精品解析：天津市武清区南蔡村中学2025-2026学年高三上学期12月月考物理试题

高三物理上学期第二次月考物理试卷 一、单选 1. 下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（　　） A. 图甲中铀238的半衰期是45亿年，经过45亿年，10个铀238必定有5个发生衰变 B. 图乙中氘核的比结合能小于氦核的比结合能 C. 图丙中一个氢原子从n=4的能级向基态跃迁时，最多可以放出6种不同频率的光 D. 图丁中为光电效应实验，用不同光照射某金属得到的关系图，则a光频率最高 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲中铀238的半衰期是45亿年，半衰期只适用大量原子核的衰变，所以经过45亿年，10个铀238不一定有5个发生衰变，故A错误； B．图乙中氦核比氘核更稳定，氘核的比结合能小于氦核的比结合能，故B正确； C．图丙中一个氢原子从n=4的能级向基态跃迁时，跃迁路径可能为、、、，所以最多可以放出3种不同频率的光，故C错误； D．图丁中为光电效应实验，用不同光照射某金属得到的关系图，根据， 由图像可知，c光对应的遏止电压最大，则c光对应的光电子最大初动能最大，c光频率最高，故D错误。 故选B。 2. 图甲是消防员用于观测高楼火灾的马丁飞行背包．在某次演练时，消防员背着马丁飞行背包从地面开始竖直飞行，其图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 消防员上升的最大高度为 B. 消防员在内处于超重状态 C. 消防员在前内加速度最大 D. 消防员在内的平均速度大小为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．有题意可知，消防员上升的最大高度为内图象与坐标轴围成的面积，最大高度为，A错误； B．由图象可知，内消防员的加速的方向为向下，即消防员的重力大于飞行背包的牵引力，此时消防员处于失重状态，B错误； C．由图象可知，消防员在前30s内，图象的斜率最大，即前30s内加速度最大，C正确； D．消防员在内位移不为0，所以平均速度大小也不为0，D错误。 故选C。 3. 如图所示，用一轻绳将光滑小球P系于粗糙墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q，整体处于静止状态。略微改变绳子的长度，P、Q仍然均处于静止状态，则下列相关说法正确的是（　　） A. P、Q两物体都受3个力作用 B. 若绳子变短，墙壁对Q的支持力将减小 C. 若绳子变短，绳子的拉力将变大 D. 若绳子变短，Q受到的静摩擦力将增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于小球P光滑，P、Q之间没有摩擦力作用，则小球P受到重力、Q的支持力和绳子拉力，共3个力作用；物块Q受到重力、P的压力、粗糙墙壁的支持力和摩擦力，共4个力作用，故A错误； BCD．若绳子变短，绳子与竖直方向的夹角变大，以小球P为对象，根据受力平衡可得 ， 可得 ， 可知绳子的拉力将变大，Q对P的支持力变大；以物块Q为对象，根据受力平衡可得 ， 可知墙壁对Q的支持力将变大，Q受到的静摩擦力不变，故C正确，BD错误。 故选C。 4. 如图，一定质量的理想气体从状态经状态变化到状态的图像。则下列说法正确的是（　　） A. 状态的压强是状态的压强的4倍 B. 状态到状态过程，气体一直对外做功 C. 状态到状态过程，气体吸收的热量等于其内能的增加量 D. 状态到状态过程，气体压强不变 【答案】D 【解析】 【详解】AD．根据 变形可得 可知状态a到状态b是等压变化，即；由图可知，状态b到状态c是等容变化，则有 解得 故A错误，D正确； B．由图可知，状态a到状态b，体积增大，气体对外做功，状态b到状态c，体积不变，气体对外不做功，故B错误； C．状态到状态过程，温度升高，故气体内能增大，同时气体对外做功，则气体吸收的热量大于其内能的增加量，故C错误。 故选D。 5. 如图所示物体叠放在物体上，置于光滑水平面上、的质量分别为，，、之间的动摩擦因数，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，开始时，此后逐渐增大，在增大到的过程中，则（ ） A. 当拉力时，两物体均保持静止状态 B. 两物体开始时没有相对运动，当拉力超过时，开始相对滑动 C. 两物体间从受力开始就有相对运动 D. 两物体间始终没有相对运动 【答案】D 【解析】 【详解】首先以、整体为研究对象受力如图所示，在水平方向只受拉力，根据牛顿第二定律得 再以为研究对象，如图所示，水平方向所受摩擦力 当为最大静摩擦力时，解得 得 由此可以看出，当时，、间的摩擦力都达不到最大静摩擦力，也就是说，、间不会发生相对运动； A．不符合题意，错误； B．不符合题意，错误； C．不符合题意，错误； D．正确． 二、多选 6. 2024年1月9日，我国在西昌卫星发射中心采用长征二号丙运载火箭，成功将“爱因斯坦探针”空间科学卫星发射升空，经过多次变轨，卫星进入高度为的圆轨道运行。已知静止卫星距地球表面高度约为，下列说法正确的是（　　） A. 该卫星的线速度大于静止卫星的线速度 B. 该卫星的角速度小于静止卫星的角速度 C. 该卫星的运行周期大于静止卫星的运行周期 D. 该卫星的向心加速度大于静止卫星的向心加速度 【答案】AD 【解析】 【详解】根据万有引力提供向心力 可得 ，，， 该卫星的轨道半径小于静止卫星的轨道半径，则该卫星的线速度大于静止卫星的线速度，该卫星的角速度大于静止卫星的角速度，该卫星的运行周期小于静止卫星的运行周期，该卫星的向心加速度大于静止卫星的向心加速度。 故选AD。 7. 复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车，初速度为，以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度，设动车行驶过程所受到的阻力F保持不变。动车在时间t内（ ） A. 做匀加速直线运动 B. 加速度逐渐减小 C. 牵引力的功率 D. 牵引力做功 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．动车的功率恒定，根据可知动车的牵引力减小，根据牛顿第二定律得 可知动车的加速度减小，所以动车做加速度减小的加速运动，A错误，B正确； C．当加速度为0时，牵引力等于阻力，则额定功率为 C正确； D．动车功率恒定，在时间内，牵引力做功为 根据动能定理得 D错误。 故选BC。 8. 如图所示，在一固定点电荷形成的电场中，一试探电荷仅在静电力作用下先后经过a、b两点，图中箭头方向表示试探电荷在a、b两点处的受力方向，则（　　） A. a点电势一定高于b点电势 B. 试探电荷与场源电荷电性一定相同 C. a点电场强度一定大于b点电场强度 D. 试探电荷的电势能一定先减小后增大 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．根据点电荷电场分布特点和试探电荷受力情况，试探电荷轨迹如图所示， 可知，点电荷位于O点，两电荷带同种电荷，由于电性无法判断，所以点电荷周围电场方向无法判断，a点电势和b点电势高低无法判断，故A错误，B正确； C．由于a点离点电荷较近，由可知，a点电场强度一定大于b点电场强度，故C正确； D．由轨迹图可知，电场力方向与运动方向的夹角先为钝角，后为锐角，所以电场力先做负功，后做正功，试探电荷的电势能一定先增大后减小，故D错误； 故选BC。 三、实验 9. 某同学利用图示的气垫导轨实验装置验证机械能守恒定律，主要实验步骤如下： A．将桌面上的气垫导轨调至水平； B．测出遮光条的宽度d C．将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离l D．由静止释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间t E．秤出托盘和砝码总质量，滑块（含遮光条）的质量 已知当地重力加速度为g，回答以下问题（用题中所给的字母表示） （1）遮光条通过光电门时的速度大小为_________； （2）遮光条由静止运动至光电门的过程，系统重力势能减少了_________，遮光条经过光电门时，滑块、托盘和砝码的总动能为_________； （3）通过改变滑块的释放位置，测出多组、数据﹐利用实验数据绘制图像如图。若图中直线的斜率近似等于________，可认为该系统机械能守恒。 【答案】 ①. ②. ③. ④. 【解析】 【详解】（1）[1]小车通过光电门时的速度为 （2）[2]从释放到小车经过光电门，这一过程中，系统重力势能减少量为 [3]从释放到小车经过光电门，这一过程中，系统动能增加量为 （3）[4]改变l，做多组实验，做出如图以l为横坐标。以为纵坐标的图像，若机械能守恒成立有 整理有 可知，若图中直线的斜率近似等于，可认为该系统机械能守恒。 10. 为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置。其中为带滑轮的小车的质量，为砂和砂桶的质量。（滑轮质量不计） （1）实验时，一定要进行的操作是____。 A. 用天平测出砂和砂桶的质量 B. 将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C. 小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数 D. 改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带 E. 为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 （2）该同学在实验中得到如图2所示的一条纸带（两相邻计数点间还有两个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为______（结果保留两位有效数字）。 （3）以弹簧测力计的示数为横坐标，加速度为纵坐标，画出的图像是一条直线，图线与横坐标的夹角为，求得图线的斜率为，则小车的质量为（　　）。 A. B. C. D. 【答案】（1）BCD （2） （3）D 【解析】 【小问1详解】 AE．本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故AE错误； B．该题是弹簧测力计测出拉力，从而表示小车受到的合外力，故需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确； C．打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，故C正确； D．改变砂和砂桶质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，故D正确。 故选BCD。 【小问2详解】 由于两计数点间还有两个点没有画出，故计数点之间的时间间隔为，利用逐差法有 解得 【小问3详解】 小车所受合外力为 可得 图像的斜率为 小车的质量为 故选D。 四、计算 11. 如图所示，在水平的桌面上，有一光滑的弧形轨道，其底端恰好与光滑水平面相切。右侧有一竖直放置的光滑圆弧轨道MNP，轨道半径R＝0.8m，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R，质量为M＝2.0kg的小物块B静止在水平面上。质量为mA＝2.0kg的小物块A从距离水平面某一高度的S点沿轨道从静止开始下滑，经过弧形轨道的最低点Q滑上水平面与B发生弹性碰撞，碰后两个物体交换速度，然后小物块B从桌面右边缘D点飞离桌面后，恰由P点沿圆轨道切线落入圆轨道，g＝10m/s2，求： （1）物块B离开D点时的速度大小； （2）S与Q竖直高度h； （3）物块能否沿轨道到达M点，并通过计算说明理由。 【答案】（1） （2）0.8m （3）物块不能到达M点 【解析】 【小问1详解】 A、B碰撞后，因二者交换速度，所以A静止，物块B由D点做平抛运动，落到P点时其竖直速度为vy，有 又 解得 【小问2详解】 设A与B碰撞前的速度为，A与B相碰交换速度，所以 A从S滑到Q的过程中，根据机械能守恒定律得 解得 【小问3详解】 设物块能沿轨道到达M点，且到达时其速度为，从D到M由动能定理得 解得 即物块不能到达M点。 12. 如图所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点，在圆心处有一固定的正点电荷，B点为AC的中点，C点位于圆周的最低点。现有一质量为m电荷量为-q、套在杆上的带负电小球（可视为质点）从A点由静止开始沿杆下滑。已知重力加速度为g，A点距过C点的水平面的竖直高度为3R，小球滑到B点时的速度大小为。求： （1）小球滑至C点时的速度大小； （2）A、B两点间的电势差； （3）若以C点作为参考点（零电势点），试确定A点的电势。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据点电荷的电场特征可知，BC所在的圆是一个等势面，所以小球从B到C电场力做的总功为零，由几何关系可得BC的竖直高度为 根据动能定理有 解得 （2）小球从A到B，重力和电场力均做正功，所以由动能定理有 得 又因为 则 （3）以点为零电势点，则 解得 13. 如图所示，质量为4m、半径为R的光滑四分之一圆弧体A 静止在足够大的光滑水平面上，水平面刚好与圆弧面的最底端相切，轻弹簧放在光滑水平面上，左端固定在竖直固定挡板上，用外力使质量为m的小球B 压缩弹簧（B 与弹簧不连接），由静止释放小球，小球被弹开后运动到圆弧体的最高点时，恰好与圆弧体相对静止，不计小球的大小，重力加速度为g。求： （1）弹簧具有的最大弹性势能； （2）小球B第一次滚上圆弧面的一瞬间对圆弧面的压力大小； （3）小球B第二次滚上圆弧面后，上升的最大高度。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设弹簧开始具有的最大弹性势能为 Ep，设小球被弹开后速度大小为v0，滚上圆弧面最高点后速度大小为v1，根据能量守恒有 根据动量守恒 解得 （2）由（1）可解得 小球B第一次滚上圆弧面的一瞬间 解得 根据牛顿第三定律可知，小球对圆弧面的压力大小 （3）设小球第一次离开圆弧面时，小球的速度大小为v2、圆弧体的速度大小为v3，根据动量守恒有 根据能量守恒有 从小球第二次滚上圆弧面到上升到最高点过程中，设上升到最高点时共同速度为v4，上升的最大高度为h，根据动量守恒有 根据能量守恒有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理上学期第二次月考物理试卷 一、单选 1. 下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（　　） A. 图甲中铀238的半衰期是45亿年，经过45亿年，10个铀238必定有5个发生衰变 B. 图乙中氘核的比结合能小于氦核的比结合能 C. 图丙中一个氢原子从n=4的能级向基态跃迁时，最多可以放出6种不同频率的光 D. 图丁中为光电效应实验，用不同光照射某金属得到的关系图，则a光频率最高 2. 图甲是消防员用于观测高楼火灾的马丁飞行背包．在某次演练时，消防员背着马丁飞行背包从地面开始竖直飞行，其图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 消防员上升的最大高度为 B. 消防员在内处于超重状态 C. 消防员在前内加速度最大 D. 消防员在内的平均速度大小为零 3. 如图所示，用一轻绳将光滑小球P系于粗糙墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q，整体处于静止状态。略微改变绳子的长度，P、Q仍然均处于静止状态，则下列相关说法正确的是（　　） A. P、Q两物体都受3个力作用 B. 若绳子变短，墙壁对Q的支持力将减小 C. 若绳子变短，绳子的拉力将变大 D. 若绳子变短，Q受到的静摩擦力将增大 4. 如图，一定质量的理想气体从状态经状态变化到状态的图像。则下列说法正确的是（　　） A. 状态的压强是状态的压强的4倍 B. 状态到状态过程，气体一直对外做功 C. 状态到状态过程，气体吸收的热量等于其内能的增加量 D. 状态到状态过程，气体压强不变 5. 如图所示物体叠放在物体上，置于光滑水平面上、的质量分别为，，、之间的动摩擦因数，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，开始时，此后逐渐增大，在增大到的过程中，则（ ） A. 当拉力时，两物体均保持静止状态 B. 两物体开始时没有相对运动，当拉力超过时，开始相对滑动 C. 两物体间从受力开始就有相对运动 D. 两物体间始终没有相对运动 二、多选 6. 2024年1月9日，我国在西昌卫星发射中心采用长征二号丙运载火箭，成功将“爱因斯坦探针”空间科学卫星发射升空，经过多次变轨，卫星进入高度为的圆轨道运行。已知静止卫星距地球表面高度约为，下列说法正确的是（　　） A. 该卫星的线速度大于静止卫星的线速度 B. 该卫星的角速度小于静止卫星的角速度 C. 该卫星的运行周期大于静止卫星的运行周期 D. 该卫星的向心加速度大于静止卫星的向心加速度 7. 复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车，初速度为，以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度，设动车行驶过程所受到的阻力F保持不变。动车在时间t内（ ） A. 做匀加速直线运动 B. 加速度逐渐减小 C. 牵引力的功率 D. 牵引力做功 8. 如图所示，在一固定点电荷形成的电场中，一试探电荷仅在静电力作用下先后经过a、b两点，图中箭头方向表示试探电荷在a、b两点处的受力方向，则（　　） A. a点电势一定高于b点电势 B. 试探电荷与场源电荷电性一定相同 C. a点电场强度一定大于b点电场强度 D. 试探电荷的电势能一定先减小后增大 三、实验 9. 某同学利用图示的气垫导轨实验装置验证机械能守恒定律，主要实验步骤如下： A．将桌面上的气垫导轨调至水平； B．测出遮光条的宽度d C．将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离l D．由静止释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间t E．秤出托盘和砝码总质量，滑块（含遮光条）的质量 已知当地重力加速度为g，回答以下问题（用题中所给的字母表示） （1）遮光条通过光电门时的速度大小为_________； （2）遮光条由静止运动至光电门的过程，系统重力势能减少了_________，遮光条经过光电门时，滑块、托盘和砝码的总动能为_________； （3）通过改变滑块的释放位置，测出多组、数据﹐利用实验数据绘制图像如图。若图中直线的斜率近似等于________，可认为该系统机械能守恒。 10. 为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置。其中为带滑轮的小车的质量，为砂和砂桶的质量。（滑轮质量不计） （1）实验时，一定要进行的操作是____。 A. 用天平测出砂和砂桶的质量 B. 将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C. 小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数 D. 改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带 E. 为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 （2）该同学在实验中得到如图2所示的一条纸带（两相邻计数点间还有两个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为______（结果保留两位有效数字）。 （3）以弹簧测力计的示数为横坐标，加速度为纵坐标，画出的图像是一条直线，图线与横坐标的夹角为，求得图线的斜率为，则小车的质量为（　　）。 A. B. C. D. 四、计算 11. 如图所示，在水平的桌面上，有一光滑的弧形轨道，其底端恰好与光滑水平面相切。右侧有一竖直放置的光滑圆弧轨道MNP，轨道半径R＝0.8m，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R，质量为M＝2.0kg的小物块B静止在水平面上。质量为mA＝2.0kg的小物块A从距离水平面某一高度的S点沿轨道从静止开始下滑，经过弧形轨道的最低点Q滑上水平面与B发生弹性碰撞，碰后两个物体交换速度，然后小物块B从桌面右边缘D点飞离桌面后，恰由P点沿圆轨道切线落入圆轨道，g＝10m/s2，求： （1）物块B离开D点时的速度大小； （2）S与Q竖直高度h； （3）物块能否沿轨道到达M点，并通过计算说明理由。 12. 如图所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点，在圆心处有一固定的正点电荷，B点为AC的中点，C点位于圆周的最低点。现有一质量为m电荷量为-q、套在杆上的带负电小球（可视为质点）从A点由静止开始沿杆下滑。已知重力加速度为g，A点距过C点的水平面的竖直高度为3R，小球滑到B点时的速度大小为。求： （1）小球滑至C点时的速度大小； （2）A、B两点间的电势差； （3）若以C点作为参考点（零电势点），试确定A点的电势。 13. 如图所示，质量为4m、半径为R的光滑四分之一圆弧体A 静止在足够大的光滑水平面上，水平面刚好与圆弧面的最底端相切，轻弹簧放在光滑水平面上，左端固定在竖直固定挡板上，用外力使质量为m的小球B 压缩弹簧（B 与弹簧不连接），由静止释放小球，小球被弹开后运动到圆弧体的最高点时，恰好与圆弧体相对静止，不计小球的大小，重力加速度为g。求： （1）弹簧具有的最大弹性势能； （2）小球B第一次滚上圆弧面的一瞬间对圆弧面的压力大小； （3）小球B第二次滚上圆弧面后，上升的最大高度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $