浙江省杭州市2027届高三上学期教学质量检测(一模)物理试卷(含答案)

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浙江省杭州市2027届高三上学期教学质量检测(一模)物理试卷(含答案)

资源简介

2026 学年第一学期杭州市高三年级教学质量检测
物理试题卷
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。
4.可能用到的相关参数:重力加速度 取 。
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、错选均不得分)
1.下列物理量属于矢量且单位正确的是
A.电流() B.温度() C.电场强度() D.动量()
2.网球受球拍撞击的瞬间如图所示,下列说法正确的是
A.研究网球与球拍的接触时间,不能将网球视为质点
B.以球拍为参考系,撞击过程中网球可视为静止
C.击球时网球对球拍的弹力是由球拍的形变产生的
D.图示瞬间网球所受合力的方向一定垂直于球拍所在平面
3.如图是健身房悬挂于天花板的沙包,现用水平方向的力 拉住沙包底部的小挂钩,沙包平衡后的姿态可能是
4.中国空间站的轨道高度约为 ,某次为规避太空碎片,需要启动喷气发动机降低轨道高度,降轨前后空间站均可视为圆周运动,不考虑大气阻力,则
A.降轨前空间站的速度大于
B.降轨前空间站的加速度大于
C.降轨过程喷气发动机对空间站做负功
D.降轨后空间站的运行周期变长
5.如图甲,在 、 两点分别固定两个电荷量都为 的正点电荷, 是 连线的中点, 时在 连线上某点(在 点附近,图中未画出)静止释放一正点电荷 ,仅受电场力作用,该电荷以 点为中心做往复运动,其 - 图像如图乙所示,则电荷
A.在 时刻回到出发点
B. 到 时间内所受的电场力做正功
C.在 时刻所受电场力比 时刻的大
D.在 时刻所处位置的电势能比 时刻的大
6.某台灯的电路结构如图所示,理想交流电源电压 (),理想变压器的匝数比为 ,定值电阻 。已知滑动变阻器的滑片在某位置时,灯泡 L 的功率 ,灯泡 L 的电压 ,则
A.灯泡中电流的频率为
B.此时滑动变阻器接入电路的电阻为
C.此时电源的输出功率为
D.将滑片 P 向 端滑动,灯泡变亮
7.如图所示,均匀介质中有一矩形 , 为 的中点,,。在 、 两点固定有两个波源,产生两列沿着矩形所在平面传播的机械波。已知 时刻两波源同时垂直纸面起振,且振动方程均为 (), 点起振比 点晚 ,则
A.两波叠加后, 点为振动减弱点
B.波在介质中传播速度为
C. 内,两波源振动的路程均为
D.振动稳定后,线段 (不含 、)上有 2 个振动加强点
8.一个静止的钚核发生 衰变,衰变方程为 ,已知 、、 的结合能分别为 、、,衰变过程释放的能量可认为全部转化为 、 的动能,则 的动能约为
A.
B.
C.
D.
9.阿贝折射仪测液体折射率的原理如图所示,直角棱镜 ()上表面涂有待测液体薄层,并覆盖一块毛玻璃片,扩展光源的光线从毛玻璃进入待测液体后,以多角度照射到 面,当有光线沿接触面 入射,直接从 面射出,利用该特殊光线可测液体的折射率。某次测量时,从 面出射的特殊光线对应的折射角 。已知棱镜折射率为 ,则(光从折射率为 的介质射入折射率为 的介质,入射角与折射角分别为 与 ,有 )
A.光从液体进入棱镜,频率变大
B.光在棱镜中的传播速度为
C.该待测液体的折射率为 1.5
D.该方法可以测量任何液体的折射率
10.一个闭合的自感系数较大的超导线圈(电阻不计)置于匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,磁感应强度大小 随时间 的变化如图所示。已知 时,线圈中无电流,则此后线圈中的电流 随时间 的变化图像为
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.关于下列四幅图,说法正确的是
A.图甲中,速度—时间图像对应物体的加速度逐渐减小
B.图乙中,做变速圆周运动的物体所受合力大于所需向心力
C.图丙中,干簧管的作用是把磁信号转化成电信号
D.图丁中,电源通过静电力做功把其他形式的能转化成电能
12.用频率为 的紫外光照射某金属,产生光电子的最大初动能为 。同频率的紫外光照射基态氢原子时,恰能使其跃迁至 的激发态,其中 为基态能量。已知普朗克常量为 ,真空中的光速为 ,下列说法正确的是
A.增加紫外光的频率,光电子的最大初动能增加
B.增加紫外光的频率,氢原子一定能跃迁至更高的能级
C.若要使基态氢原子电离,紫外光的频率至少为
D.具有最大初动能的光电子,其德布罗意波长为
13.如图所示,在水平面上,电子绕 处的原子核沿逆时针(俯视)做匀速圆周运动,半径为 ,角速度为 ,电子在轨道上的运动等效为一个环形电流,可产生一个固有磁场。在电子轨道平面内突然外加竖直向上、磁感应强度大小为 的匀强磁场后,电子的轨道半径保持不变,电子运动的角速度变化,变化量为 ( ,可作相关近似计算),从而改变等效环形电流大小,阻碍磁场变化,这是物质抗磁性的一种经典解释。已知原子核的原子序数为 ,电子的电荷量为 ,质量为 ,静电力常量为 ,则
A.电子运动的角速度变小   B.环形电流产生的磁场变强
C.    D.
非选择题部分
三、非选择题(本题共 5 小题,共 58 分)
14.实验题(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三题共 14 分)
14-I.(6 分)在“用插针法测量玻璃的折射率”的实验中,
(1)某次实验情形如图甲所示,绘制光学面 2 所在位置时,正确的方法是____▲____。
A.直接用铅笔沿玻璃砖光学面 2 画出界面直线
B.用刻度尺紧靠玻璃砖光学面 2,移去玻璃砖,用铅笔沿刻度尺画出界面直线
(2)如图乙所示,在正确地完成实验操作后,某同学在纸上以 点为圆心作圆,并作辅助线。测量 长度 的情景如图丙所示,则 =___▲___;测得 长度 ;本次实验测得玻璃的折射率 =___▲___(结果保留三位有效数字)。
(3)若其他操作正确,仅在插入大头针 时不小心将其插在图乙中的“×”处,则测得玻璃的折射率将____▲____(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
14-II.(6 分)某小组用图甲的装置做“探究影响感应电流方向的因素”实验,简化示意图如图乙所示,N 极朝下的强磁铁用弹簧悬挂于天花板,将强磁铁提升至 点静止释放,第一次穿过线圈下落至最低点 ,图中 点是线圈的中心。
(1)强磁铁从 运动到 的过程中,观察到二极管 亮,则从上往下观察,线圈中感应电流方向为____▲____(选填“顺时针”或“逆时针”)方向,此时穿过线圈的磁场方向____▲____(选填“向上”或“向下”),穿过线圈的磁通量____▲____(选填“增加”或“减小”)。
(2)强磁铁从 向 运动的过程中,下列说法正确的是____▲____。
A.仅 亮  B.仅 亮
C.先 亮,后 亮  D.先 亮,后 亮
(3)该实验中,除了看到发光二极管 和 交替发光之外,还能观察到的现象是____▲______▲__(写出一条即可)
(4)为了探究影响感应电动势大小的因素,该小组设计如图丙所示的方案,某次电机匀速拉动强磁铁向上通过线圈的过程中,计算机记录线圈两端的电压随时间变化的图像如图丁所示,则当电机以更快的速度再次匀速拉动强磁铁向上通过线圈,计算机记录的图像可能是____▲____。
14-III.(2 分)下列有关四个力学实验的说法正确的是____▲____(多选)。
A.图甲“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,弹簧测力计的外壳不能与纸面接触
B.图乙“探究向心力大小的表达式”实验中,需改变皮带所套塔轮半径来改变两小球角速度之比
C.图丙“验证机械能守恒定律”实验中,先用纸带测重力加速度 ,再用该 计算重力势能
D.图丁“验证动量守恒定律”实验中,两小球在斜槽末端发生碰撞,斜槽末端必须调水平
15.(8 分)一款简易温度计的结构如图所示,容积为 的感温玻璃泡连通一根透明的水平细玻璃管 ,其中空部分粗细均匀,横截面积为 ,长度为 ,管内用一小段光滑油柱(长度可忽略)将容器内气体与外界隔开。初始时外界温度为 ,油柱位于距 点 处;当外界温度缓慢升高到 时,油柱恰好位于距 点 处,该过程容器内气体内能增加了 。已知 ,,,,。容器内气体可视为理想气体,外界大气压恒为 。
(1)求温度 ;
(2)求外界温度从 升高到 的过程中,容器内气体吸收的热量 ;
(3)外界温度升高过程中,单位时间内撞击玻璃泡内壁单位面积上的气体分子数____▲____(选填“增大”或“减小”);已知冬天的大气压比夏天大,若温度计在夏天制作,则冬天使用时测量值____▲____(选填“偏大”或“偏小”)。
16.(11 分)如图所示,一个半径 、长度 未知的光滑半圆弧槽一端抬高后,其底面与水平面夹角。、、、 是圆弧槽的四个顶点,、 是圆弧槽最低母线的两个端点。现有一个质量 的小球(可视为质点)从 点正上方高 处静止释放,经过母线 上的 点后,从圆弧槽另一侧的 点飞出,再从 点落回槽内,最后恰好从 点离开圆弧槽,轨迹如图所示。已知小球在圆弧槽内的运动可分解为沿母线方向的直线运动与垂直母线平面内的曲线运动,且小球从 点运动到 点的时间 ,不计空气阻力,,。求:
(1)在 点时,小球的速度大小 以及垂直母线 的分速度大小 ;
(2)小球从 点运动到 点的时间 以及从 点运动到 点的时间 ;
(3)圆弧槽的长度 以及小球运动到 点的动能 。高三物试·第 6 页(共8页)
17.(12 分)某实验室在设计高精度机械臂时,利用载流导体在梯度磁场中受到的微小安培力来实现驱动。如图甲所示,半径为 、匝数为 的圆环形线圈通有电流 ,线圈内距离圆心为 ( )处的磁感应强度大小 ,其中 。如图乙所示,在 平面内放置两个相互绝缘的圆环形线圈,半径均为 ,匝数均为 ,各自圆心的坐标分别为 和 , ,两线圈均通有大小为 的恒定电流,方向如图所示。在 间放置一个正方形小线框 ,边长为 ( ),其中心位于 轴上, 边与 轴平行。已知 ,,,,。
(1)求图甲中圆环形线圈圆心处的磁感应强度大小 ;
(2)在 与 之间的连线上有一点 (图中未画出),其坐标为 ,
① 判断 点的磁感应强度方向(垂直纸面向外或向里);
② 求 点的磁感应强度大小 与 的关系式;
(3)若小线框通入 的恒定电流,求其受到的安培力大小;
(4)若小线框不通入电流,请设计一种方案使小线框也受到安培力。高三物试·第 7 页(共8页)
18.(13 分)如图所示,自由电子激光辐射装置由电子加速器、特殊磁场区和波荡器组成。电子加速器的两极板 、 间电压为 (未知);特殊磁场区的磁场方向沿 轴负方向;波荡器是 N 极和 S 极交替排列构成的周期性磁铁阵列,阵列的左侧端面中心在 - 坐标系原点 处,阵列中的磁感应强度 方向平行 轴、大小沿 轴周期性变化,满足 ,其中 、 是已知的常量。电子从极板 进入加速区,初速度不计,加速后从极板 的小孔沿 轴正方向以速度 高速飞出,电子穿过特殊磁场区的过程中,沿 轴方向的速度可视为不变,而 方向获得速度,大小 ,此后从 点飞入波荡器。电子在波荡器中做正弦式的扭摆运动,并辐射电磁波,电磁波的频率与电子扭摆的频率相同。已知电子电荷量为 ,质量为 ,电子在波荡器中做扭摆运动时,可视为沿 轴方向做匀速运动,沿 轴方向做简谐运动。忽略相对论效应与多普勒效应,求:
(1)加速器两极板间的电压 ;
(2)在特殊磁场区,电子受到洛伦兹力冲量的大小和方向;
(3)从某电子自 点进入波荡器开始计时,
① 电子受沿 轴方向的洛伦兹力随时间 变化的规律;
② 电子在波荡器中运动时沿 轴方向振动的振幅。
(4)电子在波荡器中做周期性扭摆运动时,
① 辐射电磁波的频率;
② 调整参数使辐射波长减半的情况下,调整后的加速电压 与 的比值。高三物试·第 8 页(共8页)
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物理试题卷参考答案
一、选择题Ⅰ
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
C A D C B B D A C D
二、选择题Ⅱ
11 12 13
BC AC BCD
三、非选择题
14-I.(6 分)
(1)B ……1 分; (2)2.95~3.05 ……2 分 1.47~1.53 ……2 分;
(3)偏小 ……1 分
14-II.(6 分)
(1)逆时针……1 分;向下 ……1 分;增加 ……1 分
(2)C ……1 分;(3)发光变暗;振幅变小。(仅要求写一条,合理即可)……1 分
(4)D ……1 分
14-III.(2 分) BD
15.(8 分)
(1) 到 等压过程, 2
解得 1
(2) 到 过程,
外界对气体做功, 1
由热力学第一定律可知 1
解得 1
(3)减小,偏小 2
16.(11 分)
(1)自由下落过程, 1
垂直母线速度为, 1
解得 , 2
(2)由对称性可知, 1
到 过程,垂直母线方向, 1
1
(3)沿母线方向 1
解得 1
全过程动能定理, 1
解得 1
17.(12 分)
(1); 3
(2)①磁感应强度方向垂直纸面向里; 2
② ,化简得 1
代入数据解得磁感应强度大小 1
(3)小线框受到总安培力 1
化简得 1
代入数据,; 1
(4)使通过环形线圈的电流 随时间变化,导致小线框所在区域的磁场随时间变化,小线框内出现感应电流,则也会受到安培力。 2
18.(13 分)
(1) 2
解得 ; 1
(2)在 轴方向动量定理知 1
解得 ,方向沿 轴负方向 2
(3)①沿 轴方向的洛伦兹力为 ,其中 , 1
所以 1
②电子在 方向上做简谐振动,所以
1
1
联立解得振幅 1
(4)①由(3)知圆频率 ,所以电子辐射的电磁波的频率为 1
②电子辐射的波长 ,所以使 减半需 加倍,由(1)可知加速电压应变为 , 1
所以 1

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