河北省衡水市某中学2025-2026学年高三年级上册12月月考物理试题（解析版）

河北省衡水市河北冀州中学2025-2026学年高三上学期

12月月考物理试题

一、单选题（本题共7个小题，每个小题4分，共28分）

1.如图所示，一子弹以水平速度射入放置在光滑水平面上原来静止的木块，并留在木块当

中，在此过程中子弹钻入木块的深度为d,木块的位移为/,木块与子弹间的摩擦力大小为

F,则（）

■T

〃应〃〃加〃〃/〃/〃〃〃）〃

—/―

A.F对木块做功FlB.F对木块做功为F（/+d）

C.F对子弹做功为D.F对子弹做功为-尸（/+，/）

【答案】AD

【解析】AB.木块的位移为/,由W=F/cosa可得尸对木块做功为丹。故A正确；B错误

CD.子弹的位移为/+d,木块对子弹的摩擦力的方向与位移方向相反，故木块对子弹的摩

擦力做负功，即卬二5（/+小

故C错误；D正确。故选AD。

2.某人坐在摩天轮吊舱里随摩天轮做匀速圆周运动，下列不变的物理量是（）

A.人的动能B.人的速度

C.人的动量变化率D.人的动量

【答案】A

【解析】A.动能是标量，公式为线=192,匀速圆周运动中速率u不变，质量用不变，

故动能不变，A正确；

B.速度是矢量，匀速圆周运动中速度方向始终沿切线方向变化，故B错误；

C.根据动量定理，动量变化率等于合力。匀速圆周运动中，合力为向心力%=，〃士,方

向始终指向圆心，方向不断变化，故动量变化率始终变化，c错误；

D.动量〃=〃"，因速度方向变化，动量方向随之变化，故D错误。故选A。

3.如图1所示，轻弹簧上端固定，下端与小球相连构成弹簧振子，小球做简谐运动的位移

—时间图像如图2所示。下列说法正确的是（）

A.在任意Is的时间内，小球经过的路程都是2cm

B.r=o时，弹簧处于原长状态

c.z=1.5s和，=2.5s两个时刻，小球的速度相同

D.，=().5s和/=1.5s两个时刻，小球的加速度大小相等，方向相反

【答案】C

【解析】A.1s等于四分之•周期，由于靠近平衡位置的速度大于远离平衡位置的速度，

则0~0.5s内的平均速度大于0.5~1s内的平均速度，则0-0.5S内的路程大于0.5~ls内的路

程，即0~0.5s内的路程大干正负的一半，即大干1cm,0.5~ls内的路程小干正负的一半.

即小于1cm,可知，O.5~L5s内的路程小于2cm,故A错误；

B.7=0时，小球处于平衡位置，则弹簧处于拉伸状态，故B错误；

C.X—/图像的斜率表示速度，根据图像的对称性可知，/=L5s和1=2.5s两个时刻斜率

相同，则小球的速度相同，故C正确；

D./=0.5s和E=L5S两个时刻，根据图像的对称性可知，小球的位移相同，

根据/=-奴=〃也可知，在这两个时刻，小球的加速度大小相等，方向相同，故D错误”

故选配

4.一列简谐横波沿x轴传播，图(。)是厂0时刻的波形图；P是平衡位置在x=2m处的

图(a)图(b)

A.波速为lm/s

B.该波的传播方向是沿x轴负方向

C.在f=3.5s时质点尸的速度最大

D.x=3m处的质点在f=7s时位于平衡位置

【答案】B

【解析】A.由图（〃）可知，波长义=4m

1A

由图⑹可知，周期7=2s,故波速u=^=]m/s=2m/s,故A错误；

B.由图（〃）可知，7=0时刻质点P沿），轴负方向振动，结合图甲根据同侧法可知，该

波的传播方向是沿x轴负方向，故B正确；

C.由于/=3$=弓7\故，=3.5s时质点P位于正向最大位移处，速度为零，故C错误；

D.由图（。）可知，x=3m处的质点7=0时刻位于负向最大位移处，由于，=7s=34T

2

故，=7s时，x=3m处论质点位于正向最大位移处，故D错误。故选B。

5.地质勘探中常用横波探测地下岩层结构，某简谐横波在均匀岩层中传播，图甲为仁0时

刻的波形图，图乙为/=0时刻平衡位置在尸2m处质点A的振动图像。已知该波的振幅为

5cm,岩层可视为均匀介质，忽略波的衰减。下列说法正确的是（）

A该横波沿x轴负方向传播

B.若波遇到17m宽的地下断层，将发生明显衍射现象

C.该波在岩层中的传播速度为20m/s

D.平衡位置在Em处的质点B的简谐运动表达式为y=5cos倍秋卜m

【答案】C

【解析】A.由图乙可知，/-0时刻质点A沿.y轴正向振动，结合波形图可知该横波沿人轴

正方向传播，A错误；

B.该波的波长为3m,则若波遇到17m宽的地下断层，因障碍物尺寸远大于波长，可知不

会发生明显衍射现象，B错误；

C.由图乙结合数学知识可知P=0.025s,即r=0.15s

该波在岩层中的传播速度为y=《=;^m/s=20m/s,C正确：

1U・1J

D.平衡位置在户7m处的质点B的简谐运动表达式与广1m处的质点振动的表达式相同,

=-y-=rad/s,由对称性可知，D时刻.V=lm处的质点的位移为y=^^cm,

根据y=Asin（cot+（p）可得cm=5sin（U：xO+0）cn]»解得初相为0=]

233

则简谐振动的表达式），=5§in倍加+#m,D错误。故选C。

6.真空中有两个完全相同的带电金属小球（皆可视为点电荷），在相距一定距离时相互之

间的排斥力大小为凡现让两小球接触后再问到各自原来的位置，此时两金属球间的斥力

4

变为与尸。已知在接触前，其中一个小球所带电荷量为小则接触前另一个小球所带电荷

量可能为（）

A.2qB.3qC.4gD.5q

【答案】B

【解析】设接触前另一小球电荷量为Q。根据库仑定律，原斥力/=攵丝

r

接触后两球电荷均分，电荷量均为纭2,此时斥力为:尸，

/、2

则有]守J=4「，整理可得空筝=；解得或Qg故选B。

7.如图所示，正方体A8CD-49的十二条棱上放有均匀带电绝缘棒，。点为正方体

的中心，&T绝缘棒带电荷量为-2%其余各绝缘棒带电荷量均为小此时0点处电场强度

大小为E下列说法正确的是（）

F

A.若将绝缘棒拿走，。点处电场强度大小-

B.若将4。绝缘棒拿走，。点处电场强度大小为半

C.若将绝缘棒所带电荷量变为勿，则。点处电场强度大小为2牛E

D.若将A。绝缘棒所带电荷量变为2%则。点处电场强度大小为警

【答案】B

【解析】A./〃歹处绝缘棒带电荷量为-2心可视为该处放有一根带电荷量为+4的绝缘棒和

一根带电荷量为-3。的绝缘棒，当正方体每条棱上的绝缘棒带电荷量相同时，。点处电场

强度为零，则此时。点处电场可看成是用T处带电荷量为-3,/的绝缘棒产生的。当取走8所

F

处绝缘棒时，。点的电场强度大小为彳，A错误；

B.将AO处绝缘棒拿走，该处可视为放置有一根带电荷量为飞的绝缘棒和一根带电荷量

为-q的绝缘棒，则O点处电场可视为由AD处带电荷量为的绝缘棒和笈方处带电荷量为

-3q的绝缘棒共同产生的，大小分别为专和日两电场间的夹角为120。，由矢量合成的知

识可知。点处电场强度大小为近，B正确；

3

C.同理可知，若将。。'处绝缘棒所带电荷量变为为,。点处电场强度大小为竽，C错误

D.若将人。处绝缘棒所带电荷量变为2七则O点处电力可视为由人。处带电荷量为+。/的

绝缘棒和8夕处带电荷量为-3^的绝缘棒共同产生的，大小分别为号和E,两电场间的夹角

为60。，由矢量合成的知识可知。点处电场强度大小为华，D错误。故选B。

二、多选题（本题共3个小题，每题6分，部分得分3分，共18分）

8.宇宙中行星M和行星N可能适宜人类居住，M半径是N半径的g,若分别在行星

M和行星N上让小球做自由落体运动，并绘出小球自由落体运动的下落高度〃随时间〃

的函数图像如图所示，忽略空气阻力，忽略行星自转。下列判断正确的是（）

12/2/S2

A.行星M和行星N表面的重力加速度之比为1：1

B.行星M和行星N表面的重力加速度之比为2：1

C.行星M和行星N的密度之比为4：1

D.行星M和行星N的密度之比为1：4

【答案】BC

【解析】AB.根据自由落体运动。=3即2,可知图像的斜率表示该行星表面重力加速史的

一半，有gM=2m/s2,=lm/s2

可得行星M和行星N的重力加速度之比为2：1，故A错误，B正确；

CD.由P=V=可;，G*咐可得夕=义

-rKR~4乃GR

可得行星M和行星N的密度之比为4」，故C正确，D错误。故选BC。

9.实验小组的同学在做双缝干涉实验，如图所示，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察

到干涉条纹，要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以（）

——>|卜

=5S|P

—>1S?

单缝屏双缝屏光屏

A.减小双缝到光屏的距离

B.将绿光换为红光

C.将整个装置放在水中

D.减小5与S?的间距

【答案】BD

【解析】根据相邻条纹间范公式=

d

A.减小双缝到光屏的距离L,则Ar减小，故A错误；

B.将绿光换为红光，则波长变大，Ar变大，故B正确；

C.将整个装置放在水中，则光在水中的波速变小，频率不变，

根据％可知波长变小，©减小,故C错误；

D.减小S与S2的间距d,则Av变大，故D正确。故选BD。

10.如图甲所示，一质量为〃?的物块在，=0时刻，以初速度由从足够长、倾角为夕的粗糙

斜面底端向上滑行，物块速度随时间变化的图象如图乙所示。力时刻物块到达最高点，3/0

时刻物块乂返回底端。下列说法正确的是（）

A.斜面倾角。的正弦值为戏

B.不能求出3m时间内物块克服摩擦力所做的功

C.物块从开始运动到返回底端的过程中重力的冲量大小为3〃aosin〃

3

D.物块从/=。时刻开始运动到返回底端的过程中动量变化量大小为二〃八，0

2

【答案】AD

【解析】A.根据动量定理得，上滑过程一sin，斗〃〃7gCCS6)r0=O-wvo

下滑过程(mgsin0-pmgcos6)-2r0=rnv

上滑与下滑过程位移大小相等差=守

联立解得^=£,sin®=羲，〃=|tan。，A正确；

3

B.根据〃可求解摩擦力，根据题图乙也可求解3/o内的路程，由此可求解3加

时间内物块克服摩擦力所做的功，B错误：

C.物块从开始运动到返回底端的过程中重力的冲量大小为3〃长小C错误；

D.物块从r=0时刻开始运动到返I口I底端的过程中动量变化量大小为

AP=wv0-(-1/nv0J=|/wv0

D正确。故选AD。

三、实验题(每空2分，共18分)

11.小南同学利用如图所示装置验证机械能守恒定律。

倾角8可调的气垫导轨装置的左端固定一个光滑定滑轮，在导轨上适当的位置放置两个光

电门A和B，两光电门中心间的距离为L,滑块和遮光条的总质量为M，遮光条的宽度

为do

(1)用游标k尺测量d时，示数如图所示，则〃=mm；

0123cm

iw什出乩/卅卅卜Illi主尺

游标

01020

为了验证系统机械能守恒，该同学让轻绳跨过滑轮,・湍连接滑块，另•端挂上质量为〃?

的钩码C,让滑块处在导轨左端（靠近滑轮），由静止移放滑块和钩码C,滑块沿着导轨

向下滑动，记录两光电门A、B的遮光时间分别为A八和八%。

（2）关于本实验，下列叙述正确的是:

A.连接滑块的轻绳应该与气垫导轨平行

B.滑块和遮光条的总质量M要远大于钩码的质量加

C.光电门所测的速度值为遮光条中心通过激光束时，滑块的瞬时速度

（3）要验证滑块、钩码组成的系统机械能守恒，需验证的表达式为o（用

M、加、L、d、△（、△%、8、重力加速度g表示）

（4）考虑到遮光条宽度d不为零的影响，若滑块的加速度大小的真实值为则下列关系

式正确的是___________

I\(/V

【答案】(1)5.00(2)A(3)MgLsin。-〃侬=3(M+〃J)---(4)C

【解析】【小问1】20分度游标卡尺的精度为0.05mm,可知示数为

5min+0.05x0mm=5.00mm

【小问2】A.连接滑块的轻绳应该与气垫导轨平行，使滑块和钩码运动过程中速度大小相

同，故A正确：

B.本实验不需要用钩码重力来替代绳子拉力，故不需要滑块和遮光条的总质量M要远大

于钩码的质量〃?，故B错误；

C.光电门所测的速度值为遮光条中心通过激光束时，滑块的平均速度，故C错误。

故选A。

【小问3】滑块通过光电门A的速度为今，滑块通过光电门B的速度为9,要验证滑

△【A

块、钩码组成的系统机械能守恒，需验证MgLsinO-=（看）-（今）

【小问4】光电门测量的是通过光电门的平均速度，等G中点时刻瞬时速度，而光电「JA

和B之间距皆L对应的是两光电门中心间的距离，由于过光电门A速度较慢，故A处中

点时刻速度与位移中点速度的差别更大，影响更显著，即两中点时刻速度对应的真实距离

应该大于题目中给的£的测量值，即计算用的L偏小，因此加速度的计算值偏大。

故选C。

12.随着科技发展，智能手机不仅为我们的生活带来了便利，也可以利用它的摄像头和内

部传感器协助我们完成物理实验。某同学在“用单摆测量重力加速度”的实验中，利用了智

能手机磁传感器和一个磁性小球进行了如下实验：

(1)将摆线上端固定在铁架台上，下端系在小球上，做成图1所示的单摆。在测量单摆的

摆长时，先用亳米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长，再用游标卡尺测得摆球的直径为，7

(读数如图2所示)。从图2可知，摆球的直径为mm。

感性小球

-V/手机I

/

(2)将智能手机磁传感器置于磁性小球平衡位置正卜方，打开智能手机的磁传感器，准备

测量磁感应强度的变化“将磁性小球由平衡位置拉开一个小角度，由静止释放，手机软件

记录磁感应强度的变化曲线如图3所示。由图3可知，单摆的周期为。

(3)经测量得到6组不同的摆长£和对应的周期丁，画出七一一图线，然后在图线上选

取A、B两个点，坐标如图4所示。则当地重力加速度的表达式g=<>图4中

图像不过原点的原因是___________。

A.计算摆长时用的是摆线长度而未计入小球半径

B.计算摆长时用的是摆线长度加上小球直径

C.所选小球的密度过大

D.没有在最低点开始计时

(4)另一同学只通过一次实验测量出重力加速度，但由于操作失误，致使摆球不在同一竖

直平面内运动，而是在水平面内做圆周运动，如图5所示，这时如果测出摆球做这种运动

的周期，仍用单摆的周期公式求出重力加速度，则求出的重力加速度与重力加速度的实际

值相比o

I

图5

A.偏大B.偏小C.不变D.都有可能

【答案】(1)10.7()(2)2/0(3)4"义/):A(4)A

【解析】【小问1】20分度游标卡尺的精确值为0.05mm,由图2可知摆球的直径为

d=iOmni+14x0.05mm=10.70mm

小问2】实验中，磁性小球经过最低点时测得的磁感应强度〃最大，由图3可知单摆的周

期为7=2%

【小问3】根据丁=2羽g解得L=17T'2

结合L-/图像，可得条=人'=与**,解得g=生孕*

A.若计算摆长时用的是摆线长度而未计入小球半径,则有7=2%户,可得心=系72―

Vg4k

可知L--图像有负的纵轴截距，满足图4中的图像，械A正确；

B.计算摆长时用的是摆线长度加上小球直径，则有丁=〃、己三，可得L=六一+厂

Va4^--

可知£-尸图像有正的纵轴截距，故B错误；

C.所选小球的密度过大，不会使乙-72图像不过原点，故c错误；

D.没有在最低点开始计时，不会使乙-尸图像不过原点，故D错误。故选A。

【小问4】但由于操作失误，致使摆球不在同一竖直平面内运动，而是在一个水平面内做

圆周运动，如图所不

由牛顿第二定律可得〃也向夕=，吟)2Asin0,解得T=2产暇＜2噌

可知单摆周期测量值偏小，则求出的重力加速度与重力和速度的实际值相比偏大。故选A

四、解答题(9+12+15)

13.如图所示，沿x轴传播的简谐横波，实线为乙二0.5$时刻的波形图，虚线为，2=L5S

(1)简谐横波的波长和振动质点的振幅；

(2)简谐横波的周期可能值是多大？

(3)若波的周期大于2s,判断波的传播方向，并求波的传播速度大小。

【答案】(1)2=12m,A=2m

(2)波向右传7；二丁丁,(〃=0,1,2,3)；波向左传4=五二-,(〃=0,1,2,3…)

1।1D，IJ

(3)向右,4m/s

【解析】【小问I】由波形图可知/l=12m,4=2m。

【小问2】若波向右传播，从八到及时间内波传播的距离为4=4+成,(〃=0,1,2,3)

贝!］匕=8=4+12〃

12Tl

根据7；=_=Y^-，(〃=01,2,3…)

V)1+3〃

若波向左传播，从人到尬时间内波传播的距离为q=8+成,(〃=0,123)

八』

则v2=----=-=8+12〃

~九一I

根据(=—==...)

V22+3/2

【小问3】根据上一问的分析知当〃:0时，周期最大，只有波向右传播，波的周期最大为

3s大于2s,波的传播速度为人下=wm/s=4m/s。

14.如图所示，一一个半径为R=0.6m、质量为M=3kg的4的圆弧槽放在水平地面上，

圆弧槽底端与地面相切，圆弧槽的曲面和底面均光滑。在距离圆弧槽的左端x=O.35m处

放置•个足够长的水平传送带，传送带上面与地面相切，以恒定速度%=hWs顺时针转

动。将一个质量为〃2=1kg的物块从圆弧槽顶端静止释放，物块与水平地面和传送带间的

动摩擦因数均为〃=。5,重力加速度为g=IOm/s?。求：

(1)物块滑到圆弧槽底端时，圆弧槽位移的大小。

(2)物块刚滑上传送带时的速度大小.

(3)物块在传送带上运动过程中，摩擦产生的热量。

【答案】(1)0.15m(2)2m/s(3)4.5J

【解析】【小问1】物块和圆弧槽水平方向动量守恒=m彩

两边同时乘时间可得M%=mx2

且％+工2=a，解得百=0.15m,x2=0.45m

［小问2］物块和圆弧槽水平方向动量守恒Mq-〃“2=。

物块和圆弧槽系统机械能守恒mgR=1+1/HV-

解得匕=lm/s,v2=3m/s

根据动能定理-〃〃区(x+内)=说-3"八看

解得物块刚滑上传送带时的速度v3=2m/s

【小问3】物块在传送带上先向左做匀减速运动，加速度〃=〃g=5m/s

由。-y；=-IciXy,解得x3=0.4m

向左运动的时间。=—=0.4s

a

此过程传送带的位移8=%乙=0・4m

传送带与物块的相对位移州=七+"%=0§m

此后物块反向做匀加速运动，最终与传送带共速，物块的位移占=应=0.1m

2a

时间r,=%=0.2s

-a

此过程传送带的位移4==0・2m

传送带与物块的相对位移©2=4-&二01m

物块在传送带上运动过程中，摩擦产生的热量Q