针的张角变小,故C错误。
D.将一块金属板插入A、B两极板之间,板间距d减小,根据
可知平行板电容器的电容减小。由于电容器的带电荷量不变,故两极板之间的电势差减小,静电计指针的张角减小,故D正确。
故选D。
9.电磁弹射技术是一种新兴的直线推进技术,我国福建舰已配置该技术。其简化原理模型如图所示:光滑固定导轨、与导电底座构成驱动电流回路,绝缘飞翔体置于上。导轨中的恒定驱动电流会在导轨间产生磁场,磁感应强度大小满足(为常量,为空间某点到导轨的距离)。磁场对导电底座产生安培力,推动导电底座及飞翔体向右做匀加速直线运动,实现弹射。下列说法不正确的是( )
A.回路内的磁场方向与驱动电流的方向满足安培定则
B.改变驱动电流的方向,所受安培力方向改变
C.加速位移一定时,减小导电底座与飞翔体的总质量,可增大弹射末速度
D.驱动电流变为原来的2倍,所受安培力的大小将变为原来的4倍
【答案】B
【解析】A.CMNF回路内的磁场是由驱动电流产生的,所以其方向与驱动电流的方向满足安培定则,故A正确,不满足题意要求;
B.CMNF回路中驱动电流的方向改变,根据安培定则,磁场方向与之前相反,由于导电底座MN中电流方向与之前相反,根据左手定则,导电底座MN所受安培力F的方向不变,故B错误,满足题意要求;
C.加速位移一定时,减小导电底座与飞翔体的总质量,由于驱动电流不变,则安培力F不变,根据牛顿第二定律可知,加速度增大;根据运动学公式可知,弹射末速度增大,故C正确,不满足题意要求;
D.驱动电流I变为原来的2倍,CMNF回路内的磁场磁感应强度随之变为原来的2倍,根据可知,导电底座MN所受安培力F的大小将变为原来的4倍,故D正确,不满足题意要求。
故选B。
10.如图所示,平行轨道(光滑且足够长)的间距为L,轨道平面与水平面夹角α,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。导轨间()存在垂直斜面向上的磁场,磁感应强度B随时间t和位置x变化关系为(k、λ为大于零的常量)。一质量为m、电阻为R、边长为L的匀质正方形金属框epqf从导轨顶端由静止释放,金属框的pq边与x轴垂直,当ef边进入磁场时开始计时(),此时金属框速度为v。已知,重力加速度为g,忽略自感。从开始,下列说法正确的是( )
A.金属框中感应电动势随时间均匀增大
B.金属框下滑过程中,安培力方向始终沿轨道向下
C.金属框最终做匀速直线运动
D.金属框从开始到稳定状态过程的位移为
【答案】D
【解析】AB.金属框epqf从导轨顶端由静止释放,磁感应强度B随时间t和位置x变化关系为(k、λ为大于零的常量),由法拉第电磁感应定律得金属框产生感应电动势
当ef边进入磁场时开始计时(),ef边对应位置为,则金属框瞬时速度可表示为
则可得金属框感应电动势
线路中感应电流
由楞次定律得金属框epqf产生感应电流流向为 ,则由左手定则可得金属框受力分析如下图:
则得
联立上式并将代入得,
则可得金属框所受合外力向上,做减速运动,则可得金属框速度减小,合外力减小,因此金属框做加速度减小的减速运动,因此金属框中感应电动势随时间减小,且速率逐渐减小,安培力方向始终沿轨道向上,故AB错误;
C.金属框epqf稳定时
则由上述解得,金属框最终静止,故C错误;
D.由上述金属框从开始到稳定状态金属框静止,由动量定理得
即
对时间累积求和得
可得,故D正确。
故选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.如图所示,一倾角为的粗糙斜面固定在水平地面上,斜面上有一质量为的物体,上端用平行于斜面的细绳跨过定滑轮连接着物体,物体、通过轻弹簧相连,质量分别为、,此时恰好静止。已知重力加速度为,下列说法正确的是( )
A.物体与斜面间的动摩擦因数为
B.剪断弹簧的瞬间,物体的加速度为0
C.剪断细绳的瞬间,物体的加速度为
D.剪断细绳的瞬间,物体的加速度为
【答案】BC
【解析】A.以为整体受力分析可知:绳子拉力
此时恰好静止,对受力分析有
解得物体与斜面间的动摩擦因数为,故A错误;
B.剪断弹簧的瞬间,以物体为系统,有
所以系统可以平衡,其加速度为0,故B正确;
C.对受力分析有
剪断细绳的瞬间,物体有
剪断细绳的瞬间,物体的加速度为,故C正确;
D.剪断细绳的瞬间,物体有
剪断细绳的瞬间,物体的加速度为,故D错误。
故选BC。
12.如图所示,倾角为的光滑斜面固定在水平地面上,轻弹簧两端分别拴接在物块a和斜面底端挡板处,物块b、c用跨过轻质光滑定滑轮的轻绳拴接,物块b与滑轮间的轻绳和弹簧均与斜面平行。用外力托住物块c,使物块b、c间轻绳伸直但无张力;撤去外力,物块c由静止开始运动。物块运动过程中未触地,斜面足够长,弹簧始终处于弹性限度内。已知物块a、b、c的质量分别为、、,从开始运动到物块a、b分离瞬间,物块a的位移大小为,重力加速度大小为,则弹簧的劲度系数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】初始紧靠静止,绳无张力,对整体,弹簧压缩量,有
分离瞬间,二者弹力为0,加速度相等。对根据牛顿第二定律有
联立解得
此时对a,
得
则a向上位移
故选A。
13.如图所示,两平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,间距为L,电阻不计,左端接有输出电流大小恒为I的恒流源,电流方向如图。导轨间分布着两个紧邻的正方形磁场区域,宽度均为L,左侧磁场方向竖直向下,右侧磁场方向竖直向上,以导轨上两磁场交界处的O点为坐标原点,沿导轨方向建立x坐标轴,两磁场的磁感应强度大小B仅随坐标x变化,且满足式中B0为已知常量。t=0时,一根质量为m、导轨间电阻为R的导体棒以初速度v0从x=0处向右运动;导体棒到达x=L处时速度恰为0。整个运动过程中导体棒始终与导轨接触良好且垂直,不计空气阻力,忽略磁场的边界效应及电流对磁场的影响,下列说法正确的是( )
A.导体棒从x=0运动到的时间小于从运动至x=L的时间
B.导体棒的初速度
C.导体棒第一次运动至时,导体棒两端电压为
D.若初速度变为0.5v0,导体棒第一次速度变为0的时间为t;则初速度变为0.25v0时,导体棒第一次速度变为0的时间为
【答案】AC
【解析】A.根据左手定则,导体棒在右侧磁场受到水平向左的安培力,做减速运动。设在处的速度为v',前、后段的平均速度和时间分别为v1、v2和t1、t2,则有
易知v0>v1>v'>v2>0,解得t1<t2
故A正确;
B.磁场区域的B-x图像如图所示
由图可知导体棒在处的安培力大小为
从x=0处到x=L处的平均安培力大小为
根据动能定理有
解得
故B错误;
C.同理,导体棒从x=0处到处的过程中,有
解得处的速度大小为
此时导体棒切割磁感线产生的感应电动势为
电源加在导体棒两端的电压为
两者极性相对,解得导体棒两端电压为
故C正确;
D.导体棒从x=0处到处的平均安培力大小仍为
若初速度变为0.5v0,根据动能定理有
即导体棒未到达处已静止。导体棒在区域的安培力大小符合()
即导体棒在区域做简谐运动,周期为,由系统自身决定,不受初速度影响;初速度变为0.25v0时,根据动能定理可知,导体棒仍做简谐运动,周期仍为T,导体棒第一次速度变为0的时间仍为t。故D错误。
故选AC。
三、实验题(本题共3小题,共14分)
14.在“验证机械能守恒定律”的实验中:
(1)下列操作正确的是 。
(2)实验获得一条纸带,截取点迹清晰的一段并测得数据如图所示,已知打点的频率为50 Hz,则打点“13”时,重锤下落的速度大小为 m/s(保留3位有效数字)。
(3)某同学用纸带的数据求出重力加速度g=9.77 m/s2,并用此g值计算得出打点“1”到“13”过程重锤的重力势能减小值为5.09m,另计算得动能增加值为5.08m(m为重锤质量),则该结果 (选填“能”或“不能”)验证机械能守恒,理由是 。
A.在误差允许范围内
B.没有用当地的重力加速度g
答案 (1)B (2)3.34 (3)不能 B
解析 (1)应手提纸带上端使纸带竖直,同时使重锤靠近打点计时器,由静止释放,故选B。
(2)根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度可得打点“13”时,重锤下落的速度大小v13==f=3.34 m/s
(3)不能验证机械能守恒;
理由是该同学求出的9.77 m/s2是重锤受到空气阻力时做匀加速运动的加速度,不是当地的重力加速度,5.09m也不是重力势能的减少量。没有当地的重力加速度的数值,无法求出重力势能的减少量,所以无法验证机械能守恒定律。
15.在测量一节干电池的电动势和内阻的实验中,
(1)为了减小测量误差,如图所示的电路中应该选择的是 (选填“甲”或“乙”);
(2)通过调节滑动变阻器,测得多组U、I数据,记录于下表。试在方格纸中建立合适的标度,描点并作出U-I图像,由此求得电动势E= V,内阻r= Ω。(结果均保留到小数点后两位)
次数
1
2
3
4
5
U/V
1.35
1.30
1.25
1.20
1.15
I/A
0.14
0.22
0.30
0.37
0.45
答案 (1)甲 (2)见解析图 1.44 0.65
解析 (1)因乙电路中电流表内阻对电源内阻的测量影响较大,则为了减小测量误差,应该选择的是题图甲;
(2)根据实验数据作出电源的U-I图像如图
16.利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时,接通电源使光源正常发光;调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹。
(1)实验前打开光源,调节光源的高度和角度,使它发出的光束沿着遮光筒的轴线把屏照亮;然后光具座上先放置b 和c ,再放置a ,就可以观察到单色光的双缝干涉图样。(均选填“双缝”“单缝”或“滤光片”)
(2)实验中已知双缝间的距离d=0.3 mm,双缝到光屏的距离L=1.2 m,某种单色光照射双缝时,用测量头测量条纹间的宽度:先将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐,将该亮条纹定为第1条亮条纹,此时手轮上的示数如图甲所示为 mm;然后同方向转动手轮,使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐,此时手轮上的示数如图乙所示为 mm,则这种单色光的波长为 m(结果保留2位有效数字)。
(3)上述实验中,若仅将红色滤光片更换为蓝色滤光片,则相邻亮条纹中心间距 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)如图丙所示,实验中发现目镜中干涉条纹与分划板中心刻线始终有一定的角度,下列哪个操作可以使得分划板中心刻线与干涉条纹平行 。
A.仅拨动手轮
B.仅旋转单缝
C.仅前后移动凸透镜
D.仅旋转毛玻璃处的测量头
答案 (1)单缝 双缝 滤光片 (2)2.333(2.332、2.334均可) 15.325(15.324、15.326均可) 6.5×10-7 (3)减小 (4)D
解析 (1)观察单色光的双缝干涉图样实验中,通过滤光片获得单色光,通过单缝获得线光源,通过双缝获得相干光,故光具座上先放置b单缝和c双缝,再放置a滤光片,就可以观察到单色光的双缝干涉图样。
(2)由题图甲可知示数为
2 mm+0.333 mm=2.333 mm(2.332 mm、2.334 mm均可)
由题图乙可知示数为
15 mm+0.325 mm=15.325 mm(15.324 mm、15.326 mm均可)
由Δx=λ得
λ== m≈6.5×10-7 m
(3)若仅将红色滤光片更换为蓝色滤光片,则λ减小,由Δx=λ可知相邻亮条纹中心间距减小。
(4)若要使得分划板中心刻线与干涉条纹平行,则仅旋转毛玻璃处的测量头即可,故选D。
四、计算题(本题共4小题,共44分。解答应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。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
17.(8分)如图所示,一足够长的绝热汽缸水平固定在地面上,左端封闭、右端开口。汽缸底部有可用于加热的电阻丝C(体积不计),初始时导热活塞A距离汽缸底部的距离为l,绝热活塞B距离活塞A的距离也为l,活塞A与汽缸底部之间密封一定质量的理想气体a,活塞A、B之间密封一定质量的理想气体b。活塞面积均为S,初始活塞A被固定,气体a、b的温度均为,压强均为大气压强,不计一切摩擦。
(1)缓慢加热气体a,当气体a的温度为时,气体b吸收的热量为Q,求气体b的内能增量;
(2)解除活塞A的锁定,缓慢加热气体a,当气体a的温度为时,求活塞B移动的距离;
(3)解除活塞A的锁定,缓慢加热气体a,当气体a的温度为时,气体a吸收的热量为,气体b吸收的热量为,求气体a的内能增量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】(1)由于活塞导热,则气体温度为时,气体温度为,又不计摩擦,则气体压强恒为,对气体由盖-吕萨克定律有
解得
气体对外做功
由热力学第一定律有
(2)解除的锁定,气体的压强恒为,当温度为,对气体有
解得
则活塞移动的距离
(3)当温度为时,对气体有
解得
气体对外界做功为
气体吸收热量为,气体吸收热量为,则气体放出的热量。
对气体由热力学第一定律有
18.(11分)一弹射游戏装置竖直截面如图所示,固定的光滑水平直轨道AB、半径为R的光滑螺旋圆形轨道BCD、光滑水平直轨道DE平滑连接。长为L、质量为M的平板紧靠长为d的固定凹槽EFGH侧璧EF放置,平板上表面与DEH齐平。将一质量为m的小滑块从A端弹射,经过轨道BCD后滑上平板并带动平板一起运动,平板到达HG即被锁定。已知R=0.5 m,d=4.4 m,L=1.8 m,M=m=0.1 kg,平板与滑块间的动摩擦因数μ1=0.6、与凹槽水平底面FG间的动摩擦因数为μ2。滑块视为质点,不计空气阻力,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10 m/s2。
(1)滑块恰好能通过圆形轨道最高点C时,求滑块离开弹簧时速度v0的大小。
(2)若μ2=0,滑块恰好过C点后,求平板加速至与滑块共速时系统损耗的机械能。
(3)若μ2=0.1,滑块能到达H点,求其离开弹簧时的最大速度vm。
答案 (1)5 m/s (2)0.625 J (3)6 m/s
解析 (1)滑块恰好能通过圆形轨道最高点C时mg=,得vC= m/s
从滑块离开弹簧到C过程,根据动能定理
-2mgR=m-m
解得v0=5 m/s
(2)由A至E轨道均光滑,则vB=v0=5 m/s
由题意,平板加速至与滑块共速过程中,根据动量守恒定律mvB=(M+m)v共
根据能量守恒定律ΔE=m-(M+m)
解得ΔE=0.625 J
(3)若μ2=0.1,滑块与平板相互作用过程中,加速度大小分别为a1=μ1g=6 m/s2
a2==4 m/s2
共速后,共同加速度大小为a3=μ2g=1 m/s2
考虑滑块可能一直减速直到H,也可能先与平板共速然后共同减速;
假设滑块先与平板共速然后共同减速,且滑块恰好到达平板最右端,则共速过程
v=vE-a1t1=a2t1
共速过程,滑块、平板位移分别为
x1=t1,x2=t1
共速时,相对位移应为
Δx=L=x1-x2
解得vE=6 m/s,v=2.4 m/s
随后共同减速x3=d-x1=1.88 m
到达H的速度vH== m/s
说明可以到达H,因此假设成立,若滑块初速度再增大,则会从平板右侧掉落。由于水平轨道AB、DE光滑,故弹簧最大速度vm=vE=6 m/s。
19.(12分)2025年9月22日消息,歼—15T、歼—35和空警—600三型舰载机已于此前成功完成在福建舰上的首次弹射起飞和着舰训练。电磁弹射结构示意图如图所示,MN和PQ是两根水平平行固定的长直金属导轨,滑块架在两导轨上,滑块长度等于两导轨间距,滑块始终与导轨垂直且保持良好接触。电动势为、内阻为的电源给电路供电,滑块被导轨中的电流形成的磁场推动从而牵引飞机加速。在弹射过程中,该磁场在滑块所在位置始终可以简化为磁感应强度大小为的匀强磁场。已知两导轨间距为,滑块质量不计,飞机质量为,滑块在导轨间的电阻为。不计空气阻力,不计一切摩擦阻力,导轨电阻不计。
(1)求滑块所处位置的磁场方向和理论上滑块的最大速度;
(2)求接通开关瞬间,飞机的加速度大小;
(3)若飞机的起飞速度为理论上最大速度的,求在飞机由静止加速到起飞的过程中通过滑块的电荷量及整个电路产生的热量。
【答案】(1)垂直于纸面向里,
(2)
(3),
【解析】(1)电流方向沿顺时针方向,且安培力方向向右,根据左手定则可知,滑块所处位置的磁场方向垂直于纸面向里。当滑块速度达到最大值时,回路总的感应电动势等于0,则有
解得
(2)接通开关瞬间,回路中的电流
对滑块与飞机整体进行分析,根据牛顿第二定律有
解得
(3)飞机由静止加速到起飞的过程中,根据动量定理有
通过滑块的电荷量
解得
飞机由静止加速到起飞的过程中,电源消耗的总能量为qE,根据能量守恒定律有
解得
20.(13分)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);
【解析】(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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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)
三、实验题部分
14. (1)_________;(2)__________;(3)___________;____________
15. (1)_________;
(2)见右图;________;__________
16.(1)_________;__________;__________;
(2)__________;___________;__________。
(3)_________;(4)____________
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.(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!
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18.(11分)
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19. (12分)
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20.(13分)
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非
答
题
区
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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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4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
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选择题部分
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 ]
三、实验题部分
14. (1)_________;(2)__________;(3)___________;____________
15. (1)_________;
(2)见右图;________;__________
16. (1)_________;__________;__________;(2)__________;___________;__________。
(3)_________;(4)____________
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四、计算题(共44分)
17. (8分)
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18. (11分)
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19. (12分)
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20. (13分)
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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)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
A
C
C
C
B
B
D
B
D
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分)
11
12
13
BC
A
AC
三、实验题(本题共3小题,共14分)
14.【答案】 (1)B (2)3.34 (3)不能 B
15.【答案】 (1)甲 (2)作图略 1.44 0.65
16.【答案】 (1)单缝 双缝 滤光片 (2)2.333(2.332、2.334均可) 15.325(15.324、15.326均可) 6.5×10-7 (3)减小 (4)D
四、计算题(本题共4小题,共44分)
17.【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】(1)由于活塞导热,则气体温度为时,气体温度为,又不计摩擦,则气体压强恒为,对气体由盖-吕萨克定律有
解得
气体对外做功
由热力学第一定律有
(2)解除的锁定,气体的压强恒为,当温度为,对气体有
解得
则活塞移动的距离
(3)当温度为时,对气体有
解得
气体对外界做功为
气体吸收热量为,气体吸收热量为,则气体放出的热量。
18.【答案】 (1)5 m/s (2)0.625 J (3)6 m/s
【解析】 (1)滑块恰好能通过圆形轨道最高点C时mg=,得vC= m/s
从滑块离开弹簧到C过程,根据动能定理
-2mgR=m-m
解得v0=5 m/s
(2)由A至E轨道均光滑,则vB=v0=5 m/s
由题意,平板加速至与滑块共速过程中,根据动量守恒定律mvB=(M+m)v共
根据能量守恒定律ΔE=m-(M+m)
解得ΔE=0.625 J
(3)若μ2=0.1,滑块与平板相互作用过程中,加速度大小分别为a1=μ1g=6 m/s2
a2==4 m/s2
共速后,共同加速度大小为a3=μ2g=1 m/s2
考虑滑块可能一直减速直到H,也可能先与平板共速然后共同减速;
假设滑块先与平板共速然后共同减速,且滑块恰好到达平板最右端,则共速过程
v=vE-a1t1=a2t1
共速过程,滑块、平板位移分别为
x1=t1,x2=t1
共速时,相对位移应为
Δx=L=x1-x2
解得vE=6 m/s,v=2.4 m/s
随后共同减速x3=d-x1=1.88 m
到达H的速度vH== m/s
说明可以到达H,因此假设成立,若滑块初速度再增大,则会从平板右侧掉落。由于水平轨道AB、DE光滑,故弹簧最大速度vm=vE=6 m/s。
19.【答案】(1)垂直于纸面向里,
(2)
(3),
【解析】(1)电流方向沿顺时针方向,且安培力方向向右,根据左手定则可知,滑块所处位置的磁场方向垂直于纸面向里。当滑块速度达到最大值时,回路总的感应电动势等于0,则有
解得
(2)接通开关瞬间,回路中的电流
对滑块与飞机整体进行分析,根据牛顿第二定律有
解得
(3)飞机由静止加速到起飞的过程中,根据动量定理有
通过滑块的电荷量
解得
飞机由静止加速到起飞的过程中,电源消耗的总能量为qE,根据能量守恒定律有
解得
20.【答案】(1)
(2);
(3);
【解析】(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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姓
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=。-。▣。。=。-=▣=。。=。=
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
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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0.5m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][BI[C][D]
7[A][B][C][D]
12[A][B][C][D]
3[AJ[B][C][D]
8[A]B][C][D]
13 [A][B][C][D]
4[A][B][C][D]
9[A][B][C][D]
5[A][B][C][D]
10[AJ[B[C][D]
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
三、实验题部分
14.(1)
(2)
(3)
15.(1)
(2)见右图:
16.
(1)
(2)
(3)
(4)
物理第1页(共6页)
情在各题且的答题区域内作答、超出里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.(8分)
请在各题目的答题区域内物理第2熏色(堪6返桩限定区域的答案无效!
:半紫号有习品岛靠号北4年习号明目鑫号巢
I)8I
:¥嵩易明海☒马的到印鲜母叢吊群‘易中每☒踞品明目露号平巢
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!
19.
(12分)
请在各题目的答题区域物理第4颐硕)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!
20.(13分)
请在各题目的答题区域内作答物邂第黑氨橱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!
答题
请在各题目的答题区域内作答,惣理第顾影限区域的答案无效!………………○………………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:______________________
绝密★启用前
2027年高考第一次模拟考试(浙江专用)
高三物理
考生须知:
1.本卷满分100分,考试时间90分钟。
2.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。
3.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。
4.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区域内,作图时可先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
5.可能用到的相关参数:重力加速度g均取10 m/s²。
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.冯同学在推导某物理量x时,发现物理量x可以由质量m、速度v、时间t进行定义,它们间的关系式为,下列说法正确的是( )
A.质量m和时间t均为基本物理量
B.物理量x的单位为
C.物理量x就是力
D.无论采用什么单位制,牛顿第二定律的表达式都是
2.设某高铁进站时做匀减速直线运动,从开始减速到停下所用时间为3分钟,则该高铁最后3分钟内,每分钟依次通过的位移之比为( )
A. B. C. D.
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
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.用频率为8×1014Hz的单色光照射某金属时,产生的光电子的最大初动能为1.1eV,已知普朗克常量,元电荷e=1.6×10-19C,则下列说法正确的是( )
A.该金属的逸出功为1.1eV
B.该金属的截止频率为3.5×1014Hz
C.上述光电效应中的遏止电压为1.1V
D.减小入射光的波长,光电子的最大初动能可能减小
5.频率相同的两简谐波波源与同时开始起振,一段时间后形成如图所示的稳定干涉图样。图中A、B、C是在两波源连线中垂线上的三点,此刻A、C恰好处在相邻的两个波峰上,B在A、C之间的波谷处,另一点D(图中未画出)位移始终为零,下列有关说法正确的是( )
A.B点振动减弱
B.A点振动加强,位移始终最大
C.波源与起振方向与振幅均相同
D.点到波源、的距离差一定是波长的整数倍
6.一半径为的四分之一圆柱形玻璃砖截面如图所示,、为其半径。现将面置于水平桌面上,一细束单色光从的中点处沿水平方向射入,恰好在弧上的点发生全反射。不考虑光的二次反射,下列说法正确的是( )
A.玻璃砖的折射率
B.玻璃砖的折射率
C.仅将入射点下移,单色光仍能在玻璃砖中发生全反射
D.仅换用波长更长的单色光从点射入,单色光仍能在点发生全反射
7.新能源电动汽车常用交流充电桩进行充电,如图所示为交流充电桩的供电电路,输电线的总电阻。配电设施的输出电压为,降压变压器原、副线圈的匝数比为,充电桩的输出电压,充电桩实际功率为,变压器均视为理想变压器,则( )
A.配电设施输出电流的频率为 B.输电线损失的电压为
C.升压变压器原、副线圈的匝数比为 D.该情境下输电效率为
8.如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中电容器左侧极板和静电计外壳均接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连,使电容器带电后与电源断开。在实验中观察到的现象是( )
A.将B极板向上移动少许,则静电计指针的偏转角将减小
B.将B极板向左移动少许,则静电计指针的偏转角将减小
C.将一块陶瓷板插入A、B两极板之间,则静电计指针的偏转角将增大
D.将一块金属板插入A、B两极板之间,则静电计指针的偏转角将减小
9.电磁弹射技术是一种新兴的直线推进技术,我国福建舰已配置该技术。其简化原理模型如图所示:光滑固定导轨、与导电底座构成驱动电流回路,绝缘飞翔体置于上。导轨中的恒定驱动电流会在导轨间产生磁场,磁感应强度大小满足(为常量,为空间某点到导轨的距离)。磁场对导电底座产生安培力,推动导电底座及飞翔体向右做匀加速直线运动,实现弹射。下列说法不正确的是( )
A.回路内的磁场方向与驱动电流的方向满足安培定则
B.改变驱动电流的方向,所受安培力方向改变
C.加速位移一定时,减小导电底座与飞翔体的总质量,可增大弹射末速度
D.驱动电流变为原来的2倍,所受安培力的大小将变为原来的4倍
10.如图所示,平行轨道(光滑且足够长)的间距为L,轨道平面与水平面夹角α,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。导轨间()存在垂直斜面向上的磁场,磁感应强度B随时间t和位置x变化关系为(k、λ为大于零的常量)。一质量为m、电阻为R、边长为L的匀质正方形金属框epqf从导轨顶端由静止释放,金属框的pq边与x轴垂直,当ef边进入磁场时开始计时(),此时金属框速度为v。已知,重力加速度为g,忽略自感。从开始,下列说法正确的是( )
A.金属框中感应电动势随时间均匀增大
B.金属框下滑过程中,安培力方向始终沿轨道向下
C.金属框最终做匀速直线运动
D.金属框从开始到稳定状态过程的位移为
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.如图所示,一倾角为的粗糙斜面固定在水平地面上,斜面上有一质量为的物体,上端用平行于斜面的细绳跨过定滑轮连接着物体,物体、通过轻弹簧相连,质量分别为、,此时恰好静止。已知重力加速度为,下列说法正确的是( )
A.物体与斜面间的动摩擦因数为
B.剪断弹簧的瞬间,物体的加速度为0
C.剪断细绳的瞬间,物体的加速度为
D.剪断细绳的瞬间,物体的加速度为
12.如图所示,倾角为的光滑斜面固定在水平地面上,轻弹簧两端分别拴接在物块a和斜面底端挡板处,物块b、c用跨过轻质光滑定滑轮的轻绳拴接,物块b与滑轮间的轻绳和弹簧均与斜面平行。用外力托住物块c,使物块b、c间轻绳伸直但无张力;撤去外力,物块c由静止开始运动。物块运动过程中未触地,斜面足够长,弹簧始终处于弹性限度内。已知物块a、b、c的质量分别为、、,从开始运动到物块a、b分离瞬间,物块a的位移大小为,重力加速度大小为,则弹簧的劲度系数为( )
A. B. C. D.
13.如图所示,两平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,间距为L,电阻不计,左端接有输出电流大小恒为I的恒流源,电流方向如图。导轨间分布着两个紧邻的正方形磁场区域,宽度均为L,左侧磁场方向竖直向下,右侧磁场方向竖直向上,以导轨上两磁场交界处的O点为坐标原点,沿导轨方向建立x坐标轴,两磁场的磁感应强度大小B仅随坐标x变化,且满足式中B0为已知常量。t=0时,一根质量为m、导轨间电阻为R的导体棒以初速度v0从x=0处向右运动;导体棒到达x=L处时速度恰为0。整个运动过程中导体棒始终与导轨接触良好且垂直,不计空气阻力,忽略磁场的边界效应及电流对磁场的影响,下列说法正确的是( )
A.导体棒从x=0运动到的时间小于从运动至x=L的时间
B.导体棒的初速度
C.导体棒第一次运动至时,导体棒两端电压为
D.若初速度变为0.5v0,导体棒第一次速度变为0的时间为t;则初速度变为0.25v0时,导体棒第一次速度变为0的时间为
三、实验题(本题共3小题,共14分)
14.在“验证机械能守恒定律”的实验中:
(1)下列操作正确的是 。
(2)实验获得一条纸带,截取点迹清晰的一段并测得数据如图所示,已知打点的频率为50 Hz,则打点“13”时,重锤下落的速度大小为 m/s(保留3位有效数字)。
(3)某同学用纸带的数据求出重力加速度g=9.77 m/s2,并用此g值计算得出打点“1”到“13”过程重锤的重力势能减小值为5.09m,另计算得动能增加值为5.08m(m为重锤质量),则该结果 (选填“能”或“不能”)验证机械能守恒,理由是 。
A.在误差允许范围内
B.没有用当地的重力加速度g
15.在测量一节干电池的电动势和内阻的实验中,
(1)为了减小测量误差,如图所示的电路中应该选择的是 (选填“甲”或“乙”);
(2)通过调节滑动变阻器,测得多组U、I数据,记录于下表。试在方格纸中建立合适的标度,描点并作出U-I图像,由此求得电动势E= V,内阻r= Ω。(结果均保留到小数点后两位)
次数
1
2
3
4
5
U/V
1.35
1.30
1.25
1.20
1.15
I/A
0.14
0.22
0.30
0.37
0.45
16.利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时,接通电源使光源正常发光;调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹。
(1)实验前打开光源,调节光源的高度和角度,使它发出的光束沿着遮光筒的轴线把屏照亮;然后光具座上先放置b 和c ,再放置a ,就可以观察到单色光的双缝干涉图样。(均选填“双缝”“单缝”或“滤光片”)
(2)实验中已知双缝间的距离d=0.3 mm,双缝到光屏的距离L=1.2 m,某种单色光照射双缝时,用测量头测量条纹间的宽度:先将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐,将该亮条纹定为第1条亮条纹,此时手轮上的示数如图甲所示为 mm;然后同方向转动手轮,使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐,此时手轮上的示数如图乙所示为 mm,则这种单色光的波长为 m(结果保留2位有效数字)。
(3)上述实验中,若仅将红色滤光片更换为蓝色滤光片,则相邻亮条纹中心间距 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)如图丙所示,实验中发现目镜中干涉条纹与分划板中心刻线始终有一定的角度,下列哪个操作可以使得分划板中心刻线与干涉条纹平行 。
A.仅拨动手轮
B.仅旋转单缝
C.仅前后移动凸透镜
D.仅旋转毛玻璃处的测量头
四、计算题(本题共4小题,共44分。解答应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。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
17.(8分)如图所示,一足够长的绝热汽缸水平固定在地面上,左端封闭、右端开口。汽缸底部有可用于加热的电阻丝C(体积不计),初始时导热活塞A距离汽缸底部的距离为l,绝热活塞B距离活塞A的距离也为l,活塞A与汽缸底部之间密封一定质量的理想气体a,活塞A、B之间密封一定质量的理想气体b。活塞面积均为S,初始活塞A被固定,气体a、b的温度均为,压强均为大气压强,不计一切摩擦。
(1)缓慢加热气体a,当气体a的温度为时,气体b吸收的热量为Q,求气体b的内能增量;
(2)解除活塞A的锁定,缓慢加热气体a,当气体a的温度为时,求活塞B移动的距离;
(3)解除活塞A的锁定,缓慢加热气体a,当气体a的温度为时,气体a吸收的热量为,气体b吸收的热量为,求气体a的内能增量。
18.(11分)一弹射游戏装置竖直截面如图所示,固定的光滑水平直轨道AB、半径为R的光滑螺旋圆形轨道BCD、光滑水平直轨道DE平滑连接。长为L、质量为M的平板紧靠长为d的固定凹槽EFGH侧璧EF放置,平板上表面与DEH齐平。将一质量为m的小滑块从A端弹射,经过轨道BCD后滑上平板并带动平板一起运动,平板到达HG即被锁定。已知R=0.5 m,d=4.4 m,L=1.8 m,M=m=0.1 kg,平板与滑块间的动摩擦因数μ1=0.6、与凹槽水平底面FG间的动摩擦因数为μ2。滑块视为质点,不计空气阻力,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10 m/s2。
(1)滑块恰好能通过圆形轨道最高点C时,求滑块离开弹簧时速度v0的大小。
(2)若μ2=0,滑块恰好过C点后,求平板加速至与滑块共速时系统损耗的机械能。
(3)若μ2=0.1,滑块能到达H点,求其离开弹簧时的最大速度vm。
19.(12分)2025年9月22日消息,歼—15T、歼—35和空警—600三型舰载机已于此前成功完成在福建舰上的首次弹射起飞和着舰训练。电磁弹射结构示意图如图所示,MN和PQ是两根水平平行固定的长直金属导轨,滑块架在两导轨上,滑块长度等于两导轨间距,滑块始终与导轨垂直且保持良好接触。电动势为、内阻为的电源给电路供电,滑块被导轨中的电流形成的磁场推动从而牵引飞机加速。在弹射过程中,该磁场在滑块所在位置始终可以简化为磁感应强度大小为的匀强磁场。已知两导轨间距为,滑块质量不计,飞机质量为,滑块在导轨间的电阻为。不计空气阻力,不计一切摩擦阻力,导轨电阻不计。
(1)求滑块所处位置的磁场方向和理论上滑块的最大速度;
(2)求接通开关瞬间,飞机的加速度大小;
(3)若飞机的起飞速度为理论上最大速度的,求在飞机由静止加速到起飞的过程中通过滑块的电荷量及整个电路产生的热量。
20.(13分)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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日
答题卡
姓
名:
准考证号:
贴条形码区
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考生禁填:
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口
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违纪标记
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2.选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5mm黑色签字笔
以上标志由监考人员用2B铅笔填涂
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
选择题填涂样例:
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[][][/]
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!
选择题部分
1.[A][B][C][D]
6.IA][B][C][D]
11.[A][B][C][D]
2.[A][B][C][D]
7.[A][B][C][D]
12.[A][B][C][D]
3.[A][B][C][D]
8.[A][B][C][D]
13.[A][B][C][D]
4.A][B][C][D]
9.[A][B][C][D]
5.[A][B][C][D]
10.[A][B][C][D]
三、实验题部分
14.(1)
(2)
(3)
15.(1)
(2)见右图:
16.
(1)
(2)
(3)
(4)
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!
四、计算题(共44分)
17.(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!
18.(11分)
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19.(12分)
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20.
(13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!
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2027年高考第一次模拟考试(浙江专用)
高三物理
考生须知:
1.本卷满分100分,考试时间90分钟。
2.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。
3.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。
4.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区域内,作图时可先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
5.可能用到的相关参数:重力加速度g均取10 m/s²。
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.冯同学在推导某物理量x时,发现物理量x可以由质量m、速度v、时间t进行定义,它们间的关系式为,下列说法正确的是( )
A.质量m和时间t均为基本物理量
B.物理量x的单位为
C.物理量x就是力
D.无论采用什么单位制,牛顿第二定律的表达式都是
2.设某高铁进站时做匀减速直线运动,从开始减速到停下所用时间为3分钟,则该高铁最后3分钟内,每分钟依次通过的位移之比为( )
A. B. C. D.
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
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.用频率为8×1014Hz的单色光照射某金属时,产生的光电子的最大初动能为1.1eV,已知普朗克常量,元电荷e=1.6×10-19C,则下列说法正确的是( )
A.该金属的逸出功为1.1eV
B.该金属的截止频率为3.5×1014Hz
C.上述光电效应中的遏止电压为1.1V
D.减小入射光的波长,光电子的最大初动能可能减小
5.频率相同的两简谐波波源与同时开始起振,一段时间后形成如图所示的稳定干涉图样。图中A、B、C是在两波源连线中垂线上的三点,此刻A、C恰好处在相邻的两个波峰上,B在A、C之间的波谷处,另一点D(图中未画出)位移始终为零,下列有关说法正确的是( )
A.B点振动减弱
B.A点振动加强,位移始终最大
C.波源与起振方向与振幅均相同
D.点到波源、的距离差一定是波长的整数倍
6.一半径为的四分之一圆柱形玻璃砖截面如图所示,、为其半径。现将面置于水平桌面上,一细束单色光从的中点处沿水平方向射入,恰好在弧上的点发生全反射。不考虑光的二次反射,下列说法正确的是( )
A.玻璃砖的折射率
B.玻璃砖的折射率
C.仅将入射点下移,单色光仍能在玻璃砖中发生全反射
D.仅换用波长更长的单色光从点射入,单色光仍能在点发生全反射
7.新能源电动汽车常用交流充电桩进行充电,如图所示为交流充电桩的供电电路,输电线的总电阻。配电设施的输出电压为,降压变压器原、副线圈的匝数比为,充电桩的输出电压,充电桩实际功率为,变压器均视为理想变压器,则( )
A.配电设施输出电流的频率为 B.输电线损失的电压为
C.升压变压器原、副线圈的匝数比为 D.该情境下输电效率为
8.如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中电容器左侧极板和静电计外壳均接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连,使电容器带电后与电源断开。在实验中观察到的现象是( )
A.将B极板向上移动少许,则静电计指针的偏转角将减小
B.将B极板向左移动少许,则静电计指针的偏转角将减小
C.将一块陶瓷板插入A、B两极板之间,则静电计指针的偏转角将增大
D.将一块金属板插入A、B两极板之间,则静电计指针的偏转角将减小
9.电磁弹射技术是一种新兴的直线推进技术,我国福建舰已配置该技术。其简化原理模型如图所示:光滑固定导轨、与导电底座构成驱动电流回路,绝缘飞翔体置于上。导轨中的恒定驱动电流会在导轨间产生磁场,磁感应强度大小满足(为常量,为空间某点到导轨的距离)。磁场对导电底座产生安培力,推动导电底座及飞翔体向右做匀加速直线运动,实现弹射。下列说法不正确的是( )
A.回路内的磁场方向与驱动电流的方向满足安培定则
B.改变驱动电流的方向,所受安培力方向改变
C.加速位移一定时,减小导电底座与飞翔体的总质量,可增大弹射末速度
D.驱动电流变为原来的2倍,所受安培力的大小将变为原来的4倍
10.如图所示,平行轨道(光滑且足够长)的间距为L,轨道平面与水平面夹角α,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。导轨间()存在垂直斜面向上的磁场,磁感应强度B随时间t和位置x变化关系为(k、λ为大于零的常量)。一质量为m、电阻为R、边长为L的匀质正方形金属框epqf从导轨顶端由静止释放,金属框的pq边与x轴垂直,当ef边进入磁场时开始计时(),此时金属框速度为v。已知,重力加速度为g,忽略自感。从开始,下列说法正确的是( )
A.金属框中感应电动势随时间均匀增大
B.金属框下滑过程中,安培力方向始终沿轨道向下
C.金属框最终做匀速直线运动
D.金属框从开始到稳定状态过程的位移为
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.如图所示,一倾角为的粗糙斜面固定在水平地面上,斜面上有一质量为的物体,上端用平行于斜面的细绳跨过定滑轮连接着物体,物体、通过轻弹簧相连,质量分别为、,此时恰好静止。已知重力加速度为,下列说法正确的是( )
A.物体与斜面间的动摩擦因数为
B.剪断弹簧的瞬间,物体的加速度为0
C.剪断细绳的瞬间,物体的加速度为
D.剪断细绳的瞬间,物体的加速度为
12.如图所示,倾角为的光滑斜面固定在水平地面上,轻弹簧两端分别拴接在物块a和斜面底端挡板处,物块b、c用跨过轻质光滑定滑轮的轻绳拴接,物块b与滑轮间的轻绳和弹簧均与斜面平行。用外力托住物块c,使物块b、c间轻绳伸直但无张力;撤去外力,物块c由静止开始运动。物块运动过程中未触地,斜面足够长,弹簧始终处于弹性限度内。已知物块a、b、c的质量分别为、、,从开始运动到物块a、b分离瞬间,物块a的位移大小为,重力加速度大小为,则弹簧的劲度系数为( )
A. B. C. D.
13.如图所示,两平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,间距为L,电阻不计,左端接有输出电流大小恒为I的恒流源,电流方向如图。导轨间分布着两个紧邻的正方形磁场区域,宽度均为L,左侧磁场方向竖直向下,右侧磁场方向竖直向上,以导轨上两磁场交界处的O点为坐标原点,沿导轨方向建立x坐标轴,两磁场的磁感应强度大小B仅随坐标x变化,且满足式中B0为已知常量。t=0时,一根质量为m、导轨间电阻为R的导体棒以初速度v0从x=0处向右运动;导体棒到达x=L处时速度恰为0。整个运动过程中导体棒始终与导轨接触良好且垂直,不计空气阻力,忽略磁场的边界效应及电流对磁场的影响,下列说法正确的是( )
A.导体棒从x=0运动到的时间小于从运动至x=L的时间
B.导体棒的初速度
C.导体棒第一次运动至时,导体棒两端电压为
D.若初速度变为0.5v0,导体棒第一次速度变为0的时间为t;则初速度变为0.25v0时,导体棒第一次速度变为0的时间为
三、实验题(本题共3小题,共14分)
14.在“验证机械能守恒定律”的实验中:
(1)下列操作正确的是 。
(2)实验获得一条纸带,截取点迹清晰的一段并测得数据如图所示,已知打点的频率为50 Hz,则打点“13”时,重锤下落的速度大小为 m/s(保留3位有效数字)。
(3)某同学用纸带的数据求出重力加速度g=9.77 m/s2,并用此g值计算得出打点“1”到“13”过程重锤的重力势能减小值为5.09m,另计算得动能增加值为5.08m(m为重锤质量),则该结果 (选填“能”或“不能”)验证机械能守恒,理由是 。
A.在误差允许范围内
B.没有用当地的重力加速度g
15.在测量一节干电池的电动势和内阻的实验中,
(1)为了减小测量误差,如图所示的电路中应该选择的是 (选填“甲”或“乙”);
(2)通过调节滑动变阻器,测得多组U、I数据,记录于下表。试在方格纸中建立合适的标度,描点并作出U-I图像,由此求得电动势E= V,内阻r= Ω。(结果均保留到小数点后两位)
次数
1
2
3
4
5
U/V
1.35
1.30
1.25
1.20
1.15
I/A
0.14
0.22
0.30
0.37
0.45
16.利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时,接通电源使光源正常发光;调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹。
(1)实验前打开光源,调节光源的高度和角度,使它发出的光束沿着遮光筒的轴线把屏照亮;然后光具座上先放置b 和c ,再放置a ,就可以观察到单色光的双缝干涉图样。(均选填“双缝”“单缝”或“滤光片”)
(2)实验中已知双缝间的距离d=0.3 mm,双缝到光屏的距离L=1.2 m,某种单色光照射双缝时,用测量头测量条纹间的宽度:先将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐,将该亮条纹定为第1条亮条纹,此时手轮上的示数如图甲所示为 mm;然后同方向转动手轮,使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐,此时手轮上的示数如图乙所示为 mm,则这种单色光的波长为 m(结果保留2位有效数字)。
(3)上述实验中,若仅将红色滤光片更换为蓝色滤光片,则相邻亮条纹中心间距 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)如图丙所示,实验中发现目镜中干涉条纹与分划板中心刻线始终有一定的角度,下列哪个操作可以使得分划板中心刻线与干涉条纹平行 。
A.仅拨动手轮
B.仅旋转单缝
C.仅前后移动凸透镜
D.仅旋转毛玻璃处的测量头
四、计算题(本题共4小题,共44分。解答应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。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
17.(8分)如图所示,一足够长的绝热汽缸水平固定在地面上,左端封闭、右端开口。汽缸底部有可用于加热的电阻丝C(体积不计),初始时导热活塞A距离汽缸底部的距离为l,绝热活塞B距离活塞A的距离也为l,活塞A与汽缸底部之间密封一定质量的理想气体a,活塞A、B之间密封一定质量的理想气体b。活塞面积均为S,初始活塞A被固定,气体a、b的温度均为,压强均为大气压强,不计一切摩擦。
(1)缓慢加热气体a,当气体a的温度为时,气体b吸收的热量为Q,求气体b的内能增量;
(2)解除活塞A的锁定,缓慢加热气体a,当气体a的温度为时,求活塞B移动的距离;
(3)解除活塞A的锁定,缓慢加热气体a,当气体a的温度为时,气体a吸收的热量为,气体b吸收的热量为,求气体a的内能增量。
18.(11分)一弹射游戏装置竖直截面如图所示,固定的光滑水平直轨道AB、半径为R的光滑螺旋圆形轨道BCD、光滑水平直轨道DE平滑连接。长为L、质量为M的平板紧靠长为d的固定凹槽EFGH侧璧EF放置,平板上表面与DEH齐平。将一质量为m的小滑块从A端弹射,经过轨道BCD后滑上平板并带动平板一起运动,平板到达HG即被锁定。已知R=0.5 m,d=4.4 m,L=1.8 m,M=m=0.1 kg,平板与滑块间的动摩擦因数μ1=0.6、与凹槽水平底面FG间的动摩擦因数为μ2。滑块视为质点,不计空气阻力,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10 m/s2。
(1)滑块恰好能通过圆形轨道最高点C时,求滑块离开弹簧时速度v0的大小。
(2)若μ2=0,滑块恰好过C点后,求平板加速至与滑块共速时系统损耗的机械能。
(3)若μ2=0.1,滑块能到达H点,求其离开弹簧时的最大速度vm。
19.(12分)2025年9月22日消息,歼—15T、歼—35和空警—600三型舰载机已于此前成功完成在福建舰上的首次弹射起飞和着舰训练。电磁弹射结构示意图如图所示,MN和PQ是两根水平平行固定的长直金属导轨,滑块架在两导轨上,滑块长度等于两导轨间距,滑块始终与导轨垂直且保持良好接触。电动势为、内阻为的电源给电路供电,滑块被导轨中的电流形成的磁场推动从而牵引飞机加速。在弹射过程中,该磁场在滑块所在位置始终可以简化为磁感应强度大小为的匀强磁场。已知两导轨间距为,滑块质量不计,飞机质量为,滑块在导轨间的电阻为。不计空气阻力,不计一切摩擦阻力,导轨电阻不计。
(1)求滑块所处位置的磁场方向和理论上滑块的最大速度;
(2)求接通开关瞬间,飞机的加速度大小;
(3)若飞机的起飞速度为理论上最大速度的,求在飞机由静止加速到起飞的过程中通过滑块的电荷量及整个电路产生的热量。
20.(13分)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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