2025_2026学年河北迁安市第三中学高三下学期3月月考物理试卷 [含解析]

这是一份2025_2026学年河北迁安市第三中学高三下学期3月月考物理试卷 [含解析]，共41页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 2024年9月，世界第一台能够实时动态监测药物在人体全身代谢分布的医疗设备—“探索者”全身PET-CT在我国诞生。PET成像的原理是将放射性同位素注入人体，参与人体的代谢过程，发生衰变，放出正电子并生成新原子核（这样的衰变称为衰变），正电子与人体内负电子相遇而湮灭转化为光子被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图像。结合衰变的实质为核内的中子转化成了一个质子和一个电子，下列说法正确的是（ ）
A. 注入人体后半衰期增大
B. 发生衰变时原子核内的质量数减少1
C. 衰变放出的正电子是原子核内的一个质子转化成一个中子的过程中产生的
D. 若正负电子的质量均为m，则正负电子湮灭过程中释放出的核能为
【答案】C
【解析】
【详解】A．放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的外部条件没有关系，故A错误。
BC．根据质量数守恒和电荷数守恒可得衰变的方程式为
可知新核的质子数为7，原子核内的质子数减小1，中子数增加1，质量数不变，故C正确，B错误。
D．根据质能方程，正负电子湮灭过程中释放出的核能应为，故D错误。
故选C。
2. 如图，两相同小球甲、乙用轻绳连接后悬挂在轻质弹簧下端，整个系统处于静止状态，弹簧的伸长量为。某时刻剪断轻绳，取竖直向上为正方向，重力加速度大小为。下列图中能正确描述此后甲球的加速度随位移变化关系的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】剪断轻绳前，设弹簧的劲度系数为k，小球质量为m，对甲乙整体，由平衡条件有
剪断轻绳瞬间弹簧弹力不能突变，对小球甲，由牛顿第二定律有
解得
剪断轻绳后小球做简谐运动，根据简谐运动的对称性，可知小球甲在最高点时的加速度为，而小球甲经过简谐运动的平衡位置满足
联立解得
综合可知C选项符合题意。
故选C。
3. 某同学在研究电子在匀强电场中的运动时，得到了电子由A点运动到B点的轨迹（如图中实线所示），则下列说法正确的是（ ）
A. 若虚线为电场线，电子做加速运动
B. 若虚线为电场线，A点的电势低于B点的电势
C. 若虚线为等势线，电子做加速运动
D. 若虚线为等势线，电场强度方向垂直等势线向下
【答案】C
【解析】
【详解】AB．电子做曲线运动，受力方向指向轨迹凹侧。若虚线为电场线，电子受到的静电力方向向左，电场强度方向向右，故电子做减速运动，A点的电势高于B点的电势，A、B错误。
CD．若虚线为等势线，静电力方向垂直于等势线向下，电子做加速运动，电场强度垂直等势线向上，C正确，D错误。
故选C。
4. 太阳和地球所在的连线上有如图所示的两个拉格朗日点、，在地球轨道内侧，在地球轨道外侧。有一颗人造卫星处在点，嫦娥五号轨道器在地面飞控人员精确控制下成功被日地拉格朗日点捕获，处人造卫星和处嫦娥五号会在太阳与地球引力的共同作用下，保持与地球同步绕太阳做匀速圆周运动。下列说法正确的是（ ）
A. 嫦娥五号的线速度大于人造卫星的线速度
B. 嫦娥五号角速度大于地球公转的角速度
C. 嫦娥五号绕太阳运动的向心加速度一定小于人造卫星的向心加速度
D. 嫦娥五号绕太阳运动的向心力一定大于人造卫星的向心力
【答案】C
【解析】
【详解】AB．在拉格朗日点，人造卫星围绕太阳运行的周期与地球围绕太阳运行的周期相同，则角速度相同，根据可知，嫦娥五号在处绕太阳运动的线速度小于人造卫星在处绕太阳运动的线速度，故AB错误；
C．根据可知，嫦娥五号在处绕太阳运动的向心加速度小于人造卫星在处绕太阳运动的向心加速度，故C正确；
D．根据可知，由于嫦娥五号与人造卫星质量关系未知，无法判断两者向心力大小关系，故D错误。
故选C。
5. 2025年8月，我国揽月月面着陆器着陆起飞综合验证试验取得圆满成功。如图，为了在地球上模拟月球重力环境，试验时把着陆器悬挂在重力补偿系统下方，为其提供合适的拉力。已知地球质量是月球的倍、半径是月球的倍，着陆器质量为，地球表面的重力加速度为，则重力补偿系统对着陆器提供的拉力大小为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据
得
月球表面的重力加速度
重力补偿系统对着陆器提供的拉力大小为
解得
故选A。
6. 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为2:1，ab端连接电压恒定的交变电流，定值电阻，。开关S闭合且电路稳定后（ ）
A. 中的电流与原线圈中的电流相等B. 变压器的输出功率与的功率相等
C. 与闭合前相比变压器的输入电压增大D. 与闭合前相比变压器的输出功率减小
【答案】A
【解析】
【详解】A．变压器原、副线圈电压满足
电流满足
中的电流
原线圈中的电流
因此，故A正确；
B．变压器的输出功率
的功率
因此，故B错误；
C．令ab端电压为，变压器的输入电压
原线圈中的电流
联立推导得
开关S闭合前，
开关S闭合后，
因此与闭合前相比变压器的输入电压减小，故C错误；
D．输出功率
开关S闭合前，
开关S闭合后，
与闭合前相比变压器的输出功率增大，故D错误。
故选A。
7. 图甲为1593年伽利略发明的人类历史上第一支温度计，其原理如图乙。导热的硬质玻璃泡内封有一定质量的理想气体，与相连的管插在水槽中固定，管中液面高度会随环境温度变化而变化。管的体积与泡的体积相比可忽略不计，在标准大气压下，由管上的刻度可以直接读出环境温度。下列说法正确的是（ ）
A. 环境温度升高时，管中液面上升
B. 该温度计的刻度是不均匀的
C. 若外界大气压变大，温度计测量值偏小
D. 若水槽中的水少量蒸发，温度计测量值偏小
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据题意，中气体做等容变化，根据，当环境温度升高，则中气体压强增大，又
可知b管中液面降低，故A错误；
B．根据，
联立可得
可知该温度计的刻度是均匀的，故B错误；
C．根据
可知外界大气压变大，温度实际值偏大，则温度计测量值偏小，故C正确；
D．由A选项分析可知，管中刻度从上到下温度逐渐升高，同一温度，中压强不变， 管中液面与液槽内液面高度差不变，水槽中的水少量蒸发后，槽中液面降低，则管内液面降低，则温度测量值偏大，故D错误。
故选C。
8. “蛟龙号”载人潜水器由中国自行设计、自主集成研制工作。蛟龙号载人潜水器的最大下潜深度为，这一数据来源于其2012年在马里亚纳海沟创下的中国载人深潜纪录。某同学设计了一个可以监测“蛟龙号”深潜器下潜深度的装置，在“蛟龙号”深潜器中悬挂一个单摆，通过观测单摆周期的变化来判断“蛟龙号”深潜器下潜深度的变化情况。“蛟龙号”深潜器全程匀速运动，假定地球的密度均匀，已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零。下列判断正确的是（ ）
A. 若发现单摆摆动变慢，则说明“蛟龙号”深潜器正在上升
B. 若发现单摆摆动变慢，则说明“蛟龙号”深潜器正在下潜
C. “蛟龙号”深潜器上升到海面时，单摆的周期最大
D. “蛟龙号”深潜器上升到海面时，单摆的周期最小
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．在海平面处的重力加速度满足
在下潜深度为的重力加速度满足
式中表示下潜深度为以下地球的质量，表示下潜深度为处的重力加速度，而，
解得
而单摆周期
所以若发现单摆摆动变慢，周期变大，重力加速度变小，说明“蛟龙号”深潜器正在下潜，故A错误，B正确；
CD．由以上分析可知，“蛟龙号”深潜器上升到海面时，重力加速度最大，所以单摆的周期最小，故C错误，D正确。
故选BD。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分，每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。
9. 某消音器的结构图如图（a）所示，噪音自入口进入后分成两部分，分别通过通道1、2传播，在右端汇聚后通过出口，图（b）为汇聚后两列波（实线和虚线）的波形图。P、Q是传播路径上两个质点的平衡位置，两点间的距离为d。下列说法正确的是（ ）
A. P点为振动加强点B. Q点为振动减弱点
C. 1、2两通道的路程差最小值为dD. 1、2两通道的路程差最小值为2d
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．根据波的叠加可知，P、Q点始终是振动减弱点，故A错误，B正确；
CD．由图可知，波长为，1、2两通道的路程差为
为正整数，当时，有，故C错误，D正确。
故选BD
10. 如图所示，为码头拖船作业的示意图，质量为m的汽车在平直路面上运动，用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船，汽车与定滑轮之间的轻绳始终水平。汽车加速行驶，当牵引轮船的轻绳与水平方向的夹角为时，汽车的加速度大小为a，牵引力的功率为P，受到的阻力大小为f，轮船的速度大小为v，则（ ）

A. 轮船在靠岸过程中可能做匀速运动
B. 此时汽车的速度为
C. 此时绳的拉力
D. 此时绳的拉力对船做功的功率
【答案】CD
【解析】
【详解】AB．轮船的速度进行分解如图：

此时汽车的速度为
船靠岸的过程中，增大，减小，汽车的速度增大，则船速v增大，所以船做加速运动，故A、B错误；
C．对汽车，根据牛顿第二定律得
解得此时拉力
故C正确；
D．此时绳子拉力对船做功的功率
故D正确。
故选CD。
11. 如图，一根固定的足够长的绝缘细杆竖直放置。质量为、电荷量为的带电小球套在细杆上，已知小球与杆间的动摩擦因数为。小球始终处于磁感应强度大小为的匀强磁场中，磁场方向垂直细杆所在的竖直平面，不计空气阻力。小球以初速度从点沿细杆向上运动至最高点后又下降回到点，回到点前已经开始做匀速运动，已知重力加速度为，则对小球上升到最高点又回到点的过程，下列说法正确的是（ ）
A. 小球克服摩擦力所做的功为
B. 小球所受洛伦兹力的冲量等于零
C. 小球运动的总时间为
D. 小球上升的运动时间等于小球下降的运动时间
【答案】BC
【解析】
【详解】A．因为小球下降回到点前已经开始做匀速运动，所以有
求得回到点时的速度大小为
根据动能定理可得
解得，故A错误；
B．洛伦兹力
上升过程中，根据左手定则可知方向向左，洛伦兹力的冲量为
下降过程中，洛伦兹力冲量大小为
根据左手定则可知方向向右，所以全过程中小球受洛伦兹力的冲量等于零，故B正确；
C．同理分析摩擦力的冲量大小也为零，
根据动量定理得
解得，故C正确；
D．小球上升的加速度大小
下降的加速度大小
因为，所以小球上升的运动时间小于小球下降的运动时间，故D错误。
故选BC。
12. 如图所示，倾角的固定斜面顶端固定一劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧处于原长时下端位于O点。质量为m的滑块Q（视为质点）与斜面间的动摩擦因数，过程Ⅰ：Q以速度从斜面底端P点沿斜面向上运动恰好能滑至O点；过程Ⅱ：将Q连接在弹簧的下端并拉至P点由静止释放，Q通过M点（图中未画出）时速度最大，过O点后能继续上滑。弹簧始终在弹性限度内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略空气阻力，重力加速度为g。（弹簧的弹性势能可以表示为，k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）（ ）
A. P、M两点之间的距离为
B. Q在从P点单向运动到O点的过程中，系统损失的机械能为
C. 过程Ⅱ中，Q从P点沿斜面向上运动的最大位移为
D. 连接在弹簧下端的Q无论从斜面上何处释放，最终一定静止在M点
【答案】BC
【解析】
【详解】A．过程Ⅰ：从P点至O点，设P点至O的距离为，根据动能定理有
解得
设M点至O的距离为，在M点（图中未画出）时速度最大，加速度为0，有
P、M两点之间的距离为
联立解得P、M两点之间的距离为，故A错误；
B．Q在从P点单向运动到O点的过程中，系统损失的机械能为，故B正确；
C．设过程Ⅱ中，Q从P点沿斜面向上运动的最大位移为，根据能量关系可得
解得，故C正确；
D．因为，可得，所以物块Q在O点的加速度不为0，在M点，有
故滑块Q可以静止在M点上方一点，此时有
静摩擦力小于最大静摩擦力，故D错误。
故选BC。
三、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分）
13. 某实验小组利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。跨过轻质定滑轮的轻绳两端悬挂着质量分别为和的重锤A和B。在重锤A上固定有宽度为的遮光条，铁架台上固定有两个光电门1和2，可测量遮光条通过两光电门的时间。测得两光电门中心间的竖直距离为，当地重力加速度为。
（1）实验前，该小组同学首先用游标卡尺测量遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度________cm。
（2）是否需要满足，________（选填“需要”或“不需要”）。
（3）实验操作顺序如下：
a.调节滑轮高度，使牵引物块的重锤处于竖直状态
b.接通光电计时器电源
c.将重锤A移至合适位置，使遮光条靠近光电门1，静止释放重锤A
d.记录遮光条通过光电门1的时间和通过光电门2的时间
若系统机械能守恒，应满足的关系式为________（用题中所给物理量、、、、、、表示）。
【答案】（1）0.42
（2）不需要 （3）
【解析】
【小问1详解】
游标卡尺的精确度为0.1mm，遮光条宽度测量
【小问2详解】
系统机械能守恒定律适用于整个系统（重锤A和B），不需要满足的条件
【小问3详解】
根据系统机械能守恒，系统减少的重力势能等于系统增加的动能即
14. 学生要测量某金属圆环材料的电阻率，如图甲，已知圆环的半径为.

（1）他先用螺旋测微器测量圆环材料圆形横截面的直径如图乙所示，则________；
（2）他再用如图丙所示的电路测量该圆环的电阻，图中圆环接入电路的两点恰好位于一条直径上，电压表的量程为。为保证电路安全，实验开始前，应将滑动变阻器的滑片放置在________（填“最左端”“最右端”或“中间”）。电键闭合后，电压表右端接到点时电压表示数为、毫安表示数为，接到点时电压表示数为、毫安表示数为。为了减小电阻的测量误差，他应该把电压表的右端接在________进行实验（填“”或“”）；则圆环接入电路的两点间的电阻值为________；电阻测量值________（填“偏大”或“偏小”）。
（3）实验中发现电压表损坏，他又找到另外一个内阻为的电流表替代电压表完成了实验。实验中毫安表和的示数分别为和，改变滑片位置测得多组、数据，他作出了图像为一条直线，如图丁所示，测得该直线的斜率为。若远大于，则金属圆环材料的电阻率的表达式为________（用、、、表示）。
【答案】（1）5.665##5.666##5.667##5.668##5.669
（2） ①. 最左端 ②. ③. ④. 偏小
（3）
【解析】
【小问1详解】
螺旋测微器固定刻度部分读数为5.5mm，活动刻度部分读数为0.167mm
总的读数结果为
【小问2详解】
[1] 实验开始前，滑动变阻器滑片应置于最左端，使待测电路两端电压为 0，保证安全
[2] 电压变化更明显，说明电流表分压作用显著，被测电阻为小电阻，应采用电流表外接法，即把电压表右端接在a点
[3] 采用电流表外接法（接 a点）测得的数据更准确，根据欧姆定律
[4] 电流表外接法中，电压表测量的是准确的，但电流表测量的是通过电阻和电压表的总电流，即电流测量值偏大。
根据可知，测得的电阻值偏小。
【小问3详解】
并联电路两端电压相等
公式变形可得，结合题图条件可得
接入的是两个半圆环（电阻​）的并联，故
半圆环长度，横截面积​
根据电阻定律
联立可得
四、解答题（本题共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要计算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位）
15. 图示为一光导纤维（可简化为一长玻璃丝）的示意图，玻璃丝长为9×105km，折射率为，AB代表端面。已知光在真空中的传播速度为3×108m/s。
（1）为使光线能在玻璃丝内发生全反射，光线在端面AB上的入射角的正弦值应满足什么条件；
（2）求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间。
【答案】（1）；（2）4s
【解析】
【详解】（1）设入射角为，折射角，光线到达上界面的入射角为，全反射临界角为C，由折射定律

由几何关系

即

当时发生全反射，又因为

联立得
代入折射率可得
（2）当折射光线发生全反射后，光在介质中传播的速度

在介质中传播的距离为
越小sin也越小， 最小等于临界角C时光在介质中传播最长的距离
所以最长时间
16. 如图所示，光滑水平面上自左到右依次静置着光滑圆弧轨道A和可视为质点的物块B、C、D，D的右侧固定有弹性挡板，已知圆弧轨道A的质量、半径，物块B的质量。某时刻给物块B一水平向左的初速度，使其沿圆弧轨道运动，一段时间后，当它以速度（大小未知）返回至圆弧轨道底端的同时，分别给C、D与之相同的初速度，之后D与C、C与B各发生一次碰撞，碰后C、D均静止不动，若所有的碰撞均为弹性正碰，重力加速度，求：
（1）物块B上升的最大高度；
（2）物块B返回至圆弧轨道底端时的速度；
（3）物块C、D的质量、。
【答案】（1）
（2），“”表示方向水平向右。
（3），
【解析】
【小问1详解】
A、B组成的系统水平方向上动量守恒，则有
根据能量守恒定律有
联立解得
【小问2详解】
以水平向左为正方向，对A、B组成的系统有
根据能量守恒定律有
解得
“”表示方向水平向右。
【小问3详解】
以水平向左为正方向，D与挡板碰后与C碰撞时有
根据能量守恒定律有
解得，
C与B碰撞时有
根据能量守恒定律有
解得，
17. 如图所示，在第一象限和第四象限中，分别存在垂直于xy平面向里和向外的匀强磁场，磁感应强度大小均为。x轴上P、Q两点的横坐标分别为xP=d、xQ=1.6d。位于坐标原点的粒子源可在第一象限某范围内连续发射电子，其出射速度大小为v（v0≤v≤2v0），出射方向与y轴正方向的夹角为θ（0≤θ≤60°）。所有电子仅在第一象限内偏转一次后，可到达x轴上的MN范围内（含端点）。已知电子质量为m，电荷量为e，不计电子重力、电子间的相互作用和碰撞，sin37°=0.6，cs37°=0.8。
（1）求MN的长度；
（2）仅通过第一象限内的磁场偏转后，求能到达Q点的电子速度大小范围；
（3）若两电子仅通过第一象限内的磁场偏转后，同时到达P、Q点，以此作为计时起点，求这两个电子第一次在x轴上相遇的时刻与位置。
【答案】（1）
（2）1.6v0≤v≤2v0
（3），
【解析】
【小问1详解】
电子从原点O沿与y正方向成角射出时，到达x轴时，设其水平位移大小为s，则，
解得
当，时，s最小，电子过M点，则
当，时，s最大，电子过N点，则
MN的长度
【小问2详解】
根据，得
解得
由于v0≤v≤2v0，0≤θ≤60°，所以1.6v0≤v≤2v0
【小问3详解】
设电子过P点后，第m次到达x轴时与过Q点的电子相遇，此时过Q的电子第n次到x轴，由位移关系得
m、n取最小自然数得
两个电子第一次在x轴上相遇的位置
设过P点的电子从坐标原点射出时，速度方向与y轴正方向的夹角为θ1。设过Q点的电子从坐标原点射出时，速度方向与y轴正方向的夹角为θ2。电子在磁场中的运动周期
可见所有电子在磁场中运动周期相同，又因为两电子运动时间相同。根据公式
可知，两电子运动轨迹所对应的圆心角相等，即
显然
根据
可知，要想运动时间最短，则最大，由于0≤θ≤60°，则
两个电子第一次在x轴上相遇的时刻
18. 如图，倾角θ=37°的粗糙斜面AB与光滑水平面BD在B点平滑连接，倾角α=30°的足够长的传送带在电动机的带动下以v=4m/s的速度沿逆时针方向匀速转动，传送带的下端与水平面的右端D点通过一小段圆弧连接，质量mb=3kg的小物块b放在水平面上的C点，质量ma=1kg的小滑块a从A点由静止释放，滑块a与斜面间的动摩擦因数μ1=0.25，A、B间距离L=12.5m，a滑到水平面上后与b发生弹性正碰，以后a与b的碰撞都发生在水平面上，b与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8.求：
（1）a第一次与b碰撞前瞬间的速度大小；
（2）第一次碰撞后瞬间a与b的速度大小；
（3）b从第一次经过D点到第二次经过D点的过程中摩擦产生的热。

【答案】（1）10m/s；（2）-5m/s，5m/s；（3）60.75J
【解析】
【详解】（1）a在斜面间下滑过程，根据牛顿第二定律有
解得
根据运动学公式可得
解得a第一次与b碰撞前瞬间的速度大小为
（2）设a、b碰撞后的速度大小分别为、，根据动量守恒有
根据能量守恒有
联立解得
，
（3）物块b在传送带上先向上做匀减速运动到速度为零，根据牛顿第二定律可知，加速度大小为
物块b在传送带上向上运动的位移大小和所用时间分别为
，
此过程传送带的位移大小为
发生的相对位移大小为
物块b速度减为零后，向下做匀加速直线运动到与传送带共速，此过程在传送带上向下运动的位移大小和所用时间分别为
，
此过程传送带位移大小为
发生的相对位移大小为
物块b与传送带共速后，和传送带相对静止一起匀速运动回到D点，b从第一次经过D点到第二次经过D点的过程中，因摩擦产生的热量为