精品解析：天津市蓟州区擂鼓台中学2025-2026学年高三上学期12月月考物理试题

擂鼓台中学2025-2026学年高三上学期12月月考物理试题 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（每题5分，共25分） 1. 一个质量是0.5kg的小球以5m/s的速度竖直向下落到地面上，随后以3m/s的速度反向弹起，小球与地面的作用时间是0.1s，若取竖直向下的方向为正方向，不计空气阻力，取，则下列说法正确的是（　　） A. 地面对小球的平均弹力大小为40N B. 小球与地面接触前后动量变化量为 C. 小球与地面接触前后合力的冲量为4N·s D. 小球与地面接触过程中重力的冲量为2.5N·s 2. 2022年5月，我国成功完成了天舟四号货运飞船与空间站的对接，形成的组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动，周期约90分钟。下列说法正确的是（ ） A. 组合体中的货物处于超重状态 B. 组合体的速度大小略大于第一宇宙速度 C. 组合体的角速度大小比地球静止卫星的大 D. 组合体的加速度大小比地球静止卫星的小 3. 钢架雪车是一项精彩刺激的冬奥会比赛项目，运动员从起跑区推动雪车起跑后俯卧在雪车上，经出发区、滑行区和减速区等一系列直道、弯道后到达终点，用时少者获胜。图（a）是比赛中一名运动员通过滑行区某弯道时的照片。假设可视为质点的运动员和车的总质量为m，其在弯道P处做水平面内圆周运动可简化为如图（b）所示模型，车在P处的速率为v，弯道表面与水平面成角，此时车相对弯道无侧向滑动，不计摩擦阻力和空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 在P处车对弯道的压力大小为 B. 在P处运动员和车的向心加速度大小为 C. 在P处运动员和车做圆周运动的半径为 D. 若雪车在更靠近轨道内侧的位置无侧滑通过该处弯道，则速率比原来大 4. 如图是某实验小组定性探究平行板电容器的电容C与其极板间距离d、极板间正对面积S之间的关系的装置图。充电后与电源断开的平行板电容器的A板与静电计相连，B板和静电计金属壳都接地，A板通过绝缘柄固定在铁架台上，人手通过绝缘柄控制B板的移动。下列说法正确的有（　　） A. 本实验采用的科学方法是理想实验法 B. 在该实验中，静电计的作用是测定该电容器的电荷量 C. 甲图中的手水平向左移动增大极板间距离d时，静电计指针的张角变小 D. 乙图中的手竖直向上移动减小极板间正对面积S时，静电计指针的张角变大 二、多选题（共15分） 5. 如图所示，在两个点电荷、形成的电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下，以一定的初速度从A点运动至B点，运动轨迹如图中实线所示，虚线为电场线。下列说法正确的是（　　） A. 该粒子带正电 B. 的电量大于的电量 C. A点的场强大于B点的场强 D. 该粒子从A到B动能先增大后减小 6. 一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同。当二者通过相同的电流且均正常工作时，在相同的时间内（　　 ） A. 电炉放出的热量大于电动机放出的热量 B. 电炉两端电压小于电动机两端电压 C. 电炉两端电压等于电动机两端电压 D. 电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率 7. 如图，质量m=2kg的小物块以水平初速度从左端滑上长L=3m的水平传送带，小物块始终受到一个方向水平向右、大小F=4N的恒力作用，传送带在电动机的带动下沿顺时针方向运行、速度大小恒为。已知物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度g取，关于小物块在传送带上运动的过程，下列说法中正确的是（ ） A. 小物块一直做匀速直线运动 B. 恒力F对小物块做的功为6J C. 小物块与皮带间因摩擦而产生的热量为6J D. 因小物块在传送带上运动电动机多消耗的电能为6J 第II卷（非选择题） 三、实验题 8. 某同学采用如图所示的装置，利用A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中MN是斜槽，NR为水平槽。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置由静止开始滑下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，得到落点P，再把B球放在斜槽末端，A球从同一位置静止释放，A、B小球碰后落在记录纸上，分别得落点B，F。 （1）A球质量为，半径为；B球质量为，半径为，则应满足（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， （2）必须要求的条件是（　　） A. 斜槽轨道末端的切线必须水平 B. 斜槽轨道必须是光滑的 C. 必须测量出OB、OP、OF的长度、和 D. 必须测出水平槽离地面的高度 （3）某次实验时测得A、B球的质量之比，则在实验误差允许范围内，当关系式__________（用、表示）成立时，可证明两球碰撞时动量守恒。 9. 在《验证机械能守恒定律》实验中，两实验小组同学分别采用了如图甲和乙所示的装置将重物由静止释放，采用两种不同的实验方案进行实验。 （1）关于两图装置中重物以及实验器材的选择下列说法正确的是 A. 在甲图中，下落物体应选择密度大的重物 B. 在乙图中，两个重物的质量关系是m1 >m2 C. 采用甲、乙的方案进行实验，都还需要的实验器材有交流电源、刻度尺和天平 D. 采用甲、乙的方案进行实验，都必须先释放重物，再打开打点计时器 （2）实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，下列正确的是________。 A. 该误差属于偶然误差 B. 该误差属于系统误差 C. 可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差 D. 可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差 （3）甲同学利用纸带得出的数据绘制图像，如图丙所示，并求得图线的纵轴截距和斜率。若假设上述实验操作中不受一切阻力影响，此时绘制的图线的纵轴截距和斜率与、的关系最可能的是______． A. >b， B. ， C. ， D. ， 四、解答题 10. 有三根长度皆为的不可伸长的绝缘轻线，其中两根的一端固定在天花板的点，另一端分别拴有质量皆为的带电小球和，它们的电荷量分别为和，。、之间用第三根线连接起来，空间中存在大小为的匀强电场，电场强度的方向水平向右。平衡时、球的位置如图所示。已知静电力常量，重力加速度。 （1）求连接、的轻线的拉力大小。 （2）若将O、间的线烧断，由于有空气阻力，、球最后会达到新的平衡状态，请定性画出此时、两球所在的位置和其余两根线所处的方向（不要求写出计算过程）。 11. 如图所示，长为l的平行金属板间存在一匀强电场，一带电荷量为q，质量为m的带电粒子以初速度v0紧贴上板垂直电场方向飞入电场，则恰好从下板的右边缘飞出，且速度方向与下板成30°角，不考虑粒子的重力。求： （1）粒子从平行金属板飞出时的速度大小。 （2）匀强电场的场强E的大小。 （3）两平行金属板间的距离d。 12. 如图，质量为6m、长为L的薄木板AB放在光滑的平台上，木板B端与台面右边缘齐平．B端上放有质量为3m且可视为质点的滑块C，C与木板之间的动摩擦因数为μ＝，质量为m的小球用长为L的细绳悬挂在平台右边缘正上方的O点，细绳竖直时小球恰好与C接触．现将小球向右拉至细绳水平并由静止释放，小球运动到最低点时细绳恰好断裂，小球与C碰撞后反弹速率为碰前的一半． (1)求细绳能够承受的最大拉力； (2)若要使小球落在释放点的正下方P点，平台高度应为多大； (3)通过计算判断C能否从木板上掉下来． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 擂鼓台中学2025-2026学年高三上学期12月月考物理试题 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（每题5分，共25分） 1. 一个质量是0.5kg的小球以5m/s的速度竖直向下落到地面上，随后以3m/s的速度反向弹起，小球与地面的作用时间是0.1s，若取竖直向下的方向为正方向，不计空气阻力，取，则下列说法正确的是（　　） A. 地面对小球的平均弹力大小为40N B. 小球与地面接触前后动量变化量为 C. 小球与地面接触前后合力的冲量为4N·s D. 小球与地面接触过程中重力的冲量为2.5N·s 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．依题意，球与地面接触前后动量变化量为 由动量定理，可得 解得 ， 故AC错误；B正确； D．小球与地面接触过程中重力的冲量为 故D错误。 故选B。 2. 2022年5月，我国成功完成了天舟四号货运飞船与空间站的对接，形成的组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动，周期约90分钟。下列说法正确的是（ ） A. 组合体中的货物处于超重状态 B. 组合体的速度大小略大于第一宇宙速度 C. 组合体的角速度大小比地球静止卫星的大 D. 组合体的加速度大小比地球静止卫星的小 【答案】C 【解析】 【详解】A．组合体在天上只受万有引力的作用，则组合体中的货物处于失重状态，A错误； B．由题知组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动，而第一宇宙速度为最大的环绕速度，则组合体的速度大小不可能大于第一宇宙速度，B错误； C．已知静止卫星的周期为24h，则根据角速度和周期的关系有 由于T同 > T组合体，则组合体的角速度大小比地球静止卫星的大，C正确； D．由题知组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动，有 整理有 由于T同 > T组合体，则r同 > r组合体，且静止卫星和组合体在天上有 则有 a同 < a组合体 D错误。 故选C。 3. 钢架雪车是一项精彩刺激的冬奥会比赛项目，运动员从起跑区推动雪车起跑后俯卧在雪车上，经出发区、滑行区和减速区等一系列直道、弯道后到达终点，用时少者获胜。图（a）是比赛中一名运动员通过滑行区某弯道时的照片。假设可视为质点的运动员和车的总质量为m，其在弯道P处做水平面内圆周运动可简化为如图（b）所示模型，车在P处的速率为v，弯道表面与水平面成角，此时车相对弯道无侧向滑动，不计摩擦阻力和空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 在P处车对弯道的压力大小为 B. 在P处运动员和车的向心加速度大小为 C. 在P处运动员和车做圆周运动的半径为 D. 若雪车在更靠近轨道内侧的位置无侧滑通过该处弯道，则速率比原来大 【答案】B 【解析】 【详解】A．对人和车受力分析，如图所示 根据几何关系 根据牛顿第三定律，车对弯道的压力大小为 故A错误； BC．根据牛顿第二定律可得 解得 ， 故B正确，C错误； D．若人滑行的位置更加靠近轨道内侧，则圆周运动的半径减小，根据 可知，当圆周运动的半径减小，则其速率比原来小，故D错误。 故选B。 4. 如图是某实验小组定性探究平行板电容器的电容C与其极板间距离d、极板间正对面积S之间的关系的装置图。充电后与电源断开的平行板电容器的A板与静电计相连，B板和静电计金属壳都接地，A板通过绝缘柄固定在铁架台上，人手通过绝缘柄控制B板的移动。下列说法正确的有（　　） A. 本实验采用的科学方法是理想实验法 B. 在该实验中，静电计的作用是测定该电容器的电荷量 C. 甲图中的手水平向左移动增大极板间距离d时，静电计指针的张角变小 D. 乙图中的手竖直向上移动减小极板间正对面积S时，静电计指针的张角变大 【答案】D 【解析】 【详解】A．本实验采用的科学方法是控制变量法，故A错误； B．静电计实质上也是一种验电器，当把它的金属球与A板连接，金属外壳与B板同时接地后，从指针偏转角度的大小可以推知两极板间的电势差，但不能测定该电容器的电荷量，故B错误； C．由于电容器已经与电源断开，所以电容器所带电荷量Q不变，根据平行板电容器的决定式和定义式可知，将B极板向左移动一段距离，增大，则C变小，U变大，静电计指针的张角变大，故C错误； D．由于电容器已经与电源断开，所以电容器所带电荷量Q不变，根据平行板电容器的决定式和定义式可知，手竖直向上移动减小极板间正对面积S时，则C变小，U变大，静电计指针的张角变大，故D正确； 故选D。 二、多选题（共15分） 5. 如图所示，在两个点电荷、形成的电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下，以一定的初速度从A点运动至B点，运动轨迹如图中实线所示，虚线为电场线。下列说法正确的是（　　） A. 该粒子带正电 B. 的电量大于的电量 C. A点的场强大于B点的场强 D. 该粒子从A到B动能先增大后减小 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据电场线方向可知带正电，粒子运动受到的力指向轨迹凹侧，可知粒子带负电，故A错误； BC．根据电场线疏密可知附近电场较大，则的电量大于的电量，A点的场强小于B点的场强，故B正确，C错误； D．粒子运动的速度沿轨迹切线方向，粒子从A到B时，电场力先做正功，再做负功，则动能先增大后减小，故D正确； 故选BD。 6. 一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同。当二者通过相同的电流且均正常工作时，在相同的时间内（　　 ） A. 电炉放出的热量大于电动机放出的热量 B. 电炉两端电压小于电动机两端电压 C. 电炉两端电压等于电动机两端电压 D. 电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率 【答案】BD 【解析】 【详解】A．电炉电路和电动机电路焦耳定律都适用。根据焦耳定律可知，电炉和电动机的电阻相同，电流相同，则在相同的时间内电炉和电动机产生的电热相等，故A错误； BC．设电流为I，电阻为r， 电炉是纯电阻用电器，满足欧姆定律，则电炉两端电压 电动机是非纯电阻用电器，正常工作时会将电能转化为机械能和内能，不满足欧姆定律，电动机两端电压，所以电动机两端电压大于电炉两端电压，故B正确，C错误； D． 用电器的总功率为，二者电流相同，​，因此，即电动机消耗的总功率大于电炉消耗的功率，故D正确。 故选BD。 7. 如图，质量m=2kg的小物块以水平初速度从左端滑上长L=3m的水平传送带，小物块始终受到一个方向水平向右、大小F=4N的恒力作用，传送带在电动机的带动下沿顺时针方向运行、速度大小恒为。已知物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度g取，关于小物块在传送带上运动的过程，下列说法中正确的是（ ） A. 小物块一直做匀速直线运动 B. 恒力F对小物块做的功为6J C. 小物块与皮带间因摩擦而产生的热量为6J D. 因小物块在传送带上运动电动机多消耗的电能为6J 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由于 则小物块一直做匀速直线运动，A正确； B．恒力F对小物块做的功为 B错误； C．小物块的运动时间为 小物块与皮带间因摩擦而产生的热量为 C正确； D．因小物块在传送带上运动受到向后的摩擦力，则物块给传送带的摩擦力向前，电动机少消耗的电能等于摩擦力对传送带做功，即 D错误。 故选AC。 第II卷（非选择题） 三、实验题 8. 某同学采用如图所示的装置，利用A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中MN是斜槽，NR为水平槽。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置由静止开始滑下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，得到落点P，再把B球放在斜槽末端，A球从同一位置静止释放，A、B小球碰后落在记录纸上，分别得落点B，F。 （1）A球质量为，半径为；B球质量为，半径为，则应满足（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， （2）必须要求的条件是（　　） A. 斜槽轨道末端的切线必须水平 B. 斜槽轨道必须是光滑的 C. 必须测量出OB、OP、OF的长度、和 D. 必须测出水平槽离地面的高度 （3）某次实验时测得A、B球的质量之比，则在实验误差允许范围内，当关系式__________（用、表示）成立时，可证明两球碰撞时动量守恒。 【答案】（1）B （2）AC （3） 【解析】 【小问1详解】 为保证两球发生对心正碰，则两球半径必须相等，即 为防止碰后入射球反弹，则入射球的质量必须大于被碰球的质量，即 故选B。 【小问2详解】 A．要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端的切线必须水平，故A正确； B．只要每次让小球从同一位置滑下即可，斜面不需要光滑，故B错误； C．由于两小球下落高度相同，故时间相等，根据 可以用水平位移代替平抛运动的初速度，则必须测量出OB、OP、OF的长度，故C正确； D．由于两小球下落高度相同，故时间相等，可以用水平位移代替平抛运动的初速度，所以不需要测量水平槽面离地面的高度或小球在空中飞行时间，故D错误。 故选AC。 【小问3详解】 若小球碰撞过程中动量守恒定律，则有 所以 又 所以 9. 在《验证机械能守恒定律》实验中，两实验小组同学分别采用了如图甲和乙所示的装置将重物由静止释放，采用两种不同的实验方案进行实验。 （1）关于两图装置中重物以及实验器材的选择下列说法正确的是 A. 在甲图中，下落物体应选择密度大的重物 B. 在乙图中，两个重物的质量关系是m1 >m2 C. 采用甲、乙的方案进行实验，都还需要的实验器材有交流电源、刻度尺和天平 D. 采用甲、乙的方案进行实验，都必须先释放重物，再打开打点计时器 （2）实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，下列正确的是________。 A. 该误差属于偶然误差 B. 该误差属于系统误差 C. 可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差 D. 可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差 （3）甲同学利用纸带得出的数据绘制图像，如图丙所示，并求得图线的纵轴截距和斜率。若假设上述实验操作中不受一切阻力影响，此时绘制的图线的纵轴截距和斜率与、的关系最可能的是______． A. >b， B. ， C. ， D. ， 【答案】（1）AB （2）BD （3）A 【解析】 【小问1详解】 A．在甲图中，为减小空气阻力对实验的影响，下落物体应选择密度大的重物，故A正确； B．在乙图中，为使下落，同时上升，两个重物的质量关系是，故B正确； C．采用甲方案进行实验，都还需要的实验器材有交流电源为打点计时器提供电源、刻度尺测量纸带、若机械能守恒则 即物体的质量不需测，故不需要天平；采用乙方案进行实验，都还需要的实验器材有交流电源为打点计时器提供电源、刻度尺测量纸带、若机械能守恒，则 所以还需天平测量两物体的质量，故C错误； D．采用甲、乙的方案进行实验，为了充分利用纸带，都必须先打开打点计时器，再释放重物，故D错误。 故选AB。 【小问2详解】 实验过程中，由于存在空气阻力和摩擦力，实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，这属于系统误差；可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差。 故选BD。 【小问3详解】 若机械能守恒，设开始下落的点为点，打点计时器打下的第一个计数点为点，则 整理得 作图线的反向延长线，图像的横截距代表OA之间的距离，无论有无阻力，图像都应交横坐标于同一点，图线的纵截距表示A点的速度平方，当没有一切阻力时，A点的速度大于有阻力时的速度，因此没有阻力时纵截距，据此可以大致画出没有阻力时的图像，如图所示 由图易知。故有，。 故选A。 四、解答题 10. 有三根长度皆为的不可伸长的绝缘轻线，其中两根的一端固定在天花板的点，另一端分别拴有质量皆为的带电小球和，它们的电荷量分别为和，。、之间用第三根线连接起来，空间中存在大小为的匀强电场，电场强度的方向水平向右。平衡时、球的位置如图所示。已知静电力常量，重力加速度。 （1）求连接、的轻线的拉力大小。 （2）若将O、间的线烧断，由于有空气阻力，、球最后会达到新的平衡状态，请定性画出此时、两球所在的位置和其余两根线所处的方向（不要求写出计算过程）。 【答案】（1）0.042N （2） 【解析】 【小问1详解】 由OA、OB、AB三根轻线长度均为可知为等边三角形，因此OB绳与水平方向的夹角为60°，取B球为研究对象，B球受到重力mg，电场力qE、静电力F、AB间绳子的拉力T1和OB间绳子的拉力T2共5个力的作用，处于平衡状态．受力情况如图． A、B间的静电力 在竖直方向上T2sin60°=mg 在水平方向上qE=F+T1+T2cos60° 代入数据解得T1=0.042N 【小问2详解】 将O、B间的线烧断后达到新的平衡状态时，对整体进行研究可知OA方向应竖直，B球所受的电场力向右，所以AB绳向右偏转，故A、B球最后的平衡状态如图示． 11. 如图所示，长为l的平行金属板间存在一匀强电场，一带电荷量为q，质量为m的带电粒子以初速度v0紧贴上板垂直电场方向飞入电场，则恰好从下板的右边缘飞出，且速度方向与下板成30°角，不考虑粒子的重力。求： （1）粒子从平行金属板飞出时的速度大小。 （2）匀强电场的场强E的大小。 （3）两平行金属板间的距离d。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设粒子飞出极板边缘时的速度为v，并分解为v0和vy，如图所示 则有 （2）平行金属板方向有 l=v0t 垂直金属板方向有 所以有 解得 （3）设两板间电势差的大小为U，由动能定理可得 解得 又 可得 12. 如图，质量为6m、长为L的薄木板AB放在光滑的平台上，木板B端与台面右边缘齐平．B端上放有质量为3m且可视为质点的滑块C，C与木板之间的动摩擦因数为μ＝，质量为m的小球用长为L的细绳悬挂在平台右边缘正上方的O点，细绳竖直时小球恰好与C接触．现将小球向右拉至细绳水平并由静止释放，小球运动到最低点时细绳恰好断裂，小球与C碰撞后反弹速率为碰前的一半． (1)求细绳能够承受的最大拉力； (2)若要使小球落在释放点的正下方P点，平台高度应为多大； (3)通过计算判断C能否从木板上掉下来． 【答案】(1)3mg(2)L(3) 滑块C不会从木板上掉下来 【解析】 【详解】（1）设小球运动到最低点的速率为v0，小球向下摆动过程机械能守恒，由机械能守恒定律得： 解得： 小球在圆周运动最低点，由牛顿第二定律： 由牛顿第三定律可知，小球对细绳的拉力：T´=T 解得：T´=3mg （2）小球碰撞后平抛运动．在竖直方向上： 水平方向：L= 解得：h=L （3）小球与滑块C碰撞过程中小球和C系统满足动量守恒，设C碰后速率为v1，以小球的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得： 设木板足够长，在C与木板相对滑动直到相对静止过程，设两者最终共同速率为v2，由动量守恒定律的： 由能量守恒定律得： 联立⑨⑩⑪解得：s=L/2 由s<L知，滑块C不会从木板上掉下来． 【点睛】（1）由机械守恒定律求出小球的速度，然后由牛顿定律求出绳子能够承受的最大拉力； （2）小球做平抛运动，应用平抛运动规律分析答题； （3）应用动量守恒定律与能量守恒定律求出C的位移，然后根据位移与木板的长度关系分析答题． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $