物理（冀辽黑赣贵吉晋豫陕青宁蒙新藏粤专用）-【衡水真题密卷】2026年高三学科素养月度测评（四）

2025一2026学年度学科素养月度测评 卷题 高三物理（四） 本试卷总分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。 如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡 上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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 一项符合题目要求。 1.如图所示，两个完全相同的小球A、B,在同一高度处以相同大小的初速度。分别水平 抛出和竖直向上抛出，则 A.两小球落地时的速度相同 B.两小球落地时，重力的瞬时功率相同 C.从开始运动至落地，重力对两小球做的功相同 1Z222777717777 D.从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同 2.假设儿童足球质量300g,某次儿童足球比赛时足球迎面飞来的速度为5m/s,脚与足球 接触的时间大约为0.1s,若以相同的速率将球反向踢回，则此过程中足球 () A.动量变化量为0 B.动量变化量为30kg·m/s C.受到脚的平均冲击力大小约为30N D.受到脚的平均冲击力大小约为15N 3.如图甲所示，一单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置时开始计时，相 对平衡位置的位移x随时间t变化的图像如图乙所示。不计空气阻力，g取10m/s2。 下列说法正确的是 () x/cm 高三物理试题（四）第1页（共8页） 真题密卷·学手 A.单摆的摆长约为2.0m 班级 B.从t=1.5s到t=2.0s时间内，摆球的动能逐渐增大 C.从t=0.5s到t=1.0s时间内，摆球所受回复力逐渐增大 姓名 D.单摆的位移x随时间t变化的关系式为x=8sin(2πt)cm 4.如图，在某军事演习区正上方距离地面4000m高空悬停着上万只无人机形成的无人机 得分 群（可视为质点），每只无人机携带一颗炸弹，无人机群向水平方向及以下方向无死角地 以初速度vo=10m/s抛出炸弹，在距离地面2000m处设置面积为3000m2的拦截炸 弹区，不计空气阻力，以面积比为拦截炸弹比，g取10/s2,π≈3，则拦截炸弹比约为 ( 无人机群一○ 拦截炸弹区一 4000m 2000m 地面 A.0.5 B.0.25 C.0.05 D.0.025 5.在某均匀介质中，沿x轴正方向传播的简谐横波，O时刻的波形如图所示。经过1s,质 点A首次到达波峰，则下列说法正确的是 ( 个ylcm A 12 x/m A.图示时刻质点A的速度方向沿y轴负方向 B.波源振动的周期为2s C.该简谐波的波速大小为4m/s D.一个周期内质点A沿x轴正方向移动16m 6.如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动，质量分别为2kg、 1kg。取向右为正方向，若两小球碰前A的速度为2m/s,B的速度为一3m/s,则碰后 A的速度可能为 () 7777777 7777 A.-2 m/s B.-1 m/s C.1 m/s D.2 m/s 斗素养月度测评 高三物理试题（四）第2页（共8页） 1 7.如图甲所示，倾角为日的光滑斜面固定在水平地面上，细线一端与可看成质点的质量为 m的小球相连，另一端穿人小孔O与力传感器（位于斜面体内部）连接，传感器可实时记 录细线拉力大小及扫过的角度。初始时，细线水平，小球位于小孔O的右侧，现敲击小 球，使小球获得一平行于斜面向上的初速度。，此后传感器记录细线拉力T的大小随 细线扫过角度α的变化图像如图乙所示，图中F。已知，小球到O点距离为1，重力加速 度为g,则下列说法不正确的是 () A 2F o A小球位于初始位置时的加速度为 B.小球通过最高点时速度为√glsin0 C.小球通过最高点时速度为 mg sin 0 -00 Fo 2F。-ng sin0 D.小球通过最低点时速度为 —) Fo 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.将一质量为m的物体放在地球赤道上时，该物体的重力为g。;将该物体放在地球的北 极点时，该物体的重力为g。地球可视为质量分布均匀的球体，地球的半径为R。已 知引力常量为G,下列判断正确的是 () A,地球的质量为C R B.地球的自转周期为2π go-g 3g C.地球的平均密度为 4GR D.地球静止卫星的高度为 8-1R g一g0 高三物理试题（四）第3页（共8页） 真题密卷·学手 9.一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图如图中的实线所示，t=0.5s时的波 形图如图中的虚线所示，则该简谐横波在介质中的传播速度可能为 () ◆/cm \5八678→/m -10 A.88 m/s B.158m/s C.258m/s D.340m/s 10.如图所示，光滑水平面有A、B两个物块，质量分别为2m和m,初始时用处于原长状态 下的弹簧相连，现在给物块A一个水平向右的初速度v。水平面右侧有一墙面，已知 经过时间t,物块B第一次达到最大速度，且恰好到达墙壁处，在此过程中，下列说法正 确的是 () A M B A.弹簧的最大弹性势能是m B.物块B的最大速度是 2w0 3 3 C初始时物块B离墙面的距离是名。 D.初始时物块B离墙面的距离是？d 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11.(6分)实验小组的两位成员用如图所示的装置设计了测量当地重力加速度和验证机械 能守恒定律的实验方案。质量为m的小球（直径为d)通过轻绳连接在力传感器上，光 电门安装在小球平衡位置处且与球心等高。测得悬挂点到球心的距离为L,忽略空气 阻力。 门力传感器 光电门 环节一：测量当地重力加速度 (1)让单摆做简谐运动并开启光电门的计数模式，当光电门第一次被遮挡时计数器计 数为1并同时开始计时，以后光电门每被遮挡一次计数增加1，若计数器计数为N 时，单摆运动时间为t,则由此可测得当地的重力加速度g= (用题 中所给的字母表示)。 斗素养月度测评 高三物理试题（四）第4页（共8页） 环节二：验证机械能守恒定律 (2)拉起小球至某一位置由静止释放，使小球在竖直平面内摆动，在最低点时可测得小 球通过光电门的时间记为t,则小球到达最低点的速度大小v一 (用 题中所给的字母填空)。 (3)将小球摆动过程中拉力传感器示数的最大值和最小值之差记为F。 (4)为避免将环节一中重力加速度的测量误差引入该环节，要验证小球从释放点到最 低点的过程机械能守恒，则只需验证 成立即可（用含有F、L、m、v 的表达式填空)。 12.(8分)在“验证动量守恒定律”中，三个实验小组分别设计了如图甲、乙、丙三个实验 装置。 木板 B 777 777 7777777777777777777777 x, 甲 丙 (1)为了保证小球A碰撞小球B之前的速度不变，每次由静止释放小球A时必须从斜 槽上 滚下。 (2)两个小球碰撞之后都直接向前做平抛运动，则小球A的质量m1与小球B的质量 m2应满足m1 m2(填“>”“<”或“=”)。 (3)一实验小组采用图甲所示装置进行实验，则能验证两个小球碰撞过程动量守恒的 关系式为 (用m1、m2、x1、x2、x3表示)。 (4)另外两实验小组分别采用图乙、图丙所示装置进行实验，要验证两个小球碰撞过程 动量守恒，以下有两个关系式：关系式①：m1√x2=m1√x1+m2√x3;关系式 ②：=m+兰，则采用图乙实验装置验证应该是关系式 (填“①”或 √x2Wx3Wx1 “②”)。 高三物理试题（四）第5页（共8页） 真题密卷 13.(10分)甲、乙两列简谐横波在同种介质中分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分 别位于x=0和x=16m处，两波源的振幅均为A=0.2m,持续振动。甲波源振动1s 后的波形如图所示，此刻x=4m和x=14m处的P、Q两质点刚开始振动，质点M 的平衡位置在x=12m处。从图示时刻起，求： (1)两列波经多长时间相遇； (2)3s内质点M运动的路程。 m 0.2 56789101234516m -0.2 学科素养月度测评 高三物理试题（四）第6页（共8页） 1 14.(13分)一款能垂直起降的遥控无人机质量m=200kg,发动机的功率最大值Pm= 24000W,最大竖直升力Fm=3000N,执行侦察任务时悬停在离地高度h1=200m 的高空。执行任务后需要尽快竖直上升到离地高度超过h2=238.4m的安全区域。 忽略空气阻力，g取10m/s2。求： (1)该过程的最大上升速度大小； (2)若执行任务后，无人机立即以最大升力上升，到达最大功率所用的时间t1; (3)在(2)的基础上，以最大功率继续上升，到达安全区域需要的时间t2(到达安全区域 之前已经达到最大速度)。 高三物理试题（四）第7页（共8页） 真题密卷 15.(17分)一游戏装置的竖直截面如图所示，水平面上P点左侧粗糙，右侧光滑，在A点 处有一静止小滑块a,AP长度xo=6m;一长木板b静止在水平面上，其左侧与P点 刚好对齐，b上表面的右端放有小滑块c,b的右侧有一固定竖直挡板Q。现给a一个 水平瞬时冲量，使其获得向右的初速度vo=10m/s。已知a、b、c的质量分别为ma= 3kg、mb=1kg和mc=2kg,a与AP间动摩擦因数u1=0.3,b与c间的动摩擦因数 u=0.4,与b的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间很短，b与挡板碰后速度大小不变、方向 反向，c始终在b上不会脱落。小滑块a、c看作质点，g取10m/s2。 (1)求a与b碰后的瞬间，a、b的速度大小。 (2)若b、c第一次共速后，b才与Q相碰，求a、b第一次碰后，两者之间的最大距离△x。 (3)在(2)问条件下，b与Q第一次碰后撤去a,从此刻开始，求b运动的总路程s。 A 学科素养月度测评 高三物理试题（四）第8页（共8页）·物理· 参考答案及解析 2025一2026学年度学科素养月度测评 高三物理（四） 命题要素细目表 关键能力：I.理解能力 Ⅱ.推理论证能力Ⅲ.模型建构能力V.实验探究能力V.创新能力 核心素养：①物理观念 ②科学思维③科学探究④科学态度与责任 关键能力 核心素养 预估难度 题号 题型 分值 考查内容 IIⅢWV ①②③④ 等级系数 1 单项选择题 动能定理的初步应用、平均 4 易 0.85 功率 2 单项选择题 4 计算物体的动量及动量的 变化 易 0.75 3 单项选择题 简谐运动x-t的图像及其信 息读取 易 0.75 4 单项选择题 4 飞机投弹问题 √ 易 0.85 5 单项选择题 4 波长、频率和波速的关系 易 0.75 6单项选择题 4 弹性碰撞 易 0.75 7 单项选择题 光滑斜面上的圆周运动 中 0.70 8 多项选择题 6 计算卫星的各个物理量 易 0.75 9 多项选择题 6 求波速的多解问题 易 0.75 10 多项选择题 6 滑块弹簧模型 难 0.40 11 实验题 6 验证机械能守恒定律的实验 步与数据处理 易 0.75 12 实验题 验证动量守恒定律的实验步 8 易 0.75 骤和数据处理 三 13 计算题 10 波长、频率和波速的关系 易 0.80 14 计算题 13 利用动能定理求机车启动位 中 0.65 移的问题 15 计算题 17 单次碰撞的多过程问题 0.30 高三物理答案（四）第1页（共5页） 真题密卷 学科素养月度测评 精典评析 TIANSHUJIAOYU ★如图甲所示，倾角为0的光滑斜面固定在水平地面上，细线一端与可看成质点的质量为的小球 相连，另一端穿入小孔O与力传感器（位于斜面体内部）连接，传感器可实时记录细线拉力大小及扫过的 角度。初始时，细线水平，小球位于小孔O的右侧，现敲击小球，使小球获得一平行于斜面向上的初速度 。,此后传感器记录细线拉力T的大小随细线扫过角度α的变化图像如图乙所示，图中F。已知，小球到 O点距离为1，重力加速度为g,则下列说法不正确的是 ()》 甲 A,小球位于初始位置时的加速度为乙 B.小球通过最高点时速度为√glsin0 mg sin 0 C小球通过最高点时速度为，√F。 2F。-mg sin0 D.小球通过最低点时速度为 F。 -U0 【试题解读】 这道题通过小球在斜面上的变速圆周运动情境，将受力分析、能量转换与图像解读深度融合，要求学 生从T-α曲线中提取关键信息如极值点对应物理状态，有效训练了动态过程分析、模型构建和数形结合能 力，强化了对牛顿第二定律、机械能守恒等核心概念的理解，提升了解决复杂物理问题的综合素养。 ★一款能垂直起降的遥控无人机质量m=200kg,发动机的功率最大值Pm=24000W,最大竖直升 力Fm=3000N,执行侦察任务时悬停在离地高度h1=200m的高空。执行任务后需要尽快竖直上升 到离地高度超过h2=238.4m的安全区域。忽略空气阻力，g取10m/s2。求： (1)该过程的最大上升速度大小； (2)若执行任务后，无人机立即以最大升力上升，到达最大功率所用的时间t1； (3)在(2)的基础上，以最大功率继续上升，到达安全区域需要的时间t2(到达安全区域之前已经达到最大 速度)。 【试题解读】 这道题以无人机垂直运动为实际情境，将功率、力与运动学深度融合，考查学生对瞬时功率公式P= F的动态应用能力及对多阶段运动过程的分析能力，有效训练学生建立“加速度变化→速度变化→牵引 力调整”的物理模型，培养其将实际问题分解为匀加速和变加速过程的科学思维，强化对能量与运动关系 的综合应用素养。 1 高三物理答案（四）第2页（共5页） ·物理· 参考答案及解析 参考答案及解析 一、单项选择题 峰，可得周期T=4S,B错误；结合波形图，波长 1.C【解析】由于两个球完全相同，并且都是只受 λ16 重力的作用，所以两个球的机械能守恒，那么在 为16m,则波速0=不=4m/s=4m/s,C正 落地的时候，两个球的速度的大小都是相同的， 确；质点A不随波迁移，即不沿x方向运动，D 但是方向不同，A错误；根据机械能守恒可知，落 错误。 地时两个球的速度的大小是相同的，但是它们的 6.B【解析】根据动量守恒定律有m1o1十m2v2= 速度的方向是不同的，竖直上抛的小球落地时速 度的方向是竖直向下的，但是平抛的小球落地时 m10十m22,碰撞前后动能不增加，即2m十 的速度与水平方向有一定的夹角，所以在两小球 2m公1 2112十%222，不发生二次碰撞有 落地时，重力的瞬时功率P=mgucos0,是不同 的，B错误；重力做功的大小只与物体的初末的位 置有关，两个球从同一个地方抛出，最后又都落 ,每得-133m/s长d≤/s,B正确。 到了地面上，它们的高度差是相同的，所以重力 7.A【解析】位于初始位置时的向心加速度大小 对两小球做功相同，C正确；重力对于两个球做的 a1=,沿斜面向下的加速度大小a2=gsin0, 功的大小相同，但是它们运动的时间不同，所以 根据平行四边形定则知，则小球位于初始位置时 重力的平均功率P不同，D错保。 的加地度大于A错说，满足短高委求：由园乙 2.C【解析】设足球弹回的方向为正方向，则足球 可知，小球通过最高，点时细线的拉力最小，为零， 动量变化量△p=mv一（一mw)=2mv=2X 0.3X5kg·m/s=3kg·m/s,A、B错误；根据动 vi 则有mg sin0=m,解得小球通过最高点时的 量定理F△t=△p,可得受到脚的平均冲击力大 速度v1=√glsin0,B正确，不满足题意要求；小 小F≈30N,C正确，D错误。 3.B【解析】由题图乙可知，单摆的周期T=2s, 球在初始位置时，有F。=m,则小球通过最高 L 由单摆的周翔公式T=2官，结合≈g可得 mg sin 0 点时的速度w=√gsin0=√F。o,C正 L=1m,A错误；由图乙可知，从t=1.5s到 确，不满足题意要求；小球通过最低，点时，细线的 t=2.0s的振动中，摆球向平衡位置运动，速度逐 渐增大，动能逐渐增大，B正确；由图乙可知，从 拉力最大，根据牛顿第二定律有2F。一mgsin0= t=0.5s到t=1.0s的振动中，向平衡位置运 m乙，联立解得小球通过最低点的速度0，= 动，摆球的位移减小，根据F=一x可知，回复力 逐渐减小，C错误；由图乙可知，振幅A=8cm, /2F。-mg sin8 Fo 00,D正确，不满足题意要求。 2π p=0,角速度ω=行=元rad/s,单摆的位移x随 二、多项选择题 时间t变化的关系式为x=8sinπt(cm),D错误。 8.AD【解析】在地球北极点时，物体受到的重力 4.D【解析】平抛的炸弹水平运动最远，到达拦截 与万有引力大小相等，有G R2=mg,解得M= 。1 区，根据平抛运动规律可知h=2gt=2000m, gR2 ，A正确；由于在地球赤道上该物体的重力为 x=oot=200m,以面积比为拦截炸弹比，拦截炸 G 4比约为寻3是0=0025.DE城 mgo,则有mg-mg0=mw2R,解得w= g-8 5.C【解析】由题意可知，波沿x轴正方向传播， °，故地球自转的周期T一π 根据“同侧法”可知，图示时刻质点A沿y轴正方 2π R 向振动，A错误；质点A再经过1s首次到达波 g-go B错误；地娘的你积V=青R,则 高三物理答案（四）第3页（共5页） 真题密卷 学科素养月度测评 M 3g t 地球的平均密度p=V一4πGR,C错误；由于地 可得g= x2(N-1)2L T= N-1 t2 球静止卫星围绕地球转动的周期等于地球自转 2 Mm' 的周期，故由万有引力定律可得G (R+h)2 (2)小球到达最低点的速度大小。=。门 m'w2(R十h),联立解得地球静止卫星的高度 (4)设小球在最高点时轻绳与竖直方向的夹角为 3 g 0,此时有T1=gcos0,从初始位置到小球运动到 h=R( Ng一go 一-1)，D正确。 最低点，若机械能守恒，则mgL(1-cos0)= 9.BC【解析】由图可知波长入=8m,若波沿x轴向 1 )2 mw2,小球到达最低点时，有T,一mg=m乙，联 a+(a+)× 1 3 正方向传播，则v= -m/s= 立可得△FL=2w。 t 0.5 (16n十2)m/s(n=0,1,2,…),当n=16时， 12.(1)同一位置静止(2分)(2)>(2分) v=258m/s;若波沿x轴向负方向传播，则v= (3)m1x2=m1x1十m2x3(2分)(4)②(2分) 【解析】(1)为了保证小球A碰撞小球B之前的 a+a+)x8 速度不变，每次由静止释放小球A时必须从斜 0.5—m/s=(16m+14)m/s 槽上同一位置静止滚下。 (n=0,1,2,…),当n=9时，v=158m/s,B、C (2)为了避免入射小球发生反弹，使两个小球碰 正确。 撞之后都直接向前做平抛运动，则小球A的质 10.AC【解析】当两物块共速时，弹簧压缩的最 量m1与小球B的质量m2应满足m1>m2。 短，弹簧的弹性势能最大，此过程根据动量定理 (3)小球做平抛运动，则有h=2gt,x2=ot, 2muo=(2m十m)v共，两物块和弹簧组成的系统 x1=1t,x3-v2t,根据动量守恒定律有m1℃= 机械能守恒，则2×2mu6= 2(2m+m)o候+ m11十m2V2,解得m1x2=m1x1十m2x3。 Em,解得Em= m (4)图乙中令木板与小球飞出点之间的间距为 3,A正确；当弹簧恢复原长 L,则有L=v1t1,L=v2t2,L=v3t3,竖直方向 时，物块B的速度达到最大，根据动量守恒 1 1 有x1=28i,x,=28号，x3=285,根据动量 2muo=2mUA十mUB,两物块的动能守恒号× 2 守恒定律有m102=m10十m2u1,解得m1 2a8=立×2mwi+方ami郎得s= 400 /x2 3, m1十”m,可知，采用题图乙实验装置验证应 a=写B错误：当弹簧恢复原长时，物块B的 √x3√x1 该是关系式② 速度达到最大，根据动量守恒2mv0=2mA十 13.(1)1.25s(2)2.8m mvB,两边同时乘以t可得2mvot=2mUAt十 【解析】(1)根据题意与波形可知入=4m, mBt,即2mvot=2mxA十mxB,初末状态弹簧 T=1s 均处于原长，所以xA=xB,解得xB=xA= 入 则波传播速度口 (2分) 3ot,C正确，D错误。 解得v=4m/s 三、非选择题 两列波相遇时有xa=2t 1.1)(N-1)L(2分 (2)足(2分) 其中xo=14m-4m=10m △t 解得t=1.25s (1分) 3 (4)△FL=2m2(2分） (2结合上述可知，乙波传到M所用时间，-警 【解析】(1)根据单摆的周期公式T=2√ L (2分) 解得t1=0.5s 高三物理答案（四）第4页（共5页） ·物理· 参考答案及解析 甲波传到M所用时间t2=CpW 联立解得v,=4m/s,u=12m/s (1分) (2分) (2)b与c作用，到第一次共速时，根据动量守恒 解得t2=2s 定律有 0.5s~2s只有乙波引起M质点振动，此时间 mbvb,=(mb十me）vbc (2分) 3 内51=2×4A (2分) 由牛顿第二定律，则有mcg=m6a 由运动学公式有e,=b,一at 解得51=1.2m b的位移xb= Vb1十Vbe1 2s~3s甲、乙两波引起M质点的振动相互加 2t 强，则有s2=4×2A 当b、c共速时，则有ve,=b,一at=v2=4m/S 解得s2=1.6m 此时a与b左侧间的最大距离△x=xb一v2t 则3s内质点M运动的路程s=s1十s2 联立解得△x=4m (2分) 解得s=2.8m。 (1分) (3)由前面可得b第一次与Q碰前速度 14.(1)12m/s(2)1.6s(3)3s Ube=4 m/s (2分) 【解析】(1)依题意，无人机所受重力与升力等 第一次碰后，b向左减速，c向右减速，b速度减 大反向时，具有最大速度，有Pm=Fvm=mgvm 为零后再向右加速，根据牛顿第二定律则有 解得vm=12m/s (2分) umcg-mba (2分) (2)无人机以最大升力上升，做匀加速直线运 解得加速度a=8m/s 动，可得1=at1 (2分) 当b速度减为零时，向左运动的位移 由牛顿第二定律Fm一mg=ma (2分) 又Pm=Fmv1 x1∠2a =1m (2分) 联立，解得t1=1.6s (2分) b第二次与Q碰前，b、c已经第二次共速，根据 (3)以最大功率的加速过程，有Pmt2一mg(h2 动量守恒定律有 A--了mi-gmwi 1 (2分) (me-mb)Ube=(me+mb)Ube2 b第二次与Q碰后，向左运动的位移 又z1-2ati =1 联立，解得t2=3s。 (3分) :-2a-gm 15.(1)v=4m/s,0b,-12m/s(2)4m 同理可得b第三次与Q碰后，向左运动的位移 (3)2.25m v21 【解析】(1)a从A点到P点的过程，由动能定 2:=2a=gi m 理有-mgX,m以-名明（2分 b第n次与Q碰后，向左运动的位移 1 1 xn=gm可m 解得va,=8m/s a与b的碰撞过程，根据动量守恒和能量守恒， 当n→∞时，b运动的总路程 则有ma01=mbb,十ma0 (2分) s=2x1+2x2十2x3+…十2xm=2.25m。 m吗-mo以+m时 1 (2分) 1 高三物理答案（四）第5页（共5页） 1