湖南省長沙市名校2024-2025學年高三上學期開學考試物理試題（解析版）

名校聯(lián)考聯(lián)合體2025屆高三第一次聯(lián)考（暨入學檢測）物理注意事項：1.答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在本試卷和答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題（本大題共6小題，每小題4分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要求）1.北京時間2024年7月31日，巴黎奧運會跳水女子雙人10米跳臺決賽，中國選手全紅嬋/陳芋汐以總分359.10分的絕對優(yōu)勢獲得金牌。在比賽過程中，全紅嬋和陳芋汐是絕對同步的，下列說法正確的是（）A.在下落過程中全紅嬋感覺水面是靜止的B.起跳瞬間全紅嬋和陳芋汐的加速度相等C.全紅嬋的速率越大，其慣性越大D.下落和入水過程中全紅嬋可以看成質(zhì)點【答案】B【解析】【詳解】A．在全紅嬋跳水下落過程中，全紅嬋感覺水面是向上運動的，故A錯誤；B．全紅嬋和陳芋汐是絕對同步的，故起跳瞬間加速度相同，故B正確；C．全紅嬋的速率越大，由于質(zhì)量不變，所以慣性不變，故C錯誤；D．入水過程中，全紅嬋的形狀大小不能忽略不計，不可以將全紅嬋看成質(zhì)點，故D錯誤。故選B。2.如圖所示，邊長為L的光滑正方形導線框，以初速度v0進入寬度為L的勻強磁場，線框剛好能離開磁場，則在線框進入和離開磁場的過程中，下列物理量一定相同的是（）A.感應電流的方向 B.線框產(chǎn)生的熱量C.通過某個截面的電量大小 D.線框所受的平均安培力【答案】C【解析】【詳解】A．線框進入磁場，感應電流的方向為逆時針，線框離開磁場，感應電流的方向為順時針，A錯誤；BD．線框進入磁場和離開磁場，線框一直在做減速運動，故線框進入磁場的平均安培力一定大于線框離開磁場的平均安培力，線框進入磁場克服安培力的功一定大于線框離開磁場克服安培力的功，線框進入磁場產(chǎn)生的熱量一定大于線框離開磁場產(chǎn)生的熱量，BD錯誤；C．線框進入磁場磁通量的變化量的絕對值等于線框離開磁場磁通量的變化量的絕對值，根據(jù)解得故線框進入和離開磁場通過某個截面的電量大小相等，C正確。故選C。3.2024年6月25日，嫦娥六號返回器準確著陸于內(nèi)蒙古四子王旗預定區(qū)域，工作正常，標志著探月工程嫦娥六號任務取得圓滿成功，實現(xiàn)世界首次月球背面采樣返回。變軌時軌道器和返回器組合體（以下簡稱組合體）繞月球做半徑為3R的勻速圓周運動，嫦娥六號在半徑為R的近月軌道上運動，嫦娥六號運動到A點時變軌到橢圓軌道，在B點與組合體實現(xiàn)對接。已知月球表面的重力加速度為g月，忽略月球自轉(zhuǎn)，則下列說法正確的是（）A.組合體的運行周期為B.嫦娥六號在橢圓軌道上B點的速度小于嫦娥六號在近月軌道的速度C.嫦娥六號在橢圓軌道上A點的加速度大于在近月軌道上A點的加速度D.嫦娥六號在橢圓軌道上的運行周期與組合體的運行周期之比為【答案】B【解析】【詳解】A．在月球表面有對組合體有解得A錯誤；B．嫦娥六號在轉(zhuǎn)移軌道上B點的速度小于嫦娥六號上升到組合體軌道的速度，根據(jù)解得嫦娥六號在組合體軌道的速度小于嫦娥六號在近月軌道的速度，故嫦娥六號在轉(zhuǎn)移軌道上B點的速度小于嫦娥六號在近月軌道的速度，B正確；C．在同一位置，萬有引力相等，加速度相等，C錯誤；D．根據(jù)開普勒第三定律其中可得嫦娥六號在橢圓軌道上的運行周期與組合體的運行周期之比為，D錯誤。故選B。4.如圖，上表面光滑下表面粗糙的圓弧軌道AB靜止在水平面上，一小球從圓弧的最低點A在水平外力F的作用下緩慢從最低點A沿圓弧向上運動，已知圓弧軌道AB一直保持靜止，小球質(zhì)量為m，重力加速度為g，則（）A.外力F先增大后減小B.圓弧對小球的支持力一直在減小C.當推力時，小球和圓弧軌道圓心O的連線與豎直方向的夾角為30°D.水平面對圓弧軌道AB的靜摩擦力一直在增大【答案】D【解析】【詳解】AB．設(shè)小球和圓心連線與豎直方向的夾角為，則當增大時，外力逐漸增大，圓弧對小球的支持力逐漸增大，AB錯誤；C．當推力解得小球和圓心的連線與豎直方向的夾角不為30°，C錯誤；D．研究圓弧和小球整體，當增大時，外力逐漸減增大，平面對圓弧軌道的靜摩擦力一直在增大，D正確。故選D。5.如圖所示是某地鐵站的安檢設(shè)施。該設(shè)施中的水平傳送帶以恒定速率運動，乘客將一個物品放在傳送帶上，物品由靜止開始加速與傳送帶共速后，勻速通過安檢設(shè)施，忽略空氣阻力，下列說法正確的是（）A.物品所受摩擦力的方向與其運動方向始終相反B物品先受滑動摩擦力作用，后受靜摩擦力作用C.運送距離一定時，物品與傳送帶間動摩擦因數(shù)越大，運送時間越長D.物品與傳送帶間動摩擦因數(shù)越大，物品與傳送帶相對位移越小【答案】D【解析】【詳解】AB．物品加速時，滑動摩擦力方向與運動方向相同；勻速后，與傳送帶之間無相對運動趨勢，不受靜摩擦力作用，故AB錯誤；D．物品與傳送帶有相對運動時，其加速度物品由靜止開始加速至速率為過程用時與傳送帶相對位移故物品與傳送帶間動摩擦因數(shù)越大，相對位移越小，故D正確；C．物品勻速運動時間為物品運輸總時間為運送距離一定時，物品與傳送帶間動摩擦因數(shù)越大，運送時間越短。故C錯誤。故選D。6.如圖所示，在平行板電容器兩板間有一個帶電微粒。開關(guān)S閉合時，該微粒恰好能靜止在水平極板的正中間O。下列操作能使該微粒移動但在移動過程中重力勢能不變的是（）A.保持S閉合，極板N上移B.充電后將S斷開，極板N上移C.電容器繞垂直于紙面的O軸整體轉(zhuǎn)過一個小角度θD.極板M和N分別繞垂直于紙面的O1和O2軸沿相同方向轉(zhuǎn)過相同的小角度θ【答案】D【解析】【詳解】A．微粒靜止，所受重力和電場力等大反向，保持S閉合，則電容器極板間電壓不變，根據(jù)若將極板上移，板間距離減小，板間場強增大，微粒受到的電場力增大，帶電微粒向上運動，重力勢能增大，故A錯誤；B．充電后將S斷開，則電容器所帶電荷量不變，根據(jù)將極板上移，板間場強不變，微粒受到的電場力不變，帶電微粒仍處于靜止狀態(tài)，故B錯誤；C．電容器繞垂直于紙面的軸轉(zhuǎn)過一個小角度，則極板間距不變，則極板間距不變，電場力不變，豎直分力減小，重力做正功，重力勢能減小，故C錯誤；D．極板和分別繞垂直于紙面的和軸轉(zhuǎn)過相同的小角度，兩極板的間距變?yōu)椋瑑蓸O板間的電場力變?yōu)樨Q直分力微粒沿水平方向移動，重力勢能不變，故D正確。故選D。二、多項選擇題（本大題共4小題，每小題5分，共20分。每小題給出的4個選項中，有多個選項符合題目要求，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）7.一列簡諧橫波沿x軸傳播，在t=0時刻和t=1s時刻的波形分別如圖中實線和虛線所示。已知x=0處的質(zhì)點在0~1s內(nèi)運動的路程為4.5cm。下列說法正確的是（）A.波沿x軸正方向傳播B.波源振動周期為1.1sC.波的傳播速度大小為13m/sD.t=1s時，x=6m處的質(zhì)點沿y軸負方向運動【答案】AC【解析】【分析】本題考查機械波的形成與傳播【詳解】A．由題意，x=0處的質(zhì)點在0~1s的時間內(nèi)通過的路程為4.5cm，則結(jié)合圖可知t=0時刻x=0處的質(zhì)點沿y軸的負方向運動，則由質(zhì)點的振動和波的傳播方向關(guān)系可知，該波的傳播方向沿x軸的正方向，故A正確；BC．由題意可知，t=1s為，解得由圖可知則故C正確，B錯誤；D．由同側(cè)法可知t=1s時，x=6m處的質(zhì)點沿y軸正方向運動，故D錯誤。故選AC。8.如圖所示是理想氣體變化的V-T圖像，從Q到A、B、C是氣體的三種壓縮過程，其中一種是絕熱過程，則（）A.Q→A過程中氣體壓強不變B.Q→B過程中氣體內(nèi)能不變C.Q→B過程是絕熱過程D.Q→A外界對氣體做的功小于氣體向外界放出的熱量【答案】BD【解析】【詳解】A．圖像與原點連線的斜率表示壓強的倒數(shù)，斜率變小，壓強變大，A錯誤；BC．為等溫過程，氣體溫度不變，內(nèi)能不變，B正確，C錯誤；D．氣體內(nèi)能減少，由熱力學定律，外界對氣體做的功小于氣體向外界放出的熱量，D正確。故選BD9.2024年5月15日，百度Apollo在武漢正式發(fā)布旗下第六代無人車車型，武漢市民可通過蘿卜快跑平臺搭乘第六代無人車。一輛質(zhì)量m=2.0×103kg的蘿卜車，以v=36km/h的速度在平直路面上勻速行駛，此過程中發(fā)動機功率P1=12kW。當系統(tǒng)探測到前方有障礙物時，主動剎車系統(tǒng)立即撤去發(fā)動機驅(qū)動力，同時施加制動力使車輛減速。在制動過程中，系統(tǒng)提供的制動功率P2=24kW，蘿卜車經(jīng)過停下來，不計傳動裝置和熱損耗造成的能量損失，下列說法正確的是（??）A.蘿卜車勻速行駛過程中所受的阻力大小為800NB.蘿卜車剛進入制動狀態(tài)的瞬間，汽車所受合力大小為4800NC.制動過程蘿卜車的速度為5m/s時，加速度大小為3m/s2D.蘿卜車從剎車到停止經(jīng)歷的時間為3.2s【答案】CD【解析】【詳解】A．蘿卜車勻速行駛過程中所受的阻力大小為故A錯誤；B．蘿卜車剛進入制動狀態(tài)的瞬間，主動剎車系統(tǒng)提供的制動力大小為蘿卜車剛進入制動狀態(tài)的瞬間，汽車所受合力大小為故B錯誤；C．蘿卜車的速度為時，主動剎車系統(tǒng)提供的制動力大小為加速度為故C正確；D．剎車過程，根據(jù)動能定理解得故D正確。故選CD。10.農(nóng)歷春節(jié)，張燈結(jié)彩，某同學自制燈籠，增加新年氣象。如圖所示，有一原長為L、勁度系數(shù)為20N/m的輕橡皮筋，一端固定在長度也為L的空心細管頂點A，另一端穿過空心管懸掛質(zhì)量為0.2kg的小桔燈P（可視為質(zhì)點）?，F(xiàn)使P以線速度v0在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，橡皮筋與水平面的夾角，，。不計一切阻力，橡皮筋始終在彈性限度內(nèi)，g取10m/s2。下列說法正確的是（）A.v0的大小0.75m/sB.橡皮筋拉力大小為2NC.若線速度大小變成2v0，P的周期變長D.若橡皮筋與水平面夾角為37°，P的線速度大小為【答案】AD【解析】【詳解】A．對小桔燈受力分析，設(shè)伸長量為，豎直方向上橡皮筋拉力分力等于小桔燈重力水平方向上橡皮筋拉力分力提供向心力解得A正確；B．此時對小桔燈受力分析，豎直方向上橡皮筋拉力分力等于小桔燈重力代入數(shù)據(jù)得B錯誤；C．由題可知解得若小桔燈的初速度變成，小桔燈的周期不變，C錯誤；D．若小桔燈的做勻速圓周運動時橡皮筋與水平方向的夾角解得小桔燈的線速度為D正確。故選AD。三、非選擇題（本題共5小題，共56分）11.氣墊導軌在力學實驗中有廣泛的應用，某小組應用該裝置不僅“驗證動量守恒定律”且測出了被壓縮彈簧的彈性勢能。實驗步驟如下：（1）首先查驗軌道面平整光滑、透氣孔無阻塞，查驗兩個滑塊無扭曲形變、滑塊與軌道接觸的平面平整光滑無劃痕。（2）通過調(diào)節(jié)底腳螺絲使軌道水平。判斷方法是：接通電源，放一個滑塊在軌道一端，輕輕推動滑塊后，滑塊在軌道上經(jīng)過A、B兩個光電門的擋光時間________。（3）如圖甲所示，用游標卡尺測出擋光板的寬度d=________mm。分別測出滑塊a和b帶擋光板時的質(zhì)量m1和m2。（4）如圖乙所示，在滑塊a、b之間夾一個壓縮彈簧，用細繩連接a、b并固定緊繩子，然后一起放在氣墊導軌中間。靜止時燒斷細繩，滑塊a、b向兩邊水平彈開，測出滑塊a、b擋光板的擋光時間t1和t2（滑塊經(jīng)過擋光板前，已經(jīng)與彈簧分開）。（5）根據(jù)實驗的測量結(jié)果，在誤差允許的范圍內(nèi)得到關(guān)系________，則表明系統(tǒng)總動量守恒；被壓縮彈簧的彈性勢能為Ep=________。（結(jié)果均用題中字母表示）【答案】①.相同②.10.40③.④.【解析】【詳解】（2）判斷氣墊導軌水平的方法是滑塊能夠在水平氣墊導軌上做勻速直線運動，其特征是滑塊在軌道上經(jīng)過、兩個光電門的擋光時間相等。（3）擋光板的寬度。（5）[1]滑塊通過兩光電門的速度大小分別為要驗證動量守恒即為驗證即為[2]根據(jù)機械能守恒，彈簧的彈性勢能即為12.某實驗小組的同學欲描繪一個標有“6V，3W”字樣的燈泡L的伏安特性曲線，實驗室提供的器材如下：A．電壓表V（量程為，內(nèi)阻為）；B．電流表A（量程為，內(nèi)阻為）；C．滑動變阻器（阻值范圍為，額定電流為）；D．滑動變阻器（阻值范圍為，額定電流為）；E．定值電阻（阻值為）；F．定值電阻（阻值為）；G．電源（電動勢為，內(nèi)阻不計）；H．開關(guān)S、導線若干。（1）實驗小組的同學設(shè)計了如圖甲所示的電路，為了調(diào)節(jié)方便，測量準確，滑動變阻器應選用____________（填“C”或“D”）；閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的滑片應置于____________（填“a”或“b”）端。（2）如圖甲所示的電路中，電壓表V的量程過小，應選用定值電阻____________（填“E”或“F”）與其串聯(lián)進行改裝。（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器，記錄電流表A與電壓表V（改裝后）的示數(shù)，通過實驗數(shù)據(jù)描繪出燈泡L的伏安特性曲線如圖乙所示。由圖乙可知，隨著燈泡L兩端的電壓增大，其電阻____________（填“增大”“減小”或“不變”）。（4）另取兩個相同的上述燈泡L，連接成如圖丙所示的電路，已知電源的電動勢為、內(nèi)阻為，定值電阻的阻值為，則電路中一個燈泡L消耗的電功率約為____________W（保留2位有效數(shù)字）?！敬鸢浮竣?C②.a③.F④.增大⑤.0.57##0.58##0.59##0.60##0.61##0.62##0.63【解析】【詳解】（1）[1]滑動變阻器分壓式接法的電路中，滑動變阻器應選用最大阻值小于待測電阻阻值的滑動變阻器，方便電路的調(diào)節(jié)，測量效率高，實驗誤差小，故選用C；[2]為保護電表，閉合開關(guān)S前，應將滑動變阻器的滑片置于a端，使電流表和電壓表的示數(shù)均為零；（2）[3]若選用定值電阻，則改裝后的電壓表的量程為小于燈泡L的額定電壓，不滿足實驗要求；同理，若選用定值電阻，則改裝后的電壓表的量程為滿足實驗要求，故定值電阻應選用F；（3）[4]根據(jù)歐姆定律可知，圖像上的點與原點連線的斜率表示電阻的倒數(shù)，故隨著燈泡L兩端的電壓增大，其電阻增大；（4）[5]設(shè)并聯(lián)部分電路（即燈泡L）兩端的電壓為U，流過一個燈泡L的電流為I，由閉合電路歐姆定律有代入數(shù)據(jù)得在圖乙中畫出此圖線如答圖3所示此圖線與伏安特性曲線的交點坐標即為此時通過燈泡L的電流和燈泡L兩端的電壓，則一個燈泡L消耗的電功率約為13.質(zhì)量m=20kg的物體，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直線運動，3s后撤去外力F，物體的v—t圖像如圖所示。g取10m/s2，求：（1）全過程中外力F的最大功率；（2）6s內(nèi)物體克服摩擦力做的功?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】【小問1詳解】設(shè)前3s內(nèi)物體的加速度為，后3s內(nèi)物體的加速度為，前3s內(nèi)，根據(jù)牛頓第二定律有根據(jù)圖像可得后3s內(nèi)，根據(jù)牛頓第二定律有根據(jù)圖像可得聯(lián)立解得F=80N，f=40N全過程中外力的最大功率解得小問2詳解】根據(jù)圖像和橫軸所圍面積表示位移可知6s內(nèi)物體克服摩擦力做的功解得14.如圖所示，在正方形ACDF區(qū)域內(nèi)，對角線CF以上的區(qū)域存在垂直紙面向外的勻強磁場1，對角線CF以下的區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強磁場2，正方形邊長為l。一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子（重力不計）以初速度v0從A點沿AC方向進入磁場，在對角線CF的中點P處進入第二個磁場，求：（1）勻強磁場的磁感應強度B1；（2）要使粒子能從CD邊射出，勻強磁場的磁感應強度B2滿足的條件?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】【小問1詳解】粒子運動軌跡如圖所示由幾何關(guān)系知粒子在勻強磁場1中運動的半徑，帶電粒子在磁場1中運動的洛倫茲力提供向心力，則有解得【小問2詳解】粒子射入磁場2時，能從邊射出的臨界粒子的軌跡如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系要使粒子能從邊射出，粒子的回旋半徑根