精品解析：天津市天津中学2025-2026学年高三上学期12月月考物理试题

2025-2026学年第一学期天津中学高三年级 第二次质量检测物理试卷 一、单选题（每小题5分，共25分） 1. 如图所示，轻质细线一端拴接一个质量为1kg的小球，另一端悬挂于天花板上的点，在外力、重力和细线拉力的作用下处于平衡状态。初始时水平，细线与竖直方向的夹角，与细线的夹角为。某时刻开始保持小球位置及角不变，缓慢减小角至竖直向上，以下分析正确的是（ ） A. 初始时的大小为6N，绳子拉力的大小为8N B. 缓慢减小角的过程中，外力一直增加 C. 缓慢减小角的过程中，外力先减小后增加 D. 缓慢减小角的过程中，绳子拉力先增大后减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．初始时对小球受力分析，如图甲所示，竖直方向 水平方向 得，故A错误； BCD．保持小球位置及角不变，缓慢减小角至竖直向上的过程中，根据三角形定则进行动态分析，如图乙所示，先减小后增大，当与绳子垂直时，拉力最小，一直减小，故C正确，BD错误。 故选C。 2. “套圈”是很多人喜欢的游戏项目。如图所示，某同学将相同套环分两次从同一位置水平抛出，分别套中Ⅰ、Ⅱ号物品。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 套中Ⅰ号物品，套环在空中运动的时间短 B. 套中Ⅰ号物品，套环在空中速度变化得慢 C. 套中Ⅱ号物品，套环落地时的重力瞬时功率较大 D. 套中物品过程中两套环重力的平均功率相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据平抛运动规律，竖直方向的位移公式为 可知套中物品的时间与高度有关，前后两次高度相同，则两次时间相同，故A错误； B．两次套环都做平抛运动，加速度恒定，根据 可知，套环在空中速度变化快慢相同，故B错误； C．根据平抛运动规律，两次套环运动时间相同，根据 可知两环落地时重力瞬时功率相同，故C错误； D．套中物品过程中，下落高度相同，时间相同，根据 可知，套环重力的平均功率相同，故D正确。 故选D。 3. 2025年2月22日20时11分，西昌卫星发射中心传来好消息：长征三号乙运载火箭成功完成第560次飞行任务，顺利将中星10R卫星送入预定轨道。其发射过程如图所示，卫星先在近地圆轨道①上做匀速圆周运动，经过两次变轨后在同步圆轨道③上做匀速圆周运动，卫星的质量不变。下列说法正确的是（　　） A. 卫星从Q点进入轨道③应减速 B. 卫星从P点进入轨道②的速度应大于7.9km/s C. 卫星在轨道③上的机械能比在轨道①上的机械能小 D. 卫星在轨道②上的运行周期大于24h 【答案】B 【解析】 【详解】AB．卫星在轨道①上的线速度等于地球第一宇宙速度7.9km/s，卫星由低轨道变轨到高轨道需要在变轨处点火加速，故A错误，B正确； C．卫星在P、Q点经两次点火加速，卫星的机械能增大，卫星在轨道③上的机械能比在轨道①上的机械能大，故C错误； D．根据开普勒第三定律可知卫星在轨道②上的运行周期小于在轨道③上的运行周期，则卫星在轨道②上的运行周期小于24h，故D错误。 故选B。 4. 有关生活中的圆周运动实例分析，下列说法正确的是（　　） A. 若火车转弯的速度超过规定速度，图甲中的内轨对火车轮缘会有挤压作用 B. 在图乙的“水流星”表演中，装满水的桶转动到最高点的速度越大，水越不容易洒出 C. 图丙中，衣服（质量不变）在滚筒内壁做匀速圆周运动时，在最高点的合力大于在最低点的合力 D. 图丁中的汽车通过凹桥最低点时对桥的压力小于车受到的重力 【答案】B 【解析】 【详解】A．火车转弯时，规定速度下重力与支持力的合力提供向心力。若速度超过规定速度，所需向心力增大，外轨对轮缘产生挤压，而非内轨，A错误； B．“水流星”最高点，水不洒出的条件是向心力至少等于重力。速度越大，所需向心力越大，桶对水的压力越大，水越不易洒出，B正确； C．衣服做匀速圆周运动，合力大小始终等于向心力 质量、速度、半径均不变，故最高点与最低点合力大小相等，C错误； D．汽车过凹桥最低点时，向心力向上，支持力，支持力大于重力，根据牛顿第三定律，对桥的压力等于支持力，大于重力，D错误； 故选B。 5. 如图所示，、为定值电阻，电源电动势为，内阻为，电表均为理想电表。闭合开关S，电压表的示数为，电流表的示数分别为。在滑动变阻器的滑片由端滑到端的过程中（　　） A. 增大 B. 增大 C. 不变 D. 减小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．在滑动变阻器滑片由端滑到端的过程中，减小，回路总电阻减小，依据闭合电路欧姆定律，知回路总电流增大，电压减小，A错误，B正确； CD．由于总电流增大，的并联电阻不变，电压增大，则增大，C、D错误。 故选B。 二、多选题（每小题5分，漏选得2分，错选不得分，共15分） 6. 如图所示，a、b分别表示一个电池组和一只电阻的U-Ⅰ曲线。以下说法正确的是（　　） A. 电池组的内阻是1Ω B. 电阻的阻值为3Ω C. 改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为4W D. 将该电阻与该电池组组成闭合回路，电池组的输出功率是4W 【答案】AC 【解析】 【详解】A．电池组的内阻等于a图线的斜率绝对值，为 故A正确； B．电阻的阻值等于b图线的斜率，为 故B错误； C．设外电阻为，电源的输出功率为：根据数学知识可得 时分母最小，电源的输出功率最大，此时有 电源的最大输出功率为 故C正确； D．两图线的交点表示将该电阻接在该电池组两端的工作状态，则电阻两端的电压为V，电流为A，则电池组的输出功率 故D错误。 故选AC。 7. 如图所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的电荷运动轨迹，轨迹为曲线。a、b为运动轨迹上的两点，可以判定（　　） A. 电荷在 a点速度大于在 b点速度 B. 电荷为正电荷 C. 电荷在 a点的电势能大于在 b点的电势能 D. a点的电势低于b点的电势 【答案】BC 【解析】 【详解】AC．粒子从a运动到b的过程中，根据物体做曲线运动特点，可知电场力沿电场线切线向上，所以电场力对粒子做正功，粒子的电势能减小（即电荷在 a点的电势能大于在 b点的电势能），动能增大，则电荷在a点速度小于在b点速度，故A错误，C正确； B．由图看出，粒子的轨迹向左上弯曲，粒子所受电场力大致向左上方，与电场线方向相同，说明粒子带正电。故B正确； D．电荷在a点的电势能大于在b点的电势能，粒子带正电，根据，可知a点的电势高于b点的电势，故D错误。 故选BC。 8. 电磁场与现代高科技密切关联，并有重要应用。如图所示，带电粒子（不计重力）在以下四种器件中运动的说法正确的是（　　） A. 图甲是速度选择器的结构示意图，速度的带电粒子能够沿直线从右侧进入并匀速通过速度选择器 B. 图乙是质谱仪的结构示意图，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝S，说明粒子的比荷越大 C. 图丙是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增大D形盒半径 D. 图丁是磁流体发电机的结构示意图，将一束等离子体喷入磁场，A、B两板间会产生电压，且B板电势低 【答案】BC 【解析】 【详解】A．图甲是速度选择器的结构示意图，速度的带电粒子能够沿直线从左侧进入，因洛伦兹力与电场力等大反向，则能匀速通过速度选择器，若从右侧进入时洛伦兹力和电场力方向相同，则粒子不能匀速通过选择器， A错误； B．图乙是质谱仪的结构示意图，粒子先通过电场加速，则 然后在磁场中偏转，则 解得 粒子打在底片上的位置越靠近狭缝S，则R越小，说明粒子的比荷越大，B正确； C．图丙是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，粒子动能最大时满足 则最大动能 可知要想粒子获得的最大动能增大，可增大D形盒半径R，C正确； D．图丁为是磁流体发电机的结构示意图，将一束等离子体喷入磁场，根据左手定则可知，正离子偏向B极板，则A、B两板间会产生电压，且B板电势高，D错误。 故选BC。 三、实验题（第9题6分，第10题6分，共12分） 9. 小明同学用如图（a）所示装置通过半径相同的A、B两球碰撞来验证动量守恒定律。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到水平地面的记录纸上并留下痕迹。重复上述操作10次得到10个落点痕迹。再把B球放在水平轨道末端，让A球仍从位置G由静止开始滚下后，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次，得到了如图（b）所示的三个落地点P、Q和R。 （1）在图（b）中读出=_________ （2）关于该实验，下列说法正确的是（　　） A. 斜轨道一定要光滑 B. 入射小球质量mA应大于被碰小球质量mB C. 斜轨道末端需要调成水平 D. 必须测出两小球做平抛运动的竖直高度 （3）要验证两小球碰撞过程动量是否守恒，需要验证的表达式为_________（用表示）。 （4）小明同学又用频闪照相记录了A小球在某次平抛过程中不同时刻的位置如图（c）所示，方格纸横线水平、纵线竖直。每个小方格边长为1.6cm，频闪周期不变，重力加速度g取，则小球平抛的初速度是_________m/s。 【答案】（1）12.5~13.5 （2）BC （3） （4）0.8 【解析】 【小问1详解】 图（b）中读出=13.0cm 【小问2详解】 A．斜轨道不一定要光滑，只要到达底端时速度相同即可，A错误； B．入射小球质量mA应大于被碰小球质量mB，以防止入射球碰后反弹，B正确； C．斜轨道末端需要调成水平，保证小球做平抛运动，C正确； D．实验中用小球平抛的水平位移代替水平速度，则不需要测出两小球做平抛运动的竖直高度，D错误。 故选BC。 【小问3详解】 实验中要验证的表达式为mAv0=mAv1+mBv2 小球碰前、碰后均做平抛运动，因时间相同，则水平速度与水平位移成正比，则有mAv0t=mAv1t+mBv2t 即 【小问4详解】 竖直方向根据 水平速度 解得v0=0.8m/s 10. 物理兴趣小组准备测量一节干电池电动势和内阻，实验室备有以下实验器材： 电流表A（量程，内阻） 电压表V（量程，内阻约为） 滑动变阻器（，额定电流） 电阻箱 两只定值电阻 开关S一个；导线若干。 （1）由于电流表量程太小，需要将其改装成量程为。则定值电阻应选________（选填“”或“”） （2）按图1正确连线后规范操作，记录电压表和电流表的示数为，并做出图像如图2所示，则该电源的电动势________V；内阻________（保留两位有效数字），测得的内阻比真实值________（选填“偏大”或“偏小”或“不变”） 【答案】（1） （2） ①. 1.39##1.40##1.41 ②. 3.0##3.1##3.2 ③. 偏小 【解析】 【小问1详解】 由于电流表量程太小，需要将其改装成量程为；由并联知识，定值电阻应选 故定值电阻应选 【小问2详解】 [1]图2图像纵轴截距为电动势，则该电源的电动势为 [2]图2图像斜率的绝对值为内阻，则内阻为 由于电表量程已经改装为，所以图像中电流实际值应变为其数值的3倍； 则内阻为 [3]测得内阻值实际为电源内阻与电压表的并联值，所以测得的内阻比真实值偏小。 四、解答题（第11题14分，第12题16分，第13题18分，共48分） 11. 芯片制造企业的离子注入工艺研发中，涉及电子在电场中的加速与偏转模拟实验。一个初速度为零的电子在U1电压加速后，垂直于平行板间的匀强电场从两极板中心处射入，如图所示，两板间距d，板长L，两板间的电压U2。已知电子的带电量e，质量为m，只考虑两板间的电场，不计重力，求： （1）电子经加速电压加速后进入偏转电场的速度v0； （2）电子射出偏转电场时沿垂直于板面方向偏移的距离y。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设电子经加速电压加速后进入偏转电场的速度为v0，根据动能定理可得 解得 【小问2详解】 根据牛顿第二定律可得电子在偏转电场中竖直方向的加速度 水平方向做匀速直线运动，则运动时间 射出偏转电场时沿垂直于板面方向偏移的距离 联立解得 12. 如图所示，质量M=8kg的木板静止在光滑水平面上，一个质量m=2kg可视为质点的小木块，以初速度冲上木板左端，小木块恰好未滑离木板，木块与木板间的动摩擦因数μ=0.4，g=10m/s2。求： （1）小木块和木板达到的共同速度大小； （2）系统损失的动能； （3）木板的长度、木块在木板上滑行的时间。 【答案】（1）2m/s （2）80J （3）10m，2s 【解析】 【小问1详解】 根据动量守恒 解得 【小问2详解】 系统损失的动能 【小问3详解】 系统损失的动能转化为摩擦产生的内能，由能量守恒得 解得木板的长度 对木块受力分析，由牛顿第二定律得 由运动学公式得 解得 13. 如图，在坐标系所在的平面内，第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场，第二象限内有沿轴负向的匀强电场，场强大小为。一质量为、电荷量为（）的带电粒子从轴上的点以速度沿与轴正方向成角的方向射入磁场，恰好垂直于轴射出磁场进入电场，不计粒子重力，求： （1）第一象限匀强磁场的磁感应强度的大小； （2）粒子从点射入到第三次到达轴的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 粒子在磁场中的运动情况如图所示 由几何关系得 根据洛伦兹力提供向心力，则有 解得 【小问2详解】 粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为 粒子第一次在磁场中运动时间 粒子从轴进入电场至速度为过程中，则有 由速度公式 解得 粒子第二次到达轴后向上偏转，经半个周期第三次到达轴，时间为 粒子从点射入到第三次到达轴的时间 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年第一学期天津中学高三年级 第二次质量检测物理试卷 一、单选题（每小题5分，共25分） 1. 如图所示，轻质细线一端拴接一个质量为1kg的小球，另一端悬挂于天花板上的点，在外力、重力和细线拉力的作用下处于平衡状态。初始时水平，细线与竖直方向的夹角，与细线的夹角为。某时刻开始保持小球位置及角不变，缓慢减小角至竖直向上，以下分析正确的是（ ） A. 初始时的大小为6N，绳子拉力的大小为8N B. 缓慢减小角的过程中，外力一直增加 C. 缓慢减小角的过程中，外力先减小后增加 D. 缓慢减小角的过程中，绳子拉力先增大后减小 2. “套圈”是很多人喜欢的游戏项目。如图所示，某同学将相同套环分两次从同一位置水平抛出，分别套中Ⅰ、Ⅱ号物品。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 套中Ⅰ号物品，套环在空中运动的时间短 B. 套中Ⅰ号物品，套环在空中速度变化得慢 C. 套中Ⅱ号物品，套环落地时的重力瞬时功率较大 D. 套中物品过程中两套环重力的平均功率相同 3. 2025年2月22日20时11分，西昌卫星发射中心传来好消息：长征三号乙运载火箭成功完成第560次飞行任务，顺利将中星10R卫星送入预定轨道。其发射过程如图所示，卫星先在近地圆轨道①上做匀速圆周运动，经过两次变轨后在同步圆轨道③上做匀速圆周运动，卫星的质量不变。下列说法正确的是（　　） A. 卫星从Q点进入轨道③应减速 B. 卫星从P点进入轨道②的速度应大于7.9km/s C. 卫星在轨道③上的机械能比在轨道①上的机械能小 D. 卫星在轨道②上的运行周期大于24h 4. 有关生活中的圆周运动实例分析，下列说法正确的是（　　） A. 若火车转弯的速度超过规定速度，图甲中的内轨对火车轮缘会有挤压作用 B. 在图乙的“水流星”表演中，装满水的桶转动到最高点的速度越大，水越不容易洒出 C. 图丙中，衣服（质量不变）在滚筒内壁做匀速圆周运动时，在最高点的合力大于在最低点的合力 D. 图丁中的汽车通过凹桥最低点时对桥的压力小于车受到的重力 5. 如图所示，、为定值电阻，电源电动势为，内阻为，电表均为理想电表。闭合开关S，电压表的示数为，电流表的示数分别为。在滑动变阻器的滑片由端滑到端的过程中（　　） A. 增大 B. 增大 C. 不变 D. 减小 二、多选题（每小题5分，漏选得2分，错选不得分，共15分） 6. 如图所示，a、b分别表示一个电池组和一只电阻的U-Ⅰ曲线。以下说法正确的是（　　） A. 电池组的内阻是1Ω B. 电阻的阻值为3Ω C. 改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为4W D. 将该电阻与该电池组组成闭合回路，电池组的输出功率是4W 7. 如图所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的电荷运动轨迹，轨迹为曲线。a、b为运动轨迹上的两点，可以判定（　　） A. 电荷在 a点速度大于在 b点速度 B. 电荷为正电荷 C. 电荷在 a点的电势能大于在 b点的电势能 D. a点的电势低于b点的电势 8. 电磁场与现代高科技密切关联，并有重要应用。如图所示，带电粒子（不计重力）在以下四种器件中运动的说法正确的是（　　） A. 图甲是速度选择器的结构示意图，速度的带电粒子能够沿直线从右侧进入并匀速通过速度选择器 B. 图乙是质谱仪的结构示意图，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝S，说明粒子的比荷越大 C. 图丙是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增大D形盒半径 D. 图丁是磁流体发电机的结构示意图，将一束等离子体喷入磁场，A、B两板间会产生电压，且B板电势低 三、实验题（第9题6分，第10题6分，共12分） 9. 小明同学用如图（a）所示装置通过半径相同的A、B两球碰撞来验证动量守恒定律。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到水平地面的记录纸上并留下痕迹。重复上述操作10次得到10个落点痕迹。再把B球放在水平轨道末端，让A球仍从位置G由静止开始滚下后，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次，得到了如图（b）所示的三个落地点P、Q和R。 （1）在图（b）中读出=_________ （2）关于该实验，下列说法正确的是（　　） A. 斜轨道一定要光滑 B. 入射小球质量mA应大于被碰小球质量mB C. 斜轨道末端需要调成水平 D. 必须测出两小球做平抛运动的竖直高度 （3）要验证两小球碰撞过程动量是否守恒，需要验证的表达式为_________（用表示）。 （4）小明同学又用频闪照相记录了A小球在某次平抛过程中不同时刻的位置如图（c）所示，方格纸横线水平、纵线竖直。每个小方格边长为1.6cm，频闪周期不变，重力加速度g取，则小球平抛的初速度是_________m/s。 10. 物理兴趣小组准备测量一节干电池电动势和内阻，实验室备有以下实验器材： 电流表A（量程，内阻） 电压表V（量程，内阻约为） 滑动变阻器（，额定电流） 电阻箱 两只定值电阻 开关S一个；导线若干。 （1）由于电流表量程太小，需要将其改装成量程为。则定值电阻应选________（选填“”或“”） （2）按图1正确连线后规范操作，记录电压表和电流表的示数为，并做出图像如图2所示，则该电源的电动势________V；内阻________（保留两位有效数字），测得的内阻比真实值________（选填“偏大”或“偏小”或“不变”） 四、解答题（第11题14分，第12题16分，第13题18分，共48分） 11. 芯片制造企业的离子注入工艺研发中，涉及电子在电场中的加速与偏转模拟实验。一个初速度为零的电子在U1电压加速后，垂直于平行板间的匀强电场从两极板中心处射入，如图所示，两板间距d，板长L，两板间的电压U2。已知电子的带电量e，质量为m，只考虑两板间的电场，不计重力，求： （1）电子经加速电压加速后进入偏转电场的速度v0； （2）电子射出偏转电场时沿垂直于板面方向偏移的距离y。 12. 如图所示，质量M=8kg的木板静止在光滑水平面上，一个质量m=2kg可视为质点的小木块，以初速度冲上木板左端，小木块恰好未滑离木板，木块与木板间的动摩擦因数μ=0.4，g=10m/s2。求： （1）小木块和木板达到的共同速度大小； （2）系统损失的动能； （3）木板的长度、木块在木板上滑行的时间。 13. 如图，在坐标系所在的平面内，第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场，第二象限内有沿轴负向的匀强电场，场强大小为。一质量为、电荷量为（）的带电粒子从轴上的点以速度沿与轴正方向成角的方向射入磁场，恰好垂直于轴射出磁场进入电场，不计粒子重力，求： （1）第一象限匀强磁场的磁感应强度的大小； （2）粒子从点射入到第三次到达轴的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $