2026届浙江省杭州外国语学校高三下第一次测试物理试题含解析

这是一份2026届浙江省杭州外国语学校高三下第一次测试物理试题含解析，共21页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号等内容，欢迎下载使用。
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。
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、如图所示，一直角三角形acd在竖直平面内，同一竖直面内的a、b两点关于水平边cd对称，点电荷Q1、Q2固定在c、d两点上。一质量为m、带负电的小球P在a点处于静止状态，取重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．Q2对P的静电力大小为
B．Q1、Q2的电荷量之比为
C．将P从a点移到b点，电场力做正功
D．将P从a点沿直线移到b点，电势能先增大后减小
2、在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，A、B、C三点在同一直线上，且AB=2BC，如图所示，由此可知（ ）
A．小球带正电
B．电场力大小为3mg
C．小球从A到B与从B到C的运动时间相等
D．小球从A到B与从B到C的速度变化相等
3、如图，倾角为的光滑斜面上有两个用轻弹簧相连的小物块A和B（质量均为m），弹簧的劲度系数为k，B靠着固定挡板，最初它们都是静止的。现沿斜面向下正对着A发射一颗质量为m、速度为的子弹，子弹射入A的时间极短且未射出，子弹射入后经时间t，挡板对B的弹力刚好为零。重力加速度大小为g。则（ ）
A．子弹射入A之前，挡板对B的弹力大小为2mg
B．子弹射入A的过程中，A与子弹组成的系统机械能守恒
C．在时间t内，A发生的位移大小为
D．在时间t内，弹簧对A的冲量大小为
4、如图所示空间中存在沿水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为，将长度为2L的通电直导线由中点O处弯成折线，夹角为60°，现在导线中通有恒定电流。如果在空间另外施加一磁感应强度大小为的匀强磁场，且使导线MO、NO所受的安培力相等，则下列说法正确的是（ ）
A．磁场的方向斜向左下方与水平方向成60°角，MO受到的安培力的大小为
B．磁场方向竖直向上，MO受到的安培力的大小为
C．磁场方向竖直向下，MO受到的安培力的大小为
D．磁场方向斜向右上方与水平方向成60°角，MO受到的安培力的大小为
5、一质量为中的均匀环状弹性链条水平套在半径为R的刚性球体上，已知不发生形变时环状链条的半径为R/2，套在球体上时链条发生形变如图所示，假设弹性链条满足胡克定律，不计一切摩擦，并保持静止．此弹性链条的弹性系数k为
A．B．
C．D．
6、如图所示，N匝矩形导线框以角速度绕对称轴匀速转动，线框面积为S，线框电阻、电感均不计，在左侧有磁感应强度为B的匀强磁场，外电路接有电阻R，理想电流表A，则：（ ）
A．从图示时刻起，线框产生的瞬时电动势为
B．交流电流表的示数
C．R两端电压的有效值
D．一个周期内R的发热量
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、在风洞实验室内的竖直粗糙墙面上放置一钢板，风垂直吹向钢板，在钢板由静止开始下落的过程中，作用在钢板上的风力恒定．用EK、E、v、P分别表示钢板下落过程中的动能、机械能、速度和重力的功率，关于它们随下落高度或下落时间的变化规律，下列四个图象中正确的是（ ）
A．B．
C．D．
8、如图所示，卫星1和卫星2均绕地球做圆周运动，其中卫星1为地球同步轨道卫星，卫星2是极地卫星，卫星1的轨道半径大于卫星2的轨道半径. 则下列说法正确的是
A．卫星1和卫星2做圆周运动的圆心均为地心
B．卫星2的运行周期小于24h
C．卫星1的向心加速度大于卫星2的向心加速度
D．卫星2的线速度小于静止在赤道上某物体的线速度
9、如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上．一质量为m＝0.2 kg的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧在弹性限度内)，其速度v和弹簧压缩量Δx之间的函数图象如图乙所示，其中A为曲线的最高点．不计小球和弹簧接触瞬间机械能损失、空气阻力，g取10 m/s2，则下列说法正确的是
A．小球刚接触弹簧时加速度最大
B．该弹簧的劲度系数为20.0 N/m
C．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的机械能守恒
D．小球自由落体运动下落的高度1.25m
10、关于动量冲量和动能，下列说法正确的是（ ）
A．物体的动量越大，表明它受到的冲量越大B．物体的动量变化，其动能有可能不变
C．物体受到合外力的冲量作用，则其动能一定变化D．物体动量变化的方向可能与初动量的方向不在同一直线上
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）某实验小组设计了如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，其主要步骤如下：
（1）物块P、Q用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，P底端固定了一竖直宽度为d的轻质遮光条。托住P，使系统处于静止状态（如图所示），用刻度尺测出遮光条所在位置A与固定在铁架台上的光电门B之间的高度h。
（2）现将物块P从图示位置由静止释放，记下遮光条通过光电门的时间为t，则遮光条通过光电门时的速度大小v=___________。
（3）己知当地的重力加速度为g，为了验证机械能守恒定律，还需测量的物理量是_________（用相应的文字及字母表示）。
（4）利用上述测量的实验数据，验证机械能守恒定律的表达式是_________。
（5）改变高度h，重复实验，描绘出v2-h图象，该图象的斜率为k。在实验误差允许范围内，若k= _________，则验证了机械能守恒定律。
12．（12分）如图所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况．利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验．

(1)打点计时器使用的电源是_________（选填选项前的字母）．
A．直流电源 B．交流电源
(2)实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力．正确操作方法是_______（选填选项前的字母）．
A．把长木板右端垫高 B．改变小车的质量
(3)在不挂重物且______（选填选项前的字母）的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响．
A．计时器不打点 B．计时器打点
(4)接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O．在纸带上依次去A、B、C……若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T．测得A、B、C……各点到O点的距离为x1、x2、x3……，如图所示．
实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg，从打O点打B点的过程中，拉力对小车做的功W=_______，打B点时小车的速度v=________．
(5)以v2为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据作如图所示的v2–W图象．由此图象可得v2随W变化的表达式为_________________．根据功与能的关系，动能的表达式中可能包含v2这个因子；分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是_________．
(6)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，图中正确反映v2–W关系的是______________．
A． B． C． D．
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，一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面（纸面），O为圆心．在柱形区域内加一方向垂直于纸面向外的匀强磁场，一质量为m、电荷量为+q的粒子沿图中直径从圆上的A点射入柱形区域，在圆上的D点离开该区域，已知图中θ=120°，现将磁场换为竖直向下的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直径从A点射入柱形区域，也在D点离开该区域．若磁感应强度大小为B，不计重力，试求：
（1）电场强度E的大小；
（2）经磁场从A到D的时间与经电场从A到D的时间之比．
14．（16分）如图所示，一个半圆柱形透明介质，其横截面是半径为的半圆，AB为半圆的直径，为圆心，该介质的折射率；
①一束平行光垂直射向该介质的左表面，若光线到达右表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？
②一细束光线在点上侧且与点相距处垂直于从左方入射，求此光线从该介质射出点的位置？
15．（12分）如图所示，真空中有以O1为圆心，R为半径的圆形匀强磁场区域，圆的最左端与y轴相切于坐标原点D，圆的最上端与平行于x轴的虚线MN相切于P点，磁场方向垂直纸面向里，第一象限内在虚线MN上方沿v轴负方向有平行于y轴的有界匀强电场（上边界平行于x轴，图中未画出）。现从坐标原点O在纸面内向坐标系的第一象限和第四象限内的不同方向发射速率均为v0的质子。己知沿x轴正方向发射的质子恰好从P点离开磁场进入电场，能到达电场的上边界，最后也能返回磁场，电场强度E和磁感应强度B大小未知，但满足关系，不计质子的重力、质子对电场和磁场的影响及质子间的相互作用。
(1)求匀强电场上边界与虚线MN的间距d；
(2)在第四象限内沿与x轴正方向成角的方向发射一质子，最终离开磁场，求从发射到最终离开磁场区域的过程质子运动的时间t；
(3)若电场方向改为沿x轴的负方向，场强大小不变，如图所示，电场上边界位置也不变，y0=4R处有一平行于x轴的荧光屏，与y轴相交于Q点，由O点发射的所有质子最终均能打在荧光屏上，求荧光屏的最小长度。
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、B
【解析】
A．由于P处于平衡状态，可知Q2对P的静电力大小为
选项A错误；
B．同理可知Q1对P的静电力大小为
设ac=L，则 由库仑定律
联立解得Q1、Q2的电荷量之比为
选项B正确；
CD．将P从a点移到b点，电场力先做正功，后做负功，电势能先减小后增加，选项CD错误；
故选B。
2、B
【解析】
根据小球从B点进入电场的轨迹可看出，小球带负电，故A 错误；因为到达C点时速度水平，所以C点速度等于A点速度，因为AB=2BC，设BC的竖直高度为h，则AB的竖直高度为2h，由A到C根据动能定理：mg×3h-Eqh=0，即Eq=3mg，故B正确；小球从A到B在竖直方向上的加速度为g，所用时间为：；在从B到C，的加速度为向上，故所用时间：，故t1=2t2，故C 错误；小球从A到B与从B到C的速度变化大小都等于，但方向相反，故D 错误。
3、C
【解析】
A．子弹射入A之前，AB系统所受合力为0，挡板对B的弹力大小为2mgsinθ，故A错误；
B．弹射入A的过程中，A与子弹之间的摩擦生热，组成的系统机械能不守恒，故B错误；
C．子弹射入A前弹簧为压缩状态，压缩量为
挡板对B的弹力刚好为零时弹簧处于伸长状态，伸长量为
则在时间t内，A发生的位移大小为
故C正确；
D．选沿斜面向上为正，时间t初态A的动量为-mv0，在时间t的末态，对于系统弹性势能相同，重力势能增加，则动能变小，即此位置A动量大小P要小于mv0，时间t内由动量定理有
I弹-2mgtsinθ=P-（-mv0）＜2mv0
即为
I弹＜2mv0+2mgtsinθ．
故D错误。
故选C。
4、D
【解析】
A．当所加磁场的方向斜向左下方与水平方向成60°角时，NO受到的安培力仍垂直纸面向里，大小为，MO受到的安培力垂直纸面向外，大小为，A错误；
B．当所加磁场方向竖直向上时，NO受到的安培力仍垂直纸面向里，大小为，MO受到的安培力垂直纸面向里，大小为，B错误；
C．当所加磁场方向竖直向下时，NO受到安培力垂直纸面向里，大小为，MO受到的安培力垂直纸面向外，大小为，C错误；
D．当所加磁场方向斜向右上方与水平方向成60°角时，NO受到的安培力仍垂直纸面向里，大小为当，MO受到的安培力垂直纸面向里，大小为，D正确。
故选D。
5、C
【解析】
在圆环上取长度为的一小段为研究对象，这一段的重力为
设其余弹簧对这一小段的作用力为T，对这一小段受力分析如图(因为是对称图形，对任一段的受力一样，可对在圆球的最右侧一小侧研究)：
据平衡条件可得：
弹簧弹力F与弹簧对这一小段作用力的关系如图：
由图得
解得
不发生形变时环状链条的半径为，套在球体上时链条发生形变如题图所示，则弹簧的伸长量
弹簧弹力与伸长量关系
解得
故C正确，ABD错误。
6、B
【解析】
A.、由图可知线圈只有一半在磁场中，产生的电动势的最大值为：，从图示时刻起，线框产生的瞬时电动势为：，故选项A错误；
B、交流电流表的示数为：，故选项B正确；
C、两端电压的有效值：，故选项C错误；
D、一个周期内的发热量：，故选项D错误．
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、AC
【解析】
C、钢板受到重力mg、风力F、墙的支持力N和滑动摩擦力f，由于风力恒定，则由平衡条件得知，墙对钢板的支持力恒定，钢板所受的滑动摩擦力恒定，故钢板匀加速下滑，则有v=at，故C正确；
A、根据动能定理得：，可知与h成正比，故A正确；
B、设钢板开始时机械能为，钢板克服滑动摩擦力做功等于机械能减小的量，则，则知E与t是非线性关系，图象应是曲线，故B错误；
D、重力的功率，则知P与h是非线性关系，图象应是曲线，故D错误；
故选AC．
【点睛】本题首先要正确分析钢板的运动情况，其次要根据物理规律得到动能、机械能、速度和重力功率的表达式，再选择图象．
8、AB
【解析】
A．由万有引力提供向心力，卫星1和卫星2的做圆周运动的圆心均为地心，A正确；
B．卫星1的周期为24h，根据：
可得：
因为卫星2的轨道半径小于卫星1的轨道半径，所以卫星2的运行周期小于卫星1的周期，即小于24h，故B正确；
C．根据：
可得：
卫星1的向心加速度小于卫星2的向心加速度，故C错误；
D．由：
可得：
可知卫星1的线速度小于卫星2的线速度，由知赤道上物体的线速度小于卫星1的线速度，所以卫星2的线速度大于静止在赤道上某物体的线速度，故D错误.
9、BD
【解析】
AB．由小球的速度图象知，开始小球的速度增大，说明小球的重力大于弹簧对它的弹力，当Δx为0.1 m时，小球的速度最大，然后减小，说明当Δx为0.1 m时，小球的重力等于弹簧对它的弹力．所以可得：
kΔx＝mg
解得：
k＝N/m＝20 N/m
弹簧的最大缩短量为Δx最大＝0.61 m，所以
F最大＝20 N/m×0.61 m＝12.2 N
弹力最大时的加速度
a＝＝＝51 m/s2
小球刚接触弹簧时加速度为10 m/s2，所以压缩到最短时加速度最大，故A错误，B正确；
C．小球和弹簧组成的系统机械能守恒，单独的小球机械能不守恒，故C错误；
D．根据自由落体运动算得小球自由落体运动下落的高度
D正确．
故选BD。
10、BD
【解析】
A．根据动量定理可知，动量的改变量越大，冲量越大，动量和冲量无直接联系，故A错误；
B．匀速圆周运动的速度方向时刻变化，但速度大小不变，所以动量变化，但动能不变，故B正确；
C．匀速圆周运动的合外力的冲量不为零，但动能不变，故C错误；
D．由公式可知，由于动量和动量变化为矢量，遵循平行边形定则，则物体动量变化的方向可能与初动量的方向不在同一直线上，故D正确。
故选BD。
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、 P的质量M，Q的质量m （M-m）gh=
【解析】
（1）[1]光电门的遮光条挡住光的时间极短，则平均速度可作为瞬时速度，有：
；
（2）[2]两物块和轻绳构成的系统，只有重力做功，机械能守恒：
故要验证机械能守恒还需要测量P的质量M、Q的质量m；
（3）[3]将光电门所测速度带入表达式：
则验证机械能守恒的表达式为：
；
（4）[4]将验证表达式变形为：
若在误差允许的范围内，系统满足机械能守恒定律，图像将是一条过原点的倾斜直线，其斜率为：
。
12、B A B mgx2 质量 A
【解析】
(1)[1]打点计时器均使用交流电源；
A.直流电源与分析不符，故A错误；
B.交流电源与分析相符，故B正确；
(2)[2]平衡摩擦和其他阻力，是通过垫高木板右端，构成斜面，使重力沿斜面向下的分力跟它们平衡；
A.与分析相符，故A正确；
B.与分析不符，故B错误；
(3)[3]平衡摩擦力时需要让打点计时器工作，纸带跟打点计时器限位孔间会有摩擦力，且可以通过纸带上打出的点迹判断小车的运动是否为匀速直线运动；
A.与分析不符，故A错误；
B.与分析相符，故B正确；
(4)[4]小车拖动纸带移动的距离等于重物下落的距离，又小车所受拉力约等于重物重力，因此拉力对小车做的功：
[5]小车做匀变速直线运动，因此打B点时小车的速度为打AC段的平均速度，则有：
(5)[6] 由图示图线可知：
纵截距为：
则随变化的表达式为：
[7]功是能量转化的量度，所以功和能的单位是相同的，斜率设为，则
代入单位后，的单位为，所以与该斜率有关的物理量为质量；
(6)[8] 若重物质量不满足远小于小车质量，则绳子对小车的拉力实际不等于重物的重力，由和可得：
由动能定理得：
而：
则实际图线的斜率：，重物质量与小车质量不变，速度虽然增大，但斜率不变；
A.与分析相符，故A正确；
B.与分析不符，故B错误；
C.与分析不符，故C正确；
B.与分析不符，故D错误．
【名师点睛】
实验总存在一定的误差，数据处理过程中，图象读数一样存在误差，因此所写函数表达式的比例系数在一定范围内即可；第（6）问有一定的迷惑性，应明确写出函数关系，再进行判断．
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）电场强度E的大小是；
（2）经磁场从A到D的时间与经电场从A到D的时间之比是2π：1
【解析】
试题分析：（1）加磁场时，粒子做匀速圆周运动，画出粒子在磁场中的运动轨迹图象，由几何关系可以得到轨道半径，进而由洛伦兹力提供向心力可得粒子初速度v0的大小；
粒子在匀强电场中粒子做类平抛运动，由平抛规律可得电场强度大小．
（2）粒子在磁场中运动时，根据轨迹的圆心角求解时间，由类平抛的规律得到电场运动的时间，即可解答．
解：（1）加磁场时，粒子从A到D有：qBv0=m①
由几何关系有：r=Rtan=R ②
加电场时，粒子从A到D有：
R+Rcs60°=v0t ③
Rsin60°=④
由①～④得：E=⑤
（2）粒子在磁场中运动，由几何关系可知：圆心角α=60°
圆运动周期：T==⑦
经磁场的运动时间：t′=T=⑧
由①～④得粒子经电场的运动时间：t=⑨
即：=⑩
答：
（1）电场强度E的大小是；
（2）经磁场从A到D的时间与经电场从A到D的时间之比是2π：1．
【点评】本题的关键问题是做出粒子的运动轨迹，再加上熟练应用几何关系才能解决这个题，带点粒子在磁场中的运动，一定要掌握好几何工具．
14、①；②从点下侧处且垂直AB向左射出
【解析】
①由全反射原理
解得
作出光路图如图丙所示
由几何关系得
②由题意作出光路图如图丁所示
由几何关系得
解得入射角
由几何关系得出射光线从点下侧处且垂直AB向左射出。
15、（1）3R;（2） ;（3）
【解析】
(1)经分析，质子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹半径为R，进入电场后做匀减速直线运动，到达上边界时速度刚好减为零，在电场中，根据动能定理有
在磁场中，根据洛伦兹力提供向心力有
又，联立解得
(2)质子在磁场和电场中的运动轨迹如图1所示，由几何知识知，质子第一次在磁场中运动的轨迹对应的圆心角为，质子第二次在磁场中运动的轨迹对应的圆心角为，则
质子在磁场中运动的总时间
质子在电场中运动的总时间
质子在无场区运动的总时间
故质子运动的总时间为
(3)经分析，所有质子经过磁场偏转后均沿平行于y轴的方向进入电场，轨迹如图2，质子做类平抛运动，质子刚好打在Q点时，有
联立解得
故沿y轴负方向发射的质子打在荧光屏上的位置离y轴最远，最远距离
出磁场时横坐标x在范围内的质子将打在y轴左侧的荧光屏上，有
联立解得
当时，即时，有最大值，最大值为
故质子打在荧光屏上发光的区域长度为