2026年北京市华大新高考联盟高三下学期3月教学质量测评物理试卷（附答案解析）

这是一份2026年北京市华大新高考联盟高三下学期3月教学质量测评物理试卷（附答案解析），共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．在火星上太阳能电池板发电能力有限，因此科学家用放射性材料——作为发电能源为火星车供电。中Pu元素是，其发生衰变，半衰期为87.7年。关于Pu元素的衰变，下列说法正确的是（ ）
A．Pu元素的衰变方程为
B．经过87.7年，1000个Pu原子一定剩余500个
C．U核的比结合能大于Pu核的比结合能
D．升高环境温度可以使Pu的半衰期减小
2．一个物体从离地某一高度处开始做自由落体运动，该物体第1s内的位移恰好是最后2s内位移的，已知重力加速度大小为，则它开始下落时距落地点的高度为（ ）
A．35mB．31.25mC．30mD．40m
3．如图所示，一玻璃圆柱水平放置，平行于其横截面的一束光线从顶点入射，光线与竖直方向的夹角为，该光线第一次从圆柱内射出时与入射方向的夹角为，则该玻璃的折射率为（ ）
A．B．C．D．
4．科学研究表明，当天体的逃逸速度（逃逸速度为其第一宇宙速度的倍）大于光速时，该天体就是黑洞。已知某天体与地球的半径之比为k，地球的质量为M，地球的环绕速度（第一宇宙速度）为v，光速为c，则要使该天体成为黑洞，其质量不应小于（ ）
A．B．C．D．
5．如图所示为家用燃气灶点火装置的电路原理图，直流电经转换器输出的交流电，再加在理想变压器的原线圈上，设变压器原、副线圈的匝数分别为、。闭合开关S，当两点火针间电压瞬时值大于5000V就会产生电火花进而点燃燃气，下列说法正确的是（ ）
A．理想变压器原线圈中交流电的周期为
B．图中交流电压表读数为5V
C．要使燃气灶能正常点火，
D．要使燃气灶能正常点火，
6．如图所示，大小相同、质量分别为3m和m的球A和球B用长为L的轻绳并排竖直悬挂，将球A拉到与悬挂点等高后由静止释放，在最低点与球B发生弹性正碰，当球B上升的高度为0.5L时，球B与绳子脱离，则球B上升到最大高度时的速度为（ ）
A．B．C．D．
7．如图所示，地面上固定两根足够长的竖直杆，两杆间距为，一根长度的轻绳一端套在左杆上，另一端套在右杆上，一个光滑的动滑轮绕过轻绳，在动滑轮下面悬挂一个重物，再将轻绳左右两端分别以速度，沿竖直杆向上做匀速直线运动，则在图示位置时重物的速度为（ ）
A．2m/sB．C．D．
二、多选题
8．如图甲所示，粗细均匀的一根木筷下端绕几圈铁丝，竖直浮在较大的装有水的杯中。把木筷往上提起一段距离后由静止释放，木筷就在水中做振幅为A的简谐振动，以木筷所受浮力F为纵轴，时间t为横轴，浮力F随时间t变化图像如图乙所示。规定竖直向上为位移的正方向，忽略水的阻力，下列说法正确的是（ ）
A．木筷系统做简谐运动的周期为B．木筷系统的重力为
C．时刻木筷的位移为D．时刻木筷的位移为
9．某种静电分析器简化图如图所示，在两条半圆形圆弧板组成的管道中加上径向电场。现将一电子a自A点垂直电场射入静电分析器，恰好做圆周运动，运动轨迹为弧ABC，半径为r。另一电子b自A点垂直电场射入，运动轨迹为弧APQ，其中P、B、O三点共线，已知B、P间电势差为U，，电子电荷量为e，电子a入射速度为，电子b入射速度为，下列说法正确的是（ ）
A．
B．P点电场强度小于Q点电场强度
C．电子b在P点的动能为
D．电子b经A到P再到Q全程克服电场力做的功等于2eU
10．如图所示，两根足够长的光滑金属直导轨平行放置，下端接入定值电阻，上端接入可变电阻（调节范围为），导轨间距为，两导轨及其所构成的平面与水平面的夹角为，整个装置处于垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为，再将质量为的金属棒垂直导轨放置，金属棒接入导轨之间的电阻为，运动过程中金属棒与导轨始终垂直且接触良好，金属棒始终没有滑出导轨，导轨电阻忽略不计，重力加速度大小为，将金属棒由静止释放后，经过足够长时间，金属棒的运动达到稳定状态，下列说法正确的是（ ）
A．金属棒达到稳定状态时的电流为
B．金属棒减小的重力势能大于电路中产生的电能
C．改变可变电阻阻值，可变电阻的最大电功率
D．改变可变电阻阻值，可变电阻的最大电功率
三、实验题
11．牛顿摆是一种有趣的物理小摆件。某同学结合所学的物理知识，设计了两个基于牛顿摆模型的实验，分别是测量当地的重力加速度g和验证动量守恒定律的实验。
(1)如图甲所示，他用刻度尺测量了细线的长度l，又测量了两根细线的夹角，再用游标卡尺测量了金属球直径d，游标卡尺的示数如图丙所示，则读数________mm。
(2)让金属球做小幅摆动，用秒表记录金属球摆动n个完整周期所用的时间t。则重力加速度的表达式为________（用l，，d，n和t表示）。
(3)在牛顿摆支架上悬挂两个半径相同的金属球，调整细线长度，使两球球心在同一水平线上，将金属球1向左拉开摆角，静止释放，碰撞静止的金属球2。用手机将全过程拍摄下来，再用视频分析软件确定碰撞后两球向右摆起的最大摆角，已知碰撞后金属球1的最大摆角为，金属球2的最大摆角为，两球质量分别为和，若在误差允许的范围内，满足关系式________，则验证了碰撞过程中系统动量守恒；若还满足关系式________，则说明本次碰撞是弹性碰撞。
12．某同学在拆解旧的多用电表时发现其内部有一个标有9V的方块电池，于是他想设计实验测量该电池的电动势E和内阻r。实验室可提供的器材有：
A．电压表V（量程为0∼3V，内阻）；
B．电阻箱；
C．电阻箱；
D．开关S、导线若干。
(1)该同学根据提供的实验器材，设计了如图甲所示的电路，首先要把原电压表改装成量程为12V的电压表，则电阻箱的阻值应该为________。
(2)正确连接好电路后，闭合开关S，调节电阻箱的阻值，测出多组的阻值和电压表V的示数U，计算干路中的总电流时可忽略电压表上的电流，则根据实验数据，用描点法绘出−图像，如图乙所示。依据图像，可得电源的电动势________V，内阻________。（结果均保留两位有效数字）
(3)实验结束后，该同学为了验证改装电压表的准确性，设计了如图丙所示的电路进行校准实验，发现改装后的电压表总是比标准表读数略大，则应该将电阻箱的阻值适当调________（填“大”或“小”）。
四、解答题
13．气压升降椅是一种新型椅子，其内部有一个气压棒可调节高度。气压棒由密闭汽缸、活塞及惰性气体组成，如图所示为其简化结构，支架A固定在水平地面上，支架上端为一截面积的圆形活塞，活塞与质量的导热圆柱形汽缸B间封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。已知环境温度，封闭气体的长度，外界大气压强。已知重力加速度大小。
(1)当环境温度时，求此时汽缸内封闭气体的长度。
(2)当环境温度时，若气压棒的汽缸上支撑了一个质量的椅子，求此时汽缸内封闭气体的长度。
14．如图所示，竖直放置的劲度系数为k的轻弹簧下端固定在水平地面上，上端连接质量为m的小物块A，另一质量也为m的小物块B叠放在A上，O点为弹簧原长位置，系统开始处于静止状态。现对B施加一个竖直向上的恒力F，使两小物块由静止开始向上运动。已知重力加速度大小为g，弹簧的弹性势能为（x为弹簧的形变量）。
(1)为使小物块A、B恰能在初始位置脱离，求F的最小值。
(2)为使小物块A、B一起做简谐运动，求F的最大值。
(3)若恒力F能使小物块A、B脱离，则F为何值时A、B脱离时系统有最大动能，并求此最大动能。
15．如图所示的空间直角坐标系中，在区域Ⅰ（）的空间分布着沿x轴正方向的匀强电场E（大小未知），在区域Ⅱ（）的空间分布着沿x轴负方向的匀强磁场，磁感应强度大小为，在区域Ⅲ（）的空间分布着沿z轴负方向的匀强磁场，磁感应强度大小为（大小未知）。在x轴上处有一带正电粒子，质量为m，电荷量为q，沿y轴正方向以速度进入区域Ⅰ，经过y轴上的P点进入区域Ⅱ，已知P点坐标为，从区域Ⅱ的Q点（图中未画出）穿出后，恰好不会从区域Ⅲ右边界穿出，不计粒子的重力，忽略磁场边界效应。求：
(1)电场强度大小E。
(2)Q点的三维坐标。
(3)磁感应强度的大小。
《2026届北京市华大新高考联盟高三下学期3月教学质量测评物理试卷》参考答案
1．C
【详解】A．Pu元素的衰变方程为
A错误；
B．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少量原子核的衰变不适用，B错误；
C．衰变过程中释放能量，生成的U核更稳定，比结合能更大，C正确；
D．半衰期与物理、化学状态无关，Pu核的半衰期不受环境温度的影响，D错误。
选C。
2．B
【详解】设物体落地速度为，第1s内的位移
最后2s的位移，
由
得
则下落高度
故选B。
3．A
【详解】光在玻璃圆柱中传播的光路如图所示
设光线进入玻璃圆柱后的折射角为，由折射定律
光线从玻璃圆柱入射时，光线偏折角为
同理，光线从玻璃圆柱射出时，光线偏折角仍然为
光线第一次从圆柱内射出时与入射方向的夹角满足
解得
该玻璃的折射率
故选A。
4．C
【详解】对地球有
得
同理对该天体有
该天体成为黑洞，需满足
联立解得
故选C。
5．D
【详解】A．由，交流电周期为0.02s，A错误；
B．电压表测量的是交流电压的有效值，交流电电压的最大值，因此交流电压的有效值，即电压表的示数为，B错误；
CD．副线圈电压最大值为5000V时，根据变压器的原理可得
而实际工作时，副线圈电压的瞬时值大于5000V，即，故，C错误，D正确。
故选D。
6．B
【详解】球A从释放到最低点，由动能定理，有
解得
A与B发生弹性正碰，有，
碰后B球的速度为
当B球从碰后到与绳子脱离，由机械能守恒
球B与绳子脱离时，速度为
由几何关系可知，速度与水平方向夹角，之后B球做斜抛运动，故球B到达最高点时速度为
故选B。
7．B
【详解】将速度分解，则原题可以理解为绳子左端同时参与两个分运动，，其中左端速度和右端速度，使重物获得的速度为，方向竖直向上，左端另一个速度运动时，右端没有运动，如图所示
在时间内，左端上升的高度为，重物沿右端绳子上升的距离为，则由几何关系可知
可得重物沿右端绳子上升的速度为
所以重物同时参与两个分运动，竖直向上的，和沿右绳向上的，两个运动合成得到
又由几何关系可知
代入数据得
故选B。
8．BC
【详解】A．由乙图可知，系统周期为，A错误；
B．根据牛顿第二定律，分别有，
联立解得，B正确；
CD．由乙图可知，时刻浮力最小，木筷位于最高点，故位移为正向最大，C正确，D错误。
故选BC。
9．AC
【详解】A．电子a在静电分析器中做匀速圆周运动，有
电子b在静电分析器中做离心运动，有
故
故A正确；
B．由题图可知，离圆心越远（径向距离越大），电场线越稀疏，即点附近的电场线较点附近的电场线稀疏，则点电场强度大于点电场强度，故B错误；
C．电子b从点运动到点，电场力对其做负功，由动能定理可知
解得
故C正确；
D．由题图中电场线分布情况可知，沿径向向外电场强度减小，则之间平均电场强度大小大于之间的平均电场强度大小，根据
则
则电子b全程克服电场力做的功为
故D错误。
故选AC。
10．ABC
【详解】A．金属棒最终做匀速直线运动，加速度为0，有
则电流，故A正确；
B．从开始运动到稳定状态，金属棒减小的重力势能转化为金属棒的动能和电路中产生的电能，故B正确；
CD．设当金属棒做匀速直线运动时，棒中的电流为，根据并联电路关系知
则有可变电阻的功率为
可知当时，可变电阻有最大功率，即，故C正确，D错误。
故选ABC。
11．(1)11.30
(2)
(3)
【详解】（1）金属球直径
（2）摆长
根据题意可得，周期
根据单摆的周期公式
解得
（3）[1]由机械能守恒定律，金属球1摆下有
解得
同理，两球相撞后，由机械能守恒定律得，
可得碰后瞬间两球速度大小分别为，
由动量守恒得
代入数据整理后得要验证的表达式为
[2]若本次碰撞为弹性碰撞，则
代入数据整理后得要验证的表达式为
12．(1)4.5
(2) 8.0 1.6
(3)大
【详解】（1）根据电压表改装原理有
解得
（2）[1][2]根据电路图可知两端的电压为
则干路中的电流为
根据闭合电路欧姆定律有
将电流代入得
变形得
对比乙图可得，
解得，
（3）校准表与改装表并联，校准过程中，如果改装表示数总是略大，则改装表分流较大，根据并联分流的特点可知，需要将电阻箱的阻值调大。
13．(1)
(2)
【详解】（1）封闭气体做等压变化，由盖-吕萨克定律得
解得
（2）当无椅子施压时，分析汽缸的受力得
解得
当汽缸支撑椅子时，分析汽缸的受力得
解得
封闭气体做等温变化，由玻意耳定律得
解得
14．(1)
(2)
(3)，
【详解】（1）施加恒力之前，系统处于平衡状态，有
施加恒力后若A、B刚好在初始位置脱离，对A、B整体根据牛顿第二定律有
对物块B有
解得
（2）为使小物块A、B一起做简谐运动，当最大时两物块在最高点恰好不分离。设两物块在最低点时加速度大小为，在最高点加速度大小为
在最高点，对物块B由牛顿第二定律有
在最低点，对两物块A、B整体由牛顿第二定律有
根据简谐运动的对称性有
解得
（3）加竖直向上恒力后，设两物块在弹簧形变量为时脱离，此时两物块的加速度大小为。对物块B有
对物块A有
解得
结合前边得到的，
则
作出与的关系如图：
两物块脱离前，恒力做的功为
对系统由功能关系有
可得
根据数学知识可知，当时。
15．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）带电粒子进入电场后，做类平抛运动，方向做匀加速直线运动，方向做匀速直线运动，有，
且
联立得
（2）带电粒子在匀强磁场中做等距螺旋运动，可分解为沿轴正方向的匀速直线运动和垂直于轴的平面的匀速圆周运动，如图：
粒子在点的速度分量为，
①在垂直于轴的平面内，粒子做匀速圆周运动有
解得
周期
②粒子在轴正方向做匀速直线运动有
解得
即带电粒子将螺旋转动1.5圈后从点离开区域Ⅱ，结合洛伦兹力方向（沿y轴正方向、B1沿x轴负方向，由左手定则可知初始洛伦兹力沿z轴正方向，所以点的方向坐标为
故点的三维坐标为。
（3）粒子在点速度
其方向分速度与点相同，方向分速度与点相反，设带电粒子在点的速度与轴负方向夹角为，有
所以
由牛顿第二定律得
由几何关系知
解得
联立解得
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
A
C
D
B
B
BC
AC
ABC