河南省开封市兰考县等五县联考2026届高三3月质检物理试题含解析.doc

河南省开封市兰考县等五县联考2026届高三3月质检物理试题
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、北京时间2019年11月5日1时43分，我国成功发射了北斗系统的第49颗卫星。据介绍，北斗系统由中圆地球轨道卫星、地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星三种卫星组成，其中中圆地球轨道卫星距地高度大约24万千米，地球静止轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星距地高度都是大约为3.6万千米。这三种卫星的轨道均为圆形。下列相关说法正确的是（　　）
A．发射地球静止轨道卫星的速度应大于
B．倾斜地球同步轨道卫星可以相对静止于某个城市的正上空
C．根据题中信息和地球半径，可以估算出中圆地球轨道卫星的周期
D．中圆地球轨道卫星的向心加速度小于倾斜地球同步轨道卫星的向心加速度
2、下列关于科学家对物理学发展所做的贡献正确的是（　　）
A．牛顿三条运动定律是研究动力学问题的基石，牛顿的三条运动定律都能通过现代的实验手段直接验证
B．伽利略通过实验和合理的推理提出质量并不是影响落体运动快慢的原因
C．奥斯特由环形电流和条形磁铁磁场的相似性，提出分子电流假说，解释了磁现象的电本质
D．伽利略通过万有引力定律计算得出了太阳系中在天王星外还存在着距离太阳更远的海王星
3、如图所示，矩形线圈处在磁感应强度大小为 B 、方向水平向右的匀强磁场中，线圈通过电刷与定值电阻 R 及理想电流表相连接，线圈绕中心轴线OO ¢ 以恒定的角速度w 匀速转动，t=0 时刻线圈位于与磁场平行的位置。已知线圈的匝数为n 、面积为S 、阻值为r 。则下列说法正确的是（　　）

A．t=0 时刻流过电阻 R 的电流方向向左
B．线圈中感应电动势的瞬时表达式为e = nBSw sinwt
C．线圈转动的过程中，电阻 R 两端的电压为
D．从 t=0 时刻起，线圈转过 60°时电阻 R 两端的电压为
4、我国成功地发射了北斗三号组网卫星，如图为发射卫星的示意图。先将卫星发射到半径为的圆轨道 上做匀速圆周运动，到A点时使卫星加速进入椭圆轨道，到椭圆轨道的远地点B点时，再次改变卫星的速度， 使卫星进入半径为的圆轨道做匀速圆周运动。已知卫星在椭圆轨道时距地心的距离与速度的乘积为定 值，卫星在椭圆轨道上A点时的速度为v，卫星的质量为m，地球质量为M，引力常量为G，则发动机在A点对卫星做的功与在B点对卫星做的功之差为（不计卫星的质量变化）（　　）

A． B．
C． D．
5、在人类太空征服史中，让人类遗憾的是“太空加油站”的缺乏。当通信卫星轨道校正能源耗尽的时候，它的生命就走到了尽头，有很多成了太空垃圾。如今“轨道康复者”是救助此类卫星的新型太空航天器，图甲是“轨道康复者”航天器在给太空中“垃圾”卫星补充能源，可简化为图乙所示的模型，让“轨道康复者”N对已偏离原来正常工作轨道的卫星M进行校正，则（　　）

A．“轨道康复者”N从图乙所示轨道上加速，与卫星M对接补充能源后开动M上的小发动机向前喷气，能校正卫星M到较低的轨道运行
B．让M降低到N所在轨道上，补充能源后再开启卫星M上的小发动机校正
C．在图乙中M的动能一定小于N的动能
D．在图乙中，M、N和地球球心三者不可能处在同一直线上
6、某次空降演练中，跳伞运动员从飞机上跳下，10s后打开降落伞，并始终保持竖直下落，在0~14 s内其下落速度随时间变化的v—t图像如图所示，则（　　）

A．跳伞运动员在0~10s内下落的高度为5v2
B．跳伞运动员（含降落伞）在0~10s内所受的阻力越来越大
C．10s时跳伞运动员的速度方向改变，加速度方向保持不变
D．10~14s内，跳伞运动员（含降落伞）所受合力逐渐增大
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、甲、乙两名溜冰运动员，M甲=80kg，M乙=40kg，面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演，两人相距0.9m，弹簧秤的示数为96N，如图所示，下列判断正确的是（　　）

A．两人运动半径相同
B．两人的运动半径不同，甲为0.3m，乙为0.6m
C．甲的线速度12m/s，乙的线速度6m/s
D．两人的角速度均为2rad/s
8、关于伽利略的两个斜面实验，下面说法中正确的是（　　）

A．伽利略仅在图(a)中使用了光滑斜面进行实验
B．伽利略仅在图(b)中使用了光滑斜面进行实验
C．伽利略从图(a)中得出：自由落体运动是匀加速直线运动
D．伽利略从图(b)中得出：力不是维持物体运动的原因
9、已知均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，一个均匀带正电的金属球壳的球心位于x轴上的O点，球壳与x轴相交于A、B两点，球壳半径为r，带电量为Q。现将球壳A处开有半径远小于球半径的小孔，减少的电荷量为q，不影响球壳上电荷的分布。已知球壳外侧两点C、D到A，B两点的距离均为r，则此时（ ）

A．O点的电场强度大小为零 B．C点的电场强度大小为
C．C点的电场强度大小为 D．D点的电场强度大小为
10、2019年10月诺贝尔物理学奖授予两位天文学家MichelMayor和DidierQueloz，1995年他们首次探测到太阳系外行星的存在，从而开始了人类大规模的太阳系外行星搜寻。2016年8月欧洲南方天文台曾宣布在离地球最近的恒星“比邻星”附近发现宜居行星“比邻星b”。“比邻星b”的质量约为地球质量的1.3倍，半径约为地球半径的2.2倍，若不考虑星球的自转效应，则
A．“比邻星b”表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度
B．“比邻星b”表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度
C．“比邻星b”的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度
D．“比邻星b”的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）某实验小组利用如图所示的装置验证“碰撞过程中的动量守恒”和探究“碰撞过程中的动能是否守恒”。水平的气垫导轨上有两滑块A、B，滑块A上有宽度为d的遮光板；滑块B上固定一支架，支架上水平固定一内壁光滑左侧开口的细薄金属直管，金属管右侧用金属板封闭，管内靠近金属板处静置一金属小球。气垫导轨通气后利用右侧挡板上的弹射装置将滑块A向左弹出，测得滑块A第一次经过光电门的时间为t1，后与静止的滑块B相碰，碰后滑块B和小球一起向左滑动滑块A向右运动。滑块A第二次通过光电门的时间为t2，滑块B与左侧挡板刚接触时，立即被安装的锁止装置锁止，同时金属管中的小球沿管壁飞出落在水平地面上的O点(图中未画出)。用天平称量出滑块A(包括遮光板的总质量M1、滑块B(包括支架、金属管)的总质量M2、小球的质量m，重力加速度为g。请回答以下问题：

（1）除了题中已给出的物理量还需用刻度尺测出的物理量及符号是________。
（2）小球离开金属管口时的速度大小为 ________(用题中已知和(1)问中物理量符号表示)。
（3）要验证碰撞过程中的动量守恒，本实验需要验证的表达式为 ________。
（4）要进一步探究碰撞过程中的动能是否守恒，需要比较表达式________与表达式________在误差允许范围内是否相等。
12．（12分）某研究性学习小组从一个数码设备中拆下了一个旧电池，已知该电池的电动势约为12V内阻约为2Ω，该小组的同学为了测定电池的电动势和内阻，从实验室借来了如下实验器材：
A．电压表(量程为0～3V，内阻为2kΩ) B．电流表(量程为0～3A，内阻约为0.1Ω)
C．定值电阻4kΩ D．定值电阻8kΩ E.定值电阻1Ω F.定值电阻3Ω
G.滑动变阻器0～20Ω H.滑动变阻器0～2kΩ I.开关一个，导线若干

(1)该小组的同学设计了如图甲所示的实验电路，电阻R1应选____________，电阻R2应选__________，滑动变阻器应选__________。(选填相应器材前面的字母)
(2)开关闭合以前，应将滑动变阻器的滑片调至__________(填“最左端”或“最右端”)，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，可得到多组电压表和电流表的读数U和I，利用得到的实验数据作出U－I图像如图乙所示，根据图像可知该电池的电动势E＝__________ V，内阻r＝__________Ω。(计算结果保留三位有效数字)
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示的U形玻璃管，左管开口，右管管口封闭，管中一段水银在右管中封闭了一段气柱，气柱高度为20 cm，左右两管中水银面的高度差为10 cm，左管水银柱的横截面积为1 cm2，右管中水银柱的横截面积为2 cm2。已知环境温度为27，大气压强为75 cmHg，左管足够长，右管中水银柱高度大于5 cm。
（i）若在左管中缓慢倒入水银，使右管中气柱体积减少，求需要倒入水银的体积；
（ii）若给右管中气柱缓慢加热，使左管中水银液面与右管顶端相平，求气柱需要升高的温度。

14．（16分）如图所示，棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A=，斜边AB=a。棱镜材料的折射率为n=。在此截面所在的平面内，一条光线以的入射角从AC边的中点M左侧射入棱镜。（不考虑光线沿原路返回的情况，已知光速为c）
(1)画出光在棱镜中传播的光路图；
(2)求光在棱镜中传播的时间。

15．（12分）如图所示，U型玻璃细管竖直放置，水平细管又与U型玻璃细管底部相连通，各部分细管内径相同。U型管左管上端封有长11cm的理想气体B，右管上端开口并与大气相通，此时U型玻璃管左、右两侧水银面恰好相平，水银面距U型玻璃管底部为15cm。水平细管内用小活塞封有长度10cm的理想气体A。现将活塞缓慢向右推，使气体B的长度为10cm，此时气体A仍封闭在气体B左侧的玻璃管内。已知外界大气压强为75cmHg。试求：
（1）最终气体B压强；
（2）活塞推动的距离。

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、C
【解析】
A．11.2m/s是发射挣脱地球引力控制的航天器的最小速度，而地球静止轨道卫星仍然是围绕地球做匀速圆周运动，所以地球静止轨道卫星的发射速度定小于地球的第二宇宙速度11.2km/s，故A错误；
B．倾斜地球同步轨道卫星只是绕地球做匀速圆周运动的周期为24小时，不可以相对静止于某个城市的正上空，故B错误；
C．已知地球静止轨道卫星离地高度和地球半径，可得出地球静止轨道卫星的运动半径，其运动周期天，已知中圆地球轨道卫星距地面的高度和地球半径，可得出中圆地球轨道卫星的轨道半径，根据开普勒第三定律有

代入可以得出中圆地球轨卫星的周期，故C正确；
D．由于中圆地球轨道卫星距离地面高度小于倾斜地球同步轨道卫星距离地面高度，即中圆地球轨道卫星的运动半径较小，根据万有引力提供向心力有

可知，中圆地球轨道卫星的向心加速度大于倾斜地球同步轨道卫星的向心加速度，D错误。
故选C。
2、B
【解析】
A．牛顿三条运动定律是研究动力学问题的基石，牛顿第一定律不能通过实验直接验证，而牛顿第二定律和牛顿第三定律都能通过现代的实验手段直接验证，A错误；
B．伽利略通过实验和合理的推理提出物体下落的快慢与物体的轻重没有关系，即质量并不影响落体运动快慢，B正确；
C．安培由环形电流和条形磁铁磁场的相似性，提出分子电流假说，解释了磁现象的电本质，C错误；
D．英国青年数学家亚当斯与法国数学家勒威耶分别独立地通过万有引力定律计算得出了太阳系中在天王星外还存在着距离太阳更远的海王星，D错误。
故选B。
3、D
【解析】
A．t=0时刻线框与磁场方向平行，即线框的速度与磁场方向垂直，右手定则可知，流过电阻 R 的电流方向向右，故A错误；
B．从与中性面垂直的位置开始计，感应电动势随时间按正弦规律变化，且最大感应电动势
Em＝nBSω
所以感应电动势的瞬时值表达式为
e=nBSωcosωt（V）
故B错误；
C．线圈转过的过程中，最大感应电动势Em＝nBSω，则产生的感应电动势的有效值为
E＝nBSω
因此电阻 R 两端的电压为

故C错误；
D．线圈从t=0开始转过60°时，电阻 R 两端的电压为

故D正确。
故选D。
4、B
【解析】
根据万有引力提供向心力可得

解得卫星在轨道半径为的圆轨道上运动的线速度大小

同理可得在半径为的圆轨道上做圆周运动的线速度大小为

设卫星在椭圆轨道上点的速度为，根据题意有

可知在点时发动机对卫星做功

在点时发动机对卫星做的功为

因此有

故B正确，A、C、D错误；
故选B。
5、A
【解析】
A．开动M上的小发动机向前喷气，可使卫星M减速，速度减小，所需的向心力减小，卫星M做向心运动，则能校正卫星M到较低的轨道运行，故A正确；
B．让M降低到N所在轨道上，补充能源后再开启卫星M上的小发动机，可使卫星M减速，速度减小，所需的向心力减小，卫星M做向心力运动，则卫星M会在更低的轨道运动，故B错误；
C．由于不知道M、N的质量，所以无法比较两者的动能，故C错误；
D．由

可得

可知
N的角速度比M的大，所以M、N和地球球心三者可能处在同一直线上，故D错误。
故选A。
6、B
【解析】
A．假设空降兵在空中做匀加速运动，10s时的速度刚好为v2，则这段时间内的下落位移应为

但实际上由图可知，根据图线与横轴围成的面积表示位移可得其下落位移必然大于5v2。故A错误；
B．空降兵在空中受到重力和空气阻力的作用，而由图像可知，空降兵在0~10s内的加速度不断减小，由牛顿第二定律

可知空降兵受到的空气阻力应当不断增大，故B正确；
C．10s时空降兵的速度图像仍在x轴上方，速度方向并未改变，但空降兵的速度走向由增大变为减小，故而加速度方向改变。故C错误；
D．由图可知，10~14 s内，空降兵的速度逐渐减小，且减小的速率逐渐降低，表明空降兵的加速度逐渐减小，根据牛顿第二定律可知其所受合力逐渐减小。故D错误。
故选B。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、BD
【解析】
由题意可知弹簧秤对甲、乙两名运动员的拉力提供各自的向心力，有

因为甲、乙两名运动员面对面拉着弹簧秤绕共同的圆心做圆周运动，角速度相同，有

所以

因为

联立可解得，；所以两人的运动半径不同；
根据

代入数据可解得两人的角速相同为；根据

代入数据得甲的线速度是，同理可得乙的线速度是。
综上分析可知BD正确，AC错误。
故选BD。
8、CD
【解析】
AB．伽利略在图（a）和图（b）中都使用了光滑斜面进行实验，故AB错误；
C．伽利略从图（a）中将斜面实验的结论外推到斜面倾角90°的情形，从而间接证明了自由落体运动是匀加速直线运动；故C正确；
D．伽利略理想斜面实验图（b）中，由于空气阻力和摩擦力的作用，小球在图（b）中斜面运动能到达的高度，一定会略小于它开始运动时的高度，只有在斜面绝对光滑的理想条件下，小球滚上的高度才与释放的高度相同.所以可以设想，在伽利略斜面实验中，若斜面光滑，并且使斜面变成水平面，则可以使小球沿水平面运动到无穷远处，得出力不是维持物体运动的原因；故D正确。
故选CD。
9、BD
【解析】
A．根据电场强度的合成可得，O点的电场强度大小

故A错误；
BC．C点的电场强度大小

故B正确，C错误；
D．根据电场强度的合成可得，D点的电场强度大小

故D正确。
故选BD。
10、BD
【解析】
AB．在星球表面，重力与万有引力相等，则有：g=，所以
==＜1
所以“比邻星 b”表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度。故A错误，B正确。
CD．根据v=可得：
==＜1
所以“比邻星b”的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度。故C错误，D正确。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、小球从离开金属管口到落地的过程中，运动的水平位移s和竖直高度h
【解析】
(1)[1]．滑块A与静止的滑块B相碰后，A反向，B和小球一起向左滑动，B被锁止后，小球以碰后B的速度平抛，故利用平抛的运动规律可求出小球离开金属管时的初速度，也即碰后B和小球的共同速度故需要测出小球从离开金属管口到落地的过程中，运动的水平位移s和竖直高度h。
(2)[2]．由平抛运动规律可知，平抛的初速度为 。
(3)[3]．取向左为正方向滑块A、B碰前的总动量为 ，碰后的总动量为 ，故需验证的表达式为

(4)[4][5]．滑块A、B碰前的总动能为 ，碰后的总动能为 ，故要探究功能是否守恒，需要比较 和 是否相等。
12、D F G 最右端 12.5 1.69
【解析】
（1）[1][2][3]．电压表量程为0～3V，内阻为2kΩ，则要要使此电压表的量程扩大到12V左右，则需串联一个 8kΩ的电阻，故定值电阻选择D；电源内阻为2Ω左右，R2做为保护电阻，则应该选择与内阻阻值相当的F即可；滑动变阻器选择与内阻阻值差不多的G即可；
（2）[4]．开关闭合以前，应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大的最右端；
（3）[5][6]．根据图像可知外电路电流为0时电压表读数为2.5V，则此时路段电压为5×2.5V=12.5V，即电源电动势为E=12.5V，内阻

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、（i），（ii）。
【解析】
（i）开始时，封闭气体的压强为：

假设倒入水银后，右管中气体压强为，则理想气体发生等温变化，根据玻意尔定律：

解得：
左右管中液面的高度差为：

倒入水银的体积：
；
（ii）若给右管中气柱缓慢加热，使左管中水银液面与右管管口相平，假设气柱升高温度为，此时左管液面上升，右管中液面下降，则右管中气体压强：

根据理想气体状态方程：

解得：。
14、 (1)；(2)a
【解析】
(1)根据光的折射和反射定律画出光路如图

(2)设入射角为i，折射角为，由折射定律：得

设全反射的临界角为，由，得

由几何关系，所以在D点的入射角等于>，故在D点发生全反射，由几何关系
，
设光在棱镜中传播距离为s，传播时间为t，则

得

由得

15、（1）82.5cmHg（2）10.363cm
【解析】
考查理想气体的等温变化。
【详解】
（1）活塞缓慢向右推的过程中，气体B做等温变化，设S为玻璃管横截面：

解得：

即最终气体B压强为82.5cmHg；
（2）末状态：气体B和C的液面高度差：

活塞缓慢向右推的过程中，气体A做等温变化
初状态：

末状态：

由玻意耳定律：

代入数据：

解得：

活塞推动的距离：
。