北京市景山学校2025-2026学年高三上学期12月月考物理试题

北京景山学校2025~2026学年度第一学期12月月考 高三物理 本试卷共8页，满分100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡交回。 一、单选题（本大题共14小题） 如图甲是一个静电除尘的简易实验装置。透明的玻璃瓶中充满烟尘，将高压直流电源的正、负极分别与密绕在玻璃瓶上的金属螺旋线和插在玻璃瓶中央的金属直导线相连接，玻璃瓶内某一横截面上的电场分布近似如图乙所示。a、b、c是同一条电场线上的三个点，其电场强度大小分别为、、，电势分别为、、。 1. 关于、、的比较，下列关系中正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 关于、、的比较，下列关系中正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 直导线附近的空气分子被强电场电离成为正离子和电子，电子附着在烟尘颗粒上。带负电的烟尘颗粒仅在静电力的作用下，从c点由静止开始运动到a点的过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 静电力越来越小 B. 静电力越来越大 C. 静电力做负功 D. 静电力不做功 4. 将一个不带电的空腔导体放入匀强电场中，达到静电平衡时，导体外部电场线分布如图所示。W为导体壳壁，A、B为空腔内两点。下列说法正确的是（　　） A. 导体壳壁W的外表面和内表面感应出等量的异种电荷 B. 空腔导体上的感应电荷在B点产生的场强为零 C. 空腔内的电场强度为零 D. 空腔内A点的电势高于B点的电势 5. 一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场。粒子的一段径迹如图所示。径迹上的每一小段都可近似看成圆弧。由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的动能逐渐减小（带电荷量不变）。从图中情况可以确定（　　） A. 粒子从到运动，带正电 B. 粒子从到运动，带正电 C. 粒子从到运动，带负电 D. 粒子从到运动，带负电 6. 质量为的物块静置于光滑水平地面上，设物块静止时的位置为x轴零点。现给物块施加一沿x轴正方向的水平力F，其大小随位置x变化的关系如图所示，则物块运动到处，F做功的瞬时功率为（　　） A. B. C. D. 7. 某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”。将弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M，弹簧测力计B的挂钩处系一细线，把细线的另一端系在弹簧测力计A下端细线上的O点处，手持弹簧测力计B水平向左拉，使O点缓慢地向左移动，且总保持弹簧测力计的拉力方向不变，不计弹簧测力计所受的重力，两弹簧测力计的拉力均不超出它们的量程，则弹簧测力计A、B的示数、的变化情况是（　　） A. 一直减小，一直增大 B. 一直增大，一直增大 C. 一直增大，先增大后减小 D. 先减小后增大，一直增大 8. 如图a所示是卡文迪许扭秤实验（实验Ⅰ）和库仑扭秤实验（实验Ⅱ）的原理图，同学们在仔细观察这两个实验后发现：实验Ⅰ测量的是两组质量为分别为M和m的两球之间的引力；实验Ⅱ测量的只有一组点电荷Q与q之间的引力，扭秤另外一端小球不带电．分析两实验的区别，同学们发表了以下观点，正确的是：（ ） A. 甲同学认为：实验Ⅰ需要两组小球而实验Ⅱ只需要一组带电小球的原因是质点间的万有引力很小，而电荷间的静电力很大 B. 乙同学认为：实验Ⅰ需要两组小球而实验Ⅱ只需要一组带电小球的原因是实验Ⅰ是在空气中完成的，而实验Ⅱ需要在真空进行 C. 丙同学认为：在实验Ⅰ中若只用一组小球进行实验，如图b所示，则对实验结果并无影响 D. 丁同学认为：在实验Ⅱ中无论用两组还是一组带电小球进行实验，对实验结果并无影响，但在实验Ⅰ中若按图b只用一组小球进行实验，则对实验结果产生较大影响 9. 