2027届陕西商洛市山阳县高三一模物理试题（含解析）

2027届高三学情调研试题（卷）物理注意事项：1、本试卷共6页，满分100分，时间75分钟。2、答卷前，考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。3、回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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。涂写在本试卷上无效。4、作答非选择题时，将答案书写在答题卡上，书写在本试卷上无效。5、考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试卷不回收。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中只有一项符合要求。1.在8月22日的第二届世界人形机器人运动会开幕式上举行的100米预赛小组赛上，天卓队机器人以9.39秒的成绩打破了人类百米纪录。该次比赛中，天卓队机器人与其他参赛机器人相比，其整个赛跑过程中一定最大的物理量是（）A.位移 B.加速度C.平均速度 D.速度变化量【答案】C【解析】【详解】A．100米比赛所有参赛机器人的位移大小均为100m，位移相同，故A错误；B．加速度是描述速度变化快慢的物理量，起跑阶段其他机器人的加速度可能更大，无法确定天卓队加速度一定最大，故B错误；C．平均速度公式为比赛中所有机器人位移均为，天卓队所用时间最短，因此平均速度一定最大，故C正确；D．速度变化量比赛中所有机器人初速度均为0，但无法确定天卓队的末速度最大，因此速度变化量不一定最大，故D错误。故选C。2.“东方红一号”卫星是我国发射的第一颗人造地球卫星，它在近地点441千米、远地点2368千米的椭圆轨道上运行。“东方红一号”卫星从近地点向远地点运动的过程中，关于地球对它的万有引力F、运行速率v、动能Ek、机械能E，下列说法正确的是（）A.F减小 B.v变大 C.Ek变大 D.E变大【答案】A【解析】【详解】A．根据万有引力公式，卫星从近地点向远地点运动时，到地心的距离增大，则减小，故A正确；B．根据开普勒第二定律，卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积相等，增大时运行速率减小，故B错误；C．动能表达式为，减小、卫星质量不变，故减小，故C错误；D．卫星运行过程中只有万有引力做功，机械能守恒，故总机械能不变，故D错误。故选A。3.《墨经》中记载可以通过车梯（一种前低后高的斜面车）提升重物。如图所示，轻绳一端固定，另一端系在光滑小球上，向右推动车梯，小球沿斜面缓慢上升至轻绳与斜面平行。则此过程中轻绳中的张力大小（）A.逐渐增大 B.逐渐减小C.先减小后增大 D.保持不变【答案】B【解析】【详解】小球缓慢上升处于动态平衡状态，全程合力为0，小球共受三个力，竖直向下的重力，大小方向均恒定，斜面的支持力，方向始终垂直斜面向上，轻绳的张力。将三个力构建矢量三角形，如图所示。随着车梯右移，轻绳逐渐向斜面方向转动，张力的方向不断向平行于斜面的方向靠拢，这个过程中支持力持续增大，轻绳的张力逐渐减小。故选B。4.研究表明：一般人只能承受1~2个g（重力加速度）的荷载，超过4个g就会感到呼吸困难、视力模糊、无法交流，而航天员可以达到8~10个g。如图为用于超重耐力训练的离心机，航天员需要在高速旋转的座舱内完成超重耐力训练。某次训练，调节离心机的转速，使座舱内的航天员分别承受2倍重力加速度（即向心加速度为2g）和8倍重力加速度（即向心加速度为8g），为达到训练要求，在2倍重力加速度和8倍重力加速度时离心机的转速之比为（）A.1∶2 B. C.1∶4 D.1∶8【答案】A【解析】【详解】设两种状态下离心机的转速分别为和。航天员到转轴的距离不变，向心加速度满足，转速与角速度的关系为，所以故选A。5.金属铷在计时、电池、光学等领域应用广泛，它具有优良的光电效应，当受到极弱的光照就能均匀释放光电子形成光电流。现用光子动量之比为3∶1的甲、乙两种单色光分别照射金属铷，均发生光电效应，且产生的光电子最大初动能分别为4E、E，则金属铷的逸出功为（）A.2E B.1.5E C.E D.0.5E【答案】D【解析】【详解】光子能量光子动量结合光速关系可得，即光子能量和动量成正比。已知甲乙光动量比为，因此甲乙光子能量之比也为设乙光子能量为，甲光子能量为，金属铷逸出功为，根据光电效应方程可得甲光照射时乙光照射时联立解得故选D。6.近场通信（NFC）是一种短距离无线通信技术，常应用在移动支付、门禁与身份验证等场景。某手机利用NFC“碰一下支付”时的工作简化流程如图甲所示：开启NFC功能，手机通过NFC天线向收款设备中的感应线圈发射一与感应线圈平面垂直的磁场，感应线圈中产生感应电流，产生的感应磁场传至手机完成支付。设某次支付中手机发射了一正弦磁场（如图乙所示），取向下为的正方向，采用俯视感应线圈的视角观察，在0~时间内，关于感应线圈，下列说法中正确的是（）A.时电流方向改变 B.时感应电动势最大C.时值最大 D.~内为逆时针方向【答案】C【解析】【详解】A．​时刻是图像的过零点，图像斜率（即​）的绝对值最大、符号为负，前后区间始终为负，感应电流方向不会改变，故A错误；B．时刻是图像的峰值点，此处图像切线水平，即，根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势为0，故B错误；C．时刻图像的斜率绝对值最大，感应电动势达到最大值，感应线圈电阻不变，因此感应电流值最大，故C正确；D．取向下为的正方向，

内，向下的正磁场逐渐减小，根据楞次定律，感应电流产生的磁场要阻碍其减小，即感应磁场方向向下，由右手螺旋定则可知采用俯视感应线圈的视角观察，感应电流为顺时针方向；​内，向上的磁场逐渐增大，感应电流产生的磁场要阻碍其增大，即感应磁场方向向下，俯视感应线圈的视角观察，感应电流为顺时针方向；因此内电流始终为顺时针方向，故D错误。故选C。7.如图甲所示，虚线、、、表示竖直平面内的匀强电场中的等势面，相邻两等势面间距均为，等势面与水平面平行。电量为、质量为的带电小球以一定初速度水平向左抛出，运动过程中小球的动能和机械能随下降高度的变化关系如图乙中两图线所示，图中、为已知量，重力加速度为，不计空气阻力。则下列说法正确的是（）A.图线为机械能随下降高度的变化关系B.小球下降过程的加速度大小为C.小球经过等势面时的机械能为D.电场强度大小为【答案】D【解析】【详解】A．小球运动过程中仅受到竖直方向的重力和电场力作用（等势面水平，电场沿竖直方向），故可将小球的运动分解为水平方向的匀速运动和竖直方向初速度为0的匀变速直线运动，因此竖直方向小球的速度从零开始逐渐增大，小球的合速度逐渐增大，动能逐渐增大，图线为动能随下降高度的变化关系，故A错误；D．由上述分析可知，图线为机械能随下降高度的变化关系，机械能随增大而减小，可知下降时电场力竖直向上，电场力做负功，电场力做功等于机械能变化量，满足又根据动能定理可知，合外力做功等于动能变化，满足联立解得电场强度大小，故D正确；B．根据牛顿第二定律，小球下降过程的加速度大小满足代入解得，故B错误；C．小球初始位置在等势面，到的下降高度为，机械能随线性变化，时机械能从减小到,即每下降高度机械能减小，故​小球下降到时，机械能为，故C错误。故选D。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.A、B两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样如图所示。现让A、B两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖、半球形玻璃砖或三棱镜时，光的传播方向可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】AD【解析】【详解】首先根据双缝干涉条纹间距公式从题图可知A光的条纹间距更大，因此A光波长更长、频率更小，玻璃对A、B光的折射率​A光的全反射临界角A．光通过平行玻璃砖会发生侧移，折射率更大的B光侧移程度更大，出射后两束光均与入射光平行，且B光偏折更多，故A正确。B．光通过三棱镜时，折射率更大的光偏折程度更强，B光折射率更大，应该比A光更向三棱镜底边（上方）偏折，图中B光偏折程度反而更小，故B错误。C．复色光从圆弧面入射进入玻璃砖时，入射方向指向球心，在玻璃砖内沿径向传播，到达平面直边时，由于B光临界角更小，若入射角介于B和A的临界角之间，B光会发生全反射，A光同时发生折射和部分反射，故C错误。D．复色光垂直左侧直角边入射，传播方向不变到达斜边界面。由于B光临界角更小，若入射角介于B和A的临界角之间，B光会发生全反射，A光同时发生折射和部分反射，该光路是可能存在的，故D正确。故选AD。9.一只青蛙从一片荷叶跳入平静的湖水中，平静的水面从青蛙的入水点开始上下做简谐运动。青蛙入水不远处的水面上有两片树叶a、b，波先传到a，当波传到b开始计时，其振动图像分别为图中的a、b所示。已知两片树叶之间的距离为3m，两片树叶在入水点的同侧且与入水点在一条直线上，则下列说法正确的是（）A.树叶a的起振方向沿y轴正方向 B.该波从a传到b的时间可能为5sC.该波的传播速度可能为1m/s D.该波的波长一定为3m【答案】AC【解析】【详解】A．波是介质中质点在波源带动下依次开始振动，每个质点都在重复波源的振动，由图知b开始振动后向上运动，即起振方向向上，故a的起振方向也向上，故A正确；BC．由图知，波从a传到b的时间可能是（4n+3）s，其中n取自然数，当n取0时，传播速度为1m/s，故B错误，C正确；D．当波速为1m/s时，两片树叶之间的3m对应个波长，故D错误。故选AC。10.如图是“共生型心脏起搏器”的电磁感应式能量收集装置的原理示意图。固定在心室壁上的微型线圈（匝数N=200匝，横截面积S=2.5×10-5m2，电阻r=1Ω）与起搏器内部电路相连，常态下起搏器等效为R=9Ω的电阻；一块小永磁体固定于心尖处，可随心脏跳动沿线圈轴线方向往复运动，使穿过线圈的磁感应强度发生周期性变化。假设线圈处磁感应强度B随时间t的变化规律可简化为B=B0sinωt，其中，该起搏器植入者心率每分钟72次。下列说法正确的是（）A.该装置产生交变电流的周期为1.2sB.线圈中产生的感应电动势最大值为2.4×10-3VC.常态下起搏器每分钟消耗的电能约为1.6×10-4JD.0~时间内，通过线圈截面的电荷量为【答案】BD【解析】【详解】A．心率每分钟72次，心脏跳动周期为即磁感应强度变化周期为，故A错误；B．磁感应强度B随时间t的变化的角频率为感应电动势最大值为代入数据解得，故B正确；C．电动势有效值起搏器每分钟消耗的电能为联立解得，故C错误；D．线圈处磁感应强度B随时间t的变化规律为磁通量变化量为则平均感应电动势通过线圈截面的电荷量联立解得，故D正确。故选BD。三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.利用打点计时器（用频率为50Hz的交流电）研究“匀变速直线运动的规律”。如图所示为实验中打点计时器打出的一条点迹清晰的纸带，并在上面取了A、B、C、D、E等5个计数点，相邻两个计数点间还有4个点（图中没有画出）。（1）实验时要在接通打点计时器电源之__________（选填“前”或“后”）释放纸带。（2）实验测得、、、。请计算打点计时器打下D点时纸带的速度大小为__________；纸带的加速度大小为__________。（结果均保留两位有效数字）【答案】（1）后（2）①.0.31②.0.75【解析】【小问1详解】为了纸带上有更多点迹，更好地分析数据，实验时应先接通电源，后释放纸带。【小问2详解】[1]相邻两点间的时间间隔为在匀变速直线运动中，中间时刻的速度等于相邻两点间的平均速度，即[2]根据逐差法，纸带的加速度大小为12.某实验小组测量一段粗细均匀的金属丝（阻值约为5Ω）的电阻率，器材如下：电源（电动势为3.0V，内阻不计），电流表（量程0~0.6A，内阻为0.4Ω），电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ），滑动变阻器（5Ω，1A），毫米刻度尺，开关和导线若干。（1）用毫米刻度尺测出接入电路中金属丝的长度，再用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图甲所示，金属丝直径的测量值__________。（2）同学们采用如图乙所示的电路测量金属丝的电阻。为了测量准确，电压表活动接线端应连接__________（选填“M”或“N”）点。闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应处在最__________（选填“左端”或“右端”）。（3）实验小组在实验过程中，将电压表的活动接线端分别接在M、N两处，分别改变滑动变阻器的滑片位置，并记录两组两电表的读数，作出如图丙所示的两个图线①、②。实验小组也不知道图线①、②对应的接法，请你选择（2）中接法对应的图线是__________（选填“①”或“②”），测得金属丝的电阻__________（结果保留两位有效数字），电阻率的表达式__________（用、、及必要的常数表示）。【答案】（1）1.650（2）①.②.左端（3）①.①②.4.8③.【解析】【小问1详解】金属丝的直径【小问2详解】[1]由于电流表的内阻已知，为减小误差，采用电流表内接法，则应该将活动接线端接N点。[2]图乙滑动变阻器是分压式接法，闭合开关前，要使待测支路电压从零开始，滑片放到左端，此时待测支路电压为0，保护电路。【小问3详解】[1]相同的电流，电流表内接时测量电压大，则（2）中接法对应的图线是①。[2]测得金属丝的电阻[3]根据，得13.某一监测设备的简易结构如图所示，导热性能良好且右端开孔与大气相通的汽缸左端与一热源表面紧贴，汽缸右端内侧装有一个体积大小可以忽略的压力传感器，监测开始时，中部活塞与汽缸左端内侧距离为、与右端内侧的距离为，横截面积为，活塞左侧封闭温度为、压强为的空气，此时压力传感器的示数为0。已知外界空气压强为，活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦可不计，当热源的温度缓慢升到时压力传感器的示数为150N。求：（1）的大小；（2）若热源温度从缓慢升到的过程中气体吸收了的热量，则该过程中气体内能的变化量。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】当热源温度为时，对活塞，根据平衡条件可得又因为代入数据解得设当温度为时活塞恰好与压力传感器接触。当热源的温度从缓慢升到时，封闭气体做等压变化，根据盖-吕萨克定律可得代入数据解得热源的温度从缓慢升到时，封闭气体做等容变化，根据查理定律可得解得【小问2详解】外界对气体做功为根据热力学第一定律可得，所以14.竖直面内一倾角的倾斜轨道与一足够长的光滑水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接，小物块B静止于水平轨道最左端，如图甲所示。时刻，小物块A在倾斜轨道上从静止开始下滑，一段时间后与B发生弹性碰撞（碰撞时间极短）；当小物块A返回到倾斜轨道上的P点（图中未标出）时，速度减为0。小物块A从开始运动到P的过程中的图像如图乙所示。已知小物块A的质量为，重力加速度大小为，不计空气阻力，小物块A、B均可视为质点。求：（1）小物块B的质量；（2）倾斜轨道的倾角大小和小物块A与倾斜轨道间的动摩擦因数；（3）在图乙所描述的整个过程中，小物块A与斜面之间因摩擦而产生的热量。【答案】（1）（2），（3）【解析】【小问1详解】由图乙可知物块A碰前的速度为，碰后的速度为；物块B碰前速度为0，碰后速度为，由动量守恒定律得由能量守恒可得解得【小问2详解】由图乙可知物块A沿斜面下滑的加速度大小上滑的加速度大小由牛顿第二定律可知，下滑过程上滑过程解得，即【小问3详解】由图乙可知物块A沿斜面下滑的距离上滑的距离在图乙所描述的整个过程中，小物块A与斜面之间因摩擦而产生的热量15.如图所示，在平面内轴右侧放置水平极板、，其中心线在轴上，极板长度和极板间距离均为，板接恒压电源的正极，板接电源负极并接地。在轴左侧有一加速电场，两极板（与轴垂直）的电势差为，在右侧极板上开有两个相距为的出射孔，下端孔恰好在轴上。在极板右侧有一宽度