精品解析：浙江杭州市学军中学2026-2027学年高三上学期阶段性测试物理试卷

浙江省学军中学2026-2027学年高三上学期 阶段性测试 物理试卷 考生注意： 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分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2、答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 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一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不给分） 1. 自然科学中很多物理量的表达式都有不止一个，通常都有其定义式和决定式，它们反映人们对自然界认识的不同层次．定义式侧重描述客观世界，决定式侧重对因果关系的解释．下列表达式中，侧重解释因果关系的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．加速度是因为力而产生的，所以加速度侧重解释因果关系，故A正确； B．是电阻的定义式，不是决定式，没有侧重解释因果关系，故B错误； C．是电势的定义式，不是决定式，没有侧重解释因果关系，故C错误； D．是电场强度的定义式，不是决定式，没有侧重解释因果关系，故D错误。 故选A。 2. 在物理学的研究中用到的思想方法很多，下列关于几幅书本插图的说法中不正确的是（　　） A. 甲图中，B点逐渐向A点靠近时，观察AB割线的变化，运用了极限思想，说明质点在A点的瞬时速度方向即为过A点的切线方向 B. 乙图中，研究红蜡块的运动时，主要运用了理想化模型的思想 C. 丙图中，探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量法 D. 丁图中，卡文迪许测定引力常量的实验运用了放大法测微小量 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图中，B点逐渐向A点靠近时，观察AB割线的变化，运用了极限思想，质点在A点的瞬时速度方向即为过A点的切线方向，A正确，不符合题意； B．乙图中，研究红蜡块的运动时，对于合运动和分运动之间，主要运用了等效替代，B错误，符合题意； C．丙图中，探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时控制一些物理量不变，研究其他物理量之间的关系，运用了控制变量，C正确，不符合题意； D．丁图中，卡文迪许测定引力常量的实验通过光线路径将引力造成的微小影响放大，运用了放大法测微小量，D正确，不符合题意。 故选B。 3. 对图中所列光学现象的认识，正确的是（　　） A. 甲图中，用激光水平射向塑料瓶小孔，观察到光的传播路径沿水流方向是光的全反射现象 B. 乙图中，用白光照射不透明的小圆盘，在圆盘阴影中心出现亮斑是光的折射现象 C. 丙图中，用3D眼镜看3D电影感受到的立体影像是利用了光的干涉现象 D. 丁图中，阳光下吹出的肥皂泡呈现出彩色花纹是光的色散现象 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲图中，用激光水平射向塑料瓶小孔，观察到光的传播路径沿水流方向是光的全反射现象，故A正确； B．乙图中，用白光照射不透明的小圆盘，在圆盘阴影中心出现一个亮斑是光的衍射现象，故B错误； C．丙图中，看3D电影的特制眼镜的两镜片相当于两透振方向彼此垂直的偏振片，能够看到两种不同方向振动的光，形成了立体感，即戴上特制眼镜看3D电影有立体感是利用了光的偏振原理，故C错误； D．丁图中，太阳光下的肥皂泡呈现出彩色条纹，是由于肥皂膜上下表面反射回的光相遇发生干涉形成的，故是光的干涉现象，故D错误。 故选A。 4. 下列说法不正确的是（ ） A. 粒子散射实验可以估算出原子核的大小 B. X射线是原子内层电子跃迁时发射的波长很短的电磁波 C. 原子核的结合能越大，原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定 D. 核反应堆可以控制核能的释放，通过镉棒吸收中子的数量来控制反应速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．原子核的半径是无法直接测量的，一般通过其他粒子与核的相互作用来确定，α粒子散射是估计核半径的最简单的方法，故A正确，不符合题意； B．X射线是原子内层电子跃迁时发射的波长很短的电磁波，故B正确，不符合题意； C．原子核的比结合能越大原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定，故C错误，符合题意； D．镉棒又称之为控制棒，吸收中子的能力很强，通过控制镉棒插入的深浅来控制吸收中子的多少，链式反应的快慢就可以控制，故D正确，不符合题意。 故选C。 5. 如图是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片。这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面紧密排列成直径为的圆周而组成的，由此可以估算出铁原子的直径约为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】48个铁原子组成一个圆，圆的周长等于48个铁原子直径之和，设铁原子的直径为d，则有 可得铁原子的直径为 故选A。 6. 自然界中物质是常见的，反物质并不常见。反物质由反粒子构成，它是科学研究的前沿领域之一。目前发现的反粒子有正电子、反质子等；反氢原子由正电子和反质子组成。粒子与其对应的反粒子质量相等，电荷等量异种。粒子和其反粒子碰撞会湮灭。反粒子参与的物理过程也遵守电荷守恒、能量守恒和动量守恒。下列说法正确的是（　　） A. 已知氢原子的基态能量为-13.6eV，则反氢原子的基态能量也为-13.6eV B. 一个中子可以转化为一个质子和一个正电子 C. 一对正负电子等速率对撞，湮灭为一个光子 D. 反氘核和反氘核的核聚变反应吸收能量 【答案】A 【解析】 【详解】A．反氢原子由反质子和正电子组成。反质子与正电子之间的相互作用规律、能级结构与质子和电子组成的氢原子相同，因此基态能量相同，故A正确； B．中子电荷为，质子和正电子的电荷均为。若反应为中子转化为一个质子和一个正电子，反应后总电荷为，不满足电荷守恒，故B错误； C．正、负电子等速率相向运动时，碰撞前总动量为。光子的动量满足，单个光子不能使反应后总动量仍为；湮灭至少产生两个光子以满足动量守恒，故C错误； D．核聚变释放还是吸收能量由反应前后的结合能（或质量亏损）决定。轻核聚变通常使平均结合能增大、质量亏损为正并释放能量；反氘核的核力和结合能规律与氘核相同，反氘核聚变也释放能量而不是吸收，故D错误。 故选A。 7. 2025年5月12日“全国防灾减灾日”当天，一架八旋翼无人机在四川雅安，模拟地震-泥石流的复合灾害现场，把搭载伤员的“可调节式担架模块”整体吊起，完成了3公里、2500米海拔的空中转运。已知无人机及其装备的质量为M，无风悬停时发动机的输出功率为P，八旋翼桨叶旋转形成圆面，其形成圆面的面积为S，推动静止空气，使空气获得的速度为v，重力加速度为g，空气密度为，下面说法正确的是（　　） A. 单位时间内桨叶旋转推动空气的质量为 B. 单位时间内桨叶旋转推动空气的质量为 C. 无人机悬停时，悬吊伤员的质量可表示为 D. 无人机悬停时，悬吊伤员的质量可表示为 【答案】C 【解析】 【详解】A．设在时间内通过面积S的空气质量为，则有 解得单位时间内桨叶旋转推动空气的质量为，故A错误； B．发动机的输出功率 解得单位时间内桨叶旋转推动空气的质量为，故B错误； CD．由动量定理 可得 根据平衡条件可得 联立解得，故C正确，D错误。 故选C。 8. 如图1所示，同号点电荷A、B绝缘置于水平气垫导轨上，A固定于导轨左端，B可在导轨上无摩擦滑动。将B在A附近某一位置由静止释放，由于能量守恒，可通过测量B在不同位置处的速度，得到B的势能随位置随x的变化规律（坐标原点位于A处），如图3曲线Ⅰ。若将导轨右端抬高，使其与水平面成一定角度，如图2所示，则B的总势能曲线如图3中II所示，图3中直线III为曲线II的渐近线，其斜率为。B在处由静止释放，则（　　） A. B在运动过程中动能最小位置为处； B. B在运动过程中势能最大位置为处； C. 运动过程中B的最大位移大小为 D. 点电荷A、B电荷量之积时（k为静电力常量） 【答案】D 【解析】 【详解】A．位置为处对应曲线II的最低点，此位置势能最小，动能最大，故A错误； BC．由图像可知运动过程中B在处的总势能小于在处的总势能，所以B在处的速度大于零，B在处继续运动，运动过程中B的最大位移大小大于，B在运动过程中势能最大位置不是处，故BC错误； D．直线III为曲线II的渐近线，表示重力势能随位置变化关系 则 当时，B的动能最大，速度最大，有 则点电荷A、B电荷量之积为，故D正确。 故选D。 9. 一部科幻小说中在地球飞向某一新的恒星的过程中，科学家分别测出距该恒星表面高为h、的引力加速度大小为a和4a。若最后地球以距离该恒星表面高H处近似做圆周运动，求地球新的一“年”为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设恒星半径r，根据题意 地球绕该恒星做圆周运动周期T，有 联立得 故选C。 10. James Hopwood Jeans在1925年出版的《电磁的数学理论》中，首次清晰地讨论了涡电流现象，本题将以此为基础简要分析小磁体在金属圆管中下落时会发生的物理现象。如图1所示，质量为m的小磁体在一根足够长的竖直放置的铝管内下落，其受到由涡流带来的阻力与下落速度的矢量关系为，设重力加速度为g。若已知小磁体下落速度随时间的变化关系可写作 ，其中最终的下落速度（收尾速度）为vT。下面说法正确的是（ ） A. 收尾速度大小为 B. 收尾速度大小为 C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．小磁体下落时，受到竖直向下的重力，竖直向上的涡流阻力，即阻力大小为，取向下为正方向，由牛顿第二定律 达到收尾速度时，小磁体加速度为，受力平衡，即 解得，故AB错误； CD．已知速度表达式：，对其求导得加速度 当时，小磁体刚开始下落速度为，此时阻力为，故此时加速度等于，代入上式有 解得，故C错误，D正确。 故选D。 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是符合题目要求的。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. 关于高中物理教科书中的以下四张图片，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，车从你身边疾驰而过，鸣笛的音调由高变低，是由声波反射引起的 B. 图乙中，若换用频率更大的单色光，其他条件不变，观察到的干涉条纹变窄 C. 图丙中，光子与电子碰撞时，一部分动量转移给电子，光子的波长变长 D. 图丁中，卢瑟福根据粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，成功解释了氢原子光谱分立特点 【答案】BC 【解析】 【详解】A．车从身边疾驰而过，鸣笛音调由高变低，是由多普勒效应引起的，不是声波反射，A错误； B．在双缝干涉中，根据条纹间距公式可知，若换用频率更大的单色光，波长λ变短，其他条件不变，则干涉条纹变窄，B正确； C．光子与电子碰撞时，一部分动量转移给电子，光子动量减小。由可知，光子的波长变长，C正确； D．卢瑟福根据粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，但成功解释氢原子光谱分立特点的是玻尔的原子模型，D错误。 故选BC。 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％ 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．曲管由4个半径为的圆组成，弧长为 由振动图像知，经曲管的波先到达点，直管中的波在到达，两路波到达点的时间差为。两路波到达点的时间差为 代入和 整理得。直管波到达点的时刻为，由波速定义得 结合上述结果有，故A正确，B错误； CD．由图像读出波的周期为，由前述计算得。两波的相位差为 两波在汇合后沿同一直管传播，到达右侧任一点的时间差不变，故点右侧处两波仍相位相反，不是振动加强点。曲管波单独到达时的振幅为，两波叠加后的振幅为。两波相位相反，且直管中传播无能量损失，直管波的振幅为 由题给能量与振幅的平方成正比，曲管中能量损失率为，故C错误，D正确。 故选AD。 13. 如图所示，平面直角坐标系内充满垂直纸面向内的匀强磁场，磁感应强度为。点处放有一带负电小球，其质量为，电荷量为。从时刻起，小球受到一外力的作用，其大小恒为。初始时刻外力沿轴正方向，而后其方向与小球运动速度方向保持一致。下列说法正确的是（ ） A. 小球将做匀加速运动 B. 小球运动过程中，小球的运动半径与速度方向角的改变量成正比 C. 小球第一次经过轴时的坐标为 D. 小球第一次经过轴时，经过的总路程 【答案】BC 【解析】 【详解】A．外力始终沿速度方向，因此切向合力恒为，切向加速度恒定，速度大小会持续增大；但洛伦兹力始终垂直速度方向，随速度增大而增大，法向加速度（向心加速度）不断变化，因此小球不是匀加速运动，故A错误； B．根据 可得 任意时刻曲线运动的瞬时曲率半径满足法向合力关系 可得 结合曲线运动中路程微元 代入化简可得 积分可得 即 结合，可得 即小球的运动半径与速度方向角的改变量成正比，故B正确； C．设，则点A坐标为，对速度分量积分 代入得 即 同理可得 小球从运动到x轴时，y方向位移变化量为，根据 解得 对x方向积分得 即小球第一次经过轴时的坐标为，故C正确； D．总路程 代入， 积分区间从到，可得，故D错误。 故选BC。 三、实验题（本题共1小题，共14分） 14. 例题1用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小与质量，角速度和半径之间的关系。 （1）如图是用控制变量法探究向心力大小与半径，角速度和质量之间关系的实验情境图，其中探究向心力大小与质量之间关系的是图______；探究向心力大小与角速度之间关系的是图_____。 （2）图甲中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为，由圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔相对应的半径之比为（　　） A. B. C. D. （3）如图所示是DIS向心力实验器，横杆可绕支点自由转动，支点处的刻度值为0，调节挡光条与小物块的重心所在位置的刻度对称，横杆右侧的挡光条经过光电门时，光电门可记录挡光时间。 利用力传感器测量重物做圆周运动的向心力，利用天平、刻度尺、光电传感器分别测量重物的质量、做圆周运动的半径及挡光条挡光的时间。由挡光条的宽度和挡光条做圆周运动的半径，可得到重物做圆周运动的角速度。 若已知圆柱质量为，挡光条宽度为，其所在的刻度值为，光电门记录时间为，力传感器显示的示数为。试利用上述物理量写出探究小组需要验证的表达式为______； 【答案】（1） ①. 丙 ②. 甲 （2）D （3） 【解析】 【小问1详解】 [1][2]探究向心力大小与质量之间关系要保持角速度和半径相同，小球的质量不同，则是图丙；探究向心力大小与角速度之间关系要保持质量和半径相同，角速度不同，则是图甲。 【小问2详解】 图甲中两球的质量和半径相同，标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1:4，根据可知角速度之比为1:2；两边塔轮边缘的线速度相同，根据可知与皮带连接的变速轮塔相对应的半径之比为2:1，故选D。 【小问3详解】 物块做圆周运动的线速度等于遮光条的线速度，即 则探究小组需要验证的表达式为 15. 某实验小组测量电源的电动势和内阻，可供使用的器材有： 电源（电动势约为3V；内阻较小，阻值未知） 电压表（量程，内阻约为） 电流表（量程，内阻约为） 定值电阻 滑动变阻器（最大阻值） 单刀双掷开关 开关 导线若干 该小组设计了如图甲的实验电路： 回答下列问题： （1）正确连接电路，单刀双掷开关连接或，闭合开关，调节滑动变阻器，记录电压表示数和对应的电流表示数，分别描绘出如图乙所示的图线①和图线②，则图线②对应的是开关与________（选填“”、“”）端相连接，连接哪一端更合理？________（选填“”、“”）； （2）在（1）中选择合理的连接方式，由图线可求得电源电动势测量值________V，内阻测量值________Ω（结果均保留三位有效数字）； （3）由于电压表分流会引起测量误差，若电压表的内阻已知，正确描绘的图线的斜率绝对值为，则电源内阻的真实值________（用，，表示）。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. 2.90 ②. 2.00 （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]当​接时，定值电阻串联接入电路，根据闭合电路欧姆定律得，图线斜率绝对值为，大于接时的斜率绝对值，因此斜率更大的图线②对应​接。 [2]电源内阻本身较小，若不串联，随变化不明显，实验误差大，串联​后等效内阻变大，电压变化更明显，因此接更合理。 【小问2详解】 [1][2]根据，图线纵轴截距等于电源电动势，斜率绝对值等于。 由图乙得，纵截距约为，因此 斜率绝对值 因此 【小问3详解】 考虑电压表分流，电源总电流 闭合电路欧姆定律 整理得  斜率绝对值 得  16. 某物理兴趣小组采用图甲所示的双缝干涉实验装置，开展光的波长测定实验，实验过程中通过目镜清晰观测到光屏上的干涉条纹。 （1）如图乙所示，实验中发现目镜中干涉条纹与分划板中心刻线始终有一定的角度，下列操作可以使得分划板中心刻线与干涉条纹平行的是（ ） A. 仅拨动拨杆 B. 仅旋转单缝 C. 仅前后移动凸透镜 D. 仅旋转毛玻璃处的测量头 （2）实验操作过程中，干涉条纹的形态由图丙①变为图丙②，下列操作中能够实现这一变化的是（ ） A. 换用长度更长的遮光筒 B. 增大单缝到双缝的距离 C. 换用间距更小的双缝 D. 将红色滤光片更换为紫色滤光片 （3）某次测量条纹间距时，因游标卡尺零刻度线标识模糊，采用目镜测量头进行观测，其示数如图丁所示（箭头所指为游标卡尺与主尺的对齐位置），则该次测量的读数为________ 。 （4）以下实验中，说法正确的是_______（多选）。 A. “用双缝干涉测量光的波长”实验中，测量单色光的波长时，需在单缝前放置偏振片 B. “用单摆测量重力加速度”实验中，用图像计算重力加速度，可以消除因摆球质量分布不均匀而造成的测量误差 C. “研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒”实验中，可以让一个质量较小的滑块跟静置在导轨上的另一个大小相同、质量较大的滑块发生碰撞 D. “用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，溶液中的酒精将溶于水并很快挥发，油膜的厚度等于1滴油酸酒精溶液的体积与它在水面上摊开的面积之比 【答案】（1）D （2）D （3） （4）BC 【解析】 【小问1详解】 若要使得分划板中心刻线与干涉条纹平行，仅旋转毛玻璃处的测量头即可，故ABC错误、D正确。　　 故选D。 【小问2详解】 A．干涉条纹由图丙①变为图丙②，观察到的条纹数目增加，即条纹间距减小，由公式可知，换用长度更长的遮光筒，条纹间距增大，故A错误； B．增大单缝到双缝的距离，可知条纹间距不变，故B错误； C．换用间距更小的双缝，即减小，则条纹间距增大，故C错误；　　 D．红色滤光片换成紫色滤光片，即变小，则条纹间距减小，故D正确。 故选D。 【小问3详解】 由图可知，主尺的读数为，游标卡尺为20分度，故其精确度为　　则游标卡尺的分度值为，则该次测量的读数为 【小问4详解】 A．双缝干涉测量光波长实验中，单色光无需偏振片，偏振片与该实验目的无关，故A错误； B．用图像计算重力加速度，考虑摆球质量分布不均造成实际摆长偏差为，则有 变形可得，图像斜率不受影响，即摆球质量分布不均的影响可通过图像法消除，多次测量取点绘图可规避此误差，故B正确； C．气垫导轨上滑块沿两个方向运动均可，则气垫导轨上滑块碰撞，无论质量大小，只要系统合外力为零（气垫导轨减小摩擦），即可研究动量守恒，质量小碰质量大是可行的，故C正确； D．油膜法中，油膜厚度是纯油酸体积与摊开面积之比，而非1滴油酸酒精溶液体积与它在水面上摊开的面积之比，故D错误。 故选BC。 四、解答题（本题共4小题，共44分） 17. 汽车轮胎内的气体可视为理想气体。长时间停于环境后，四轮胎压如图甲所示，行驶一段时间后，轮胎内气体的绝对压强如图乙所示，轮胎体积变化忽略不计。 （注：图中胎压数值均为绝对压强，计算时不再另加大气压。） （1）求图乙左前胎中气体的温度； （2）若胎压过高导致爆胎，爆胎过程时间极短，根据热力学第一定律热交换_____（选填“、、”）；做功_____（选填“、、”）；试判断胎内气体温度是_____（选填“升高、降低”）。 【答案】（1）312 K （2） ①. ②. ③. 降低 【解析】 【小问1详解】 由图甲可知，汽车左前轮胎内气体的初状态， 末状态 轮胎内气体做等容变化，由查理定律得 可得汽车左前轮胎内气体的温度 【小问2详解】 [1]爆胎过程时间极短，气体与外界无热量交换 [2]气体膨胀对外做功 [3]根据热力学第一定律，可知内能减小，温度降低。 18. 如图所示，光滑水平平台右侧紧靠一倾角为37°的固定斜面，斜面顶端与平台右端在M点重合，在斜面底端N点固定一垂直斜面的挡板PN，现将一劲度系数未知的轻质弹簧（弹簧原长小于平台长度）水平放置在平台上，左端固定，第一次控制质量为m的小球（视为质点）水平向左缓慢压缩弹簧，压缩量为x1时，松开弹簧使小球由静止释放，此后沿水平面运动并从M飞出，后经时间t1打到挡板PN上，且速度正好与PN垂直。第二次控制此小球仍水平向左缓慢压缩弹簧，然后松开弹簧再次使小球由静止释放，此后小球沿水平面运动从M飞出，后经时间t2打到斜面MN上的Q点。已知弹簧的弹性势能Ep与弹簧的形变量x以及劲度系数k之间的关系式为，重力加速度为g，不计空气阻力。，，求： （1）第一次释放小球后运动到挡板PN时，小球的速度大小v1； （2）弹簧的劲度系数k； （3）第二次弹簧的压缩量x2。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 平抛运动规律，可知第一次释放小球后运动到挡板PN时竖直方向的速度 则 【小问2详解】 根据平抛规律，可知第一次释放小球后其平抛初速度 由能量守恒有 联立解得 【小问3详解】 第二次释放小球后，设其平抛初速度为v01，根据平抛规律有 解得 由能量守恒有 联立解得 19. 图甲为超导电动磁悬浮列车（EDS）的结构图，其简化图如图乙，超导磁体与“8”字形线圈之间通过互感产生电磁力将车体悬浮起来。如图丙所示，列车侧面安装的超导磁体产生垂直纸面向里的以虚线框为界的磁场，忽略边缘效应，磁感应强度大小恒为B，磁场的长和宽分别为2l和l。在列车轨道两侧固定安装了“8”字形线圈，每个“8”字形线圈均用一根漆包线绕制而成，匝数为n，电阻为R，水平宽度为l，竖直长度足够大，交叉的结点为P。当列车以速度v匀速前进时 （1）若磁场的中心O点与线圈结点P等高，求此时线圈中的电流大小； （2）若磁场的中心O点比线圈结点P低了h时（，且保持不变），只考虑动生电动势 ①在磁场刚进入单个“8”字形线圈时，求线圈对列车阻力的瞬时功率； ②在磁场穿越单个“8”字形线圈的过程中，画出单个“8”字形线圈对列车竖直方向的作用力与时间的关系图，取竖直向上为正方向，磁场刚进入线圈时t=0。 【答案】（1）0 （2）①；② 【解析】 【小问1详解】 由于上下对称，上、下产生的感应电动势分别为 由于“8”字绕向，两个电动势方向相反，相互抵消，因此总的电动势为0，线圈中的电流为0。 【小问2详解】 ①在磁场刚进入“8”字形线圈时，回路总的感应电动势 由闭合电路欧姆定律 “8”字形线圈此时受到的安培力 联立解得 磁场受到大小相等方向相反的阻力 则阻力的瞬时功率 ②竖直方向作用力随时间变化情况如图所示 20. 某些材料的激发态可视为准粒子的集合，激发态寿命可由“时间分辨-能量分析仪”测量，简化原理如图（a）所示，电子源释放初速度可忽略的电子，经电压为的加速电场加速，穿过处于激发态的样品时，部分电子与准粒子作用后动能发生变化，相互作用时间不计。为筛选出动能变化为特定值的电子，调节匀强磁场的磁感应强度为，使筛选出的电子沿半径为的圆弧形中心线运动，从狭缝出射后，沿电场中心线且平行于极板方向进入偏转电场，偏转后打在荧光屏上形成光斑。 已知电子电荷量大小为，质量为；偏转电场可视为匀强电场，、极板长度为、间距为；荧光屏到极板边缘的距离为。忽略电子间相互作用及电、磁场边缘效应。 （1）求筛选出的电子通过样品前后的动能变化量。 （2）求、间电压为时，电子到达荧光屏上的偏移距离。 （3）样品被激发时，电子源开始每隔相同时间发射持续时间极短、电子数目相近的脉冲，同时、间电压随时间线性变化，变化率为（），使先后到达荧光屏上的电子脉冲形成间距为的光斑，如图（b）所示。每个脉冲经过偏转电场时间极短，在此时间内电子所受电场力可视为恒定。样品被激发后，筛选出的电子数随激发态准粒子数的衰减成比例减少，导致光斑相对强度也相应成比例减弱，相对强度与各个光斑中心位置的关系如图（c）所示。若样品的激发态寿命定义为准粒子数衰减一半所需的时间，求。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 电子加速场中，由动能定理有 电子在，筛选器中由牛顿第二定律有 电子通过样品前后的动能变化量 联立可得 【小问2详解】 偏转电场中做类平抛运动，垂直电场方向有 沿着电场方向有 根据牛顿第二定律 出偏转电场后，电子做匀速直线运动，根据几何关系有 联立解得 【小问3详解】 由题意可知 将表达式代入可得 结合题图（相对强度8408到4204）可得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 浙江省学军中学2026-2027学年高三上学期 阶段性测试 物理试卷 考生注意： 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分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2、答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 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一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不给分） 1. 自然科学中很多物理量的表达式都有不止一个，通常都有其定义式和决定式，它们反映人们对自然界认识的不同层次．定义式侧重描述客观世界，决定式侧重对因果关系的解释．下列表达式中，侧重解释因果关系的是（　　） A. B. C. D. 2. 在物理学的研究中用到的思想方法很多，下列关于几幅书本插图的说法中不正确的是（　　） A. 甲图中，B点逐渐向A点靠近时，观察AB割线的变化，运用了极限思想，说明质点在A点的瞬时速度方向即为过A点的切线方向 B. 乙图中，研究红蜡块的运动时，主要运用了理想化模型的思想 C. 丙图中，探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量法 D. 丁图中，卡文迪许测定引力常量的实验运用了放大法测微小量 3. 对图中所列光学现象的认识，正确的是（　　） A. 甲图中，用激光水平射向塑料瓶小孔，观察到光的传播路径沿水流方向是光的全反射现象 B. 乙图中，用白光照射不透明的小圆盘，在圆盘阴影中心出现亮斑是光的折射现象 C. 丙图中，用3D眼镜看3D电影感受到的立体影像是利用了光的干涉现象 D. 丁图中，阳光下吹出的肥皂泡呈现出彩色花纹是光的色散现象 4. 下列说法不正确的是（ ） A. 粒子散射实验可以估算出原子核的大小 B. X射线是原子内层电子跃迁时发射的波长很短的电磁波 C. 原子核的结合能越大，原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定 D. 核反应堆可以控制核能的释放，通过镉棒吸收中子的数量来控制反应速度 5. 如图是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片。这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面紧密排列成直径为的圆周而组成的，由此可以估算出铁原子的直径约为（　　） A. B. C. D. 6. 自然界中物质是常见的，反物质并不常见。反物质由反粒子构成，它是科学研究的前沿领域之一。目前发现的反粒子有正电子、反质子等；反氢原子由正电子和反质子组成。粒子与其对应的反粒子质量相等，电荷等量异种。粒子和其反粒子碰撞会湮灭。反粒子参与的物理过程也遵守电荷守恒、能量守恒和动量守恒。下列说法正确的是（　　） A. 已知氢原子的基态能量为-13.6eV，则反氢原子的基态能量也为-13.6eV B. 一个中子可以转化为一个质子和一个正电子 C. 一对正负电子等速率对撞，湮灭为一个光子 D. 反氘核和反氘核的核聚变反应吸收能量 7. 2025年5月12日“全国防灾减灾日”当天，一架八旋翼无人机在四川雅安，模拟地震-泥石流的复合灾害现场，把搭载伤员的“可调节式担架模块”整体吊起，完成了3公里、2500米海拔的空中转运。已知无人机及其装备的质量为M，无风悬停时发动机的输出功率为P，八旋翼桨叶旋转形成圆面，其形成圆面的面积为S，推动静止空气，使空气获得的速度为v，重力加速度为g，空气密度为，下面说法正确的是（　　） A. 单位时间内桨叶旋转推动空气的质量为 B. 单位时间内桨叶旋转推动空气的质量为 C. 无人机悬停时，悬吊伤员的质量可表示为 D. 无人机悬停时，悬吊伤员的质量可表示为 8. 如图1所示，同号点电荷A、B绝缘置于水平气垫导轨上，A固定于导轨左端，B可在导轨上无摩擦滑动。将B在A附近某一位置由静止释放，由于能量守恒，可通过测量B在不同位置处的速度，得到B的势能随位置随x的变化规律（坐标原点位于A处），如图3曲线Ⅰ。