【物理试卷+答案】浙江省杭州市第二中学2025学年第一学期高三年级10月月考(10.7-10.8)

杭州二中2025学年第一学期高三年级十月月考物理试卷一、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．中国科学院上海光机所“羲和”物理实验室照片如图所示，其中的超强超短激光实验装置的输出功率为10拍瓦（1拍瓦=1015W），激光脉冲持续的时间为5飞秒（1飞秒=10-15s），则一个激光脉冲所携带能量约为()A．50JB．500JC．50WD．500W2．如图为运动员刚从雪坡上腾空向前运动的照片，运动员此A．受到重力与空气阻力的作用B．受到重力和雪坡对他的作用C．加速度方向与运动方向相同D．速度方向与合外力方向相反3．如图，某段快速环线公路有一个大圆弧形弯道，公路外侧路基比内侧路基高。当汽车在此路段以理论时速vc转弯时，恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势。则()A．汽车质量越大，对应理论时速vc越大B．汽车转弯时受到重力、支持力和向心力的作用C．汽车转弯时超过时速vc，就会立即向外侧公路侧滑D．当冬天路面结冰时，与未结冰时相比，vc值保持不变4．如图所示，正弦交流电源通过长直输电线使电灯正常发光，若规定两导线间斥力为正，则两导线间的相互作用力F与时间t的关系图可能正确的是()5．如图甲所示，一顶角较大的圆锥形玻璃体，倒立在表面平整的标准板上，单色光从上方垂直玻璃的上表面射向玻璃体，沿光的入射方向看到明暗相间的条纹；如图乙所示，用一个曲率半径很大的凸透镜与一个平面玻璃接触，单色光从上方垂直射向凸透镜的上表面时，可看到一些明暗相间的单色圆圈，下列说法正确的是()A．甲图是干涉现象，乙图是衍射现象B．甲图的条纹是以顶点为圆心的同心圆，且疏密均匀C．乙图的条纹是由透镜的上、下表面的反射光干涉产生的D．乙图的条纹疏密均匀，若把乙图的入射光由红色换成紫色，则观察到的条纹数会减小6．放射性同位素的应用非常广泛，几乎遍及各行各业。钴60的半衰期为5.27年，它发生β衰变变成镍60，而钍2Th则会经一系列α、β衰变后生成氡2Rn。下列说法正确的是A．10g钴60经过10.54年全部发生衰变B．钴60可以作为示踪原子研究人体对药物的吸收C．钍2Th原子核比氡2Rn原子核的中子数多8D．钍2Th衰变成氡2Rn一共经过2次α衰变和3次β衰变7．在某一均匀介质中，如图2所示x轴上有两个机械波源a、b平衡位置的坐标分别为：xa=0、xb=50cm，两个波源a、b同时开始做简谐运动，图1为两波源a、b的振动图像，t=0开始它们激发的两列简谐横波分别沿x轴正、负方向传播，波速均为10cm/s。下列说法正确的是()A．两列波起振方向相同B．两列波在x轴相遇叠加不会发生干涉C．两列波在x轴x=20cm处相遇叠加后，振幅为3cmD．两列波在x轴x=—10cm处相遇叠加后，振幅为1cm8．如图所示，有一课本放在水平桌面上。一横截面为直角三角形的棱镜放在书本上，书本与棱镜间有很薄的空气层。匕BAC=30。，匕BCA=60。，棱镜的折射率n=2。棱镜的整个侧面BCC1B1上有一面光源，现只考虑面光源直接投射到棱镜底面上的光线，则书本被此光线照亮部分面积与底面ACC1A1的面积之比为()9．一带正电荷的粒子以某一初速度进入匀强电场中。忽略重力影响，为了使粒子的速度方向在最短的时间内发生20°的偏转，则电场方向与粒子的初速度方向之间的夹角是 A．20°B．70°C．90°D．110°10．如图，是位于我国甘肃敦煌的超大型熔盐塔式光热发电站，有超过1。2万面、总面积达到140多万平方米的定日镜围绕在吸热塔周围，将太阳能集中到中心的熔盐塔加热熔盐。晚上无阳光照射时，熔盐继续放热保证24h不间断地发电。日照时定日镜所接受的太A．该发电站发电功率可以到达千兆瓦级别B．该发电站光能转化为电能的效率约为7%C．熔盐的储能大小仅由熔盐升高的温度和比热容两个因素决定D．若新能源汽车1kW·h行驶7km，则该电站年发电能使新能源汽车行驶2.73×109km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．下列说法正确的是()A．在不同的惯性参考系中，物理规律的形式是不同的B．在LC振荡电路中，当电流最大时，电容器储存的电场能最小C．电磁波的波长越长，衍射越明显，有利于电磁波的发射和接收D．降噪耳机通过发出与噪声振幅、频率相同，相位相反的声波来减噪12．如图甲所示，在拉力传感器的下端竖直悬挂一个弹簧振子，拉力传感器可以实时测量弹簧弹力大小。图乙是小球简谐振动时传感器示数随时间变化的图像。下列说法正确A．小球的质量为0.8kg，振动的周期为4sB．0--2s内，小球受回复力的冲量大小为0C．3s--4s和4s--5s内，小球受弹力的冲量相同D．1s--3s内，小球受弹力的冲量大小为16N·s，方向向上13．2021年6月29日，一篇发表在《天体物理学杂志快报》的论文称发现了两例来自黑洞吞噬中子星的引力波事件。有研究发现黑洞是通过不断“吸食”中子星表面的物质，从而慢慢吞噬中子星的。假设吞噬过程末期较短时间内黑洞和中子星之间的距离保持不变，总质量不变，黑洞质量太干中子星质量，二者可视为双星系统，则吞噬末期()A．二者之间的万有引力变小B．黑洞和中子星做圆周运动的角速度不变C．中子星的轨道半径逐渐减小D．黑洞做圆周运动的线速度逐渐增大三、非选择题（本题共5小题，共58分）14．(Ⅰ)（7分）小亮同学设计了如图1所示的电路来测量某种电阻丝的电阻率．（1）闭合开关S1、S2，调节电阻箱，当电压表读数为2.00V时，电流表示数如图2所示，I=A，电阻丝电阻的测量值为Ω（保留三位有效数字此测量值真实值（选填“大于”“等于”或“小于”（2）断开S2，通过改变接线夹接触电阻丝的位置来调节接入电路中电阻丝的长度，并通过改变电阻箱的阻值，使电流表示数保持不变．记录接入电路中电阻丝的长度L和对应电阻箱的阻值R，作出“R—L”图线，如图3所示．电阻丝的电阻率记为ρ、直径记为d，图线斜率的绝对值为k，则电阻率的表达式ρ=．（3）小亮同学测出金属丝的直径d=0.35mm，由此可求得金属丝的电阻率为Ω·m（计算结果保留两位有效数字）．14．(Ⅱ)（7分）如图所示，某同学想用插针法测一玻璃砖的折射率。（1）他找来一等腰直角三角形玻璃砖，操作方法如下：①在白纸上画一条直线AA,，并画出其垂线BB,，交于O点；②将玻璃砖的一个直角面沿AA,放置，并确定斜面所在的直线CC,；确定CC,时（填“可以”、“不可以”）直接用铅笔贴着玻璃画线。③直线BB,和CC,交于一点O,；④在BB9上竖直插上大头针P1和P2，从斜面一侧透过玻璃砖观察P1和P2，插上大头针P3，要求P3能挡住（选填“P1”、“P2”或“P1和P2”）的虚像；⑤撤去玻璃砖和大头针，连接和O9得到出射光线，测得出射光线与直线CC9的夹角为α,则玻璃砖的折射率为。A．sinαB．cosαC．sinD．（2）如果该同学正确画好了玻璃砖的边界，但是在实验操作过程中，将玻璃砖水平向右平移了少许，则折射率的测量值真实值（选填“大于”158分）如图，一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C。状态A的体积VA=3×10−3m3、温度TA=300K、压强PA=1.2×105Pa，状态B的温度TB=400K，状态C的压强Pc=0.9×106Pa。求气体（1）在状态B的体积VB；（2）在状态C的温度TC；（3）在整个过程中与外界之间传递的热量，并判断气体吸热还是放热？1611分）如图所示，为竖直平面内光滑四分之一圆弧轨道，半径R=5m，长度L=10m的水平传送带，左端与圆弧轨道最低点B连接，右端上表面与固定平台等高并紧靠。平台上固定有一底端C处开口且略微错开的竖直圆轨道。一质量（m=2kg的滑块（视为质点从圆弧轨道最高点A处静止释放，经过传送带，从C处进入圆轨道后，在始终沿轨迹切线方向的外力作用下做匀速圆周运动，外力施加前后速率不变。运动一周后撤去外力，滑块再次通过C点之后向右滑动，与位于平台D处的轻质挡板相撞并粘连。已知滑块与传送带表面的动摩擦因数μ1=0.42，与圆轨道间的动摩擦因数与C右侧平台间的动摩擦因数3=0.35，C左侧平台光滑，LCD=1.8m。轻弹簧初始为原长，左端与轻质挡板铰接，右端固定，其劲度系数k=100N/m。弹簧弹性势能的表达式Epkx2（x为弹簧形变量取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计经过各连接处的能量损失，重力加速度g=10m/s2。（1）求滑块下滑至圆弧轨道最低点B时，轨道对滑块的支持力大小；（2）若传送带不转，求滑块滑到圆轨道C处的速度大小；（3）若传送带以v=7m/s顺时针转动，求滑块经过传送带因摩擦而产生的热量；（4）若传送带以v=7m/s逆时针转动，求滑块从冲上传送带到弹簧第一次被压缩到最短的过程中因摩擦而产生的热量。17改12分）海浪蕴含着丰富的能量，某科技小组设计了一种把海浪能转化为电能的装置。示意图如图所示，足够长的圆柱形磁体和圆筒形磁体通过缆绳锚定于海底礁石上，两者之间存在沿水平方向的径向磁场。线圈与浮桶相连套在圆柱形磁体上，并可随海浪沿竖直方向运动。一额定功率P=25W的灯泡通过导线与浮桶中的线圈相连，线圈所在处的磁感应强度大小均为B=1T。某段时间内，浮桶和线圈随海浪上下做简谐运动，周期T=2s，振幅Am，通过平衡位置时的速率vm=5m/s，此过程中灯泡恰好正常发光。浮桶和线圈的总质量m=20kg，在浮桶和线圈上下运动过程中，沿竖直方向受到的作用力有重力、浮力、安培力F安、海水阻力Ff和海浪对浮桶和线圈的作用力F，其中重力和浮力大小相等，海水阻力大小Ff=kv(k=10kg/s)，v为线圈的瞬时速率。已知每匝线圈周长L=0.4m，每匝线圈电阻r=0.2Ω,线圈匝数N=10。t=0时刻浮桶和线圈正通过平衡位置向上运动。不计其他电阻。（1）t=0时刻线圈中的电流方向为顺时针还是逆时针（俯视）；（2）求灯泡电阻R，并写出灯泡两端电压u随时间t的变化关系；（3）t=0.5s到t=1s内海浪对浮桶和线圈的冲量大小IF和所做的功WF。1813分）利用电磁场使质量为m、电荷量为e的电子发生回旋共振可获取高浓度等离子体，其简化原理如下。如图甲所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B，平行于纸面向里、大小为E的匀强电场绕着过0点且垂直纸面的轴顺时针旋转；旋转电场带动电子加速运动，使其获得较高能量，高能电子使空间中的中性气体电离，生成等离子体。（1）若空间中只存在匀强磁场，电子只在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，求电子做圆周运动的角速度w0；（2）将电子回旋共振简化为二维运动进行研究。施加旋转电场后，电子在如图乙所示的平面内运动，电子在运动过程中受到与其速度v方向相反的气体阻力f=kv，式中k为已知常量。最终电子会以与旋转电场相同的角速度做匀速圆周运动，且电子的线速度与旋转电场力的夹角（小于保持不变。只考虑电子受到的匀强磁场洛伦兹力、旋转电场电场力及气体阻力作用，不考虑电磁波引起的能量变化。（i）若电场旋转的角速度为w，求电子最终做匀速圆周运动的线速度大小v；（ii）旋转电场对电子做功的功率存在最大值，求该功率的最大值，以及当电场力的功率等于最大功率的一半时，电场旋转的角速度的数值。杭州二中2025学年第一学期高三年级十月月考物理答案题号123456789答案AADBCCCBDB题号答案BDADAB（3）9.6×10-7（2）大于158分）得VB=4×10—3m3得TC=300K（3）A→B:W1=—PA(VB—VA)=—120JB→C:W2=0W=W1+W2=—120J热力学第一定律ΔU=W+Q得Q=120J，气体吸热1611分1）从A到B机械能守恒解得v0=10m/s在B点mg=m解得FN=60N根据牛顿第三定律，压力大小为60N。（2）在传送带上做匀减速直线运动，到C点的速度为v1，有v-v=-2μ1gL解得v1=4m/s（3）滑块以速度v0冲上传送带后，做匀减速直线运动，有-2μ1gx=v2-v解得xm<L然后随传送带匀速运动。产生的热量mgJ=9J（4）滑块的整个运动过程有三段产生摩擦热，具体分析如下：第一段过程为滑块以速度v0冲上传送带过程，通过传送带时间滑块与传送带相对位移Δx=vt+L此过程产生的摩擦热Q2=μ1mgΔx联立解得Q2=168J第二段过程为滑块以速度v1冲上右侧的固定平台后，在竖直圆轨道匀速运动一周的过程，如图所示，选取竖直圆轨道上下对称的P、P′两点，根据牛顿第二定律则有：N1+mgcosθ=m在P、P′两点附近选取微元长度Δl，则滑块在这两段微元长度Δl克服摩擦力做的功之和：ΔWf=μ2N1Δl+μ2N2Δl求和可得Wf=∑ΔWf联立可得Wf=64J第三段过程为滑块滑上C右侧平台并与挡板粘连，由功能关系可知，弹簧第一次被压缩到最短（此时滑块