上海市香山中学2025_2026学年高三上学期12月月考物理试题【附解析】

这是一份上海市香山中学2025_2026学年高三上学期12月月考物理试题【附解析】，共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1．(4分)摩天轮往往是一个地方的标志性建筑，如图所示，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，下列叙述正确的是（ ）
A. 乘客随座舱向下转动时，乘客重力做正功，重力势能增大
B. 摩天轮匀速转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变
C. 摩天轮匀速转动过程中，乘客机械能守恒
D. 摩天轮匀速转动过程中，乘客动能保持不变
2．(4分)如图所示，有一矩形线圈，一半放在有界的匀强磁场中，线圈可绕ab边转动．当线圈由图示位置绕ab转过60°位置时其磁通量的变化变化情况下列说法正确的是（ ）
A. 不变 B. 变大 C. 变小 D. 无法判断
3．(4分)用单色红光通过不同形状的小孔，光屏上呈现出如图的图样，则小孔形状，判断正确的是（ ）
A. B.
C. D.
4．(4分)如图所示，光滑圆形管道固定在竖直面内，直径略小于管道内径、可视为质点的小球A、B的质量分别为mA、mB，A球从管道最高处由静止开始沿管道下滑，与静止于管道最低处的B球相碰，B球左端有少量炸药，碰撞过程中炸药爆炸，碰后A球速度反向，且A、B球均能刚好到达与管道圆心O等高处，则A、B小球的质量比值为（ ）
A. -1 B. +1
C. 1 D.
5．(4分)已知某物体做匀加速直线运动，以下说法中错误的是（ ）
A. 它的速度变化率不变
B. 它的加速度一定不为零
C. 它的加速度方向可能为负
D. 它的加速度和速度方向可能相反
6．(4分)透镜表面质量的检测时，我们把玻璃样板与待测透镜表面紧贴，用单色平行光入射，我们就可以看见与牛顿环类似的干涉条纹，为明暗相间的同心圆。通过向下轻压样板，可以确定凸透镜边缘与样板的偏差情况，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲干涉条纹等间距同心圆排列，且向圆心移动
B. 图甲干涉条纹不等间距同心圆排列，且向圆心移动
C. 图乙干涉条纹等间距同心圆排列，且向圆心移动
D. 图乙干涉条纹不等间距同心圆排列，且向圆心移动
7．(4分)某同学为研究带电粒子的运动情况，通过仿真模拟软件设计了如图甲所示的实验，装置由放射源、速度选择器、平行板电容器三部分组成。放射源P靠近速度选择器，能沿水平方向发射出不同速率的某种带电粒子，其中某速率的带电粒子能恰好做直线运动通过速度选择器，并沿平行于金属板A、B的中轴线O1O2射入板间。已知速度选择器中存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B。平行板电容器的极板A、B长为L，两板间加有如图乙所示的交变电压。不计粒子重力及相互间作用力，忽略边缘效应，以下说法中正确的是（ ）
A. 从P点射出的粒子一定带正电
B. 只增大速度选择器中的电场强度E，仍能沿中轴线O1O2射入平行板电容器的粒子，通过A、B板的时间不变
C. 若时刻粒子恰好沿O1O2方向进入平行板电容器，则粒子飞出平行板电容器的方向不可能沿O1O2方向
D. 若t=0时刻沿O1O2进入平行板电容器的粒子离开电容器时方向也平行于O1O2，则（n=1，2，3，…）
二、多选题(共3题，共15.0分)
8．(5分)一个小球以大小为a=4m/s2的向心加速度做匀速圆周运动，半径R=1m,则下列说法正确的是（ ）
A. 小球运动的角速度为2rad/s
B. 小球做圆周运动的周期为πs
C. 小球在t=s内通过的位移大小为m
D. 小球在πs内通过的路程为零
9．(5分)有关以下四幅图的描述，正确的是（ ）
A. 图甲中，两板间的薄片越薄，干涉条纹间距越大
B. 图乙中，光屏上的中央亮斑是光照射到小圆孔后产生
C. 图丙中，照相机镜头上的增透膜，在拍摄水下的景物时可消除水面的反射光
D. 图丁中，入射的光子与电子碰撞时，一部分动量转移给电子，光子的波长变长
10．(5分)如图甲所示，倾角为θ的光滑斜面固定在水平面上，劲度系数为k的轻弹簧，下端固定在斜面底端，上端与质量为m的物块A连接，A的右侧紧靠一质量为m的物块B，但B与A不粘连．初始时两物块均静止．现用平行于斜面向上的拉力F作用在B，使B做加速度为a的匀加速运动，两物块在开始一段时间内的v-t图象如图乙所示，t1时刻A、B的图线相切，t2时刻对应A图线的最高点，重力加速度为g,则（ ）
A. t1=
B. t2时刻，弹簧形变量为
C. t2时刻弹簧恢复到原长，物块A达到速度最大值
D. 从开始到t1时刻，拉力F做的功比弹簧释放的势能少
三、解答题(共5题，共55.0分)
11．(8分)实验探究：电容器对交流电的阻碍作用（容抗）可能跟哪些因素有关？
1、如图所示，把电容器C与小灯泡D串联，再与另一完全相同的小灯泡D′串联，用交流信号发生器作电源．交流信号发生器可以输出不同频率、不同电压的正弦交流信号．闭合开关S和S′，可以观察到小灯泡D和D′的发光有什么不同？
2、保持发生器输出的电压不变而改变信号的频率，观察灯泡亮度的变化；
3、保持频率、电压不变的条件下，用不同的电容器与小灯泡D串联，观察电容值不同时小灯泡亮度的变化；
观察结果：
（1）在电容和发生器输出电压不变的情况下，信号频率越大，小灯泡D亮度越_____；（填“亮”或“暗”）
（2）在发生器信号频率和输出电压不变的情况下，电容越大，小灯泡D亮度越_____；（填“亮”或“暗”）
（3）根据以上现象，结论是：_____；
（4）在本实验的设计中用了什么实验方法：_____．
12．(10分)以20m/s的初速度将一物体从地面竖直上抛，若忽略空气阻力，g取10m/s2，试求：
（1）物体上升的最大高度；
（2）以地面为参考平面时，物体在上升过程中重力势能和动能相等时离地面的高度。
13．(11分)如图，固定于同一条竖直线上的点电荷A、B相距为2d,电荷量分别为+Q和-Q。MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球，质量为m、电荷量为+q（可视为点电荷，q远小于Q），现将小球从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球向下运动到距C点距离为d的O点时，速度为v。已知MN与AB之间的距离也为d。静电力常量为k,重力加速度为g。求：
（1）C、O间的电势差UCO；
（2）小球经过与点电荷B等高的D点时速度的大小。
14．(11分)如图所示，在光滑地面上有一辆质量M=2kg的小车，小车左边部分为半径R=1.2m的四分之一光滑圆弧轨道，轨道末端平滑连接一长度L=2.4m的粗糙水平面，水平面右端是一挡板。有一个质量为m=1kg的小物块（可视为质点）从小车左侧圆弧轨道顶端A点静止释放，小物块和粗糙水平面的动摩擦因数μ=0.08，小物块与挡板的碰撞无机械能损失，重力加速度g=10m/s2。
（1）求小物块第一次滑到圆弧轨道末端时，小物块的速度大小；
（2）小物块将与小车右端发生多次碰撞，求整个运动过程小物块在粗糙水平面上走过的路程，以及全过程小车在地面上发生的位移。
15．(15分)如图所示，光滑水平面上静止放着长L=0.16m,质量为M=3kg的木板（厚度不计），一个质量为m=1kg的小物体放在木板的最右端，m和M之间的动摩擦因数μ=0.1，今对木板施加一水平向右的拉力F（g取10m/s2）。
（1）若木板与小物体相对滑动，求小物体的加速度的大小？
（2）为使小物体不掉下去，F不能超过多少？
（3）如果拉力F=10N恒定不变，画出木板运动的v-t图象。
试卷答案
1．【答案】D
【解析】明确动能和重力势能的定义，知道重力做功与重力势能间的关系，根据机械能的定义分析机械能的变化情况；明确机械能守恒的条件，从而判断乘客机械能是否守恒；根据瞬时功率计算式计算重力的瞬时功率变化。
解：A、乘客随座舱向下转动时，乘客重力做正功，重力势能减小，故A错误；
B、根据公式P=Fvcsθ可知，重力方向不变，但是速度方向时刻变化，所以重力的瞬时功率也是变化的，故B错误；
C、摩天轮匀速转动过程中，动能不变，但是重力势能在变化，所以乘客机械能不守恒，故C错误；
D、摩天轮匀速转动过程中，速度大小不变，所以乘客动能保持不变，故D正确。
故选：D。
2．【答案】A
3．【答案】B
【解析】根据发生明显衍射的条件判断即可。
解：由图发现，横向的衍射现象比纵向的衍射现象更明显，根据发生明显衍射的条件可知，横向的小孔长度应该小于纵向的小孔长度，故B正确，ACD错误。
故选：B。
4．【答案】A
5．【答案】D
6．【答案】D
7．【答案】D
8．【答案】AB
【解析】依据a=ω2r可得角速度，根据求周期，根据V=ωr求线速度，根据l=vt求路程．
解：A、ω===2rad/s,故A正确；
B、周期T==πs,故B正确；
C、根据V=ωr,知v=2m/s,t=s内通过的位移大小=m,故C错误；
D、小球在πs内通过的路程为l=vt=2×π=2π，故D错误；
故选：AB。
9．【答案】AD
10．【答案】BD
11．【答案】(1)亮;(2)亮;(3)电容越小，容抗越大；交流电频率越低，容抗越大;(4)控制变量法;
【解析】电容器内部是真空或电介质，隔断直流．能充电、放电，能通交流，具有隔直通交、通高阻低的特性．
解：电容器通高频阻低频，在电容和发生器输出电压不变的情况下，信号频率越大，小灯泡D亮度越亮；在发生器信号频率和输出电压不变的情况下，电容越大，容抗越小，小灯泡D亮度越亮；根据以上现象，结论是：电容越小，容抗越大；交流电频率越低，容抗越大；在本实验的设计中用了控制变量法．
故答案为（1）亮、（2）亮
（3）电容越小，容抗越大；交流电频率越低，容抗越大
（4）控制变量法
12．【解析】（1）物体做匀减速直线运动，加速度为-g,根据运动学位移公式求解最大高度．
（2）小球做竖直上抛运动时，只有重力做功，机械能守恒，总机械能不变，根据机械能守恒定律列式即可求解．
解：（1）物体上升的最大高度 H==m=20m
（2）设物体上升的高度为h时重力势能和动能相等．
根据机械能守恒定律得：m=mgh+mv2
又mgh=mv2
联立解得 h==10m
答：（1）物体上升的最大高度为20m；
（2）上升过程中高度为10m处重力势能和动能相等．
13．【解析】（1）根据动能定理计算；
（2）根据小球在CO和OD两个过程中，静电力做功相同，然后根据动能定理计算即可。
解：（1）从C到O过程中根据动能定理有：mgd+qUCO=mv2
解得：UCO=
（2）小球在CO和OD两个过程中，静电力做功相同，则根据动能定理有：
2qUCO+mg•2d=mv′2
解得：v′=v。
答：（1）C、O间的电势差UCO为；
（2）小球经过与点电荷B等高的D点时速度的大小为v。
14．【解析】（1）小物块与小车组成的系统在水平方向动量守恒，应用动量守恒定律与机械能守恒定律求出小物块第一次滑到圆弧轨道末端时小物块的速度大小。
（2）根据功能量守恒定律解小物块滑下到最终相对小车静止物块在小车粗糙面上滑动的路程，由此得到小物块最终相对于小车静止的位置，根据动量守恒定律求解整个运动过程中小车发生的位移。
解：（1）小物块和小车组成的系统在水平方向动量守恒，设小物块第一次滑到圆弧轨道末端时的速度大小为v1，小车速度为大小v2
以向右为正方，由动量守恒定律得：mv1-Mv2=0
由机械能守恒定律得：mgR=
代入数据解得：v1=4m/s,v2=2m/s
（2）从小物块滑下到最终相对小车静止，设小物块在粗糙水平面上走过的路程为s
对小物块与小车组成的系统，在整个运动过程，由能量守恒定律得：mgR=μmgs
代入数据解得：s=15m
其中：s=nL+Δx
当n=6时，Δx=0.6m,即物块将停在圆弧轨道末端0.6m处
物块相对小车停下时，小车也停止运动，整个过程中，物块相对小车发生位移：x总=R+Δx
对m、M整体，水平方向动量守恒，设m水平向右发生位移大小为x1，M水平向左发生位移大小为x2，
以向右为正方，由动量守恒定律得：m-M=0
又：x1+x2=x总
代入数据解得：x2=0.6m,方向水平向左
答：（1）小物块第一次滑到圆弧轨道末端时，小物块的速度大小是4m/s；
（2）整个运动过程小物块在粗糙水平面上走过的路程是15m,全过程小车在地面上发生的位移是0.6m,方向水平向左。
15．【解析】（1）根据牛顿第二定律求解小物体的加速度大小；
（2）以小物体和木板为研究对象，根据牛顿第二定律求解最大拉力；
（3）分析木板的运动情况，根据牛顿第二定律得到加速度大小，根据速度-时间关系求解速度，根据运动过程画出速度图象。
解：（1）小物体受到的滑动摩擦力提供加速度，根据牛顿第二定律可得：μmg=ma1
解得：a1=1 m/s2 ，加速度方向水平向右；
（2）以小物体和木板为研究对象，根据牛顿第二定律：F=（M+m）a1
小物体刚要相对滑动时有：μmg=ma1
联立并代入数据解得：F=（M+m）a1=（3+1）×1 N=4 N，故F不能超过4 N；
（3）刚开始时，当F=10 N时，小物体相对于木板相对滑动，
对木板根据牛顿第二定律：F-μmg=Ma2
代入数据解得木板的加速度：a2=3 m/s2
经过时间t时小物体将会从板上掉落，根据位移-时间关系可得：L=-，
解得：t=0.4s,此时的速度为v1=a2t=3×0.4m/s=1.2m/s
以后木板做加速运动的加速度为a3，则有：F=Ma3
解得：a3=3.3 m/s2
木板的速度图象如图所示。
答：（1）若木板与小物体相对滑动，小物体的加速度的大小为1m/s2 ；
（2）为使小物体不掉下去，F不能超过4N；
（3）如果拉力F=10N恒定不变，画出木板运动的v-t图象如图所示。