内容正文:
2025年12月高三物理月考试题
一、单选题(每题4分,共24分)
1. 人站在力传感器上完成下蹲和站起动作,传感器记录的力随时间变化图像(图像)如图所示,重力加速度,则( )
A. 下蹲过程中最大加速度为
B. 人在站起过程中,先超重后失重
C. 人在下蹲过程中,力的示数先变大后变小
D. 人在8s内完成了两次下蹲—站起动作
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知传感器的最小压力为200N,根据牛顿第二定律,下蹲过程中最大加速度为
,故A错误;
B.人在站起过程中,先加速上升后减速上升,先超重后失重,故B正确;
C.人在下蹲过程中,先加速下降后减速下降,故先失重后超重,力的示数先变小后变大,故C错误;
D.人在下蹲过程中,力的示数先变小后变大,人在站起过程中,力的示数先变大后变小,可知人在8s内完成了一次下蹲和一次站起动作,故D错误。
故选B。
2. A、B两个质点在同一地点沿同一方向运动,运动的位移x随时间t变化规律如图所示,A的图像为抛物线,初速度为0,B的图像为倾斜直线,两图像相切于P点,则0~3s内,A、B两质点的最大距离为( )
A. 4.5m B. 6m C. 9m D. 13.5m
【答案】A
【解析】
【详解】由题图可知,A做的是初速度为零的匀加速运动,B做的是匀速直线运动,t=3s时A、B的速度大小相等,为
则A的加速度为
由于t=3s前,A的速度总比B的速度小,因此t=1.5s时A、B间的距离最大,即最大距离为
故选A。
3. 如图所示,虚线a、b、c、d、e代表电场中的五个相邻等势面,相邻等势面之间的电势差相等,实线为一带正电的试探电荷仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,M、N是这条轨迹上的两点,则( )
A. M点的电势高于N点
B. M点的电场强度比N点的大
C. 该试探电荷在M点的电势能大于在N点的电势能
D. 该试探电荷在M点的动能大于在N点的动能
【答案】D
【解析】
【详解】A.由于电场线垂直等势面,粒子所受电场力沿电场线切向方向且指向轨迹凹侧,试探电荷带正电,因此可以判断电场线的分布情况,如图所示
所以M点的电势低于N点电势,故A错误;
B.电场线疏密表示电场强弱,所以M点的电场强度小于N点电场强度,故B错误;
CD.由电势能与电势的关系
可知,带正电的粒子在电势越高的位置,电势能越大,所以该试探电荷在M点的电势能小于在N点的电势能,又由能量守恒定律可知,试探电荷在M点的动能大于在N点的动能,故C错误,D正确。
故选D。
4. Oxy平面直角坐标系的坐标轴x、y上固定有四个电荷量均相等的点电荷,其中两个为正电荷,两个为负电荷,如图所示。已知各电荷与坐标原点O的距离均相等,坐标轴上a、b、c、d四点与坐标原点O的距离也均相等。关于各点电势(φ)的高低,下列关系式正确的是( )
A B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据对称性可知、
越靠近正电荷电势越高,所以
故选A。
5. 黑洞的形成源于恒星生命周期的最后阶段,当一颗恒星燃尽了其核心的核燃料,无法再通过核聚变产生足够的能量来抵抗自身引力时,恒星就开始坍缩。太阳(可视为球体)是太阳系唯一的恒星,其第一宇宙速度为v,假设若干亿年后太阳发生了坍缩,其球体半径坍缩为现在的n倍,其密度变为现在的k倍。则其第一宇宙速度变为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】依题意,太阳坍缩前,有
又
联立,解得
坍缩后,有
联立,解得
故选B。
6. 如图所示,在水平面上固定一点光源,在点光源和右侧墙壁的正中间有一小球自水平面竖直上抛,在小球竖直向上运动的过程中,小球做初速度为加速度为g的匀减速直线运动,不计空气阻力,在上升过程中,关于小球的影子在竖直墙壁上的运动情况,下列说法正确的是( )
A. 影子做初速度为,加速度为g的匀减速直线运动
B. 影子做初速度为,加速度为g的匀减速直线运动
C. 影子做初速度为,加速度为的匀减速直线运动
D. 影子做初速度为,加速度为的匀减速直线运动
【答案】C
【解析】
【详解】如图所示,设经过时间t影子的位移为x,根据相似三角形的知识有
解得
故影子做初速度为4v0,加速度为2g的匀减速直线运动。
故选C。
二、多选题(每题5分,共15分)
7. 如图为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,物体在这段时间内位移大于
B. 乙图中,物体的加速度为
C. 丙图中,阴影面积表示时间内物体的加速度变化量
D. 丁图中,时物体的速度为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.如图所示,若物体做匀加速直线运动,在这段时间内的位移为,故实际物体的位移大于,A正确;
B.由
得图像对应的表达式为,则有
解得,B错误;
C.由可知,阴影面积表示时间内物体速度的变化量,C错误;
D.由
得图像对应表达式为,则有
得,同时可得
由
解得时物体的速度,D正确。
故选AD。
8. 甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴传播,且传播方向不同,图(a)为t=0时刻两列波的波形图,图(b)为甲波上x=0处质点的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 甲波沿x轴负方向传播
B. t=0时刻甲波上x=0处的质点的位移为
C. 乙波在介质中传播的速度大小为0.5m/s
D. t=54s时坐标原点处的质点的位移为0
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.图(b)为甲波上x=0处质点的振动图像,t=0时,x=0处质点向上振动,根据平移法可知,甲波沿x轴负方向传播,故A正确;
C.由图(b)可知2.0s时,x=0处质点运动到平衡位置,根据甲波沿x轴负方向传播,可知经2.0s,x=1.0m处质点的运动形式传播到x=0处,则
两波在同一介质传播,速度相等,故C正确;
B.甲的波长为8m,则周期为
x=0处质点的振动方程为
(cm)
将s,代入解得
将t=0时刻代入解得
cm
故B错误;
D.经t=54s,两列波传播的距离为
m
乙向x轴正方向传播,根据波的周期性可知此时波谷传到x=0处,甲的波峰传到x=0处,由于振幅相等,则x=0处质点的位移为0,故D正确;
故选ACD。
9. 如图所示,矩形区域存在竖直向上的匀强电场,竖直线上的相邻两点的间距均为1.5cm,水平线上的相邻两点的间距均为。一电子沿某一方向通过边进入电场时的动能,经过矩形内点正上方时的动能,且此时速度方向恰好水平向右,已知点所在的等势面的电势,电子始终在下方的区域内运动,电子电荷量大小为,不计电子的重力。下列说法正确的是( )
A. 电子经过边时的速度方向与水平方向的夹角为
B. 电子可能从点离开电场
C. 若电子从点离开电场,则其经过点时的电势能一定为
D. 若电子从进入电场,则它一定从点离开电场
【答案】AC
【解析】
【详解】A.如图甲所示
设电子从边进入电场时,设速度方向与水平方向的夹角为,则有
,,
联立可解得
即
故A正确;
B.设电子进入电场后经过时间运动到最大高度,水平位移为,则有
因电子经过点正上方时速度沿水平方向,表明电子进入电场的最高位置为点,此时电子的水平位移最大,如图乙所示,据初速度为零的匀变速直线运动的特点可知,竖直方向电子从运动到的时间和电子从到出电场的时间相等,所以电子离开电场时距点最远点为点,故B错误;
CD.电子在运动过程中电势能与动能之和守恒,电子从运动到克服电场力做功为
而从运动到点电场力做的正功
所以电子经过点时电势能
故C正确;
D.由上述分析可知,若电子从点离开电场,电子应从点进入电场,故D错误。
故选AC。
三、实验题(共20分)
10. 物理小组的同学用如下图甲所示的实验器材测定重力加速度。实验器材有:底座带有标尺的竖直杆、光电门1和2组成的光电计时器,其中光电门1在光电门2的上方,小球释放器(可使小球无初速释放)、网兜。实验时可用两光电门测量小球从光电门1运动至光电门2的时间t,并从竖直杆上读出两光电门间的距离h。
(1)使用游标卡尺测量小球的直径如下图乙所示,则小球直径为_________cm。
(2)改变光电门1的位置,保持光电门2的位置不变,小球经过光电门2的速度为v,不考虑空气阻力,小球的加速度为重力加速度g,则h、t、g、v四个物理量之间的关系式h=________。
(3)根据实验数据作出图象如上图丙所示,若图中直线斜率的绝对值为k,根据图象得出重力加速度g大小为________。
【答案】 ①. 1.170 ②. ③.
【解析】
【详解】(1)[1]主尺读数为1.1cm,游标尺读数为0.05×14mm=0.70mm=0.070cm,所以最终读数为1.1cm+0.070cm=1.170cm;
(2)[2]小球经过光电门2的速度为v,根据运动学公式得从开始释放到经过光电门2的时间
所以从开始释放到经过光电门1的时间
所以经过光电门1的速度v
根据匀变速直线运动的推论得:两光电门间的距离
(3)[3]由公式得
若图线斜率的绝对值为k,则
所以重力加速度大小
11. 现要测量一个量程为0~200μA电流表G的内阻rg,并对测量误差进行定量探究。实验室准备的仪器有:
待测电流表G;
电源(电动势3.0V,内阻不计);
滑动变阻器R1(最大阻值为20kΩ);
电阻箱R2(最大阻值为999.9Ω);
开关S1、S2,导线若干。
(1)该同学的实验电路图如图甲所示,请在图乙中连接电路实物图__________。
(2)有以下操作步骤:
①断开S2,闭合S1,调节R1,使电流表G满偏。
②将R1调到最大。
③连接好电路。
④断开S1、S2,拆除导线,整理好器材。
⑤闭合S2,调节R2,使电流表G的示数为100μA,此时,电阻箱示数如图丙。
上述操作步骤正确的顺序为__________;测得电流表G的内阻rg=__________Ω。
(3)误差探究:设电源电动势为E,电流表G的满偏电流记为Ig,内阻记为rg,电流表G的指针指在100μA时电阻箱的读数记为R20。则__________(用Ig、rg、E表示)。根据探究结果知,为了减小本实验误差,应尽可能选用电动势__________(填“较大”或“较小”)的电源。
【答案】 ①. ②. ③②①⑤④ ③. 422.7 ④. ⑤. 较大
【解析】
【详解】(1)[1]根据电路图甲所示,连接实物图如图所示。
(2)[2]正确实验步骤是:③连接好电路;②将R1调到最大;①断开S2,闭合S1,调节R1,使电流表G满偏;⑤闭合S2,调节R2,使电流表G的示数为100μA,此时,电阻箱示数如图丙;④断开S1、S2,拆除导线,整理好器材。操作步骤正确的顺序为③②①⑤④。
[3]闭合开关S2时,认为电路中的总电流不变,流过电流表G的电流为100μA,则流过电阻箱的电流也为100μA,根据欧姆定律可知测得电流表G的内阻等于电阻箱的阻值,即为
(3)[4]由题意可知,在电流表G满偏时则有
当闭合S2半偏时则有
联立解得
又有
可得
[5] 由上式可知,为了减小本实验误差,应尽可能选用电动势较大的电源。
四、解答题(共41分)
12. 如图所示,固定的水平横杆距水平地面的高度,长的轻质细绳一端系在水平横杆上,另一端连接质量的木块(可视为质点),质量的子弹以的速度水平射入木块并水平穿出,此后木块恰好能在竖直平面内做圆周运动,忽略空气阻力,取重力加速度大小,求:
(1)子弹射穿木块过程中产生的热量Q;
(2)子弹落地点与悬点O的距离d。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)设子弹穿出木块时的速度大小为,木块的最大速度为,最小速度为,有
由能量关系
子弹射入木块过程动量守恒
子弹射穿木块过程中产生的热量
解得
(2)设子弹穿出木块后做平抛运动的时间为t,则有
解得
13. 如图,内壁光滑的导热汽缸内用质量为m,横截面积为S的活塞封闭一定质量的理想气体,初始时汽缸开口向上放置,活塞在距缸底的距离为H处保持静止,已知大气压强,重力加速度g,环境温度保持不变。现将汽缸缓慢转动放平,求:
(1)活塞向外移动的距离d;
(2)为使放平后活塞与缸底的距离仍为H,需在转动前通过气门缓慢放出一定质量的气体,求放出气体占原有气体质量的比例。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)初始时对活塞
缓慢转动,气体温度不变,放平后气体压强为,由玻意耳定律得
由几何关系
解得
(2)设放出气体后活塞与缸底的距离为,缓慢放出过程气体压强、温度均不变,故密度不变,则
对转动过程由玻意耳定律得
联立解得
14. 如图甲,足够长、质量的木板Q静止在水平面上,质量的小滑块P(可视为质点)静止在木板左端,滑块与木板间的动摩擦因数,木板与水平面间的动摩擦因数。从零时刻起,对滑块施加水平向右的恒定外力,此时滑块相对木板滑动,经过时间撤去此力。取,则:
(1)撤去外力前,滑块受到的摩擦力大小;
(2)木板的最大速度;
(3)如图乙,若零时刻起,对滑块施加的恒定外力,方向变为与水平面成斜向右上方,经过时间撤去此力,已知,,求木板运动的最大速度。
【答案】(1)10N (2)2.5m/s
(3)1m/s
【解析】
【小问1详解】
撤去外力前,滑块受到的摩擦力
【小问2详解】
撤去外力前,设滑块P和木板Q的加速度分别为aP和aQ,速度分别为vP和vQ,对P根据牛顿第二定律有
解得
可知时滑块P速度为
对Q根据牛顿第二定律有
解得
可知时木板Q速度为
撤去外力后,木板Q以加速度继续加速,滑块P以加速度减速,对P根据牛顿第二定律有
解得
设经过后滑块P和木板Q共速,则有
解得
则木板的最大速度为
【小问3详解】
滑块在拉力作用下做加速运动,设其加速度为,木板与滑块的摩擦力为,根据牛顿第二定律,对滑块P有
其中
代入数据解得
此过程中,木板与水平面间的摩擦力为
由于,所以木板不动;
撤去拉力时,滑块的速度达到最大,为
撤去拉力后,滑块减速的加速度为
撤去拉力后对木板根据牛顿第二定律有
解得木板的加速度为
设再经过时间滑块与木板速度相同,则有
解得
此时木板速度达到最大,为
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2025年12月高三物理月考试题
一、单选题(每题4分,共24分)
1. 人站在力传感器上完成下蹲和站起动作,传感器记录的力随时间变化图像(图像)如图所示,重力加速度,则( )
A. 下蹲过程中最大加速度为
B. 人在站起过程中,先超重后失重
C. 人在下蹲过程中,力的示数先变大后变小
D. 人在8s内完成了两次下蹲—站起动作
2. A、B两个质点在同一地点沿同一方向运动,运动的位移x随时间t变化规律如图所示,A的图像为抛物线,初速度为0,B的图像为倾斜直线,两图像相切于P点,则0~3s内,A、B两质点的最大距离为( )
A. 4.5m B. 6m C. 9m D. 13.5m
3. 如图所示,虚线a、b、c、d、e代表电场中的五个相邻等势面,相邻等势面之间的电势差相等,实线为一带正电的试探电荷仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,M、N是这条轨迹上的两点,则( )
A. M点的电势高于N点
B. M点的电场强度比N点的大
C. 该试探电荷在M点的电势能大于在N点的电势能
D. 该试探电荷在M点的动能大于在N点的动能
4. Oxy平面直角坐标系的坐标轴x、y上固定有四个电荷量均相等的点电荷,其中两个为正电荷,两个为负电荷,如图所示。已知各电荷与坐标原点O的距离均相等,坐标轴上a、b、c、d四点与坐标原点O的距离也均相等。关于各点电势(φ)的高低,下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
5. 黑洞的形成源于恒星生命周期的最后阶段,当一颗恒星燃尽了其核心的核燃料,无法再通过核聚变产生足够的能量来抵抗自身引力时,恒星就开始坍缩。太阳(可视为球体)是太阳系唯一的恒星,其第一宇宙速度为v,假设若干亿年后太阳发生了坍缩,其球体半径坍缩为现在的n倍,其密度变为现在的k倍。则其第一宇宙速度变为( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,在水平面上固定一点光源,在点光源和右侧墙壁的正中间有一小球自水平面竖直上抛,在小球竖直向上运动的过程中,小球做初速度为加速度为g的匀减速直线运动,不计空气阻力,在上升过程中,关于小球的影子在竖直墙壁上的运动情况,下列说法正确的是( )
A. 影子做初速度为,加速度为g的匀减速直线运动
B. 影子做初速度为,加速度为g的匀减速直线运动
C. 影子做初速度为,加速度为的匀减速直线运动
D. 影子做初速度为,加速度为的匀减速直线运动
二、多选题(每题5分,共15分)
7. 如图为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,物体在这段时间内位移大于
B. 乙图中,物体的加速度为
C. 丙图中,阴影面积表示时间内物体的加速度变化量
D. 丁图中,时物体的速度为
8. 甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴传播,且传播方向不同,图(a)为t=0时刻两列波的波形图,图(b)为甲波上x=0处质点的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 甲波沿x轴负方向传播
B. t=0时刻甲波上x=0处的质点的位移为
C. 乙波在介质中传播的速度大小为0.5m/s
D. t=54s时坐标原点处的质点的位移为0
9. 如图所示,矩形区域存在竖直向上的匀强电场,竖直线上的相邻两点的间距均为1.5cm,水平线上的相邻两点的间距均为。一电子沿某一方向通过边进入电场时的动能,经过矩形内点正上方时的动能,且此时速度方向恰好水平向右,已知点所在的等势面的电势,电子始终在下方的区域内运动,电子电荷量大小为,不计电子的重力。下列说法正确的是( )
A. 电子经过边时的速度方向与水平方向的夹角为
B. 电子可能从点离开电场
C. 若电子从点离开电场,则其经过点时的电势能一定为
D 若电子从进入电场,则它一定从点离开电场
三、实验题(共20分)
10. 物理小组的同学用如下图甲所示的实验器材测定重力加速度。实验器材有:底座带有标尺的竖直杆、光电门1和2组成的光电计时器,其中光电门1在光电门2的上方,小球释放器(可使小球无初速释放)、网兜。实验时可用两光电门测量小球从光电门1运动至光电门2的时间t,并从竖直杆上读出两光电门间的距离h。
(1)使用游标卡尺测量小球的直径如下图乙所示,则小球直径为_________cm。
(2)改变光电门1的位置,保持光电门2的位置不变,小球经过光电门2的速度为v,不考虑空气阻力,小球的加速度为重力加速度g,则h、t、g、v四个物理量之间的关系式h=________。
(3)根据实验数据作出图象如上图丙所示,若图中直线斜率的绝对值为k,根据图象得出重力加速度g大小为________。
11. 现要测量一个量程为0~200μA电流表G的内阻rg,并对测量误差进行定量探究。实验室准备的仪器有:
待测电流表G;
电源(电动势3.0V,内阻不计);
滑动变阻器R1(最大阻值为20kΩ);
电阻箱R2(最大阻值为999.9Ω);
开关S1、S2,导线若干。
(1)该同学的实验电路图如图甲所示,请在图乙中连接电路实物图__________。
(2)有以下操作步骤:
①断开S2,闭合S1,调节R1,使电流表G满偏。
②将R1调到最大。
③连接好电路。
④断开S1、S2,拆除导线,整理好器材。
⑤闭合S2,调节R2,使电流表G的示数为100μA,此时,电阻箱示数如图丙。
上述操作步骤正确的顺序为__________;测得电流表G的内阻rg=__________Ω。
(3)误差探究:设电源电动势为E,电流表G的满偏电流记为Ig,内阻记为rg,电流表G的指针指在100μA时电阻箱的读数记为R20。则__________(用Ig、rg、E表示)。根据探究结果知,为了减小本实验误差,应尽可能选用电动势__________(填“较大”或“较小”)的电源。
四、解答题(共41分)
12. 如图所示,固定水平横杆距水平地面的高度,长的轻质细绳一端系在水平横杆上,另一端连接质量的木块(可视为质点),质量的子弹以的速度水平射入木块并水平穿出,此后木块恰好能在竖直平面内做圆周运动,忽略空气阻力,取重力加速度大小,求:
(1)子弹射穿木块过程中产生的热量Q;
(2)子弹落地点与悬点O的距离d。
13. 如图,内壁光滑的导热汽缸内用质量为m,横截面积为S的活塞封闭一定质量的理想气体,初始时汽缸开口向上放置,活塞在距缸底的距离为H处保持静止,已知大气压强,重力加速度g,环境温度保持不变。现将汽缸缓慢转动放平,求:
(1)活塞向外移动距离d;
(2)为使放平后活塞与缸底距离仍为H,需在转动前通过气门缓慢放出一定质量的气体,求放出气体占原有气体质量的比例。
14. 如图甲,足够长、质量的木板Q静止在水平面上,质量的小滑块P(可视为质点)静止在木板左端,滑块与木板间的动摩擦因数,木板与水平面间的动摩擦因数。从零时刻起,对滑块施加水平向右的恒定外力,此时滑块相对木板滑动,经过时间撤去此力。取,则:
(1)撤去外力前,滑块受到的摩擦力大小;
(2)木板的最大速度;
(3)如图乙,若零时刻起,对滑块施加的恒定外力,方向变为与水平面成斜向右上方,经过时间撤去此力,已知,,求木板运动的最大速度。
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