若将导轨右端抬高，使其与水平面成一定角度，如图2所示，则B的总势能曲线如图3中II所示，图3中直线III为曲线II的渐近线，其斜率为。B在处由静止释放，则（　　） A. B在运动过程中动能最小位置为处； B. B在运动过程中势能最大位置为处； C. 运动过程中B的最大位移大小为 D. 点电荷A、B电荷量之积时（k为静电力常量） 9. 一部科幻小说中在地球飞向某一新的恒星的过程中，科学家分别测出距该恒星表面高为h、的引力加速度大小为a和4a。若最后地球以距离该恒星表面高H处近似做圆周运动，求地球新的一“年”为（　　） A. B. C. D. 10. James Hopwood Jeans在1925年出版的《电磁的数学理论》中，首次清晰地讨论了涡电流现象，本题将以此为基础简要分析小磁体在金属圆管中下落时会发生的物理现象。如图1所示，质量为m的小磁体在一根足够长的竖直放置的铝管内下落，其受到由涡流带来的阻力与下落速度的矢量关系为，设重力加速度为g。若已知小磁体下落速度随时间的变化关系可写作 ，其中最终的下落速度（收尾速度）为vT。下面说法正确的是（ ） A. 收尾速度大小为 B. 收尾速度大小为 C. D. 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是符合题目要求的。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. 关于高中物理教科书中的以下四张图片，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，车从你身边疾驰而过，鸣笛的音调由高变低，是由声波反射引起的 B. 图乙中，若换用频率更大的单色光，其他条件不变，观察到的干涉条纹变窄 C. 图丙中，光子与电子碰撞时，一部分动量转移给电子，光子的波长变长 D. 图丁中，卢瑟福根据粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，成功解释了氢原子光谱分立特点 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. 如图所示，平面直角坐标系内充满垂直纸面向内的匀强磁场，磁感应强度为。点处放有一带负电小球，其质量为，电荷量为。从时刻起，小球受到一外力的作用，其大小恒为。初始时刻外力沿轴正方向，而后其方向与小球运动速度方向保持一致。下列说法正确的是（ ） A. 小球将做匀加速运动 B. 小球运动过程中，小球的运动半径与速度方向角的改变量成正比 C. 小球第一次经过轴时的坐标为 D. 小球第一次经过轴时，经过的总路程 三、实验题（本题共1小题，共14分） 14. 例题1用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小与质量，角速度和半径之间的关系。 （1）如图是用控制变量法探究向心力大小与半径，角速度和质量之间关系的实验情境图，其中探究向心力大小与质量之间关系的是图______；探究向心力大小与角速度之间关系的是图_____。 （2）图甲中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为，由圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔相对应的半径之比为（　　） A. B. C. D. （3）如图所示是DIS向心力实验器，横杆可绕支点自由转动，支点处的刻度值为0，调节挡光条与小物块的重心所在位置的刻度对称，横杆右侧的挡光条经过光电门时，光电门可记录挡光时间。 利用力传感器测量重物做圆周运动的向心力，利用天平、刻度尺、光电传感器分别测量重物的质量、做圆周运动的半径及挡光条挡光的时间。由挡光条的宽度和挡光条做圆周运动的半径，可得到重物做圆周运动的角速度。 若已知圆柱质量为，挡光条宽度为，其所在的刻度值为，光电门记录时间为，力传感器显示的示数为。试利用上述物理量写出探究小组需要验证的表达式为______； 15. 某实验小组测量电源的电动势和内阻，可供使用的器材有： 电源（电动势约为3V；内阻较小，阻值未知） 电压表（量程，内阻约为） 电流表（量程，内阻约为） 定值电阻 滑动变阻器（最大阻值） 单刀双掷开关 开关 导线若干 该小组设计了如图甲的实验电路： 回答下列问题： （1）正确连接电路，单刀双掷开关连接或，闭合开关，调节滑动变阻器，记录电压表示数和对应的电流表示数，分别描绘出如图乙所示的图线①和图线②，则图线②对应的是开关与________（选填“”、“”）端相连接，连接哪一端更合理？________（选填“”、“”）； （2）在（1）中选择合理的连接方式，由图线可求得电源电动势测量值________V，内阻测量值________Ω（结果均保留三位有效数字）； （3）由于电压表分流会引起测量误差，若电压表的内阻已知，正确描绘的图线的斜率绝对值为，则电源内阻的真实值________（用，，表示）。 16. 某物理兴趣小组采用图甲所示的双缝干涉实验装置，开展光的波长测定实验，实验过程中通过目镜清晰观测到光屏上的干涉条纹。 （1）如图乙所示，实验中发现目镜中干涉条纹与分划板中心刻线始终有一定的角度，下列操作可以使得分划板中心刻线与干涉条纹平行的是（ ） A. 仅拨动拨杆 B. 仅旋转单缝 C. 仅前后移动凸透镜 D. 仅旋转毛玻璃处的测量头 （2）实验操作过程中，干涉条纹的形态由图丙①变为图丙②，下列操作中能够实现这一变化的是（ ） A. 换用长度更长的遮光筒 B. 增大单缝到双缝的距离 C. 换用间距更小的双缝 D. 将红色滤光片更换为紫色滤光片 （3）某次测量条纹间距时，因游标卡尺零刻度线标识模糊，采用目镜测量头进行观测，其示数如图丁所示（箭头所指为游标卡尺与主尺的对齐位置），则该次测量的读数为________ 。 （4）以下实验中，说法正确的是_______（多选）。 A. “用双缝干涉测量光的波长”实验中，测量单色光的波长时，需在单缝前放置偏振片 B. “用单摆测量重力加速度”实验中，用图像计算重力加速度，可以消除因摆球质量分布不均匀而造成的测量误差 C. “研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒”实验中，可以让一个质量较小的滑块跟静置在导轨上的另一个大小相同、质量较大的滑块发生碰撞 D. “用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，溶液中的酒精将溶于水并很快挥发，油膜的厚度等于1滴油酸酒精溶液的体积与它在水面上摊开的面积之比 四、解答题（本题共4小题，共44分） 17. 汽车轮胎内的气体可视为理想气体。长时间停于环境后，四轮胎压如图甲所示，行驶一段时间后，轮胎内气体的绝对压强如图乙所示，轮胎体积变化忽略不计。 （注：图中胎压数值均为绝对压强，计算时不再另加大气压。） （1）求图乙左前胎中气体的温度； （2）若胎压过高导致爆胎，爆胎过程时间极短，根据热力学第一定律热交换_____（选填“、、”）；做功_____（选填“、、”）；试判断胎内气体温度是_____（选填“升高、降低”）。 18. 如图所示，光滑水平平台右侧紧靠一倾角为37°的固定斜面，斜面顶端与平台右端在M点重合，在斜面底端N点固定一垂直斜面的挡板PN，现将一劲度系数未知的轻质弹簧（弹簧原长小于平台长度）水平放置在平台上，左端固定，第一次控制质量为m的小球（视为质点）水平向左缓慢压缩弹簧，压缩量为x1时，松开弹簧使小球由静止释放，此后沿水平面运动并从M飞出，后经时间t1打到挡板PN上，且速度正好与PN垂直。第二次控制此小球仍水平向左缓慢压缩弹簧，然后松开弹簧再次使小球由静止释放，此后小球沿水平面运动从M飞出，后经时间t2打到斜面MN上的Q点。已知弹簧的弹性势能Ep与弹簧的形变量x以及劲度系数k之间的关系式为，重力加速度为g，不计空气阻力。，，求： （1）第一次释放小球后运动到挡板PN时，小球的速度大小v1； （2）弹簧的劲度系数k； （3）第二次弹簧的压缩量x2。 19. 图甲为超导电动磁悬浮列车（EDS）的结构图，其简化图如图乙，超导磁体与“8”字形线圈之间通过互感产生电磁力将车体悬浮起来。如图丙所示，列车侧面安装的超导磁体产生垂直纸面向里的以虚线框为界的磁场，忽略边缘效应，磁感应强度大小恒为B，磁场的长和宽分别为2l和l。在列车轨道两侧固定安装了“8”字形线圈，每个“8”字形线圈均用一根漆包线绕制而成，匝数为n，电阻为R，水平宽度为l，竖直长度足够大，交叉的结点为P。当列车以速度v匀速前进时 （1）若磁场的中心O点与线圈结点P等高，求此时线圈中的电流大小； （2）若磁场的中心O点比线圈结点P低了h时（，且保持不变），只考虑动生电动势 ①在磁场刚进入单个“8”字形线圈时，求线圈对列车阻力的瞬时功率； ②在磁场穿越单个“8”字形线圈的过程中，画出单个“8”字形线圈对列车竖直方向的作用力与时间的关系图，取竖直向上为正方向，磁场刚进入线圈时t=0。 20. 某些材料的激发态可视为准粒子的集合，激发态寿命可由“时间分辨-能量分析仪”测量，简化原理如图（a）所示，电子源释放初速度可忽略的电子，经电压为的加速电场加速，穿过处于激发态的样品时，部分电子与准粒子作用后动能发生变化，相互作用时间不计。为筛选出动能变化为特定值的电子，调节匀强磁场的磁感应强度为，使筛选出的电子沿半径为的圆弧形中心线运动，从狭缝出射后，沿电场中心线且平行于极板方向进入偏转电场，偏转后打在荧光屏上形成光斑。 已知电子电荷量大小为，质量为；偏转电场可视为匀强电场，、极板长度为、间距为；荧光屏到极板边缘的距离为。忽略电子间相互作用及电、磁场边缘效应。 （1）求筛选出的电子通过样品前后的动能变化量。 （2）求、间电压为时，电子到达荧光屏上的偏移距离。 （3）样品被激发时，电子源开始每隔相同时间发射持续时间极短、电子数目相近的脉冲，同时、间电压随时间线性变化，变化率为（），使先后到达荧光屏上的电子脉冲形成间距为的光斑，如图（b）所示。每个脉冲经过偏转电场时间极短，在此时间内电子所受电场力可视为恒定。样品被激发后，筛选出的电子数随激发态准粒子数的衰减成比例减少，导致光斑相对强度也相应成比例减弱，相对强度与各个光斑中心位置的关系如图（c）所示。若样品的激发态寿命定义为准粒子数衰减一半所需的时间，求。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $