江苏省无锡市部分学校2025_2026学年高三上学期12月联考物理试题 [含答案]

这是一份江苏省无锡市部分学校2025_2026学年高三上学期12月联考物理试题 [含答案]，共15页。试卷主要包含了单选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题，如图所示的消声器可以用来削弱高速气流产生的噪声。一列声波沿水平管道自左向右传播，到达a处时分成上下两束波，这两束声波沿虚线路径传播，在b处相遇时可削弱噪声。关于此消声器，下列说法正确的是( )
A. 消除噪声利用了波的衍射原理B. 消除噪声利用了波的多普勒效应
C. 该消声器对某些频率的噪声削弱明显D. 该消声器对所有频率的噪声削弱明显
2.如图所示，曲轴上挂一个弹簧振子，转动摇把，曲轴可带动弹簧振子上下振动。开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为2Hz，现匀速转动摇把，转速为240r/min。则( )
A. 当振子稳定振动时，它的振动周期是0.5sB. 当振子稳定振动时，它的振动频率是6Hz
C. 当转速增大时，弹簧振子的振幅增大D. 当转速减小时，弹簧振子的振幅增大
3.如图所示，安装在地面上的音乐喷泉可沿不同方向喷出相同速率的水，观察发现，当水的喷出方向从竖直逐渐转到水平的过程中，水平射程先增大后减小(不计空气阻力)，A、B、C三径迹的水相比较( )
A. 回到地面的水的速度相同
B. 水在空中的运动为变加速曲线运动
C. 沿A径迹运动的水，在最高点的速度最大
D. 沿不同径迹运动的水，在相同时间内速度变化量相等
4.如图，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O'，并处于匀强磁场中．当导线中通以沿x轴正方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为θ，则磁感应强度方向和大小不可能为( )
A. z轴正方向，mgILsinθB. y轴正方向，mgIL
C. z轴负方向，mgILtanθD. 沿悬线向下，mgILsinθ
5.如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行，在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态。则下列说法中正确的是( )
A. c对b的摩擦力始终增大B. 细绳对滑轮的作用力方向始终不变
C. 地面对c的支持力始终不变D. 地面对c的摩擦力始终不变
6.如图所示，高速公路上汽车定速巡航(即保持汽车的速率不变)沿拱形路面上坡，空气阻力和摩擦阻力的大小不变。此过程中( )
A. 汽车的牵引力大小不变
B. 汽车的牵引力逐渐增大
C. 汽车的发动机输出功率等于克服重力做功的功率
D. 汽车的发动机输出功率逐渐减小
7.电子显微镜在科研中有广泛应用，电子透镜是其核心部分，电子枪发射电子束，电子通过电场构成的电子透镜时发生会聚或发散。电子透镜的电场的等势线分布如图中虚线所示，一电子仅在静电力作用下运动，运动轨迹如图中实线所示，a、b、c、d是轨迹上的四个点。则( )
A. 电场中a处的电场强度与d处相同
B. 电子在a处的受力方向与虚线相切
C. 电子从a运动到b处，b点的速度大于a点的速度
D. 电子从a运动到b的过程，电势能逐渐增大
8.如图，一带正电小球甲固定在光滑绝缘斜面上，另一带正电小球乙在斜面上由静止释放。以释放点为原点，沿斜面向下为正方向建立x轴。在乙沿x轴加速下滑过程中，其动能Ek和机械能E随位置x变化的图像，可能正确的是( )
A. B. C. D.
9.排污管道对于一个城市的正常运转是不可或缺的。管道中的污水通常含有大量的正负离子。如图所示，管道内径为d，污水流速大小为v，方向水平向右。现将方向与管道横截面平行，且垂直纸面向内的匀强磁场施于某段管道，磁感应强度大小为B，M、N为管道上的两点，当污水的流量(单位时间内流过管道横截面的液体体积，Q=Vt)一定时( )
A. M点电势低，N点电势高
B. M、N间电势差与污水流速无关
C. 由于沉淀物导致管道内径变小时，M、N间的电势差变大
D. 由于沉淀物导致管道内径变小时，污水流速变小
10.如图，质量为2kg的物体放置在粗糙的水平地面上，在水平拉力F的作用下，由静止开始运动。物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。从t=0开始，F随时间的变化规律为F=(2+2t)N。则下列说法正确的是( )
A. 物体从1s末开始运动，0时刻至1s末，拉力F的冲量为0
B. 5s末，物体的加速度为4m/s2，此时物体的速度为20m/s
C. 0时刻至5s末，拉力F的冲量为35N⋅s，5s末物体的速度为8m/s
D. 0时刻至5s末，摩擦力的冲量为20N⋅s，5s末物体的速度为7.5m/s
11.如图所示，一根轻质弹簧一端固定于光滑竖直杆上，另一端与质量为m的滑块P连接，P穿在杆上，一根轻绳跨过定滑轮将滑块P和重物Q连接起来，重物Q的质量为4m，把滑块从图中A点由静止释放后沿竖直杆上下运动，当它经过A、B两点时弹簧对滑块的弹力大小相等，已知OA与水平面的夹角θ=53∘，OB长为3L，与AB垂直，不计滑轮的摩擦，重力加速度为g，sin53∘=0.8，cs53∘=0.6。滑块P从A到B的过程中，下列说法正确的是( )
A. 轻绳对滑块P做功为8mgLB. 滑块P的加速度一直减小
C. 滑块P的最大速度为22gLD. 重力对重物Q做功的功率一直减小
二、实验题：本大题共1小题，共9分。
12.在测量电源的电动势和内阻实验中，由于滑动变阻器故障，用一段粗细均匀、电阻率较大的合金材料代替滑动变阻器，设计了如图甲所示的电路进行实验。其中MN为合金材料，R0是阻值为1.0Ω的定值电阻，实验中调节合金材料MN上的夹子P，记录电压表示数U，电流表示数I以及对应的PN长度x，绘制了U−I图像如图乙所示。
(1)用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径，某次测量示数如图，该读数为d= mm；
(2)由图乙求得电源的内阻r= Ω；(结果保留两位有效数字)
(3)实验中，定值电阻R0的作用是 ；
A.在电压变化时使电流表示数变化明显
B.在电流变化时使电压表示数变化明显
(4)根据实验数据可绘出如图丙所示图像，斜率为k，如果合金材料直径为d，可求得电阻率表达式ρ= (用字母表示)
(5)由图丙可得到电阻率，由于电流表内阻的存在，使电阻率的测量值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
三、计算题：本大题共4小题，共40分。
13.月球探测器登月前，从椭圆环月轨道转移至近月圆轨道。如图所示，探测器在椭圆轨道I上运动，运行周期为22T。在近月点P处减速，使探测器转移到近月圆轨道II上运动，运行周期为T。已知月球半径为R，万有引力常量为G，求：
(1)月球的质量M；
(2)椭圆轨道I上远月点Q距月球表面的高度h。
14.在平静的水面上激发一列简谐横波，当波源从平衡位置向上起振时开始计时(t=0)，距离波源5m处的漂流瓶(可视为质点)在t=9.5s时恰好第3次到达最高点，振幅为1cm。波的传播速度v=1m/s，求：
(1)经过多长时间漂流瓶开始起振；该列波的波长为多少；
(2)在t=10s时，漂流瓶通过的总路程为多少。
15.如图所示，光滑的水平地面上有一木板，其左端放有一重物，右方有一竖直的墙。重物质量为木板质量的2倍，重物与木板间的动摩擦因数为μ。使木板与重物以共同的速度v0向右运动，某时刻木板与墙发生碰撞，碰撞时间极短，碰后板的速度大小不变，方向向左。设木板足够长，重物始终在木板上，当地重力加速度为g。求：
(1)第二次与墙碰撞前的瞬间，木板的速度v；
(2)木板从第一次与墙碰撞到第二次碰撞所经历的时间t；
(3)从第一次与墙碰撞到最终停下所经历的时间T。
16.如图甲所示，M、N为水平放置长为L的平行金属板，两板相距也为L。一束带正电、比荷为qm的粒子流(重力不计)，以初速度v0沿两板正中间水平射入两板间。粒子恰好由N板下边缘A点射出，以A点为坐标原点建立直角坐标系。
(1)求粒子经过A点时速度大小和方向；
(2)若y轴右侧有一方向垂直纸面向里的足够大的匀强磁场，x轴下方磁感应强度大小为B1，x轴上方磁感应强度大小为B2，要使粒子进入磁场后恰好不离开磁场。求：B2B1；
(3)仅撤去(2)中的磁场，在y轴右侧加上如图乙所示足够大的周期性变化的磁场(B0已知)，设磁场方向垂直于纸面向里为正。求：t=0时刻从A点进入磁场的粒子经过x轴时的坐标值。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】AB.根据干涉特点，可知两相干波源的距离差为半波长的奇数倍时，此点为振动减弱点，便可以消除噪声，所以消声器利用了波的干涉原理，故AB错误；
CD.距离差为半波长的奇数倍时，此点为振动减弱点，即△r=λ2(2n+1)，在Δr不变的情况下，λ只能取特定的数值，根据c=λf，可知频率只能取特定的数值，所以可以消除某些频率的噪声，故C正确，D错误。
故选C。
2.【答案】D
【解析】【分析】
由转速与周期的关系得解；由共振时振幅的特点得解。
本题主要考查正当周期与转速的关系及共振的特点，知道驱动力的频率与固有频率相差越大，则振幅越小。
【解答】
AB.由题意可知，匀速转动摇把，转速为240r/min时，振子的转速为：n=24060r/s=4r/s，即当振子稳定振动时，它的振动频率是4Hz，由转速与频率和周期的关系可得此时振子的周期为：T=1f=1n=0.25s，故AB错误；
CD.由共振的特点可知，当驱动力的频率与振子的固有频率相同时，振子的振幅最大；由此可知，当转速减小时，由于振子的振动频率接近其固有频率，故弹簧振子的振幅增大，故C错误，D正确。
3.【答案】D
【解析】A. 回到地面的水的速度方向不相同，故A错误；
B. 不计空气阻力，只受重力作用，则加速度恒定，水在空中的运动为匀变速曲线运动，故B错误；
C. 因最高点时只剩水平方向速度，C轨迹初速度的竖直分量最小，水平分量最大，则沿C径迹运动的水，在最高点的速度最大，故C错误；
D. 三个轨迹都是匀变速曲线运动，所以相同时间内速度变化量相同，故D正确。
故选D。
4.【答案】A
【解析】A.如果B方向沿z轴正向，则安培力方向沿y轴负向，直导线所受三力合力不可能为零，故A错误；
B.如果B方向沿y轴正向，则安培力方向竖直向上，当安培力BIL=mg时，可以平衡，此时B=mgIL，故B正确；
C.如果B方向沿z轴负向，则安培力方向沿y轴正向，直导线所受三力平衡时安培力BIL=mgtanθ，此时B=mgILtanθ，故C正确；
D.磁感应强度方向沿悬线向下时，根据左手定则，直导线所受安培力方向垂直于悬线斜向上，根据平衡条件F=mgsinθ，解得B=mgsinθIL，故D正确。
本题选错误的，故选A。
5.【答案】B
【解析】A. 设a、b的重力分别为Ga、Gb；若Ga=Gbsinθ，b受到c的摩擦力为零；若Ga>Gbsinθ，b受到c的摩擦力沿斜面向下，当沙子流出时，b对c的摩擦力先减小，c对b的摩擦力也先减小，故A错误；
B. 绳子对滑轮的作用力为两个相等的力T，方向不变，所以绳子对滑轮的作用力方向始终不变，故B正确；
C. 对b与c整体研究，受重力、拉力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件，水平面对c的支持力N=(Gb+Gc)−Tsinθ，在a中的沙子缓慢流出的过程中T减小，则N增大，故C错误；
D. 地面对c的摩擦力f=Tcsθ=Gacsθ，在a中的沙子缓慢流出的过程中Ga减小，地面对c的摩擦力减小，故D错误。
故选B。
6.【答案】D
【解析】AB.设坡面与水平面夹角为θ，汽车速率不变，有F牵−f−mgsin⁡θ=0，因上坡过程坡度越来越小，θ角在减小，空气阻力和摩擦阻力的大小不变，则牵引力变小，故AB错误；
C. 由功率公式P=F牵v，可知汽车的发动机输出功率等于克服重力做功的功率和克服空气阻力和摩擦阻力做功的功率之和，故C错误；
D. 由功率公式P=F牵v，可知汽车牵引力变小，速率不变，则输出功率变小，故D正确。
故选D。
7.【答案】C
【解析】A. 根据电场线与等势线垂直，沿电场线方向电势降低，可知a、d点的电场强度方向不相同，故A错误；
B. a处电场线与虚线在该点的切线垂直，所以电子受到的静电力方向与虚线在该点的切线垂直，故B错误；
CD.电子从a到b运动时，电势逐渐升高，根据Ep=qφ，可知电子的电势能逐渐减小，根据能量守恒可知，动能增加，则b点的速度大于a点的速度，故C正确，D错误。
故选C。
8.【答案】D
【解析】AB、乙小球受电场力、重力、支持力作用，下滑过程中，当电场力与重力分力相等时，速度最大，所以小球乙的动能先增大，后减小，故AB错误；
CD、电场力做功代表机械能变化，可知E−x图像的斜率代表库仑力，根据库仑定律F=kQqr2可知，库仑力增大，则E−x图像的斜率增大，故C错误，D正确；
故选：D。
根据速度的变化分析动能的图像，E−x图像的斜率代表库仑力，从而分析E−x图像斜率的含义。
本题考查机械能与图像结合的问题，解题关键掌握图像的特点，注意图像斜率的意义。
9.【答案】C
【解析】A.根据左手定则可知，带正电的粒子所受洛伦兹力向上，则M点电势高，N点电势低，故A错误；
B.正负离子满足qUd=qvB，得U=Bdv，即M、N间电势差与污水流速有关，故B错误；
D.由于污水流量一定，根据Q=Vt=vtSt=vS=πvd24，当沉淀物导致管道内径变小时，S变小，则污水流速变大，故D错误；
C.由于沉淀物导致管道内径变小时，根据U=Bdv=4QBπd，故M、N间的电势差U变大，故C正确。
故选C。
【分析】根据左手定则、平衡条件的应用以及流量的定义式联立推导解答。
考查左手定则、平衡条件的应用以及流量的定义式，会根据题意进行准确分析解答。
10.【答案】C
【解析】A. 0∼1s内，拉力不为零，时间不为零，则拉力的冲量不为零，故A错误；
B. t=1s时，F=4N=μmg，此时物体将要开始运动，5s末，根据F−μmg=ma，可得a=4m/s2，因为F随时间均匀变化，则加速度随时间均匀变化，则5s末物体速度为v5=0+42×5−1=8m/s，故B错误；
CD.0时刻拉力为2N，5s末拉力为12N，则0时刻至5s末，拉力F的冲量为2+122×5=35N⋅s，结合B中分析可得5s末物体的速度为8m/s，根据动量定理得35+If=mv5，解得If=−19N⋅s，故C正确，D错误。
故选C。
11.【答案】A
【解析】B.由于物块P在A、B两点处弹簧的弹力大小相等，所以物块P在A点时受到弹簧向上的弹力，运动至B点时受到向下的弹力，物块P从A到B过程中，必定先加速后减速，合力为零时加速度为0，速度最大，此后加速度向下增大，故B错误；
C.从A到B过程中，弹簧弹性势能变化为零，弹簧弹力做功为零，在B点时P沿绳方向的速度为0，滑块Q的速度为0，对于P、Q系统，由机械能守恒定律可得： 4mg(3Lcs53∘−3L)−mg⋅3Ltan53∘=12mvB2，可得：vB=22gL，故滑块P的最大速度应大于22gL，故C错误；
A.对于滑块P从A到B过程，由动能定理可得：W− 4mgL=12mvB2，联立解得：W=8mgL，故A正确；
D.初始时滑块Q的速度为0，当滑块P到B点时Q的速度为0，重物Q的速度先增大后减小，所以重物Q的重力的功率先增大后减小，故D错误。
故选A。
12.【答案】0.700
0.45
B
πkd24
不变

【解析】(1)由图知，螺旋测微器的读数为d=0.5mm+0.01mm×20.0=0.700mm；
(2)由闭合电路欧姆定律可知U=E−I(r+R0)，则U−I图像的斜率的绝对值为r+R0，由图乙知，r+R0=1.2−1.490.2−0Ω=1.45Ω，解得电源的内阻r=0.45Ω；
(3)多一个R0，使得电路总电阻增大，另外可以把R0等效成电源内阻，则有ΔU=ΔI(R0+r)，所以定值电阻在干路上起到两个作用，一是保护电路，二是在电流变化时使电压表示数变化明显。
故选B；
(4)根据欧姆定律和电阻定律可得UI=Rx+RA=ρxS+RA，则UI−x图像的斜率为k=ρS，解得ρ=kS=πkd24；
(5)由(4)知，RA为UI−x图像的纵截距，RA对UI−x图线的斜率无影响，故电流表内阻对电阻率的测量没有影响，电阻率的测量值不变。
13.【答案】(1)设探测器质量为m，探测器做匀速圆周运动，万有引力提供向心力GMmR2=m(2πT)2R
解得月球质量M=4π2R3GT2
(2)由题意，设椭圆轨道I的半长轴为a，则2a=2R+h
根据开普勒第三定律得R3T2=a322T2
解得h=2R

【解析】本题考查万有引力定律的应用，根据万有引力提供向心力求月球质量，根据开普勒第三定律求远月点Q距月球表面的高度h。
14.【答案】(1)波速v=1m/s，经过t1=5mv=5s漂流瓶开始起振；
漂流瓶开始振动后，又经过(9.5s−5s)=4.5s恰好第3次到达最高点，则有4.5s=214T
解得T=2s，则波长 λ=vT=2m；
(2)t=10s时，漂流瓶一共运动了5s=2.5T，运动的路程为s=2.5×4A=0.1m。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.【答案】设向右为正方向；木板第一次与墙碰撞后，向左匀减速直线运动，直到静止，再反向向右匀加速直线运动直到与重物有共同速度，再往后是匀速直线运动，直到第二次撞墙。
(1)第一次与墙碰撞后，木板的速度反向，大小不变，此后木板向左做匀减速运动，重物向右做匀减速运动，最后木板和重物达到共同的速度v
设木板的质量为m，重物的质量为2m，取向右为动量的正向，由动量守恒得2mv0−mv0=3mv
v即是木板第二次与墙碰撞的速度，解得v=13v0；
(2)设从第一次与墙碰撞到重物和木板具有共同速度v所用的时间为t1
对木板应用动量定理得2μmgt1=mv−m(−v0)
由牛顿第二定律得2μmg=ma，式中a为木板的加速度；
在达到共同速度v时，木板离墙的距离为l=v0t1−12at12
开始向右做匀速运动到第二次与墙碰撞的时间为t2=lv
从第一次碰撞到第二次碰撞所经过的时间为t=t1+t2
由以上各式得t=4v03μg；
(3)由(1)问的解答可知，每次碰后木板速度减小为原来的13，则时间也将减小为原来的13
木板从第二次与墙碰撞到第三次碰撞所经历的时间：t'=t3+t4=13×4v03μg
木板从第三次与墙碰撞到第四次碰撞所经历的时间：t''=t4+t5=(13)2×4v03μg
根据规律可得，从第一次与墙碰撞到最终停下所经历的时间：T=4v03μg[1+13+(13)2+⋯]=2v0μg。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
16.【答案】解：(1)粒子在偏转电场中做类平抛运动
水平方向上vx=v0 ，L=v0t，
竖直方向上y=0+vy2t=L2，得出vy=v0，
粒子经过A点的速度大小为v=vx2+vy2=2v0，
tanθ=vyvx=1即为速度方向与水平方向成45∘斜向下；
(2)设x轴下方磁场中轨道半径为r1，x轴上方磁场中轨道半径为r2，
根据几何关系可得r2+r2cs45∘=2r1，
r1r2=2+12，
因为qvB=mv2r，
B=mvqr，
得出B2B1=r1r2=2+12；
(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T=2πrv=2πmqB0，
则t=πm2qB0=14T=α360∘T，粒子在磁场中转过的圆心角α=90∘，
粒子在t=0时刻进入磁场，如图，
其中r=2mv0qB0，一个磁场变化周期中粒子沿x轴前进的距离
L=22r+2v0⋅2⋅πm2qB0cs45∘=2π+2mv0B0q，
粒子经过x轴时的坐标值x1=2rsin45∘+kL或x2=kL，
可能：①经过x轴时的坐标x=2r+kL=21+kπ+2mv0B0q，k=0,1,2,3⋯⋯
可能：②经过x轴时的坐标x=kL=2kπ+2mv0B0q ， k=0,1,2,3⋯⋯
【解析】详细答案和详细解答过程见答案