湖南省长沙市第一中学2026届高三上学期月考物理（三）试题（Word版附解析）

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本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页。时量75分钟，满分100分。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共计24分。每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 下列关于物理学史的叙述正确的是（ ）
A. 元电荷e的数值最早由密立根通过油滴实验测得
B. 电场中“场”的概念是由库仑最先提出的
C. 电场看不见摸不着，所以电场不是客观存在的物质
D. 描述电场的电场线是真实存在的物质
【答案】A
【解析】
【详解】A．元电荷e的数值由密立根通过油滴实验首次精确测定，故A正确；
B．电场中“场”的概念是由法拉第提出的，故B错误；
C．电场虽不可见，但具有能量、动量等物质属性，是客观存在的物质，故C错误；
D．电场线是用于描述电场分布而假想出来的，并非真实存在的物质，故D错误。
故选A。
2. 抛秧是一种水稻种植方法。如图甲所示，在抛秧时，人们将育好的水稻秧苗大把抓起，然后向空中用力抛出，使秧苗分散着落入田间。这种种植方式相对传统插秧更省时省力。某同学研究抛秧的运动时，将秧苗的运动简化为以肩关节为圆心，臂长为半径的圆周运动，忽略空气阻力，如图乙所示。秧苗在起抛处速度为零，离手瞬间通过手指改变秧苗的运动方向，A、B两秧苗同时离开手后做不同的抛体运动，其轨迹在空中交于P点。关于秧苗A、B在整个运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. A先经过P点
B. 抛出后A初速度的水平分量一定小于B初速度的水平分量
C. 抛出前在最低点，处于失重状态
D. 起抛处，手对秧苗的作用力一定大于秧苗的重力
【答案】B
【解析】
【详解】A．因A做斜上抛运动，则经过P点时用时间较长，可知A后经过P点，A错误；
B．因A、B水平位移相等，而A运动时间较长，可知A的水平速度较小，即抛出后A初速度的水平分量一定小于B初速度的水平分量，B正确；
C．抛出前在最低点，加速度向上，处于超重状态，C错误；
D．起抛处，手对秧苗的作用力为（θ为手对秧苗的作用力与竖直方向的夹角）可知手对秧苗的作用力一定小于秧苗的重力，D错误。
故选B。
3. 如图所示为双板式静电除尘器的工作原理简化图，高压电源两极分别连接放电极与收尘极板，在放电极表面附近形成强大的电场，使周围的空气电离；粉尘颗粒进入静电除尘区域，粉尘颗粒在电场力的作用下向极板迁移并沉积，以达到除尘目的。已知图中虚线为电场线，三点在同一直线上，，所有粉尘颗粒都吸附负离子后带负电，运动过程中电荷量不变且只考虑粉尘受到除尘器施加的电场力，则下列说法正确的是（ ）
A. 三点中C的电势最低
B. 三个不同的粉尘颗粒在点受到的电场力大小一定为
C. 同一粉尘颗粒经过沿直线到极板，段动能的变化量大于段动能的变化量
D. 到极板Q的粉尘颗粒的电势能减小，到极板P的粉尘颗粒的电势能增大
【答案】C
【解析】
【详解】A．收尘极板P、Q均带正电，放电极带负电，电场线上的电场方向由收尘极板指向放电极，沿电场线方向电势降低，则三点中C的电势最高，故A错误；
B．电场力，根据电场线的疏密程度可知，但不同的颗粒带的电荷量大小关系不知道，所以不能比较不同粉尘颗粒在点受到的电场力大小关系，故B错误；
C．电场线密集的地方场强越大，根据，可知
根据动能定理可知
所以根据分析可知同一粉尘颗粒电荷量不变时，段动能的变化量大于段动能的变化量，故C正确；
D．收尘极板都带正电，电势都较高，对于负电荷来说电势能低，则到极板P、Q的粉尘颗粒的电势能均减小，故D错误。
故选C。
4. 一物体静置在粗糙水平地面上，物体与地面的滑动摩擦力为。从时刻开始对物体施加一方向不变的水平力F，其大小随时间变化如图所示。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，a为物体的加速度，为物体的速度，为物体所受摩擦力的冲量大小，为物体所受拉力的冲量大小，下列图像中正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．对物体受力分析可知，在,时间段，物体处于静止状态，即物体加速度为0，时间继续增加，在以后，对物体受力分析得
则由数学知识可知图像为一次函数截距为负值，，故A错误；
B．在,时间段，物体处于静止状态，速度为0，物体在以后做加速度增加的加速运动，则速度时间图像的斜率增加，故B错误；
C．在,时间段，物体所受摩擦力为静摩擦力，大小随F变化，则摩擦力冲量为
图像为抛物线，在以后物体处于运动状态，摩擦力为滑动摩擦力，则摩擦力冲量为
图像为一次函数，故C正确；
D．物体所受拉力的冲量为
图像为抛物线，故D错误。
故选C。
5. 一段公路由一部分平直的下坡路与一部分水平路组成，两段平滑连接，下坡路的坡度较小，汽车（质量为m）在下坡路和水平路上行驶受到的阻力大小均为。此汽车从下坡路的顶端由静止启动，其运动的速率图像如图所示，段为直线，从时刻开始汽车的功率保持恒定。题干和图中所给的量都为已知量，则由图像可知（ ）
A. 汽车运动过程中的最大功率为
B. 在时间内，汽车的牵引力恒定，其大小为
C. 从时刻开始，汽车在水平路段行驶
D. 可以求出汽车在时间内的位移
【答案】D
【解析】
【详解】A．由题图可知，汽车在过程是恒加速度启动且此时是处于下坡路，其在时刻达到最大功率，此后一直保持不变，汽车在时处于匀速运动，其受力情况如图所示
汽车受到的牵引力为
则汽车的最大功率为，故A错误；
B．由于物体的图像表示物体的加速度，所以在时间内汽车的加速度为
结合之前汽车的受力分析，对汽车有
解得，故B错误；
C．由题图可知，时刻汽车的速度减小，而由题意可知，汽车受到的阻力没有变，所以此时汽车的牵引力小于阻力，即汽车由下坡路进入了水平路段，故C错误；
D．汽车在时间内，根据动能定理可得
结合上述结论
可解得，故D正确。
故选D。
6. 如图所示，水平面上n个可看作质点的物块紧靠放置，物块间用长度均为L的轻质细绳相连，处于静止状态，物块质量均为m，与地面的动摩擦因数均为。现使第1个物块获得向右的初速度，可使所有物块全部动起来，设各物块获得速度的时间极短，可忽略不计，不考虑细绳的体积，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 若，则从第1个物块运动开始经时间第n个物块开始运动
B. 若，当第n个物块开始运动后，整个系统损失的机械能为
C. 若，当第n个物块即将运动时，系统因摩擦产生的热量为
D. 若，当，要使所有物块全部动起来，则
【答案】D
【解析】
【详解】A．第2个物块获得的速度为，根据动量守恒有
解得
第3个物块获得的速度为，根据动量守恒有
解得
同理，第个物块的速度为
第n个物块的速度为
故总时间为，故A错误；
B．整个系统损失的机械能为
解得，故B错误；
C．若，第1个物块克服摩擦力做功为
第2个物块克服摩擦力做功为
第个物块克服摩擦力做功为
摩擦产生的热量，故C错误；
D．若，当，第1个物块的绳子刚拉直时有
此时速度为，拉直后的速度为，有
第2个物块的绳子刚拉直时
又，联立解得，故D正确。
故选D。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7. 在光滑绝缘斜面的上方，存在着匀强电场，电场方向平行于斜面向上，斜面上的带电金属块以一定的初速度沿斜面向上运动。已知金属块在移动的过程中，图中外力F做功，金属块克服电场力做功，重力势能增加，则在此过程中金属块的（ ）
A. 电势能减少B. 动能增加C. 机械能增加D. 机械能增加
【答案】BC
【解析】
【详解】A．金属块克服电场力做功，可知电势能增加，故A错误；
B．重力势能增加，金属块克服重力做功为，则有，故B正确；
CD．根据功能关系可知
可知机械能增加，故C正确，D错误。
故选BC。
8. 如下左图，一个质量为M的大圆环直立在水平面上，圆环顶端固定了一根劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧下面拴接了一个质量为m的小球（可视为质点），用力向下拉住小球，从释放小球开始计时，不计空气阻力，以向上为正方向，小球振动的位移—时间图像是一个余弦函数，如下右图所示。小球振动过程中，大圆环始终保持静止与地面接触，且对地面的最小压力为0，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 图中时刻，弹簧弹力大小为
B. 图中时刻，弹簧弹力大小为
C. 图中时刻，弹簧弹力大小为
D. 图中时刻，大圆环对地面压力大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．时刻小球平衡，弹簧拉力大小，故A错误；
B．时刻大圆环对地面的压力为0，大圆环二力平衡，故B正确；
CD．振动具有对称性，时刻与时刻回复力大小相等
解得时刻弹簧弹力大小，C正确；
时刻大圆环三力平衡
大圆环对地压力大小，故D错误。
故选BC。
9. 卫星发射过程一般要经过多次变轨方可到达预定轨道。先将卫星发射到近地圆轨道I上运动，经Q点变速进入椭圆轨道Ⅱ上运动，再经椭圆轨道Ⅱ的远地点P处变速后到达预定圆轨道Ⅲ上运动。已知地球半径为R，卫星在圆轨道I上运行时的动能为E。圆轨道Ⅲ距离地面高度为。取无穷远处引力势能为零，则质量为m的物体在距离地球球心为r时的引力势能（M为地球的质量，G为引力常量）。不计卫星在变轨过程的质量变化，下列说法正确的是（ ）
A. 卫星经过椭圆轨道Ⅱ上点时的速率之比为
B. 卫星在圆轨道I上和圆轨道Ⅲ上的运行速率之比为
C. 卫星在椭圆轨道Ⅱ上P点的动能为
D. 卫星从圆轨道I变轨进入椭圆轨道Ⅱ增加的机械能为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．在轨道Ⅱ的P点和Q点，由开普勒第二定律
解得。故A正确；
B．卫星做圆周运动时，由万有引力提供向心力
解得
卫星在圆轨道I上的运行速率
卫星在圆轨道Ⅲ上的运行速率
卫星在圆轨道I上和圆轨道Ⅲ上的运行速率之比为。故B错误；
C．卫星在圆轨道I上和圆轨道Ⅲ上的运行速率之比为，由可知
卫星在圆轨道Ⅱ上经P点加速进入椭圆轨Ⅲ，因此，由此可得。故C错误；
D．卫星在轨道Ⅰ的动能
卫星经过椭圆轨道Ⅱ上点时的速率之比为，由可知
卫星在椭圆轨道Ⅱ上运动时机械能守恒，可得
卫星经过椭圆轨道Ⅱ上点时的动能
卫星经过点变轨时，高度不变，因此增加的机械能等于增加的动能。故D正确。
故选AD。
10. 如图所示，一个固定的光滑导轨长臂水平、短臂竖直；一根不可伸长的轻绳，一端系在质量为m的圆环上，另一端与质量为m的小球相连，圆环套在长臂上。左手扶住圆环，右手拿起小球将细线水平拉直，已知细线长度，此时圆环距离短臂，现将圆环与小球同时由静止释放，小球向下摆动，环与短臂碰后粘连（碰撞时间极短）。在小球向下摆动过程中，小球与环沿绳方向速度始终相等，重力加速度为。从释放小球到小球第一次向左摆到最高点时，下列说法正确的是（ ）
A. 小球与环组成的系统在水平方向上动量守恒
B. 环与短臂碰后瞬间绳与水平方向夹角为
C. 环最大速度大小为
D. 小球运动的最大速度大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】小球与圆环释放瞬间，小球与圆环水平方向上不受外力，水平方向动量守恒，根据平均动量守恒有
相等时间里小球与环水平位移相等，所以当环与短臂碰撞时，小球的水平位移也为，由于，所以当圆环与短臂碰撞时，小球未到最低点，之后环与短臂粘连，小球做圆周运动到最低点。
A．环与短臂粘连前，小球与环组成的系统水平方向动量守恒，粘连后系统水平方向动量不守恒，故A错误；
B．设环与短臂碰后瞬间绳与水平方向夹角为，环与短臂碰后的瞬间，如图所示
解得。故B正确；
C．环与断臂碰撞前瞬间速度最大，设最大速度为，绳与水平方向夹角为，根据水平方向动量守恒，有
由动能定理可得
在小球向下摆动过程中，小球与环沿绳方向速度始终相等，有
联立解得故C错误；
D．小球运动到最低点时速度最大，设最大速度为，环与短臂粘连时，小球与环沿绳方向的速度减为0，小球的速度为
由动能定理可得
联立解得。故D正确。
故选BD。
三、非选择题：本题共5小题，共56分。
11. 某实验小组采用如图甲所示的实验装置“验证动量守恒定律”（图中球1的质量为，球2的质量为）。采用如图乙的实验装置“探究平抛运动的特点”。请完成下面的填空：
（1）图甲实验中操作步骤如下：
A．安装好斜槽，并使斜槽末端水平
B．在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下铅垂线所指的位置O
①下列操作步骤正确的顺序是________（依操作顺序填C、D、E）。
C．用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离，O与零刻度线对齐，即线段的长度
D．不放球2，让球1从A点由静止滚下，并落在地面上，重复多次实验
E．球2放在槽口末端，让球1从A点由静止释放，撞击球2，重复多次实验
②不放球2，让球1从A点由静止滚下，砸到铺在水平地面上的复写纸上，并在白纸上留下落点的痕迹。重复多次操作，记录多次落点的痕迹如图所示，用刻度尺测出球1的水平射程为________。
③用毫米刻度尺测得O点与三点的水平方向的距离分别为，若关系式________（用“、、、、”表示）成立，则说明该实验碰撞前后两球组成的系统动量守恒。
（2）图乙实验中
按正确的操作步骤得到如图所示的小球的运动轨迹，在轨迹上取三点，以A点为坐标原点，坐标如图所示，则小球平抛的初速度________（取）。
【答案】（1） ①. DEC ②. 44.41（44.39~44.43） ③.
（2）2
【解析】
【小问1详解】
①[1]该实验先固定装置，安装好斜槽，并使斜槽末端水平，然后在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置；不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上，重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；然后把小球2放在槽口末端，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞，重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；最后用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置、、离点的距离，即线段、、的长度、、。所以正确的顺序为DEC。
②[2]由图可知球1的水平射程为
③[3]由于两球从同一高度开始下落，且下落到同一水平面上，故两球下落的时间相同； 取向右为正方向，在水平方向根据动量守恒定律可得
故有
即
【小问2详解】
竖直方向有
可得
水平方向有
可得小球平抛的初速度为
12. 实验小组利用下列器材测量某种金属电阻丝的电阻率，电阻丝的总阻值大约为。
A．电源电动势恒为，内阻不计
B．电压表（，内阻约）；（，内阻约）
C．电流表A（，内阻约）；（，内阻约）
D．滑动变阻器（，）
E．滑动变阻器（，）
F．开关S、导线若干
（1）为了调节方便，滑动变阻器应选用________（选填选项前的字母）。
（2）请在图1中用连线代替导线完成实验器材的连接______。
（3）实验小组又对测量电路进行了创新。如图2所示，在电阻丝上夹有一个可沿电阻丝滑动的金属触头P，触头的位置可从刻度尺上读出。实验时改变触头P与电阻丝接触的位置，多次改变电阻丝接入电路的长度l，调节滑动变阻器滑动触头的位置，记录电流表的示数I，电压表的示数U，从而得到多个的值，作出图像，如图3所示。如果已经测得电阻丝的直径为d，根据图3数据，可得电阻丝的电阻率________；电流表内阻________（用表示）。
【答案】（1）D （2）见解析
（3） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
由于电阻丝的总阻值大约为9Ω，图1电路图滑动变阻器采用分压式接法，为了调节方便，滑动变阻器选用阻值较小为，即选择D。
最大阻值和被测电阻相近R1，故选D。
【小问2详解】
电源电压恒为，故电压表选用0~3V的量程；通过电阻丝的最大电流为，故电流表选用0~0.6A的量程；由于，故电流表采用外接法，实物连线如图所示
【小问3详解】
[1][2]根据欧姆定律有
由电阻定律有
联立可得
由图像斜率可得
解得电阻丝的电阻率为
由图像纵轴截距可得电流表内阻为
13. 将一弹簧振子放在湖面上方，湖面上沿波传播的某方向建立x轴，小球静止时刚好位于坐标原点P处（如图），x轴正方向上的A、B两静止浮标，B在A的右侧（浮标B未画出），已知浮标A坐标为，A、B距离大约为。弹簧振子振动后，在沿波传播方向测得相邻波峰间距离为。某时刻浮标A位于平衡位置向上振动时，浮标B正好位于波峰。若弹簧振子振动时与水面一直是粘在一起的，且水波向四周扩散时振幅不变，小球偏离平衡位置的位移随时间变化关系满足，求：
（1）水波传播的速度大小；
（2）从小球开始振动计时，A在内运动的路程；
（3）A、B两浮标间水平距离。
【答案】（1）
（2）
（3）或
【解析】
【小问1详解】
根据可知，周期为
在沿波传播方向测得相邻波峰间距离为，可知波长为，则水波传播的速度大小为
【小问2详解】
从小球开始振动计时，振动传到A浮标所用时间为
从小球开始振动计时，A在内振动的时间为
则A在内运动的路程为
【小问3详解】
已知A、B距离大约为，即，某时刻浮标A位于平衡位置向上振动时，浮标B正好位于波峰；
若B在A的左侧，则有
若B在A的右侧，则有
14. 如图1所示，平行金属板M、N水平固定放置，两板间加有如图2所示的周期性变化的电压（图中U0、t0均已知），M、N板右侧的BAC区域内有竖直向上的匀强电场，M、N板的右端均在竖直边AB上，A点到M板的距离为h，∠A=45°。质量为m、电量大小为e的电子由静止开始，经电压也为U₀的电场加速后，连续不断地沿与M、N板平行的方向从两板正中间射入两板之间。所有电子都能从两板间飞出，且在两板间运动的时间均为2t₀，t=0时刻射入M、N板间的电子恰好从M板的右边缘飞出，不计电子的重力，求：
（1）金属板的板长；
（2）M、N板间的距离；
（3）要使所有的电子均不能从AC边射出，BAC区域内的匀强电场的电场强度至少多大。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
设电子经加速电场加速后的速度大小为，根据动能定理
解得
则板长为
【小问2详解】
从时刻进入M、N板间的电子在垂直于极板方向先做匀加速运动后做匀减速运动，设电子运动的加速度为a，则有
又
根据题意有
解得，M、N板间的距离为
【小问3详解】
由于所有电子经过M、N板的运动时间均为，因此所有电子出M、N间电场时，速度均沿水平方向，且速度大小均为
要使所有电子均不从AC边射出，则从M板边缘飞出的电子在电场中的运动轨迹刚好与AC相切。设电场强度的大小为，则粒子在该电场中运动的加速度为
根据题意，从M边缘飞出的电子运动到刚好与AC相切的位置时，速度与水平方向夹角为45°，根据类平抛规律有
根据几何关系有
联立解得，BAC区域内的匀强电场的电场强度至少为
15. 如图所示，在水平桌面上放有长木板C，C上右端是固定轻质挡板P，在C上放有小物块A和B，A、B的尺寸以及P的厚度皆可忽略不计。刚开始位于C上左端的物块A与物块B之间的距离为，物块B与挡板P之间的距离为L。设木板C与桌面之间无摩擦，A、C之间和B、C之间的动摩擦因数均为，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A、B、C（连同挡板P）的质量均为m。开始时B和C静止，A以某一初速度向右运动。已知重力加速度为g，且所有的碰撞都可看作弹性正碰。
（1）若物块A与B恰好发生碰撞，求A的初速度；
（2）若B与挡板P恰好发生碰撞，求A的初速度；
（3）若最终物块A从木板上掉下来，物块B不从木板C上掉下来，求A的初速度的范围。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
若物块A与B恰好发生碰撞，碰撞前，BC保持相对静止一起向右做匀加速直线运动；物块A与B恰好发生碰撞时，A、B、C三者的速度相同，设为，A、B、C组成的系统满足动量守恒，则有
由能量守恒定律可得
联立解得A的初速度为
【小问2详解】
设物块A、B发生碰撞前瞬间，A的速度大小为，B、C的速度大小为；A、B发生弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒可得，
解得，
即碰后A、B速度发生交换，A、C刚好速度相同，之后A、C保持相对静止；若B与挡板P恰好发生碰撞，则此时A、B、C三者刚好速度相同，设为；根据动量守恒得
由能量守恒定律可得
联立解得A的初速度为
【小问3详解】
B与挡板P碰撞后，B、C速度交换，即碰后A、B速度相同，此时A、B的距离为，之后A、B在C上具有相同的运动情况，距离保持不变；
①若A恰好没从木板C上掉下来，当A到达C的左端时，三者速度相同，设为；根据动量守恒得
这一整个过程中，A相对C的总路程为，B相对C的总路程为，根据能量守恒可得
解得
②若物块B刚好不会从木板C上掉下，设A刚要从木板C上掉下来时，A、B、C三者的速度分别为、和，则有
此时有，
物块A从木板C上掉下来后，当B处于C的左端时，B与C的速度相等，设此速度为；对B、C，由动量守恒可得
根据能量守恒可得
联立解得
综上所述，最终物块A从木板上掉下来，物块B不从木板C上掉下来，A的初速度的范围