精品解析：浙江杭州第二中学2026-2027学年高三上学期10月阶段性测试物理试卷

浙江省杭州第二中学2026-2027学年高三上学期 10月阶段性测试物理试卷 考生须知: 1、本试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。 2、考生答题前，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卷上。 3、选择题的答案须用2B铅笔将答题卷上对应题目的答案标号涂黑，如要改动，须将原填涂处用橡皮擦净。 4、非选择题的答案须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卷上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后须用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑，答案写在本试题卷上无效。 5、可能用到的相关参数:重力加速度g均取g=10m/s2 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. 下列物理量中，属于矢量的是（　　） A. 位移 B. 时间 C. 电流 D. 热量 【答案】A 【解析】 【详解】A．位移既有大小又有方向，且运算法则为平行四边形法则，是矢量，故A正确； BD．时间和热量均只有大小没有方向，是标量，故BD错误； C．电流运算法则是算术法则，是标量，故C错误。 故选A。 2. 小车在水平地面上做匀速直线运动。零时刻，站在小车上的甲沿与小车运动方向平行的方向抛出一个小球，乙站在小车侧方水平地面上观测到小球做直线运动直至落地。忽略空气阻力。则（ ） A. 乙观测到小球的运动轨迹与地面垂直 B. 乙观测到小球的加速度为零 C. 甲抛球方向与小车前进方向相同 D. 小球相对地面的初速度不为零 【答案】A 【解析】 【详解】B．根据题意可知，小球抛出后受重力作用，加速度为重力加速度，方向竖直向下，故B错误； ACD．由于乙站在小车侧方水平地面上观测到小球做直线运动直至落地，可知，小球相对地面做自由落体运动，乙观测到小球的运动轨迹与地面垂直，则小球相对地面的初速度为零，即甲抛球方向与小车前进方向相反，相对小车的速度大小与小车运动的速度大小相等，故A正确，CD错误。 故选A。 3. 如图所示实验装置中，两根平行直导线两端固定。通以电流，可演示电流间的相互作用，有助于建立电流产生磁场的认识。若可分别改变每根导线中的电流，还可以探究（ ） A. 磁场强弱与距离的定性关系 B. 磁场强弱与电流大小的定性关系 C. 磁场是否可以叠加 D. 磁场有无沿电流方向的分量 【答案】B 【解析】 【详解】A．两根导线的间距不可改变，不可以定性得到磁场强弱和距离的关系，A错误； B．保持两根导线的间距不变，改变其中一根产生磁场的电流大小，通过另一根导线的受力形变程度变化，可以定性得到磁场强弱和电流大小的关系，B正确； C．该装置中只有两根平行通电直导线的磁场，没有额外的磁场叠加对照场景，无法验证磁场是否可以叠加，C错误； D．电流方向沿导线轴向，而安培力的方向始终垂直于电流方向，无法通过该装置检测是否存在沿电流方向的磁场分量，D错误。 故选B。 4. 高层建筑屋顶通常有避雷针，某时刻避雷针周围的电场线如图所示。、是同一电场线上的两点，、关于过点的竖直电场线对称，带电粒子从点以速度开始运动，仅在电场力作用下的运动轨迹为图中虚线所示。则（　　） A. 、两点电场强度相同 B. 该带电粒子可能带正电 C. 粒子在点具有的电势能比在点的电势能大 D. 若将该带电粒子从点静止释放能沿电场线运动到点 【答案】C 【解析】 【详解】A．电场强度是矢量，既有大小又有方向。、两点的切线方向不同，即电场强度方向不同，所以、两点电场强度不同，故A错误； B．由图可知，电场线方向向上。粒子从点以速度开始运动，轨迹向下弯曲，说明粒子受到的电场力方向向下。电场力方向与电场强度方向相反，所以该带电粒子带负电，故B错误； C．等势面与电场线垂直，且沿电场线方向电势逐渐降低，可知，粒子带负电，根据电势能公式可知，负电荷在电势越低的地方电势能越大。粒子在点具有的电势能比在点的电势能大，故C正确； D．带电粒子在曲线电场线中静止释放，受力沿切线方向，轨迹不与电场线重合，故D错误。 故选C。 5. 火星具有诸多与地球相似的特征，例如存在昼夜交替与四季更迭，这使其理论上具备成为人类宜居星球的潜在条件。已知，火星的公转轨道半径约为地球的1.5倍，火星的半径约为地球的，火星的质量约为地球的，火星的自转周期、自转轴倾角均与地球相近，由此可推测（　　） A. 火星上的一年约为地球的1.5倍 B. 火星表面的重力加速度约为地球的 C. 火星表面接收到的太阳辐射功率约为地球的 D. 若星球上的温度仅受太阳辐射的影响，当太阳辐射功率增大为现在的2.25倍时，火星可以达到适合人类居住的温度 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律，绕太阳公转的天体满足 因此 ，火星年约为地球的1.84倍，故A错误； B．根据牛顿第二定律 可得星球表面重力加速度满足 因此 火星表面重力加速度约为地球的，故B错误； C．太阳辐射为球面波，单位面积接收功率 和公转轨道半径平方成反比，因此 火星接受的太阳辐射的功率与地球接受的太阳辐射的功率之比为 火星接收的太阳辐射功率约为地球的，故C错误； D．星球热平衡时吸收的太阳辐射功率等于自身热辐射功率，温度由接收的太阳辐射功率决定。当太阳总辐射功率增大为现在的2.25倍时，火星处的太阳辐射功率 和地球现在接收的太阳辐射功率相同，热平衡温度与地球相近，适合人类居住，故D正确。 故选D。 6. 一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时的波形如图1所示，a、b、c是介质中的三个质点。图2是质点b的振动图像。下列说法正确的是（ ） A. 该波的周期为0.9s B. 该波沿x轴正方向传播 C. t＝0.5s时，质点a的速度最大，加速度为零 D. t＝0.5s时，质点c的位移为零，速度沿y轴负方向 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图2可得该波的周期为，故A错误； B．图2是质点b的振动图像，t＝0的下一瞬间向轴负方向振动，根据“同侧法”，可得该波沿x轴负方向传播，故B错误； CD．根据图1可得该波的波长为，则波速为 波沿x轴负方向传播，t＝0.5s时，波向x轴负方向传播了 可得t＝0.5s时，波的图像如图中虚线所示。 可得t＝0.5s时，a点在y轴负最大值处，b点在y轴正最大值处，c点在平衡位置。所以，t＝0.5s时，质点a的速度为零，加速度最大。t＝0.5s时，质点c的位移为零，根据“同侧法”，速度沿y轴负方向，故C错误，D正确。 故选D。 7. 下列说法正确的是（　　） A. 康普顿效应和电子的衍射现象说明粒子的波动性 B. α粒子散射实验可以用来估算原子核半径 C. 核子结合成原子核时一定有质量亏损，吸收能量 D. 氢原子辐射出一个光子后能量减小，核外电子的运动加速度减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．康普顿效应说明光具有粒子性，电子的衍射现象说明粒子的波动性，选项 A 错误； B．α 粒子散射实验可以用来估算原子核半径，选项 B 正确； C．核子结合成原子核时一定有质量亏损，释放出能量，选项 C 错误； D．氢原子辐射出一个光子后能量减小，由高能级跃迁到低能级，轨道半径减小，根据 ，知加速度增大．故 D 错误。 故选B。 8. 如图，某同学将两个相同的球形氦气球用等长的轻绳系在一起，拉着绳使气球随人一起做水平匀速运动。运动过程中，球心始终在绳的延长线上且球心连线水平，两绳所构成的平面与水平面的夹角为（），两球间的弹力为。气球受到空气阻力的大小与相对空气的速率成正比，空气始终相对于地面静止，忽略气球形状的变化。该同学沿原方向运动速度缓慢增大，下列说法正确的是（　　） A. 增大 B. 不变 C. 增大 D. 减小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据题意，设每根绳子的拉力为，两根绳子之间的夹角为，每个气球受到浮力为，空气阻力 该同学沿原方向运动速度缓慢增大，气球处于动态平衡过程。 从右上方垂直两绳所构成的平面观察，气球受力如图所示 垂直纸面向里观察，气球受力如图所示 对两个气球整体受力分析，由平衡条件，竖直方向上有 水平方向上有 整理可得 运动速度缓慢增大，减小，则减小，增大，故A错误，B错误； CD．对单个气球受力分析，由平衡条件有 由于不变，增大，则增大，故C正确，D错误。 故选C。 9. 某同学设计了一个加速度计，如图所示。滑块可沿光滑杆移动，滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接；滑动片M固定在滑块上，其下端与滑动变阻器R接触良好，且可在滑动变阻器两端PQ间无摩擦滑动；两个电源的电动势E相同，内阻不计。两弹簧处于原长时，M位于PQ的中点，理想电压表的指针位于表盘中央。加速度计的灵敏度可以用电压表示数的变化量与加速度大小的变化量之比来衡量。为增大加速度计的灵敏度，下列措施可行的是（　　） A. 换用大小不变，质量较小的滑块 B. 换用原长不变，劲度系数较大的弹簧 C. 换用PQ两端间的长度不变，总阻值较大的滑动变阻器 D. 换用总阻值不变，PQ两端间的长度较小的滑动变阻器 【答案】D 【解析】 【详解】​A．当加速度计的加速度为时，设滑块偏离中点的位移为，单根弹簧劲度系数为，对滑块由牛顿第二定律有  解得 设滑动变阻器总长度为，两个电源总电动势为，滑块偏离中点时，电压表示数变化量满足  联立解得  因此灵敏度 ​ 换质量更小的滑块，减小，减小，灵敏度降低，A错误； B．换劲度系数更大的弹簧，k增大，​减小，灵敏度降低，B错误； C．长度不变，换总阻值更大的滑动变阻器，总电阻会在推导中消去，电流随增大反比例减小，电压变化量不变，灵敏度不变，C错误； D．换长度更小的滑动变阻器，减小，增大，灵敏度提高，D正确。 故选D。 10. 如图，光滑绝缘水平面上两侧区域Ⅰ、Ⅱ分别存在竖直方向的匀强磁场，宽度均为，磁感应强度方向相反，大小分别为、，和处有固定挡板。同种材料制成、粗细均匀的正方形导体线框，边长为，质量为，总电阻为，以初速度从左侧进入磁场，沿轴方向运动。线框平面始终与磁场方向垂直，边始终与磁场边界平行，线框与挡板的碰撞均为弹性碰撞。则（　　） A. 首次进入磁场时线框的加速度大小 B. 每次经过时，电势差 C. 与右侧挡板首次碰撞后瞬间线框的速度大小 D. 线框停止处，穿过线框的磁通量为0 【答案】C 【解析】 【详解】A．首次进入磁场时，切割磁感线，感应电动势 感应电流 所受的安培力 根据牛顿第二定律 联立可得首次进入磁场时线框的加速度大小，故A错误； B．每次经过时，都是切割磁感线，设感应电动势为，则， 根据右手定则可知要么都为正，要么都为负，可知每次经过时，电势差，故B错误； C．线框进入磁场Ⅰ过程中，根据动量定理有 又 可得 线框从磁场Ⅰ到磁场Ⅱ过程中，根据动量定理 又 可得 线框离开磁场Ⅱ过程中，根据动量定理 又 可得 线框穿过磁场Ⅰ、Ⅱ过程，线框速度变化量 根据 可得线框与右侧挡板碰撞前的速度大小为 根据题意线框与挡板的碰撞均为弹性碰撞，可知与右侧挡板首次碰撞后瞬间线框的速度大小，故C正确； D．根据C选项分析可知线框完整穿过一次磁场Ⅰ、Ⅱ，线框速度变化量为 根据计算可知线框完整穿过磁场Ⅰ、Ⅱ 144次后，速度为 又144为偶数，可知线框第145次由左侧进入磁场Ⅰ，刚好完全进入磁场Ⅱ时，速度变化量为 可知线框恰好停在磁场Ⅱ区域，穿过线框的磁通量为，故D错误。 故选C。 二、选择题I(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. 下列说法正确的是（　　） A. 高压设备外表面加工尽可能光滑是为了防止尖端放电 B. 双缝干涉图样就是双缝各自衍射图样的叠加 C. 两架飞机分别从樟宜机场起飞，向相反方向绕地球飞行一圈后回到樟宜机场，那么两架飞机上的钟走的一样快 D. 研究太阳的吸收光谱可以知道太阳大气的成分 【答案】AD 【解析】 【详解】A．高压设备容易发生放电现象，根据尖端放电原理，导体尖端处电荷密度大，周围电场强，更容易放电，因此将高压设备外表面加工得尽可能光滑，可以避免尖端放电，故A正确； B．干涉过程中虽然会受单缝衍射的影响，但双缝干涉图样是两列相干光（双缝出射的光）干涉形成的图样，不是双缝各自衍射图样的简单叠加，故B错误； C．根据狭义相对论的钟慢效应，运动速度不同的参考系中时间流逝速度不同，两架飞机飞行方向相反，相对于地面惯性系的运动情况不同，经历的时间不同，因此钟的快慢不同，故C错误； D．太阳内部发出的强光经过温度较低的太阳大气层时，太阳大气层中不同元素会吸收对应特征频率的光，因此得到的吸收光谱可以反映出太阳大气的成分，故D正确。 故选AD。 12. 如图所示，一束光斜射向厚度为d的长方体透明材料，经折射后射出a、b两束光线，则下列说法正确的是（　　） A. b光的频率大于a光的频率 B. 在真空中，a光的波长小于b光的波长 C. 若透明材料对a光的折射率为，则a光在透明材料中的传播时间小于b光在透明材料中的传播时间 D. 若透明材料对a光的折射率为，则a光在透明材料中的传播时间大于b光在透明材料中的传播时间 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由折射定律可知，b光折射率大于a光，所以b光的频率大于a光的频率，故A正确； B．由可得，在真空中，a光的波长大于b光的波长，故B错误； CD．由几何关系可得，光线在透明材料中传播路程为 透明材料中传播速度为 则传播时间为 若透明材料对a光的折射率为，则，所以折射角越大，时间越短，则a光在透明材料中的传播时间小于b光在透明材料中的传播时间；同理，若透明材料对a光的折射率为，则a光在透明材料中的传播时间同样小于b光在透明材料中的传播时间，故C正确，D错误； 故选AC。 13. 有一种可以测量微米级微小位移的差分电容传感器，该电容对环境温度、湿度等因素变化带来的干扰有抵消作用，比两极板电容传感器性能更佳。差分电容的简图如下图，通常有两种，图甲是变间距式电容、图乙为变面积式电容。固定极板和可动极板构成了检测电容的两块平行极板，当可动极板处于中间位置时，板间距离为、板间电容；当外界条件导致可动极板向上（变间距式）或者向左（变面积式）移动微小位移（，），那么、的电容会变化，定义两电容之差。必要的计算数据可从图中获取。下列说法错误的是（　　） A. 在变间距式电容器中，当可动极板向上有微小位移时，变小，变大 B. 在变间距式电容器中，和微小位移近似成正比 C. 在变面积式电容器中，和微小位移不成正比 D. 两种电容器，可动极板若是在压力下变形或者在加速运动的系统中有位移，该传感器都可以改装成压力传感器或者加速度传感器 【答案】AC 【解析】 【详解】A．变间距式电容器中，平行板电容公式为 当可动极板向上有微小位移时，极板间距变小，极板间距变大，故变大、变小，故A错误，符合题意； B．结合以上分析，在变间距式电容器中有 因为，则有 可知，和微小位移近似成正比，故B正确，不符合题意； C．在变面积式电容器中，可动极板向左移动微小位移Δx时，则有 可知和微小位移成正比，故C错误，符合题意； D．两种电容器中，若可动极板在压力下变形（会极板间距变化），或在加速运动系统中有位移（极板正对面积发生变化），都会使的电容变化，通过检测，就能将其变化转化为电信号，因此都可改装成压力传感器或加速度传感器，故D正确，不符合题意。 故选AC。 三、非选择题(本题共5小题，共58分) 14. 在“测量金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下操作： （1）用毫米刻度尺测量接入电路中的金属丝的有效长度L，再用螺旋测微器测量金属丝的直径D。某次测量结果如图1所示，则这次测量的读数___________mm。 （2）用多用电表测得金属丝的阻值为3Ω，现在使用电流表和电压表准确测量金属丝的阻值。为了安全、准确、方便地完成实验，除电源（电动势为4V，内阻很小）、待测电阻丝、导线、开关外，电流表应选用___________，滑动变阻器应选用___________（选填器材前的字母）。 A.电压表V2（量程3V，内阻约3kΩ） B.电压表V1（量程15V，内阻约15kΩ） C.电流表A1（量程600mA，内阻约1Ω） D.电流表A2（量程3A，内阻约0.02Ω） E.滑动变阻器R1（总阻值10Ω，额定电流2A） F.滑动变阻器R2（总阻值100Ω，额定电流2A） （3）若采用图2所示的电路测量金属丝的电阻，电压表的左端应与电路中的___________点相连（选填“a”或“b”）。 （4）若采用图3的电路测量电阻率，图中的电流表内阻跟R0接近。闭合开关S，多次移动滑片P的位置改变电路中接入金属丝的有效长度，分别记录每次电流表的示数I和接入电路中金属丝的有效长度L。根据实验中所测的数据，作出的下列图像合理的是___________。 【答案】 ①. 0.517 ②. C ③. E ④. b ⑤. BC##CB 【解析】 【详解】（1）[1]螺旋测微器的读数为：固定刻度读数+可动刻度读数分度值 （2）[2]待测电阻约3，电路的总电流最大值约1A左右，所以电流表采用电流表A1（量程600mA，内阻约1Ω）则选C。 [3]电路中电阻较小，滑动变阻器采用限流式接法，为了方便调节，采用滑动变阻器R1（总阻值10Ω，额定电流2A），所以选E。 （3）[4]根据大内小外规律可知采用伏安法外接法来测量电路，所以电压表的左端应与电路中的b点相连。 （4）[5]根据闭合电路欧姆定律有 整理可得 则有 ，， 故选BC。 15. 某实验小组利用气垫导轨来验证机械能守恒定律，其实验装置如图甲所示。某同学按照实验要求安装好实验装置，并调节气垫导轨水平，把光电门固定在气垫导轨右侧某位置，砝码盘通过细线跨过定滑轮与滑块连接，调节定滑轮使细线与气垫导轨平行，在滑块上方固定遮光条，每次让滑块从同一位置由静止释放。 （1）用游标卡尺测得遮光条宽度如图乙所示，读数为__________mm； （2）若某次实验时测得：滑块质量，砝码盘和砝码的总质量，遮光条宽度，到光电门的距离，以及经过光电门的遮光时间，重力加速度，根据以上测量结果，若要符合机械能守恒定律的结论需要验证的关系__________； （3）实验发现（2）问中重力势能的减少量小于动能的增加量，则产生实验误差的原因可能有__________； A. 遮光条宽度测量偏大 B. 距离测量值大于真实值 C. 空气阻力的影响 D. 滑块质量远大于砝码盘和砝码的总质量 （4）小明同学利用气垫导轨滑块上加装绳摆小球的装置，验证系统水平方向动量守恒。小明进行了图A和图B两种操作，能够实现滑块一直往前运动的是__________。 A. 同时释放滑块与小球 B. 先释放小球，后释放滑块 【答案】（1）20.0 （2） （3）A （4）B 【解析】 【小问1详解】 用游标卡尺测得遮光条宽度，读数为 【小问2详解】 遮光条经过光电门时的速度大小为 若要符合机械能守恒定律的结论需要验证的关系为 即 【小问3详解】 A．遮光条宽度d测量偏大导致动能的增加量测量值偏大，重力势能的减少量小于动能的增加量，故A正确； BC．距离测量值大于真实值会导致重力势能减少量的测量值偏大，空气阻力的影响，会导致动能的增加量小于重力势能的减少量，故BC错误； D．滑块质量远大于砝码盘和砝码的总质量，对实验误差没影响，故D错误。 故选A。 【小问4详解】 如果同时释放滑块与小球，小球下摆时，水平方向的动量变化会给滑块一个反冲力，滑块会向后运动，无法一直向前。先释放小球，后释放滑块，小球下摆过程中，水平方向会获得向前的动量，当小球摆到最低点附近时再释放滑块，此时小球的水平动量会带动滑块一直向前运动，不会出现反向运动的情况。所以能够实现滑块一直往前运动的是先释放小球，后释放滑块，故选B。 16. 工业余热发电是通过收集工业生产中废弃余热，驱动燃气轮机转动，从而带动发电机发电。它将废弃的热转化为电，是工业节能与实现双碳目标的重要途径。发电所用的燃气轮机，通过布雷顿循环将内能转化为机械能，包括四个主要过程：绝热压缩、等压加热、绝热膨胀和等压冷却。若1mol封闭理想气体在布雷顿循环中压强和体积的关系图像如图（a）所示。 （1）以下说法正确的是 A. 过程，气体温度下降 B. 过程，外界对气体做正功 C. 过程，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少 D. 过程，单位体积内分子数变少 （2）若气体在状态处温度为，则在状态处温度为________ K（保留3位有效数字）。 （3）（计算）若过程气体内能变化量为，气体吸收热量为多少________？ 【答案】（1）C （2）674 （3） 【解析】 【小问1详解】 A．为绝热压缩过程，外界对气体做功，绝热过程 由热力学第一定律得气体内能增加，理想气体温度升高，A错误； B．为等压加热过程，体积增大，气体对外做功，外界对气体做负功，B错误； C．为绝热膨胀过程，体积增大，单位体积内分子数减少；气体对外做功且 内能减小、温度降低，分子的平均速率减小，则单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少，C正确； D．为等压冷却过程，温度降低、体积减小，总分子数不变，单位体积内分子数变多，D错误。 故选C。 【小问2详解】 为等压过程，由盖-吕萨克定律 得 【小问3详解】 为等压加热过程，气体对外做功 由热力学第一定律 其中外界对气体做的功 则 17. 指南针是利用地磁场指示方向的装置，它的广泛使用促进了人们对地磁场的认识。现代科技可以实现对地磁场的精确测量。 （1）如图1所示，两同学把一根长约10m的电线两端用其他导线连接一个电压表，迅速摇动这根电线。若电线中间位置的速度约10m/s，电压表的最大示数约2mV。粗略估算该处地磁场磁感应强度的大小B地； （2）如图2所示，一矩形金属薄片，其长为a，宽为b，厚为c。大小为I的恒定电流从电极P流入、从电极Q流出，当外加与薄片垂直的匀强磁场时，M、N两电极间产生的电压为U。已知薄片单位体积中导电的电子数为n，电子的电荷量为e。求磁感应强度的大小B； （3）假定（2）中的装置足够灵敏，可用来测量北京地区地磁场磁感应强度的大小和方向，请说明测量的思路。 【答案】（1）T；（2） （3）如图3建立三维直角坐标系Oxyz 设地磁场磁感应强度在三个方向的分量为Bx、By、Bz。把金属薄片置于xOy平面内，M、N两极间产生电压Uz仅取决于Bz。由（2）得 由Uz的正负（M、N两极电势的高低）和电流I的方向可以确定Bz的方向。 同理，把金属薄片置于xOz平面内，可得By的大小和方向；把金属薄片置于yOz平面内，可得Bx的大小和方向，则地磁场的磁感应强度的大小为 根据Bx、By、Bz的大小和方向可确定此处地磁场的磁感应强度的方向 【解析】 【详解】（1）电线中间位置速度约为，则整体平均速度约为，由可估算得该处地磁场磁感应强度B地的大小为T。 （2）设导电电子定向移动的速率为v，t时间内通过横截面的电量为q， 有 导电电子定向移动过程中，在方向受到的电场力与洛伦兹力平衡，有 得 （3）略。 18. 如图所示，在光滑水平面的左端连接着长度、倾角的传送带，右端与圆心角、半径的光滑圆弧轨道平滑连接。质量的小物块P从圆弧轨道的右上方以初速度水平抛出，恰好沿切线方向进入圆弧轨道。当P滑过圆弧轨道的最低点后与静止在水平面上的质量的小物块Q发生弹性碰撞，碰后Q通过左侧高度不计的光滑弧形轨道冲上传送带。已知传送带以的速度沿逆时针匀速转动，Q与传送带间的动摩擦因数，重力加速度大小，，，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求 （1）P到达圆弧轨道最低点对轨道的压力大小； （2）P、Q发生弹性碰撞后瞬间Q的速度大小； （3）Q在传送带上留下的划痕长度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 P沿切线方向进入圆弧轨道，速度满足 解得 设P到达最低点的速度为，由机械能守恒可得 解得 在最低点，由牛顿第二定律可得 联立解得 由牛顿第三定律可知，P对轨道的压力大小为 【小问2详解】 P与Q发生弹性碰撞，设碰撞后P的速度为，Q的速度为，由动量守恒定律得 由机械能守恒定律得 联立解得 【小问3详解】 由于，物块Q滑上传送带后，由牛顿第二定律得 解得 当物块与传送带共速时，有 解得 物块的位移为 解得 传送带的位移为 划痕的长度为 解得 19. 利用磁场对带电粒子的运动进行控制是一些科学研究的基础。在处理物体的复杂运动问题时，可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究。已知以下情境中带电粒子质是为m，电荷是为q。均不考虑粒子重力影响及粒子间的相互作用。 （1）如图1所示，若从磁感应强度大小为B的匀强磁场中某点A发射一束带电粒子流，其速率均为v。 a.当粒子速度与磁场方向垂直时，求其运动的轨道半径R； b.设粒子速度与磁场方向的夹角为α（投射角），且。若投射角很小（可认为），各带电粒子会再次重新会聚，求相邻两次会聚点的距离L。 （2）科学家设计了一种中间弱两端强的磁场，它由两个平行的圆线图组成，磁场由两侧通有等大同向电流的线圈产生。带电粒子将被约束在左右两端之间来回运动不能逃脱。如图2所示，三维坐标系的原点为磁场的中心点，x轴为磁场的轴线，若某带电粒子从轴上的M点以大小为、方向与磁场方向夹角为（投射角）的速度进入该磁场，粒子运动过程中以x轴为对称轴向右做螺旋线运动并返回。由于磁场沿轴线方向的变化缓慢，则有定值（不考虑相对论情形），其中为粒子运动方向与磁场方向的夹角，r为粒子在该处时垂直磁场方向的圆周半径。 a.设M点的磁感应强度大小为，求粒子返回处磁感应强度大小； b.粒子运动到磁场最右端N点（图中未画出）时与x轴的距离为d，求粒子此时受到洛伦兹力大小和方向（可用三角函数值表示）。 【答案】（1）a.；b. （2）a.；b.， 【解析】 【小问1详解】 a．粒子在磁场中做匀速圆周运动，设轨道半径为R 解得 b．粒子沿磁场方向做匀速直线运动，垂直于磁场方向做匀速圆周运动，从发射开始经过一个周期再次相遇,投射角很小时有 且有 解得 【小问2详解】 a．粒子在M处垂直于磁场方向做匀速圆周运动，轨道半径为 粒子在返回处做匀速圆周运动，轨道半径为 且有 解得 b．粒子运动到N点时受到的洛伦兹力大小 设此时洛伦兹力与x轴负向夹角为β，则有 其中为轨道半径，且有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 浙江省杭州第二中学2026-2027学年高三上学期 10月阶段性测试物理试卷 考生须知: 1、本试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。 2、考生答题前，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卷上。 3、选择题的答案须用2B铅笔将答题卷上对应题目的答案标号涂黑，如要改动，须将原填涂处用橡皮擦净。 4、非选择题的答案须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卷上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后须用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑，答案写在本试题卷上无效。 5、可能用到的相关参数:重力加速度g均取g=10m/s2 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. 下列物理量中，属于矢量的是（　　） A. 位移 B. 时间 C. 电流 D. 热量 2. 小车在水平地面上做匀速直线运动。零时刻，站在小车上的甲沿与小车运动方向平行的方向抛出一个小球，乙站在小车侧方水平地面上观测到小球做直线运动直至落地。忽略空气阻力。则（ ） A. 乙观测到小球的运动轨迹与地面垂直 B. 乙观测到小球的加速度为零 C. 甲抛球方向与小车前进方向相同 D. 小球相对地面的初速度不为零 3. 如图所示实验装置中，两根平行直导线两端固定。通以电流，可演示电流间的相互作用，有助于建立电流产生磁场的认识。若可分别改变每根导线中的电流，还可以探究（ ） A. 磁场强弱与距离的定性关系 B. 磁场强弱与电流大小的定性关系 C. 磁场是否可以叠加 D. 磁场有无沿电流方向的分量 4. 高层建筑屋顶通常有避雷针，某时刻避雷针周围的电场线如图所示。、是同一电场线上的两点，、关于过点的竖直电场线对称，带电粒子从点以速度开始运动，仅在电场力作用下的运动轨迹为图中虚线所示。则（　　） A. 、两点电场强度相同 B. 该带电粒子可能带正电 C. 粒子在点具有的电势能比在点的电势能大 D. 若将该带电粒子从点静止释放能沿电场线运动到点 5. 火星具有诸多与地球相似的特征，例如存在昼夜交替与四季更迭，这使其理论上具备成为人类宜居星球的潜在条件。已知，火星的公转轨道半径约为地球的1.5倍，火星的半径约为地球的，火星的质量约为地球的，火星的自转周期、自转轴倾角均与地球相近，由此可推测（　　） A. 火星上的一年约为地球的1.5倍 B. 火星表面的重力加速度约为地球的 C. 火星表面接收到的太阳辐射功率约为地球的 D. 若星球上的温度仅受太阳辐射的影响，当太阳辐射功率增大为现在的2.25倍时，火星可以达到适合人类居住的温度 6. 一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时的波形如图1所示，a、b、c是介质中的三个质点。图2是质点b的振动图像。下列说法正确的是（ ） A. 该波的周期为0.9s B. 该波沿x轴正方向传播 C. t＝0.5s时，质点a的速度最大，加速度为零 D. t＝0.5s时，质点c的位移为零，速度沿y轴负方向 7. 下列说法正确的是（　　） A. 康普顿效应和电子的衍射现象说明粒子的波动性 B. α粒子散射实验可以用来估算原子核半径 C. 核子结合成原子核时一定有质量亏损，吸收能量 D. 氢原子辐射出一个光子后能量减小，核外电子的运动加速度减小 8. 如图，某同学将两个相同的球形氦气球用等长的轻绳系在一起，拉着绳使气球随人一起做水平匀速运动。运动过程中，球心始终在绳的延长线上且球心连线水平，两绳所构成的平面与水平面的夹角为（），两球间的弹力为。气球受到空气阻力的大小与相对空气的速率成正比，空气始终相对于地面静止，忽略气球形状的变化。该同学沿原方向运动速度缓慢增大，下列说法正确的是（　　） A. 增大 B. 不变 C. 增大 D. 减小 9. 某同学设计了一个加速度计，如图所示。滑块可沿光滑杆移动，滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接；滑动片M固定在滑块上，其下端与滑动变阻器R接触良好，且可在滑动变阻器两端PQ间无摩擦滑动；两个电源的电动势E相同，内阻不计。两弹簧处于原长时，M位于PQ的中点，理想电压表的指针位于表盘中央。加速度计的灵敏度可以用电压表示数的变化量与加速度大小的变化量之比来衡量。为增大加速度计的灵敏度，下列措施可行的是（　　） A. 换用大小不变，质量较小的滑块 B. 换用原长不变，劲度系数较大的弹簧 C. 换用PQ两端间的长度不变，总阻值较大的滑动变阻器 D. 换用总阻值不变，PQ两端间的长度较小的滑动变阻器 10. 如图，光滑绝缘水平面上两侧区域Ⅰ、Ⅱ分别存在竖直方向的匀强磁场，宽度均为，磁感应强度方向相反，大小分别为、，和处有固定挡板。同种材料制成、粗细均匀的正方形导体线框，边长为，质量为，总电阻为，以初速度从左侧进入磁场，沿轴方向运动。线框平面始终与磁场方向垂直，边始终与磁场边界平行，线框与挡板的碰撞均为弹性碰撞。则（　　） A. 首次进入磁场时线框的加速度大小 B. 每次经过时，电势差 C. 与右侧挡板首次碰撞后瞬间线框的速度大小 D. 线框停止处，穿过线框的磁通量为0 二、选择题I(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. 下列说法正确的是（　　） A. 高压设备外表面加工尽可能光滑是为了防止尖端放电 B. 双缝干涉图样就是双缝各自衍射图样的叠加 C. 两架飞机分别从樟宜机场起飞，向相反方向绕地球飞行一圈后回到樟宜机场，那么两架飞机上的钟走的一样快 D. 研究太阳的吸收光谱可以知道太阳大气的成分 12. 如图所示，一束光斜射向厚度为d的长方体透明材料，经折射后射出a、b两束光线，则下列说法正确的是（　　） A. b光的频率大于a光的频率 B. 在真空中，a光的波长小于b光的波长 C. 若透明材料对a光的折射率为，则a光在透明材料中的传播时间小于b光在透明材料中的传播时间 D. 若透明材料对a光的折射率为，则a光在透明材料中的传播时间大于b光在透明材料中的传播时间 13. 有一种可以测量微米级微小位移的差分电容传感器，该电容对环境温度、湿度等因素变化带来的干扰有抵消作用，比两极板电容传感器性能更佳。差分电容的简图如下图，通常有两种，图甲是变间距式电容、图乙为变面积式电容。固定极板和可动极板构成了检测电容的两块平行极板，当可动极板处于中间位置时，板间距离为、板间电容；当外界条件导致可动极板向上（变间距式）或者向左（变面积式）移动微小位移（，），那么、的电容会变化，定义两电容之差。必要的计算数据可从图中获取。下列说法错误的是（　　） A. 在变间距式电容器中，当可动极板向上有微小位移时，变小，变大 B. 在变间距式电容器中，和微小位移近似成正比 C. 在变面积式电容器中，和微小位移不成正比 D. 两种电容器，可动极板若是在压力下变形或者在加速运动的系统中有位移，该传感器都可以改装成压力传感器或者加速度传感器 三、非选择题(本题共5小题，共58分) 14. 在“测量金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下操作： （1）用毫米刻度尺测量接入电路中的金属丝的有效长度L，再用螺旋测微器测量金属丝的直径D。某次测量结果如图1所示，则这次测量的读数___________mm。 （2）用多用电表测得金属丝的阻值为3Ω，现在使用电流表和电压表准确测量金属丝的阻值。为了安全、准确、方便地完成实验，除电源（电动势为4V，内阻很小）、待测电阻丝、导线、开关外，电流表应选用___________，滑动变阻器应选用___________（选填器材前的字母）。 A.电压表V2（量程3V，内阻约3kΩ） B.电压表V1（量程15V，内阻约15kΩ） C.电流表A1（量程600mA，内阻约1Ω） D.电流表A2（量程3A，内阻约0.02Ω） E.滑动变阻器R1（总阻值10Ω，额定电流2A） F.滑动变阻器R2（总阻值100Ω，额定电流2A） （3）若采用图2所示的电路测量金属丝的电阻，电压表的左端应与电路中的___________点相连（选填“a”或“b”）。 （4）若采用图3的电路测量电阻率，图中的电流表内阻跟R0接近。闭合开关S，多次移动滑片P的位置改变电路中接入金属丝的有效长度，分别记录每次电流表的示数I和接入电路中金属丝的有效长度L。根据实验中所测的数据，作出的下列图像合理的是___________。 15. 某实验小组利用气垫导轨来验证机械能守恒定律，其实验装置如图甲所示。某同学按照实验要求安装好实验装置，并调节气垫导轨水平，把光电门固定在气垫导轨右侧某位置，砝码盘通过细线跨过定滑轮与滑块连接，调节定滑轮使细线与气垫导轨平行，在滑块上方固定遮光条，每次让滑块从同一位置由静止释放。 （1）用游标卡尺测得遮光条宽度如图乙所示，读数为__________mm； （2）若某次实验时测得：滑块质量，砝码盘和砝码的总质量，遮光条宽度，到光电门的距离，以及经过光电门的遮光时间，重力加速度，根据以上测量结果，若要符合机械能守恒定律的结论需要验证的关系__________； （3）实验发现（2）问中重力势能的减少量小于动能的增加量，则产生实验误差的原因可能有__________； A. 遮光条宽度测量偏大 B. 距离测量值大于真实值 C. 空气阻力的影响 D. 滑块质量远大于砝码盘和砝码的总质量 （4）小明同学利用气垫导轨滑块上加装绳摆小球的装置，验证系统水平方向动量守恒。小明进行了图A和图B两种操作，能够实现滑块一直往前运动的是__________。 A. 同时释放滑块与小球 B. 先释放小球，后释放滑块 16. 工业余热发电是通过收集工业生产中废弃余热，驱动燃气轮机转动，从而带动发电机发电。它将废弃的热转化为电，是工业节能与实现双碳目标的重要途径。发电所用的燃气轮机，通过布雷顿循环将内能转化为机械能，包括四个主要过程：绝热压缩、等压加热、绝热膨胀和等压冷却。若1mol封闭理想气体在布雷顿循环中压强和体积的关系图像如图（a）所示。 （1）以下说法正确的是 A. 过程，气体温度下降 B. 过程，外界对气体做正功 C. 过程，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少 D. 过程，单位体积内分子数变少 （2）若气体在状态处温度为，则在状态处温度为________ K（保留3位有效数字）。 （3）（计算）若过程气体内能变化量为，气体吸收热量为多少________？ 17. 指南针是利用地磁场指示方向的装置，它的广泛使用促进了人们对地磁场的认识。现代科技可以实现对地磁场的精确测量。 （1）如图1所示，两同学把一根长约10m的电线两端用其他导线连接一个电压表，迅速摇动这根电线。若电线中间位置的速度约10m/s，电压表的最大示数约2mV。粗略估算该处地磁场磁感应强度的大小B地； （2）如图2所示，一矩形金属薄片，其长为a，宽为b，厚为c。大小为I的恒定电流从电极P流入、从电极Q流出，当外加与薄片垂直的匀强磁场时，M、N两电极间产生的电压为U。已知薄片单位体积中导电的电子数为n，电子的电荷量为e。求磁感应强度的大小B； （3）假定（2）中的装置足够灵敏，可用来测量北京地区地磁场磁感应强度的大小和方向，请说明测量的思路。 18. 如图所示，在光滑水平面的左端连接着长度、倾角的传送带，右端与圆心角、半径的光滑圆弧轨道平滑连接。质量的小物块P从圆弧轨道的右上方以初速度水平抛出，恰好沿切线方向进入圆弧轨道。当P滑过圆弧轨道的最低点后与静止在水平面上的质量的小物块Q发生弹性碰撞，碰后Q通过左侧高度不计的光滑弧形轨道冲上传送带。已知传送带以的速度沿逆时针匀速转动，Q与传送带间的动摩擦因数，重力加速度大小，，，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求 （1）P到达圆弧轨道最低点对轨道的压力大小； （2）P、Q发生弹性碰撞后瞬间Q的速度大小； （3）Q在传送带上留下的划痕长度。 19. 利用磁场对带电粒子的运动进行控制是一些科学研究的基础。在处理物体的复杂运动问题时，可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究。已知以下情境中带电粒子质是为m，电荷是为q。均不考虑粒子重力影响及粒子间的相互作用。 （1）如图1所示，若从磁感应强度大小为B的匀强磁场中某点A发射一束带电粒子流，其速率均为v。 a.当粒子速度与磁场方向垂直时，求其运动的轨道半径R； b.设粒子速度与磁场方向的夹角为α（投射角），且。若投射角很小（可认为），各带电粒子会再次重新会聚，求相邻两次会聚点的距离L。 （2）科学家设计了一种中间弱两端强的磁场，它由两个平行的圆线图组成，磁场由两侧通有等大同向电流的线圈产生。带电粒子将被约束在左右两端之间来回运动不能逃脱。如图2所示，三维坐标系的原点为磁场的中心点，x轴为磁场的轴线，若某带电粒子从轴上的M点以大小为、方向与磁场方向夹角为（投射角）的速度进入该磁场，粒子运动过程中以x轴为对称轴向右做螺旋线运动并返回。由于磁场沿轴线方向的变化缓慢，则有定值（不考虑相对论情形），其中为粒子运动方向与磁场方向的夹角，r为粒子在该处时垂直磁场方向的圆周半径。 a.设M点的磁感应强度大小为，求粒子返回处磁感应强度大小； b.粒子运动到磁场最右端N点（图中未画出）时与x轴的距离为d，求粒子此时受到洛伦兹力大小和方向（可用三角函数值表示）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $