精品解析：上海市香山中学2025-2026学年高三上学期12月月考物理试卷

2025-2026学年高三上学期12月月考 一、单选题（共7题，共28.0分） 1. 摩天轮往往是一个地方的标志性建筑，如图所示，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，下列叙述正确的是（　　） A. 乘客随座舱向下转动时，乘客重力做正功，重力势能增大 B. 摩天轮匀速转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变 C. 摩天轮匀速转动过程中，乘客机械能守恒 D. 摩天轮匀速转动过程中，乘客动能保持不变 2. 如图所示，有一矩形线圈，一半放在有界的匀强磁场中，线圈可绕ab边转动。当线圈由图示位置绕ab转过60°位置时其磁通量的变化情况下列说法正确的是（ ） A. 不变 B. 变大 C. 变小 D. 无法判断 3. 用单色红光通过不同形状的小孔，光屏上呈现出如图的图样，则小孔形状，判断正确的是（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，光滑圆形管道固定在竖直面内，直径略小于管道内径可视为质点的小球A、B质量分别为mA、mB，A球从管道最高处由静止开始沿管道下滑，与静止于管道最低处的B球相碰，碰后A、B球均能刚好到达与管道圆心O等高处，关于两小球质量比值mA：mB的说法正确的是(　　) A. ＋1 B. －1 C. 1 D. 5. 已知某物体做匀加速直线运动，以下说法中错误的是（　　） A. 它的速度变化率不变 B. 它的加速度一定不为零 C. 它的加速度方向可能为负 D. 它的加速度和速度方向可能相反 6. 透镜表面质量的检测时，我们把玻璃样板与待测透镜表面紧贴，用单色平行光入射，我们就可以看见与牛顿环类似的干涉条纹，为明暗相间的同心圆。通过向下轻压样板，可以确定凸透镜边缘与样板的偏差情况，下列说法正确的是（ ） A. 图甲干涉条纹等间距同心圆排列，且向圆心移动 B. 图甲干涉条纹不等间距同心圆排列，且向圆心移动 C. 图乙干涉条纹等间距同心圆排列，且向圆心移动 D. 图乙干涉条纹不等间距同心圆排列，且向圆心移动 7. 某同学为研究带电粒子的运动情况，通过仿真模拟软件设计了如图甲所示的实验，装置由放射源、速度选择器、平行板电容器三部分组成。放射源P靠近速度选择器，能沿水平方向发射出不同速率的某种带电粒子，其中某速率的带电粒子能恰好做直线运动通过速度选择器，并沿平行于金属板A、B的中轴线射入板间。已知速度选择器中存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B．平行板电容器的极板A、B长为L，两板间加有如图乙所示的交变电压。不计粒子重力及相互间作用力，忽略边缘效应，以下说法中正确的是（　　） A. 从P点射出的粒子一定带正电 B. 只增大速度选择器中的电场强度E，仍能沿中轴线射入平行板电容器的粒子，通过A、B板的时间不变 C. 若时刻粒子恰好沿方向进入平行板电容器，则粒子飞出平行板电容器的方向不可能沿方向 D. 若t=0时刻沿进入平行板电容器的粒子离开电容器时方向也平行于，则 二、多选题（共3题，共15.0分） 8. 如图所示，一小物块（不计重力）以大小为a＝4m/s2的向心加速度做匀速圆周运动，半径R＝1m，则下列说法正确的是（　　） A. 小物块运动的角速度为2rad/s B. 小物块做圆周运动的周期为πs C. 小物块在内通过的位移大小为 D. 小物块在πs内通过的路程为零 9. 有关以下四幅图的描述，正确的是（　　） A. 图甲中，两板间的薄片越薄，干涉条纹间距越大 B. 图乙中，光屏上的中央亮斑是光照射到小圆孔后产生 C. 图丙中，照相机镜头上的增透膜，在拍摄水下的景物时可消除水面的反射光 D. 图丁中，入射的光子与电子碰撞时，一部分动量转移给电子，光子的波长变长 10. 如图甲所示，倾角为θ的光滑斜面固定在水平面上，劲度系数为k的轻弹簧，下端固定在斜面底端，上端与质量为m的物块A连接，A的右侧紧靠一质量为m的物块B，但B与A不粘连．初始时两物块均静止．现用平行于斜面向上的拉力F作用在B，使B做加速度为a的匀加速运动，两物块在开始一段时间内的v－t图象如图乙所示，t1时刻A、B的图线相切，t2时刻对应A图线的最高点，重力加速度为g，则( ) A. B. t2时刻，弹簧形变量为 C. t2时刻弹簧恢复到原长，物块A达到速度最大值 D. 从开始到t1时刻，拉力F做的功比弹簧释放的势能少 三、解答题（共5题，共55.0分） 11. 实验探究：电容器对交流电的阻碍作用（容抗）可能跟哪些因素有关？ 1、如图所示，把电容器C与小灯泡D串联，再与另一完全相同的小灯泡D′串联，用交流信号发生器作电源。交流信号发生器可以输出不同频率、不同电压的正弦交流信号。闭合开关S和S′，可以观察到小灯泡D和D′的发光有什么不同？ 2、保持发生器输出的电压不变而改变信号的频率，观察灯泡亮度的变化； 3、保持频率、电压不变的条件下，用不同的电容器与小灯泡D串联，观察电容值不同时小灯泡亮度的变化； 观察结果： （1）在电容和发生器输出电压不变的情况下，信号频率越大，小灯泡D亮度越___________；（填“亮”或“暗”） （2）在发生器信号频率和输出电压不变的情况下，电容越大，小灯泡D亮度越___________；（填“亮”或“暗”） （3）根据以上现象，结论是：___________； （4）在本实验的设计中用了什么实验方法：___________。 12. 以的速度将一物体从地面竖直上抛，若忽略空气阻力，g取，求： （1）物体上升的最大高度： （2）以水平地面为零势能面，物体在上升过程中重力势能和动能相等的位置距离地面多高？ 13. 如图，固定于同一条竖直线上的点电荷A、B相距为2d，电荷量分别为＋Q和－Q。MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球，质量为m、电荷量为＋q（可视为点电荷，q远小于Q），现将小球从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球向下运动到距C点距离为d的O点时，速度为v。已知MN与AB之间的距离也为d。静电力常量为k，重力加速度为g。求： （1）C、O间的电势差UCO。 （2）小球经过与点电荷B等高的D点时速度的大小。 14. 如图所示，在光滑地面上有一辆质量M=2kg的小车，小车左边部分为半径R=1.2m的四分之一光滑圆弧轨道，轨道末端平滑连接一长度L=2.4m的粗糙水平面，水平面右端是一挡板。有一个质量为m=1kg的小物块（可视为质点）从小车左侧圆弧轨道顶端A点静止释放，小物块和粗糙水平面的滑动摩擦因数μ=0.08，小物块与挡板的碰撞无机械能损失，重力加速度g=10m/s2。 （1）求小物块第一次滑到圆弧轨道末端时，小物块的速度大小； （2）小物块将与小车右端发生多次碰撞，求整个运动过程小物块在粗糙水平面上走过的路程，以及全过程小车在地面上发生的位移。 15. 如图所示，光滑水平面上静止放着长L=0.16m，质量为M=3kg的木板（厚度不计），一个质量为m=1kg的小物体放在木板的最右端，m和M之间的动摩擦因数μ=0.1，今对木板施加一水平向右的拉力F（g取10m/s2）。 (1)若木板与小物体相对滑动，求小物体的加速度的大小？ (2)为使小物体不掉下去，F不能超过多少？ (3)如果拉力F=10N恒定不变，画出木板运动的v－t图象。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高三上学期12月月考 一、单选题（共7题，共28.0分） 1. 摩天轮往往是一个地方的标志性建筑，如图所示，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，下列叙述正确的是（　　） A. 乘客随座舱向下转动时，乘客重力做正功，重力势能增大 B. 摩天轮匀速转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变 C. 摩天轮匀速转动过程中，乘客机械能守恒 D. 摩天轮匀速转动过程中，乘客动能保持不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．乘客随座舱向下转动时，乘客重力做正功，重力势能减小，A错误； B．根据公式，重力方向不变，但是速度方向时刻变化，所以重力的瞬时功率也是变化的，B错误； C．摩天轮匀速转动过程中，动能不变，但是重力势能在变化，所以乘客机械能不守恒，C错误； D．摩天轮匀速转动过程中，，速度大小不变，所以乘客动能保持不变，D正确。 故选D。 2. 如图所示，有一矩形线圈，一半放在有界的匀强磁场中，线圈可绕ab边转动。当线圈由图示位置绕ab转过60°位置时其磁通量的变化情况下列说法正确的是（ ） A. 不变 B. 变大 C. 变小 D. 无法判断 【答案】A 【解析】 【详解】设矩形线圈沿垂直于边方向的宽度为,边长度为,磁感应强度大小为。 图示时线圈一半在磁场中,磁通量大小为 当线圈绕边转过时,线圈宽度在垂直于磁场边界方向的投影为,恰好等于磁场覆盖的宽度,故整个线圈位于磁场区域内;线圈平面法线与磁场方向夹角为。 此时磁通量大小为 磁通量不变,故A正确。 故选A。 3. 用单色红光通过不同形状的小孔，光屏上呈现出如图的图样，则小孔形状，判断正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由图发现，横向的衍射现象比纵向的衍射现象更明显，根据发生明显衍射的条件可知，横向的小孔长度应该小于纵向的小孔长度。 故选B。 4. 如图所示，光滑圆形管道固定在竖直面内，直径略小于管道内径可视为质点的小球A、B质量分别为mA、mB，A球从管道最高处由静止开始沿管道下滑，与静止于管道最低处的B球相碰，碰后A、B球均能刚好到达与管道圆心O等高处，关于两小球质量比值mA：mB的说法正确的是(　　) A. ＋1 B. －1 C. 1 D. 【答案】AB 【解析】 【详解】碰后A、B球均能刚好到达与管道圆心O等高处，则此时速度都为零，根据动能定理可知，mgR＝mv2，解得 当碰后A和B的速度相等，方向相同，vA＝vB＝，碰撞前，A球从最高点运动到最低点的过程中，根据动能定理得：mAv02＝mAg•2R, 解得：v0＝ AB碰撞过程中，动量守恒，以碰撞前A球的速度为正，则有：mAv0=mAvA+mBvB 解得：，由上分析，故A正确； 当碰后A和B的速度相等，方向相反， AB碰撞过程中，动量守恒，以碰撞前A球的速度为正，则有：mAv0=-mAvA+mBvB，解得：，由上分析，故B正确，CD错误； 故选AB． 5. 已知某物体做匀加速直线运动，以下说法中错误的是（　　） A. 它的速度变化率不变 B. 它的加速度一定不为零 C. 它的加速度方向可能为负 D. 它的加速度和速度方向可能相反 【答案】D 【解析】 【详解】AB．当物体的速度方向与加速度方向同向，且加速度恒定不变时，做匀加速直线运动，即它的加速度一定不为零。加速度是描述速度变化快慢的物理量，也叫速度的变化率，所以速度变化率不变，故AB正确； CD．物体做匀加速直线运动，说明加速度方向与速度方向同向，但不一定都指向正方向，也可能都指向负方向，故D错误，C正确。 本题选错误的，故选D。 6. 透镜表面质量的检测时，我们把玻璃样板与待测透镜表面紧贴，用单色平行光入射，我们就可以看见与牛顿环类似的干涉条纹，为明暗相间的同心圆。通过向下轻压样板，可以确定凸透镜边缘与样板的偏差情况，下列说法正确的是（ ） A. 图甲干涉条纹等间距同心圆排列，且向圆心移动 B. 图甲干涉条纹不等间距同心圆排列，且向圆心移动 C. 图乙干涉条纹等间距同心圆排列，且向圆心移动 D. 图乙干涉条纹不等间距同心圆排列，且向圆心移动 【答案】D 【解析】 【详解】AB．明暗相间的同心圆环是由透镜和玻璃板之间的空气膜上下两表面的反射光发生干涉后形成的，同一亮圆环（或暗圆环）处空气膜的厚度相等，相邻的两个明圆环处，空气膜的厚度差等于半个波长，离圆心越远的位置，空气膜的厚度减小得越快，圆环越密，因此干涉条纹呈现内疏外密不等间距同心排列，向下轻压样板，干涉条纹向远离圆心的方向移动。故AB错误； CD．若换成曲率半径更大的凸透镜，相同的水平距离空气层的厚度变小，所以观察到的圆环状条纹间距变大，即同种单色光照射时形成的同心圆环将变稀疏，干涉条纹不等间距同心圆排列，向下轻压样板，干涉条纹向圆心的方向移动，故C错误，D正确。 故选D。 7. 某同学为研究带电粒子的运动情况，通过仿真模拟软件设计了如图甲所示的实验，装置由放射源、速度选择器、平行板电容器三部分组成。放射源P靠近速度选择器，能沿水平方向发射出不同速率的某种带电粒子，其中某速率的带电粒子能恰好做直线运动通过速度选择器，并沿平行于金属板A、B的中轴线射入板间。已知速度选择器中存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B．平行板电容器的极板A、B长为L，两板间加有如图乙所示的交变电压。不计粒子重力及相互间作用力，忽略边缘效应，以下说法中正确的是（　　） A. 从P点射出的粒子一定带正电 B. 只增大速度选择器中的电场强度E，仍能沿中轴线射入平行板电容器的粒子，通过A、B板的时间不变 C. 若时刻粒子恰好沿方向进入平行板电容器，则粒子飞出平行板电容器的方向不可能沿方向 D. 若t=0时刻沿进入平行板电容器的粒子离开电容器时方向也平行于，则 【答案】D 【解析】 【详解】A．无论粒子带正电还是负电都可以满足电场力和洛伦兹力平衡，因此不能确定粒子一定带正电，A错误； B．根据粒子通过速度选择器的速度 增大电场强度E，速度也会增大，根据通平行板电容器的时间 可知，时间会减小，B错误； C．在时刻进入电容器的粒子，在交变电场中经时飞出的粒子，运动方向平行于，C错误； D．粒子在电容器中运动的时间 若粒子离开电容器时方向仍平行于，则说明粒子在电容器中运动的时间是交变电压周期T的整数倍，即，则，D正确。 故选D。 二、多选题（共3题，共15.0分） 8. 如图所示，一小物块（不计重力）以大小为a＝4m/s2的向心加速度做匀速圆周运动，半径R＝1m，则下列说法正确的是（　　） A. 小物块运动的角速度为2rad/s B. 小物块做圆周运动的周期为πs C. 小物块在内通过的位移大小为 D. 小物块在πs内通过的路程为零 【答案】AB 【解析】 【详解】A．依据a＝ω2R，物块运动的角速度 故A正确； B．周期 故B正确； C．根据v＝ωr，知 v＝2 m/s 内通过的位移大小 故C错误； D．小球在π s内通过的路程为 l＝vt＝2×πm＝2πm 故D错误。 故选AB。 9. 有关以下四幅图的描述，正确的是（　　） A. 图甲中，两板间的薄片越薄，干涉条纹间距越大 B. 图乙中，光屏上的中央亮斑是光照射到小圆孔后产生 C. 图丙中，照相机镜头上的增透膜，在拍摄水下的景物时可消除水面的反射光 D. 图丁中，入射的光子与电子碰撞时，一部分动量转移给电子，光子的波长变长 【答案】AD 【解析】 【详解】A．图甲中，两板间的薄片越薄，则空气薄膜的厚度减小，而膜的厚度是两列反射光波路程差的2倍，而两列反射光波的路程差等于发生稳定干涉的光波半波长的偶数倍或奇数倍，因此可知满足半波长偶数倍或奇数倍的数量减少，明暗条纹变稀疏，则条纹间距变大，故A正确； B．图乙中，光屏上的中央亮斑是泊松亮斑是圆板衍射形成的图样，故B错误； C．为使拍摄的水面下景物更清晰，可利用偏振现象，在照相机镜头前加一偏振片，减少水面反射光的影响，故C错误； D．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变长，故D正确。 故选AD。 10. 如图甲所示，倾角为θ的光滑斜面固定在水平面上，劲度系数为k的轻弹簧，下端固定在斜面底端，上端与质量为m的物块A连接，A的右侧紧靠一质量为m的物块B，但B与A不粘连．初始时两物块均静止．现用平行于斜面向上的拉力F作用在B，使B做加速度为a的匀加速运动，两物块在开始一段时间内的v－t图象如图乙所示，t1时刻A、B的图线相切，t2时刻对应A图线的最高点，重力加速度为g，则( ) A. B. t2时刻，弹簧形变量为 C. t2时刻弹簧恢复到原长，物块A达到速度最大值 D. 从开始到t1时刻，拉力F做的功比弹簧释放的势能少 【答案】BD 【解析】 【详解】由图读出，t1时刻A、B开始分离，对A根据牛顿第二定律有：kx-mgsinθ=ma；开始时有：2mgsinθ=kx0，又x0-x=at12；联立以三式得： ．故A错误．由图知，t2时刻A的加速度为零，速度最大，根据牛顿第二定律和胡克定律得：mgsinθ=kx，则得：x=，此时弹簧处于压缩状态，故B正确，C错误．由图读出，t1时刻A、B开始分离，对A根据牛顿第二定律：kx-mgsinθ=ma…① 开始时有：2mgsinθ=kx0…② 从开始到t1时刻，弹簧释放的势能 EP=kx02- kx2…③ 从开始到t1时刻的过程中，根据动能定理得：WF+EP-2mgsinθ（x0-x）= •2mv12…④ 2a（x0-x）=v12…⑤ 由①②③④⑤解得：WF-EP=-；所以拉力F做的功比弹簧释放的势能少，故D正确．故选BD. 【点睛】本题分析时要注意：从受力角度看，两物体分离的条件是两物体间的正压力为0．从运动学角度看，一起运动的两物体恰好分离时，两物体在沿斜面方向上的加速度和速度仍相等. 三、解答题（共5题，共55.0分） 11. 实验探究：电容器对交流电的阻碍作用（容抗）可能跟哪些因素有关？ 1、如图所示，把电容器C与小灯泡D串联，再与另一完全相同的小灯泡D′串联，用交流信号发生器作电源。交流信号发生器可以输出不同频率、不同电压的正弦交流信号。闭合开关S和S′，可以观察到小灯泡D和D′的发光有什么不同？ 2、保持发生器输出的电压不变而改变信号的频率，观察灯泡亮度的变化； 3、保持频率、电压不变的条件下，用不同的电容器与小灯泡D串联，观察电容值不同时小灯泡亮度的变化； 观察结果： （1）在电容和发生器输出电压不变的情况下，信号频率越大，小灯泡D亮度越___________；（填“亮”或“暗”） （2）在发生器信号频率和输出电压不变的情况下，电容越大，小灯泡D亮度越___________；（填“亮”或“暗”） （3）根据以上现象，结论是：___________； （4）在本实验的设计中用了什么实验方法：___________。 【答案】（1）亮 （2）亮 （3）电容越小，容抗越大；交流电频率越低，容抗越大 （4）控制变量法 【解析】 【分析】 【小问1详解】 电容器通高频阻低频，在电容和发生器输出电压不变的情况下，信号频率越大，小灯泡D亮度越亮； 【小问2详解】 在发生器信号频率和输出电压不变的情况下，电容越大，容抗越小，小灯泡D亮度越亮； 【小问3详解】 根据以上现象，结论是：电容越小，容抗越大，交流电频率越低，容抗越大； 【小问4详解】 在本实验的设计中，先控制电容和发生器输出电压不变，改变交流信号的频率，观察灯泡的亮度，再控制发生器信号频率和输出电压不变，改变电容器的电容，观察灯泡的亮度，用了控制变量法。 【点睛】 12. 以的速度将一物体从地面竖直上抛，若忽略空气阻力，g取，求： （1）物体上升的最大高度： （2）以水平地面为零势能面，物体在上升过程中重力势能和动能相等的位置距离地面多高？ 【答案】（1）20m （2）距地面高10m处 【解析】 【详解】（1）设物体上升的最大高度为H，在物体整个上升过程中应用机械能守恒定律，有 解得 （2）设物体重力势能和动能相等的位置距地面的高度为h，此时物体的运动速度为v，则有 在物体被抛出到运动至该位置的过程中应用机械能守恒定律，有 由以上两式解得 13. 如图，固定于同一条竖直线上的点电荷A、B相距为2d，电荷量分别为＋Q和－Q。MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球，质量为m、电荷量为＋q（可视为点电荷，q远小于Q），现将小球从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球向下运动到距C点距离为d的O点时，速度为v。已知MN与AB之间的距离也为d。静电力常量为k，重力加速度为g。求： （1）C、O间的电势差UCO。 （2）小球经过与点电荷B等高的D点时速度的大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 从C到O过程中根据动能定理有 解得 【小问2详解】 小球在CO和OD两个过程中，静电力做功相同，则根据动能定理有 解得 14. 如图所示，在光滑地面上有一辆质量M=2kg的小车，小车左边部分为半径R=1.2m的四分之一光滑圆弧轨道，轨道末端平滑连接一长度L=2.4m的粗糙水平面，水平面右端是一挡板。有一个质量为m=1kg的小物块（可视为质点）从小车左侧圆弧轨道顶端A点静止释放，小物块和粗糙水平面的滑动摩擦因数μ=0.08，小物块与挡板的碰撞无机械能损失，重力加速度g=10m/s2。 （1）求小物块第一次滑到圆弧轨道末端时，小物块的速度大小； （2）小物块将与小车右端发生多次碰撞，求整个运动过程小物块在粗糙水平面上走过的路程，以及全过程小车在地面上发生的位移。 【答案】（1）4m/s；（2）15m，0.6m，水平向左 【解析】 【分析】 【详解】（1）小物块和小车组成的系统水平方向动量守恒，设小物块刚滑上右侧粗糙区域时速度大小为v1，小车速度为大小v2 解得 v1=4m/s （2）从小物块滑下到最终相对小车静止，小物块在粗糙水平面上走过的路程为s 解得 s =15m 又 当n=6时，=0.6m即物块将停在圆弧轨道末端0.6m处，物块相对小车停下时，小车也停止运动，整个过程中，物块相对小车发生位移 对m、M整体，水平方向动量守恒，设m水平向右发生位移大小为x1，M水平向左发生位移大小为x2，有 又 解得 方向水平向左 15. 如图所示，光滑水平面上静止放着长L=0.16m，质量为M=3kg的木板（厚度不计），一个质量为m=1kg的小物体放在木板的最右端，m和M之间的动摩擦因数μ=0.1，今对木板施加一水平向右的拉力F（g取10m/s2）。 (1)若木板与小物体相对滑动，求小物体的加速度的大小？ (2)为使小物体不掉下去，F不能超过多少？ (3)如果拉力F=10N恒定不变，画出木板运动的v－t图象。 【答案】(1)1m/s2，加速度方向水平向右；(2)4N；(3) 【解析】 【详解】(1)小物体受到的滑动摩擦力提供加速度 mg=ma 解得 a＝1m/s2 加速度方向水平向右 (2)以小物体和木板为研究对象，根据牛顿第二定律 F=(M＋m)a 小物体刚要滑动时有 mg=ma 联立并代入数据解得 F=(M＋m)a=(3＋1)×1N=4N 故F不能超过4N (3)刚开始时当F=10N时，小物体相对于木板相对滑动，对木板根据牛顿第二定律 F－μmg=Ma2 代入数据解得木板的加速度 a2=3m/s2 经过时间t时小物体将会从板上掉落，根据位移－时间关系可得 得 此时的速度为 以后木板做加速运动的加速度为a3，则有 F=Ma3 解得 a3=3.3m/s2 木板的速度图象如图所示 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $