河北省金科大联考2025届高三下学期3月质量监测物理试题 含解析

这是一份河北省金科大联考2025届高三下学期3月质量监测物理试题 含解析，共17页。试卷主要包含了5，sin37°=0等内容，欢迎下载使用。
全卷满分 100 分，考试时间 75 分钟。
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的
指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题
区域均无效。
3.选择题用 2B 铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作
答；字体工整，笔迹清楚。
4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。
一、选择题：本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 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. 可控核聚变的目标是实现安全、持续、平稳的能量输出，这种技术一旦实现突破，它将为人类提供用之
不竭的清洁能量。已知氘核与氚核聚变时的核反应方程为 ，氘核与氦 3 核聚变
时的核反应方程为 ；若氦 3 核的质量为 3.0150u，氚核的质量为 3.0160u，质子
的质量为 1.007u，中子的质量为 1.008u。下列说法正确的是（ ）
A. X 为
B. Y 为
C.
D. 核的质量等于一个质子与一个中子的质量之和
【答案】C
【解析】
【详解】AB．据核反应过程中，质量数和电荷数守恒可推知 X 为 ，Y 为 ，故 AB 错误；
C． 设 核 的 质 量 为 ， 核 的 质 量 为 ， 据 质 能 方 程 有
，
故 C 正确；
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D．一个质子与一个中子在结合成 核时、有质量亏损，故 D 错误。
故选 C。
2. 图示为一种放在水平地面上 玩具，它由小球、弹性轻质细杆和底座组成，整个装置静止不动时的情景
如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 细杆对小球的支持力斜向右上方
B. 细杆对小球的支持力小于小球重力
C. 地面对底座的摩擦力方向水平向左
D. 底座对地面 压力大小等于整个装置的重力
【答案】D
【解析】
【详解】AB．由平衡条件可知，细杆对小球的支持力方向竖直向上，大小等于小球重力，故 AB 错误；
CD．对于整个装置，同理可得，地面对底座摩擦力大小为 0，压力大小等于整个装置的重力，故 C 错误，
D 正确。
故选 D。
3. 图示为同一卫星绕某一星球在不同轨道上做匀速圆周运动时，其向心加速度 a 与轨道半径 r 之间的关系
图像。下列关系正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
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【解析】
【详解】由 ，可有
即
所以 ，
综合可知
故选 A。
4. 某工厂技术人员为检测所制作的滚珠大小是否合格，将一块平板玻璃甲放置在另一平板玻璃乙之上，在
另一端同一位置先后放入标准滚珠及待检滚珠，装置如图 1 所示。当用同一种单色光从玻璃板甲上方入射
后，从上往下看，看到的部分明暗相间的条纹分别如图 2 所示，下列说法正确的是（ ）
A. 条纹是由玻璃板甲的上表面及玻璃板乙的上表面的反射光叠加干涉而成的
B. 待检滚珠的半径比标准滚珠的小
C. 放标准滚珠时得到的相邻两明条纹对应的空气膜厚度差比放待检滚珠时的小
D. 放标准滚珠时，若增大入射光的频率，相邻明条纹的中心间距增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．干涉条纹是由玻璃板甲的下表面与玻璃板乙的上表面的反射光叠加而成的，故 A 错误；
BC．设明条纹对应的空气膜的厚度为 d，则有 （ ，2，3…）
即
可知相邻两明条纹对应的空气膜的厚度差 一定值，设劈尖的角度为θ，则相邻两明条纹的间距
由题图 2 可知，待测滚珠的Δx 大，可知对应的θ角小，其半径小，故 B 正确，C 错误；
D．当增大标准滚珠入射光的频率，即减小入射光的波长时，由
可知θ不变，Δx 变小，故 D 错误。
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故选 B。
5. 某科研机构对设计的智能行李箱进行检测，智能行李箱先在水平面上跟随主人一起由静止开始做匀加速
直线运动，后因主人突然停止，行李箱立即做匀减速直线运动直到停止。现测得行李箱在匀加速直线运动
时连续两次速度增加Δv 的过程中，通过的位移之差为 x0；而在匀减速直线运动时连续两次速度减小Δv 的过
程中，通过的位移之差为 。则下列说法正确的是（ ）
A. 行李箱匀加速直线运动时加速度大小为
B. 行李箱匀加速直线运动过程与匀减速直线运动过程所经历的时间之比为 1:2
C. 行李箱匀加速直线运动过程与匀减速直线运动过程所通过的位移大小之比为 2:1
D. 行李箱匀加速直线运动过程与匀减速直线运动过程的平均速度大小之比为 1:2
【答案】C
【解析】
【详解】A．行李箱匀加速直线运动时有
即 ，
联立可有
故 A 错误；
B．同理可求出匀减速直线运动时的加速度大小为
设整个过程中，行李箱的最大速度为 vm，则有
即
故 B 错误；
C．根据
可得
故 C 正确；
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D．根据 ，可知匀加速直线过程与匀减速直线过程的平均速度大小相等，故 D 错误。
故选 C。
6. 如图所示，斜面上的 n 个完全相同的小物块由轻质细绳串联在一起排在一条直线上，当用平行斜面向上
的力拉着 1 号物块使整体以大小为 的加速度向上加速运动时（g 为重力加速度），测得图中 A、B 两物
块间细绳的拉力大小为 F，而当用平行斜面向下的力拉着 n 号物块使整体以大小为 g 的加速度向下加速运动
时，测得图中 A、B 两物块间细绳的拉力大小仍为 F。已知斜面倾角θ=37°，小物块与斜面间的动摩擦因数
均为μ=0.5，sin37°=0.6，cs37°=0.8，则物块的个数 n 可能为（ ）
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
【答案】A
【解析】
【 详 解 】 设 1 号 到 A 总 的 物 块 数 为 n1， B 到 n 号 总 的 物 块 数 为 n2， 加 速 向 上 运 动 时 有
加速向下运动时有
联立代入数据解得
故物块的个数可能为 5。
故选 A。
7. 如图所示，在匀强电场中，有边长为 cm 的正方体 ，底面 水平，电场方
向与面 平行。把一电子从 A 点移到 C 点，其电势能减少了 4eV，而把该电子从 A 点移到 点，其
电势能减少了 2eV。若取 A 点的电势 V，电子电荷量大小为 e。则下列说法正确的是（ ）
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A. C 点的电势 V
B. 该电场强度的方向与竖直方向的夹角为 45°
C. B、 两点的电势相等
D. 若把电子从 C 点移到 D 点，电场力做的功为 2eV
【答案】C
【解析】
【详解】A．一电子从 A 点移到 C 点，其电势能减少了 4eV，则的电场力做功为 4eV，从 A 到 C，由
因 ，则 C 点的电势
选项 A 错误；
B．同理
则 C＇点的电势 ，可知场强竖直向上的分量
沿 CA 方向的分量
则该电场强度的方向与竖直方向的夹角为
选项 B 错误；
C．因
可知
即 B、 两点的电势相等，选项 C 正确；
D．同理可求解
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则
即若把电子从 C 点移到 D 点，电场力做的功为-2eV，选项 D 错误。
故选 C。
二、选择题：本题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符
合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。
8. 如图所示，水面上有两个振动频率相同的振源 、 ， 为两振源连线的中垂线，虚线 AB 与
垂直，交点为 O。两振源 、 在垂直水面方向上振动时的振幅分别为 4cm 和 2cm，零时刻让两振源同时
开始垂直水面向下运动，一段时间后，P 点与 O 点的振动情况完全相同，M 点的振幅等于 2cm，N 为
上的点，视水波为简谐横波。则 下列说法正确的是（ ）
A. P 点的振动频率是 M 点的 2 倍
B. M 点到 、 的距离之差一定等于水波半波长的奇数倍
C. N 点振幅一定为 6cm
D. 水面上任意点的起振方向一定垂直水面向下
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．P 点和 M 点 振动频率都与振源的频率相等，A 错误；
B．由干涉规律可知，减弱点到波源的距离之差为半波长的奇数倍，B 正确；
CD．稳定时，其中加强点的振幅为
减弱点的振幅为
所以 N、O、P 为加强点、M 为减弱点，每一点的起振方向与波源起振方向相同，CD 正确。
故选 BCD。
9. 某学校社团自主设计的交流发电机的原理如图所示，足够长的光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨
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的左侧 A、B 间接有电阻恒为 Ω的小灯泡，导轨平面处于垂直于水平面向上、磁感应强度大小为
T 的匀强磁场中，与导轨同宽的导体棒垂直导轨放置。某时刻导体棒在外力作用下开始向右运动，
当导体棒运动至虚线 时开始计时，且导体棒以后运动的速度 v 与时间 t 满足的关系为
（m/s），小灯泡恰好正常发光。若已知导体棒的质量 kg，电阻 Ω，导轨的宽度 m，导
体棒与导轨接触良好，导轨电阻不计。则下列说法正确的是（ ）
A. s 时，通过灯泡的电流方向为 A→B
B. 导体棒经过 时两端的电压为 V
C. 小灯泡的额定电压为 5V
D. 小灯泡的额定功率为 4W
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由导体棒运动的速度 (m/s)
可知导体棒运动的周期 s
所以 s 时，导体棒处于 的右侧并向左运动，根据右手定则可知通过小灯泡的电流方向为 A→B，
故 A 正确；
B．导体棒通过 时的速度最大，此时产生的感应电动势 V
棒两端的电压 V
故 B 错误；
CD．根据闭合电路欧姆定律可得小灯泡两端的额定电压为 V
小灯泡的额定功率为 W
故 C 错误，D 正确。
故选 AD。
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10. 如图所示，MN、PQ 为水平放置的平行金属板，两板之间竖直固定一足够长的绝缘棒。现在两板间加上
竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，套在绝缘棒上的带有负电的圆环以初速度 向上运动，
圆环速度减为零时恰能静止不动，测得其上升的最大高度为 h。撤去电场后，让圆环仍以初速度 开始向上
运动，测得圆环上升的最大高度为 ，已知重力加速度为 g，不计圆环在运动过程中电荷量的损失。下列
说法正确的是（ ）
A. 板内有电场时，圆环上升相同的高度，速度变化量也相同
B. 板内无电场时，圆环上升过程中经相等的时间，速度变化量也相等
C. 板内无电场时，圆环上升过程经历的时间为
D. 板内无电场时，圆环上升过程中摩擦力做的功为
【答案】AC
【解析】
【详解】A．板内有电场时，圆环速度减为零时，圆环能静止不动，表明圆环受到的电场力和重力大小相等，
即圆环受到的合外力等于摩擦力，故对圆环在 内可有
摩擦力大小
联立可解得
即
表明此时圆环上升相同的高度，速度变化量相等，故 A 正确；
B．板内无电场时，圆环受重力、摩擦力和洛伦兹力，因洛伦兹力大小不断变化，所以圆环受到的合外力不
恒定，所以经历相等的时间速度变化量不相等，故 B 错误；
C．由上分析，有
累积有
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板内无电场时，有
联立解得
故 C 正确；
D．板内无电场时，对圆环上升过程，根据动能定理，有
联立以上可得
故 D 错误。
故选 AC
三、非选择题：本题共 5 小题，共 54 分。
11. 某实验小组欲探究动量定理。利用的装置如图所示，一端带有滑轮的长木板 OM 上固定有光电门甲和乙，
带有宽度为 d 的遮光条的滑块，通过跨过光滑定滑轮的细线与重物相连，调节滑轮使木板上方的细线与木
板平行，之后的操作如下：
（1）调节木板的倾斜程度，直到从 N 点轻推滑块后，滑块在重物的带动下通过两光电门时遮光条的遮光时
间相等；
（2）测得此时滑块的释放点 N 到水平桌面的高度等于木板上 N、O 两点距离的一半，重物的质量等于滑块
和遮光条总质量的 ，由此可知滑块与木板间的动摩擦因数μ=______（结果用根式表示）；
（3）不改变木板的倾斜程度，在重物的下方再挂上一个完全相同的重物，让滑块仍从 N 点由静止释放，记
下滑块经过甲、乙两光电门时遮光条的遮光时间分别为Δt1、Δt2 及在两光电门之间运动过程中经历的时间为
t，已知当地的重力加速度为 g，则验证动量定理的表达式为 t=______（用 g、d、Δt1、Δt2 表示）。
【答案】 ①. ②.
【解析】
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【详解】[1]设木板的倾角为θ，滑块的质量为 M，则有
即
此时因滑块匀速下滑，所以有
代入数据解得
[2]对整体有
其中 ，
联立可解得
12. 某同学欲制作一个“×10”和“×100”双倍率的欧姆表，使用的器材有：电源（电动势和内阻均未知），
两个相同的电流表（满偏电流 mA，内阻未知），电阻箱，滑动变阻器，一个单刀单掷开关，红、黑表
笔及导线若干，其实验操作如下：
（1）测量电流表的内阻利用的电路如图 1 所示，闭合开关后，调节滑动变阻器 R 及电阻箱 的阻值。已
知当电阻箱的阻值调为 Ω时，甲电流表指针恰达到满偏电流的 ，乙电流表指针恰达到半偏，则电
流表的内阻 ______Ω。
（2）测量电源的电动势和内阻电路图如图 2 所示，闭合开关后，多次调节电阻箱 的阻值，并记下对应的
电流表示数 I，得到多组 和 I 的值，依据测量数据作出的 图像如图 3 所示，则电源的电动势
______V，内组 ______Ω。（结果均保留 2 位有效数字）
（3）制作欧姆表该同学设计的欧姆表的电路如图 4 所示，断开开关时，欧姆表的倍率应为______（填“×10
”或“×100”），。此时若进行欧姆调零，则滑动变阻器接入电路的阻值 ______Ω。
【答案】（1）10 （2） ①. 3.0 ②. 2.0
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（3） ①. ×100 ②. 2988
【解析】
【小问 1 详解】
由题意可知，流过 的电流
根据并联电路电压特点
解得 Ω
【小问 2 详解】
[1][2]由闭合电路的欧姆定律有
可得
如图 3 所示，则有 Ω
解得 Ω
图线的斜率 V V
【小问 3 详解】
[1]欧姆调零时通过电源的最大电流
断开开关时，通过电源的最大电流较小， 越小， 越大，对应的倍率越大，欧姆表的倍率应为×100。
[2]若进行欧姆调零，此时 mA
可得
由
解得
13. 如图甲所示为某同学设计的汽车空气减震器模型。足够长的汽缸上面的物块代表车架，活塞通过连杆与
车轮轮轴相连，已知活塞的横截面积 S=50cm2，物块和汽缸的总质量 M=10kg，初始时模型处于水平面上，
测得活塞距汽缸底部的距离 L1=11cm，当把模型置于某一倾角为θ的斜面上稳定时，如图乙所示，测得活塞
距汽缸底部的距离 L2=12cm，当时环境温度 t1=27℃。设活塞与汽缸导热良好，不计活塞与汽缸间的摩擦及
汽缸壁的厚度，重力加速度 g=10m/s2，大气压强恒为 p0=1.0×105Pa。
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（1）若活塞与汽缸密封良好，环境温度未发生变化，求该斜面倾角的余弦值；
（2）若在上述移动过程中，环境温度从 t1 缓慢升至 t2=37℃时，测得活塞距离汽缸底部的距离仍为 L2，求
在此过程中，漏出的气体与缸内剩余气体的质量之比。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问 1 详解】
初态时对汽缸有
末态对汽缸有
则有
联立代入数据解
【小问 2 详解】
设漏出的气体对应的气柱长为 x，则有
且有
联立方程可解得
14. 如图所示，由绝缘材料制成的高度 H=12m、内壁光滑的圆筒竖直放置在水平地面上，O1、O2 分别为圆
筒上、下底面的圆心，AB、CD 分别为圆筒上、下底面正对的直径，以与 CD 垂直的直径和筒壁的交点 O
为坐标原点建立空间直角坐标系，桶壁上 z 轴坐标 z=8m 处有一小孔 M，紧贴小孔 M 在 xOz 竖直面内固定
一半径 R=1.0m 的光滑圆弧轨道 MN，O3 为其圆心，且 O3N 与 z 轴平行，圆心角θ=53°，水平地面的上方存
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在范围足够大的竖直向上的匀强电场（图中未画出），电场强度 E=80N/C。一质量 m=1kg、带电荷量 q=
+0.1C 的小球（可视为质点）自 B 点沿 y 轴负方向以初速度 v0 射出后沿圆筒内壁运动，当小球第三次经过 z
轴时，恰从小孔 M 沿圆弧轨道的切线方向射出圆筒。重力加速度 g=10m/s2，sin53°=0.8，cs53°=0.6。
（1）求圆筒的半径 R0；
（2）求小球经过 N 点时对轨道的压力大小；
（3）若仅改变圆弧的轨道半径如图中 MP 所示，为使小球离开轨道后的水平射程最大，求此时轨道半径 R′
的值。
【答案】（1）
（2）28.6N （3）
【解析】
【小问 1 详解】
对小球在竖直方向上，根据牛顿第二定律，有
且有
竖直方向的速度为
沿切线方向进入圆弧轨道时，有
水平方向上小球做匀速圆周运动有
小球沿圆筒运动一周所用的时间为
解得小球的初速度为
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小球沿 y 轴方向上的速度为
圆筒的半径为
【小问 2 详解】
根据速度矢量三角形可得小球经过 M 点时的速度大小
小球由 M 到 N，根据动能定理有
经过 N 点时，根据牛顿第二定律，有
联立解得
由牛顿第三定律得小球在 N 点对轨道的压力大小为 28.6N。
【小问 3 详解】
小球由 M 到 P，根据动能定理有
小球离开 P 点做类平抛运动，竖直方向，有
水平方向，有
联立可求得
由数学知识可得，当 时，水平射程 x 有最大值。
15. 如图示，水平地面上有一足够长的木板，其质量 ，与地面间的动摩擦因数 ，木板的
上表面沿同一直线放置 10 个可视为质点的小物块，第 1 至第 6 号相邻两物块的间距均为 ，第 1 至
第 5 号物块与木板间的动摩擦因数 ，第 6 至第 10 号物块光滑，除第 5 号物块的质量 外，
其余物块的质量均为 ，初始时所有物块与木板均静止。某时刻对第 1 号物块施加一水平向右
的推力，当第 1 号物块以 （大小未知）的速度与第 2 号物块相碰（所有物块碰后均粘合在一起，
且碰撞时间均极短）后，立即改变水平推力的大小，让第 2 号物块与第 3 号物块碰撞前的速度仍为 ，依
次重复该过程，直到第 4、5 号碰后保持推力不变。已知第 5 号与第 6 号物块碰后的过程中，粘合在一起的
物块与下一物块相碰前均与木板共速，视最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 。求：
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（1） 的大小；
（2）第 4、5 号物块碰后推力的大小；
（3）木板在整个运动过程的最大速度以及第 10 号物块最终的速度大小。
【答案】（1）2m/s
（2）11N （3）见详解
【解析】
【小问 1 详解】
第 1 号与第 2 号物块相碰前由动能定理
解得 m/s
【小问 2 详解】
第 3 号与第 4 号物块相碰前后由动量守恒定律
解得碰后速度大小为 m/s
第 4 号与第 5 号物块相碰前由动能定理
联立方程解得
【小问 3 详解】
第 4 号与第 5 号物块相碰时有
解得 m/s
之后木板上表而受到的摩擦力大小
木板与地面间的滑动摩擦力大小
表明之后木板开始滑动，且所有物块与木板组成的系统动量守恒，设第 5 号与第 6 号物块碰前，1~5 号物块
与木板已共速，则有
解得 m/s
对 1~5 号物块有
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解得 m/s2
由运动学公式
解得 m
假设成立，因第 5 号与第 6 号物块碰后，木板开始减速运动，所以木板的最大速度等于
在 4、5 号物块碰撞后，对所有的物块和木板有
解得 m/s
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