精品解析:辽宁省鞍山市海城市辽东南协作体2025-2026学年高三上学期12月月考物理试题
2026-08-31
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内容正文:
2025-2026学年度上学期月考试卷
高三物理
时间:75分钟 满分:100分
命题范围:必修一,必修二,外加《动量守恒定律》和《静电场》两章
一、选择题:(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1. 下列各组物理量中,全部是矢量的有 ( )
A. 电场强度、位移、速度 B. 冲量、功、电流强度
C. 弹力、动量、能量 D. 电势、重力、加速度
【答案】A
【解析】
【详解】既有大小又有方向的物理量为矢量,电场强度、位移、速度、冲量、弹力、动量、重力、加速度都是矢量;
功、电流强度、能量、电势是标量。
故选A。
2. 2024年巴黎奥运会中,陈艺文/昌雅妮获得了女子3米跳板跳水冠军。若把运动员视为质点,将离开跳板后运动员重心视为在竖直方向上运动,取竖直向上为正方向,忽略空气阻力的影响,从离开跳板开始计时,运动员在落水前的速度,位移随时间的变化图像(图中曲线为抛物线的一部分)可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB.将运动员重心的运动视为竖直上抛运动,取竖直向上为正方向,速度与时间的关系为,图像应为斜率不变的一次函数,故A、B均错误;
CD.位移与时间的关系为,图像为抛物线,故C正确,D错误。
故选C。
3. 如图所示,用、两根轻绳将花盆悬于两竖直墙之间,开始时绳水平。现保持点位置不变,改变绳长使绳右端由点缓慢上移至点,此时与之间的夹角。设此过程中、绳的拉力分别为、,则下列说法中正确的是 ( )
A. 一直增大 B. 一直减小
C. 先减小,后增大 D. 先减小,后增大
【答案】C
【解析】
【详解】对结点受力分析,受到向下的拉力等于物体重力,受到、绳的拉力与,随着绳端由点缓慢上移至点,如图所示
图中1、2、3表示移动过程中的三个不同位置,由图可知一直减小,先减小后增大。
故选C。
4. 一辆汽车在水平路面上由静止启动,在前内做匀加速直线运动,末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其图像如图所示。已知汽车的质量为,汽车受到地面的阻力为车重的,g取,则( )
A. 汽车在前内的阻力为 B. 汽车在前内的牵引力为
C. 汽车的额定功率为 D. 汽车的最大速度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题意可知汽车受到的阻力为
A错误;
B.由图像可知前内的加速度大小为
前内对汽车受力分析由牛顿第二定律有
联立解得汽车在前内的牵引力为
B错误;
C.末达到额定功率,由瞬时功率表达式可知汽车的额定功率为
C错误;
D.汽车达到最大速度时牵引力为
由瞬时功率表达式可知汽车的最大速度为
D正确。
故选D。
5. 如图所示为某电子显示设备中电场的电场线,一个带电粒子仅在电场力作用下从点运动到点,轨迹如图中虚线所示,则下列说法正确的是( )
A. 粒子带正电
B. 粒子在点电势能比在点电势能小
C. 粒子在点速度比在点速度小
D. 粒子从点运动到点,加速度一直增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.粒子受到的电场力指向轨迹凹的一侧并与电场线相切,由此判断粒子带负电,故A错误;
BC.粒子从运动到的过程中,电场力一直做负功,动能减小,电势能增大,故B正确,C错误;
D.电场线的疏密程度反映电场的强弱,由图可知,粒子运动过程中电场强度先增大后减小,因此粒子受到的电场力先增大后减小,根据牛顿第二定律可知,粒子的加速度先增大后减小,故D错误。
故选B。
6. 质量相等的A、B两物体运动的速度同时向右,如图所示。整个运动过程中,A、B两物体的位移大小分别为、,合外力的功均分别为、,合外力的冲量大小分别为、,加速度大小分别为、,下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.在图像中,图线与时间轴所围的面积表示位移,
联立解得,故A错误;
B.根据动能定理有,
联立解得,故B正确;
C.根据动量定理有,
联立解得,故C错误;
D.图线的斜率代表物体的加速度,
联立解得,故D错误。
故选B。
7. 在快递分拣中心,常用倾斜传送带运输物品。如图所示,某倾斜传送带与水平面夹角为θ=37°,传送带长度为L=7.2m,以恒定速度v0=4m/s逆时针转动。将快递包裹(可视为质点)从传送带顶端A无初速度释放,包裹与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5。已知,sin37°=0.6,重力加速度g取10m/s2。关于包裹在传送带上的运动,下列说法正确的是( )
A. 以加速度大小为10m/s2一直做匀加速运动
B. 到达传送带底端B时的速度大小为4m/s
C. 在传送带上划痕长度等于相对于传送带发生的位移大小
D. 若在包裹放置前增大传送带速度,包裹运动的最短时间为1.2s
【答案】D
【解析】
【详解】A.由受力分析可知,包裹在刚开始时因传送带比包裹快(包裹初速为0),相对传送带向上滑,故摩擦力与重力沿斜面分力同向,根据牛顿第二定律有
解得10 m/s²
但当包裹速度增大到与传送带共速后,摩擦力将改为与重力分力反向,有
解得2 m/s²,故A错误;
B.包裹与传送带共速前根据运动学规律,
解得s,
共速后
解得,故B错误;
C.结合上述分析可知,开始包裹相对传送带向上运动,共速后相对传送带向下运动,则“包裹在传送带上划痕长度”小于包裹对传送带的相对位移大小,故C错误;
D.若事先将皮带速度增大到足以保证包裹全程都相对皮带向上滑(即包裹速度始终小于皮带速度),则摩擦力与重力分力同向且均取最大值,包裹全程加速度恒为10 m/s²
由
解得t = 1.2 s
则最短时间为1.2s,故D正确。
故选D。
8. 如图所示,在匀强电场中有一直角三角形ABC,∠C = 90°,∠A = 30°,AC边长1 m,电场强度的方向与三角形ABC在同一平面内。一电子从A点移到B点克服静电力做功为10 eV,从A点移到C点克服静电力做功为5 eV。则( )
A. B、C两点间的电势差UBC为−5 V
B. 电场强度的方向由A点指向B点
C. 电场强度的大小为10 V/m
D. 一电子从B点移到C点,电势能增加5 eV
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据电势差的定义可得
因为
故A正确;
BC.D为AB的中点,△CDB为等边三角形,所以
则电场方向由E指向B,如图所示。
根据几何关系可得
电场强度为
故B错误,C正确;
D.一电子从B点移到C点,静电力做功
所以电势能降低5 eV,故D错误。
故选AC。
9. 2025年4月24日,神舟二十号载人飞船成功对接天和空间站核心舱。已知地球半径为R,空间站绕地球做圆周运动的轨道半径为kR,周期为T,引力常量为G。下列说法正确的是( )
A. 地球的质量为 B. 地球的平均密度为
C. 空间站的线速度大小为 D. 空间站所在高度处的重力加速度为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.设空间站的质量为m,地球的质量为M,对空间站而言,万有引力提供其圆周运动的向心力,则有
解得地球的质量,故A错误;
B.地球的平均密度,故B正确;
C.空间站线速度的大小为,故C正确;
D.在空间站圆轨道运行时,则有
结合上述结论
联立解得空间站所在高度处的重力加速度为,故D错误。
故选BC。
10. 如图所示,质量不计的直角形支架两端分别连接质量为2m和m的小球A和B(均视为质点),两直角边长度分别为2l和l。支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动。开始时OA边处于水平位置,设此水平位置势能为零,由静止释放,重力加速度为g,不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A. 运动中小球A和B的速度大小之比为2:1
B. 小球A下摆过程中,小球A减少的重力势能等于小球B增加的机械能
C. 小球A由静止下摆至最低点的过程,小球B的速度大小为
D. B球相对于初始位置上升的最大高度为l
【答案】AC
【解析】
【详解】A.两球运动时角速度相等,根据
可知,故A正确;
B.系统机械能守恒,小球A减少的重力势能应等于小球B增加的机械能与小球A增加的动能之和,故B错误;
C.小球A从静止释放转动到最低点过程,对系统,根据机械能守恒可得
其中
解得,,故C正确;
D.当两球速度为零时,B球上升高度最大,以初始OA所在平面为零势面,假设当B球上升高度为时速度为0,则系统重力势能
初状态系统机械能
可知此时B的速度不为0,未达到最大高度,故D错误。
故选AC。
二、实验题(每空2分,共16分)
11. 某同学用如图甲所示装置做“探究加速度与力关系”的实验,小车的质量M=0.4kg,重力加速度g取10m/s2。
(1)实验装置中电火花计时器所接电源为______(选填“6”或“220”)V的交流电源。
(2)实验中平衡摩擦力时,______(选填“悬挂”或“不悬挂”)砂桶,适当垫高长木板没有定滑轮的一端,砂桶和砂的质量要远小于小车质量。
(3)实验中打出的一条纸带如图乙所示,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。已知打点计时器的打点周期为0.02s,则小车的加速度a=______m/s2(结果保留2位有效数字)。改变砂和砂桶的质量多次实验,记录每次实验时砂和砂桶的质量m、根据打出的纸带求出对应实验小车的加速度a,作出a-m图像,如果图像是过原点的直线,且图像的斜率等于______m/(kg·s2),则表明质量一定时,加速度与合外力成正比。
【答案】(1)220 (2)不悬挂
(3) ①. 0.52 ②. 25
【解析】
【小问1详解】
图中为电火花打点计时器,所接电源为220V的交流电。
【小问2详解】
平衡摩擦力时,不悬挂砂桶,如果纸带上打出的点间隔均匀,则平衡了摩擦力。
【小问3详解】
小车的加速度为
由,得到
如果图像是过原点的直线,且斜率等于
则表明质量一定时,加速度与合外力成正比。
12. 某物理兴趣小组利用如图甲所示的实验装置研究质量为、的重物A、B组成的系统的机械能。A和B通过轻质细绳连接,细绳跨过滑轮。B由静止开始下落,A上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可研究此系统动能与重力势能的转化关系。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带,O是打下的第一个点,打点计时器的工作频率为50Hz。A、B、C为纸带上标注的三个计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)。各计数点到O点的距离已在图中标出。已知g、g(重力加速度g取10,计算结果均保留1位小数)。
(1)关于上述实验,下列说法中正确的是( )
A. 重物最好选择密度较大的物块 B. 重物的质量可以不测量
C. 实验中应先释放纸带,后接通电源 D. 可以利用公式来求解瞬时速度
(2)在打计数点O至B过程中系统动能的增加量________J,系统重力势能的减少量________J。(保留1位有效数字)
(3)某同学根据所选取纸带的打点情况做进一步分析,作出速度v的平方随下落的高度h的变化图像如图所示。如果忽略系统所受的阻力,据此可计算出当地的重力加速度g=________(保留2位有效数字)。
【答案】(1)A (2) ①. 0.6 ②. 0.7
(3)9.8
【解析】
【小问1详解】
A.为减小实验误差,重物最好选择密度较大的物块,以减小空气阻力,故A正确;
B.因为实验需要计算系统重力势能减少量
和系统动能增加量
需要验证两者是否相等,两式子不能把质量消除,所以需要测量重物的质量,故B错误;
C.实验中应先接通电源,后释放纸带,故C错误;
D.本实验是验证机械能守恒的实验,若利用公式来求解瞬时速度,需要满足机械能守恒的条件下才可以使用,与本实验矛盾,故D错误。
故选A。
【小问2详解】
[1]由题意,可知相邻两计数点间的时间间隔为
可得在打计数点O至B过程中系统动能的增加量
[2]系统重力势能的减少量
【小问3详解】
系统机械能守恒,有
整理得
结合图像可得
代入数据,求得
三、解答题((本题共3小题,共38分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示,质量的长木板B置于光滑的水平面上,可视为质点的质量的物体A放在B的最左端,时刻在A上施加一个水平向右的恒力F。时将外力F撤去,撤去外力瞬间A、B的速度之比为。已知A与B之间的动摩擦因数,重力加速度g取。求:
(1)恒力F的大小;
(2)时,A、B的速度大小。
【答案】(1)18N (2)14m/s;8m/s
【解析】
【小问1详解】
设物体A在木板B上运动时的加速度大小为,木板的加速度大小为,有,
时将外力F撤去,撤去外力瞬间A、B的速度之比为,则有
解得。
【小问2详解】
由(1)可解得,
时,A、B的速度大小为,。
14. 如图所示,一轻质弹簧的一端固定在滑块B上,另一端与滑块C接触但未连接,该系统静置于光滑的水平地面上。已知滑块B的质量、滑块C的质量。现有一质量的滑块A从光滑曲面上离地面h处由静止开始滑下,光滑曲面与水平地面相切,滑块A与B发生正撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动。经一段时间,滑块C脱离弹簧。已知滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度大小为v1=3m/s,重力加速度取,求:
(1)滑块A的初始高度h;
(2)弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能;
(3)滑块C最终的速度大小。
【答案】(1)0.8m
(2)6J (3)4m/s
【解析】
【小问1详解】
滑块A从光滑曲面上h高处由静止开始滑下的过程,机械能守恒,设其滑到底面的速度为,由机械能守恒定律有
滑块A与B碰撞的过程,A、B系统的动量守恒,碰撞结束瞬间具有共同速度设为,由动量守恒定律有
联立解得
【小问2详解】
滑块A、B、C速度相等(设速度为)时,被压缩的弹簧弹性势能最大,系统动量守恒定律,有
解得,方向水平向右
弹簧被压缩的过程中,系统机械能守恒,有
解得
【小问3详解】
被压缩弹簧再次恢复自然长度时,滑块C脱离弹簧,此时滑块C速度达到最大,不再改变,设此时滑块A、B的速度为,滑块C的速度为,由动量守恒定律得
由机械能守恒定律,有
联立以上方程解得、或、(初始值,舍去),故滑块C能获得的最终速度大小为4m/s。
15. 如图所示,是长为的水平粗糙轨道,点与一半径为的光滑圆轨道相切。整个空间有一水平向右的匀强电场。一带电量为、质量为的小物体从点由静止释放,经过点时对圆轨道的压力为其重力的2倍。物体与水平轨道的动摩擦因数,物体在上重力势能为零,重力加速度为。求:
(1)物体在点的速度大小和电场强度大小;
(2)物体在圆轨道上运动时机械能的最大值;
(3)物体在圆轨道上的最大速度的大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知,物体在B点有
解得
从A到B过程
解得
【小问2详解】
电场力
方向水平向右,当物体运动到圆轨道最右端,电场力做功最多,机械能最大,从A到该点电场力做功
摩擦力做功
根据
物体在圆轨道上运动时机械能的最大值为
【小问3详解】
等效重力
且
即方向与竖直方向夹角37°,斜向右下方。从B点到动能最大点
解得
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2025-2026学年度上学期月考试卷
高三物理
时间:75分钟 满分:100分
命题范围:必修一,必修二,外加《动量守恒定律》和《静电场》两章
一、选择题:(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1. 下列各组物理量中,全部是矢量的有 ( )
A. 电场强度、位移、速度 B. 冲量、功、电流强度
C. 弹力、动量、能量 D. 电势、重力、加速度
2. 2024年巴黎奥运会中,陈艺文/昌雅妮获得了女子3米跳板跳水冠军。若把运动员视为质点,将离开跳板后运动员重心视为在竖直方向上运动,取竖直向上为正方向,忽略空气阻力的影响,从离开跳板开始计时,运动员在落水前的速度,位移随时间的变化图像(图中曲线为抛物线的一部分)可能正确的是( )
A. B. C. D.
3. 如图所示,用、两根轻绳将花盆悬于两竖直墙之间,开始时绳水平。现保持点位置不变,改变绳长使绳右端由点缓慢上移至点,此时与之间的夹角。设此过程中、绳的拉力分别为、,则下列说法中正确的是 ( )
A. 一直增大 B. 一直减小
C. 先减小,后增大 D. 先减小,后增大
4. 一辆汽车在水平路面上由静止启动,在前内做匀加速直线运动,末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其图像如图所示。已知汽车的质量为,汽车受到地面的阻力为车重的,g取,则( )
A. 汽车在前内的阻力为 B. 汽车在前内的牵引力为
C. 汽车的额定功率为 D. 汽车的最大速度为
5. 如图所示为某电子显示设备中电场的电场线,一个带电粒子仅在电场力作用下从点运动到点,轨迹如图中虚线所示,则下列说法正确的是( )
A. 粒子带正电
B. 粒子在点电势能比在点电势能小
C. 粒子在点速度比在点速度小
D. 粒子从点运动到点,加速度一直增大
6. 质量相等的A、B两物体运动的速度同时向右,如图所示。整个运动过程中,A、B两物体的位移大小分别为、,合外力的功均分别为、,合外力的冲量大小分别为、,加速度大小分别为、,下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
7. 在快递分拣中心,常用倾斜传送带运输物品。如图所示,某倾斜传送带与水平面夹角为θ=37°,传送带长度为L=7.2m,以恒定速度v0=4m/s逆时针转动。将快递包裹(可视为质点)从传送带顶端A无初速度释放,包裹与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5。已知,sin37°=0.6,重力加速度g取10m/s2。关于包裹在传送带上的运动,下列说法正确的是( )
A. 以加速度大小为10m/s2一直做匀加速运动
B. 到达传送带底端B时的速度大小为4m/s
C. 在传送带上划痕长度等于相对于传送带发生的位移大小
D. 若在包裹放置前增大传送带速度,包裹运动的最短时间为1.2s
8. 如图所示,在匀强电场中有一直角三角形ABC,∠C = 90°,∠A = 30°,AC边长1 m,电场强度的方向与三角形ABC在同一平面内。一电子从A点移到B点克服静电力做功为10 eV,从A点移到C点克服静电力做功为5 eV。则( )
A. B、C两点间的电势差UBC为−5 V
B. 电场强度的方向由A点指向B点
C. 电场强度的大小为10 V/m
D. 一电子从B点移到C点,电势能增加5 eV
9. 2025年4月24日,神舟二十号载人飞船成功对接天和空间站核心舱。已知地球半径为R,空间站绕地球做圆周运动的轨道半径为kR,周期为T,引力常量为G。下列说法正确的是( )
A. 地球的质量为 B. 地球的平均密度为
C. 空间站的线速度大小为 D. 空间站所在高度处的重力加速度为
10. 如图所示,质量不计的直角形支架两端分别连接质量为2m和m的小球A和B(均视为质点),两直角边长度分别为2l和l。支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动。开始时OA边处于水平位置,设此水平位置势能为零,由静止释放,重力加速度为g,不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A. 运动中小球A和B的速度大小之比为2:1
B. 小球A下摆过程中,小球A减少的重力势能等于小球B增加的机械能
C. 小球A由静止下摆至最低点的过程,小球B的速度大小为
D. B球相对于初始位置上升的最大高度为l
二、实验题(每空2分,共16分)
11. 某同学用如图甲所示装置做“探究加速度与力关系”的实验,小车的质量M=0.4kg,重力加速度g取10m/s2。
(1)实验装置中电火花计时器所接电源为______(选填“6”或“220”)V的交流电源。
(2)实验中平衡摩擦力时,______(选填“悬挂”或“不悬挂”)砂桶,适当垫高长木板没有定滑轮的一端,砂桶和砂的质量要远小于小车质量。
(3)实验中打出的一条纸带如图乙所示,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。已知打点计时器的打点周期为0.02s,则小车的加速度a=______m/s2(结果保留2位有效数字)。改变砂和砂桶的质量多次实验,记录每次实验时砂和砂桶的质量m、根据打出的纸带求出对应实验小车的加速度a,作出a-m图像,如果图像是过原点的直线,且图像的斜率等于______m/(kg·s2),则表明质量一定时,加速度与合外力成正比。
12. 某物理兴趣小组利用如图甲所示的实验装置研究质量为、的重物A、B组成的系统的机械能。A和B通过轻质细绳连接,细绳跨过滑轮。B由静止开始下落,A上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可研究此系统动能与重力势能的转化关系。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带,O是打下的第一个点,打点计时器的工作频率为50Hz。A、B、C为纸带上标注的三个计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)。各计数点到O点的距离已在图中标出。已知g、g(重力加速度g取10,计算结果均保留1位小数)。
(1)关于上述实验,下列说法中正确的是( )
A. 重物最好选择密度较大的物块 B. 重物的质量可以不测量
C. 实验中应先释放纸带,后接通电源 D. 可以利用公式来求解瞬时速度
(2)在打计数点O至B过程中系统动能的增加量________J,系统重力势能的减少量________J。(保留1位有效数字)
(3)某同学根据所选取纸带的打点情况做进一步分析,作出速度v的平方随下落的高度h的变化图像如图所示。如果忽略系统所受的阻力,据此可计算出当地的重力加速度g=________(保留2位有效数字)。
三、解答题((本题共3小题,共38分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示,质量的长木板B置于光滑的水平面上,可视为质点的质量的物体A放在B的最左端,时刻在A上施加一个水平向右的恒力F。时将外力F撤去,撤去外力瞬间A、B的速度之比为。已知A与B之间的动摩擦因数,重力加速度g取。求:
(1)恒力F的大小;
(2)时,A、B的速度大小。
14. 如图所示,一轻质弹簧的一端固定在滑块B上,另一端与滑块C接触但未连接,该系统静置于光滑的水平地面上。已知滑块B的质量、滑块C的质量。现有一质量的滑块A从光滑曲面上离地面h处由静止开始滑下,光滑曲面与水平地面相切,滑块A与B发生正撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动。经一段时间,滑块C脱离弹簧。已知滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度大小为v1=3m/s,重力加速度取,求:
(1)滑块A的初始高度h;
(2)弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能;
(3)滑块C最终的速度大小。
15. 如图所示,是长为的水平粗糙轨道,点与一半径为的光滑圆轨道相切。整个空间有一水平向右的匀强电场。一带电量为、质量为的小物体从点由静止释放,经过点时对圆轨道的压力为其重力的2倍。物体与水平轨道的动摩擦因数,物体在上重力势能为零,重力加速度为。求:
(1)物体在点的速度大小和电场强度大小;
(2)物体在圆轨道上运动时机械能的最大值;
(3)物体在圆轨道上的最大速度的大小。
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