精品解析：天津市西青区杨柳青第一中学2025-2026学年高三上学期12月月考物理试题

2025-2026学年度第一学期高三年级第四次阶段性测试 物理试卷 （2025.12） 一、单选题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 1. 下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是（　　） A. 射线是一种电磁波，穿透能力很强 B. 氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能减小 C. 太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变 D. 的半衰期是天，100克经过10天后还剩下50克 2. 一定质量的理想气体从状态开始，经三个过程后回到初始状态，其图像如图所示。已知三个状态的坐标分别为以下判断正确的是（　　） A. 气体在过程中温度保持不变 B. 气体在过程中内能减小 C. 气体过程中对外界做的功小于过程中对外界做的功 D. 气体在过程中向外界放出的热量 3. 一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能减小为原来的，不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的（　　） A. 向心加速度大小之比为4：1 B. 角速度大小之比为2：1 C. 周期之比为1：8 D. 轨道半径之比为1：4 4. 在如图所示的电路中，电源电动势为，内阻为，闭合开关，在滑动变阻器的滑片向下滑动的过程中，下列判断正确的是（　　） A. 电压表示数不变 B. 电流表示数增大 C. 电阻的功率增大 D. 电源的输出功率增大 5. 低压卤素灯在家庭电路中使用时需要变压器降压。若将的交流卤素灯直接通过变压器（视为理想变压器）接入电压为的交流电后能正常工作，则（　　） A. 卤素灯两端的电压最大值为 B. 变压器原、副线圈的匝数比为55：3 C. 流过卤素灯的电流为 D. 卤素灯的电阻为 二、多选题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分） 6. 如图所示，质量的滑块以的初速度沿倾角的斜面上滑，经滑行到最高点。已知。则物体在向上滑行的过程中（　　） A. 最大位移值为 B. 加速度大小为 C. 滑块与斜面间的动摩擦因数为0.2 D. 克服重力做功的平均功率为96W 7. 如图所示，电源的负极、电容器下极板与静电计外壳相连并接地，为定值电阻。将单刀双掷开关打到1，电路稳定时，一带电的油滴恰好静止于两极板间的点。下列说法正确的是（　　） A. 油滴带负电 B. 若开关与1保持连接，电路稳定后，电阻中有由流向的电流 C. 若将开关打到2，电路稳定后，保持电容器下极板不动，将上极板稍微上移一点距离，油滴依然静止 D. 若将开关打到2，电路稳定后，保持电容器下极板不动，将上极板稍微左移一点距离，静电计的张角将变小 8. 2025年11月26日香港一住宅发生火灾，这不仅对消防人员是一个极大的考验，同时对消防车的性能要求也特别高。某中学兴趣小组对一辆自制电动消防模型车的性能进行研究。这辆小车在水平的直轨道上由静止开始以恒定加速度启动，达到额定功率之后以额定功率继续行驶。到近似为匀速直线运动，关闭发动机，其图像如图所示。已知小车的质量为，，可认为在整个运动过程中小车受到的阻力大小不变。下列说法正确的是（　　） A. 小车受到的阻力大小为 B. 内小车的牵引力大小为 C. 小车发动机的额定功率为 D. 小车在加速过程中的位移为 三、填空题（共12分） 9. 探究求合力的方法的实验装置如图所示，在该实验中： （1）下列说法正确的是___________； A. 拉着细绳套的两只弹簧秤，稳定后读数应相同 B. 在已记录结点位置的情况下，确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的两点 C. 测量时弹簧秤外壳与木板之间不能存在摩擦 D. 测量时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板 （2）在某次实验中，若弹簧秤间夹角小于，保持结点位置不变，弹簧秤与的夹角不变，增大弹簧秤与弹簧秤的夹角，则弹簧秤的读数将___________。 A. 变大 B. 变小 C. 先减小再变大 D. 先变大再减小 （3）若只有一只弹簧秤，能否完成探究求合力的方法的实验？回答“能”或者“不能”并简述理由。___________。 10. 在探究加速度与力的关系实验之前，需要思考如何测“力”。 （1）为了简化“力”的测量，下列说法正确的是___________（选填选项前的字母）。 A. 使小车沿倾角合适的斜面运动，小车受力可等效为只受绳的拉力 B. 若斜面倾角过大，小车所受合力将小于绳的拉力 C. 无论小车运动的加速度多大，砂和桶的重力都等于绳的拉力 D. 让小车的运动趋近于匀速运动，砂和桶的重力才近似等于绳的拉力 （2）某小组在进行实验时设计了一个拓展方案，实验装置如图所示，其实验操作步骤如下： （i）挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使质量为的小车拖着纸带沿木板匀速下滑； （ⅱ）取下托盘和砝码，测出其总质量为，让小车沿木板下滑，测出加速度； （iii）改变砝码质量和木板倾角，多次测量，通过作图可得到的关系。 在作图像时，的大小等于___________（用实验直接测得的物理量来表示） 实验获得如图所示的纸带，计数点间均有四个点未画出，则由此计算小车的加速度大小为___________（结果保留两位有效数字） 四、计算题（本大题共三个小题，共48分，如有需要请写出必要的公式和文字说明。） 11. 有一个倾角为60°的轨道，物体A从高为的地方静止下滑，过一段时间无碰撞地进入光滑水平面，与B发生正碰，B被一根绳子悬挂，与水平面接触但不挤压，碰后B恰好能做完整的圆周运动，已知A与轨道间的动摩擦因数，A的质量为，B的质量为0.1kg，绳子的长度，，求： （1）与B碰撞前A的速度大小； （2）与B刚碰完瞬间绳子的拉力大小； （3）A与B碰撞过程中机械能的损失。 12. 如图所示，足够大的平行挡板竖直放置，间距两板间存在两个方向相反的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，以水平面为理想分界面，Ⅰ区的磁感应强度为，方向垂直纸面向外上各有位置正对的小孔，两孔与分界面的距离均为，质量为电荷量为的粒子经宽度为的匀强电场由静止加速后，沿水平方向从进入Ⅰ区，并直接偏转到上的点、再进入Ⅱ区，点与板的距离是的倍，不计重力，碰到挡板的粒子不予考虑。 （1）若，求匀强电场的电场强度； （2）若，且粒子沿水平方向从射出，求粒子在磁场中的速度大小和Ⅱ区的磁感应强度大小。 13. 光滑斜面倾角为，Ⅰ区域与Ⅱ区域均存在垂直斜面向外的匀强磁场，两区磁感应强度大小相等。正方形线框质量为，总电阻为，同种材料制成粗细均匀，区域长为，Ⅱ区域长为，且。两区域间无磁场的区域长度大于线框长度。线框从某一位置释放，边进入I区域时速度为，且直到边离开Ⅰ区域时速度均为，当边进入Ⅱ区域时的速度和边离开Ⅱ区域时的速度一致，则： （1）求线框释放点边与I区域上边缘的距离； （2）求线框穿过I区域时边产生的焦耳热； （3）求线框进入Ⅱ区域到完全离开过程中克服安培力做功的平均功率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度第一学期高三年级第四次阶段性测试 物理试卷 （2025.12） 一、单选题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 1. 下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是（　　） A. 射线是一种电磁波，穿透能力很强 B. 氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能减小 C. 太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变 D. 的半衰期是天，100克经过10天后还剩下50克 【答案】A 【解析】 【详解】A．γ射线是高频电磁波，具有极强的穿透能力，故A正确； B．氢原子辐射光子后，电子从高能级跃迁到低能级，轨道半径减小；由库仑力提供向心力 可得动能 可知半径减小，动能增大，故B错误； C．太阳辐射能量的主要来源是轻核聚变（如氢核聚变），而非重核裂变，故C错误； D．半衰期公式为剩余质量 则，故D错误。 故选A。 2. 一定质量的理想气体从状态开始，经三个过程后回到初始状态，其图像如图所示。已知三个状态的坐标分别为以下判断正确的是（　　） A. 气体在过程中温度保持不变 B. 气体在过程中内能减小 C. 气体过程中对外界做的功小于过程中对外界做的功 D. 气体在过程中向外界放出的热量 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据pV=CT气体在过程中因pV乘积先增加后减小，则温度先升高后降低，只有在a、b两点时温度相同，A错误； B．气体在过程中pV乘积变大，温度升高，则内能增加，B错误； C．图像与坐标轴围成的面积等于气体做功，则气体过程和过程中，气体体积都变大，且对外做功相等，C错误； D．气体在过程气体压强不变，体积减小，则温度降低，内能减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，该过程中气体向外界放出的热量，D正确。 故选D。 3. 一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能减小为原来的，不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的（　　） A. 向心加速度大小之比为4：1 B. 角速度大小之比为2：1 C. 周期之比为1：8 D. 轨道半径之比为1：4 【答案】CD 【解析】 【详解】卫星绕地球做匀速圆周运动 则 卫星动能减小为原来的时，速度变为原来的，半径变为原来的4倍；根据 可知向心加速度变为原来的；根据 可知角速度变为原来的；根据 可知，周期变为原来的8倍，CD正确，AB错误。 故选CD。 4. 在如图所示的电路中，电源电动势为，内阻为，闭合开关，在滑动变阻器的滑片向下滑动的过程中，下列判断正确的是（　　） A. 电压表示数不变 B. 电流表示数增大 C. 电阻的功率增大 D. 电源的输出功率增大 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．在滑动变阻器的滑片向下滑动的过程中，阻值减小，总电阻减小，总电流变大，路端电压减小，即电压表示数减小，R两端的电压变小，则通过R的电流和消耗的功率都减小，则电流表示数变大；AC错误，B正确。 D．由于电源内阻和外电阻的关系不确定，无法确定电源输出功率变化情况，D错误。 故选B。 5. 低压卤素灯在家庭电路中使用时需要变压器降压。若将的交流卤素灯直接通过变压器（视为理想变压器）接入电压为的交流电后能正常工作，则（　　） A. 卤素灯两端的电压最大值为 B. 变压器原、副线圈的匝数比为55：3 C. 流过卤素灯的电流为 D. 卤素灯的电阻为 【答案】B 【解析】 【详解】A．卤素灯标记的额定电压12V为有效值，其最大值应为，故A错误； B．理想变压器原、副线圈匝数比等于输入、输出电压有效值之比，即，故匝数比为55:3，故B正确； C．卤素灯正常工作时的电流（有效值）为，故C错误； D．卤素灯是非线性元件，其电阻随工作条件变化；即使按额定值计算，电阻，而非968Ω（968Ω由错误计算得出），故D错误。 故选B。 二、多选题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分） 6. 如图所示，质量的滑块以的初速度沿倾角的斜面上滑，经滑行到最高点。已知。则物体在向上滑行的过程中（　　） A. 最大位移值为 B. 加速度大小为 C. 滑块与斜面间的动摩擦因数为0.2 D. 克服重力做功的平均功率为96W 【答案】BD 【解析】 【详解】A．滑块沿斜面向上做匀减速直线运动 解得，A错误； B．加速度 解得，加速度大小为，B正确； C．滑块沿斜面向上滑行过程中，根据牛顿第二定律 解得，C错误； D．克服重力做功的平均功率，D正确。 故选BD。 7. 如图所示，电源的负极、电容器下极板与静电计外壳相连并接地，为定值电阻。将单刀双掷开关打到1，电路稳定时，一带电的油滴恰好静止于两极板间的点。下列说法正确的是（　　） A. 油滴带负电 B. 若开关与1保持连接，电路稳定后，电阻中有由流向的电流 C. 若将开关打到2，电路稳定后，保持电容器下极板不动，将上极板稍微上移一点距离，油滴依然静止 D. 若将开关打到2，电路稳定后，保持电容器下极板不动，将上极板稍微左移一点距离，静电计的张角将变小 【答案】AC 【解析】 【详解】A．充电后的电容器上极板带正电，电场方向向下，由平衡条件可知，电场力向上，所以油滴带负电，故A正确； B．若开关与1保持连接，电路稳定后，电容器充电结束，电路中没有电流，故B错误； C．若将开关打到2，电容器所带电荷量不变，平行板电容器的电容，电容定义式，两板间的电场强度 联立可得 将上极板稍微上移一点距离，两板间电场强度不变，油滴受到的电场力不变，仍处于静止状态，故C正确； D．若将开关打到2，电容器所带电荷量不变，保持电容器下极板不动，将上极板稍微左移一点距离，由可知，电容器电容C变小。根据，可知两板间电势差增大，静电计的张角将变大，故D错误。 故选AC。 8. 2025年11月26日香港一住宅发生火灾，这不仅对消防人员是一个极大的考验，同时对消防车的性能要求也特别高。某中学兴趣小组对一辆自制电动消防模型车的性能进行研究。这辆小车在水平的直轨道上由静止开始以恒定加速度启动，达到额定功率之后以额定功率继续行驶。到近似为匀速直线运动，关闭发动机，其图像如图所示。已知小车的质量为，，可认为在整个运动过程中小车受到的阻力大小不变。下列说法正确的是（　　） A. 小车受到的阻力大小为 B. 内小车的牵引力大小为 C. 小车发动机的额定功率为 D. 小车在加速过程中的位移为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．在小车关闭发动机后，只在阻力的作用下做减速运动，在35~45s内，小车的加速度大小为 所以阻力的大小应为，故A错误； B．在0~5s内，小车的加速度为 根据牛顿第二定律，有 可解得牵引力的大小，故B正确； C．在25~35s内，小车以额定功率做匀速运动，此时有最大速度 根据发动机功率的公式， 可解得额定功率为，故C正确； D．小车在0~5s内，运动的位移为 在5~25s内，可列出动能定理公式，其中 可解得 所以小车在加速阶段运动的位移为，故D错误。 故选BC。 三、填空题（共12分） 9. 探究求合力的方法的实验装置如图所示，在该实验中： （1）下列说法正确的是___________； A. 拉着细绳套的两只弹簧秤，稳定后读数应相同 B. 在已记录结点位置的情况下，确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的两点 C. 测量时弹簧秤外壳与木板之间不能存在摩擦 D. 测量时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板 （2）在某次实验中，若弹簧秤间夹角小于，保持结点位置不变，弹簧秤与的夹角不变，增大弹簧秤与弹簧秤的夹角，则弹簧秤的读数将___________。 A. 变大 B. 变小 C. 先减小再变大 D. 先变大再减小 （3）若只有一只弹簧秤，能否完成探究求合力的方法的实验？回答“能”或者“不能”并简述理由。___________。 【答案】（1）D （2）A （3）能，对三个力的大小和方向分步测量即可 【解析】 【小问1详解】 A．在不超出弹簧秤的量程和橡皮条形变限度的条件下，使拉力适当大些，不需要使两只测力计的示数相同，故A错误； B．在已记录结点O位置的情况下，再选择相距较远的一个点就可以确定一个拉力的方向，故B错误； C．实验中，当弹簧秤的弹簧与外壳间没有摩擦时，弹簧秤的示数即为弹簧对细绳的拉力大小，与弹簧秤外壳与木板之间是否存在摩擦无关，故C错误； D．为了保证实验中力的测量的准确性，拉橡皮条时，需要使橡皮条、细绳和弹簧秤贴近并平行于木板，故D正确。 故选D。 【小问2详解】 两个力的合力保持不变，弹簧秤与的夹角不变，增大弹簧秤与弹簧秤的夹角，由力的平行四边形定则做出如下示意图 因此增大弹簧秤与弹簧秤的夹角时，弹簧秤的读数将变大。 故选A。 【小问3详解】 若只有一只弹簧秤，可以这样做： ①弹簧秤同时拉着两个细绳套，将橡皮条拉到结点位置，记录读数和方向，得到第一个力； ②弹簧秤拉着第一个细绳套，手拉住第二个细绳套，将橡皮条拉到结点位置，稳定后读取力的大小，并用笔记录两条细绳的方向，得到第二个力； ③手拉住第一个细绳套，弹簧秤拉着第二个细绳套，将橡皮条拉到结点位置，保证细绳的夹角不变，稳定后读出弹簧秤的读数，得到第三个力。 ④对测得的数据进行处理，验证第二个和第三个力的合力是否与第一个力等大反向。 10. 在探究加速度与力的关系实验之前，需要思考如何测“力”。 （1）为了简化“力”的测量，下列说法正确的是___________（选填选项前的字母）。 A. 使小车沿倾角合适的斜面运动，小车受力可等效为只受绳的拉力 B. 若斜面倾角过大，小车所受合力将小于绳的拉力 C. 无论小车运动的加速度多大，砂和桶的重力都等于绳的拉力 D. 让小车的运动趋近于匀速运动，砂和桶的重力才近似等于绳的拉力 （2）某小组在进行实验时设计了一个拓展方案，实验装置如图所示，其实验操作步骤如下： （i）挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使质量为的小车拖着纸带沿木板匀速下滑； （ⅱ）取下托盘和砝码，测出其总质量为，让小车沿木板下滑，测出加速度； （iii）改变砝码质量和木板倾角，多次测量，通过作图可得到的关系。 在作图像时，的大小等于___________（用实验直接测得的物理量来表示） 实验获得如图所示的纸带，计数点间均有四个点未画出，则由此计算小车的加速度大小为___________（结果保留两位有效数字） 【答案】（1）AD （2） ①. mg ②. 0.40 【解析】 【小问1详解】 A．使小车沿倾角合适的斜面运动，当小车沿斜面重力向下的分力与所受摩擦力平衡时，小车受力可等效为只受绳的拉力，故A正确； B．若斜面倾角过大，小车沿斜面重力向下的分力大于所受摩擦力，小车所受合力将大于绳的拉力，故B错误； CD．砂和桶与小车一起运动，加速度相同，设小车的质量为，砂和桶的总质量为，绳的拉力为 研究小车，以砂和桶为研究对象，根据牛顿第二定律 联立可得细绳的拉力 从上式可得，当时，， 让小车的运动趋近于匀速运动，这时砂和桶的加速度趋近于0，砂和桶的重力才近似等于绳的拉力，故D正确。 故选AD。 【小问2详解】 [1]匀速运动时 取下托盘和砝码，小车加速运动时 合力 [2] 计数点间均有四个点未画出，相邻计数点间的时间间隔为 用逐差法求加速度 四、计算题（本大题共三个小题，共48分，如有需要请写出必要的公式和文字说明。） 11. 有一个倾角为60°的轨道，物体A从高为的地方静止下滑，过一段时间无碰撞地进入光滑水平面，与B发生正碰，B被一根绳子悬挂，与水平面接触但不挤压，碰后B恰好能做完整的圆周运动，已知A与轨道间的动摩擦因数，A的质量为，B的质量为0.1kg，绳子的长度，，求： （1）与B碰撞前A的速度大小； （2）与B刚碰完瞬间绳子的拉力大小； （3）A与B碰撞过程中机械能的损失。 【答案】（1）2m/s （2）6N （3）0J 【解析】 【小问1详解】 物体A在斜面上做匀加速直线运动，根据受力分析可知沿斜面的滑动摩擦力大小为 物体A滑到斜面底端的过程中，有动能定理 可解得 【小问2详解】 设AB碰后的瞬间速度分别为与，B能恰好完成圆周运动，说明B做圆周运动到达最高点时，绳上拉力为0，有 从AB碰撞到B运动到最高的过程中，有 联立以上方程，可解得 此时B在最低点时可列出向心力公式 解得 【小问3详解】 AB碰撞过程中动量守恒，有 所以碰撞中的机械能损失为 代入数据后可得 12. 如图所示，足够大的平行挡板竖直放置，间距两板间存在两个方向相反的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，以水平面为理想分界面，Ⅰ区的磁感应强度为，方向垂直纸面向外上各有位置正对的小孔，两孔与分界面的距离均为，质量为电荷量为的粒子经宽度为的匀强电场由静止加速后，沿水平方向从进入Ⅰ区，并直接偏转到上的点、再进入Ⅱ区，点与板的距离是的倍，不计重力，碰到挡板的粒子不予考虑。 （1）若，求匀强电场的电场强度； （2）若，且粒子沿水平方向从射出，求粒子在磁场中的速度大小和Ⅱ区的磁感应强度大小。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 带电粒子从进入磁场I后做匀速圆周运动，由洛伦兹力充当向心力，有 当时，在磁场I中刚好转过了90°，此时轨道半径 可解得进入磁场时的速度为 在静电场中，有 解得 【小问2详解】 若，设此时在磁场I中粒子做圆周运动的轨道半径为，则根据几何关系，可列出 可解得 代入公式 可解得 粒子的运动轨迹如下图所示 设 在磁场II中粒子也做匀速圆周运动，轨道半径为，若粒子能从以水平方向出射，那么由于对称性，进入磁场II区域到穿出磁场II区域，粒子在水平方向上运动的距离为2L，则 可解得 有 联立得到 13. 光滑斜面倾角为，Ⅰ区域与Ⅱ区域均存在垂直斜面向外的匀强磁场，两区磁感应强度大小相等。正方形线框质量为，总电阻为，同种材料制成粗细均匀，区域长为，Ⅱ区域长为，且。两区域间无磁场的区域长度大于线框长度。线框从某一位置释放，边进入I区域时速度为，且直到边离开Ⅰ区域时速度均为，当边进入Ⅱ区域时的速度和边离开Ⅱ区域时的速度一致，则： （1）求线框释放点边与I区域上边缘的距离； （2）求线框穿过I区域时边产生的焦耳热； （3）求线框进入Ⅱ区域到完全离开过程中克服安培力做功的平均功率。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 线框从静止释放到cd边进入磁场区域I时的速度为v，机械能是守恒的，有 解得 【小问2详解】 根据题干信息可知，线框从cd边进入磁场区域I到ab边离开磁场区域I，线框以速度v一直做匀速直线运动，所以线框的边长与区域I的宽度相同，这段过程中重力势能转化为线框总焦耳热，即 根据串并联关系，cd边产生的焦耳热占总焦耳热的，即 【小问3详解】 线框进入区域II时的速度与离开区域II时的速度相等，则这个过程中，减少的重力势能转化为线框的焦耳热，即 这个焦耳热即为线框克服安培力做的总功。 线框在无磁场区域做加速运动，进入区域II时速度大于v，所以进入区域II的过程安培力大于重力分量，线框会做减速运动，全部进入区域II后做匀加速运动，在出区域II的过程中会做减速运动，刚出区域II的速度与进入II的速度大小相等，整个运动过程应有对称性，速度时间图像如图所示 对这三段过程列动量定理，有 其中安培力的冲量可写为 在穿入与穿出区域II的过程中都有 将以上四个公式联立，可解得 由于在区域I中以速度v做匀速运动，有 所以 所以克服安培力做功的平均功率为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $