2025年浙江省杭州第十四中学高三物理第一学期期末学业质量监测试题.doc

2025年浙江省杭州第十四中学高三物理第一学期期末学业质量监测试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

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，真空中，垂直于纸面向里的匀强磁场只在两个同心圆所夹的环状区域存在(含边界)，两圆的半径分别为R、3R，圆心为O．一重力不计的带正电粒子从大圆边缘的P点沿PO方向以速度v1射入磁场，其运动轨迹如图，轨迹所对的圆心角为120°．若将该带电粒子从P点射入的速度大小变为v2时，不论其入射方向如何，都不可能进入小圆内部区域，则v1：v2至少为

A． B． C． D．2
2、下列说法中正确的是（　　）
A．原子核发生衰变时都遵守电荷守恒、质量守恒、能量守恒
B．为核衰变方程
C．光电效应说明了光具有粒子性
D．康普顿散射实验说明了光具有波动性
3、一三棱镜截面如图所示，∠C=90°，∠B=60°，AC面涂有反光涂层。一细束光从O垂直AB边射入棱镜，经AC面反射到BC面，在BC面上恰好发生全反射。则该棱镜的折射率为（ ）

A． B． C． D．2
4、如图所示，空间有与竖直平面夹角为θ的匀强磁场，在磁场中用两根等长轻细金属丝将质量为m的金属棒ab悬挂在天花板的C、D两处，通电后导体棒静止时金属丝与磁场方向平行。已知磁场的磁感应强度大小为B，接人电路的金属棒长度为l，重力加速度为g，以下关于导体棒中电流的方向和大小正确的是（　　）

A．由b到a， B．由a到b，
C．由a到b， D．由b到a，
5、如图，AC、BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O，半径为R，将等电量的异种点电荷Q放在圆周上，它们的位置关于AC对称，+Q与O点的连线和OC间夹角为30°，静电常量为k，则（　　）

A．O点的电场强度大小为
B．O点的电场强度方向由O指向A
C．O点电势小于C点电势
D．试探电荷q从B点移到D点过程中，电势能始终不变
6、关于卢瑟福的α粒子散射实验和原子的核式结构模型，下列说法中不正确的是（ ）
A．绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进
B．只有少数α粒子发生大角度散射的原因是原子的全部正电荷和几乎全部质量集中在一个很小的核上
C．卢瑟福依据α粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论
D．卢瑟福的“核式结构模型”很好地解释了氧原子光谱的实验
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、下列说法中正确的是（　　）
A．光的偏振现象证明了光波是横波
B．机械波和电磁波一样，从空气进入水中波长变短
C．白光经过三棱镜色散后，紫光的传播方向改变量最大
D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度
E.在白织灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，这是光的干涉现象
8、如图所示，卫星a没有发射停放在地球的赤道上随地球自转；卫星b发射成功在地球赤道上空贴着地表做匀速圆周运动；两卫星的质量相等。认为重力近似等于万有引力。下列说法正确的是（　　）

A．a做匀速圆周运动的周期等于地球同步卫星的周期
B．b做匀速圆周运动的向心加速度等于重力加速度g
C．a、b做匀速圆周运动所需的向心力大小相等
D．a、b做匀速圆周运动的线速度大小相等，都等于第一宇宙速度
9、如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的复色光从空气射向AB边的中点D，入射方向与边AB的夹角为θ= 30°，经三棱镜折射后分为a、b两束单色光，单色光a偏折到BC边的中点E，单色光b偏折到F点，则下列说法正确的是（ ）

A．该棱镜中对单色光a的折射率为
B．在棱镜中传播，a光的传播速度较大
C．a光的频率一定大于b光的频率
D．分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大
10、2018年3月30日01时56分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第三十、三十一颗北斗导航卫星。这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星，是我国北斗三号第七、八颗组网卫星。北斗导航卫星的轨道有三种：地球静止轨道（高度35809km）、倾斜地球同步轨道（高度35809km）、中圆地球轨道（高度21607km），如图所示。已知地球半径为6370km，下列说法正确的是（　　）

A．倾斜同步轨道卫星的加速度与地球静止轨道的加速度大小相等
B．中圆地球轨道卫星受到的万有引力一定比静止轨道卫星受到的万有引力大
C．倾斜同步轨道卫星每天在固定的时间经过同一地区的正上方
D．倾斜同步轨道卫星的机械能一定大于中圆地球轨道卫星的机械能
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）某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻弹簧一端固定于某一深度为h＝0.25 m、开口向右的小筒中（没有外力作用时弹簧的另一端也位于筒内），如图甲所示，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变所挂钩码的个数来改变l，作出F—l图线如图乙所示．

（1）由此图线可得出的结论是____________．
（2）弹簧的劲度系数为_______N/m，弹簧的原长l0＝_______m.
12．（12分）为了测某电源的电动势和内阻，实验室提供了如下器材：
电阻箱R，定值电阻R0、两个电流表A1、A2，电键K1，单刀双掷开关K2，待测电源，导线若干．实验小组成员设计如图甲所示的电路图．

(1)闭合电键K1，断开单刀双掷开关K2，调节电阻箱的阻值为R1，读出电流表A2的示数I0；然后将单刀双掷开关K2接通1，调节电阻箱的阻值为R2，使电流表A2的示数仍为I0，则电流表A1的内阻为_____．
(2)将单刀双掷开关K2接通2，多次调节电阻箱的阻值，记录每次调节后的电阻箱的阻值R及电流表A1的示数I，该同学打算用图像处理数据，以电阻箱电阻R为纵轴，为了直观得到电流I与R的图像关系，则横轴x应取（_________）
A．I B．I2 C． D．
(3)根据(2)选取的x轴，作出R-x图像如图乙所示，则电源的电动势E=_____，内阻r=______．（用R1，R2，R0，及图像中的a、b表示）
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）如图所示为某滑雪赛道。长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接，滑道BC高h=10m，C是半径R=30m圆弧的最低点，质量m=60kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑，加速度a=4m/s2，到达B点时速度vB=20m/s。取重力加速度g=l0m/s2。
(1)求长直助滑道AB的长度L；
(2)若不计BC段的阻力，求运动员在C点所受支持力的大小。

14．（16分）彩虹的产生原因是光的色散，如图甲所示为太阳光射到空气中小水珠时的部分光路图，光通过一次折射进入水珠，在水珠内进行一次反射后，再通过一次折射射出水珠．现有一单色光束以入射角θ1＝45°射入一圆柱形玻璃砖，在玻璃砖内通过一次折射、一次反射、再一次折射射出玻璃砖，如图乙所示，已知射出光线与射入光线的夹角φ＝30°，光在真空中的速度为c，求：
①该单色光的折射率；
②该单色光在玻璃中传播速度的大小．

15．（12分）小王在实验室做单摆实验时得到如图甲所示的单摆振动情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的左右最远位置，此时的摆动角度为θ，小王通过实验测得当地重力加速度为g＝10m/s2，并且根据实验情况绘制了单摆的振动图象如图乙所示，设图中单摆向右摆动为正方向。求：
(1)单摆的振幅、摆长约为多少；
(2)估算单摆振动时最大速度v。(可能用到的公式1－cosθ＝2sin2)(计算结果均保留三位有效数字)

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】
粒子在磁场中做圆周运动，如图：

由几何知识得：，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：；当该带电粒子从P点射入的速度大小变为v2时，若粒子竖直向上射入磁场粒子恰好不能进入磁场时，即粒子轨道半径，则不论其入射方向如何，都不可能进入小圆内部区域，此时洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，则：，故B正确，ACD错误．
2、C
【解析】
A．原子核发生衰变时电荷数守恒和质量数守恒，但质量不守恒，故A错误；
B．为裂变方程，故B错误；
C．光电效应说明了光具有粒子性，故C正确；
D．康普顿在研究石墨对X射线的散射中发现光具有粒子性，故D错误。
故选C。
3、C
【解析】
做出光路图，如图所示

根据几何关系，光线到达AC面的入射角为α=30°，则反射角为，根据几何关系，光线在BC面的入射角为i=60°，因为光线在BC面上恰好发生全反射，则

故C正确， ABD错误。
故选C。
4、C
【解析】
对导体棒进行受力分析，根据左手定则分析导体棒中的电流方向，根据三角形定则分析求解安培力的大小，从而根据求解导体棒的电流大小。
【详解】
导体棒静止，则其受力如图所示：

根据左手定则可知，导体棒的电流方向为由a到b，根据平衡条件可知安培力的大小为：

所以感应电流的大小为：

故ABD错误C正确。
故选C。
5、A
【解析】
AB．两电荷在O点的场强大小为
E1=E2=k
夹角为120°

根据平行四边形定则知合场强为
E=E1=E2=k
方向平行两个电荷的连线向右，故A正确，B错误；
C．等量正负点电荷连线的中垂线上电势相等，因而φO=φC，故C错误；
D．如果只有+Q存在，则B点电势大于D点电势；如果只有-Q存在，同样是B点电势大于D点电势；由于电势是标量，所以两个场源电荷同时存在时，依然有B点电势大于D点电势，故试探电荷q从B点移到D点过程中，电势能是变化的，故D错误。
故选A。
6、D
【解析】
A．粒子散射实验的内容是：绝大多数粒子几乎不发生偏转；少数粒子发生了较大的角度偏转；极少数粒子发生了大角度偏转（偏转角度超过，有的甚至几乎达到，被反弹回来），故A正确；
B．粒子散射实验中，只有少数粒子发生大角度偏转说明三点：一是原子内有一质量很大的粒子存在；二是这一粒子带有较大的正电荷；三是这一粒子的体积很小，但不能说明原子中正电荷是均匀分布的，故B正确；
C．卢瑟福依据粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论，故C正确；
D．玻尔的原子模型与原子的核式结构模型本质上是不同的，玻尔的原子模型很好地解释了氢原子光谱的实验，故D错误；
不正确的故选D。

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、ACE
【解析】
A． 光的偏振现象证明了光波是横波，故A正确；
B． 机械波从空气进入水中波速变大，波长变长，而电磁波从空气进入水中，波速变小，波长变短，故B错误；
C． 可见光通过三棱镜后，传播方向改变最大的紫色的光，红光改变最小。在光的色散中，对于同一种介质，光的频率越大，介质对其的折射率就越大。而折射率越大，光的折射角就越小，偏转程度就越大。由于可见光中紫光的频率最大，所以紫色的光线的折射角最小，偏转最大，故C正确；
D． 拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以消除玻璃反射的偏振光。故D错误；
E． 在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，是薄膜干涉。故E正确。
故选：ACE。
8、AB
【解析】
A．a在赤道上随地球自转而做圆周运动，所以a做匀速圆周运动的周期等于地球同步卫星的周期，A正确；
B．对卫星b重力近似等于万有引力，万有引力全部用来充当公转的向心力

所以向心加速度等于重力加速度g，B正确；
C．两卫星受到地球的万有引力相等。卫星a万有引力的一部分充当自转的向心力，即

卫星b万有引力全部用来充当公转的向心力，因此a、b做匀速圆周运动所需的向心力大小不相等，C错误；
D．a做匀速圆周运动的周期等于地球同步卫星的周期，根据可知

万有引力提供向心力

解得线速度表达式

因为

所以b卫星的速度等于第一宇宙速度

D错误。
故选AB。
9、AC
【解析】
A．设到E点的a光线的入射角为i=60°，折射角为r=30°，则折射率

选项A正确；
B．在棱镜中传播，b光的折射率较小，由 可知，a光传播速度较大，选项B错误；
C．a光的折射率大于b光，则a光的频率一定大于b光的频率，选项C正确；
D．a光的频率大于b光的频率，则a光的波长小于b光的波长，根据可知，分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距小，选项D错误。
故选AC。
10、AC
【解析】
A．由公式

可知，由于倾斜同步轨道与地球静止轨道的半径相同，则加速度大小相等，故A正确；
B．中圆地球轨道卫星与静止轨道卫星的质量关系未知，故无法比较万有引力大小，故B错误；
C．倾斜同步轨道卫星的轨道半径与静止轨道同步卫星的轨道半径相等，故公转周期相等，说明倾斜同步轨道卫星每天在固定的时间经过同一地区的正上方，故C正确；
D．倾斜同步轨道卫星与中圆地球轨道卫星的质量关系未知，故无法比较它们的机械能，故D错误。
故选AC。

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、在弹性限度内，弹力与弹簧的伸长量成正比 100 0.15
【解析】
试题分析：（1）[1] 根据图象结合数学知识可知：在弹性限度内，弹力与弹簧的伸长量成正比；
（2）[2][3]根据胡克定律F与的关系式为：
，
从图象中可得直线的斜率为2N/cm，截距为20N，故弹簧的劲度系数为
，
由
，
于是：

考点：考查了胡可定律
找到各个物理量之间的关系，然后根据胡克定律列方程，是解答本题的突破口，这要求学生有较强的数学推导能力．
12、R2-R1 C E= r=a-R0-（R2-R1）
【解析】
(1)由题意可知，电路电流保持不变，由闭合电路欧姆定律可知，电路总电阻不变，则电流表A1内阻等于两种情况下电阻箱阻值之差，即．
(2)单刀双掷开关K2接通2时，据欧姆定律可得：，整理得：，为得到直线图线，应作图象．故C项正确，ABD三项错误．
(3)由图象结合得：图象斜率、图象纵截距，解得：电源的电动势、电源的内阻．

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)50m；(2)1800N
【解析】
(1)运动员从到做初速度为零的匀加速直线运动，根据速度位移关系可得

解得

(2)运动员由到的过程，根据动能定理可得

运动员经过点时受到重力和支持力，如图所示：

根据牛顿第二定律可得

解得

14、 (1) （2）
【解析】
①如图所示，

设折射角为θ2，分析可知θ3=θ1-θ2
由等腰三角形可知θ4=θ2
由三角形内外角关系可得
得，即θ2 =30°
该单色光的折射率．
②由光在玻璃中的传播速度
得．
15、 (1) ；；(2)
【解析】
(1)由题图乙读出单摆的振幅，周期
根据单摆的周期公式得摆长

(2)根据机械能守恒定律

又因为很小，故有