2026届浙江省杭州市9+1高中联盟高考物理二模试卷含解析
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这是一份2026届浙江省杭州市9+1高中联盟高考物理二模试卷含解析,共19页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容,欢迎下载使用。
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24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、2018年12月12日,嫦娥四号开始实施近月制动,为下一步月面软着陆做准备,首先进入月圆轨道Ⅰ,其次进入椭圆着陆轨道Ⅱ,如图所示,B为近月点,A为远月点,关于嫦娥四号卫星,下列说法正确的是( )
A.卫星在轨道Ⅱ上A点的加速度小于在B点的加速度
B.卫星沿轨道Ⅰ运动的过程中,卫星中的科考仪器处于超重状态
C.卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ,机械能增大
D.卫星在轨道Ⅱ经过A点时的动能大于在轨道Ⅱ经过B点时的动能
2、核电站使用的核燃料有一种典型的核裂变方程是,假设质量为m1,质量为m2,质量为m3,质量为m4,光速为c,则( )
A.该核反应属于人工转变
B.方程中x=56,y=142
C.核反应中释放的能量为(m1-2m2-m3-m4)c2
D.该裂变方程可以简化为
3、1916年爱因斯坦建立广义相对论后预言了引力波的存在,2017年引力波的直接探测获得了诺贝尔物理学奖.科学家们其实是通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在.如图所示为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图,若A星的轨道半径大于B星的轨道半径,双星的总质量M,双星间的距离为L,其运动周期为T,则下列说法中正确的是
A.A的质量一定大于B的质量
B.A的线速度一定小于B的线速度
C.L一定,M越小,T越小
D.M一定,L越小,T越小
4、甲、乙两运动员在做花样滑冰表演,沿同一直线相向运动,速度大小都是1m/s,甲、乙相遇时用力推对方,此后都沿各自原方向的反方向运动,速度大小分别为1m/s和2m/s.求甲、乙两运动员的质量之比( )
A.B.C.D.
5、电磁波与机械波具有的共同性质是( )
A.都是横波B.都能传输能量
C.都能在真空中传播D.都具有恒定的波速
6、图甲是利用光电管进行光电效应的实验装置。分别用a、b、c三束单色光照射阴极K,调节A,K间的电压U,得到光电流I与电压U的关系图象如图乙所示,由图可知( )
A.b光照射时,阴极的逸出功较小
B.b光子的能量小于a光子的能量
C.对于b光,A、K间的电压低于Uc1时,将不能发生光电效应
D.a光和c光的频率相同,但a光的强度更强
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、纸面内有一矩形边界磁场ABCD,磁场方向垂直于纸面(方向未画出),其中AD=BC=L,AB=CD=2L,一束β粒子以相同的速度v0从B点沿BA方向射入磁场,当磁场为B1时,β粒子从C射出磁场;当磁场为B2时,β粒子从D射出磁场,则( )
A.磁场方向垂直于纸面向外
B.磁感应强度之比B1:B2=5:1
C.速度偏转角之比θ1:θ2=180:37
D.运动时间之比t1:t2=36:53
8、如图所示,在电阻不计的边长为L的正方形金属框abcd的cd边上接 两个相同的电阻,平行金属板e和f通过导线与金属框相连,金属框内两虚线之间有垂直于纸面向里的磁场,同一时刻各点的磁感应强度B大小相等,B随时间t均匀增加,已知 ,磁场区域面积是金属框面积的二分之一,金属板长为L,板间距离为L.质量为m,电荷量为q的粒子从两板中间沿中线方向以某一初速度射入,刚好从f 板右边缘射出.不计粒子重力,忽略边缘效应.则
A.金属框中感应电流方向为abcda
B.粒子带正电
C.粒子初速度为
D.粒子在e、f间运动增加的动能为
9、质谱仪又称质谱计,是根据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理,按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器。如图所示为某品牌质谱仪的原理示意图,初速度为零的粒子在加速电场中,经电压U加速后,经小孔P沿垂直极板方向进入垂直纸面的磁感应强度大小为B的匀强磁场中,旋转半周后打在荧光屏上形成亮点。但受加速场实际结构的影响,从小孔P处射出的粒子方向会有相对极板垂线左右相等的微小角度的发散(其他方向的忽略不计),光屏上会出现亮线,若粒子电量均为q,其中质量分别为m1、m2(m2> m1 )的两种粒子在屏上形成的亮线部分重合,粒子重力忽略不计,则下列判断正确的是( )
A.小孔P处粒子速度方向相对极板垂线最大发散角θ满足cs θ=
B.小孔P处粒子速度方向相对极板垂线最大发散角θ满足sinθ=
C.两种粒子形成亮线的最大总长度为
D.两种粒子形成亮线的最大总长度为
10、如图所示,将一个细导电硅胶弹性绳圈剪断,在绳圈中通入电流,并将其置于光滑水平面上,该空间存在竖直向下的匀强磁场。已知磁感应强度为,硅胶绳的劲度系数为,通入电流前绳圈周长为,通入顺时针方向的电流稳定后,绳圈周长变为。则下列说法正确的是( )
A.通电稳定后绳圈中的磁通量大于
B.段绳圈所受安培力的合力大小为
C.图中两处的弹力大小均为
D.题中各量满足关系式
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11.(6分)第34届全国青少年科技创新大赛于2019年7月20-26日在澳门举办,某同学为了测试机器人内部电动机的电阻变化,对一个额定电压为6V,额定功率约为3.5W小型电动机(线圈电阻恒定)的伏安特性曲线进行了研究,要求电动机两端的电压能从零逐渐增加到6V,实验室备有下列器材:
A.电流表(量程Ⅰ:0~0.6 A,内阻约为1 Ω;量程Ⅱ:0~3 A,内阻约为0.1 Ω)
B.电压表(量程为0~6 V,,内阻几千欧)
C.滑动变阻器R1(最大阻值10 Ω,额定电流2 A)
D.滑动变阻器R2(最大阻值1 750 Ω,额定电流0.3 A)
E.电池组(电动势为9 V,内阻小于1 Ω)
F.开关和导线若干
(1)实验中所用的滑动变阻器应选 ____ (选填“C”或“D”),电流表的量程应选 _____ (选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(2)请用笔画线代替导线将实物图甲连接成符合这个实验要求的电路。
(______)
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,改变加在电动机上的电压,实验中发现当电压表示数大于1 V时电风扇才开始转动,电动机的伏安特性曲线如图乙所示,则电动机线圈的电阻为______Ω,电动机正常工作时的输出机械功率为_______W。(保留两位有效数字)
12.(12分)某实验小组利用如下器材设计电路先测量未知电阻阻值,再测量电源的电动势及内阻。实验电路图如甲图所示,实验室提供的器材有:
电源E(电动势约4.5V,内阻为r)
电流表A1(量程0~15mA,内阻为r1=10Ω)
电流表A2(量程0~100mA,内阻为r2=1.5Ω)
定值电阻R1(阻值R1=90Ω)
定值电阻R2(阻值R2=190Ω)
滑动变阻器R3(阻值范围0~30Ω)
电阻箱R4(阻值范围0~99.99Ω)
待测电阻Rx(电阻约55Ω)
开关S,导线若干
(1)图甲中电阻A应选____,电阻B应选___(填符号);
(2)实验小组通过处理实验数据,作出了两电流表示数之间的关系,如图乙所示,则待测电阻电阻Rx的阻值为____;
(3)测电源电动势和内阻时,某实验小组通过处理实验数据,作出了电阻B阻值R与电流表A2电流倒数之间的关系,如图丙所示,则待测电源的电动势为____,内阻为____(结果保留两位有效数字)。
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13.(10分)如图所示,光滑水平面上有一被压缩的轻质弹簧,左端固定,质量为的滑块A紧靠弹簧右端(不拴接),弹簧的弹性势能为。质量为的槽B静止放在水平面上,内壁间距为,槽内放有质量为的滑块C(可视为质点),C到左侧壁的距离为,槽与滑块C之间的动摩擦因数。现释放弹簧,滑块A离开弹簧后与槽B发生正碰并粘连在一起。已知槽与滑块C发生的碰撞为弹性碰撞。()求:
(1)滑块A与槽碰撞前、后瞬间的速度大小;
(2)槽与滑块C最终的速度大小及滑块C与槽的左侧壁碰撞的次数;
(3)从槽开始运动到槽和滑块C相对静止时各自对地的位移大小。
14.(16分)如图所示,竖直光滑的半圆轨道ABC固定在粗糙水平面上,直径AC竖直。小物块P和Q之间有一个被压缩后锁定的轻质弹簧,P、Q和弹簧作为一个系统可视为质点。开始时,系统位于4处,某时刻弹簧解锁(时间极短)使P、Q分离,Q沿水平面运动至D点静止,P沿半圆轨道运动并恰能通过最高点C,最终也落在D点。已知P的质量为m1=0.4kg,Q的质量为m2=0.8kg,半圆轨道半径R=0.4m,重力加速度g取l0m/s2,求:
(I)AD之间的距离;
(2)弹簧锁定时的弹性势能;
(3)Q与水平面之间的动摩擦因数。(结果保留两位小数)
15.(12分)图甲为光滑金属导轨制成的斜面,导轨的间距为,左侧斜面的倾角,右侧斜面的中间用阻值为的电阻连接。在左侧斜面区域存在垂直斜面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为,右侧斜面轨道及其右侧区域中存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为。在斜面的顶端e、f两点分别用等长的轻质柔软细导线连接导体棒ab,另一导体棒cd置于左侧斜面轨道上,与导轨垂直且接触良好,ab棒和cd棒的质量均为,ab棒的电阻为,cd棒的电阻为。已知t=0时刻起,cd棒在沿斜面向下的拉力作用下开始向下运动(cd棒始终在左侧斜面上运动),而ab棒在水平拉力F作用下始终处于静止状态,F随时间变化的关系如图乙所示,ab棒静止时细导线与竖直方向的夹角。其中导轨的电阻不计,图中的虚线为绝缘材料制成的固定支架。
(1)请通过计算分析cd棒的运动情况;
(2)若t=0时刻起,求2s内cd受到拉力的冲量;
(3)3 s内电阻R上产生的焦耳热为2. 88 J,则此过程中拉力对cd棒做的功为多少?
参考答案
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24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、A
【解析】
A.卫星在轨道II上运动,A为远月点,B为近月点,卫星运动的加速度由万有引力产生
即
所以可知卫星在B点运行加速度大,故A正确;
B.卫星在轨道I上运动,万有引力完全提供圆周运动向心力,故卫星中仪器处于完全失重状态,故B错误;
C.卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ,需要点火减速,所以从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ,外力做负功,机械能减小,故C错误;
D.卫星从A点到B点,万有引力做正功,动能增大,故卫星在轨道Ⅱ经过A点时的动能小于在轨道Ⅱ经过B点时的动能,故D错误。
故选A。
2、C
【解析】
A.该核反应属于重核裂变,不属于人工转变,A错误;
B.根据质量数和电荷数守恒可知,x=56,y=144,B错误;
C.根据爱因斯坦质能方程,反应释放出的能量为:
C正确;
D.核反应方程不能进行简化,D错误。
故选C。
3、D
【解析】
A、根据万有引力提供向心力,因为,所以,即A的质量一定小于B的质量,故A错误;
B、双星系统角速度相等,根据,且,可知A的线速度大于B的线速度,故B错误;
CD、根据万有引力提供向心力公式得:,解得周期为,由此可知双星的距离一定,质量越小周期越大,故C错误;总质量一定,双星之间的距离就越大,转动周期越大,故D正确;
故选D.
【点睛】
解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力,具有相同的角速度.以及会用万有引力提供向心力进行求解.
4、D
【解析】
由动量守恒定律得
解得
代入数据得
故选D。
5、B
【解析】
试题分析:电磁波是横波,机械波有横波也有纵波,故A错误.两种波都能传输能量,故B正确.电磁波能在真空中传播,而机械波不能在真空中传播,故C错误.两种波的波速都与介质的性质有关,波速并不恒定,只有真空中电磁波的速度才恒定.
考点:考查了电磁波与机械波
6、D
【解析】
A.逸出功由材料本身决定,与照射光无关,故A错误;
B.根据光电效应方程
光电子最大初动能
可知b光照射时光电子的最大初动能较大,b光子的能量高于a光子的能量,故B错误;
C.能否产生光电效应与所加电压无关,故C错误;
D.a光和c光照射时光电子的最大初动能相同,故两者的频率相同,由于a光的最大饱和电流更大,故a光的强度更强,故D正确。
故D正确。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、BD
【解析】
A.由带负电的β粒子(电子)偏转方向可知,粒子在B点所受的洛伦兹力方向水平向右,根据左手定则可知,磁场垂直于纸面向里,A错误;
B.粒子运行轨迹:
由几何关系可知:
又:
解得:
洛伦兹力提供向心力:
解得:
故,B正确;
C.偏转角度分别为:
θ1=180°
θ2=53°
故速度偏转角之比,C错误;
D.运动时间:
因此时间之比:
D正确。
故选BD。
8、AC
【解析】
A.因为磁场垂直纸面向里均匀增大,故根据楞次定律可得金属框中感应电流方向为abcda,e板带负电,f板带正电,A正确;
B.因为粒子刚好从f板右边缘射出,所以粒子受到向下的电场力,而电场方向向上,所以粒子带负电,B错误;
C.粒子在电场中做类平抛运动,在水平方向上有
在竖直方向上有
而电容器两极板间的电压等于R两端的电压,故
联立解得
C正确;
D.根据动能定理可得粒子增加的动能为
D错误.
故选AC。
9、AD
【解析】
由题意知
解得
同理
设左右最大发射角均为时,粒子光斑的右边缘恰好与粒子光斑的左边缘重合,如图所示(图中虚线为半圆轨迹和向左发散角轨迹,实线为半圆轨迹和向左发散轨迹),则
联立解得
此时两种粒子光斑总宽度为
解得
故选AD。
10、ACD
【解析】
A.通入顺时针方向电流稳定后,绳圈周长为,由
可得,面积
由安培定则可判断出环形电流在环内产生的磁场方向竖直向下,绳圈内磁感应强度大于,由磁通量公式
可知通电稳定后绳圈中的磁通量大于,故A正确;
B.段的等效长度为,故段所受安培力
故B错误;
C.设题图中两处的弹力大小均为,对半圆弧段,由平衡条件有
解得,故C正确;
D.由胡克定律有
解得,两侧均除以,得
即,故D正确。
故选ACD。
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11、C Ⅰ 2.5 2.6
【解析】
(1)[1][2].电风扇的额定电流,从读数误差的角度考虑,电流表选择量程Ⅰ。电风扇的电阻比较小,则滑动变阻器选择总电阻为10 Ω的误差较小,即选择C。
(2)[3].因为电压电流需从零开始测起,则滑动变阻器采用分压式接法,电风扇的电阻远小于电压表内阻,属于小电阻,电流表采用外接法。则可知对应的实物图如答案图所示。
(3)[4][5].电压表读数小于1 V时电风扇没启动,由图象可知I=0.4 A。根据欧姆定律得
。
正常工作时电压为6 V,根据图象知电流为0.57 A,则电风扇发热功率
P=I2R=0.572×2.5 W=0.81 W
则机械功率
P'=UI-I2R=6×0.57 W-0.81 W=2.61 W≈2.6 W。
12、 50 4.2 0.50
【解析】
(1)[1][2].因待测电源的电动势为4.5V,则电流表A1与电阻R2串联,相当于量程为的电压表,可知图甲中电阻A应选R2;电阻B应选阻值能改变且能够读数的电阻箱R4;
(2)[3].由图可知,当I1=12mA时I2=60mA,可得
(3)[4][5].由电路图可知,电流表A1,电阻A以及Rx三部分的等效电阻为R′=40Ω,由闭合电路的欧姆定律
即
由图像可知
解得
r=0.5Ω
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1),;(2),;(3),
【解析】
(1)设滑块与槽碰撞前后的速度分别为v0、v1。
弹簧将A弹开,由机械能守恒定律得
①
解得
②
A与B发生完全非弹性碰撞,由动量守恒定律得:
③
解得
④
(2)最终滑块C与槽共速,设为v2,由动量守恒定律得
⑤
解得
⑥
设滑块C与槽的相对运动路程为s,由能量守恒定律得
⑦
解得
s=4m⑧
设C与槽的左侧壁碰撞次数为n,则有
⑨
解得
n=4.25
取n=4 ⑩
(3)设槽和滑块A碰后加速度大小为a1,滑块C的加速度大小为a2,由牛顿第二定律得
⑪
⑫
解得
⑬
⑭
槽(含滑块A)和滑块C的质量相等,发生弹性碰撞后互换速度,最终以共同速度一起运动。
设从碰后到一起运动的时间为t,则
⑮
解得
t=2s⑯
槽B的位移
⑰
代入数据的得
⑱
滑块C的位移
⑲
代入数据的得
⑳
14、(1)0. 8m (2)6J(3)0.31
【解析】
(1)设物块P在C点时的速度v,AD距离为L,由圆周运动和平抛运动规律,得
解得
(2)设P、Q分离瞬间的速度大小分别为、,弹簧锁定时的弹性势能为,
由动量守恒定律和机械能守恒定律,得
联立解得
(3)设Q与水平面之间的动摩擦因数为,由动能定理,得
解得
15、 (1)cd棒在导轨上做匀加速度直线运动;(2);(3)
【解析】
(1)设绳中总拉力为,对导体棒分析,由平衡方程得:
解得:
由图乙可知:
则有:
棒上的电流为:
则棒运动的速度随时间变化的关系:
即棒在导轨上做匀加速度直线运动。
(2)棒上的电流为:
则在2 s内,平均电流为0.4 A,通过的电荷量为0.8 C,通过棒的电荷量为1.6C
由动量定理得:
解得:
(3)3 s内电阻上产生的的热量为,则棒产生的热量也为,棒上产生的热量为,则整个回路中产生的总热量为28. 8 J,即3 s内克服安培力做功为28. 8J
而重力做功为:
对导体棒,由动能定理得:
克安
由运动学公式可知导体棒的速度为24 m/s
解得:
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