浙江宁波北仑中学2027届高三上学期返校考物理试题+答案

第1页，共7页本试卷分为为选择题和非选择题两部分，共7页，满分100分，考试时间90分钟。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填写在答题卡规定的位置上，在答题卡上框内答题，并按答题卡上要求答题。关系为E=hv,其中h的单位可表示为()A.kg·m².s-1B.kg·m²·s-2C.kg·m·s-1D.kg·m·s-22.麻雀等小型鸟类可原地起飞，而天鹅需要一段时间的助跑才能起飞，助跑时一边“跑步”一边扇动翅膀，下列说法正确的是()A.麻雀可以看作质点，天鹅不能看作质点B.研究天鹅助跑动作时可以把天鹅看作质点C.天鹅能够飞起来是因为空气对它向上的作用力大于重力D.天鹅匀速飞行时不受重力3.将一带正电的点电荷Q固定在水平放置且带负电的正方形金属薄板中心的正上方，点电荷Q与薄板间的电场线竖直切面如图所示。其中b、d两点在同一竖直且垂直于薄板的电场线上，a、b、c三点在同一条平行于薄板的直线上，a、c关于b点对称。关于各点的电场强度及电势的判断，下列说法中正确的是()A.a点与c点的电场强度相同C.a点电势等于b点电势D.b点电势高于d点电势4.库仑力和万有引力的性质相似。如图所示电子仅在库仑力的作用下绕质子做椭圆运动，质子位置不变，其中AB为椭圆的长轴。则下列说法正确的是()B.电子从A点向B点运动，速度加快C.若电子轨道变化，电子绕质子转一圈需要的时间一定变化D.电子在椭圆轨道上A、B两点的速度比等于两点所在位置到质子距离的反比第2页，共7页A.X粒子是中子C.测量年代时，需要考虑冰河时期全球温度变低对半衰期的影响6.图甲为某无线门铃按钮，其原理如图乙所示。其中M为信号发射装置，M中有电流通过时，屋内的门铃会响(M中流过的电流越大，门铃就越响)。磁铁固定在按钮内侧，按下门铃按钮，磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮，磁铁远离螺线管回归原位置。则()A.按住按钮不动后，门铃会一直响B.松开按钮的过程，门铃不会响C.按下按钮的快慢不同，门铃的响度不同甲M乙D.按下和松开按钮过程，通过M的电流方向相同7.如图所示，在墙角有一均匀柔软细绳，一端悬于天花板上的A点，另一端悬于竖直墙壁上的B点，平衡后最低点为C点，测得AC段长度是BC段长度的两倍。细绳在B端附近的切线与竖直墙壁的夹角为α,在A端附近的切线与水平天花板的夹角为β。若8.某手机充电装置可简化由理想变压器、四个二极管构成的桥式电路组成，如图所示。变压器原副线圈匝数比n₁:n₂=44:1,副线圈两端C、D间接有4个理想二极管组成的桥式电路，M、N端接手机电池，手机电池可视为阻值1Ω的纯电阻负载，不计其他电阻。AB端输入电压u=220√2sin100πt(V),则下列说法正确的是()A.桥式电路中N点电势比M点电势低B.1s内通过手机电池的电荷量为5CC.在E、F间接一理想电压表，若某一个二极管断路，电压表读数为2.5√2VD.为使充电电压更平稳，需在E、F间接一电容器，接电容器前后充电器副线圈的输出功率不变9.如图所示直角三棱镜ABC的AB和BC两边上均镀有全反射膜。不同的单色光束以相同的入射角从AC边入射，经BC和AB反射后，又从AC边出射，已知θ=60°,下列说法正确的是()A.不同单色光从AC边出射时的方向不同B.折射率越小的光在棱镜中的波长越小C.折射率越小的光在棱镜中传播的路程越短10.霍尔推进器是未来星际航行的绿色引擎，其放电室横截面可简化为一个圆环区域，圆环内存在辐射状磁场，如图所示。另有方向均垂直圆环平面向里的匀强磁场和匀强电场(未画出),且磁感应强度大小为B₁,电场强度大小为E。电荷量为e、质量为m的电子恰好能够沿半径为R的轨道做匀速圆周运动。下列说法中正确的是()A.电场力对电子做正功B.电子沿逆时针方向做圆周运动C.电子做匀速圆周运动的线速度大小为D.轨道处辐射状磁场的磁感应强度大小二、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选项是符合题目要求的，全部选对4分，选对但不全2分，有选错0分)11.有关下列四幅图的说法正确的是()甲乙丙之A.甲：水平矩形闭合线圈从A下落到C的过程中(A、B和B、C间的距离较小),从上向下看感应电流始终沿顺时针方向B.乙：金属棒ab水平抛出，不计空气阻力，金属棒中产生的感应电动势保持不变C.丙：电容式传感器能把物体的速度这个力学量转换为电容这个电学量D.丁：弱相互作用是引起原子核衰变的原因，即引起中子向质子转变12.如甲图所示的水平管道分叉为一个直管和一个由4个半径为R=1m的圆组成的曲管。波源S位于管道的分岔口，t=0时刻开始振动，波同时进入两个管道，已知波在曲管中(存在介质a)的传播速度是直管中(存在介质b)传播速度的2π倍。直管中的P点的振动图像如乙图所示，若波只在曲管中传播时有能量损失，且能量与振幅的平方成正比，则下列说法正确的是()乙A.波在直管介质中的传播速度为0.5m/sB.P点距离波源S的距离为3mC.P点右侧0.5m处是振动加强点D.波在曲管中的能量损失率为55.6%13.某同学采用如图所示的实验装置来研究光电效应现象。当用某单色光照射光电管的阴极K时，会发生光电效应现象。闭合开关S,在阳极A和阴极K之间加上反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，此电压表的电压值U称为遏止电压，根据遏止电压，可以计算出光电子的最大初动能Ekm现分别用频率为v₁和v₂的单色光照射阴极，测量到遏止电压分别为U₁和U₂,设电子质量为m,电荷量为e,则下列关系式中正确的是()A.用频率为v₂的光照射时，光电子的最大初速度v=√2eU₁/mB.若两束光同时照射，则遏止电压为U₁+U₂C.阴极K金属的极限频率D.普朗克常数三、非选择题(本题共6小题，共58分)14(5分)在“用双缝干涉测光的波长”实验中，如图甲所示，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜。光源透镜甲乙丙(1)M、N、P分别是(填字母标号)。A、滤光片、单缝、双缝B、双缝、滤光片、单缝C、单缝、双缝、滤光片(2)观察到干涉条纹如图乙所示。转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准x₁时，手轮的读数x₁=1.002mm,继续转动手轮，使分划板中心刻线对准x₇时，手轮的读数(3)若已知双缝间距d,双缝到屏的距离l,则待测光的波长λ=。(用第5页，共7页15(9分)某实验小组设计了如图甲所示的电路测量电压表V₂的内阻及电源电动势。(1)已知电压表V₁量程为3V,内阻Rv₁=6000Ω,电压表V₂量程为3V,内阻Rv₂几千欧(待测),电源电动势约为5V,电源内阻可忽略。按以下步骤进行操作：甲乙丙①按图甲所示原理图完成电路连接；②把R₁、R₂均调至最大阻值； ④将R₁调至4000Ω并保持不变，调节R₂,记录多组对应的U₁、U₂值，以U₁为纵坐标，U₂为横坐标描点作图，在实验误差允许范围内得到一条倾斜直线，直线的纵截距为b,则电源的电动势为(用已知量和已测得量计算出结果)。该测量结果 (2)用伏安法测电阻时，使用如图乙所示的电路。该实验的第一步是：闭合电键S₁,将电键S₂接2,调节滑动变阻器Rp和R,使电压表读数尽量接近量程，读出此时电压表和电流表的示数U₁、I₁;接着让两滑动变阻器的滑片保持位置不动，将电键S₂接1,读出这时电压表和电流表的示数U₂、I₂。由以上记录数据计算被测电阻Rx的表达式是Rx=。若用图丙所示的电路按同样方法测量，测量结果(填16(8分)如图所示，容器壁厚度不计、高度h=0.6m的绝热气缸静置于水平地面上，质量为1kg的活塞位于气缸中央高度处，将一定质量理想气体封闭在气缸内。气缸右侧经小孔与U型试管相连，试管右端与大气相通，试管内有一段液柱，左右液面高度差△h=10cm。现通过电热丝对封闭气体缓慢加热，直至U型管内液体左右液面平齐，此过程中封闭气体的内能增加100J。已知大气压强po=1.01×10⁵Pa,试管内液体密度p=1000kg/m³,初始温度27℃,管内气体的体积忽略不计。(1)活塞从中部下降至刚接触底部的过程中，单位时间内撞(2)求U型管内液体左右液面平齐时，缸内气体的温度T;(3)求上述加热过程中气体吸收的热量。第6页，共7页17(11分)间距为1的两平行金属导轨由水平部分和倾斜部分平滑连接而成，如图所杆，cd和ef,用长度为L的刚性绝缘杆连接而成),在“联动双杆”右侧存在大小为B₂,方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间Ⅱ,其长度大于L,质量为m,长为1的金属杆ab,从倾斜导轨上端释放，达到匀速后进入水平导轨(无能量损失),杆R=0.02Ω,m=0.1kg,I=0.5m,L=0.3m,θ=30°,B₁=(1)杆ab在倾斜导轨上匀速运动时的速度大小v%;(2)联动三杆进入磁场区间Ⅱ前的速度大小v;18(13分)某固定装置的竖直截面如图所示，由倾角θ=37°的直轨道AB,半径R=1m、圆心角为20的圆弧BCD,半径为R、圆心角为θ的圆弧DE组成，轨道间平滑连接。在轨道末端E点的右侧光滑水平地面FG上紧靠着质量M=0.5kg的滑板b,其上表面与轨道末端E所在的水平面齐平。水平地面上距滑板右侧足够远处固定有挡板GH,滑板b与其碰撞时会立即被锁定。质量为m=0.5kg的物块a从轨道AB上距B高度为h=0.3m处以初速度vo下滑，经圆弧轨道BCD滑上轨道DE。物块a与轨道AB间的动摩擦因数μ₁=0.5,与滑板b间的动摩擦因数μz=0.2。(其他轨道均光滑，物块a视为质点，不计空气阻力，sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s²)(1)若初速度vo=0,求物块a①第一次通过D点时速度vD大小；②在轨道AB上运动的总路程s。②滑板b至少要多长，物块a一定不会碰到挡板GH?第7页，共7页19(12分)在量子力学诞生以前，玻尔提出了原子结构假说，建构了原子模型：电子在库仑引力作用下绕原子核做匀速圆周运动时，原子只能处于一系列不连续的能量状态中(定态),原子在各定态所具有的能量值叫做能级，不同能级对应于电子的不同运行轨道。电荷量为+Q的点电荷A固定在真空中，将一电荷量为-q的点电荷从无穷远移动到距A为r的过程中，库仑力做功I已知电子质量为m、元电荷为e、静电力常量为k、普朗克常量为h,规定无穷远处电势能为零。(1)若已知电子运行在半径为r₁的轨道上，请根据玻尔原子模型，求电子的动能Ek₁及氢原子系统的能级E₁。(2)为了计算玻尔原子模型的这些轨道半径，需要引入额外的假设，即量子化条件。物理学家索末菲提出了“索末菲量子化条件”,它可以表述为：电子绕原子核(可看作静止)做圆周运动的轨道周长为电子物质波波长(电子物质波波长λ与其动量p的关系为λ=级En。②玻尔的原子模型除了可以解释氢原子的光谱，还可以解释核外只有一个电子的一价氦离子(He+)的光谱。已知氢原子基态的能级为-13.6eV,请计算为使处于基态的He+跃迁到激发态，入射光子所需的最小能量。第1页，共7页【解析】【详解】能量E的单位为焦耳(J),IJ=1N·m=频率v的单位为赫兹(Hz),IHz=Is-¹故选A。【解析】【详解】A.物体能不能看作质点，需要根据具体的研究问题来判断，麻雀不一定能看作质点，天鹅也有可能可以看作质点，故A错误；B.研究天鹅助跑动作时需要考虑天鹅的翅膀扇动的动作，不能看作质点，故B错C.天鹅能够飞起来说明合力向上，则有空气对它向上的作用力大于重力，故C正D.天鹅受重力与它所处的状态无关，即匀速飞行时仍然受重力，故D错误。故选C。AB.由正点电荷电场的特点可知，a点电场强度与c点电场强度大小相等，方向不同，b点电场强度与d点电场强度方向相同，大小不同。故AB错误；CD.由正点电荷电势的特点可知，越靠近正点电荷，电势越高，所以a点电势比b点电势低，b点电势高于d点电势。故C错误；D正确。【解析】【详解】A.电子从A点向B点运动，库仑力为吸引力，其方向与电子运动方向的夹角为钝角，库仑力做负功，机械能不守恒，故A错误；B.根据开普勒第二定律(等面积定律)可知，电子靠近质子时速度大，远离时速度小。故B错误；C.根据可知，电子距离质子越远，所受库仑力越小，根据开普勒第二定律可知，距离质子越远，电子线速度越小，故C错误；第2页，共7页D.开普勒第二定律：相同时间内连线扫过面积相等，取极短时间△t,则有解得,故D正确。故选D。【解析】【详解】7=-1,可知X是电子e,不是中子，故A错误；B.根据半衰期规律由题意可得整理可得C.半衰期是原子核的固有属性，与外界温度、压强等环境因素无关，不需要考虑温度对半衰期的影响，故C错误；D.半衰期由原子核内部结构决定，2C和64C是中子数不同的两种原子核，半衰期不同，故D错误；【解析】【详解】A.按住按钮不动，则穿过螺线管的磁通量不变，螺线管中无感应电流产生，则门铃不会响，故A错误；B.松开按钮的过程，穿过螺线管的磁通量减小，在螺线管中产生感应电流，则门铃会响，故B错误；C.按下按钮的快慢不同，则磁通量的变化率不同，则感应电动势不同，通过M的电流大小不同，门铃的响度不同，故C正确。D.按下和松开按钮过程，穿过线圈的磁通量分别为向右的增加和减小，根据楞次定律可知，通过M的电流方向相反，故D错误。故选C。【解析】【详解】设均匀柔软细绳的质量为m,AC段长度是BC段长度的两倍，故AC段的质量为BC段的质量为m对BC段进行受力分析，设C处的张力为Tc,B处的张力为Fg,根据平衡条件联立解得第3页，共7页对AC段进行受力分析，根据平衡条件解得故选A。【解析】【详解】A.当AB端输入交流电时，由于二极管的单向导电性，使得电流总是从N端经过手机流向M端，所以副线圈的电流经过桥式电路后，通过手机电池的电流变为直流电，且电路中N点电势总是高于M点电势，故A错误；B.应用平均值计算，故B错误C.当任意一个二极管断路时，电路会从桥式全波整流变成半波整流，负载上只有半个周期有电流，所以负载上电压的有效值会降低为原来的,故C正确；D.理想电容器充电时，它从电路中吸收电能，转化为电场能储存起来；放电时，它又把储存的电场能释放回电路。所以在一个完整的交流周期内，电容器吸收的电能和释放的电能大小相等，平均功率(有功功率)为0,所以理想电容器不消耗有功功率。但电容器在充放电过程中会产生无功功率，虽然不消耗有功功率，但会影响电路的功率因数，故D错误。故选C。【解析】【详解】A.作出光路如图由几何关系可知α=r,β=0则从AC边射出的光束与入射光线平行，与光的颜色无关，故A错误；可知，折射率小，在介质中的传播速度越大，频率越小，波长越长，故B错误；C.由图和几何关系可知折射率越小，在棱镜中走过的路程越长，故C错误；D.如图所示，根据对称性可得图示图形设折射角为r。直角三角形AC边上的高h,则根据折射定律时间为解得折射率为此时，时间最短，此时故选D。第4页，共7页【解析】【详解】A.因电场力垂直圆环平面向外，电子在圆环平面内做圆周运动，电场力对电子不做功，故A错误；B.电子由于带负电，故所受电场力垂直圆环平面向外，与辐射状磁场对粒子的洛伦兹力平衡，电子受垂直圆环平面向里的匀强磁场的洛伦兹力方向指向圆心O,根据左手定则可知，电子在圆环内沿顺时针方向运动，故B错误；CD.电子在圆环内受到磁场Ⅱ的洛伦兹力提供电子做圆周运动的向心力解得：电子在垂直环平面方向受力平衡eE=evB故选D。【解析】【详解】A.水平矩形闭合线圈从A下落到B的过程中，穿过线圈的磁通量不断减小，磁场方向向上，根据楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向，从B运动到C的过程中，磁通量不断增大，磁场方向向下，所以感应电流沿逆时针方向，即整个下落过程中感应电流方向一直沿逆时针方向，故A错误；B.金属棒ab在空中做平抛运动，水平速度不变，则金属棒中产生的感应电动势保持不变，故B正确；C.电容式传感器能够把物体的位移这个力学量转换为电容这个电学量，故C错误；D.弱相互作用是引起原子核衰变的原因，即引起中子向质子转变，故D正确。故选B。【解析】【详解】A.设波在直管中的传播速度为v,在曲管中的速度为6v,由图乙可知，经直管到达P点的波比经曲管到达P点的波多用时6s,即解得v=0.5m/s,A正确；B.由图乙可知，波经直管传播到P点用时t=14s,P点到波源的距离x=vt=C.设两列波的汇合点为Q,两列波到P点的路程差是在SQ之间形成的由图乙可知，周期T=4s,根据得λ直=2m,λ曲=12m由题意知两列波的传播路程x直=2λ直，两列波到达Q点时相位相反，Q点为振动减弱点，从Q到P过程中，两列波的相位差不变，所以P点也是振动减弱点，C错误；第5页，共7页D.P点是振动减弱点，振幅等于两列波的振幅之差，由乙图可知A曲=4cm,A=波在曲管中能量损失率D正确。【解析】解：A、光电子在电场中做减速运动，根据动能定理得：则得光电子的最大初速度vm=√2eU₁/m,故A正确；BD、根据爱因斯坦光电效应方程得：故选：AC.根据动能定理求光电子的最大初速度；根据爱因斯坦光电效应方程求金属的逸出功和普朗克常量h;由W=hy。求金属的极限频率.解决本题的关键掌握光电效应方程，知道最大初动能与遏止电压的关系.【解析】(1)小问详解：双缝干涉实验中，光学元件的顺序为：光源→透镜→滤光片(获得单色光)→单缝(获得线光源)→双缝(获得相干光源)→遮光筒→毛玻璃→放大镜，因此M、N、P依次为滤光片、单缝、双缝。故选A。(2)小问详解：x₇的读数为x₇=4.5mm+9.5×0.0lmm=4.595mm(3)小问详解：x₁是第1条亮纹位置，x₇是第7条亮纹位置，相邻条纹间距根据双缝干涉公式整理得波长偏大]【解析】(1)小问详解：[1]根据并联电路规律可知由题意可知,R₂=1500Ω解得Rv₂=3000Ω[2]根据闭合电路欧姆定律可得第6页，共7页整理得U₁-U₂图像纵轴截距为电源电动势为[3]按图甲所示电路进行实验，消除了电压表分流对实验的影响，电压与电流的测量值等于真实值，该实验没有系统误差。(2)小问详解：[1]根据实验步骤，由欧姆定律得U