内容正文:
2025-2026学年高三级12月月考物理科试卷
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,只有一项是符合题目要求)
1. 处于关闭状态的三扇推拉门,质量均为20kg。第一扇门在沿水平轨道方向的2.0N 推力作用下匀速运动,与第二扇门即将重合时发生碰撞,碰撞时间0.5s,碰后两扇门结为一体,此后两扇门滑行0.4m后速度减为零,未与第三扇门接触。推力始终存在且保持不变,轨道对两扇门的滑动摩擦力相同。不正确的说法是( )
A. 两扇门结为一体后的加速度为0.05m/s2
B. 两扇门结为一体瞬间共同速度为0.2m/s
C. 与第二扇门碰撞前,第一扇门速度为0.4m/s
D. 两扇门碰撞过程中产生的平均冲击力大小为10N
【答案】C
【解析】
【详解】A.每扇门的摩擦力为,两扇门结为一体后的加速度大小为 ,A正确,不符合题意;
B.两扇门结为一体瞬间共同速度为 ,解得 ,B正确,不符合题意;
D.碰撞过程中对第二扇门根据动量定理得 ,解得,D正确,不符合题意;
C.碰撞过程中,对等于扇门根据动量定理得 ,解得 ,C错误,符合题意。
故选C。
2. 如图所示的装置是用来测量匀强磁场磁感应强度B的等臂电流天平,其右臂挂着匝数为n的矩形线圈,线圈的水平边长为l,磁场的方向与线圈平面垂直。当线圈没有通电时,天平处于平衡状态,当线圈通入图示电流I时,则须在一个托盘中加质量为m的小砝码才能使天平重新平衡。已知重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 应在右盘中加入小砝码
B. 由以上测量数据可求出匀强磁场的磁感应强度
C. 若发现右盘向上翘起,则应增大线圈中的电流
D. 若只改变电流的方向,线圈仍保持平衡状态
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据左手定则,安培力向下,应在左盘中加入小砝码,A错误;
B.根据平衡条件得 ,解得,B错误;
C.若发现右盘向上翘起,表明向下的安培力偏小,则应增大线圈中的电流,C正确;
D.若只改变电流的方向,安培力向上,线圈不能保持平衡状态,D错误。
故选C。
3. 如图所示,两等量同种正电荷Q分别放置在椭圆的焦点A、B两点,O点为椭圆中心,P、S是椭圆长轴的端点,取无穷远处电势为零,则( )
A. O点的电势高于M点和N点的电势
B. O点电场强度为零,电势也为零
C. 椭圆上M、N两点电场强度相同
D. 将一电子从P点移到S点,电场力一直做正功
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据等量同种电荷的电场线分布可知在中垂线上电场线的方向分别是OM和ON方向,根据沿着电场线方向,电势逐渐降低,可知O点的电势高于M点和N点的电势,故A正确;
B.根据等量同种正点电荷的电场分布规律,可知O点电场强度为零,根据等量同种正点电荷的电势分布规律,可知O点电势大于零,故B错误;
C.由等量同种点电荷的电场分布特点及题图中的对称关系易知,M、N两点场强大小相等,方向相反,故C错误;
D.等量同种正点电荷的电场线与等势线分布规律如图所示
根据等势线分布规律可知,P点与S点电势相等,将一电子从P点移到S点过程中,电势可能一直不变,也可能先升高后降低或先降低或升高,对应电场力一直不做功、先做正功后做负功、先做负功后做正功,故D错误。
故选A。
4. 如图所示,圆形匀强磁场区域的圆心为O,半径为R,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度的大小为B。一质量为m、电荷量为q的带电粒子以某一速度从P点沿磁场区域的半径方向射入磁场,从Q点射出,PO与OQ成60°角,不计粒子重力。下列说法正确的是( )
A. 带电粒子在磁场中做圆周运动的半径等于R
B. 带电粒子在磁场中的运动时间等于
C. 若射入速度变大,粒子运动的半径变小
D. 若射入速度变大,粒子在磁场中的运动时间变短
【答案】D
【解析】
【详解】AB.粒子运动轨迹如图所示
根据几何关系可得
解得粒子轨迹半径为
根据洛伦兹力提供向心力,有
粒子运动周期为
联立可得
带电粒子在磁场中的运动时间为
故AB错误;
C.根据洛伦兹力提供向心力,有
解得
可知射入速度变大,粒子运动的半径变大,故C错误;
D.粒子在磁场中的运动周期
粒子在磁场中的运动时间
如果只增大粒子的入射速度v,周期不变。根据可知如果只增大粒子的入射速度v,则偏转半径变大,由几何关系可知偏转角变小,则粒子在磁场中的运动时间变短,故D正确。
故选D。
5. 小明利用手机中的加速度传感器测量手机运动过程的加速度a、他用手掌平托手机,从静止开始上下运动,手机软件显示竖直方向上的图像如图所示,该图像以竖直向上为正方向。下列说法正确的是( )
A. 手机在时刻速度减到零
B. 手机在时刻改变运动方向
C. 在到时间内,手机受到的支持力先增大后减小
D. 在到时间内,手机先处于失重状态后处于超重状态
【答案】C
【解析】
【详解】A.手机在时刻向上的加速度最大,此时手机向上加速,选项A错误;
B.手机在时刻加速度为零,此时手机向上的速度达到最大,以后将向上减速,则时刻手机没有改变运动方向,选项B错误;
C.在到时间内,手机加速度向上且先增加后减小,则根据
FN=ma+ mg
可知,手机受到的支持力先增大后减小,选项C正确;
D.在到时间内,手机加速度先向上后向下,则手机先处于超重状态后处于失重状态,选项D错误。
故选C。
6. 牛顿著名的“月一地检验”证明了万有引力定律的普适性,将地球上的重力现象与天体间的引力统一起来。如图所示,月球的轨道半径r是地球半径R的60倍,地球的第一宇宙速度为7.9km/s,则月球绕地球做匀速圆周运动的线速度大小约为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设月球的向心加速度大小为,则由万有引力提供向心力有
地球表面的重力加速度大小为,则由万有引力等于重力有
由万有引力提供向心力有,
联立解得
故选C。
7. 如图甲所示,小鸟一头扎入水中捕鱼,假设小鸟的俯冲是自由落体运动,进入水中后是匀减速直线运动,其v-t图像如图乙所示,自由落体运动的时间为t1,整个过程的运动时间为,最大速度为vm=18 m/s,重力加速度g取10 m/s2,下列说法正确的是( )
A. 研究小鸟运动全过程所用时间不能将其视为质点
B. 整个过程下落的高度为27 m
C. t1至t1时间内v-t图线的斜率为-10 m/s2
D. t1至t1时间内阻力比重力小
【答案】B
【解析】
【详解】A.研究小鸟运动全过程时,小鸟的身长不影响研究过程,可以将小鸟看作质点,A错误;
B.由自由落体公式
可知小鸟自由落体的时间为
根据图像的面积表示位移,故整个过程下落的高度为
联立解得整个过程下落的高度为
B正确;
C.t1至t1时间内v-t图线的斜率为
C错误;
D. t1至t1时间内,小鸟做减速运动,合外力向上,故阻力大于重力,D错误。
故选B。
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,有多个项是符合题目要求)
8. 如图所示,某同学将两颗鸟食从O点水平抛出,两只小鸟分别在空中的M点和N点同时接到鸟食。鸟食的运动视为平抛运动,两运动轨迹在同一竖直平面内,则( )
A. 两颗鸟食不是同时抛出 B. 在N点接到的鸟食后抛出
C. 两颗鸟食平抛的初速度相同 D. 在M点接到的鸟食平抛的初速度较大
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.鸟食的运动视为平抛运动,竖直方向有
由图可知,则有;要同时接到鸟食,则在N点接到的鸟食先抛出,故A正确,B错误;
CD.在水平方向有
如图过M点作一水平面,可看出在相同高度处M点的水平位移大,则M点接到的鸟食平抛的初速度较大,故C错误,D正确。
故选AD。
9. 如图所示,质量相等的两球a、b间通过轻质弹簧连接,球用细线悬挂于点,系统处于静止状态。弹簧在弹性限度内,忽略空气阻力。剪断细线,在两球开始下落到弹簧第一次恢复原长的过程中( )
A. 球机械能增加
B. 球机械能减少
C. 球机械能减少
D. 球机械能守恒
【答案】AC
【解析】
【详解】开始时弹簧处于拉伸状态,则剪断细线到弹簧恢复到原长的过程中,弹力对球a做正功,则球a的机械能增加;弹力对球b做负功,则球b的机械能减小。
故选AC。
10. 将可视为质点的小球沿光滑冰坑内壁推出,使小球在水平面内做匀速圆周运动,如图所示。已知圆周运动半径R为,小球所在位置处的切面与水平面夹角为,小球质量为,重力加速度g取。关于该小球,下列说法正确的有( )
A. 角速度为 B. 线速度大小为
C. 向心加速度大小为 D. 所受支持力大小为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.对小球受力分析可知
解得
故A正确;
B.线速度大小为
故B错误;
C.向心加速度大小为
故C正确;
D.所受支持力大小为
故D错误。
故选AC。
三、非选择题(本题共5小题,共54分。考生根据要求作答)
11. 某兴趣小组设计了一个可以测量质量的装置。如图(a),细绳1、2和橡皮筋相连于一点,绳1上端固定在A点,绳2下端与水杯相连,橡皮筋的另一端与绳套相连。
为确定杯中物体质量m与橡皮筋长度x的关系,该小组逐次加入等质量的水,拉动绳套,使绳1每次与竖直方向夹角均为且橡皮筋与绳1垂直,待装置稳定后测量对应的橡皮筋长度。根据测得数据作出关系图线,如图(b)所示。
回答下列问题:
(1)将一芒果放入此空杯,按上述操作测得,由图(b)可知,该芒果的质量_________g(结果保留到个位)。若杯中放入芒果后,绳1与竖直方向夹角为但与橡皮筋不垂直,由图像读出的芒果质量与相比_________(填“偏大”或“偏小”)。
(2)另一组同学利用同样方法得到的图像在后半部分弯曲,下列原因可能的是_________。
A. 水杯质量过小 B. 绳套长度过大
C. 橡皮筋伸长量过大,弹力与其伸长量不成正比
(3)写出一条可以使上述装置测量质量范围增大的措施_________。
【答案】(1) ①. 106 ②. 偏大 (2)C
(3)减小细线与竖直方向的夹角
【解析】
【小问1详解】
[1]操作测得,由图(b)的图像坐标可知,该芒果的质量为106g;
[2]若杯中放入芒果后,绳1与竖直方向夹角为但与橡皮筋不垂直,根据共点力平衡可知橡皮条的拉力变大,导致橡皮筋的长度偏大,若仍然根据图像读出芒果的质量与相比偏大。
【小问2详解】
另一组同学利用同样方法得到的图像在后半部分弯曲,可能是所测物体的质量过大,导致橡皮筋所受的弹力过大超过了弹簧的弹性限度,从而使橡皮筋弹力与其伸长量不成正比。
故选C。
【小问3详解】
根据共点力平衡条件可知,当减小绳子与竖直方向的夹角时,相同的物体质量对应橡皮筋的拉力较小,故相同的橡皮筋,可减小细线与竖直方向的夹角可增大质量测量范围。
12. 图是“测量电源的电动势和内阻”的实验电路。
有如下器材
电源E1(约为3V,内阻未知)
电压表V(0~3V,RV约为3kΩ)
电流表A(0~6A,RA约为1Ω)
定值电阻R0=3Ω
滑动变阻器R1(0~50Ω)
滑动变阻器R2(0~500Ω)
开关S
导线若干
(1)为了提高测量精度,电路图中滑动变阻器应选_____。
(2)闭合开关S,多次调节滑动变阻器,记录U、I,如下表,根据表中数据作出U-I图像_____。
U/V
1.00
1.30
1.70
2.00
2.50
I/A
0.38
0.32
0.24
0.18
0.08
(3)由U-I图像可求出电动势E1=_____V,内阻r=_____Ω(均保留三位有效数字)。
【答案】(1)R1 (2)
(3) ①. 2.90 ②. 2.18
【解析】
【小问1详解】
为了提高测量精度,方便调节电路,滑动变阻器选择最大阻值较小的R1。
【小问2详解】
根据表中数据描点连线,如图所示
【小问3详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律有
结合图线可得,
解得
13. 如图所示,质量的木块从距离水平地面高度处自由下落,在下落时,被沿水平方向飞行的子弹击中且子弹留在木块中,已知子弹的质量,子弹击中木块前的速度大小,忽略空气阻力,取重力加速度大小,求:
(1)木块被击中前瞬间的速度大小v;
(2)木块落地时的水平位移大小x。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据自由落体运动规律有
解得
【小问2详解】
子弹与木块作用时间极短,系统动量守恒,设子弹击中木块后瞬间,木块的水平速度为,竖直速度为,从子弹击中木块到木块着地的时间为,则有、
竖直方向有
水平方向有
解得
14. 如图所示,质量m=10kg的箱子(可视为质点)从固定斜坡顶端由静止下滑,斜坡长度L=2m,斜坡与水平面的夹角θ=37°,木箱底面与斜坡间的动摩擦因数μ=0.25。已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,取重力加速度g=10m/s2,忽略空气阻力的影响。求:
(1)木箱下滑的整个过程中,重力对其所做的功W;
(2)木箱下滑至底端时的动能Ek;
(3)木箱滑到斜坡底端时,重力做功的瞬时功率P。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)木箱下滑的整个过程中,重力对其所做的功为
(2)木箱沿斜面下滑过程中受力分析如图所示,其中摩擦力大小为
木箱从顶端下滑至底端时,木箱所受重力和摩擦力做功,根据动能定理有
(3)木箱运动到斜面底端时,其速度方向如图所示,且速度大小为
此时木箱竖直方向分速度大小为
重力做功的瞬时功率为
15. 如图,水平虚线上方区域有垂直于纸面向外的匀强磁场,下方区域有竖直向上的匀强电场。质量为m、带电量为q(q>0)的粒子从磁场中的a点以速度v0向右水平发射,当粒子进入电场时其速度沿右下方向并与水平虚线的夹角为60°,然后粒子又射出电场重新进入磁场并通过右侧b点,通过b点时其速度方向水平向右。a、b距水平虚线的距离均为h,两点之间的距离为。不计重力。
(1)求磁感应强度的大小;
(2)求电场强度的大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知,画出粒子的运动轨迹,如图所示
由题意可知
设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r,由几何关系有
解得
由牛顿第二定律有
解得
【小问2详解】
根据题意,由对称性可知,粒子射出电场时,速度大小仍为v0,方向与水平虚线的夹角为60°,由几何关系可得
则粒子在电场中的运动时间为
沿电场方向上,由牛顿第二定律有
由运动学公式有
联立解得
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2025-2026学年高三级12月月考物理科试卷
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,只有一项是符合题目要求)
1. 处于关闭状态的三扇推拉门,质量均为20kg。第一扇门在沿水平轨道方向的2.0N 推力作用下匀速运动,与第二扇门即将重合时发生碰撞,碰撞时间0.5s,碰后两扇门结为一体,此后两扇门滑行0.4m后速度减为零,未与第三扇门接触。推力始终存在且保持不变,轨道对两扇门的滑动摩擦力相同。不正确的说法是( )
A. 两扇门结为一体后的加速度为0.05m/s2
B. 两扇门结为一体瞬间共同速度为0.2m/s
C. 与第二扇门碰撞前,第一扇门速度为0.4m/s
D. 两扇门碰撞过程中产生的平均冲击力大小为10N
2. 如图所示的装置是用来测量匀强磁场磁感应强度B的等臂电流天平,其右臂挂着匝数为n的矩形线圈,线圈的水平边长为l,磁场的方向与线圈平面垂直。当线圈没有通电时,天平处于平衡状态,当线圈通入图示电流I时,则须在一个托盘中加质量为m的小砝码才能使天平重新平衡。已知重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 应在右盘中加入小砝码
B. 由以上测量数据可求出匀强磁场的磁感应强度
C. 若发现右盘向上翘起,则应增大线圈中的电流
D. 若只改变电流的方向,线圈仍保持平衡状态
3. 如图所示,两等量同种正电荷Q分别放置在椭圆的焦点A、B两点,O点为椭圆中心,P、S是椭圆长轴的端点,取无穷远处电势为零,则( )
A. O点的电势高于M点和N点的电势
B. O点电场强度为零,电势也为零
C. 椭圆上M、N两点电场强度相同
D. 将一电子从P点移到S点,电场力一直做正功
4. 如图所示,圆形匀强磁场区域的圆心为O,半径为R,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度的大小为B。一质量为m、电荷量为q的带电粒子以某一速度从P点沿磁场区域的半径方向射入磁场,从Q点射出,PO与OQ成60°角,不计粒子重力。下列说法正确的是( )
A. 带电粒子在磁场中做圆周运动的半径等于R
B. 带电粒子在磁场中的运动时间等于
C. 若射入速度变大,粒子运动的半径变小
D. 若射入速度变大,粒子在磁场中的运动时间变短
5. 小明利用手机中的加速度传感器测量手机运动过程的加速度a、他用手掌平托手机,从静止开始上下运动,手机软件显示竖直方向上的图像如图所示,该图像以竖直向上为正方向。下列说法正确的是( )
A. 手机在时刻速度减到零
B. 手机在时刻改变运动方向
C. 在到时间内,手机受到的支持力先增大后减小
D. 在到时间内,手机先处于失重状态后处于超重状态
6. 牛顿著名的“月一地检验”证明了万有引力定律的普适性,将地球上的重力现象与天体间的引力统一起来。如图所示,月球的轨道半径r是地球半径R的60倍,地球的第一宇宙速度为7.9km/s,则月球绕地球做匀速圆周运动的线速度大小约为( )
A. B. C. D.
7. 如图甲所示,小鸟一头扎入水中捕鱼,假设小鸟的俯冲是自由落体运动,进入水中后是匀减速直线运动,其v-t图像如图乙所示,自由落体运动的时间为t1,整个过程的运动时间为,最大速度为vm=18 m/s,重力加速度g取10 m/s2,下列说法正确的是( )
A. 研究小鸟运动全过程所用时间不能将其视为质点
B. 整个过程下落的高度为27 m
C. t1至t1时间内v-t图线的斜率为-10 m/s2
D. t1至t1时间内阻力比重力小
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,有多个项是符合题目要求)
8. 如图所示,某同学将两颗鸟食从O点水平抛出,两只小鸟分别在空中的M点和N点同时接到鸟食。鸟食的运动视为平抛运动,两运动轨迹在同一竖直平面内,则( )
A. 两颗鸟食不是同时抛出 B. 在N点接到的鸟食后抛出
C. 两颗鸟食平抛的初速度相同 D. 在M点接到的鸟食平抛的初速度较大
9. 如图所示,质量相等的两球a、b间通过轻质弹簧连接,球用细线悬挂于点,系统处于静止状态。弹簧在弹性限度内,忽略空气阻力。剪断细线,在两球开始下落到弹簧第一次恢复原长的过程中( )
A. 球机械能增加
B. 球机械能减少
C. 球机械能减少
D. 球机械能守恒
10. 将可视为质点的小球沿光滑冰坑内壁推出,使小球在水平面内做匀速圆周运动,如图所示。已知圆周运动半径R为,小球所在位置处的切面与水平面夹角为,小球质量为,重力加速度g取。关于该小球,下列说法正确的有( )
A. 角速度为 B. 线速度大小为
C. 向心加速度大小为 D. 所受支持力大小为
三、非选择题(本题共5小题,共54分。考生根据要求作答)
11. 某兴趣小组设计了一个可以测量质量的装置。如图(a),细绳1、2和橡皮筋相连于一点,绳1上端固定在A点,绳2下端与水杯相连,橡皮筋的另一端与绳套相连。
为确定杯中物体质量m与橡皮筋长度x的关系,该小组逐次加入等质量的水,拉动绳套,使绳1每次与竖直方向夹角均为且橡皮筋与绳1垂直,待装置稳定后测量对应的橡皮筋长度。根据测得数据作出关系图线,如图(b)所示。
回答下列问题:
(1)将一芒果放入此空杯,按上述操作测得,由图(b)可知,该芒果的质量_________g(结果保留到个位)。若杯中放入芒果后,绳1与竖直方向夹角为但与橡皮筋不垂直,由图像读出的芒果质量与相比_________(填“偏大”或“偏小”)。
(2)另一组同学利用同样方法得到的图像在后半部分弯曲,下列原因可能的是_________。
A. 水杯质量过小 B. 绳套长度过大
C. 橡皮筋伸长量过大,弹力与其伸长量不成正比
(3)写出一条可以使上述装置测量质量范围增大的措施_________。
12. 图是“测量电源的电动势和内阻”的实验电路。
有如下器材
电源E1(约为3V,内阻未知)
电压表V(0~3V,RV约为3kΩ)
电流表A(0~6A,RA约为1Ω)
定值电阻R0=3Ω
滑动变阻器R1(0~50Ω)
滑动变阻器R2(0~500Ω)
开关S
导线若干
(1)为了提高测量精度,电路图中滑动变阻器应选_____。
(2)闭合开关S,多次调节滑动变阻器,记录U、I,如下表,根据表中数据作出U-I图像_____。
U/V
1.00
1.30
1.70
2.00
2.50
I/A
0.38
0.32
0.24
0.18
0.08
(3)由U-I图像可求出电动势E1=_____V,内阻r=_____Ω(均保留三位有效数字)。
13. 如图所示,质量的木块从距离水平地面高度处自由下落,在下落时,被沿水平方向飞行的子弹击中且子弹留在木块中,已知子弹的质量,子弹击中木块前的速度大小,忽略空气阻力,取重力加速度大小,求:
(1)木块被击中前瞬间的速度大小v;
(2)木块落地时的水平位移大小x。
14. 如图所示,质量m=10kg的箱子(可视为质点)从固定斜坡顶端由静止下滑,斜坡长度L=2m,斜坡与水平面的夹角θ=37°,木箱底面与斜坡间的动摩擦因数μ=0.25。已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,取重力加速度g=10m/s2,忽略空气阻力的影响。求:
(1)木箱下滑的整个过程中,重力对其所做的功W;
(2)木箱下滑至底端时的动能Ek;
(3)木箱滑到斜坡底端时,重力做功的瞬时功率P。
15. 如图,水平虚线上方区域有垂直于纸面向外的匀强磁场,下方区域有竖直向上的匀强电场。质量为m、带电量为q(q>0)的粒子从磁场中的a点以速度v0向右水平发射,当粒子进入电场时其速度沿右下方向并与水平虚线的夹角为60°,然后粒子又射出电场重新进入磁场并通过右侧b点,通过b点时其速度方向水平向右。a、b距水平虚线的距离均为h,两点之间的距离为。不计重力。
(1)求磁感应强度的大小;
(2)求电场强度的大小。
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