湖北省武汉市第四中学2025-2026学年高三上学期12月月考物理试卷

武汉四中2026届高三12月月考 物理试卷 考试时间：2025年12月 试卷满分：150分（五号楷体) ★祝考试顺利★ 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，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：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答 题区域均无效。 4.考试结束后，请将答题卡上交。 一、选择题(1-7为单选题，8-10为多选题，每小题4分，共40分》 1.在人类对世界进行探索的过程中，发现了众多物理规律，下列有关叙述中正确的是 A.伽利略通过理想斜面实验得出力是维持物体运动的原因 B.核聚变反应所释放的Y光子来源于核外电子的能级跃迁 C.在“探究加速度与力和质量的关系”实验中，采用了等效替代法 D.汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子 的比荷 2.如图甲所示，弹跳鞋是一种新型体育用品鞋，其底部装有弹簧。使用时人对弹簧施加压力，使弹簧形变后产生 竖直向上的弹力，将人向上弹离地面。某次上升过程中人的动能Ek随重心上升高度h变化的图像如图乙所示，上升 高度为h时动能达到最大值，图中2乃3段为直线，其余部分为曲线，己知弹簧始终处于弹性限度内，空气阻力 忽略不计，则() AE、 A.上升高度为h时，人的加速度达到最大值 B.上升高度为h时，弹跳鞋离开地面 C.在0心，的上升过程中，人的机械能先增大后减小 h,h2 h. 乙 D.在2心九3的上升过程中，人处于超重状态 3.如图所示，电荷量为q的点电荷与均匀带电薄板相距2d,点电荷到带电薄板的垂线通过 板的几何中心。若图中A点的电场强度为0，静电力常量为k,则图中B点的电场强度为 ( A.k 80ck器Dk 第1页，共6页 4.如图所示，正方体框架ABCD-A1B1C1D1,的底面A1B1C1D1处于水平地面上。从顶点A沿不同方向水平抛出小球 (可视为质点)，不计空气阻力。关于小球的运动，下列说法正确的是() B A.落点在棱BB1上的小球，落在B1点时平抛的初速度最大 B.落点在面A1B1C1D1内的小球，落在C1点的运动时间最长 C.落点在三角形B1C1D1内的小球，平抛初速度的最小值与最大值之比是1：2 D.落点在线B1D1上的小球，落地时重力的瞬时功率均不相同 D 5.2024年9月20日，我国成功将“吉林一号宽幅02B01-06”星准确送入预定轨道。如图为该星发射的简化过 程图，卫星先进入圆轨道I,然后在α点变轨进入椭圆轨道Ⅱ，再在b点变轨进入预定圆轨道Ⅲ。卫星在轨道I上与 地心连线单位时间内扫过的面积为S1,在轨道Ⅲ上与地心连线单位时间内扫过的面积为S2,轨道I与轨道Ⅲ的半径 之比为1：3，卫星在轨道I的周期为T,则( A.卫星在轨道Ⅱ运动的过程中经过a、b两点的速度之比Va:V。=3:1 B.S1:S2=1:1 。b C.卫星在轨道Ⅱ的周期为4T D.卫星从轨道I的a点变轨进入椭圆轨道Ⅱ时，卫星需开动发动机点火减速 6.如图所示，衣服悬挂在不可伸长的轻绳上，衣架的挂钩是光滑的，轻绳的两端固定在两根竖直杆上的A、B两点， 衣服受到恒定水平向右的风力处于静止状态。保持A端位置不变，将B端分别移动到B1、 B B2两点。下列说法正确的是( A A.B端移到B1,绳子张力变大 B.B端移到B1,绳子张力变小 C.B端移到B2,绳子张力变大 D.B端移到B2,绳子张力不变 7.如图甲所示，发电机的矩形线圈在匀强磁场中绕中心转轴匀速转动，产生的感应电动 势如图乙所示，发电机输出端接理想变压器，理想变压器原、副线圈匝数比h,:n:2=4:1:2,副线圈1接额定电 压为4V的小灯泡，副线圈2连接定值电阻R。开关S断开时，小灯泡正常发光，理想电流表的示数为1A。开关S 闭合后，调整矩形线圈的转速为原来的1.2倍，小灯泡仍正常发光。下列说法正确的是() ◆eV 20√2 10√2 0 0.5 1.5/2 t/(×102s) -20N2 图甲 图乙 A.t=0时，线圈平面与磁场方向夹角为30 B.矩形线圈的电阻为202 C.图乙中瞬时感应电动势e随时间t的变化关系为e=20V2sim(100mt+)(W) D.开关S闭合后发电机的总功率为开关S闭合前发电机总功率的1.2倍 第2页，共6页 8.如图所示，在屏幕MW的下方有一截面为等边三角形的透明介质，三角形边长为1，项点与屏幕接触于C点，底 边AB与屏幕MW平行。激光a垂直于AB边射向AC边的中点O,恰好发生全反射，光线最后照射在屏幕MW上的B点 (图中未画出)。已知光在真空中的传播速度为C,下列说法正确的是() A.该透明介质的折射率为2W5 3 M B.光在透明介质中发生全反射的临界角为30° C.光在透明介质中的传播速度为5。 D.光从射入AB面开始到射到B点的时间为+③型 4c 9.在x=0.6m处的波源P产生一列沿x轴负方向传播的简谐横波，在x=-0.6m处的波源Q产生一列沿x轴正方向 传播的简谐横波。t=0时刻两波源开始振动，t=0.5s时两列简谐波的波形图分别如图中实线和虚线所示，下列说 法正确的是() y/cm A.两波源的起振方向均沿y轴负方向 20 B.两列波的波速大小均为2m/s 0 C.再经过0.1s,平衡位置在x=-0.2m处的质点位移为-0.1m -0.6 -0.4 -0.2 02 04 0.6 m D.平衡位置在x=0.2m处的质点在前0.5s内运动的路程为 50cm 10.如图所示，有一个边长为1，磁感应强度为B的正方形匀强磁场区域abcd,e是 XX K X X ab的中点，f是ac的中点，如果在c点沿对角线方向以一定的速度v射入一比荷为k 的带电粒子（不计重力），且该粒子恰好能从f点射出。则下列说法正确的是( ××× A.粒子射入磁场的速度大小v= 2k B.若粒子入射速度大小变为2y,则粒子恰好从a点射出 C.若只减小粒子入射速度大小，则粒子在磁场中的运动时间不变 D.若只改变粒子入射速度的大小，使粒子可以从©点射出，则粒子射出磁场时的速度方向与ab边垂直 二、实验题（每空2分，共16分) D 11.电容储能己经在电动汽车，风、光发电、脉冲电源等方面得到广泛应 D 用。某同学设计图甲所示电路，探究不同电压下电容器的充、放电过程， 接计算机巾流 传感器 器材如下： 电容器C(额定电压10V,电容标识不清)： 电源E(电动势12V,内阻不计)： 甲 第3页，共6页 电阻箱R1(阻值0~99999.92)： 滑动变阻器R2(最大阻值202，额定电流2A): 电压表V（量程15V,内阻很大)： 发光二极管DD2,开关S1、S2,电流传感器，计算机，导线若干。 回答以下问题： (1)按照图甲连接电路，闭合开关S1,若要升高电容器充电电压，滑动变阻器滑片应向 端滑动（填“a” 或“b")。 (2)调节滑动变阻器滑片位置，电压表表盘如图乙所示，示数为 V(保留1位小数)。 I/mA 5 10 LU& 15 2 0 3 乙 t/s 0 4丙6 8 (3)继续调节滑动变阻器滑片位置，电压表示数为8.0V时，开关S2掷向1，得到电容器充电过程的1一t图像，如 图丙所示。借鉴“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中估算油膜面积的方法，根据图像可估算出充电结束后，电 容器存储的电荷量为 C(结果保留2位有效数字)。 (4)本电路中所使用电容器的电容约为 F(结果保留2位有效数字)。 (5)电容器充电后，将开关S2掷向2，发光二极管」 (填“D1”或“D2”)闪光。 12.某研究性学习小组设计了如图所示装置来测量滑块B与水平桌面间的动摩擦因数μ。已知滑块A、B的质量均为M, 用绕过光滑定滑轮的轻绳连接、滑块A上装有质量不计的遮光片，另有6个质量均为m的槽码，开始位于滑块B 上， 整体装置处于静止状态。竖直标尺下端固定有光电门。 槽码 槽码 遮光片 标 尺 光电门 (1)先记下遮光片在标尺上对准的位置，再将滑块B上面的槽码移一个放在滑块A上面。由静止释放滑块A,记录遮光 片通过光电门的遮光时间为t,若遮光片的宽度为d,则遮光片挡光时滑块A的速度为v= (2)继续将滑块B上面的槽码移动到滑块A上面，每移动一个槽码，就由静止释放滑块A,保持每次滑块下落的位置不 变，重复(1)实验多次，测得多个对应的遮光片遮光时间t,分别对应滑块A上的槽码个数n=2,3,4,5,6时的情 第4页，共6页 况。通过标尺测出滑块A释放时遮光片离光电门的距离，取当地重力加速度大小为g,为了能直观地研究实验规律， 以2为纵轴，以 (选填“n”“n2”或“L”)为横轴作图，作出图像的斜率为k,则滑块B与水 平桌面间的动摩擦因数=」 (用已知量和已经测出的量的字母表示)。 三、解答题（共44分） 13(12分).一定质量的理想气体被活塞封闭在汽缸内，如图所示水平放置.活塞的质量m=20kg,横截面积S= 100cm2,活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动但不漏气，开始时汽缸水平放置，活塞与汽缸底的距离L1=12cm,离汽缸 口的距离L2=3cm,外界气温为27℃，大气压强为1.0×105Pa,将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置，待稳 定后对缸内气体逐渐加热，使活塞上表面刚好与气缸口相平，已知g=10m/s2,求： (1)此时气体的温度为多少？ (2)在对缸内气体加热的过程中，气体膨胀对外做功，同时吸收Q=370J的热量，则气体增加的内能U多大？ L1L2 14(14分).如图所示，一段粗糙水平面右端与光滑曲面在0点平滑连接，左端与一段光滑水平面在W点连接。一 左端固定的轻弹簧置于光滑水平面上，其右端恰好位于W点，一质量为m=0.1kg的小球被长为L=1.4m的轻细绳悬 挂在01点且处于静止状态，小球位于0点但与0点不接触。在01点左侧与01等高处的P点，固定有一垂直纸面的光 滑钉子，与01点的距离为5。一质量为M=0.7kg的小物块从曲面上高为五=0.8m的位置由静止滑下后，与小球发 生碰撞，碰后小球向左摆动，绳子碰到钉子后，小球恰好能完成竖直面内的圆周运动。己知粗糙水平面的长度为x= 1.5m与小物块的动摩擦因数=0.1，重力加速度g=10m/s2,小球与小物块均可看成质点，碰撞时间极短，弹簧 始终在弹性限度内。求： (1)小物块刚要碰上小球瞬间的速度vo的大小： L (2)刚碰撞完瞬间，绳子对小球的拉力T的大小： 2 (3)弹簧弹性势能的最大值。 M 第5页，共6页 15(18分).如图所示，电阻不计的足够长的光滑水平平行金属导轨M1N1、M2N2间距L=1m,其内有竖直向下、 磁感应强度B=2T的匀强磁场，导轨左侧接一电动势E=2V、内阻不计的电源，质量m=1kg、电阻R=12的金属 棒静止在导轨上，与两平行金属导轨垂直且接触良好。下方光滑平行金属导轨CPD、C,OD,右端闭合，电阻不计， 间距也为L,正对M1N1、M2W2放置，其中C1P、C20为半径r=3.2、圆心角0=60°的圆弧，与水平轨道PD1、0D2 相切于P0两点。以O点为坐标原点，沿导轨向右建立坐标系，OP右侧0≤x≤2m的区域内存在磁感应强度大小 为Bx=V3x(T)的磁场，磁场方向竖直向下。闭合开关S后金属棒在水平导轨上向右运动至速度稳定，最后自N1N2 处抛出且恰好能从C1C2处沿切线进入圆弧轨道，仍与两平行金属导轨垂直且接触良好。已知重力加速度g=10m/s2。 (1)求金属棒刚离开N1N2时的速度大小vo: (2)求金属棒在水平导轨上向右运动至速度刚好稳定的过程中，通过金属棒的电荷量q和金属棒中产生的焦耳热Q1: (3)若金属棒进入磁场B,区域时，立刻给金属棒施加一个水平向右的拉力F,使金属棒匀速穿过磁场Bx区域，求 此过程中金属棒产生的焦耳热2。 C, 第6页，共6页 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B D C C A C AD BD BC 11．b 6.5 12．  13．； 14．（1）4m/s；（2）4.5N；（3）2.1J 15．（1）1m/s；（2）0.5C，0.5J；（3）36J 1．【答案】  【解答】 A、伽利略通过理想斜面实验得出力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因，故A错误； B、核聚变反应所释放的光子来源于原子核内部，故B错误； C、在“探究加速度与力和质量的关系”实验中，采用了控制变量法，故C错误； D、汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷．故D正确。 故选D。 2．B 【详解】A．上升高度为时，人的动能最大，速度最大，加速度为零，选项A错误； B．上升高度为时，弹跳鞋离开地面，人做上抛运动，选项B正确； C．在的上升过程中，弹簧的弹性势能一直减小，弹力一直对人做正功，则人的机械能一直增大，选项C错误； D．在的上升过程中，人离开地面做上抛运动，则人处于失重状态，选项D错误。 故选B。 3．【答案】  【解析】在点形成的电场强度大小为：，方向向左， 因点场强为零，故薄板在点的电场强度方向向右，大小为， 由对称性可知，薄板在点的电场强度大小为，方向向左， 在点的电场强度大小为，方向向左， 则点的电场强度大小为：，所以ABC错误，D正确。 故选D。 4．C 【详解】A．设正方向棱长为l，落点在棱上的小球，落在点时竖直位移最大，根据 可知，时间最长，根据 可知平拋的初速度最小，选项A错误； B．根据 可知落点在面内的小球竖直位移相等，则时间相等，选项B错误； C．落点在三角形内的小球时间相等，最大的水平位移为，最小水平位移为最小水平位移与最大水平位移之比为1:2，则平抛初速度的最小值与最大值之比是，选项C正确； D．落点在线上的小球，竖直速度均为 落地时重力的瞬时功率 均相同，选项D错误。 故选C。 5．【答案】  【解析】A.根据开普勒第二定律可知 ，故 A正确； C.轨道Ⅰ与轨道Ⅲ的半径之比为，轨道Ⅰ的半径与轨道Ⅱ半长轴之比为，根据开普勒第三定律可得：，，故C错误； B.对圆轨道卫星，由万有引力提供向心力得：周期 一个周期扫过面积， 故单位时间扫过面积，故，故B错误； D.卫星从轨道的点变轨进入椭圆轨道Ⅱ时，卫星需开动发动机点火加速，故 D错误。 6．【答案】  【解析】以挂钩与绳子连接点为，设绳子与竖直方向夹角为，绳子与竖直方向夹角为，对点受力分析可知：，； 根据几何关系知：，； 其中为两根杆之间的水平距离，为两悬挂点的竖直高度差； 由以上各式联立可知，当增大时，绳子拉力增大，当减小时，绳子拉力减小，故A正确，均错误； 故选A。 7．C 【详解】AC．由图乙可知线圈转动的周期为，图乙中瞬时感应电动势e随时间的变化关系为 当时，，代入解得 则t＝0时，线圈平面与磁场方向夹角为 故A错误，C正确； B．开关S断开时，小灯泡正常发光，由变压器规律 解得 在原线圈由闭合电路欧姆定律得 原线圈电压有效值为 解得矩形线圈的电阻为 故B错误； D. 开关S闭合，调整矩形线圈的转速为原来的1.2倍，则 因为小灯泡仍然正常发光，则，由闭合电路欧姆定律得 解得理想电流表的示数为 开关S闭合后发电机的总功率为 开关S闭合前发电机总功率为 则 故D错误。 故选C。 8．AD 【详解】AB．画出光路图如图所示 在界面AC恰好发生全反射，由几何关系可知全反射临界角 则折射率 故A正确，B错误； C．又 则光在透明介质中的传播速度为 故C错误； D．由几何关系可得 则 光从射入AB面开始到射到E点的时间为 故D正确。 故选AD。 9．BD 【详解】A．根据同侧法由图可知，两波源的起振方向均沿y轴正方向，故A错误； B．由图可知，两列波的传播距离相等均为 则两列波的波速大小均为 故B正确； C．由图可知，两列波均传播，则两列波的周期均为，再经过0.1s，两列波平衡位置在处的质点均回到平衡位置，则位移为0，故C错误； D．波源P产生的波传播到的时间为 波源Q产生的波传播到的时间为 则，平衡位置在处的质点运动的路程为 由于两列波的起振方向相同，两波源到的距离差 则此处为振动减弱点，内质点运动的路程为 则平衡位置在处的质点在前内运动的路程为 故D正确。 故选BD。 10．BC 【详解】A．由题意，当粒子从f点飞出时，画出粒子运动轨迹，利用几何知识，可求得粒子在磁场中的运动半径 根据 ， 可求得 故A错误； B．若粒子入射速度大小变为2v， 则粒子在磁场中的运动半径将变为 由几何知识可判断知粒子恰好从a点射出，故B正确； C．若只减小粒子入射速度大小，则粒子在磁场中的运动半径将减小，画出粒子在磁场中的运动轨迹可知，粒子均从ef边射出，由几何知识可知粒子运动轨迹所对应的圆心角均为90°，运动时间均为 可知粒子在磁场中的运动时间不变，故C正确； D．若只改变粒子入射速度的大小，使粒子可以从e点射出，画出粒子在磁场中的运动轨迹，若粒子射出磁场时的速度方向与 ab边垂直，由几何知识可知，粒子在磁场中运动轨迹的圆心不可能落ba与cb垂线的交点上，故D错误。 故选BC 。 11．b 6.5 【详解】（1）[1]滑动变阻器分压式接法，故向b端滑动充电电压升高； （2）[2]量程15 V，每个小格0.5 V，估读，故6.5 V； （3）[3]图像所围的面积，等于电容器存储的电荷量，38个小格，故电容器存储的电荷量为C； （4）[4]由电容的定义式得：F； （5）[5]开关掷向2，电容器放电，故闪光。 12． 【解析】由题意可得，遮光片遮光时滑块的速度。 对系统根据牛顿第二定律得， 而，解得， 所以，解得，可知与成正比，故选为横轴作图。 13．【解析】【分析】 根据题意求出汽缸内气体的状态参量，然后应用理想气体状态方程可以求出气体的温度。  根据题意求出气体对外做的功，然后应用热力学第一定律求出气体内能的增量。 本题考查了求气体的温度与内能的增量，分析清楚气体状态变化过程是解题的前提与关键，应用理想气体状态方程、玻意耳定律与热力学第一定律可以解题；应用热力学第一定律解题时要注意各量的正负号。 【解答】 解：当汽缸水平放置时，  ，，， 当汽缸口朝上时，缸内气体的压强为：  ， 由理想气体状态方程得， 则； 当汽缸口向上，未加热稳定时： 由玻意耳定律得， 则， 加热后，气体做等压变化， 外界对气体做功为， 根据热力学第一定律， 得。 14．（1）4m/s；（2）4.5N；（3）2.1J 【详解】（1）小物块下滑过程有 解得 （2）碰撞过程有 之后小球圆周运动到最高点 由于小球恰好能完成竖直面内的圆周运动，在最高点有 解得 ， 刚碰撞完瞬间，对小球有 解得 T=4.5N （3）小物块向左运动至压缩弹簧至最短时 解得 15．（1）1m/s；（2）0.5C，0.5J；（3）36J 【详解】（1）闭合开关S后金属棒在水平导轨上向右运动至速度稳定时 解得 （2）对金属棒由动量定理得 解得 根据能量守恒可得 解得金属棒中产生的焦耳热 （3）导体棒自N1N2抛出后做平抛运动，到达 C1C2处速度方向沿圆弧轨道的切线方向，与水平方向的夹角等于 其水平分速度大小等于v0，则到达C1C2处的速度大小为 设金属棒到水平轨道的速度大小为v2，由动能定理得 解得 金属棒匀速穿过磁场Bx的过程，有 () 因安培力与位移成正比，故可用安培力的平均值计算克服安培力做功，使金属棒匀速穿过磁场区域，外力做的功大小为克服安培力做功 根据功能关系可得金属棒穿过磁场Bx区域线框产生的焦耳热为 学科网（北京）股份有限公司 $