2025-2026学年北京市东直门中学高三上学期12月阶段(月考)考试物理试卷(学生版)
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这是一份2025-2026学年北京市东直门中学高三上学期12月阶段(月考)考试物理试卷(学生版),共21页。试卷主要包含了单项选择题,实验题,解答题等内容,欢迎下载使用。
考试时间:90分钟 总分100
一、单项选择题
1. 如图甲为一列简谐横波在时的波的图像,图乙为该波中平衡位置位于处的质点的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 此波的波速为
B. 此波沿轴正方向传播
C. 时,平衡位置位于质点的加速度最大
D. 时,平衡位置位于质点的加速度最大
2. 如图,将铅球放在固定的斜面上,用竖直挡板挡住并使其处于静止状态。不计一切摩擦。下列说法正确的是( )
①铅球对斜面的压力大于铅球所受的重力
②铅球对挡板的压力大于铅球对斜面的压力
③若增大斜面倾角,铅球对挡板的压力增大
④若增大斜面倾角,铅球对斜面的压力减小
A. ①③B. ①④C. ②③D. ②④
3. 我国发射的卫星“墨子号”与“济南一号”均使用了量子技术,“济南一号”比“墨子号”的运行周期短,“济南一号”和“墨子号”绕地球的运动均可视为匀速圆周运动。比较它们的运动,下列说法正确的是( )
A. “济南一号”的线速度更大B. “济南一号”的角速度更小
C. “济南一号”的向心加速度更小D. “济南一号”的运行轨道半径更大
4. 如图所示,M、N为两个等量同种电荷,在其连线的中垂线上的P点放一静止的负点电荷q,不计重力,下列说法中一定正确的是( )
A. 点电荷在从P到O的过程中,加速度越来越大,速度也越来越大
B. 点电荷在从P到O的过程中,加速度越来越小,速度越来越大
C. 点电荷运动在O点时加速度为零,速度达最大值
D. 点电荷越过O点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到点电荷速度为零
5. 某电场的电场线分布如图中实线所示,虚线为一带电粒子的运动轨迹,下列说法中正确的是( )
A. 粒子在a点处的加速度大于在b点处的加速度
B. 粒子在a点处的电势能大于在b点处的电势能
C. 粒子在a点处的动能大于在b点处的动能
D. 粒子在运动过程中机械能守恒
6. 如图所示,速度不同的同种带电粒子a,b(重力不计)沿半径AO方向进入一圆形匀强磁场区域,a,b两粒子的运动轨迹分别为和,则下列说法中正确的是( )
A. a,b两粒子均带正电
B. a粒子在磁场中的运动时间比b粒子长
C. a粒子的速度比b粒子的速度大
D. 两粒子离开磁场时的速度反向延长线不一定都过圆心O
7. 甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动,甲追上乙,并与乙发生碰撞,碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。已知甲的质量为1kg,则碰撞过程两物块损失的机械能为( )
A. 3 JB. 4 JC. 5 JD. 6 J
8. 如图所示,两个质量均为m的小木块A、B(可视为质点)放在水平圆盘上,A、B到转轴的距离分别为l、.小木块与圆盘之间的动摩擦因数均为,可以认为小木块最大静摩擦力等于滑动摩擦力.若圆盘从静止开始绕轴转动,并缓慢地加速,用表示圆盘转动的角速度,用g表示重力加速度的大小,下列说法正确的是( )
A. 圆盘对A的作用力大小大于A对圆盘的作用力大小
B. 当时,A所受摩擦力的大小为
C. A、B所受摩擦力的大小始终相等
D. B一定比A先开始滑动
9. 一质量为m的小球用细线悬挂静止在空中(图甲),某时刻剪断细线,小球开始在空中下降,已知小球所受空气阻力与速度的大小成正比,通过传感器得到小球的加速度随下降速度变化的图像如图乙所示,已知重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 小球刚开始运动时的加速度a0>d时,正离子在电场中加速的总时间相对于在D形盒中回旋的时间可忽略不计(正离子在电场中运动时,不考虑磁场的影响)。
22. 对于同一个物理问题,经常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究,找出其内在联系,加深理解。给定一段粗细均匀的导体AB,横截面积为S、长为L。单位体积内有n个自由电子,每个电子的电荷量为e。该导体AB两端加某一电压时,自由电子定向移动的平均速率为v。
(1)求导体中的电流I;
(2)经典物理学认为,金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子(即金属原子失去电子后的剩余部分)的碰撞。电子与金属离子碰撞的平均结果表现为导体给电子以连续的阻力,这是导体形成电阻的原因。设阻力的大小与电子定向移动速率成正比,即,k是阻力系数。请推导导体的电阻率。
(3)自由电子与金属离子发生碰撞,会使金属离子的热运动更加剧烈,电子将能量转移给金属离子,从而使金属导体发热。某段时间内,将导体中所有自由电子因与正离子碰撞而损失的动能之和设为,将这段时间内导体产生的焦耳热设为Q,请证明:。
参考答案
1. 【答案】D
【解析】A.由题图可知,周期,波长
则波速,故A错误;
B.平衡位置位于处的质点在时刻向下振动,根据“上下坡法”知,波沿轴负方向传播,故B错误;
C.时质点运动到平衡位置,加速度为零,故C错误;
D.时质点运动到位移最大处,加速度最大,故D正确。故选D。
2. 【答案】A
【解析】①②根据题意,对铁球受力分析,如图所示
由平衡条件可得,
因为,则有,
由牛顿第三定律可知,铅球对斜面的压力大于铅球所受的重力,铅球对挡板的压力小于铅球对斜面的压力,故①正确,②错误;
③④若增大斜面倾角,则F增大,FN增大。由牛顿第三定律可知,铅球对挡板的压力增大,铅球对斜面的压力增大,故③正确,④错误。故选A。
3. 【答案】A
【解析】D.根据,
“济南一号”比“墨子号”的运行周期短,则“济南一号”的运行轨道半径更小,故D错误;
A.根据,,“济南一号”的线速度更大,故A正确;
B.根据,,“济南一号”的角速度更大,故B错误;
C.根据,,“济南一号”的向心加速度更大,故C错误。故选A。
4. 【答案】C
【解析】AB.根据点电荷电场强度的叠加法则,可知,同种正电荷连线的中垂线上,电场强度方向由O点向两边延伸,且大小先增大后减小,在P点由静止释放一个负点电荷q,在从P点到O运动的过程中,它只在电场力作用下,向下加速,电场强度可能越来越小,也可能先增大后减小,电场力可能越来越小,也可能先增大后减小,则加速度可能越来越小,也可能先增大后减小,但速度一定越来越大,故AB错误;
C.运动到O点时,所受的电场力为零,加速度为零,速度达最大值,故C正确;
D.点电荷越过O点后,所受的电场力向上,速度越来越小,直到点电荷速度为零;电场强度可能越来越大,也可能先增大后减小,加速度可能越来越大,也可能先增大后减小,故D错误。故选C。
5. 【答案】B
【解析】A.根据电场线的分布情况可知,a点的电场强度小于b点的电场强度,根据牛顿第二定律可知,a点的加速度小于b点的加速度,故A错误;
B.由于粒子受力方向指向运动轨迹的内侧,故粒子带正电,且a点的电势高于b点的电势,根据可知,粒子在a点的电势能大于在b点的电势能,故B正确;
C.由于能量守恒,可知粒子在a点的动能小于b点的动能,故C错误;
D.粒子在运动过程中,有电场力做功,所以粒子的机械能不守恒,故D错误。故选B。
6. 【答案】B
【解析】A.由图可知,粒子进入磁场时所受的洛伦兹力向下,由左手定则可知,a、b两粒子均带负电,故A错误;
C.由洛伦兹力提供向心力有解得
对于同种粒子进入同一磁场中,半径越大,速度越大,由图可知a粒子运动半径小,则a粒子的速度比b粒子的速度小,故C错误;
B.由公式可知,对于同种粒子以不同速度进入同一磁场中,周期相同,则粒子在磁场中的运动时间
由图可知,a粒子运动轨迹所对圆心角较大,则a粒子在磁场中的运动时间比b粒子长,故B正确;
D.两粒子沿半径方向飞入,则两粒子离开磁场时的速度反向延长线一定都过圆心O,故D错误。故选B。
7. 【答案】A
【解析】由v-t图可知,碰前甲、乙的速度分别为,;
碰后甲、乙的速度分别为,,
甲、乙两物块碰撞过程中,由动量守恒得解得
则损失的机械能为解得,故选A。
8. 【答案】D
【解析】A.圆盘对A的作用力与A对圆盘的作用力是相互作用力,总是等大反向,选项A错误;
B.当时,A所受摩擦力的大小为,选项B错误;
C.根据可知,在两物块未发生相对滑动时,A、B所受摩擦力的大小不相等,当两物块都产生相对滑动后受滑动摩擦力大小相等,选项C错误;
D.根据可知
可知产生滑动时B的临界角速度较小,则B一定比A先开始滑动,选项D正确。故选D
9. 【答案】C
【解析】A.某时刻剪断细线,小球只受重力,则小球刚开始运动时的加速度a0=g,故A错误;
B.当小球下降的速度使小球受到的空气阻力与重力相等时,合力为零,加速度为零,速度达到最大,之后以最大速度做匀速下降,故小球下降的速度不会一直增大,故B错误;
C.根据牛顿第二定律可得mg-f=ma
由图乙可知a=a0-v,又a0=g
联立解得,故C正确;
D.根据功能关系可知,小球下降过程机械能的减少等于克服空气阻力所做的功,故D错误。故选C。
10. 【答案】C
【解析】A.根据电容器的决定公式
实验中,只将电容器b板向上平移,则两极板的正对面积S减小,电容减小,由于两极板电荷量保持不变,根据电容的定义公式
则两极板两端的电势差增大,静电计指针的张角变大,所以A错误;
B.根据电容器的决定公式
实验中,只在极板间插入有机玻璃板,则增大介电常数,电容增大,由于两极板电荷量保持不变,根据电容的定义公式
则两极板两端的电势差减小,静电计指针的张角变小,所以B错误;
C.实验时无意间手指触碰了一下b板,不会影响实验结果,因为b板本来就接地,手指触碰也是接地,所以不会影响,则C正确;
D.实验中,只增加极板带电量,静电计指针的张角变大,但电容保持不变,因为电容与电容器两极板所带电荷量,及电压无关,所以D错误;故选C。
11. 【答案】A
【解析】AB.开关S闭合后,在滑动变阻器R0的滑片向下滑动的过程中,滑动变阻器R0接入电路的阻值减小,电路总电阻减小,总电流增大,电源内阻和两端的电压增大,电压表的示数减小,滑动变阻器R0两端的电压减小,通过电阻R2的电流减小,电流表的示数减小,故A正确,B错误;
C.滑动变阻器R0两端的电压减小,则通过电阻R2的电流减小,电阻R2消耗的电功率减小,故C错误;
D.电路总电阻减小,总电流增大,电源内阻消耗的功率增大,故D错误。故选A。
12. 【答案】C
【解析】A.对电热丝,有
解得回路电流为,故A错误;
B.根据闭合回路欧姆定律,有
解得电源的内阻为,故B错误;
C.电动机的转子被卡住,回路电流为
电热丝上消耗的功率,故C正确;
D.电动机的效率为解得,故D错误。故选C。
13. 【答案】B
【解析】A.由于A做平抛运动,其竖直方向为自由落体运动,加速度为重力加速度,而B物体沿轨道下滑,其竖直方向有支持力竖直向上的分量,则竖直方向的加速度小于重力加速度,根据可知,若A、B两物体同时开始运动,则A物体先落地,故A正确;
BC.由于AB运动过程中,只有重力做功,则动能的变化量相等,A具有初动能,所以A落地时动能较大,速度较大,但两球落地时速度方向相同,所以两球动量变化量的方向不同,故B错误,C正确;
D.A、B两物体落地瞬间,A球速度较大,速度方向与竖直方向夹角相同,
根据可知,A物体重力的瞬时功率大于B物体重力的瞬时功率,故D正确。本题选错误的,故选B。
14. 【答案】D
【解析】A.将h=1000m代入可知表示1000m处海水的密度,故A错误;
B.潜水器在下潜4000m~7000m过程中,浮力
将m、m代入解得,
由于成线性变化,则浮力做功为
故B错误;
C.吸入水的过程中还有其他力做功,故C错误;
D.设潜艇原来的质量为m,根据力的平衡条件可知
吸入水后,有
其中代表4000m处水密度,代表7000m处水的密度,代入后可解得速度,故D正确;故选D。
15. 【答案】
【解析】两辆小车同时从静止开始运动,一段时间后合上夹子,两辆小车同时停下来。测出两辆小车的位移大小分别为和,根据运动学公式可得,
可得两辆小车的加速度之比
16. 【答案】(1)从左向右 (2)变长 (3)
【解析】【小问1】由图甲电路图可知,电容器充电后上极板带正电,下极板带负电;所以开关扳到b,流过定值电阻R的电流方向是从左向右。
【小问2】根据,仅增大定值电阻R的电阻值,电容器充完电后所带电荷量不变;开关扳到b后,由于定值电阻R的电阻值增大,则放电电流减小,由于电容器放电时所带的电荷量不变,所以电容器的放电时间变长。
【小问3】根据可知,图乙中图像与横轴围成的面积表示电容器放电时所带的电荷量,图中大约有41个小方格,则开关扳到a,经足够长的时间,电容器所带的电荷量为
若电源的电动势为6.0V,则电容器的电容为
17. 【答案】(1) (2) 1.39##1.40##1.41 ;3.0##3.1##3.2 ;偏小
【解析】【小问1】由于电流表量程太小,需要将其改装成量程为;由并联知识,定值电阻应选,故定值电阻应选
【小问2】图2图像纵轴截距为电动势,则该电源的电动势为
图2图像斜率的绝对值为内阻,则内阻为
由于电表量程已经改装为,所以图像中电流实际值应变为其数值的3倍;
则内阻为
测得内阻值实际为电源内阻与电压表的并联值,所以测得的内阻比真实值偏小。
18. 【答案】(1) ;13.0
(2)①B ;D ;F ②见解析 ③13.3 ④0.400 ⑤
【解析】【小问1】多用电表指针偏转角度太大,表明通过电流太大,即待测电阻过小,为了减小读数的偶然误差,使指针指到中央刻线附近,应换小倍率,即应换用小倍率“”挡
根据欧姆表的读数规律,该读数为
【小问2】①电源电动势为,为了减小读数的偶然误差,电压表选择,即电压表选择D。为了减小误差,需要使电压表与电流表能够几乎同时到达满偏,则有
根据两待选电流表,上述最大电流近似等于90mA与0.13A,可知,为了减小电流表的读数误差,电流表选择量程,即选择B。
控制电路采用滑动变阻器分压式,为了调节方便,使测量数据的连续性强,滑动变阻器选择总阻值小一些,即滑动变阻器选用F。
②根据电路图,连接实物图,如图所示
③根据欧姆定律有则有
结合图像可知解得
④根据螺旋测微器的读数规律,该读数为
⑤合金丝的横截面面积为
根据电阻公式可知,合金丝的电阻率
19. 【答案】(1) (2) (3)
【解析】【小问1】小滑块恰好能通过最高点C,根据牛顿第二定律有
解得
小滑块在空中做平抛运动,则有,
联立解得小滑块通过C点后落地点到B的距离为
【小问2】小滑块从B点到C点过程,
根据动能定理得解得
在B点由牛顿第二定律有解得
根据牛顿第三定律可知小滑块对圆轨道最低处B点压力大小
【小问3】根据能量守恒可得解得
20. 【答案】(1) (2) (3)
【解析】【小问1】电子经过加速电场过程,根据动能定理,解得
【小问2】电子在偏转电场中做类平抛运动,水平方向有
竖直方向有,,联立解得
则电子从偏转电场射出时速度的大小为
【小问3】在偏转电场,有
离开偏转电场后,有,,解得
则电子打在荧光屏上的P点到O′点的距离为
21. 【答案】(1);(2);(3)见解析
【解析】(1)设质子第1次经过狭缝被加速后的速度为v1,
根据动能定理可得,解得
洛伦兹力充当向心力,则有,解得
(2)离子射出时加速器时解得
离子动能为
(3)在电场中运动可以看作连续的匀加速直线运动,设离子射出时速度为v。
根据平均速度公式可得在电场中运动时间为
离子在D形盒中运动的周期为
粒子在磁场中回旋的时间为有=
当d
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