绝缘的轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁。将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，磁铁开始振动，由于空气阻力的影响，振动最终停止。现将一个闭合铜线圈固定在磁铁正下方的桌面上（如图所示），仍将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，振动最终也停止。则（　　） A. 有无线圈，磁铁经过相同的时间停止运动 B. 磁铁靠近线圈时，线圈有扩张趋势 C. 磁铁离线圈最近时，线圈受到的安培力最大 D. 有无线圈，磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能相同 10. 传感器是把非电学量（如温度、速度、压力等）的变化转换为电学量变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用。如图是一种测量液面高度的电容式传感器的示意图。从电容C大小的变化就能反映液面的升降情况。关于两者关系的说法中正确的是（　　） A. C增大表示h减小 B. C减小表示h减小 C. C减小表示h增大 D. C的变化与h变化无直接关系 11. 如图甲所示，“天问一号”探测器从地球发射后，立即被太阳引力俘获，沿以太阳为焦点的椭圆轨道b运动到达火星，被火星引力俘获后环绕火星飞行，轨道b与地球公转轨道a、火星公转轨道c相切。如图乙所示，“天问一号”目前已由椭圆轨道I进入圆轨道II，进行预选着陆区探测。下列说法正确的是（　　） A. “天问一号”的发射速度v满足7.9km/s< v <11.2km/s B. “天问一号”的发射速度v满足11.2km/s≤v <16.7km/s C. “天问一号”在轨道II上的速度大于火星的第一宇宙速度 D. “天问一号”在椭圆轨道I上经过M点的速度小于在圆轨道II上经过M点的速度 12. 关于如图所示的磁场中的四种仪器，下列说法不正确的是（　　） A. 图甲中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径有关 B. 图乙中不改变质谱仪各区域的电场和磁场时，击中光屏上同一位置的粒子比荷相同 C. 图丙中自由电荷为负电荷的霍尔元件通上如图所示电流和加上如图所示磁场时，侧积累负电荷 D. 图丁中长、宽、高分别为、、的电磁流量计加上如图所示磁场时，前、后两个金属侧面的电压与有关 13. 1909年密立根通过油滴实验测得电子的电荷量，因此获得1923年诺贝尔物理学奖，实验装置如图。两块水平放置相距为d的金属板A、B分别与电源正、负两极相接，从A板上小孔进入两板间的油滴因摩擦带上一定的电荷量。两金属板间未加电压时，通过显微镜观察到某带电油滴P以速度大小竖直向下匀速运动；当油滴P经过板间M点（图中未标出）时金属板加上电压U，经过一段时间，发现油滴P恰以速度大小竖直向上匀速经过M点。已知油滴运动时所受空气阻力大小为，其中k为比例系数，v为油滴运动速率，r为油滴的半径，不计空气浮力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 油滴P两次经过M点时速度、大小相等 B. 油滴P所带电荷量的值为 C. 油滴P先后两次经过M点经历的时间为 D. 从金属板加上电压到油滴向上匀速运动的过程中，油滴P的加速度先增大后减小 14. 如图所示为一种获得高能粒子的装置原理图，环形管内存在垂直于纸面、磁感应强度大小可调的匀强磁场（环形管的宽度非常小），质量为m、电荷量为q的带正电粒子可在环中做半径为R的圆周运动。A、B为两块中心开有小孔且小孔距离很近的平行极板，原来电势均为零，每当带电粒子经过A板刚进入A、B之间时，A板电势升高到+U，B板电势仍保持为零，粒子在两板间的电场中得到加速，每当粒子离开B板时，A板电势又降为零，粒子在电场中一次一次地加速使得动能不断增大，而在环形区域内，通过调节磁感应强度大小可使粒子运行半径R不变。已知极板间距远小于R，则下列说法正确的是（　　） A. 环形区域内匀强磁场的磁场方向垂直于纸面向里 B. 粒子从A板小孔处由静止开始在电场力作用下加速，绕行N圈后回到A板时获得的总动能为2NqU C. 粒子在绕行的整个过程中，A板电势变化的周期不变 D. 粒子绕行第N圈时，环形区域内匀强磁场的磁感应强度为 二、实验题 15. 在测定电容器电容值的实验中，将电容器、电压传感器、阻值为3kΩ的电阻R、电源、单刀双掷开关按图甲所示电路图进行连接。先使开关S与1端相连，电源向电容器充电，充电完毕后把开关S掷向2端，电容器放电，直至放电完毕。实验得到的与电压传感器相连接的计算机所记录的电压随时间变化的u-t曲线如图乙所示，图丙为由计算机对图乙进行数据处理后记录了“峰值”及曲线与时间轴所围“面积”的图。 （1）根据图甲所示的电路，观察图乙可知：充电电流与放电电流方向______（选填“相同”或“相反”），大小都随时间______；（选填“增加”或“减小”） （2）该电容器的电容值为______F；（结果保留2位有效数字） （3）某同学认为：仍利用上述装置，将电压传感器从电阻两端改接在电容器的两端，也可以测出电容器的电容值。请你分析并说明该同学的说法是否正确______。 16. 用伏安法可以研究电学元件的伏安特性。阻值不随电流、电压变化的元件称为线性电阻元件，否则称为非线性电阻元件。 （1）利用伏安法测量某元件的电阻，电流表和电压表的示数分别记为和。若将电流表内接，则___________元件两端的电压，___________元件的电阻；将电流表外接，则___________流过元件的电流，___________元件的电阻。（均选填“小于”或“大于”） （2）图（a）是某实验小组用电流表内接法测得的某元件的伏安特性曲线，由图可知，所测元件是__________（选填“线性”或“非线性”）电阻元件。随着电流的增加，元件的电阻__________（选填“增大”“不变”或“减小”）。 （3）利用电流表（内阻）、电流表（内阻未知）以及一个用作保护电阻的定值电阻（阻值未知），测量电阻的阻值。将图（b）中的器材符号的连线补充完整，完成实验电路原理图__________。按完整的实验电路测量，某次测量中电流表和的示数分别为和，则___________（用和表示）。 17. 利用如图甲所示电路，可以测量电源电动势和内阻，所用的实验器材有： 待测电源，电阻箱R（最大阻值999.9Ω），表头G（量程为200μA，内阻为900Ω），定值电阻R0、R1，开关S，导线若干。 实验步骤如下： （1）先利用R0和表头G构成2mA的电流表，再将2mA的电流表改装成量程为6V的电压表，根据题设条件定值电阻的阻值应为：R0= _______Ω，R1= _______Ω； （2）将电阻箱阻值调到_______（选填“最大”或“最小”），闭合开关S； （3）多次调节电阻箱，记下表头G的示数I和电阻箱相应的阻值R； （4）以为纵坐标，为横坐标，作—图线如图乙所示； （5）若把流过电阻箱的电流视为干路电流，根据—图线求得电源的电动势E = _______V，内阻r = _______Ω； （6）由于步骤（5）的近似处理会导致测量的电动势_______，内阻_______。（此两空均选填“偏小”、“偏大”、“不变”） 三、解答题 18. 如图所示，半径为R的光滑四分之一圆弧轨道AB与粗糙的水平轨道BC平滑连接，A点是四分之一圆弧轨道最高点，B点是四分之一圆弧轨道最低点，现有质量均为m的两物块M和N（可看成质点）。物块N静止于B点，物块M从A点由静止释放，两物块在B点发生弹性碰撞，已知水平轨道与物块之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，求： （1）碰撞前瞬间物块M受轨道支持力的大小； （2）碰撞后物块N在水平轨道上滑行的最大距离。 19. 如图所示，长的轻质细线上端固定在悬点，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向左、范围足够大的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角。已知悬点O距地面的高度，小球所带电荷量，匀强电场的场强，空气阻力可以忽略，取重力加速度，，。求： （1）小球的质量； （2）若将电场撤去，小球摆到最低点时速度的大小； （3）若保持原电场不变，剪断细线，小球落地时动量的大小和方向。 20. 如图甲，在x>0的空间中存在沿y轴负方向的匀强电场和垂直于xOy平面向里的匀强磁场，电场强度大小为E，磁感应强度大小为B。一质量为m，带电量为q（q>0）的粒子从坐标原点O处，以初速度v0沿x轴正方向射入，粒子的运动轨迹见图甲，不计粒子的重力。 （1）求该粒子运动到y=h时的速度大小v； （2）现只改变入射粒子初速度的大小，发现初速度大小不同的粒子虽然运动轨迹（y-x曲线）不同，但具有相同的空间周期性，如图乙所示；同时，这些粒子在y轴方向上的运动（y-t关系）是简谐运动，且都有相同的周期。 Ⅰ．求粒子在一个周期T内，沿x轴方向前进的距离s； Ⅱ．当入射粒子的初速度大小为v0时，其y-t图像如图丙所示，求该粒子在y轴方向上做简谐运动的振幅Ay，并写出y-t的函数表达式。 21. 核电站正常工作时，使液态金属钠在核反应堆内外循环流动，可把核裂变释放的能量传输出去，用于发电。某校综合实践小组设计了一个项目：通过安培力驱动输送液态钠的装置。如图所示是输送液态钠的绝缘管道，液态钠的电阻率为ρ（不计温度、压力对电阻率的影响），正方形管道截面的边长为a，在输送管道上有驱动模块和测量模块。驱动模块：在管道上长为L的部分施加垂直于管道、磁感应强度为的匀强磁场，在管道的上下两侧分别安装电极，并通以大小为I的电流。测量模块：在管道的上下两端安装电极M、N，M、N两极连接由电压表（图中未画出）改装的流量计（单位时间通过管道横截面的液体体积叫做流量），施加垂直于管道、磁感应强度为的匀强磁场。当装置工作时，液态钠充满管道并沿管道匀速流动。 （1）关于测量模块 ①比较M和N端电势的高低。 ②推导流量Q和M、N两端电压U的关系式。 （2）关于驱动模块 ①求由安培力产生的压强p。 ②当流量计示数为Q时，求驱动模块需要输入的电功率。 （3）关于反馈控制模块 如图所示，在驱动模块和测量模块之间还有反馈控制模块，当测得的流量异常时，反馈模块会通过调整驱动模块实现矫正。已知液态钠在流动过程中所受阻力与其流动方向相反，大小正比于流动的速率，比例系数为k。当流量计示数大于正常值时，请分析说明在驱动模块结构确定的情况下可采取哪些措施。 北京景山学校2025~2026学年度第一学期12月月考 高三物理 本试卷共8页，满分100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡交回。 一、单选题（本大题共14小题） 【1~3题答案】 【答案】1. B 2. A 3. A 【4题答案】 【答案】C 【5题答案】 【答案】D 【6题答案】 【答案】A 【7题答案】 【答案】B 【8题答案】 【答案】D 【9题答案】 【答案】D 【10题答案】 【答案】B 【11题答案】 【答案】B 【12题答案】 【答案】D 【13题答案】 【答案】C 【14题答案】 【答案】D 二、实验题 【15题答案】 【答案】（1） ①. 相反 ②. 减小 （2）1.0×10-2 （3）正确 【16题答案】 【答案】（1） ①. 大于 ②. 大于 ③. 大于 ④. 小于 （2） ①. 非线性 ②. 减小 （3） ①. ②. 【17题答案】 【答案】 ①. 100 ②. 2910 ③. 最大 ④. 6.0 ⑤. 0.2 ⑥. 偏小 ⑦. 偏小 三、解答题 【18题答案】 【答案】（1）3mg；（2） 【19题答案】 【答案】（1）；（2）；（3），方向与竖直方向夹角为 【20题答案】 【答案】（1）；（2）Ⅰ．；Ⅱ． 【21题答案】 【答案】（1）①N端电势比M端电势高，②；（2）①，②；（3）可以减小磁感应强度或者减小电流I 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $