精品解析：陕西省商洛市2025-2026学年高三上学期12月学情调研测试物理试卷

2025~2026学年12月学情调研测试卷 高三（物理）科目 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. 改变汽车的质量和速度，都可能使汽车的动能和动量发生改变，下列说法正确的是（　　） A. 速度不变，质量增大到原来的2倍，动量变为原来的2倍 B. 质量不变，速度增大到原来的2倍，动能变为原来的2倍 C. 质量减半，速度增大到原来的4倍，动能变为原来的4倍 D. 速度减半，质量增大到原来的4倍，动量变为原来的4倍 2. 网球比赛中，网球以15m/s的速度飞来，运动员用球拍将它以大小相同的速度反向击回，球与球拍的作用时间为0.1s，下列说法正确的是（　　） A. 这个过程中网球的速度方向不变 B. 这个过程网球的平均加速度大小为 C. 球对球拍的作用力与球拍对球的作用力大小不相等 D. 球对球拍的作用力与球拍对球的作用力是一对平衡力 3. 卫星的发射过程如图所示，先将卫星发射至近地圆轨道Ⅰ，后经P点变轨至椭圆轨道Ⅱ运行，最后在Q点变轨将卫星送入圆轨道Ⅲ。关于该卫星的发射过程，下列说法正确的是（　　） A. 卫星在地面上的发射速度可以小于7.9km/s B. 卫星在轨道Ⅱ上Q处的加速度小于在轨道Ⅲ上Q处的加速度 C. 卫星在轨道Ⅱ上从P点运动到Q点，速度逐渐增大 D. 卫星由轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ需在P点加速 4. 如图所示，沿光滑的墙壁用网兜把一个足球挂在P点，足球的质量为m，网兜的质量不计。足球与墙壁的接触点为A，悬绳与墙壁的夹角为。则（　　） A. 悬挂足球的绳子对足球的拉力 B. 墙壁对足球的支持力 C. 悬绳变长，则悬绳拉力将减小 D. 悬绳变长，则墙壁对足球的支持力将增大 5. 质点做直线运动的图像如图所示，下列选项正确的是（　　） A. 在06s内，质点的平均速度为5m/s B. 质点在02s内的加速度比4s6s内的加速度大 C. 在2s4s内，质点做匀变速直线运动 D. 在第4s末，质点离出发点最远 6. 如图甲所示，一轻质弹簧上端固定在天花板上，下端悬挂一可视为质点的小物块，在外力作用下小物块静止且弹簧处于原长。现撤去外力，小物块在竖直方向上振动。某时刻开始计时，其位移—时间关系如图乙所示。取重力加速度，不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内。下列判断中正确的是（　　） A. 小物块的振动周期，振幅 B. 当小物块运动到平衡位置时，回复力为零，弹簧处于原长状态 C. 当时，小物块振动的速度方向与加速度方向相反 D. 小物块振动的位移-时间关系为 7. 如图所示，环保人员在一次检查中发现，有一根水平放置的排污管正在向外排放污水。测得水管横截面积为S，离水池水面的高度为h，水在水池中的落点与管口的水平距离为x，该管道的排污流量为Q（流量为单位时间内流体通过某横截面的体积）管壁厚度不计。已知水管内径远小于h，水的密度为，重力加速度为g，不计空气阻力和水池水面高度的变化，则（　　） A. 增大出水口的速度，空中污水柱的质量不变 B. 水从管口排出时的速度大小 C. 水流落入水池前瞬间的速度方向与池面夹角（锐角）的正切值为 D. 管道的排污流量为 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. 下列关于静电场，说法中正确的是（　　） A. 负电荷在电势越高处电势能越小 B. 电场强度为零的点，电势一定为零 C. 正电荷在电场中运动，静电力一定做正功 D. 电势相等的两点，电场强度不一定相同 9. 游乐场里有一种空中飞椅游戏，可以将之简化成如图所示的结构装置：装置可绕竖直轴以角速度匀速转动，水平杆长d，悬挂a、b两个小球的绳子的长均为L，与竖直方向夹角分别为、，a、b两个小球的质量均为m，其中a球悬挂在杆的边缘，b球悬挂在中点。不计绳子重力和空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. a、b两球的向心加速度之比为 B. a、b两球的受到的绳子拉力之比 C. a、b两球的周期之比 D. a、b两球的线速度大小 10. 如图所示，竖直平面内存在一方向未知的匀强电场，质量为m，电荷量为+q的带电小球从a点以速度v0与水平方向成60°角斜向右上方抛出，先后经过a、b、c三点，其中a、c两点在同一水平线上，小球运动至b点时速度方向水平，大小为2v0，且a至b的时间为。已知重力加速度大小为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的大小为 B. a、c两点间距离为 C. a、c两点间电势差为 D. 小球在c点的速度大小为3v0 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. “祖冲之”研究小组的同学设计了如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。同学们让带挡光板的小车（未画出）从涂有润滑油的斜面上距斜面底端高h处由静止释放，通过斜面底端O点处的光电门（未画出）时，测得小车的速度为，多次改变小车下滑的高度h；测出和h，作出图线如图乙所示，已知挡光板宽度为L。 （1）若挡光板经过光电门的时间为t，则________（结果用L和t表示）。 （2）若当地的重力加速度________（结果用a和b表示），则验证了机械能守恒定律。 12. 某学习小组同学利用DIS系统研究某电容器的充电和放电过程，实验电路原理如图甲所示，电源为输出电压恒为6V的学生直流稳压电源，实验前电容器已充分放电。 （1）先将单刀双掷开关S置于1，给电容器进行充分的充电。然后将单刀双掷开关S置于2，通过电阻R的电流方向________（填“从a到b”或“从b到a”）。 （2）将单刀双掷开关S置于2时，电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上便显示出如图乙所示的图像。可以算出电容器放出的电荷量为，则电容器的电容为________F。若已知电阻R为14000Ω，则在时，电容器放出的电荷量和剩余的电荷量之比为________。 （3）若将R换成另一个电阻，其余条件不变，进行实验，发现电容器的放电时间变短了，则R________（填“大于”、“等于”或“小于”）。 13. 一个质量的物块静止在粗糙的水平地面上，用一个与水平方向夹角，大小的力拉动物块，如图所示。当力F作用了后撤去。已知物块和地面之间的动摩擦因数，重力加速度g大小取，，。求： （1）F作用时物块加速度大小及撤去力F时物块的速度大小； （2）撤去力F后物块还能运动多远距离。 14. 如图所示，一带正电粒子（不计重力）由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知粒子质量为m，电荷量大小为e，加速电场电压为。偏转电场可看作匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d。 （1）求该粒子射入偏转电场时的初速度和从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离； （2）若将偏转电场下极板接地，其余条件不变，试求出射点的电势和该粒子在出射点的电势能。 15. 如图所示，一平台上静置着物块A、B（均可视为质点），两物块之间有少量火药（火药的体积和质量忽略不计）。现在引爆火药（爆炸时间极短），火药爆炸能量的60%转化为A、B的动能。爆炸后A沿着光滑圆弧轨道MN上升至N点后无碰撞地进入小车C上表面。小车左端恰好位于N点正下方，小车右端与墙相距，当小车碰到墙时立即停止运动。已知，，，圆弧轨道MN半径，物块A在N点时对轨道的压力大小等于自身重力的2.2倍，物块A与小车C之间动摩擦因数，其余地方摩擦力全部忽略不计。求： （1）求物块A运动到N点时的速度。 （2）爆炸释放的总能量E。 （3）若物块A在运动过程中始终不会和墙发生碰撞，求小车长度L的最小值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025~2026学年12月学情调研测试卷 高三（物理）科目 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. 改变汽车的质量和速度，都可能使汽车的动能和动量发生改变，下列说法正确的是（　　） A. 速度不变，质量增大到原来的2倍，动量变为原来的2倍 B. 质量不变，速度增大到原来的2倍，动能变为原来的2倍 C. 质量减半，速度增大到原来的4倍，动能变为原来的4倍 D. 速度减半，质量增大到原来的4倍，动量变为原来的4倍 【答案】A 【解析】 【详解】A．质量增大到2倍，速度不变，初动量，可得末动量 可得动量变为原来的2倍，故A正确； B．质量不变，速度增大到原来的2倍，初动能，可得末动能为 可得动能变为原来的4倍，故B错误； C．质量减半，速度增大到原来的4倍，初动能，可得末动能为 可得动能变为原来的8倍，故C错误； D．速度减半，质量增大到原来的4倍，初动量，可得末动量 可得动量变为原来的2倍，故D错误。 故选A。 2. 网球比赛中，网球以15m/s的速度飞来，运动员用球拍将它以大小相同的速度反向击回，球与球拍的作用时间为0.1s，下列说法正确的是（　　） A. 这个过程中网球的速度方向不变 B. 这个过程网球的平均加速度大小为 C. 球对球拍的作用力与球拍对球的作用力大小不相等 D. 球对球拍的作用力与球拍对球的作用力是一对平衡力 【答案】B 【解析】 【详解】A．网球以15m/s的速度飞来，运动员用球拍将它以大小相同的速度反向击回，可知网球速度方向改变，故A错误； B．设飞来方向为正方向，则初速度，末速度（反向），作用时间，可得平均加速度 大小为，故B正确； C．球对球拍的作用力与球拍对球的作用力是一对作用力与反作用力，大小相等，故C错误； D．平衡力作用在同一物体上，而球对球拍的作用力作用在球拍上，球拍对球的作用力作用在球上，二者作用在不同物体上，因此不是平衡力，故D错误。 故选B。 3. 卫星的发射过程如图所示，先将卫星发射至近地圆轨道Ⅰ，后经P点变轨至椭圆轨道Ⅱ运行，最后在Q点变轨将卫星送入圆轨道Ⅲ。关于该卫星的发射过程，下列说法正确的是（　　） A. 卫星在地面上的发射速度可以小于7.9km/s B. 卫星在轨道Ⅱ上Q处的加速度小于在轨道Ⅲ上Q处的加速度 C. 卫星在轨道Ⅱ上从P点运动到Q点，速度逐渐增大 D. 卫星由轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ需在P点加速 【答案】D 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度7.9km/s是最小的发射速度，可知卫星在地面上的发射速度大于7.9km/s，A错误； B．根据牛顿第二定律， 卫星在轨道Ⅱ上和轨道Ⅲ上经过同一地方Q处时的加速度相等。B错误； C．根据开普勒第二定律，卫星在轨道Ⅱ上从P点到Q点，速度逐渐减小，C错误； D．卫星在轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，在P点加速后做离心运动，变轨到椭圆轨道Ⅱ，D正确。 故选D。 4. 如图所示，沿光滑的墙壁用网兜把一个足球挂在P点，足球的质量为m，网兜的质量不计。足球与墙壁的接触点为A，悬绳与墙壁的夹角为。则（　　） A. 悬挂足球的绳子对足球的拉力 B. 墙壁对足球的支持力 C. 悬绳变长，则悬绳拉力将减小 D. 悬绳变长，则墙壁对足球的支持力将增大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．以足球为研究对象，受力分析可知，足球受重力、绳子拉力和墙壁的支持力，根据平衡条件有 竖直方向 水平方向 联立解得，，故AB错误； CD．根据题意可知，换上一个长绳，则悬绳与墙壁的夹角变小，可知变大，变小，变小，变小，故C正确，D错误。 故选C。 5. 质点做直线运动的图像如图所示，下列选项正确的是（　　） A. 在06s内，质点的平均速度为5m/s B. 质点在02s内的加速度比4s6s内的加速度大 C. 在2s4s内，质点做匀变速直线运动 D. 在第4s末，质点离出发点最远 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据图像的面积表示位移可得在0~6s内，质点的位移为 平均速度为，故A正确； B．在图像中图线的斜率表示加速度，可得0~2s内的加速度 4~6s内的加速度 则质点在0~2s内的加速度比4~6s内的加速度小，故B错误； C．由图像可知，质点在2~4s内做匀速直线运动，故C错误； D．图像中图线与t轴围成图形的面积为位移，由图可知在第5s末，质点离出发点最远，故D错误。 故选A。 6. 如图甲所示，一轻质弹簧上端固定在天花板上，下端悬挂一可视为质点的小物块，在外力作用下小物块静止且弹簧处于原长。现撤去外力，小物块在竖直方向上振动。某时刻开始计时，其位移—时间关系如图乙所示。取重力加速度，不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内。下列判断中正确的是（　　） A. 小物块的振动周期，振幅 B. 当小物块运动到平衡位置时，回复力为零，弹簧处于原长状态 C. 当时，小物块振动的速度方向与加速度方向相反 D. 小物块振动的位移-时间关系为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据乙图可知，小物块的振动周期 振幅，故A错误； B．当小物块运动到平衡位置时，回复力为零，此时小物块合力为零，弹簧处于伸长状态，故B错误； C．当时，小物块远离平衡位置向上运动，振动的速度向上，弹力小于重力，加速度方向向下，方向相反，故C正确； D．设小物块振动的位移-时间关系为 当时，，解得 所以振动的位移-时间关系为，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，环保人员在一次检查中发现，有一根水平放置的排污管正在向外排放污水。测得水管横截面积为S，离水池水面的高度为h，水在水池中的落点与管口的水平距离为x，该管道的排污流量为Q（流量为单位时间内流体通过某横截面的体积）管壁厚度不计。已知水管内径远小于h，水的密度为，重力加速度为g，不计空气阻力和水池水面高度的变化，则（　　） A. 增大出水口的速度，空中污水柱的质量不变 B. 水从管口排出时的速度大小 C. 水流落入水池前瞬间的速度方向与池面夹角（锐角）的正切值为 D. 管道的排污流量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．管口到水面之间水的质量为 下落高度不变，时间不变。增大出水口速度，则高空中污水柱的质量增大，故A错误； B．根据平抛运动规律有， 解得，故B错误； C．速度方向与池面夹角的正切值，故C错误； D．根据定义，管道的排污流量为，故D正确。 故选D。 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. 下列关于静电场，说法中正确的是（　　） A. 负电荷在电势越高处电势能越小 B. 电场强度为零的点，电势一定为零 C. 正电荷在电场中运动，静电力一定做正功 D. 电势相等的两点，电场强度不一定相同 【答案】AD 【解析】 【详解】A．正电荷在电势越高处电势能越大；负电荷在电势越高处电势能越小，A正确； B．电场强度为零的点，电势不一定为零，例如等量同种正电荷连线的中点位置，B错误； C．正电荷在电场中运动，静电力不一定做正功，例如正电荷以一定的初速度逆着电场线运动时电场力做负功，C错误； D．电势相等的两点，电场强度不一定相同，例如距离正点电荷距离相同的两点，D正确。 故选AD。 9. 游乐场里有一种空中飞椅游戏，可以将之简化成如图所示的结构装置：装置可绕竖直轴以角速度匀速转动，水平杆长d，悬挂a、b两个小球的绳子的长均为L，与竖直方向夹角分别为、，a、b两个小球的质量均为m，其中a球悬挂在杆的边缘，b球悬挂在中点。不计绳子重力和空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. a、b两球的向心加速度之比为 B. a、b两球的受到的绳子拉力之比 C. a、b两球的周期之比 D. a、b两球的线速度大小 【答案】AB 【解析】 【详解】A．旋转过程中a、b同轴转动，角速度相同。 对a：， 解得 对b：， 解得 a、b的向心加速度之比，故A正确； B．拉力之比为，故B正确； C．两球跟随杆一起转，属于同轴转动，周期相同，故C错误； D．两球周期相同，但a的半径大于b的半径，由，得，故D错误。 故选AB。 10. 如图所示，竖直平面内存在一方向未知的匀强电场，质量为m，电荷量为+q的带电小球从a点以速度v0与水平方向成60°角斜向右上方抛出，先后经过a、b、c三点，其中a、c两点在同一水平线上，小球运动至b点时速度方向水平，大小为2v0，且a至b的时间为。已知重力加速度大小为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的大小为 B. a、c两点间距离为 C. a、c两点间电势差为 D. 小球在c点的速度大小为3v0 【答案】AC 【解析】 【详解】A．速度变化量方向如图所示， 由几何关系可知，方向与竖直方向成角斜向右下方，且 a到b时间 则加速度，方向与方向一致。 由几何关系可知 故电场强度的大小为 且场强方向与水平方向成斜向右上方，故A正确； B．由类平抛运动知识可知，水平方向， 竖直方向， a至c的时间为a至b时间的两倍，则水平方向位移，故B错误； C．a、c间电势差，故C正确； D．由动能定理得a至c过程有 解得，故D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. “祖冲之”研究小组的同学设计了如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。同学们让带挡光板的小车（未画出）从涂有润滑油的斜面上距斜面底端高h处由静止释放，通过斜面底端O点处的光电门（未画出）时，测得小车的速度为，多次改变小车下滑的高度h；测出和h，作出图线如图乙所示，已知挡光板宽度为L。 （1）若挡光板经过光电门的时间为t，则________（结果用L和t表示）。 （2）若当地的重力加速度________（结果用a和b表示），则验证了机械能守恒定律。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 挡光板经过光电门的时间较短，则小车在过光电门时的速度可用平均速度替代，则小车的速度为。 【小问2详解】 根据题意，若小车运动过程中机械能守恒，则由机械能守恒定律有 整理可得 结合图像有 解得 即若当地的重力加速度，则验证了机械能守恒定律。 12. 某学习小组同学利用DIS系统研究某电容器的充电和放电过程，实验电路原理如图甲所示，电源为输出电压恒为6V的学生直流稳压电源，实验前电容器已充分放电。 （1）先将单刀双掷开关S置于1，给电容器进行充分的充电。然后将单刀双掷开关S置于2，通过电阻R的电流方向________（填“从a到b”或“从b到a”）。 （2）将单刀双掷开关S置于2时，电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上便显示出如图乙所示的图像。可以算出电容器放出的电荷量为，则电容器的电容为________F。若已知电阻R为14000Ω，则在时，电容器放出的电荷量和剩余的电荷量之比为________。 （3）若将R换成另一个电阻，其余条件不变，进行实验，发现电容器的放电时间变短了，则R________（填“大于”、“等于”或“小于”）。 【答案】（1）从a到b （2） ①. ②. （3）大于 【解析】 【小问1详解】 将单刀双掷开关S置于1，给电容器进行充分的充电，上极板与电源正极相连，所以上极板带正电，将单刀双掷开关S置于2，正电荷从上极板经过电阻R到下极板，所以电流方向为从a到b。 【小问2详解】 由电容定义式 代入数据可得。 由图知80ms时的电流300微安，得此时电容电压为 代入值为4.2V，由知，电容器放出的电荷量和剩余的电荷量之比为。 【小问3详解】 由于图像中，图线与时间轴所围几何图形的面积表示电容器极板所带电荷量，电流的最大值增大，面积不变，时间变短。则要求电阻变小，因为根据可知放电电流的最大值才能增大。 13. 一个质量的物块静止在粗糙的水平地面上，用一个与水平方向夹角，大小的力拉动物块，如图所示。当力F作用了后撤去。已知物块和地面之间的动摩擦因数，重力加速度g大小取，，。求： （1）F作用时物块加速度大小及撤去力F时物块的速度大小； （2）撤去力F后物块还能运动多远距离。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 对小木块受力分析，可得 又 可得加速度 由运动学公式 可得撤去力F时物块的速度大小为 【小问2详解】 撤去力以后，由牛顿第二定律知 撤力后小木块运动的位移 解得 14. 如图所示，一带正电粒子（不计重力）由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知粒子质量为m，电荷量大小为e，加速电场电压为。偏转电场可看作匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d。 （1）求该粒子射入偏转电场时的初速度和从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离； （2）若将偏转电场下极板接地，其余条件不变，试求出射点的电势和该粒子在出射点的电势能。 【答案】（1）， （2）， 【解析】 【小问1详解】 粒子由静止开始经加速电场加速后，根据动能定理可得 解得粒子射入偏转电场的初速度为 在偏转电场中，粒子的运动时间为 偏转距离 又 联立解得 【小问2详解】 因为下极板接地，则上极板电势为U，则出射点的电势为 那么电势能 15. 如图所示，一平台上静置着物块A、B（均可视为质点），两物块之间有少量火药（火药的体积和质量忽略不计）。现在引爆火药（爆炸时间极短），火药爆炸能量的60%转化为A、B的动能。爆炸后A沿着光滑圆弧轨道MN上升至N点后无碰撞地进入小车C上表面。小车左端恰好位于N点正下方，小车右端与墙相距，当小车碰到墙时立即停止运动。已知，，，圆弧轨道MN半径，物块A在N点时对轨道的压力大小等于自身重力的2.2倍，物块A与小车C之间动摩擦因数，其余地方摩擦力全部忽略不计。求： （1）求物块A运动到N点时的速度。 （2）爆炸释放的总能量E。 （3）若物块A在运动过程中始终不会和墙发生碰撞，求小车长度L的最小值。 【答案】（1） （2）9J （3） 【解析】 【小问1详解】 物块A在N点时由牛顿第二定律得 且，联立解得 【小问2详解】 设爆炸后A、B的速度分别为、，对物块A，由M点到N点，根据动能定理得 解得 爆炸时物块A、B满足动量守恒，则有 解得 由能量守恒，爆炸能量的60%转化为A、B的动能，则有 解得 【小问3详解】 物块A进入小车C后，假设能达到共速，根据动量守恒有 解得 设这段时间内小车C向右运动的距离为x，对小车，根据动能定理得 解得 故物块和小车达到共速后，小车再撞上墙，此过程中滑块与小车的相对位移为，根据能量守恒有 解得 小车C撞上挡板后立即停止，小物块在小车C上表面做匀减速直线运动至停止，根据动能定理得 解得 则小车的长度至少为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $