浙江宁波市北仑中学2026-2027学年高三上学期返校考物理试题

答案和解析 1．【答案】A 2．【答案】C 3．【答案】D 4．【答案】D 5．【答案】B 6．【答案】C 7．【答案】A 8．【答案】C 9．【答案】D 10．【答案】D 11．【答案】BD 12．【答案】AD 13．【答案】AC 14．【答案】（1）A （2）4.595 （3） 15．【答案】（1）3000，，没有 （2），偏大 16．【答案】（1）减少 大于 （2）606 K （3）400 J 17．【答案】（1） （2） （3）0.25 J 【解析】 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律有 根据闭合电路欧姆定律可知 安培力 匀速运动条件 代入数据解得 （2）由动量守恒定律 解得 （3）进入磁场区域的过程，根据动量定理有 其中 穿出磁场区域的过程，根据动量定理有 联立可得 根据能量守恒求得 18．【答案】（1）① ②0.75 m （2）① ②0.75 m 【解析】（1）①物块从开始运动到D点过程，根据动能定理 （1分） 解得 （1分） ②设过D点后冲上曲面高度为，根据机械能守恒定律 （1分） 解得 而 所以 故物块不会冲上滑板，会原路返回，物块运动全程由能量守恒有 （1分） 解得 （1分） （2）①在D点不脱离轨道则全程不会脱离轨道，此时初速度最大，根据动能定理有 （1分） 还需要满足 解得 同理，物块能到达E点，满足 （1分） 解得 综上可得 （1分） ②物块在D点刚好没有脱轨，根据牛顿第二定律有 物块以最大速度到达E点，根据机械能守恒定律有 物块在滑板上运动，在刚滑上滑板到与滑板共速的过程中，由动量守恒定律和能量守恒定律有 ， （1分） 滑板被锁定后，物块继续滑动，由能量守恒定律有 （1分） 故滑板长度最小为 （1分） 19．【答案】（1），； （2）①，；②40.8 eV 【解析】 【详解】（1）设电子在轨道上运动的速度大小为v，根据牛顿第二定律有 电子在轨道运动的动能 电子在轨道运动的势能 电子在轨道动时氢原子的能量即动能和势能之和 （2）①电子绕原子核做圆周运动的轨道周长为电子物质波波长的整数倍，即 设此时电子的速率为，则 根据牛顿第二定律 以上各式联立，解得 此时，电子的动能为 电子的势能为 所以此时的能级为 ②原子核电量为2e，类比以上分析可知，系统基态的能量为氢原子基态能量的4倍， 即的基态能量为 为使处于基态的跃迁到激发态，即跃迁到第二能级， 则入射光子所需的最小能量 解得 学科网（北京）股份有限公司 $ 北仑中学高三物理返校考 本试卷分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。 考生须知： 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。 2．若无特别说明，重力加速度g均取。 一、单项选择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选项是符合题目要求的，不选、错选、多选均不得分） 1．我国量子通信卫星“墨子号”采用单光子作为信息载体。已知单光子能量E与频率的关系为，其中h的单位可表示为（ ） A． B． C． D． 2．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 B．b点与d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（ ） A．电子从A点向B点运动，机械能守恒 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 5．根据放射性强度减小可以推算植物死亡的时间，衰变方程。在大气中的含量相当稳定，活的植物与环境交换碳元素，其体内的比例与大气中的相同，枯死的植物仍在衰变，但已不能得到补充。已知的半衰期为T，则（ ） A．X粒子是中子 B．若枯死植物含量为大气中含量的，则死亡时间为kT 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 D．同位素与本质是同一种元素，具有相同的半衰期 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 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，在A端附近的切线与水平天花板的夹角为。若，则的值为（ ） A．4.0 B．2.0 C．1.0 D．0.25 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，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的纯电阻负载，不计其他电阻。AB端输入电压，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．1 s内通过手机电池的电荷量为5 C C．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 D．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，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 D．折射率为的单色光在棱镜中传播的时间最短 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，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（ ） 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个半径为的圆组成的曲管。波源S位于管道的分岔口，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（ ） A．波在直管介质中的传播速度为 B．P点距离波源S的距离为3 m C．P点右侧0.5 m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．现分别用频率为和的单色光照射阴极，测量到遏止电压分别为和，设电子质量为m，电荷量为e，则下列关系式中正确的是（ ） A．用频率为的光照射时，光电子的最大初速度 B．若两束光同时照射，则遏止电压为 C．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。 （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时，手轮的读数，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准时，手轮的读数如图丙所示，__________mm。 （3）若已知双缝间距d，双缝到屏的距离l，则待测光的波长__________。（用、、l和d表示） 15．（9分）某实验小组设计了如图甲所示的电路测量电压表的内阻及电源电动势。 （1）已知电压表量程为3 V，内阻，电压表量程为3 V，内阻几千欧（待测），电源电动势约为5 V，电源内阻可忽略。按以下步骤进行操作： ①按图甲所示原理图完成电路连接； ②把、均调至最大阻值； ③闭合开关S，调节、，使、均有合适示数，分别为、。调至、满足的关系，此时电阻箱的阻值为，则可知电压表的内阻为__________； ④将调至并保持不变，调节，记录多组对应的、值，以为纵坐标，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__________（填“有”或“没有”）系统误差。 （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，将电键接2，调节滑动变阻器和，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、；接着让两滑动变阻器的滑片保持位置不动，将电键接1，读出这时电压表和电流表的示数、。由以上记录数据计算被测电阻的表达式是__________。若用图丙所示的电路按同样方法测量，测量结果__________（填“偏大”或“偏小”或“不变”）。 16．（8分）如图所示，容器壁厚度不计、高度的绝热气缸静置于水平地面上，质量为1 kg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。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100 J。已知大气压强，试管内液体密度，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，单位时间内撞击气缸壁单位面积的分子数__________（选填“增多”、“减少”或“不变”），气体吸收的热量__________（选填“大于”、“小于”或“等于”）对外做功。 （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。 17．（11分）间距为l的两平行金属导轨由水平部分和倾斜部分平滑连接而成，如图所示，倾角为的导轨处于大小为，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间Ⅰ中，水平导轨上的无磁场区间静止放置一质量为3m的“联动双杆”（由两根长为l的金属杆，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，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l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ab与“联动双杆”发生碰撞后杆ab和cd合在一起形成“联动三杆”，“联动三杆”继续沿水平导轨迹入磁场区间Ⅱ并从中滑出，运动过程中，杆ab、cd和ef与导轨始终接触良好，且保持与导轨垂直。已知杆ab、cd和ef电阻均为，，，，，，。不计摩擦阻力和导轨电阻，忽略磁场边界效应。求： （1）杆ab在倾斜导轨上匀速运动时的速度大小； （2）联动三杆进入磁场区间Ⅱ前的速度大小v； （3）联动三杆滑过磁场区间Ⅱ产生的焦耳热Q。 18．（13分）某固定装置的竖直截面如图所示，由倾角的直轨道AB，半径、圆心角为的圆弧BCD，半径为R、圆心角为的圆弧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。质量为的物块a从轨道AB上距B高度为处以初速度下滑，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，与滑板b间的动摩擦因数。（其他轨道均光滑，物块a视为质点，不计空气阻力，，，重力加速度g取） （1）若初速度，求物块a ①第一次通过D点时速度大小； ②在轨道AB上运动的总路程s。 （2）若物块a能沿轨道冲上滑板b，则 ①应满足什么条件？ ②滑板b至少要多长，物块a一定不会碰到挡板GH？ 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。电荷量为的点电荷A固定在真空中，将一电荷量为的点电荷从无穷远移动到距A为r的过程中，库仑力做功。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的轨道上，请根据玻尔原子模型，求电子的动能及氢原子系统的能级。 （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（电子物质波波长与其动量p的关系为）的整数倍，倍数n即轨道量子数。 ①请结合索末菲量子化条件，求氢原子轨道量子数为n的轨道半径，及其所对应的能级。 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的光谱。已知氢原子基态的能级为-13.6 eV，请计算为使处于基态的跃迁到激发态，入射光子所需的最小能量。 学科网（北京）股份有限公司 $