精品解析：北京丽泽国际学校2025-2026学年高三上学期12月月考月考物理试题

2025年12月高三物理月考试题 一、本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 真空中相距为r的A、B两点固定有电荷量分别为和的点电荷。若空间仅存在两点电荷产生的电场，受到的静电力大小为F，则B点电场强度的大小可表示为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】点电荷qA对点电荷qB的作用力也是F，根据电场强度的定义式 根据点电荷电场强度的决定式 故选D。 2. 在示波器、电子显微镜等器件中都需要将电子束聚焦，常采用的聚焦装置之一是静电透镜。静电透镜内电场分布的截面图如图中所示，虚线为等势面，实线为电场线，相邻等势面间电势差相等。现有一束电子以某一初速度从左侧进入该区域，P、Q为电子运动轨迹上的两点。下列说法正确的是（　　） A. P点的电场强度大于Q点的电场强度 B. P点的电势高于Q点的电势 C. 电子在P点的电势能小于在Q点的电势能 D. 电子在P点的动能小于在Q点的动能 【答案】D 【解析】 【详解】A．电场线的疏密表示场强的强弱，所以P点的电场强度小于Q点的电场强度，所以A错误； B．沿着电线方向电势逐渐降低，电场线方向总是由高的等势面指向低的等势面，则P点的电势低于Q点的电势，所以B错误； C．电子带负电，负电荷在电势越高的地方电势能越低，在电势越低的地方电势能越高，则电子在P点的电势能大于在Q点的电势能，所以C错误； D．电子所受电场力方向向右，从P到Q电场力做正功，由动能定理可得电子动能增大，所以电子在P点的动能小于在Q点的动能，所以D正确； 故选D。 3. 如图所示，将一个半径为r的不带电的金属球放在绝缘支架上，金属球的右侧放置一个电荷量为Q的带正电的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离也为r。由于静电感应在金属球上产生感应电荷。设静电力常量为k。则关于金属球内的电场以及感应电荷的分布情况，以下说法中不正确的是（ ） A. 金属球右侧表面的电势高于左侧表面 B. 感应电荷全部分布在金属球的表面上 C. 感应电荷在金属球球心处激发的电场场强，方向向右 D. 电荷Q与感应电荷在金属球内任意位置激发的电场场强都是等大且反向的 【答案】A 【解析】 【详解】A．金属球处于正电荷的电场中，平衡时金属球是等势体，即右侧表面的电势等于左侧表面，A错误； B．感应电荷全部分布在金属球的表面上，B正确； C．处于静电平衡时球心处的合场强为零，即感应电荷在球心的场强与正电荷在球心处的场强等大反向，则感应电荷在金属球球心处激发的电场场强，方向向右，C正确； D．处于静电平衡时金属球内任意位置的合场强均为零，则电荷Q与感应电荷在金属球内任意位置激发的电场场强都是等大且反向的，D正确。 此题选择不正确的，故选A。 4. 如图甲所示，A、B是某电场中一条电场线上的两点。一个带负电的点电荷仅受电场力作用，从A点沿电场线运动到B点过程中，其速度v随时间t变化的规律如图乙所示，则下列说法中正确的是（ ） A. A点的电场强度比B点的大 B. A、B两点的电场强度相等 C. 电场线方向由A指向B D. 该点电荷在A点具有的电势能比B点大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．速度图像的斜率等于物体的加速度，由图可知点电荷从A向B运动的过程中加速度越来越大，故A点的场强小于B点场强。故AB错误； C．由于物体沿电场线运动过程当中做减速运动，故点电荷所受电场力方向由B指向A，又由于负电荷所受电场力的方向与场强的方向相反，所以电场线的方向由A指向B；故C正确； D． 电场线的方向由A指向B，A点的电势比B点的电势高，且粒子带负电，由电势能，可知该点电荷在此A点的电势能比B点的电势能小，故D错误。 故选C。 5. 在一个等边三角形abc顶点b和c处各放入一个电荷量相等的点电荷时，测得a处的场强大小为E，方向与bc边平行，如图所示。拿走c处的点电荷后，规定无穷远处电势为零，则（ ） A. a处场强大小仍为E，方向由a指向b B. a处场强大小为，方向由b指向a C. a处电势升高 D. a点电势比c点电势低 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由题意可知，c点电荷在a处的电场强度大小与b点电荷在a处的电场强度大小相同，由平行四边形定则可知，c点电荷在a处的电场强度方向由a指向c，而b电荷在a处的电场强度的方向由b指向a，两个场强大小相等，夹角为120°，合场强跟每个分场强大小相等；当拿走c处的点电荷后，则a处电场强度大小仍为E，方向沿ba向外，故AB错误； CD．b处电荷为正电荷，c处电荷为负电荷，未拿走c时，a的电势为0，拿走c后，a处电势为正，电势升高，且ac到b的距离相等，ac电势相等，故C正确，D错误。 故选C。 6. 利用如图甲所示的实验电路观察电容器的充电过程。实验中，电压传感器与计算机相连，显示出电容器两端电压随时间变化的U-t图像如图乙所示。关于电容器充电过程中电流I、电荷量Q随时间t变化的关系，正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AB．电容器开始充电时因电压较小，则充电电流大，后随着充电电量增多，充电的电流逐渐变小，充电结束时电流减为零，故A错误，B正确； CD．电容器充电过程电量逐渐增大到稳定值，而图像的斜率表示充电电流，应逐渐变小，故CD错误； 故选B。 7. 如图所示，两块平行金属板c、d竖直放置，其间有用绝缘细线悬挂的带电小球。闭合开关，滑片P位于ab正中间时，小球偏离竖直方向α角，则（　　） A. 保持滑片P位置不变，仅将c略向右移动，α角将变小 B. 仅断开开关，α角将不变 C. 仅将滑片向b端移动时，α角将变大 D. 仅调节电阻箱R使其阻值增大，α角将变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．电容器与电源相连，电压不变；仅将c略向右移动，则两板间距d减小，根据 可知，场强变大，小球受电场力变大，α角变大，故A错误； B．当断开开关时，电容器放电，电压减小，α角变小；故B错误； C．滑片向b移动时，电容器并联部分阻值增大，电压增大，板内场强增大，α角变大，故C正确； D．仅调节电阻箱R使阻值变大，由于电阻箱充当导线，不会影响两板间的电势差，故电场强度不变，α角不变，故D错误； 故选C。 8. 如图为某手机电池的铭牌，第一行标有“3.8V 3000mAh（11.4Wh）”。对该铭牌参数的分析，下列说法中正确的是（ ） A. 铭牌中的Wh是电荷的单位 B. 铭牌中的mAh是功率的单位 C. 该电池放电时能输出的总能量约为11.4J D. 该电池放电时能输出的总电荷量约为 【答案】D 【解析】 【详解】A．W是功率的单位，h是时间的单位，根据量纲与物理量之间的关系可知，Wh为能量的单位，故A错误； B．mA是电流的单位，h是时间的单位，根据量纲与物理量之间的关系可知，mAh为电荷量的单位，故B错误； C．根据电池铭牌中的数据可知，该电池放电时能输出的总能量约为，故C错误； D．该电池放电时能输出的总电荷量约为 故选D。 9. 将一个表头G改装成多量程的电流表，通常有两种连接方式。如图甲所示的连接方式称作开路转换式（其中电阻）。如图乙所示的连接方式称作闭路抽头式。两种连接方式在实际中均有使用，下列说法正确的是（ ） A. 开路转换式中，开关S接1时的量程小于开关S接2时的量程 B. 开路转换式中，若电阻发生变化，则开关S接1、2对应的两个量程都会发生变化 C. 闭路抽头式中，若电阻发生变化，则抽头3、4对应的两个量程都会发生变化 D. 闭路抽头式中，抽头3对应的量程小于抽头4对应的量程 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据并联电路电流的分配与电阻成反比，由于电阻，因此开路转换式中，开关S接1时的量程大于开关S接2时的量程；若电阻发生变化，则开关S接2时，电阻处于断开状态，对电阻无影响，因此2对应的量程不会发生变化，故AB错误； CD．闭路抽头式中，接抽头3时，电阻与表头串联，满偏电流不变，表头和串联后与电阻并联，接抽头4时，电阻与串联后与表头并联；由于电阻，因此闭路抽头式中，抽头3对应的量程大于抽头4对应的量程，若电阻发生变化，则发生变化，因此抽头3、4对应的两个量程都会发生变化，故C正确，D错误。 故选C。 10. 甲、乙两个带电粒子的电荷量和质量分别为、，它们先后经过同一加速电场由静止开始加速后，由同一点进入同一偏转电场，两粒子进入时的速度方向均与偏转电场方向垂直，如图所示。粒子重力不计。则甲、乙两粒子（  ） A. 进入偏转电场时的速度大小之比为1：2 B. 离开偏转电场时的动能之比为1：1 C. 在偏转电场中运动的时间相同 D. 离开偏转电场时的速度方向不同 【答案】B 【解析】 【详解】A．在加速电场中，根据动能定理 解得 根据题意两粒子的比荷之比为4：1，则进入偏转电场时的速度大小之比为2：1，故A错误； B．在加速电场中电场力做功qU相等，在偏转电场中，偏转距离相同，则电场力做功qEd也相同，根据动能定理可知，离开偏转电场时的动能相同，故B正确； C．在偏转电场中，根据牛顿第二定律 解得 根据题意两粒子的比荷之比为4：1，则在偏转电场中运动的时间不同，故C错误； D．离开偏转电场时， 垂直极板方向速度 离开偏转电场时速度偏转角的正切值 则两粒子离开偏转电场时的速度方向相同，故D错误。 故选B。 11. 如图所示，圆心为O、半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子质量为m，电荷量为－q，从A点以一定的速度垂直磁场方向沿半径射入磁场中，并从C点射出，图中实线AC所示弧线为其运动轨迹。已知，磁感应强度为B，不计粒子所受的重力。关于该粒子在磁场中的运动，下列说法中正确的是（ ） A. 运动时间为 B. 运动时间为 C. 运动半径为r D. 运动半径为2r 【答案】A 【解析】 【详解】根据粒子运动轨迹作出速度方向的垂线，得到轨迹半径，如图所示。 CD．由几何关系可知轨迹半径，故CD错误； AB．粒子在磁场中运动的周期为 粒子运动轨迹对应的圆心角为，则粒子在磁场中的运动时间，故B错误，A正确。 故选A。 12. 如图所示，两个平行金属板水平放置，要使一个电荷量为-q、质量为m的微粒，以速度v沿两板中心轴线S1S2向右运动，可在两板间施加匀强电场或匀强磁场。设电场强度为E，磁感应强度为B，不计空气阻力，已知重力加速度为g。下列选项可行的是（　　） A. 只施加竖直向上的电场，且满足 B. 只施加竖直向上的磁场，且满足 C. 同时施加竖直向下的电场和竖直向上的磁场，且满足 D. 同时施加竖直向下的电场和垂直纸面向里的磁场，且满足 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．因微粒带负电，故只施加竖直向下的电场，且满足，才能沿S1S2向右运动，A错误； B．因微粒带负电，只施加垂直纸面向外的磁场，且满足时，才能沿S1S2向右运动，B错误； CD．因微粒带负电，同时施加竖直向下的电场和垂直纸面向里的磁场时，电场力竖直向上，由左手定则可知洛伦兹力竖直向下，重力竖直向下，由平衡条件可得 解得 D正确，C错误。 故选D。 13. 把一段导体棒用细导线水平悬挂在蹄形磁体的两极间，导体棒通以如图所示的恒定电流后开始向右侧摆动，经过时间t到达最高点，此时悬线偏离竖直方向的最大摆角为θ。若导体棒的质量为m，单根悬线的长度为L，重力加速度为g，忽略这个过程中阻力的影响。下列说法正确的是（　　） A. 图中的蹄形磁体，上方的磁极为N极 B. 摆动到最高点时，安培力等于mgtanθ C. 导体棒从最低点摆动到最高点的过程中，受到的安培力的冲量大小等于mgt D. 导体棒从最低点摆动到最高点的过程中，受到的安培力做功等于mgL（1-cosθ） 【答案】D 【解析】 【详解】A．当开关S闭合时，导体棒向右摆起，说明其所受安培力水平向右或水平向右的分量，由左手定则可知，磁场方向一定竖直向上，下方为N极，故A错误； B．若在最高点受安培力水平向右，根据共点力平衡条件可知安培力为 但最高点时安培力方向并非水平向右，故B错误； C．导体棒从最低点摆动到最高点的过程中，设安培力和绳子拉力合力的冲量为I，根据动量定理可知 解得 所以导体棒受到的安培力的冲量大小不等于mgt，故C错误； D．根据能量守恒定律可知安培力做功为 故D正确。 故选D。 14. 如图所示，来自外层空间的大量带电粒子进入地磁场影响范围后，粒子将绕地磁感线做螺旋运动，形成范艾伦辐射带。螺旋运动中回转一周的时间称为周期，回转一周前进的距离称为螺距。忽略带电粒子之间以及带电粒子与空气分子之间的相互作用，带电粒子向地磁场两极运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 粒子运动的速率逐渐变大 B. 粒子运动的周期不变 C. 粒子螺旋运动的半径不变 D. 粒子螺旋运动的螺距逐渐变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于洛伦兹力总不做功，则粒子的速率总保持不变，A错误； B．由于带电粒子向地磁场两极运动的过程中，磁感应强度越来越大，根据周期公式 可知磁感应强度越大，周期越小，B错误； C．由于带电粒子向地磁场两极运动的过程中，磁感应强度越来越大，根据半径公式 可知，磁感应强度越大，半径越小，C错误； D．粒子的速度方向与磁感应强度方向不是相互垂直，与磁场方向平行的分速度不受洛伦兹力，该方向做匀速直线运动，则粒子螺旋运动的螺距为x=vT，周期变小了，粒子螺旋运动的螺距逐渐变小，D正确。 故选D。 第二部分 本部分共6题，共58分。 二、实验题 15. 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。 （1）在“测定金属丝的电阻率”的实验中，将多用电表的选择开关置于“×1”位置，粗测金属丝的电阻。下列实验步骤正确的操作顺序为______（填写各实验步骤前的字母）。 A．将选择开关置于“×1”位置 B．将选择开关置于“OFF”位置 C．将两表笔分别接触待测电阻两端，读出其阻值后随即断开 D．将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0” （2）用伏安法测量约5Ω左右的金属丝的阻值，实验室备有下列器材可供选择： A．电压表（量程0~3V，内阻约15kΩ） B．电压表（量程0~15V，内阻约75kΩ） C．电流表（量程0~3A，内阻约0.2Ω） D．电流表（量程0~0.6A，内阻约1Ω） E．滑动变阻器（0~20Ω，0.6A） F．滑动变阻器（0~2000Ω，0.6A） G．电池组E（电动势3V） H．开关S，导线若干 为了能测得多组实验数据，并尽可能提高测量精度，电压表应选用______，电流表应选用______，滑动变阻器应选用______。（填写器材前面的字母） （3）某兴趣小组用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的多组电流I和电压U的数值，并分别描绘了U－I图像，如图所示。其中，用电流表外接法得到的是用______（填写“实线”或“虚线”）表示的图像，并由此得到这段铅笔芯的电阻值为______Ω。（保留两位有效数字） 【答案】 ①. ADCB ②. A ③. D ④. E ⑤. 虚线 ⑥. 3.1 【解析】 【详解】（1）[1]粗侧电阻丝电阻时，应调节选择开关至合适挡位，再将红黑表笔短接，进行欧姆调零，测量后将选择开关调至“OFF”位置。则步骤正确的操作顺序为ADCB。 （2）[2][3][4]根据电池组电动势，电压表选择A。金属丝阻值约为5Ω，根据 可知，电流表选择D。为了能测得多组实验数据，并尽可能提高测量精度，滑动变阻器应采用分压式接法，则滑动变阻器选择小阻值范围的E。 （3）[5][6]电流表采用外接法时，电阻的测量值小于真实值；内接时，电阻的测量值大于真实值，则用电流表外接法得到的是用虚线表示的图像。有图像可知，这段铅笔芯的电阻值为 16. 实验课中同学们要完成“测量一节干电池的电动势和内阻”的任务，被测电池的电动势约为1.5V，内阻约为1.0Ω．某小组计划利用图的电路进行测量，已知实验室除待测电池、开关、导线外，还有下列器材可供选用： 电流表：量程0~0.6A，内阻约0.125Ω 电流表：量程0~3A，内阻约0.025Ω 电压表V：量程0~3V，内阻约3kΩ 滑动变阻器R：0~20Ω，额定电流2A （1）为了使测量结果尽量准确，电流表应选用________（填写仪器的字母代号）． （2）请根据图所示的电路图，在图中完成实物的连接_______． ①图是该组同学根据所获得的6组实验数据，在坐标纸上绘制的反映路端电压随电流变化的U-I图线，请据此图线判断被测干电池的电动势E=________V，内阻r=________Ω．（结果保留到小数点后两位） ②若仅考虑电表内阻的影响，图中描绘的点迹与“电池两端电压的真实值”和“流过电池的电流真实值”所对应点迹存在一定的偏差，请根据实验中该同学测得的数据，以及电表的参数估算这一偏差的数量级约为________． A. B. C. D. ③为了研究电表内阻对测量结果的影响，我们用U和I的函数关系来分析这一个问题．若字母、分别表示电压表和电流表的内阻，U、I分别表示电压表和电流表的示数，E、r分别表示电池的电动势和内阻的真实值．考虑到电表内阻的影响，请选择相关的字母写出反映U和I实际关系的函数关系表达式U=___________． 【答案】 ①. （1）A1 ②. （2）如图； ③. （3）1.48 ④. 0.83 ⑤. （4）B ⑥. （5） 【解析】 【分析】根据实验原理选择仪器以及连接电路图；U-I图像的斜率等于电源内阻，截距为电动势；根据电路图分析误差来源. 【详解】（1）实验中电流较小，选0~0.6A比较合适． （2）如图； ①根据，U轴截距为电动势的测量值，则E=1.48V，图像斜率，可知 ． ②电流表的测量值带来误差， ，故选B. ③电流表带来误差: 整理得： 【点睛】本题考查电源电动势的测量，要注意明确实验原理，能根据不同的条件分析不同的电路图；遇到根据图象求解的实验题，应先根据物理定律写出表达式，再整理出纵轴物理量与横轴物理量的函数关系，再结合截距与斜率概念求解． 三、计算题 17. 如图，电源电动势，内阻，电阻为，，开关闭合后，电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压，线圈电阻，求： （1）电动机正常工作时，通过电阻和电阻的电流分别是多大； （2）电源的输出功率P和效率分别是多少； （3）电动机正常工作时，产生的机械功率是多大。 【答案】（1）2A，1A （2）16W，66.7% （3）5.5W 【解析】 【小问1详解】 电动机两端的电压，电阻的电流 则电阻的电流 【小问2详解】 电源的输出功率 效率 【小问3详解】 电动机正常工作时，通过电动机的电流IM=2A-1A=1A 产生的机械功率 18. 离子注入是芯片制造中的一道重要工序，简化的注入过程原理如图所示。静止于A处的离子，经电压为U的电场加速后，沿图中半径为R的圆弧虚线通过磁分析器，然后从M点垂直CD进入矩形CDQS有界匀强电场中，最后恰好打在Q点。已知磁分析器截面是四分之一圆环，内部为匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里；匀强电场沿水平方向，，。整个装置处于真空中，离子重力不计。 （1）在图中标出匀强电场的场强方向，并简要说明判断依据； （2）求通过磁分析器的离子比荷； （3）求矩形区域内匀强电场场强大小E。 【答案】（1）见解析所示；（2）；（3）。 【解析】 【详解】（1）如图所示，匀强电场的方向水平向左 离子经过磁分析器的过程中由左手定则，可判断离子带正电；离子进入匀强电场打在Q点，说明离子受电场力方向水平向左，可判断场强方向水平向左； （2）离子质量为m，电荷量为q，离开加速场时速度为v，在加速电场中，由动能定理有 在磁分析器中，洛伦兹力提供向心力有 联立解得 （3）离子在匀强电场中运动时，水平方向做匀加速运动 竖直方向做匀速运动 联立解得 19. 如图所示，两根倾斜直金属导轨MN、PQ平行放置，它们所构成的轨道平面与水平面之间的夹角，两轨道之间的距离。一根质量的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，且接触良好，整套装置处于与ab棒垂直的匀强磁场中。在导轨的上端接有电动势、内阻的直流电源和电阻箱R。已知导轨与金属杆的电阻均可忽略不计，，，重力加速度。 （1）若金属杆ab和导轨之间的摩擦可忽略不计，当电阻箱接入电路中的电阻时，金属杆ab静止在轨道上。 ①如果磁场方向竖直向下，求满足条件的磁感应强度的大小； ②如果磁场的方向可以随意调整，求满足条件的磁感应强度的最小值及方向； （2）如果金属杆ab和导轨之间的摩擦不可忽略，整套装置处于垂直于轨道平面斜向下、磁感应强度大小的匀强磁场中，当电阻箱接入电路中的电阻值时，金属杆ab仍保持静止，求此时金属杆ab受到的摩擦力f大小及方向。 【答案】（1）①0.30T；②0.24T，垂直于轨道平面斜向下 （2）0.24N，沿轨道平面向下 【解析】 【小问1详解】 ①设通过金属杆ab的电流为，根据闭合电路欧姆定律可知： 设磁感应强度为，由安培定则可知金属杆ab受安培力沿水平方向，金属杆ab受力如下图 对金属杆ab，根据共点力平衡条件有 解得 ②根据共点力平衡条件可知，最小的安培力方向应沿导轨平面向上，金属杆ab受力如下图所示 设磁感应强度的最小值为，对金属杆ab，根据共点力平衡条件有 解得 根据左手定则可判断出，此时磁场的方向应垂直于轨道平面斜向下。 【小问2详解】 设通过金属杆ab的电流为，根据闭合电路欧姆定律可知 假设金属杆ab受到的摩擦力方向沿轨道平面向下，根据共点力平衡条件有 解得 结果为正，说明假设成立，摩擦力方向沿轨道平面向下。 20. 万有引力定律和库仑定律的相似，使得解决相关问题的方法可以相互借鉴。 （1）与静电力做功特点类似，万有引力做功同样与路径无关。已知某卫星绕地球的轨道为一椭圆，地球位于椭圆的一个焦点上，如图1所示。已知地球和卫星的质量分别为M、m，卫星在远地点A时与地心距离为，在近地点B时与地心距离为。取无穷远处引力势能为零，质量为、的两物体相距为r时，引力势能表达式为，其中G为引力常量。 a.推导证明卫星绕地球运动的过程中动能与引力势能之和守恒； b.计算卫星从A运动到B的过程中增加的动能。 （2）如图2所示，直线上有一固定点电荷A，带电量为＋Q，另一质量为m、带电量为-q的点电荷B由直线上某点静止释放，仅考虑两电荷间的库仑力，当电荷B运动至距离电荷A为L时，其速度大小恰等于B绕A做半径为L的匀速圆周运动时的速度大小。取无穷远处电势为零，两点电荷、相距为r时的电势能表达式为，其中k为静电力常量。 a.求点电荷B由静止释放时与点电荷A的距离； b.如图3所示，若点电荷B经过点电荷A的电场，它的运动轨迹如图中实线所示，P、M、N、O、F都是轨迹上的点。仅考虑两电荷间的库仑力，O点是轨迹上距离点电荷A最近的点，试分析说明：点电荷B沿图3所示轨迹经过O点，是否有可能从O点开始做匀速圆周运动。 【答案】（1）a．见解析，b． （2）a．，b．不可能，见解析 【解析】 【小问1详解】 a．设引力做功为W引，根据动能定理有W引=ΔEk 引力做功与引力势能变化ΔEp的关系为W引=-ΔEp 解得ΔEk＋ΔEp=0 可知，卫星绕地球运动的过程中动能与引力势能之和守恒。 b．卫星从A运动到B的过程中，动能与引力势能之和守恒，则有ΔEk＋ΔEp=0 其中 解得 【小问2详解】 a．当B绕A做圆周运动时，由库仑力提供向心力，则有 当B靠近A时，根据动能定理有 根据电场力做功与电势能的关系有 解得 b．图3中虚线为点电荷A的等势线，粒子仅受电场力，根据动能定理可知，粒子在同一等势线上的速度大小相等，令rPQ=2rNQ，若点电荷B从P点静止释放，结合上述可知，点电荷B运动到N点所在等势线的速度大小等于B绕A做半径为NQ的匀速圆周运动时的速度大小，由于图3中B做曲线运动，即点电荷B在P点的速度不等于0，根据动能定理可知，点电荷B从P点运动到N时的速度大于，则有 点电荷B从N点运动到O过程，根据动能定理有 根据电场力做功与电势能的关系有 解得 由于 结合上述有 即有 则有， 可知， 结合上述有 可知，点电荷B沿图3所示轨迹经过O点时，点电荷B所受电场力小于圆周运动所需向心力，点电荷B随后将远离点电荷A做离心运动，即点电荷B沿图3所示轨迹经过O点，不可能从O点开始做匀速圆周运动。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年12月高三物理月考试题 一、本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 真空中相距为r的A、B两点固定有电荷量分别为和的点电荷。若空间仅存在两点电荷产生的电场，受到的静电力大小为F，则B点电场强度的大小可表示为（　　） A. B. C. D. 2. 在示波器、电子显微镜等器件中都需要将电子束聚焦，常采用的聚焦装置之一是静电透镜。静电透镜内电场分布的截面图如图中所示，虚线为等势面，实线为电场线，相邻等势面间电势差相等。现有一束电子以某一初速度从左侧进入该区域，P、Q为电子运动轨迹上的两点。下列说法正确的是（　　） A. P点的电场强度大于Q点的电场强度 B. P点的电势高于Q点的电势 C. 电子在P点的电势能小于在Q点的电势能 D. 电子在P点的动能小于在Q点的动能 3. 如图所示，将一个半径为r的不带电的金属球放在绝缘支架上，金属球的右侧放置一个电荷量为Q的带正电的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离也为r。由于静电感应在金属球上产生感应电荷。设静电力常量为k。则关于金属球内的电场以及感应电荷的分布情况，以下说法中不正确的是（ ） A. 金属球右侧表面的电势高于左侧表面 B. 感应电荷全部分布在金属球的表面上 C. 感应电荷在金属球球心处激发的电场场强，方向向右 D. 电荷Q与感应电荷在金属球内任意位置激发的电场场强都是等大且反向的 4. 如图甲所示，A、B是某电场中一条电场线上的两点。一个带负电的点电荷仅受电场力作用，从A点沿电场线运动到B点过程中，其速度v随时间t变化的规律如图乙所示，则下列说法中正确的是（ ） A. A点的电场强度比B点的大 B. A、B两点的电场强度相等 C. 电场线方向由A指向B D. 该点电荷在A点具有的电势能比B点大 5. 在一个等边三角形abc顶点b和c处各放入一个电荷量相等的点电荷时，测得a处的场强大小为E，方向与bc边平行，如图所示。拿走c处的点电荷后，规定无穷远处电势为零，则（ ） A. a处场强大小仍为E，方向由a指向b B. a处场强大小为，方向由b指向a C. a处电势升高 D. a点电势比c点电势低 6. 利用如图甲所示的实验电路观察电容器的充电过程。实验中，电压传感器与计算机相连，显示出电容器两端电压随时间变化的U-t图像如图乙所示。关于电容器充电过程中电流I、电荷量Q随时间t变化的关系，正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，两块平行金属板c、d竖直放置，其间有用绝缘细线悬挂的带电小球。闭合开关，滑片P位于ab正中间时，小球偏离竖直方向α角，则（　　） A. 保持滑片P位置不变，仅将c略向右移动，α角将变小 B. 仅断开开关，α角将不变 C. 仅将滑片向b端移动时，α角将变大 D. 仅调节电阻箱R使其阻值增大，α角将变大 8. 如图为某手机电池的铭牌，第一行标有“3.8V 3000mAh（11.4Wh）”。对该铭牌参数的分析，下列说法中正确的是（ ） A. 铭牌中的Wh是电荷的单位 B. 铭牌中的mAh是功率的单位 C. 该电池放电时能输出的总能量约为11.4J D. 该电池放电时能输出的总电荷量约为 9. 将一个表头G改装成多量程的电流表，通常有两种连接方式。如图甲所示的连接方式称作开路转换式（其中电阻）。如图乙所示的连接方式称作闭路抽头式。两种连接方式在实际中均有使用，下列说法正确的是（ ） A. 开路转换式中，开关S接1时的量程小于开关S接2时的量程 B. 开路转换式中，若电阻发生变化，则开关S接1、2对应的两个量程都会发生变化 C. 闭路抽头式中，若电阻发生变化，则抽头3、4对应的两个量程都会发生变化 D. 闭路抽头式中，抽头3对应的量程小于抽头4对应的量程 10. 甲、乙两个带电粒子的电荷量和质量分别为、，它们先后经过同一加速电场由静止开始加速后，由同一点进入同一偏转电场，两粒子进入时的速度方向均与偏转电场方向垂直，如图所示。粒子重力不计。则甲、乙两粒子（  ） A. 进入偏转电场时的速度大小之比为1：2 B. 离开偏转电场时的动能之比为1：1 C. 在偏转电场中运动的时间相同 D. 离开偏转电场时的速度方向不同 11. 如图所示，圆心为O、半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子质量为m，电荷量为－q，从A点以一定的速度垂直磁场方向沿半径射入磁场中，并从C点射出，图中实线AC所示弧线为其运动轨迹。已知，磁感应强度为B，不计粒子所受的重力。关于该粒子在磁场中的运动，下列说法中正确的是（ ） A. 运动时间为 B. 运动时间为 C. 运动半径为r D. 运动半径为2r 12. 如图所示，两个平行金属板水平放置，要使一个电荷量为-q、质量为m的微粒，以速度v沿两板中心轴线S1S2向右运动，可在两板间施加匀强电场或匀强磁场。设电场强度为E，磁感应强度为B，不计空气阻力，已知重力加速度为g。下列选项可行的是（　　） A. 只施加竖直向上的电场，且满足 B. 只施加竖直向上的磁场，且满足 C. 同时施加竖直向下的电场和竖直向上的磁场，且满足 D. 同时施加竖直向下的电场和垂直纸面向里的磁场，且满足 13. 把一段导体棒用细导线水平悬挂在蹄形磁体的两极间，导体棒通以如图所示的恒定电流后开始向右侧摆动，经过时间t到达最高点，此时悬线偏离竖直方向的最大摆角为θ。若导体棒的质量为m，单根悬线的长度为L，重力加速度为g，忽略这个过程中阻力的影响。下列说法正确的是（　　） A. 图中的蹄形磁体，上方的磁极为N极 B. 摆动到最高点时，安培力等于mgtanθ C. 导体棒从最低点摆动到最高点的过程中，受到的安培力的冲量大小等于mgt D. 导体棒从最低点摆动到最高点的过程中，受到的安培力做功等于mgL（1-cosθ） 14. 如图所示，来自外层空间的大量带电粒子进入地磁场影响范围后，粒子将绕地磁感线做螺旋运动，形成范艾伦辐射带。螺旋运动中回转一周的时间称为周期，回转一周前进的距离称为螺距。忽略带电粒子之间以及带电粒子与空气分子之间的相互作用，带电粒子向地磁场两极运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 粒子运动的速率逐渐变大 B. 粒子运动的周期不变 C. 粒子螺旋运动的半径不变 D. 粒子螺旋运动的螺距逐渐变小 第二部分 本部分共6题，共58分。 二、实验题 15. 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。 （1）在“测定金属丝的电阻率”的实验中，将多用电表的选择开关置于“×1”位置，粗测金属丝的电阻。下列实验步骤正确的操作顺序为______（填写各实验步骤前的字母）。 A．将选择开关置于“×1”位置 B．将选择开关置于“OFF”位置 C．将两表笔分别接触待测电阻两端，读出其阻值后随即断开 D．将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0” （2）用伏安法测量约5Ω左右的金属丝的阻值，实验室备有下列器材可供选择： A．电压表（量程0~3V，内阻约15kΩ） B．电压表（量程0~15V，内阻约75kΩ） C．电流表（量程0~3A，内阻约0.2Ω） D．电流表（量程0~0.6A，内阻约1Ω） E．滑动变阻器（0~20Ω，0.6A） F．滑动变阻器（0~2000Ω，0.6A） G．电池组E（电动势3V） H．开关S，导线若干 为了能测得多组实验数据，并尽可能提高测量精度，电压表应选用______，电流表应选用______，滑动变阻器应选用______。（填写器材前面的字母） （3）某兴趣小组用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的多组电流I和电压U的数值，并分别描绘了U－I图像，如图所示。其中，用电流表外接法得到的是用______（填写“实线”或“虚线”）表示的图像，并由此得到这段铅笔芯的电阻值为______Ω。（保留两位有效数字） 16. 实验课中同学们要完成“测量一节干电池的电动势和内阻”的任务，被测电池的电动势约为1.5V，内阻约为1.0Ω．某小组计划利用图的电路进行测量，已知实验室除待测电池、开关、导线外，还有下列器材可供选用： 电流表：量程0~0.6A，内阻约0.125Ω 电流表：量程0~3A，内阻约0.025Ω 电压表V：量程0~3V，内阻约3kΩ 滑动变阻器R：0~20Ω，额定电流2A （1）为了使测量结果尽量准确，电流表应选用________（填写仪器的字母代号）． （2）请根据图所示的电路图，在图中完成实物的连接_______． ①图是该组同学根据所获得的6组实验数据，在坐标纸上绘制的反映路端电压随电流变化的U-I图线，请据此图线判断被测干电池的电动势E=________V，内阻r=________Ω．（结果保留到小数点后两位） ②若仅考虑电表内阻的影响，图中描绘的点迹与“电池两端电压的真实值”和“流过电池的电流真实值”所对应点迹存在一定的偏差，请根据实验中该同学测得的数据，以及电表的参数估算这一偏差的数量级约为________． A. B. C. D. ③为了研究电表内阻对测量结果的影响，我们用U和I的函数关系来分析这一个问题．若字母、分别表示电压表和电流表的内阻，U、I分别表示电压表和电流表的示数，E、r分别表示电池的电动势和内阻的真实值．考虑到电表内阻的影响，请选择相关的字母写出反映U和I实际关系的函数关系表达式U=___________． 三、计算题 17. 如图，电源电动势，内阻，电阻为，，开关闭合后，电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压，线圈电阻，求： （1）电动机正常工作时，通过电阻和电阻的电流分别是多大； （2）电源的输出功率P和效率分别是多少； （3）电动机正常工作时，产生的机械功率是多大。 18. 离子注入是芯片制造中的一道重要工序，简化的注入过程原理如图所示。静止于A处的离子，经电压为U的电场加速后，沿图中半径为R的圆弧虚线通过磁分析器，然后从M点垂直CD进入矩形CDQS有界匀强电场中，最后恰好打在Q点。已知磁分析器截面是四分之一圆环，内部为匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里；匀强电场沿水平方向，，。整个装置处于真空中，离子重力不计。 （1）在图中标出匀强电场的场强方向，并简要说明判断依据； （2）求通过磁分析器的离子比荷； （3）求矩形区域内匀强电场场强大小E。 19. 如图所示，两根倾斜直金属导轨MN、PQ平行放置，它们所构成的轨道平面与水平面之间的夹角，两轨道之间的距离。一根质量的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，且接触良好，整套装置处于与ab棒垂直的匀强磁场中。在导轨的上端接有电动势、内阻的直流电源和电阻箱R。已知导轨与金属杆的电阻均可忽略不计，，，重力加速度。 （1）若金属杆ab和导轨之间的摩擦可忽略不计，当电阻箱接入电路中的电阻时，金属杆ab静止在轨道上。 ①如果磁场方向竖直向下，求满足条件的磁感应强度的大小； ②如果磁场的方向可以随意调整，求满足条件的磁感应强度的最小值及方向； （2）如果金属杆ab和导轨之间的摩擦不可忽略，整套装置处于垂直于轨道平面斜向下、磁感应强度大小的匀强磁场中，当电阻箱接入电路中的电阻值时，金属杆ab仍保持静止，求此时金属杆ab受到的摩擦力f大小及方向。 20. 万有引力定律和库仑定律的相似，使得解决相关问题的方法可以相互借鉴。 （1）与静电力做功特点类似，万有引力做功同样与路径无关。已知某卫星绕地球的轨道为一椭圆，地球位于椭圆的一个焦点上，如图1所示。已知地球和卫星的质量分别为M、m，卫星在远地点A时与地心距离为，在近地点B时与地心距离为。取无穷远处引力势能为零，质量为、的两物体相距为r时，引力势能表达式为，其中G为引力常量。 a.推导证明卫星绕地球运动的过程中动能与引力势能之和守恒； b.计算卫星从A运动到B的过程中增加的动能。 （2）如图2所示，直线上有一固定点电荷A，带电量为＋Q，另一质量为m、带电量为-q的点电荷B由直线上某点静止释放，仅考虑两电荷间的库仑力，当电荷B运动至距离电荷A为L时，其速度大小恰等于B绕A做半径为L的匀速圆周运动时的速度大小。取无穷远处电势为零，两点电荷、相距为r时的电势能表达式为，其中k为静电力常量。 a.求点电荷B由静止释放时与点电荷A的距离； b.如图3所示，若点电荷B经过点电荷A的电场，它的运动轨迹如图中实线所示，P、M、N、O、F都是轨迹上的点。仅考虑两电荷间的库仑力，O点是轨迹上距离点电荷A最近的点，试分析说明：点电荷B沿图3所示轨迹经过O点，是否有可能从O点开始做匀速圆周运动。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $