广东省衡水金卷联考2025-2026学年下学期高三3月月考物理试卷（含解析）

2026 届高三年级 3 月份学情诊断 物理
全卷满分 100 分。考试用时 75 分钟。
注意事项:
1. 答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2. 选择题的作答:每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3. 非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4. 考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单项选择题: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. 太阳内部时时刻刻都在发生着核反应,其中一种核反应为 ,已知氘核 的质量为 ,质子的质量为 的质量为 ,真空中光速为 。关于该核反应,下列说法正确的是
A. 该反应类型为 衰变 B. 粒子 是
C. 反应中的质量亏损
D. 该反应释放的核能
2. 如图所示为户外露营常用的一款折叠桌。桌子静置在水平地面上，桌腿为两组等长轻杆组成的 “ 形” 支架,每组支架两杆夹角为 。现将一个质量为 的露营锅 (含食材) 放在桌面正中央,已知桌面的质量为 ，重力加速度为 ，下列说法正确的是
A. 每根桌腿对桌面的弹力方向竖直向上
B. 露营桌对地面的压力与 无关
C. 单根桌腿的弹力大小为
D. 若 减小，则单根桌腿的弹力将增大
3. 静电复印技术在日常办公中十分常用，其关键环节是让带电墨粉在电场力作用下吸附到复印纸的指定位置。某简化模型中, 复印纸与感光鼓之间形成水平方向的匀强电场, 感光鼓带正电作为正极板，复印纸带负电作为负极板，两极板间的电压恒定。将墨粉颗粒从靠近感光鼓的位置由静止释放，不计重力和空气阻力，下列说法正确的是
A. 墨粉颗粒带负电
B. 墨粉颗粒在飞往复印纸的过程中，电势能不断增大
C. 带电量相同，质量越大的墨粉颗粒，打在复印纸上的速度越大
D. 若仅减小感光鼓与复印纸之间的距离，墨粉颗粒打在复印纸上的速率不变
4. 我国自主研发的自主快速交会对接技术让神舟二十一号载人飞船成功对接于天和核心舱径向端口，最后一次变轨对接过程可以简化为如图所示的过程，天和核心舱在圆轨道上运行，神舟二十一号在椭圆轨道上运行，近地点为 ，远地点与圆轨道相切于 点，二者同时运动到两轨道的切点 处自主快速交会对接。已知地球半径为 ，地球表面的重力加速度为 ，天和核心舱绕地球做匀速圆周运动的周期为 ,下列说法正确的是
神州二十一号
A. 神州二十一号飞船从 点运行到 点的过程中用时
B. 神舟二十一号飞船从近地点 运动到切点 的过程中,始终比天和核心舱的速度小
C. 神舟二十一号载人飞船从近地点 运动到切点 的过程中,航天员处于超重状态
D. 根据题目已知条件可估算出天和核心舱距地面的高度
5. 如图所示，当健身者以固定频率上下抖动长绳时，长绳呈现的波浪状起伏可视为简谐横波。若一条长绳上，平衡位置相距 的两质点 、 的振动图像分别如图甲、乙所示，则下列说法正确的是
甲
乙
A. 该波是健身者以 的频率上下抖动长绳形成
B. 时,质点 可能恰好移动到质点 处
C. 若波长大于 ，该波的传播速率可能为
D. 若波长小于 ，该波的传播速率可能为
6.19 世纪末，汤姆孙的学生阿斯顿设计了质谱仪，并用质谱仪发现了氖 -20 和氖 -22，证实了同位素的存在。如图所示为质谱仪工作的原理图，现让氖 -20 和氖 -22 原子核从质谱仪的同一加速电场由静止开始加速, 然后沿着与磁场垂直的方向进入同一匀强磁场, 偏转后打到照相底片上。已知氖-20 和氖-22 原子核带电量相同，质量之比约为 20:22，不计粒子重力及粒子间的相互作用，则从底片上获得氖 -20 和氖 -22 原子核在磁场中运动轨迹的直径之比约为
A. B.
C. D.
7. 图甲是游乐场的过山车在竖直圆轨道内做圆周运动的情景，图乙为某实验小组用可视为质点的小球代替过山车模拟的实验图。某次测试中,质量为 的小球从曲面轨道上的 点由静止下滑后,恰能在半径为 的竖直圆轨道上完成圆周运动。已知 为轨道最低点, 为轨道最高点, 两点的高度差为 ,不计一切摩擦和空气阻力,且轨道各处平滑相连。则下列说法正确的是
甲
A. 小球经过 点时处于失重状态
B. 、 两点的高度差 为
C. 小球在圆轨道上经过与圆心等高处时，其加速度是重力加速度的 倍
D. 小球释放点越高，则在轨道 、 两点受到的轨道弹力大小之差越大
二、多项选择题: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. “莫泽灯”不用电就能将屋内照亮，堪称零成本！ “莫泽灯”的制作方法是在透明塑料瓶中装满水并加入少量漂白剂，然后将瓶子固定在屋顶的孔洞中，屋外的光线通过多次折射，可实现屋内照明。 其原理简化图如图甲所示,一束单色光以入射角 从竖直瓶壁上的 点射入瓶内,以折射角 进入瓶内液体中,直射到 点, 点距 点所在水平面高度为 ,俯视图如图乙所示。已知瓶身直径为 ,光在真空中的传播速度为 ,忽略瓶壁厚度,下列说法正确的是
A. 液体的折射率为
B. 光从瓶中 点射入屋内的折射角大于
C. 光在瓶内传播的时间为
D. 若增大入射角 ，光在瓶内可能会发生全反射
9. 电容式键盘具有噪音小、寿命长、触发键程可控等优势。图甲为电容式键盘按键的原理图, 每个按键下方由互相平行且间距为 的活动金属板和固定金属板构成。为探究按键原理,一同学设计了如图乙所示的电路。先将单刀双掷开关接 ，一段时间后将开关接到 ，测出了按键未按下时振荡电流频率为 。下列说法正确的是
甲
A. 当开关接 时,若测得灵敏电流计示数减小,说明按键一定正在回弹
B. 当开关接 时,若将按键按下,则电流将从左端流入灵敏电流计
C. 当开关接 时,若测得振荡电流频率减小,说明按键正在向下运动
D. 当开关接 时,若测得振荡电流频率为 ,说明按键已被按下了
10. 我国首个电磁橇对吨级物体最高推进速度可达高亚音速范围，其原理示意图如图所示，主要由电源、开关、电阻不计的光滑水平导轨 、 和导体滑块 组成，导轨之间的区域存在垂直导轨平面的强大匀强磁场，滑块 在强大电磁力推动下，沿导轨直线加速并最终发射出去。 假设电源的电动势 ,内阻 ,磁感应强度大小 ,滑块 的质量 ，滑块 的宽度 ，开关闭合瞬间，滑块 两端的电压为 ，不计空气阻力，
下列说法正确的是
A. 滑块 的阻值
B. 滑块 在轨道上做匀加速运动
C. 开关闭合瞬间，滑块 的加速度大小为
D. 若同时将电流方向和磁场方向反向，安培力方向不变
三、非选择题:本题共 5 小题，共 54 分。
11. (7 分)
某同学运用如图甲所示的装置来探究向心力大小与线速度大小之间的关系并验证机械能守恒定律。已知小球的质量为 ，直径为 ，不计空气阻力。
甲
乙
丙
(1)用螺旋测微器测量小球的直径 ，示数如图乙所示，则 _____ 。
(2)为了减小实验误差，当小球静止时，光电门的激光束_____(填“需要”或“不需要”)正对球心。将小球拉至细绳与竖直方向的夹角为 的位置后,由静止释放,当小球摆至最低点时,通过光电门的遮光时间为 ,则小球通过光电门时的速度大小 _____(用题中所给字母表示)。
(3)读出小球通过光电门时的力传感器示数，记为 ，将 与 作为一组数据记录好。
(4)改变释放小球的位置，重复上述过程，记录多组数据。
I. 探究向心力大小与线速度大小之间的关系，根据测量数据作出了 图像，如图丙所示， 已知图线的斜率为 ,图线在纵轴上的截距为 ,则力传感器与小球表面间的细绳的长度 _____，当地的重力加速度大小 _____。(均选用 、 、 、 表示)
II. 验证机械能守恒定律
①若小球由静止释放到摆至最低点的过程中机械能守恒，则应满足的关系式为_____(用 、 、 、 和 表示)。
②实验过程中，发现光电门位置偏低，则小球摆到最低点时，小球动能的测量值_____(填 “偏大”“偏小”或“无影响”)。
12. (9 分)
如图甲所示是某同学自制的电子秤原理示意图，利用理想电压表的示数指示物体的质量。图中托盘与弹簧相连。滑动变阻器的滑动端与弹簧上端相连，当托盘中没有放物体时，滑动触头恰好指在滑动变阻器的最上端，此时电压表的示数为零。已知:
A. 滑动变阻器总电阻为 ,总长度为
B. 电源的电动势为 ,内阻为
C. 限流电阻阻值为
D. 弹簧的劲度系数为
E. 重力加速度
F. 忽略所有摩擦阻力,开关 闭合
甲
乙
(1)当托盘中物体的质量增加时，滑动触头 的位置_____(填“上移”或“下移”)。
(2)图乙为某次实验时量程 0~3 V 的电压表指针的位置，其示数为_____V。
(3)请写出电压表示数 与物体质量 的关系表达式: _____(用题中字母表示)。
(4)如果把电压表的示数改为物体质量表，则质量表的刻度_____(填“均匀”，
(5)如果干电池老化，导致电动势减小，内阻增大，则质量表显示值_____(填“大于”“等于” 或“小于”)真实值。
(6)如果考虑电压表内阻的影响，则质量表显示值_____(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
13.(9分)
某食品厂对一款充氮包装的薯片进行测试。在恒温 的封装车间内,测得袋内气体体积为 0.65 L，压强为 1.1 atm(为保障口感与形状而设定的最佳内压)。假设袋内氮气为理想气体，在包装袋体积未超过 之前弹性形变产生的额外压强始终不变，大气压恒为 ，热力学温度与摄氏温度的关系为 。
(1)若经过暴晒后，薯片袋内气体的体积未超过 ，求包装袋内气体摄氏温度的最大值; (结果保留三位有效数字)
(2)实际上，包装袋的材质会限制其膨胀。若袋子在体积达到 后就不会再膨胀， 且袋内外气体的压强差 达到 0.15 atm，就会有爆裂的风险。当袋内气体的温度升至 80°C 时是否有爆裂的风险？
14. (13 分)
在雷达技术商业化初期，反射式速调管因能稳定产生特定频率的微波信号，是常用的微波器件之一。利用带电粒子与电场相互作用原理模拟制成的微波振荡器件, 其内部电场如图所示, 在虚线两侧分布着平行于 轴,方向相反的匀强电场,电场强度大小分别为 。一质量为 、电荷量大小为 的带负电的粒子从 轴上的 点由静止释放,仅在电场力作用下沿 轴往复运动。求:
(1)带电粒子在运动过程中速度的最大值 ；
(2)粒子向右运动距 点的最远距离 ；
(3)粒子运动的频率 。
15. (16 分)
如图所示，在一个工业生产设备模拟实验中，可视为质点的质量均为 的 、 两木块放在粗糙水平面 两端, 间距 与水平面 间的动摩擦因数均为 。某时刻 以 的初速度向右滑行,与 发生碰撞后粘在一起沿光滑斜面 上滑至转动的传送带 上,其中 点上方有一个光滑的弧形轨道,可使两木块从斜面进入水平传送带而无能量损失。 长 ，传送带距光滑水平地面高 与传送带间的动摩擦因数均为 ,之后 从 点水平飞出,不计空气阻力,重力加速度 ,假设各段平滑衔接,传动轮半径相对传送带的长度很小可忽略。
(1)求 、 碰后的速度大小；
(2)讨论传送带的速度 与 、 从抛出到落地的水平距离 的关系；
(3)若 、 落至光滑地面后不反弹，则 、 与地面接触过程中的动量变化量大小与传送带速度是否有关并证明。
2026 届高三年级 3 月份学情诊断
物理参考答案
一、单项选择题
1.D 根据质量数与电荷数守恒,可知 为正电子 ,该反应属于核聚变反应,不是 衰变, 项错误; 核聚变会释放能量,根据质能方程 ，反应后总质量减少，存在质量亏损，质量亏损应为反应前后总质量之差: ，C 项错误; 根据质能方程 ,该反应释放的核能为 , D 项正确。
2. B 支架为交叉可折叠结构, 其端点可随折叠动作在竖直平面转动，属于动杆模型，故每根桌腿对桌面的弹力方向为沿桌腿向上，A 项错误；对折叠桌和露营锅整体受力分析,竖直方向受重力 和地面的支持力 ，始终满足平衡条件 。根据牛顿第三定律，露营桌对地面的压力与 等大反向，与夹角 无关， 项正确；设每根桌腿的弹力为 ，将 沿竖直方向分解，每组 “ ” 形支架有 2 根桌腿，共 2 组支架(4 根桌腿)。竖直方向根据平衡条件有 ,解得单根桌腿的弹力为 项错误; 由单根桌腿的弹力 可知,当 减小时,弹力 减小, 项错误。
3.D 墨粉颗粒向复印纸运动，两极板间电场强度方向由感光鼓指向复印纸，故墨粉颗粒带正电，A 项错误; 电场力对墨粉颗粒做正功, 电势能不断减小, B 项错误; 由动能定理可得 ,可得 ,可知带电量相同,质量越大的墨粉颗粒到达复印纸的速度越小, 项错误; 由 可知仅减小感光鼓与复印纸之间的距离，而感光鼓与复印纸间的电压恒定, 所以到达复印纸的速率不变, D 项正确。
4. D 神州二十一号飞船从 点到 点的过程中用时半个周期，根据开普勒第三定律可知，该时间小于 ,故 A 项错误; 神舟二十一号载人飞船从近地点 到切点 的过程中,在近地点 的线速度大于同高度的做圆周运动卫星的线速度, 因此也大于天和核心舱的线速度, 故 B 项错误; 神舟二十一号载人飞船从近地点 到切点 的过程中,航天员处于失重状态,故 项错误; 质量为 的地球对于地球上质量为 的物体有 ,根据空间站做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力可得 ,两式联立得 ,故 D 项正确。
5.C 根据振动图像可得周期为 ,频率 ,故 A 项错误; 质点只能上下振动,质点 不可能移动到质点 处,故 项错误; 若波长大于 ,由 ,解得 ,根据 , 解得当 时该波的传播速率可能为 项正确; 若该波的传播速率为 ,则波长 ,故 D 项错误。
6. A 同位素的原子核在加速电场中运动，由动能定理可得 ,可得原子核进入磁场时的速率为 ,原子核在磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力可得 ,解得 ,轨迹直径为 , 可得轨迹直径正比于 ，故 A 项正确。
7. C 小球经过 点时，加速度向上，故小球处于超重状态, A 项错误; 小球恰能完成圆周运动, 则在 点由重力提供向心力,有 ,可得 ,从 点到 点过程,由动能定理可得 ,解得 , B 项错误; 小球经过与圆心等高处时有 ,解得 ,与圆心等高处: ,故 C 项正确; 释放点越高,小球在圆轨道上各位置的速度越大,在 点,有 ,在 点,有 ,从 点到 点过程,由动能定理可得 ,可得 ,故与释放的高度无关, 项错误。
二、多项选择题
8. 液体的折射率 ,故 项正确; 根据光路可逆,光在瓶中 点射入屋内的折射角为 ,从光密介质到光疏介质,折射角大于入射角,故 项正确; 由 ,可得 ,故 C 项错误; 根据光路可逆,光能射入瓶内则一定能射出瓶外，不可能发生全发射现象， 故 D 项错误。
9.BC开关接 时,按键回弹导致板间距离 增大,电容 减小,电容器放电,现象为灵敏电流计反偏 (与按下按键时电流方向相反)。“示数减小”与“回弹”无必然关联，“示数减小”说明电容变化速度减小或趋于稳定状态,按下时、回弹时、开关刚接 时都有可能出现,故 A 项错误; 开关接 时,按键按下过程中,板间距离 减小,电容 增大,电容器充电,电流方向为逆时针，电流从灵敏电流计左端流入，故 项正确; 开关接 时,根据公式 可知, 减小反映了 增大,对应 减小,说明按键正在向下运动，故 项正确；开关接 时，根据公式 可知, 与 成反比,当 时,对应 , 对应板间距离为 ，即按下了 ，故 项错误。
10. CD 开关闭合瞬间,滑块 速度为 0,没有切割磁感线产生电动势,闭合回路总电动势为 ,根据闭合电路欧姆定律可得 ,解得导体滑块的阻值 ,故 A 项错误; 随着滑块 在安培力的作用下速度增大,同时平动切割磁感线产生感应电动势 ，根据右手定则，感应电动势 与电源 反向, 使闭合回路总电动势减小, 电流减小, 安培力减小,滑块 加速度减小,滑块 做加速度减小的加速运动，故 B 项错误；开关闭合瞬间，回路电流为 ,根据牛顿第二定律可得 ，解得 ，故 项正确；若同时将电流方向和磁场方向反向，安培力方向不变，故 项正确。
三、非选择题
11. ( 1 )4.600 ( 1 分)
(2)需要(1 分) (1 分)
(4) I. (1 分) (1 分)
II.
②偏大 (1 分)
(1) 小球的直径 。
(2)为了减小实验误差，当小球静止时，光电门的激光束需要正对球心; 小球通过光电门时的速度大小为 。
(4)I. 根据牛顿第二定律有 ，可得 ,所以 ,解得 。
II. ① 如果满足机械能守恒,有 ,即 。
② 光电门位置偏低，则小球运动到最低点时，球心位置比光电门略高，会导致实际遮光宽度比 小，测出的遮光时间偏小，则速度偏大，动能偏大。
12.(1)下移(1 分)
(2)1.90(2 分)
(3) (2 分)
(4)均匀(2 分)
(5)小于(1 分)
(6)小于(1 分)
(1)当托盘中物体的质量增加时,弹簧的弹力变大,压缩量增大,滑动触头 的位置下移。
(2)电压表的量程为 ，分度值为 ，需要估读到下一位，则电压表的示数为1.90 V。
(3)待测物体放入托盘后，设滑动端上段电阻大小为 ,电压表的示数 ,由闭合电路欧姆定律可得 ,对待测物体分析可得 ,联立解得 。
(4)由 可知,电压表示数与待测物体的质量成正比, 质量表的刻度均匀。
(5)如果干电池老化，导致电动势减小，内阻增大，由 的表达式可知显示值小于真实值。
(6)如果考虑电压表内阻的影响，导致电压表示数减小，由 与 的关系式可知显示值小于真实值。
13.(1)由题可知，该膨胀过程为等压过程，根据盖一吕萨克定律可得 (2 分)
代入数据解得
(2)根据理想气体状态方程可得 (2 分) 代入数据解得 (1 分)
则包装袋已经达到最大体积, 此时
(1 分)
故不会有爆裂的风险 (1 分)
解法二: 假设升温至 的过程为等压过程,根据盖一吕萨克定律可得
代入数据解得 ,则假设不成立,包装袋已经达到最大体积 (1 分)
则根据理想气体状态方程可得 (2 分) 代入数据解得
因为 ,故不会有爆裂的风险 (2 分)
解法三:假设袋内气体压强达到 ,温度为 80°C时,根据理想气体状态方程可得 (2 分)
代入数据解得 (2 分)
即还没有达到包装袋的最大体积, 故不会有爆裂的风险 (1 分)
解法四: 假设袋内气体压强达到 ,体积为 时,则根据理想气体状态方程可得
(2 分)
代入数据解得 (2 分)
即还没有达到会爆裂的温度, 故不会有爆裂的风险
(1 分)
14.(1)粒子先向右做匀加速直线运动，越过原点后向右做匀减速直线运动，即粒子经过原点时速度最大, 根据动能定理有
(2 分)
解得 (1 分)
(2)根据动能定理有 (2 分)
解得 (1 分)
(3)根据牛顿第二定律，粒子在原点左右两侧运动的加速度大小分别为
(1 分)
(1 分)
粒子在左侧电场做加速运动过程有 (1 分)
利用逆向思维, 粒子在原点右侧加速运动过程有 (1 分)
根据运动的对称性可知, 粒子运动的周期
(1 分)
(1 分)
解得 (1 分)
15.(1) 从 点到 点过程,由动能定理得
(1 分)
碰撞过程动量守恒,则 (1 分) 解得 (1 分)
得
(2)对 ，从 点到 点过程，由机械能守恒定律(1 分)
解得 (1 分)
情况 1: 传送带顺时针转动
若传送带速度 ,则 所受摩擦力向左，做减速运动，假设刚好减速到传送带 端， 则 ,解得 (1 分)
若传送带速度 ,则 所受摩擦力向右,做加速运动,假设刚好加速到传送带 端, 则 ,解得 (1 分)
离开传送带后做平抛运动,竖直方向有
,解得 (1 分)
讨论:
当 时, (1 分)
当 时, (1 分)
当 时, (1 分)
情况 2: 传送带逆时针转动
传送带与 运动方向相反,摩擦力方向与 运动方向相反, 一直减速,则 ,可得
则 ,水平距离固定,与传送带速度无关 (1 分)
(3)无关 (1 分)
与地面接触过程中的动量变化量
(1 分)
由 (2) 可得无论传送带速度怎样, 均能做平抛运动,则 (1 分)
解得 (1 分)
则 与传送带速度无关