北京市十一学校2025-2026学年高三下学期3月月考物理试题

北京市十一学校2026届高三年级3月月考物理试题 满分：100分时长：90分钟 命题者：封指 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一 项、把你认为正确答案的代表字母填写在答题卡上相应位置。 1.以下核反应方程属于核聚变的是 A.28U-→20Th+1Hc B.20Th-→2Pa+e C.H+H→Hc+。n D.4N+He→g0+H 2、去高原旅游时，密封的食品包装袋比在平原上膨胀许多。假设环境温度不变，袋内气体视 为理想气体。下列说法正确的是 A.高原地区的大气压较高 B.包装袋中气体内能减小 C.包装袋中气体压强减小 D.包装袋中气体放出热量 3.一列简谐横波某时刻的波形如图1所示，图2表示介质中质点L此后一段时间内的振动图 像。由此可判断出 A.该列波沿x轴负方向传播 B.从该时刻起经T4,质点N运动到波谷处： C.从该时刻起经T4,质点L运动到M所在位置 D.从该时刻起的T4内，质点L的加速度逐渐减小 图1 图2 4.实验表明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率随着波长λ的变化符合科西经验公式： 三A+是+号，中小8、C是与材闲作质相联的正数常量，-束太阳光进入三楼镜后发生色敢c 情形如图3所示。则 屏 图3 A.屏上a处是紫光，折射率最大，粒子性最强 B.屏上d处是红光，折射率小，不易发生衍射 C.屏上b处光的波长比c处大，因此b处光在棱镜中的速度比c处光小 D.对某种金属，如果屏上c处的光恰好发生光电效应，则a处的光无法使其发生光电效应 5.2025年4月27日，天链二号05星由西昌卫星发射中心成功发射升空。天链二号05星属 于地球静止轨道卫星，主要用于为载人航天器和中、低轨道资源卫星提供数据中继和测控服务。 天链二号05星在轨做匀速圆周运动时 A.速度小于第一宇宙速度 B.向心加速度大于9.8m/s2 C.周期小于近地卫星的周期 D.角速度大于地球自转的角速度 高三 6.如图4所示，（甲）一（乙)→（丙）→（丁）→（甲）过程是交流发电机发电的示意图， 线图的oh边连在金属滑环X上，cd边连在金属滑环L上，用导体制成的两个电刷分别压在两个 滑环」，线圈在匀强磁场中转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接。已知线圈转动的角速 度恒为o,转动过程中电路中的最大电流为m。下列选项正确的是 （甲) (乙) (丙) (丁) 图4 A.在图（甲）位置时，线圈中的磁通量最大，感应电流为零 B.从图（乙）位置开始计时，线圈中电流i随时间1变化的关系式为i=I sin@1 C.在图（丙)位置时，线圈中的磁通量最大，磁通量的变化率也最大 D.在图（丁）位置时，感应电动势最大，cd边电流方向为c一→d人· 7.如图5所示，可视为质点的小球由静止从同一出发点到达相同 下 的终点，发现小球从B轨道滑下用时最短，C轨道次之，A轨道最长， B轨道轨迹被称为最速降线，设计师在设计过山车时大多采用B轨道。 若忽略各种阻力，下列说法正确的是 A.由机械能守恒，小球在三条轨道的终点处速度相同 图5 B.三条轨道中小球沿B轨道滑下过程重力做功的平均功率最大 C.沿C轨道滑下轨道对小球的支持力做功最多 D.B轨道中小球运动的加速度始终大于A轨道中小球运动的加速度 8.图像是分析物理问题的重要工具，关于图6中四个图像的解释，正确的是 图6 A,在甲图所示的物体加速度α与时间1变化关系图像中，图像与横轴所围的面积即1时刻物 体的速度 B.在乙图所示的力的功率P与时间1变化关系图像中，图像与横轴所围面积即0-时间该力 做的功 C.在丙图所示的某纯电阻器件电压U与电流1变化关系图像中，图像在1点处切线的斜率 为流过该器件电流为时的电阻 D.在丁图所示的x轴上电势随坐标x变化的图像中，由于x1处图像切线斜率为正，因此该 处电场强度沿x轴正方向 14 9.图7为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传 R 感胐佔测逦过电感线阴Z中的电流。已知电路中灯泡的电阻 R,=6Q,宁值电TR=22,电源电动势为6V,内阻不计。闭合 R⑧ 开关S使电路处于稳定状态，灯泡发光，在=01s时刻断开开 S 关S,断开开关S前后电流传感器A显示电流随时间变化的 6v 图7 图像如图8所示。电流传感器的内阻忽略不计，根据以上信 1.5 息，下列说法中不正确的是 A.可以求出电感线圈的电阻 1.0 B.可以估算出断开开关后流过灯泡的电荷量 C.可以定量画出断开开关后R2两端电压随时间变化的 0.5 图像 iii十 D.可以判断出断开开关后灯泡不会出现闪亮的现象 0 102030 401/x102s 图8 10.利用如图9所示电路研究某小型手持风扇的电动机性能。调节滑动变阻器Ro,测得风扇运 转时电压表示数为U1,电流表示数为1：扇叶被卡住停止转动时，电压表的示数为2，电流表的示 数为2、且2>1。下列说法正确的是 1.电动机线圈电阻= B.扇叶被卡住时，电流增大是因为电动机的线圈电阻变小 C.风扇运转时线圈发热功率P。=, D.风扇运转时输出的机械功率Pu=UH,-U,2 Ro 图9 11.2023年9月，“天宫课堂”第四课在中国空间站正 式开讲，神舟十六号航天员在梦天实验舱内进行授课。图10 中航天员用0.3kg的大球与静止的0.1kg的小球发生正碰，某 同学观看实验时发现：碰撞后，大球向前移动1格长度时， 小球向前移动3格的长度，忽略实验舱内空气阻力的影响。 下列说法止确的是 A.碰撞后大球的动量大于小球的动量 图10 B.碰撞后大球的动能等于小球的动能 C.大球碰撞前后的速度比为2：1 D.大球碰撞前后的动能比为2：1 12.两个相同的、均匀带正电的无限大平面相互垂直放置，A1B1 和A2B2为两平面与纸面的交线，O点为两交线的交点，如图11所示。 己知每个面都将单独产生匀强电场，场强大小为Eo=1Vm,画出垂 直于两交线的一些辅助虚线，交点P、Q、M、N满足OM=W=Im, NQ=QP=1m,取0点为电势零点，则 A.每一条虚线对应着一个等势面 B.K点的场强方向从K指向P,大小为2Vm 0 C.P点电势大小为-2√2V N M B D.QP间电势差为1V B 图11 高三物 3、角迦定计可测量飞机、就天器、潜艇的技动角速度，其结 构加图12所示、当系统绕光滑的轴OO转动时，元件A在光沿水 平横杆上发生位秘、并输出相应的电压信号，成为飞机、卫星等的 制导系统的信息源，已知A的质量为m、弹簧的劲度系数为k、自 然长度为1，电源的电动势为E、内阻不计、滑动变阻器总长也为1， 电阻分布均匀，系统静止时滑片P位于B点，系统转动时角速度为 饷出电压 o。下列说法正确的是 A.电路中电流随角速度的增大而增大 B.弹簧的伸长量为x=,mlo 图12 k-mo)? C.输出电压V与o的函数式为U=Emao k-mo? D.若滑动变阻器阻值不变，总长变为原来的2倍，角速度计的测量灵度将增加 14.2025年诺贝尔物理学奖颁给了John Clarke、Michel 超 薄 超 H.Devoret和John M.Martinis,以表彰其发现宏观量子力学隧穿和电 导 绝 导 路中的能量量子化。他们的研究中用到的低温下的约瑟夫森结可作 体 缘 体 为超导量子计算电路的基本单元。理想的约瑟夫森结可视为“超导 电流 1 层 2 电流 体薄绝缘层（灰色区域)-超导体”组成的三明治结构，如图13所 示。由于绝缘层很薄，超导电子可以隧穿形成沿x方向的约瑟夫森 j=josinδ 电流，电流密度为广，其满足约瑟夫森方程： △d=2U其中0 图13 △1五 R 为常量，U为结两端的电压，△8为超导体1、2中电子的状态波函数的 相位差，方为约化普朗克常量，e(e>0)为元电荷的电荷量。以上两式在外 磁场为零和不为零两种情况下都成立。 理想结J 当外磁场为零时，相位差δ与空间坐标无关，可采用宏观电路模型研 究约瑟夫森结相位差δ随时间1的变化。此时，实际的约瑟夫森结可以等 效为满足约瑟夫森方程的理想结J与电阻R、电容C的并联，如图14所 图14 示。当外磁场为零时，下列说法正确的是 A.如果约瑟夫森结两端电压U=0,则约瑟夫森电流必定为零 B.如果约瑟夫森结两端加恒定电压U2,约瑟夫森电流恒等于U/R C.如果约瑟夫森结两端加恒定电压，约瑟夫森电流变化周期为π功 eU3 D.如果约瑟夫森结两端加正弦式交变电压U4,通过电容C的电流随电压的频率升高而减小 4 第二部分 本部分共6题，共58分。 15.（8分)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、 实验方法、实验操作、数据分析等。 8cm (1)实验方法 某同学进行测定玻璃的折射率实验。由于没有量角器，他在完成了 光路图后，以0点为圆心，10.00cm长为半径画圆，分别交线段OA于 P A点，交O、O连线延长线于C点，过A点作法线N的垂线AB交于 B点，过C点作法线NN的垂线CD交NN于D,如图15所示，用刻度 ← N P 4cm 尺量得OB=8.00cm,CD=4.00cm。由此可得出玻璃的折射率为 图15 (2)实验操作 如图16所示，在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中， 0 先用两个弹簧测力计共同拉动橡皮条，O为细绳的结点。结点O静止 o橡皮条 时，由两个测力计的示数得到拉力F和F2的大小，此外还必 ® ⊙ 须 A.记录结点O的位置 F F B.记录F1和F2的方向 0 C.测量两细线的夹角 D.测量橡皮条的伸长量 图16 (3)数据分析 某同学组装成图17所示的电路进行实验，观察电容器充、 放电过程。先将S接1，待电压表示数稳定后，将S接2，测得 电流随时间变化的图线。他在分析数据时，由电流随时间变化的 图像与时间1轴围成的面积估算出放电过程中通过R的电荷量 Q1,用电容器的电容与充电后电压表稳定示数的乘积求出电荷量 Q2,他发现Q1与Q2有明显差异。多次重复实验发现这种差异总 图17 是存在。请判断O1 Q2（选填“>”或“<”)，产生 这一差异是由于」 的影响（选填“电流表”、“电压表”或“申阳”）。 16.(10分)两组同学分别设计了两组实验方案测当地的重力加速度。 (1)甲组同学想改变传统秒表计时的方式，改为使用霍尔传感器进行计时。按图18乙方式 将霍尔元件置于磁性摆球静止时的正下方，当小球做单摆运动经过最低点时，霍尔传感器产生脉 冲信号并发送给电脑，传感器接收信号并计时，并将数据传输给电脑，实时显示测量结果并分析 处理和存储数据。 挂钩 绕线轴 立柱 0 1 2(cm) Lhrn Huh 磁性摆球 水平调节 05101520 连接单片机 底 甲 2E0 了霍尔模块 高三物 图18 ①实验前，用刻度尺测出绳长为L,用游标尺上有20 个小格的游标卡尺测盘摆球的直径，结果如图I8甲所示， 可读出摆球的直径d= mm。 ②电脑将数据处理后得到电压的脉冲信号随时间！的 变化图线如图19所示，则该单摆的周期为 0 0 ③改变绳长L,重复实验操作，得到多组数据，画出 +fo 11+21o 对应的户-L的图像，算出图像的斜率为k,则重力加速 图19 度g的表达式为，（用题中测量出的物理量符号表示） ④某次实验找不到磁性小球，只有一个不规则的小磁铁。于是小组成员提出可在细线上的某 点A做了一个标记，实验中保持标记A点以下绳长不变，通过改变悬点O、A间距离改变摆长。 实验中，测得悬点O到A点的距离为L1时对应的周期为T,悬点O到A点的距离为L2时对应的 周期为12，由此可测得当地的重力加速度g= (用L1、L2、T、T2表示)。 (2)乙小组利用如图20甲所示的装置测量当 地的重力加速度。该装置中，轻杆一端固定，另一 t电门集成摆 端有光电门集成摆锤，圆弧轨道上沿半径方向固定 有一系列相同的遮光片，遮光片位置可调，摆锤在 遮光片 运动过程中不与圆弧轨道接触，其简化示意图如图 20乙所示。实验步骤如下： 56 A.用游标卡尺测量遮光片的宽度d: B.利用刻度尺测量并记录各组遮光片相对于 圆弧轨道最低点的高度H； 图20 C.将摆锤从相对于圆弧轨道最低点的高度为 处静止释放，自由摆下，摆锤经过遮光片时，光电门集成摆锤将对应的遮光时间1记录在电脑 中。 你是小组成员之一，为了更精确地测得重力加速度，可以采取图像法处理数据，请写出图像 的函数关系式，并说明如何利用图像计算当地的重力加速度。 17.(7分)图21为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平面内，表面粗) 糙的AB段轨道与四分之一光滑圆弧轨道BC在B点水平相切。点A距水面的高度为H,圆弧轨道 BC的半径为R,圆心O恰在水面。一质量为的游客（视为质点）从A点由静止开始滑下，到B 点时沿切线方向滑离轨道落在水面上的D点，OD=2R,不计空气阻力，重力加速度为g。求： (1)游客从B运动到D所用的时间： (2)游客滑到B点时的速度大小阳： (3)游客运动过程中轨道摩擦力对其所做的功W。 图21 18.(8分)近年来，我国高速铁路迅速发展，已成为国家新名片。高铁动车组在制动过程中 采用“再生制动”方式。将列车的动能转化为可再生利用的佀屉。有效降低能耗。一种再生利用 的方式是将列车甲制动产生的电能，提供给同一电网下处于启动状态的列车乙。此过程可简化为 如图22所示的模型：固定在水平地面上的足够长的平行金属导轨，处于竖直方向的匀强磁场中： 甲、乙是两根相同的金屙栋，放在导轨上，与导執良好按烛，且始终与导轨保持垂直。已知磁场 的磁感应强度大小为B,导体林质量均为m。电阻均为R,长度与导轨间距相等，均为/：导体棒 甲、乙在导轨上运动时，受到的摩擦阻力大小均为∫：1=0时，导体柿甲的速度大小为，方向向 左、导体棒乙的速度为0。不计号轨的电阻。 Do 甲 图22 (1)当列车甲开始制动，即导体棒甲由速度开始减速时，求导体棒乙获得的电磁粢引力的 大小和方向。 (2)根据法拉第电磁感应定伸E= △b 证明在制动过程中，导体棒中的电流1与两导体柿 M 的速度差△o的关系为i= Bl△D 2R （3)已知当导体棒甲经过位移x1,速度从D减到D1时，乙不能再加速，此时再生制动结束。 为了求得这一过程中导体排乙的位移？，某同学的分析计算过程如下： 设当再生制动姑来时导休桦乙的追度为 此时导体棉乙令到的安培力F。子于阻力万，可得 B2(g,-032=∫① 2R 由①式可解得2 报据功能关系立m,=mo2++/化+) ② 由②式可求得导体棒乙的位移 请你判断这位同学的解法是否正确，并说明理由。 19.（12分)我们知道，地磁场是一个从赤道到地磁的两极磁场逐渐增强的不均匀磁场，因 此它能俘获从外层空间入射的电子或质子形成带电粒子区域。这些区域叫做范艾仑辐射帝，它通 常分为两个主要的纽射带，内超时带距离地面高度约为1500km到5000km,主要由质子组成： 外辐射带距离地面高度约为13000km到20000km,主要由电组成，如图23所示， 2025年太阳风暴期间，宇宙射线中的一个质子（质量为，带电量为)以大小为o的速度 进入范艾伦内钿射带“赤道”某处，该处磁感应强度为B在以下的讨论中，不考虑相对论效应。 高三物理 (1)若质子进入辐射带的速度不大，它将在的很小空间范围内运动，该空间内的磁场可视 为匀强磁场。 .若该质子进入辐射带的速度方向与该处磁场垂直，求它做圆周运动的轨道半径： b.若该质子进入辐射带的速度方向与该处磁场方向成0=30°角，它将做回旋运动，即沿磁感 线方向做匀速运动，垂直磁感线方向做匀速圆周运动，运动一周的时间叫做回旋周期。求它在 个回旋周期内沿磁场方向前进的距离p: 11o (2)当带电粒于在磁场中做回旋运动时，形成的等 效环形电流会产生磁矩，等效磁矩μ=S,其中1为等 效环形电流的大小，S为环形电流围成的面积。若质子 内辐射带 外辐射带 进入辐射带的速度较大，它将会在较大纬度范围内运 动。已知辐射带中磁感应强度与纬度1的关系为 B(2)=B。V1+3sin21,质子进入辐射带时速度方向与磁 场方向夹角为0，求： a.进入辐射带时质子的磁矩μ的表达式（诮用m、 0、1、B表示)： b.当质子向高纬度区域运动时，由于内辐射带磁场 分布的特点，使得质子的磁矩守恒。已知在运动过程中 电子 h 该质子没有与其他粒子碰撞，只考虑内辐射带磁场对质 地 理 磁 子的作用，质子运动能达到的最大纬度m的正弦sim。 地 图23地磁场内的范艾仑辐射带 20.(13分)生活中随处可见水龙头。已知某水龙头管口为圆形，截面积为S,管口距地面 高度为h。水的密度为p且体积不可压缩，忽略一切阻力，当地重力加速度为g。 (I)打开水龙头时，水稳定流出形成上粗下细连续的水柱。假设水以竖直速度流出，与地 面撞击后，大部分直接流走，小部分（约为原质量的上）以原速率反弹，不考虑反弹的水与下降 10 的水之间的相互作用。 a.求落地处水柱截面积S: b.估算水对地面的冲击力大小F: (2)在关闭水龙头的过程中，水柱会逐渐变成水滴。拍摄凝结管口处某一个水滴下落过程， 我们发现：①水滴在空中几乎成完美的球形：②该水滴的直径约为d。在水滴撞击地面的过程中， 试构建合理的模型，估算水滴的平均冲击力大小F2,并讨论其重力是否可以忽略不计： (3)拧紧水龙头，有一滴大水珠脱离管口落下。某同学观察水珠脱落过程发现：水珠往往从 拽尾的水柱分离，如图24所示。已知沿液面切线方向、垂直于分界线的表面张力是分界线长度的 σ倍。若将半径为r的球状水珠上方连接的水柱简化为半径为的圆柱。请分析说明水珠上方连接 的液柱为何会逐渐变细直至断裂。 (注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明) 图24 14 3月月考参考答案 1 2 6 7 8 9 10 11 12 13 14 号 答 C C 马 D A A B B C C C 案 15.(1)1.5(2)AB(3)<,电压表 （每空2分) 16.①5.35mm5.45mm②2to(每空1分) 4π2(L1-L2) (T2-2) (每空2分) k (2)若摆锤在下降过程中机械能守恒，则应满足mg(H。-H)=m,由于v=可得 2 t 户祭风，等以，即与日成线性关系、且图像斜率为北长=器，则g= d2 2 (其他做法，言之有理，均可得分。)(4分) 17.(7分)(1)游客从B点做平抛运动，竖直方向有：R=28 2R 解得： (2分) (2)水平方向有： Vat =2R 2 将 代入得， vs =v2gR (2分) 1 (3)从A到B,根据动能定理，有： mg(H-R+所，=2mg-0（2分) 将Va=V2gR代入得， W,=g(2R-H)(1分) 18.(8分) (1)导体棒甲运动产生电动势E=Bl0。 E 导体棒甲和乙组成的闭合回路中的电流I= 2R 导体棒乙受到的安培力F=BL 代入解得F= B212v。 (2分) 2R 所以导体棒乙获得的电磁牵引力的大小为F.B,方向向左。（1分) 2R (2)设制动过程中的某一时刻，导体棒甲的速度为1，导体棒乙的速度为2 在极短时间t内，导体棒甲和乙组成的闭合回路磁通量的变化量△中=B·△S 其中△S=(巴，△t-v,△t)l=△o-△tl(2分) 根据法拉第电磁感应定律￡=△中 =B1△（1分) △t EBL△O 根据闭合电路欧姆定律i= 2R 2R (3)这位同学的解法不正确。(1分) 在导体棒甲减速的过程中，回路中会产生焦耳热。但②式中没有电流流过 电阻产生的焦耳热，因此他的解法不正确。(1分) 19.(12分) (1)a洛伦兹力提供向心力，有e%,B=m兰《1分，解得=m (1分) o 6,沿碰场方向的速度分量y=c0s之=尽， 62% π1 垂直磁场方向的速度分量y2=,sin二=一Vo (1分) 62 设圆周运动半径，由洛伦兹力提供向心力，有e,风，=m兰，周期T-2 π=2rm v2 eBo (1分) 一个回旋周期内沿磁场方向前进的距离p=yT= √3πmv(1分) eBo (2)a.沿磁场方向的速度分量V=Vcos 垂直磁场方向的速度分量v1=。sinO 设圆周运动半径n由洛伦盏力提供向心力，有e,品，=m兰， 半径5= mvmvo sina ·周期T= 2π=2πm eBo eBo v eBo 等效电流1=￡=。B。（1分) T2πm 磁矩u=Iπ5= Bmg smem sin 2m（eB。 (3分) 2Bo b.由磁矩守恒，当纬度最高时，速度方向与磁场方向垂直，由于洛伦兹力不做功，速