浙江省湖州市安吉县高级中学2026届高三上学期10月选考模拟物理试卷（Word版附解析）

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1．本试卷满分100分，考试时间90分钟。
2．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径 0.5 毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
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、错选均不得分）
1. 时间、长度、质量、电荷的单位通常和单位制有关。量子论的提出者普朗克发现利用真空中的光速、万有引力常量、普朗克常量、真空介电常量可以组合出与单位制无关的质量单位、长度单位、时间单位、电荷单位，这些量分别称为普朗克质量、普朗克长度、普朗克时间、普朗克电量。和的表达式（用和表示，不含无量纲因子）分别为______和______。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]本题考查单位制，根据
，
可知
①
根据
可知
②
根据
，，
可知
③
由于下面求电荷量，不必将电荷量的单位转化成国际单位，而光速的单位
④
将②④联立可得
⑤
通过观察可知
因此
[2]通过观察可知
因此
2. 2021年诺贝尔物理学奖将一半颁给了真锅淑郎和克劳斯·哈塞尔曼，表彰他们“地球气候的物理建模，量化可变性并可靠地预测全球变暖”。另一半颁给了乔治·帕里西，表彰他“因为发现了从原子到行星尺度的物理系统中无序和波动的相互作用”。他们的成果可以归结为（ ）
A. 对有序系统的理解所做的贡献
B. 对复杂系统的理解所做的贡献
C. 对引力波观测方面所做的贡献
D. 对物质相变的研究所做的贡献
【答案】B
【解析】
【详解】CD．他们的成果与引力波和物质相变都无关，CD错误；
AB．他们的成果可以归结为对复杂系统的理解所做的贡献，A错误，B正确。
故选B。
3. 如图所示，法国奥运会网球女单决赛中郑钦文正在斜向上拍击网球。若网球离拍时距地面的高度为，初速度为，抛射角为（初速度与水平方向夹角），忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 当抛射角为30°时，网球水平射程最远
B. 当抛射角为45°时，网球水平射程最远
C. 越小，最远射程对应的抛射角越接近
D. 网球落地前速度的反向延长线过水平位移的中点
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．依题意，网球做斜抛运动，分解为初速度方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，如图
可知
当
时，有极值
可得
解得
可知网球水平射程最远的抛射角与h和v0有关。当h=0时
即越小，最远射程对应的抛射角越接近。故AB错误；C正确；
D．由平抛运动推论可知网球落地前速度的反向延长线过网球平抛阶段的水平位移的中点，如图
故D错误。
故选C。
4. 某颗地球静止卫星正下方的地球表面上有一观察者，他用天文望远镜观察被太阳光照射的此卫星，春分那天（太阳光直射赤道）在日落12小时内有时间该观察者看不见此卫星。已知地球半径为R，地球表面处的重力加速度为g，地球自转周期为T，卫星的绕地方向与地球转动方向相同，不考虑大气对光的折射。下列说法中正确的是（ ）
A. 静止卫星离地高度为
B. 静止卫星加速度小于赤道上物体向心加速度
C.
D. 静止卫星加速度大于近地卫星的加速度
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．设地球静止卫星的轨道半径为r，其受到的地球万有引力提供向心力，即
对地面上的物体万有引力等于重力有
由以上两式可得：
所以静止卫星离地高度为
故A错误；
B．根据
因为静止卫星与赤道上物体转动角速度相同，静止卫星离地心距离较大，静止卫星加速度大于赤道上物体向心加速度，故B错误；
C．根据光的直线传播规律，日落12小时内有时间该观察者看不见此卫星图示如下图所示
静止卫星相对地心转过角度为
结合
计算得出
所以C选项是正确的；
D．根据
得
静止卫星的轨道半径比近地卫星轨道半径大，静止卫星的加速度小于近地卫星的加速度，故D错误。
故选C。
5. 运动员为了练习腰部力量，在腰部拴上轻绳然后沿着斜面下滑，运动的简化模型如图所示，倾角为37°的光滑斜面固定放置，质量为m运动员与质量为m的重物通过轻质细绳连接，细绳跨过天花板上的两个定滑轮，运动员从斜面上的某点由静止开始下滑，当运动到A点时速度大小为，且此时细绳与斜面垂直，当运动到B点时，细绳与斜面的夹角为37°，已知A、B两点之间的距离为2L，重力加速度为g，运动员在运动的过程中一直未离开斜面，细绳一直处于伸直状态，不计细绳与滑轮之间的摩擦，运动员与重物（均视为质点）总在同一竖直面内运动，，，下列说法正确的是（ ）
A. 运动员在A点时，重物的速度大小为
B. 运动员从A点运动到B点，重物重力势能的增加量为
C. 运动员从A点运动到B点，系统总重力势能的减小为
D. 运动员在B点时，其速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A．设运动员的速度为，绳与斜面夹角为α，则沿绳方向的分速度即重物的速度为
垂直绳方向的分速度为
可知到A点时，细绳与斜面垂直，所以运动员在A点时，重物的速度大小为零，故A错误；
B．运动员从A点运动到B点，重物重力势能的增加量为
故B错误；
C．运动员从A点运动到B点，运动员的重力势能减少
所以系统总重力势能的增加量为
即减少了，故C正确；
D．根据系统机械能守恒可知，系统减少的重力势能等于系统增加的动能，有
可得运动员在B点时，其速度大小
故D错误。
故选C。
6. 如图甲所示，没有空气阻力时，物体做抛体运动的轨迹为抛物线，由于空气阻力的影响，实际物体的轨迹与抛物线存在较大的差异，称为弹道曲线。图乙为一个的物体由水平地面上斜向上抛出，在重力和空气阻力作用下的运动轨迹，已知物体的质量为m，其所受空气阻力的大小与速度成正比，比例系数为k，重力加速度为g，物体在空中飞行的时间为t，水平射程为x，抛出瞬间速度与水平方向的夹角为α，落地瞬间速度与水平方向的夹角为β，由以上物理量可表示的物体克服空气阻力所做功为（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】设物体初速度为v1，末速度为v2，最大高度为h，上升时间为t1，下降时间为t2。根据动量定理
水平方向
即
竖直方向
，
即
，
又
得
根据动能定理，克服阻力做功为
联立的
故选C。
7. 如图所示在竖直y轴上固定两个点电荷，电荷量为+Q的点电荷在2y0处、电荷量为-4Q的点电荷在3y0处。将质量为m、电荷量为+q的小球从坐标原点O静止释放，经过A点后，能到达最低点B。以y0处为电势能零点、2y0处为重力势能零点，小球可视为点电荷。小球在此运动过程中的重力势能、机械能、动能及电势能随y变化的图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】初末速度为0，中间过程不为0，所以动能先增加后减小。
设正电荷Q的正上方x处电场强度为0，则
解得
即A点场强为0，结合图可知，A点上方场强方向向下，A点到正电荷场强方向向上。则小球从O点到B点，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增加，处为0。
在B点，小球总能量为
分析可知，在A、B点之间动能最大，设为C点，则
由于
，
则
即电势能最大值大于动能最大值。
电场力先做正功后做负功，则电势能先减小后增加，机械能先增加后减小。而重力一直做正功，重力势能一直减小，最后不为0。
故选B。
8. “通过观测的结果，间接构建微观世界图景”是现代物理学研究的重要手段，如通过光电效应实验确定了光具有粒子性。弗兰克-赫兹实验是研究汞原子能量是否具有量子化特点的重要实验。实验原理如图1所示，灯丝K发射出初速度不计的电子，K与栅极G间的电场使电子加速，GA间加有0.5V电压的反向电场使电子减速，电流表的示数大小间接反映了单位时间内能到达A极电子的多少。在原来真空的容器中充入汞蒸汽后，发现KG间电压U每升高4.9V时，电流表的示数I就会显著下降，如图2所示。科学家猜测电流的变化与电子和汞原子的碰撞有关，玻尔进一步指出该现象应从汞原子能量量子化的角度去解释。下列说法错误的是（ ）
A. 汞原子基态和第一激发态的能级之差可能是4.9eV
B. KG间电压低于4.9V时，电流随电压增大而上升，是因为电子能量越高，越容易克服反向电压到达A极
C. KG间电压在5~10V之间时，出现电流随电压增大而上升的一段图线，是因为单位时间使汞原子发生跃迁的电子个数增加
D. 即使KG间电压高于4.9V，电子也存在始终不与汞原子发生碰撞的可能性
【答案】C
【解析】
【详解】A．由题意知，KG间电压U每升高4.9V时，电流表的示数I就会显著下降，这说明电子经过加速后获得的动能正好达到汞原子跃迁的最低能量，也就是从基态跃迁到第一激发态所吸收的能量，故A正确，不符合题意；
B．当KG间的电压低于4.9 V时，电子在KG间被加速而获得的能量低于4.9 eV。电子与汞原子碰撞时，不能使汞原子跃迁到激发态。同时电子不会因为碰撞而损失能量，电子能量越高越容易克服GA间的反向电压抵达A极，因此电流随着KG间电压的升高也越来越大，故B正确，不符合题意；
C．当KG间电压在5~10V之间时，电流随电压增大而上升，是因为电子在KG空间与汞原子碰撞而转移掉4.9 eV的能量后，还留有足够的能量，又能克服反向电压从G极到达A极，电流又上升了，故C错误，符合题意；
D．因为原子不是实心体，所以当电子进入汞原子内部时，即使KG间电压高于4.9V，电子也存在着始终不与汞原子发生碰撞的可能性，故D正确，不符合题意。
故选C。
9. 液体的表面张力会使液体表面总处于绷紧的状态。设想在液面上作一条分界线，张力的作用表现在，分界线两边液面以一定的拉力相互作用，的大小与分界线的长度成正比，即（为液体的表面张力系数），的方向总是与液面相切，并垂直于液面的分界线。小明设计了一个简易装置用来测量某液体的表面张力系数。如图所示，间距为的形细框上放置一细杆，两者间摩擦不计。将装置从肥皂水中取出后水平放置，会形成一水平膜（忽略膜受到的重力），甲、乙分别为俯视图和正视图，由于表面张力的缘故，膜的上、下表面会对产生水平向左的力。小明用一测力计水平向右拉住使其保持静止，测力计示数为，接着用该肥皂水吹成了球形肥皂泡，如图丙所示。当肥皂泡大小稳定时，测得其球形半径为。则小明测得肥皂水的表面张力系数和肥皂泡内外气体对右侧半球膜的压强差分别为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】肥皂水上下两个表面都存在表面张力，故有
得到肥皂水的表面张力系数为
右侧半球膜受到膜内、外气体的压力和膜边缘的表面张力，如图
根据受力平衡可知
因肥皂泡的内外表面都存在表面张力，故肥皂泡内外气体对右侧半球膜的压力差为
故压强差为
故选C。
10. 巨磁阻是一种量子力学效应，在铁磁材料和非铁磁材料薄层交替叠合而成的多层膜材料中，自旋方向相反的两种电子同时定向移动形成电流。在外磁场作用下，铁磁材料可以呈现同向和反向两种磁化方向，如图1所示。当一束自旋产生的磁场方向与铁磁材料磁化方向相同的电子通过时，在铁磁材料和非铁磁材料的交界处电阻很小；同理，自旋产生的磁场方向与铁磁材料磁化方向相反的电子通过时，电阻很大。
如图2为巨磁阻传感器的工作电路，为信号源，输入电压为，为输出端。已知无磁场时，、、、的阻值均为R。外加磁场后，使和的磁化方向与和相反，则在同一磁场中和的阻值均减小，和的阻值均增大。综合以上信息，下列说法错误的是（ ）
A. 自旋方向相反两种电子分别通过多层膜材料导电时，可等效为两条并联支路
B. 当铁磁层的磁化方向相同时，比磁化方向相反时的总阻值小
C. 有磁场时输出端的输出电压大小与的平方成正比
D. 无磁场时输出端的输出电压大小为零
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据题意，自旋方向相反的两种电子同时定向移动形成电流，在外磁场作用下，不同自旋方向的电子通过时电阻不同，可等效为两条并联支路，故A正确，不符合题意；
B．当铁磁层的磁化方向相同时，在交界处电阻小，总阻值小；磁化方向相反时电阻大，总阻值大，故B正确，不符合题意；
C．无磁场时
电路总电阻
输出电压
有电阻时
总电阻
输入电压为，根据
输出电压
所以有磁场时输出端的输出电压大小与成正比，故C错误，符合题意；
D．无磁场时
根据分压原理，输出电压
故D正确，不符合题意。
故选C。
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. 1986年，阿瑟·阿什金发明了第一代光镊，经过30多年的发展，光镊技术也越来越成熟，并被广泛运用于医学及生物学等诸多领域，2018年诺贝尔物理学奖被授予美国的亚瑟·阿斯金、法国的杰哈·莫罗和加拿大的唐娜·斯特里克兰三位物理学家，以表彰他们“在激光物理领域的突破性发明”。为简单起见，我们建立如下模型。如图所示，有两束功率均为P，波长为的平行细激光束和，与一焦距为f的透镜主光轴平行射入凸透镜，后进入一球状透明介质，出射透明介质的光束仍与主光轴平行。透镜主光轴在竖直方向，且与球状透明介质的一条直径重合，此时透明介质球恰好处于静止状态，已知球状透明介质的质量为m，当地的重力加速度为g，真空中光速为c，以下说法正确的有（ ）
A. 若激光束的功率大于激光束的功率，则透明介质球将向左侧偏移
B. 若将介质球相对于透镜上移一小段距离，则介质球受到激光的作用力将变小
C. 若将介质球相对于透镜下移一小段距离，则介质球受到激光的作用力将变小
D. 题干条件下激光功率为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由题图可知P1发出的光束中光子经过介质球后动量的变化量方向斜向左下，P2发出的光束中光子经过介质球后动量的变化量方向斜向右下，根据动量定理可知，介质球对P1光束的作用力斜向左下，对P2光束的作用力斜向右下。若激光束的功率大于激光束的功率，则P1单位时间内发出的光子数比P2多，介质球对P1光束的作用力比对P2光束的作用力大，根据牛顿第三定律可知P1光束对介质球的作用力比P2光束对介质球的作用力大，又因为两光束对介质球的作用力均存在水平分量，所以介质球将向右侧偏移，故A错误；
BC．设光束经过透镜后的传播方向与主光轴的夹角为θ，Δt时间内每束光穿过介质球的光子数为n，每个光子动量大小为p，根据对称性可知这些光子进入介质球前的动量的矢量和为
从介质球射出后光子动量的矢量和为
p1和p2的方向均为竖直向下，设介质球对光子的作用力大小为F，取竖直向下为正方向，根据动量定理有
解得
即F竖直向下，根据牛顿第三定律可知介质球受到激光的作用力大小为
方向竖直向上。
若将介质球相对于透镜上移或下移一小段距离，由于激光在球面的入射角发生变化，所以激光从介质球中射出时都将不再平行于主光轴，设出射光束与主光轴的夹角为α，则从介质球射出后光子动量的矢量和变为
根据前面分析可知此时介质球受到激光的作用力大小为
所以若将介质球相对于透镜上移或下移一小段距离，介质球受到激光的作用力都将变小，故BC正确；
D．当介质球在激光的作用下处于静止状态时，根据平衡条件有
每个光子的能量为
每个光子的动量为
激光功率为
根据几何知识可得
联立以上各式解得
故D错误。
故选BC。
12. 某兴趣小组设计了一种检测油深度的油量计，如图1所示油量计固定在油桶盖上并将油量计竖直插入油桶，通过油箱盖的矩形窗口可看见油量计的上端面明暗相间的区域。图2是油量计的正视图，它是一块锯齿形的透明塑料，锯齿形的底部是一个等腰直角三角形，腰长为，相邻两个锯齿连接的竖直短线长度为，最右边的锯齿刚接触到油桶的底部，塑料的折射率小于油的折射率。若油面不会超过图2中的虚线Ⅰ，不计油量计对油面变化的影响，则（ ）
A. 窗口竖直向下射入的光线在塑料和油的界面处发生折射进入油中，折射光线与反射光线垂直，形成暗区
B. 窗口竖直向下射入的光线在塑料和空气的界面处发生全反射，返回油量计的上端面并射出，形成亮区
C. 透明塑料的折射率至少要大于2
D. 油的深度h与明线长度L满足的关系式为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．窗口竖直向下射入的光线在塑料和油的界面处发生折射进入油中，人看到的是暗区，但是折射光线与反射光线不一定垂直，故A错误；
B．窗口竖直向下射入的光线在塑料和空气的界面处发生全反射，从上端射出，进入人的眼睛，因此人看到的是亮区，故B正确；
C．由于锯齿形的底部是一个等腰直角三角形，故光线从塑料入射到空气时的临界角C小于等于45°，故
故C错误；
D．由题中可知，锯齿总共有n=10个，等腰直角形锯齿的斜边长度为d，故当明线长度为L时，发生全反射的锯齿个数为
因此发生折射的锯齿个数为
由于竖线的长度为，故油的深度为
故D正确；
故选BD。
13. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，此波在某时刻的波形图如图甲所示。质点M的平衡位置在处，质点N的平衡位置在处。质点N从时刻开始振动，其振动图像如图乙所示。此波传播到达平衡位置为处的质点Q时，遇到一障碍物（未画出）之后传播方向立刻反向，反射波与原入射波在相遇区域发生干涉，某时刻两列波部分波形如图丙所示。则下列说法中正确的是（ ）
A. 图甲时刻波刚好传播到点，波速为
B. 从到，质点M通过的路程小于
C. 时，质点N的位移为
D. 足够长时间后，之间有5个振动加强点（不包括两点）
【答案】CD
【解析】
【详解】A．质点N从t=0时刻开始振动，由振动图像可知此时质点N向上振动，由波形图可知图示时刻，N点向下振动，则图甲时刻波并非刚好传播到N点。由图可知波长为4m，周期为0.2s，波速为，故A错误；
B．因t=0时刻质点N在平衡位置沿y轴正向振动，可知t=0时刻质点M在x轴下方沿y轴负向振动，速度减小，从t=0.05s开始，M点处于y轴负方向，且此时向上向平衡位置振动，速度变大，则从t=0.05s到t=0.20s经历了0.15s，即，则质点M通过的路程大于3A=15cm，故B错误；
C．由于，可知t=0.45s时，质点N在最大位移处，位移为，故C正确；
D．振动加强点到两波源的距离差满足，由题意可知-12m