精品解析：天津市扶轮中学2025-2026学年高三上学期12月月考物理试题

高三物理12月考 一、单选（每题6分，共30分） 1. 如图所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个试探电荷（试探电荷电性不确定）在这个电场中的轨迹，若试探电荷是从a处运动到b处，以下判断正确的是（ ） A. 电荷在b处速度小 B. b处场强小 C. b处电势高 D. 电荷从a到b加速度减小 2. 如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为时刻的波形图，虚线为时的波形图，波的周期，则（ ） A. 波的周期为 B. 波的速度为 C. 在时，P点到达平衡位置 D. 在时，Q点到达波峰位置 3. 2025年我国已经完成了1500颗卫星的组网，北斗系统升级完成，性能实现了质的飞跃。关于地球静止轨道卫星（同步卫星），下列说法正确的是（　　） A. 入轨后可以位于北京正上方 B. 入轨后的速度大于第一宇宙速度 C 发射速度大于第二宇宙速度 D. 若发射到近地圆轨道所需能量较少 4. 教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机内阻可忽略通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为。若发电机线圈的转速变为原来的，则（　　） A. R消耗的功率变为 B. 电压表V的读数变为 C. 电流表A的读数变为2I D. 通过R的交变电流频率不变 5. 质量相同的两个带电粒子M、N以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行金属板间的匀强电场中，不计带电粒子的重力，M从两板正中央射入，N从下板边缘处射入，它们最后打在同一点，如图所示。则从开始射入至打到上板的过程中（　　） A. 它们运动时间关系为 B. 它们的电势能减少量之比 C. 它们的动能增量之比 D. 它们的动量增量之比 二、多选（每题6分，共18分，少选得3分） 6. 在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2Ω，则（　　） A. 时，线圈平面平行于磁感线 B. 时，线圈中的电流改变方向 C. 时，线圈中的感应电动势最大 D. 线圈中产生的感应电动势瞬时值表达式为 7. 简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P、Q是传播方向上相距10 m的两质点，波先传到P，当波传到Q开始计时，P、Q两质点的振动图像如图所示．则 A. 质点Q开始振动方向沿y轴正方向 B. 该波从P传到Q的时间可能为7 s C. 该波的传播速度可能为2 m/s D. 该波波长可能为6 m 8. 我国计划在2030年前实现载人登陆月球开展科学探索，其后将探索建造月球科研试验站，开展系统、连续的月球探测和相关技术试验验证。若已知月球质量为M，半径为R，引力常量为G，以下说法正确的是（ ） A. 如果在月球上以初速度竖直上抛一个物体，则物体上升的最大高度为 B. 如果在月球上以初速度竖直上抛一个物体，则物体落回到抛出点所用时间为 C. 如果有一颗卫星绕月球做匀速圆周运动，则最大环绕运行速度为 D. 如果在月球上发射一颗绕月球做圆周运动的卫星，则最小周期为 三、计算 9. 如图所示，质量M=2kg足够长的木板静止在水平地面上，与地面的动摩擦因数μ1=0.1，另一个质量m=1kg的小滑块，以6m/s的初速度滑上木板，滑块与木板之间的动摩擦因数μ2=0.5，g取10m/s2。 （1）若木板固定，求小滑块在木板上滑过的距离； （2）若木板不固定，求小滑块自滑上木板开始多长时间相对木板处于静止； （3）若木板不固定，求木板相对地面运动位移的最大值。 10. 如图所示，足够长的水平导体框架的宽度，电阻忽略不计，定值电阻。磁感应强度的匀强磁场方向垂直于导体框平面，一根质量为有效电阻的导体棒MN垂直跨放在框架上，该导体棒与框架间的动摩擦因数，导体棒在水平恒力的作用下由静止开始沿框架运动，求： （1）导体棒在运动过程中的最大速度v为多少？ （2）若导体棒从开始运动到刚开始匀速运动这一过程中滑行的位移为20米，求此过程中回路电阻产生的焦耳热Q以及流过电阻R的电量q及所用的时间t各为多少？（取） 11. 如图所示，在纸面内建立直角坐标系xOy，以第Ⅲ象限内的直线OM（与负x轴成45°角）和正y轴为界，在x<0的区域建立匀强电场，方向水平向左，场强大小E=2 V/m；以直线OM和正x轴为界，在y<0的区域建立垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.1T．一不计重力的带负电粒子从坐标原点O沿y轴负方向以v0=2×103m/s的初速度射入磁场．已知粒子的比荷为q/m=5×104C/kg，求： （1）粒子经过1/4圆弧第一次经过磁场边界时的位置坐标？ （2）粒子在磁场区域运动总时间？ （3）粒子最终将从电场区域D点离开电，则D点离O点的距离是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理12月考 一、单选（每题6分，共30分） 1. 如图所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个试探电荷（试探电荷电性不确定）在这个电场中的轨迹，若试探电荷是从a处运动到b处，以下判断正确的是（ ） A. 电荷在b处速度小 B. b处场强小 C. b处电势高 D. 电荷从a到b加速度减小 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知，粒子从a到b受电场力方向大致向下，则电场力做负功，动能减小，则电荷在b处速度小，选项A正确； BD．电场线越密集场强越大，可知b点场强较大，则b点的电场力较大，加速度较大，选项BD错误； C．粒子的电性不确定，可知电场线的方向不确定，可知ab两处电势高低不能确定，选项C错误； 故选A。 2. 如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为时刻的波形图，虚线为时的波形图，波的周期，则（ ） A. 波的周期为 B. 波的速度为 C. 在时，P点到达平衡位置 D. 在时，Q点到达波峰位置 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题，简谐横波沿x轴负方向传播，波的周期T＞0.6s，则知 得 T=0.8s．故A错误； B．由图知，波长 λ=8m 则波速 故B错误； C．因为 t=0时刻P点正在向下运动，经过应该在平衡位置上方正向上运动，故C错误； D．因为 波传播的距离为5m，根据波形的平移法得知，t=0时刻x=10m处的波峰传到Q点，Q点到达波峰位置．故D正确。 故选D。 3. 2025年我国已经完成了1500颗卫星的组网，北斗系统升级完成，性能实现了质的飞跃。关于地球静止轨道卫星（同步卫星），下列说法正确的是（　　） A. 入轨后可以位于北京正上方 B. 入轨后的速度大于第一宇宙速度 C. 发射速度大于第二宇宙速度 D. 若发射到近地圆轨道所需能量较少 【答案】D 【解析】 【详解】A．同步卫星只能位于赤道正上方，所以入轨后不可以位于北京正上方，故A错误； B．第一宇宙速度是最大的环绕速度，所以同步卫星入轨后的速度小于第一宇宙速度，故B错误； C．同步卫星的发射速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，故C错误； D．若发射到近地圆轨道，所需发射速度较小，所需能量较小，故D正确。 故选D。 4. 教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机内阻可忽略通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为。若发电机线圈的转速变为原来的，则（　　） A. R消耗的功率变为 B. 电压表V的读数变为 C. 电流表A的读数变为2I D. 通过R的交变电流频率不变 【答案】B 【解析】 【分析】根据公式分析电动机产生的交流电的最大值以及有效值、频率的变化情况； 根据判断原副线圈中电流电压的变化情况，根据副线圈中功率的变化判断原线圈中功率的变化； 【详解】AB．根据可知转速变为原来的，则角速度变为原来的，根据可知电动机产生的最大电动势为原来的，根据可知发电机的输出电压有效值变为原来的，即原线圈的输出电压变为原来的，根据可知副线圈的输入电压变为原来的，即电压表示数变为原来的，根据可知R消耗的电功率变为，A错误B正确； C．副线圈中的电流为，即变为原来的，根据可知原线圈中的电流也变为原来的，C错误； D．转速减小为原来的，则频率变为原来的，D错误。 故选B。 【点睛】本题考查了交流电最大值，有效值，频率，变压器等；需要知道交流电路中电表的示数为有效值，在理想变压器中，恒有，副线圈消耗的功率决定了原线圈的输入功率。 5. 质量相同的两个带电粒子M、N以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行金属板间的匀强电场中，不计带电粒子的重力，M从两板正中央射入，N从下板边缘处射入，它们最后打在同一点，如图所示。则从开始射入至打到上板的过程中（　　） A. 它们运动的时间关系为 B. 它们的电势能减少量之比 C. 它们的动能增量之比 D. 它们的动量增量之比 【答案】C 【解析】 【详解】A．带电粒子在垂直电场方向不受力，做速度相等的匀速直线运动，位移相等，则运动时间相等，所以A错误； B．平行电场方向粒子做初速度为0的匀加速直线运动，满足 根据牛顿第二定律，有 qE=ma 由两式解得： 所以它们所带电荷量之比 qM：qN=1：2 电势能的减小量等于电场力做的功即 △E=qEy 因为位移之比是1：2，电荷量之比也是1：2，所以电场力做功之比为1：4，它们电势能减少量之比 △:△=1:4 故B错误． C．电场力做功之比等于动能增量之比，则动能增量之比为 故C正确； D．由动量定理可知 故动量增量之比 故D错误； 故选C。 二、多选（每题6分，共18分，少选得3分） 6. 在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2Ω，则（　　） A. 时，线圈平面平行于磁感线 B. 时，线圈中的电流改变方向 C. 时，线圈中的感应电动势最大 D. 线圈中产生的感应电动势瞬时值表达式为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．时，磁通量为零，线圈平面平行于磁感线，故A正确； B．每经过一次中性面（线圈平面垂直于磁感线，磁通量有最大值），电流的方向改变一次，时，磁通量为零，线圈平面平行于磁感线，此时不是中性面，线圈中的电流没有改变方向，故B错误； C．时，磁通量有最大值，但磁通量的变化率为零，根据法拉第电磁感应定律可知线圈中的感应电动势为零，故C错误； D．由题图可知线圈从垂直中性面开始计时，感应电动势瞬时值表达式为 其中 感应电动势最大值为 则感应电动势瞬时值表达式为 故D正确。 故选AD。 7. 简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P、Q是传播方向上相距10 m的两质点，波先传到P，当波传到Q开始计时，P、Q两质点的振动图像如图所示．则 A. 质点Q开始振动的方向沿y轴正方向 B. 该波从P传到Q的时间可能为7 s C. 该波的传播速度可能为2 m/s D. 该波的波长可能为6 m 【答案】AD 【解析】 【详解】A、由图象可知，质点P的振动图象为虚线，质点Q的振动图象为实线，从0时刻开始，质点Q的起振方向沿y轴正方向，所以选项A正确． B、由题可知，简谐横波的传播方向从P到Q，由图可知，周期T＝6s，质点Q的振动图象向左4s、后与P点的振动重合，意味着Q点比P点振动滞后了4s，即P传到Q的时间△t可能为4s，同时由周期性可知，从P传到Q的时间△t为（4+nT）s，n＝0、1、2、3…，即△t＝4s，10s，16s…，不可能为7s，所以选项B错误． C、由v，考虑到波的周期性，当△t＝4s，10s，16s…时，速度v可能为2.5m/s，1m/s，0.625m/s…，不可能为2m/s，选项C错误． D、同理，考虑到周期性，由λ＝vT可知，波长可能为15m、6m、3.75m…，所以选项D正确． 故选AD． 【点睛】此题是对振动图像及机械波传播问题的考查；首先要掌握已知振动图像判断质点振动方向的基本方法以及波速、波长及周期的关系；此题中要考虑波形传播的重复性及多解问题，这是题目的难点所在． 8. 我国计划在2030年前实现载人登陆月球开展科学探索，其后将探索建造月球科研试验站，开展系统、连续的月球探测和相关技术试验验证。若已知月球质量为M，半径为R，引力常量为G，以下说法正确的是（ ） A. 如果在月球上以初速度竖直上抛一个物体，则物体上升的最大高度为 B. 如果在月球上以初速度竖直上抛一个物体，则物体落回到抛出点所用时间为 C. 如果有一颗卫星绕月球做匀速圆周运动，则最大环绕运行速度为 D. 如果在月球上发射一颗绕月球做圆周运动的卫星，则最小周期为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．在月球表面上有 在月球表面竖直上抛一个物体，能上升最大高度为 联立解得 故A正确； B．由 结合黄金代换式 得 故B错误； C．若发射绕月卫星，当卫星绕月球匀速圆周运动的半径等于月球半径时，速度最大，周期最小，此时有 解得 故C正确； D．最小周期为 故D错误。 故选AC。 三、计算 9. 如图所示，质量M=2kg足够长的木板静止在水平地面上，与地面的动摩擦因数μ1=0.1，另一个质量m=1kg的小滑块，以6m/s的初速度滑上木板，滑块与木板之间的动摩擦因数μ2=0.5，g取10m/s2。 （1）若木板固定，求小滑块在木板上滑过的距离； （2）若木板不固定，求小滑块自滑上木板开始多长时间相对木板处于静止； （3）若木板不固定，求木板相对地面运动位移的最大值。 【答案】（1）；（2）1s；（3）1m 【解析】 【详解】（1）对滑块由牛顿第二定律有 由匀变速直线运动速度位移公式得 （2）对m ， 对M 得 由运动学知识可知 解得 t=1s （3）木板共速前先做匀加速运动 速度 以后木板与物块共同加速度a3匀减速运动 且 所以 10. 如图所示，足够长的水平导体框架的宽度，电阻忽略不计，定值电阻。磁感应强度的匀强磁场方向垂直于导体框平面，一根质量为有效电阻的导体棒MN垂直跨放在框架上，该导体棒与框架间的动摩擦因数，导体棒在水平恒力的作用下由静止开始沿框架运动，求： （1）导体棒在运动过程中的最大速度v为多少？ （2）若导体棒从开始运动到刚开始匀速运动这一过程中滑行的位移为20米，求此过程中回路电阻产生的焦耳热Q以及流过电阻R的电量q及所用的时间t各为多少？（取） 【答案】（1） （2），， 【解析】 【小问1详解】 导体棒在运动过程中出现最大速度时，加速度为零，则当物体开始做匀速运动时，有 又，， 解得最大速度为 【小问2详解】 设克服安培力做的功为，则由动能定理得 及 解得回路电阻产生的焦耳热 设在此过程中流过电阻的电量为，则根据法拉第电磁感应定律得流过电阻的电量为 任意很小的时间间隔内，由动量定理得 其中 对整个过程有 解得 11. 如图所示，在纸面内建立直角坐标系xOy，以第Ⅲ象限内的直线OM（与负x轴成45°角）和正y轴为界，在x<0的区域建立匀强电场，方向水平向左，场强大小E=2 V/m；以直线OM和正x轴为界，在y<0的区域建立垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.1T．一不计重力的带负电粒子从坐标原点O沿y轴负方向以v0=2×103m/s的初速度射入磁场．已知粒子的比荷为q/m=5×104C/kg，求： （1）粒子经过1/4圆弧第一次经过磁场边界时的位置坐标？ （2）粒子在磁场区域运动总时间？ （3）粒子最终将从电场区域D点离开电，则D点离O点的距离是多少？ 【答案】（1）粒子经过圆弧第一次经过磁场边界时的位置坐标为（﹣0.4m，﹣0.4m）； （2）粒子在磁场区域运动的总时间1.26×10﹣3s； （3）粒子最终将从电场区域D点离开电场，则D点离O点的距离是7.2m． 【解析】 【详解】试题分析：（1）粒子做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律，求出运动的半径，从而即可求解； （2）根据圆周运动的周期公式，可求出在磁场中总时间； （3）粒子做类平抛运动，将其运动分解，运用运动学公式与牛顿第二定律，即可求解． 解：（1）微粒带负电，从O点射入磁场，沿顺时针方向做圆周运动，轨迹如图． 第一次经过磁场边界上的A点 由， 得， 所以，A点坐标为（﹣0.4m，﹣0.4m）． （2）设微粒在磁场中做圆周运动周期为T，则 ， 其中 代入数据解得：T=1.256×10﹣3s 所以t=1.26×10﹣3s． （3）微粒从C点沿y轴正方向进入电场，做类平抛运动，则 由牛顿第二定律，qE=ma △y=v0t1 代入数据解得：△y=8m y=△y﹣2r=8﹣2×0.4m=7.2m 即：离开电磁场时距O点的距离为7.2m． 答：（1）粒子经过圆弧第一次经过磁场边界时的位置坐标为（﹣0.4m，﹣0.4m）； （2）粒子在磁场区域运动的总时间1.26×10﹣3s； （3）粒子最终将从电场区域D点离开电场，则D点离O点的距离是7.2m． 【点评】考查牛顿第二定律在匀速圆周运动中、类平抛运动中应用，并根据运动的合成与分解来解题，紧扣运动的时间相等性． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $