浙江省杭州市第四中学2025届物理高三上期末调研试题含解析

浙江省杭州市第四中学2025届物理高三上期末调研试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、下列说法中正确的是（）A．原子核发生一次衰变，该原子外层就一定失去一个电子B．核泄漏事故污染物能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为可以判断x为质子C．若氢原子从n=2能级向n=1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时辐射出的光有可能使该金属发生光电效应D．质子、中子、粒子的质量分别是，质子和中子结合成一个a粒子，释放的能量是2、甲、乙两汽车在同一平直公路上做直线运动，其速度时间（v－t）图像分别如图中a、b两条图线所示，其中a图线是直线，b图线是抛物线的一部分，两车在t1时刻并排行驶。下列关于两车的运动情况，判断正确的是（）A．甲车做负方向的匀速运动B．乙车的速度先减小后增大C．乙车的加速度先减小后增大D．在t2时刻两车也可能并排行驶3、如图所示，左侧是半径为R的四分之一圆弧，右侧是半径为2R的一段圆弧．二者圆心在一条竖直线上，小球a、b通过一轻绳相连，二者恰好等于等高处平衡．已知，不计所有摩擦，则小球a、b的质量之比为A．3:4 B．3:5 C．4:5 D．1:24、下列说法正确的是:A．国际单位制中力学中的三个基本物理量的单位是m、kg、m/sB．滑动摩擦力可以对物体不做功,滑动摩擦力可以是动力C．在渡河问题中,渡河的最短时间由河宽、水流速度和静水速度共同决定D．牛顿第一定律是经过多次的实验验证而得出的5、科学家已经成功检测定位了纳米晶体结构中的氢原子。按玻尔氢原子理论，氢原子的能级图如图所示，下列判断正确的是（）A．氢原子从第4激发态跃迁到第2激发态需要吸收光子B．一个处于n=4激发态的氢原子向基态跃迁时，最多可能发出6条光谱线C．用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子，可观测到多种不同频率的光子D．氢原子的核外电子由低能级跃迁到高能级时，电势能减小，动能增大6、某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的电压与电流的关系图如图所示.用此电源和电阻R1、R2组成电路.R1、R2可以同时接入电路，也可以单独接入电路.为使电源输出功率最大，可采用的接法是()A．将R1单独接到电源两端B．将R1、R2并联后接到电源两端C．将R1、R2串联后接到电源两端D．将R2单独接到电源两端二、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、如图所示为甲、乙两车在平直公路上行驶的v-t图象，则在t1到t2时间内A．甲、乙两车的位移相等B．甲车的平均速度等于C．甲车的平均速度比乙车的大D．乙车的加速度始终比甲车的加速度小8、如图所示，ac和bd是相距为L的两根的金属导轨，放在同一水平面内。MN是质量为m，电阻为R的金属杆，垂直导轨放置，c和d端接电阻R1=2R，MN杆与cd平行，距离为2L，若0－2t0时间内在导轨平面内加上如图所示变化的匀强磁场，已知t=0时刻导体棒静止，磁感强度竖直向下为正方向，那么以下说法正确的是（）A．感应电流的方向先沿顺时针后沿逆时针方向B．回路中电流大小始终为C．导体棒受到的摩擦力方向先向左后向右D．导体棒受到的摩擦力大小不变9、如图甲所示，一足够长的传送带倾斜放置，倾角为θ，以恒定速率v=4m/s顺时针转动。一煤块以初速度v0=12m/s从A端冲上传送带，煤块的速度随时间变化的图像如图乙所示，取g=10m/s2，则下列说法正确的是（）A．倾斜传送带与水平方向夹角的正切值tan=0.75：B．煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5C．煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间为4sD．煤块在传送带上留下的痕迹长为m10、如图所示，质量为m的滑块以一定初速度滑上倾角为的固定斜面，同时施加一沿斜面向上的恒力；已知滑块与斜面间的动摩擦因数，取出发点为参考点，能正确描述滑块运动到最高点过程中产生的热量，滑块动能、势能、机械能随时间、位移关系的是（）A． B．C． D．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）某同学用如图甲所示的实验装置验证动量守恒定律，气垫导轨上安装了两个光电门，气垫导轨左端装一个弹射装置，滑块可被弹射装置向右弹出，质量为m1的滑块甲和质量为m2的滑块乙上装有宽度相同的挡光片。开始时，滑块甲靠在已被锁定的弹射装置处，滑块乙静置于两个光电门之间，滑块甲弹出后通过光电门1再与滑块乙发生碰撞，碰撞后要使两个滑块能够通过光电门2。(1)如图乙所示是用游标卡尺测量遮光条宽度的情况，由此可知遮光条宽度d=_____cm。(2)下列选项中不属于本实验要求的是______（请填写选项前对应字母）A．气垫导轨应调节水平B．滑块甲的质量一定要等于滑块乙的质量C．滑块甲的质量应大于滑块乙的质量(3)某次实验时，该同学记录下滑块甲通过光电门1的时间为∆t1，滑块乙通过光电门2的时间为∆t2，滑块甲通过光电门2的时间为∆t3。如果等式___________（用对应物理量的符号表示）成立，则可说明碰撞过程中系统动量守恒。12．（12分）某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接．(1)实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接__________：(2)某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为___________A；(3)该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将___________只相同的小电珠并联后，直接与电动势为3V、内阻为1Ω的电源组成闭合回路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为___________W（保留小数点后两位）.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）如图甲所示，水平足够长的平行金属导轨MN、PQ间距L＝0.3m。导轨电阻忽略不计，其间连接有阻值R＝0.8Ω的固定电阻。开始时，导轨上固定着一质量m＝0.01kg、电阻r＝0.4Ω的金属杆cd，整个装置处于磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。现用一平行金属导轨平面的外力F沿水平方向拉金属杆cd，使之由静止开始运动。电压采集器可将其两端的电压U即时采集并输入电脑，获得的电压U随时间t变化的关系如图乙所示。求：（1）在t＝4s时通过金属杆的感应电流的大小和方向；（2）4s内金属杆cd位移的大小；（3）4s末拉力F的瞬时功率。14．（16分）右端开口，左端封闭的粗细均匀的U形玻璃管竖直放置，长为10cm的水银柱封闭了长为30cm的空气柱，尺寸如图甲所示，现用注射器（开始时活塞在底部）缓慢地将水银抽出，如图乙所示．已知注射器管横截面积是玻璃管横截面积的10倍，大气压强为76cmHg，整个过程不漏气且温度不变．求：(1)当水银恰好被抽出时玻璃管内空气的压强（单位用cmHg表示）；(2)注射器管有效长度的最小值（结果保留3位有效数字）．15．（12分）如图所示，水平光滑轨道AB与半径为R的竖直光滑半圆形轨道BC相切于B点．质量为2m和m的a、b两个小滑块（可视为质点）原来静止于水平轨道上，其中小滑块a与一轻弹簧相连．某一瞬间给小滑块a一冲量使其获得的初速度向右冲向小滑块b，与b碰撞后弹簧不与b相粘连，且小滑块b在到达B点之前已经和弹簧分离，不计一切摩擦，求：（1）a和b在碰撞过程中弹簧获得的最大弹性势能；（2）小滑块b与弹簧分离时的速度；（3）试通过计算说明小滑块b能否到达圆形轨道的最高点C．若能，求出到达C点的速度；若不能，求出滑块离开圆轨道的位置和圆心的连线与水平方向的夹角．（求出角的任意三角函数值即可）．

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、D【解析】

A．原子核发生一次β衰变，该原子核内中子变成质子，放出一个电子，选项A错误；B．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，x的质量数为零，电荷数为-1，则x是电子，选项B错误；C．根据玻尔理论可知，氢原子从n=1能级向n=1能级跃迁时辐射出的光的能量为hv=E1-E1=-3.4eV-（-13.6eV）=10.1eV，氢原子从n=6能级向n=1能级跃迁时辐射出的光的能量为hv'=E6-E1=-0.38eV-（-3.4eV）=3.01eV，结合光电效应发生的条件可知，若氢原子从n=1能级向n=1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6能级向n=1能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应，故C错误；

D．质子、中子、α粒子的质量分别是m1、m1、m3，质子和中子结合成一个α粒子的过程中亏损的质量为（1m1+1m1-m3），根据爱因斯坦质能方程可知释放的能量是（1m1+1m1-m3）c1．故D正确。

故选D。2、C【解析】

A．甲车向正方向做匀减速运动，选项A错误；B．由图像可知，乙车的速度先增大后减小，选项B错误；C．图像的斜率等于加速度，可知乙车的加速度先减小后增大，选项C正确；D．因t1到t2时间内乙的位移大于甲的位移，可知在t2时刻两车不可能并排行驶，选项D错误。故选C。3、A【解析】

对a和b两个物体受力分析，受力分析图如下，因一根绳上的拉力相等，故拉力都为T；由力的平衡可知a物体的拉力，b物体的拉力，，则联立可解得，A正确．4、B【解析】

A.国际单位制中力学的基本物理量有三个，它们分别是长度、质量、时间，它们的单位分别为m、kg、s，A错误；B.滑动摩擦力可以不做功，例如:你的手在墙上划,你的手和墙之间有摩擦力,这摩擦力对你的手做功,却对墙不做功,因为力对墙有作用力但没位移.滑动摩擦力可以是动力，例如将物体由静止放在运动的传送带上，物体将加速，滑动摩擦力起到了动力的效果，B正确；C．在渡河问题中,渡河的最短时间由河宽、静水速度共同决定,与水流速度无关，也可以理解为水流不能帮助小船渡河，C错误；D．牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上，根据逻辑推理得出的，无法通过实验进行验证，D错误；故选B．5、C【解析】

A．氢原子从第4激发态跃迁到第2激发态是从高能级向低能级跃迁，要辐射光子，故A错误；B．一个氢原子，从激发态向基态跃迁，最多可以辐射出3种频率的光子，故B错误；C．用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子，氢原子可以跃迁到的激发态，再向低能级跃迁可以辐射出10种频率的光子，故C正确；D．氢原子的核外电子由低能级跃迁到高能级时，轨道半径变大，动能变小，电势能变大，故D错误。故选C。6、A【解析】

根据闭合电路欧姆定律得：U=E−Ir知，I=0时，U=E，图象的斜率等于r，则由电源的U−I图线得到：电源的电动势为E=3V，内阻为r=0.5Ω.由电阻的伏安特性曲线求出R1=0.5Ω、R2=1Ω，R1单独接到电源两端时，两图线的交点表示电路的工作状态，可知，电路中的电流为3A，路端电压为1.5V，则电源的输出功率为P出1=1.5V×3A=4.5W，同理，当将R1、R2串联后接到电源两端，利用欧姆定律可得电路电流I串=1.5A，此时电源的输出功率P串=I2串(R1+R2)=3.75W；两电阻并联时，利用欧姆定律可得电路电流I并=3.6A,此时电源的输出功率P并=EI并−I2并r=4.32W；R2单独接到电源两端输出功率为P出2=2V×2A=4W.所以将R1单独接到电源两端时电源的输出功率最大。故A正确，BCD错误。故选：A【点睛】由电源的U-I图线纵横截距读出电源的电动势，由斜率求出电源的内阻．由电阻的U-I图线求出电阻．再分别求出四种情况下电源的输出功率进行选择．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、BC【解析】

A．在t1到t2时间内，两图线围成的面积不等，则位移不等，故A错误．BC．甲做匀变速直线运动，在t1到t2时间内，平均速度，根据图线围成的面积知，甲的位移大于乙的位移，时间相等，则甲的平均速度大于乙的平均速度，即以的平均速度小于，故BC正确．D．乙图线的切线斜率先比甲小，后比甲大，可知乙的加速度先小于甲，后大于甲，故D错误．8、BC【解析】

AB．设导体棒始终静止不动，由图乙可知，图线斜率绝对值即为磁场变化率且恒定，由公式感应电动势恒定，回路中电流恒定不变，由于t=0时刻导体棒静止，由可知，此时的安培力最大，则导体棒始终静止不动，假设成立，由楞次定律可知，感应电流方向始终为顺时针方向，故A错误，B正确；C．由于感应电流方向不变，内磁场方向竖直向下，由左手定则可知，安培力方向水平向右，由于导体棒静止，则摩擦力方向水平向左，同理可知，时间内安培力方向水平向左，摩擦力方向水平向右，故C正确；D．由平衡可知，摩擦力大小始终与安培力大小相等，由于电流恒定，磁场变化，则安培力大小变化，摩擦力大小变化，故D错误。故选BC。9、AD【解析】

AB．由v－t图像得0~1s内煤块的加速度大小方向沿传送带向下；1~2s内煤块的加速度大小方向沿传送带向下。0~1s，对煤块由牛顿第二定律得，对煤块由牛顿第二定律得mgsinθ一μmgcosθ=ma2解得tanθ=0.75，μ=0.25故A正确，B错误；C．v－t图像图线与时间轴所围面积表示位移大小，所以煤块上滑总位移大小为x=10m，由运动学公式得下滑时间为所以煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间为，故C错误；D．0~1s内煤块比传送带多走4m，划痕长4m，1~2s内传送带比煤块多走2m，划痕还是4m。内传送带向上运动，煤块向下运动，划痕总长为，故D正确。故选AD。10、CD【解析】

A、滑块向上滑动过程中做匀减速直线运动，，由此可知位移s与时间成二次关系，由Q=fs可知，A错；B、根据动能定理，克服摩擦力做功等于动能的减小量，图像B应为曲线，B错；C、物体的位移与高度是线性关系，重力势能Ep=mgh，故Ep-s图象是直线，故C正确；

D、物体运动过程中，拉力和滑动摩擦力平衡，故相当于只有重力做功，故机械能总量不变，故D正确；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、0.360B【解析】

(1)[1]游标卡尺的主尺示数为3mm，游标尺上第12个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标示数为12×0.05mm=0.60mm最终示数为3.60mm=0.360cm(2)[2]若滑块甲的质量等于滑块乙的质量，不能保证两滑块碰撞后均能向右运动，故B项不属于实验的要求。(3)[3]滑块通过光电门的速度根据动量守恒定律有代入可得关系式即为12、0.4442.22~2.28【解析】

（1）滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，则滑动变阻器采用分压接法，实物图如图所示；（2）由图知电流表量程为0.6A，所以读数为0.44A；（3）电源内阻为1欧，所以当外电路总电阻等于电源内阻时，消耗电功率最大，此时外电路电压等于内电压等于1.5V，由图知当小电珠电压等于1.5V时电流约为0.38A，此时电阻约为，并联后的总电阻为1欧，所以需要4个小电珠，小电珠消耗的总功率约为（2.22-2.28W均可）．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）0.75A由d指向c（2）12m（3）0.765W【解析】

（1）由题图乙可知，当t＝4s时，U＝0.6V此时电路中的电流（通过金属杆的电流）I＝＝0.75A用右手定则判断出，此时电流的方向由d指向c。（2）由题图乙知U＝kt＝0.15t金属杆做切割磁感线运动产生的感应电动势E＝BLv由电路分析：U＝E联立以上两式得v＝×0.15t由于R、r、B及L均为常数，所以v与t成正比，即金属杆在导轨上做初速度为零的匀加速直线运动，匀加速运动的加速度a＝×0.15＝1.5m/s2金属杆在0～4s内的位移x＝at2＝12m。（3）在第4s末金属杆的速度v＝at＝6m/s金属杆受安培力F安＝BIL＝0.1125N由牛顿第二定律，对金属杆有F－F安＝ma解得拉力F＝0.1275N故4