宁夏银川市永宁县上游高级中学2025-2026学年高三上学期12月月考物理试题

上游高级中学2025—2026 学年第一学期考练（一） 高三年级物理试卷 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．关于折射率，下述说法中正确的是（　　） A．根据可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比，与折射角的正弦值成反比 B．根据可知，介质的折射率可能为任何正数 C．介质的折射率与光在介质中的传播速度成反比 D．以上说法都不对 2．在如图所示光电效应实验中，闭合开关后，发现无光电流，下列措施中可能会出现光电流的是（　　） A．增大光的频率 B．增加光照时间 C．增加AK间的电压 D．对调电源的正负极 3．某航天探测任务中，探测器抵达某未知行星后，t＝0时刻将一个小球从行星表面某高处由静止释放，通过遥感设备记录小球的运动状态，得到小球离该行星表面的高度h随时间t变化的图像如图所示。已知该行星半径为R＝45km，下列说法正确的是（　　） A．该行星表面重力加速度大小为8 B．该行星第一宇宙速度大小为m/s C．小球落到行星表面时的速度大小为16m/s D．该行星的“近地”卫星运行周期为s 4．如图所示，在P点固定一点电荷Q，一带负电的小球a在库仑力作用下在光滑水平面内沿椭圆轨道运动（轨迹为图中的实线），A、B为椭圆长轴的两个端点，C、D为短轴的两个端点。下列说法正确的是（　　） A．点电荷Q带负电 B．小球在C、D两点加速度相同 C．小球在A、C间运动时间小于在B、C间运动时间 D．小球经过A点时的电势能大于经过B点时的电势能 5．固定放置的点电荷与接地导体球壳在空间形成的电场线分布如图中实线所示，图中a为某一电场线上的一点，b为导体球壳上的一点，虚线为某带电粒子在该电场中运动时的一段轨迹，c、d为轨迹上两点，取无穷远处电势为零，已知a、b两点的电势关系为φa<φb，则下列说法正确的是（　　） A．带电粒子带正电 B．点电荷带正电 C．b、c两点的电势关系为φb<φc D．带电粒子经过c、d两点时的加速度大小相等 6．空间存在沿x轴分布的电场线，一带负电粒子在处由静止释放，仅在电场力作用下运动到x0，其电势能Ep随x变化如图。规定x轴正方向为正，则电场中x轴上的电势、电场强度E、带电粒子加速度a、动能Ek随位置坐标x变化图线正确的（    ） A． B． C． D． 7．如图所示，电荷量为的四个点电荷分别位于正方形的四个顶点处，点是该正方形的中心，为边的中点，分别为边的中点，取无穷远处电势为0，下列说法正确的是（　　） A．点电场强度为0，电势不为0 B．两点的电场强度方向相互垂直 C．把一个电子从点移动至点，电子的电势能增加 D．把一个电子从点移动至点，电子的电势能减少 二、多选题：本题共3个小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8．“地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，如图甲所示为研究过程中简谐波t=0时刻的波形图，M是此波上的一个质点，平衡位置处于4m处，图乙为质点M的振动图像，则（　　） A．该波的传播方向沿x轴负方向传播 B．该波的传播速度为4m/s C．质点M在7s内通过的路程为280cm D．质点M在2s内沿x轴运动了8m 9．在光滑绝缘斜面的上方，存在着匀强电场，电场方向平行于斜面向上，斜面上的带电金属块以一定的初速度沿斜面向上运动。已知金属块在移动的过程中，图中外力F做功，金属块克服电场力做功，重力势能增加，则在此过程中金属块的（   ） A．电势能减少 B．动能增加 C．机械能增加 D．机械能增加 10．如图所示，带电量分别为、的两个异种点电荷，分别固定于光滑绝缘水平面上的两点，连线上设置一个长度为的绝缘轻杆端处于的中点位置。轻杆两端连接两个带电小球c、d，小球c带电量为，两小球恰好处于平衡状态。在点电荷激发的电场中，两点的电场强度和电势分别为和。下列说法正确的是（    ） A．轻杆作用力表现为拉力 B．电场强度 C．电势 D．小球d带负电，带电量为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11(8分).利用“类牛顿摆”验证碰撞过程中的动量守恒定律。 实验器材：两个半径相同的球和球，细线若干，坐标纸，刻度尺。 实验步骤： Ⅰ如图甲所示，测量小球、的质量分别为、，将小球各用两细线悬挂于水平支架上，各悬点位于同一水平面。 Ⅱ将坐标纸竖直固定在一个水平支架上，使坐标纸与小球运动平面平行且尽量靠近。坐标纸每一小格是边长为的正方形。将小球拉至某一位置，由静止释放，垂直坐标纸方向用手机高速连拍。 Ⅲ如图乙所示，分析连拍照片得出，球从点由静止释放，在最低点与球发生水平方向的正碰，球反弹后到达的最高位置为，球向左摆动的最高位置为，测得、、到最低点的竖直高度差分别为、、。已知重力加速度为。完成以下问题： (1)与用一根细线悬挂小球相比，本实验采用双线摆的优点是： A．保证球与球都能在竖直平面内运动 B．更易使小球碰撞接近弹性碰撞 C．受空气阻力小一些 (2)若二者质量满足关系式 ，则验证碰撞中动量守恒。 (3)球在最低点与静止的球水平正碰后，球向右反弹摆动，球向左摆动。若为弹性碰撞，则可判断球的质量 球的质量选填“大于”或“等于”或“小于”若为非弹性碰撞，则 选填“能”或“不能”比较两球质量大小。 12（10分）.某校物理兴趣小组用如图所示的装置来探究加速度与力、质量的关系。气垫导轨上质量为的滑块通过轻质细绳绕过轻质动滑轮与拉力传感器相连，动滑轮下悬挂质量为的钩码，滑块上遮光条宽度为。 （1）实验过程中 （选填“需要”或“不需要”）满足滑块的质量远大于钩码的总质量； （2）实验时，小组同学每次均从相同位置释放滑块，测得滑块处于静止释放位置时遮光条与光电门中心间的距离为； （3）释放滑块，记录下遮光条通过光电门的时间和拉力传感器的示数。可以得到滑块经过光电门时的速度大小 （用，表示）；滑块加速度大小 （用，，表示）； （4）保持滑块质量不变，改变悬挂钩码个数，多次实验，根据多组、数据，以为纵轴、为横轴建立直角坐标系，画出图像是一条倾斜直线，则该图像斜率为 。（用已知物理量的符号表示） （5）小组同学继续用上述装置“验证机械能守恒定律”，已知当地重力加速度为。若满足关系式 时，则证明运动过程中系统机械能守恒。（用题目中的，，，，，表示） 13（10分）.如图所示是一个形状不规则的密闭绝热容器，容器底部有体积忽略不计的电热丝，在容器上竖直插入一根两端开口、横截面积为且足够长的玻璃管，玻璃管下端与容器内部连接且不漏气，玻璃管内有一个轻质绝热活塞，其底端恰好位于容器口处。初始时，容器内气体温度，压强等于大气压强，现要使容器内气体温度升高的。若固定住活塞，用电阻丝加热，当容器内的气体吸收的热量时温度恰好升高到；若不固定活塞，用电阻丝缓慢加热，当活塞上升时容器内气体温度也恰好升高到。容器和玻璃管内的气体可视为理想气体，不计摩擦。求： (1)容器的体积； (2)不固定活塞，加热过程中容器内气体吸收的热量。 14（12分）.如图所示，在光滑绝缘水平面上放置有静止的小球和，小球带电量为，绝缘小球不带电， 小球的质量均为，小球间距离为，整个空间存在水平向右的匀强电场，电场强度大小。 从时刻释放小球，经过一段时间，小球与发生弹性正碰，碰撞时间极短（内力远大于电场力）， 全过程小球和电荷量保持不变，小球和均视为质点，重力加速度。求∶ (1)第一次碰撞后瞬间小球 A 和 B 速度大小； (2)小球 A 释放开始经过多长时间与 B 发生第二次碰撞，以及碰后瞬间 A 和 B 的速度大小； (3)小球A和B从静止开始到完成第二次碰撞的时间内，小球A的电势能的改变量。 15（14分）.如图所示是半径为的圆的一条直径，该圆处于平行该圆周平面的匀强电场中。将带电量为的粒子从点以的动能在该平面内朝着不同方向射出，其中，到达点的动能最大且为。已知，若不计重力和空气阻力，规定圆心处电势为0，求： (1)电场强度； (2)点电势； (3)粒子的最小动能。 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A B C A D B AC BC CD 1．C 【详解】A．折射率反映了同一种介质对不同色光的光学特性，折射率的大小只能由介质本身及光的频率共同决定，与入射角和折射角的大小无关，故A错误； B．，因为，所以任何介质的折射率都大于1，故B错误； C．由可知，不变，则介质的折射率与光在介质中的传播速度成反比，故C正确； 故选C。 2．A 【详解】A．题图可知AK间加的为正向电压，闭合开关后，发现无光电流，说明未产生光电效应，即此时入射光频率小于极限频率，因此增大光的频率，可能会产生光电流，故A正确； BCD．增加光照时间、增加AK间的电压、对调电源的正负极，都不会改变入射光频率，仍然不会产生光电流，故BCD错误。 故选A。 3．B 【详解】A．根据自由下落规律 代入图中数据有 解得行星表面重力加速度大小，故A错误； B．由第一宇宙速度表达式 可知行星第一宇宙速度大小为，故B正确； C．小球落到行星表面时的速度大小为，故C错误； D．该行星的“近地”卫星运行周期为，故D错误。 故选B。 4．C 【详解】A．如图所示，小球a沿椭圆轨道运动时，受到的库仑力指向轨道弯曲的内侧，故点电荷Q带正电，A错误； B．分析小球受力可知，库仑力提供加速度，有，小球在C、D两点加速度大小相等，但方向不同，B错误； C．根据开普勒第二定律，小球越靠近Q速度越快，远离Q速度变慢，故小球在A、C间运动时间小于在B、C间运动时间，C正确； D．取无穷远处电势为零，点电荷Q带正电，其形成的电场的电势都是正值，小球a带负电，根据，电势越高的地方，小球的电势能越小，故小球经过A点时的电势能小于经过B点时的电势能，D错误。 故选C。 5．A 【详解】B．因导体球壳接地，表明 又因为 表明点所在的电场线方向指向点电荷，由此可判断点电荷带负电，故B错误； A．由带电粒子的运动轨迹可知，带电粒子与点电荷间有相互作用的引力，可知带电粒子带正电，故A正确； C．由B选项分析可知，球壳的电势最高，故有，故C错误； D．由电场线疏密程度可知，点场强小于点，带电粒子经过、两点时加速度大小不相等，故D错误。 故选A。 6．D 【详解】D．根据图像可知随x变化的函数为（） 令粒子电荷量大小为q，由于 则有 结合上述可知 即图像为一条过原点的倾斜直线，斜率为正值，故D正确； A．根据电场力做功与电势能的变化之间的关系有 则有 可知图像斜率的绝对值表示电场力，根据图像可知图像斜率为一定值，可知，该电场为匀强电场，电场强度为一个定值，图像为一条平行于x轴的直线，故A错误； B．根据上述，电场为匀强电场，根据牛顿第二定律可知，粒子沿x轴正方向做匀加速直线运动，加速度为一个定值，方向与规定正方向相同，可知为正方向上的一条平行于x轴方向的直线，故B错误； C．根据动能定理有 则有 根据上述，电场是匀强电场，则图像是一条倾斜直线，斜率为正值，故C错误。 故选D。 7．B 【详解】A．根据等量异种电荷连线中垂线上电势相等，可知是一条等势线，且电势为0，故点电势为0，A错误； B．两个正电荷在点产生的电场强度方向由指向点处于两负电荷连线的中垂线上，则两负电荷在点产生的电场强度方向由指向，则点的合电场强度方向由指向，同理可知，处的合电场强度方向由指向，由于正方形两对角线相互垂直，则和两点处的电场强度方向相互垂直，B正确； C．是一条等势线，把一个电子从点移动至点，电场力不做功，电子的电势能不变，C错误； D．根据沿电场线方向电势降低可知，根据可知把一个电子从点移动至点，电子的电势能增加，D错误。 故选B。 8．AC 【详解】A．根据图乙可知，0时刻，质点M沿y轴正方向运动，根据图甲所示，利用同侧法可知，该列波的传播方向沿x轴负向传播，故A正确； B．根据图甲可知，波长为4m，根据图乙可知，周期为2s，则波传播速度为，故B错误； C．由于，则质点M在7s内通过的路程为，故C正确； D．机械波传播的是质点振动的形式与能量，质点本身不会随波发生迁移，故D错误。 故选AC。 9．BC 【详解】A．金属块克服电场力做功，可知电势能增加，故A错误； B．重力势能增加，金属块克服重力做功为，则有，故B正确； CD．根据功能关系可知 可知机械能增加，故C正确，D错误。 故选BC。 10．CD 【详解】B．设间的距离为r，a点的电场强度 b点的电场强度 故，B错误； C．沿电场方向，电势逐渐降低，故，C正确； AD．两球恰好处于平衡状态，有 解得 由受力分析可知，c 与 d 为吸引力，则轻杆作用力表现为压力，A错误，D正确。 故选CD。 11．(1)A (2) (3) 小于 能 【详解】（1）与用一根细线悬挂小球相比，本实验用双线摆的优点是双线摆能保证小球更稳定，使得小球运动轨迹在同一竖直平面内，避免小球做圆锥摆运动。 故选A。 （2）摆长，球从点静止释放到最低点的过程中，球下降的高度 根据动能定理 解得 碰前球的动量大小为 同理可得， 取水平向左为正方向，若碰撞过程动量守恒，满足 代入数据联立解得 （3）[1] 若两小球发生弹性碰撞，取水平向左为正方向，动量守恒 机械能守恒 解得 球碰撞后向右反弹，则 因此球的质量小于球的质量； [2] 若碰撞为非弹性碰撞，碰撞过程动量守恒，碰撞后球反弹； 以水平向左为正方向，动量守恒 可知 碰撞过程为非弹性碰撞，机械能有损失，则 解得 因此能比较两球质量大小。 12． 不需要 【详解】（1）[1]因为实验中通过拉力传感器可以直接测量拉力的大小，所以不需要满足小车的质量远大于钩码的总质量。 （3）[2]测得遮光条通过光电门的时间，则滑块经光电门时的速度为 [3]由公式可得 （4）[4]若不计一切阻力，由牛顿第二定律 可得 即图像的斜率为。 （5）[5]设滑块的速度为，由题可知钩码的速度大小始终等于滑块速度大小的一半，因此钩码下降的高度为 根据系统机械能守恒可得 又 联立可得 如果满足，就可以证明运动过程中系统机械能守恒。 13．(1) (2) 【详解】（1）若不固定活塞，用电阻丝缓慢加热，气体发生了等压过程，根据盖—吕萨克定律可得 解得 （2）若固定住活塞，用电阻丝加热，当容器内的气体吸收的热量时温度恰好升高到，可知气体内能变化量 若不固定活塞，用电阻丝缓慢加热，当活塞上升时容器内气体温度也恰好升高到，气体内能变化量 外界对气体做功为 根据热力学第一定律可得 解得气体吸收的热量为 14．(1) (2)， (3) 【详解】（1）设小球A与B第一次碰前速度为，碰后AB的速度分别为、，则有 解得 （2）设小球 A 从释放开始经过与 B 发生第一次碰撞，根据 解得 设第一次碰后到第二次碰撞经历的时间为，根据， 解得小球 A 释放开始到与 B 发生第二次碰撞经历的时间为 第二次碰前A的速度为 根据A、B碰撞过程动量守恒、机械能守恒，有 解得 （3） 【点睛】 15．(1)，方向沿方向 (2) (3) 【详解】（1）粒子在点的动能最大，可知点的电势最低，过点作圆的切线，切线为等势线，根据沿电场线电势降低，可知电场方向为方向，由沿电场线方向的距离 由动能定理有 故，方向沿方向。 （2）、点的电势差为 故点电势为 （3）动能最小时，电场力做最多的负功，即 故 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $