湖南省三湘名校教育聯(lián)盟2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期第一次大聯(lián)考物理試題 含解析

三湘名校教育聯(lián)盟·2025屆高三第一次大聯(lián)考物理注意事項(xiàng)：1．答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在本試卷和答題卡上．2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)的答案標(biāo)號涂黑，如有改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案；回答非選擇題時(shí)，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、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．1.1960年第11屆國際計(jì)量大會制訂了一種國際通用的、包括一切計(jì)量領(lǐng)域的單位制，叫做國際單位制．下列單位中可以表示功的單位焦耳的是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】A.根據(jù)可知A錯(cuò)誤；B.根據(jù)動(dòng)能定理可知B正確；C.根據(jù)可知是力的單位，C錯(cuò)誤；D.根據(jù)可知是沖量的單位，D錯(cuò)誤。故選B。2.某高中學(xué)校的兩處不同地型的草坪上分別安裝了相同的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴灌裝置，如圖甲、乙所示。兩個(gè)噴嘴分別對稱的安裝固定在水平彎管的兩端，當(dāng)噴嘴將水流水平射出時(shí)，水平彎管在水流的反作用下可繞O在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，噴水速度可在限定的最大噴水速度內(nèi)自動(dòng)調(diào)節(jié)。兩種情形O點(diǎn)距水平地面的高度相等，圖乙情形中水不會噴出坡面范圍，不計(jì)空氣阻力，則下列說法正確的是（）A.甲、乙兩種情形中，噴水速度越大，水在空中的時(shí)間越長B.若兩種情形噴水速度大小相同，則水能直接噴到的水平距離相等C.若甲情形中噴水的最大速度加倍，則直接噴到草坪的面積加倍D.若乙情形中噴水的最大速度加倍，則水能直接噴到的最大水平距離變成原來的4倍【答案】D【解析】【詳解】A．水做平拋運(yùn)動(dòng)，圖甲情形中，高度一定，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定，與噴水速度無關(guān)，圖乙中，根據(jù)解得圖乙情形中，噴水速度越大，水在空中的時(shí)間越長，故A錯(cuò)誤；B．甲情形中乙情形中不一定相同，故B錯(cuò)誤；C．若甲情形中噴水的最大速度加倍則直接噴到草坪的面積變?yōu)?倍，故C錯(cuò)誤；D．若乙情形中噴水的最大速度加倍可得最大水平距離變成原來的4倍，故D正確。故選D。3.質(zhì)量為的乘客乘坐電梯下樓，在電梯豎直下降的過程中，速度v隨時(shí)間t變化的圖線如圖所示，以豎直向下的方向?yàn)檎较?，已知，下列說法正確的是（）A.在內(nèi)，乘客對電梯的壓力F一直在增大B.在時(shí)，乘客對電梯的壓力C.在和，乘客對電梯的壓力F大小相等D.內(nèi)，乘客對地面壓力一直大于600N【答案】D【解析】【詳解】AB．由圖像任意點(diǎn)切線的斜率為加速度可知，在內(nèi)，乘客加速下降，加速度a豎直向下，加速度a先增大后減小，根據(jù)牛頓第二定律有乘客受到地面對乘客的支持力小于重力G，且支持力先減小后增大，由牛頓第三定律知乘客對電梯的壓力F1先減小后增大，故AB錯(cuò)誤；CD．在內(nèi)，乘客減速下降，加速度a豎直向上，根據(jù)牛頓第二定律有加速度先增大后減小，乘客受到地面對乘客的支持力大于重力G，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。4.如圖所示，A、B、C三個(gè)物體的質(zhì)量分別為2m、2m、3m，其中物體B和C通過輕繩連在一起，物體A和B通過跨過光滑定滑輪的輕繩連在一起，物體A與輕彈簧上端連在一起，輕彈箒下端固定在地面上，初始時(shí)三個(gè)物體均保持靜止（重力加速度為g）．下列說法正確的是（）A.初始時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)B.剪斷A、B間輕繩后瞬間物體B、C間輕繩拉力為3mgC.剪斷B、C間輕繩后瞬間物體A的加速度為D.剪斷B、C間輕繩后瞬間物體A、B間輕繩拉力為【答案】D【解析】【詳解】A.剪斷B、C間的輕繩之前，設(shè)A、B之間繩子上的拉力為，對B、C整體分析有設(shè)初始時(shí)彈簧對A的彈力豎直向下，大小為F，對A分析有解得彈簧彈力故初始時(shí)彈簧處于伸長狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B.剪斷A、B間輕繩后，設(shè)B、C整體加速度為，由牛頓第二定律得解得剪斷A、B間輕繩后B、C間輕繩拉力為，對C由牛頓第二定律得解得故B錯(cuò)誤；CD.剪斷B、C間輕繩瞬間，彈簧上的彈力不變，A、B的加速度大小相等，設(shè)為，設(shè)A、B之間繩子上的拉力為，對B由牛頓第二定律得對A由牛頓第二定律得解得，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。5.如圖所示，在固定的光滑水平桿上，質(zhì)量為m的物體P用細(xì)線跨過光滑的定滑輪連接質(zhì)量為3m的物體Q，用手托住Q使整個(gè)系統(tǒng)靜止，此時(shí)輕繩剛好拉直，且，，，重力加速度為g。釋放Q，讓二者開始運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是（）A.當(dāng)物體P運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)，此時(shí)物體P速度最小，物體Q速度最大B.在物體P從A滑到B的過程中，物體P的機(jī)械能減小，物體Q的機(jī)械能增加C.物體P運(yùn)動(dòng)的最大速度為D.開始運(yùn)動(dòng)后，當(dāng)物體P速度再次為零時(shí)，物體Q下降了【答案】C【解析】【詳解】AB．當(dāng)物體P滑到B點(diǎn)時(shí)，Q下降到最低點(diǎn)，此時(shí)Q的速度為零，物體P速度最大；在物體P從A滑到B的過程中，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律可知，物體Q的機(jī)械能減小，物體P的機(jī)械能增大，故AB錯(cuò)誤；C．當(dāng)P運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)，P的速度最大，Q的速度為零，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律可得解得P運(yùn)動(dòng)的最大速度為故C正確；D．開始運(yùn)動(dòng)后，當(dāng)P速度再次為零時(shí)，即P的機(jī)械能不變，則Q的機(jī)械能也不變，說明此時(shí)Q回到初始釋放的位置，故D錯(cuò)誤。故選C。6.如圖所示，一傾角為、質(zhì)量為M的斜劈始終靜止于水平地面上，在其斜面上放有一質(zhì)量為m的滑塊，其與斜劈之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，給滑塊一沿斜面向下的初速度，滑塊減速下滑．已知重力加速度為g，現(xiàn)對滑塊施加一個(gè)大小不變的力F，則在F由豎直向下逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)到水平向右（如圖虛線所示）的過程中，滑塊始終在斜面上向下滑，斜劈受到地面的靜摩擦力的方向和最大值分別為（）A.水平向右，B.水平向右，C.水平向左，D.水平向左，【答案】A【解析】【詳解】設(shè)F與豎直方向之間的夾角為，對滑塊受力分析，滑塊垂直于斜面方向受力平衡對斜劈的摩擦力為方向沿斜面向下，兩者在水平方向的分量與斜劈受到地面的靜摩擦力平衡，可知斜劈受到地面的靜摩擦力為因給滑塊一沿斜面向下的初速度，滑塊減速下滑，可知斜劈受到地面的靜摩擦力水平向右，當(dāng)時(shí)斜劈受到地面的靜摩擦力最大故選A。二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)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(cuò)的得0分．7.2024年6月25日，嫦娥六號返回器帶回月球背面艾特肯盆地的月壤，準(zhǔn)確著陸于內(nèi)蒙古四子王旗預(yù)定區(qū)域，實(shí)現(xiàn)了世界首次月球背面采樣返回．部分過程可簡化如下：探測器完成樣本采集后從月球表面升空，沿橢圓軌道在遠(yuǎn)月點(diǎn)與繞月圓軌道飛行的嫦娥六號完成對接．已知月球表面重力加速度約為地球表面重力加速度的，月球半徑約為地球半徑的，引力常量為G．不考慮月球的自轉(zhuǎn)，下列說法正確的是（）A.對接前嫦娥六號載人飛船在繞月圓軌道相對于月球的速度小于地球第一宇宙速度B.探測器從月球表面發(fā)射時(shí)的最小速度約為C.對接前探測器在橢圓軌道上運(yùn)行的周期大于嫦娥六號的運(yùn)行周期D.對接后嫦娥六號仍能在原圓軌道上運(yùn)行，則其速度比對接前的速度大【答案】AB【解析】【詳解】A.地球的第一宇宙速度有得同理月球的第一宇宙速度根據(jù)萬有引力提供向心力可得嫦娥六號載人飛船的運(yùn)行半徑大于月球的半徑，所以對接前嫦娥六號載人飛船在繞月圓軌道相對于月球的速度小于月球第一宇宙速度小于地球第一宇宙速度，故A正確；B.是地球的第一宇宙速度，由上述可知故B正確；C.由開普勒第三定律可知，對接前探測器在橢圓軌道運(yùn)行的半長軸小于嫦娥六號運(yùn)動(dòng)的半徑，則對接前探測器在橢圓軌道運(yùn)行的周期小于嫦娥六號的運(yùn)行周期，故C錯(cuò)誤；D.由上述公式可知，若對接后嫦娥六號在原軌道上運(yùn)行，則其速度不變，D錯(cuò)誤。故選AB8.學(xué)校組織校園女子足球賽，一女生從距離禁區(qū)邊界46m處朝球門把球以的速度踢出，為了防止足球進(jìn)入禁區(qū)被對方守門員撲出，該女生必須在踢出球后立即朝足球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)并趕在足球到達(dá)禁區(qū)前追上足球再補(bǔ)一腳，已知女生做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為，女生能達(dá)到的最大速度為，達(dá)到最大速度后以該速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，足球踢出后在水平面上做加速度為的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A.4s末女生與足球相距最遠(yuǎn)，最遠(yuǎn)距離為22mB.該女生不能在足球到達(dá)禁區(qū)邊界前追上足球C.女生能在9s末追上足球D.女生在離禁區(qū)邊界前3m處追上足球【答案】AB【解析】【詳解】A．設(shè)女生達(dá)到最大速度時(shí)間，根據(jù)解得位移解得，當(dāng)足球速度減為時(shí)所花時(shí)間為，根據(jù)解得4s末兩者速度相等，相距最遠(yuǎn)，足球位移解得女生4s內(nèi)位移聯(lián)立解得兩者相距故A正確；BD．假設(shè)女生在到達(dá)禁區(qū)前能追上足球，足球速度減為0，所花時(shí)間為位移為女生7s內(nèi)的位移得，所以到達(dá)禁區(qū)前，女生追不上足球，故B正確，D錯(cuò)誤；C．設(shè)女生追上足球時(shí)的時(shí)間為，由解得故C錯(cuò)誤。故選AB。9.“飛車走壁”是一項(xiàng)傳統(tǒng)的雜技表演藝術(shù)，演員騎車在傾角很大的錐形桶面上做圓周運(yùn)動(dòng)而不掉下來．簡化后的模型如圖所示，若表演時(shí)雜技演員和摩托車的總質(zhì)量不變，在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，摩托車與側(cè)壁間沿側(cè)壁傾斜方向的摩擦力恰好為零，軌道平面離地面的高度為H，側(cè)壁傾斜角度不變．則下列說法正確的是（）A.雜技演員和摩托車整體受力平衡B.摩托車做圓周運(yùn)動(dòng)的H越高，運(yùn)動(dòng)的線速度越大C.摩托車做圓周運(yùn)動(dòng)的H越高，摩托車對側(cè)壁的壓力越小D.雜技演員和摩托車的角速度為【答案】BD【解析】【詳解】A.摩托車做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合外力不為零，故A錯(cuò)誤；B.作出受力圖則有合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得得H越高，R越大，則v越大，故正確；C.根據(jù)題意，由平衡條件可得由牛頓第三定律可知，摩托車對側(cè)壁的壓力可知，摩托車對側(cè)壁的壓力與H無關(guān)，故C錯(cuò)誤；D.由牛頓第二定律得故D正確。故選BD。10.如圖（a）所示，傾角為的光滑斜面上，輕彈簧平行斜面放置且下端固定，一質(zhì)量為m的小滑塊從斜面上O點(diǎn)由靜止滑下。以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)，作出滑塊從O點(diǎn)下滑至最低點(diǎn)過程中的加速度大小a隨位移x變化的關(guān)系如圖（b）所示。彈簧形變始終未超過彈性限度，重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）A.彈簧的勁度系數(shù)為B.下滑過程中，在處，滑塊的機(jī)械能最大C.在和兩段過程中，滑塊機(jī)械能的變化大小不相同D.在這段過程中，圖線斜率的絕對值等于【答案】CD【解析】【詳解】A．由圖可知，當(dāng)小球下落到時(shí)，加速度為零，即彈力與重力分力大小相等，此時(shí)彈簧的形變量為，則有解得故A錯(cuò)誤；B．對小滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)進(jìn)行分析，由于只有重力和彈力做功，則系統(tǒng)機(jī)械能守恒，當(dāng)彈簧的彈性勢能最小，小滑塊的機(jī)械能最大，故當(dāng)小滑塊下落到之前，彈簧處于原長，彈性勢能為零，為最小，則此時(shí)小滑塊的機(jī)械能最大，故B錯(cuò)誤；C．對小滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，即滑塊機(jī)械能與彈簧彈性勢能總和不變。由圖可知，的距離差小于兩處的距離差，可得彈簧彈性勢能的增量不相等，所以滑塊機(jī)械能的變化不相同，故C正確；D．在的過程中，重力下滑分力大于彈力，根據(jù)牛頓第二定律有又聯(lián)立可得在過程中，彈力大于重力下滑分力，根據(jù)牛頓第二定律有又聯(lián)立解得可知圖像中兩圖線的斜率絕對值相等，由題圖可知在這段過程中，圖線斜率的絕對值等于故D正確。故選CD。三、非選擇題：本題共5小題，共56分．11.小明網(wǎng)購了一輛手控電動(dòng)玩具汽車，為了研究該電動(dòng)玩具汽車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，他設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板上，連接導(dǎo)線與電源，紙帶連接電動(dòng)玩具小車尾部，穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔．讓小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一端由靜止開動(dòng)，打出如圖所示紙帶，回答下列問題：（1）在實(shí)驗(yàn)操作步驟中缺少哪一步：____________________（選填“先開動(dòng)小車后接通電源”或“先接通電源后開動(dòng)小車”）．（2）圖甲是__________（填“電磁”或“電火花”）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，電源采用的是__________（填“交流8V”、“交流220V”或“直流8V”）．（3）紙帶上加速段取計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，減速段取計(jì)數(shù)點(diǎn)F、G、H、I、J，每兩個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)沒畫出來，已知電源頻率為50Hz，，，，，，，，，紙帶右端與小車相連接，小車運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度__________，小車減速階段的加速度大小__________（以上結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）．【答案】（1）先接通電源后開動(dòng)小車（2）①.電磁②.交流8V（3）①.0.40②.0.62【解析】【小問1詳解】實(shí)驗(yàn)要求先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后在開動(dòng)小車，所以實(shí)驗(yàn)操作步驟中缺少先接通電源后開動(dòng)小車；【小問2詳解】圖甲是電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，電源采用的是交流8V；【小問3詳解】相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為小車運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度小車減速階段的加速度大小【點(diǎn)睛】．12.有同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究加速度與力的關(guān)系，主要的實(shí)驗(yàn)步驟是：①用游標(biāo)卡尺測出小車上遮光條的寬度d，用刻度尺測量光電門1、2之間的距離L以及鉤碼質(zhì)量m；②小車置于一端帶有定滑輪的木板上，用一根細(xì)線繞過定滑輪，細(xì)線一端與小車相連，另一端不掛鉤碼，把6個(gè)質(zhì)量均為m的鉤碼置于小車內(nèi)，調(diào)節(jié)木板的傾斜程度使小車在木板上勻速下滑；③將小車內(nèi)的鉤碼取1個(gè)掛于細(xì)線的另一端，使繩與木板平行，讓小車從木板頂部沿木板勻加速下滑，依次記錄下小車經(jīng)過光電門1、2的時(shí)間、，計(jì)算出小車的加速度；④依次從小車上取下2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)、6個(gè)鉤碼分別掛于細(xì)線另一端，重復(fù)上述步驟，測出小車對應(yīng)的加速度、、、、；⑤在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)作出圖像（n是指掛在繩子另一端鉤碼的個(gè)數(shù)）。已知：小車（含遮光條）的質(zhì)量用M表示，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。（1）某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，測得遮光條通過光電門1、2的擋光時(shí)間分別為和，小車的加速度大小為__________（用d、L、和表示）；（2）圖像的斜率__________（用M、m、g來表示）；（3）該實(shí)驗(yàn)裝置__________（填“需要”或“不需要”）小車質(zhì)量M遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量m；如何判斷小車在未掛鉤碼時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)：____________________；（4）若重復(fù)該實(shí)驗(yàn)過程中平衡摩擦力時(shí)傾斜角過大，所得圖線②與第一次實(shí)驗(yàn)圖線①相比，可能正確的是__________（填字母：序號）。A. B.C. D.【答案】（1）（2）（3）①.不需要②.小車通過兩光電門的時(shí)間相等（4）C【解析】【小問1詳解】根據(jù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律通過光電門2的瞬時(shí)速度為通過光電門1的瞬時(shí)速度為聯(lián)立解得故填。小問2詳解】因?yàn)樘骄考铀俣扰c力的關(guān)系，根據(jù)控制變量法，研究對象質(zhì)量不變，所以研究對象為小車與槽碼構(gòu)成的系統(tǒng)，對于系統(tǒng)有可得故填?！拘?詳解】[1]該實(shí)驗(yàn)無需測量繩子拉力且研究對象為小車與鉤碼，所受合力就等于掛在繩子上鉤碼重力，所以不需要M遠(yuǎn)大于m，故填不需要；[2]當(dāng)小車通過兩光電門的時(shí)間相等，可知小車在未掛鉤碼時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故填小車通過兩光電門的時(shí)間相等?！拘?詳解】由牛頓第二定律解得故選C13.在粗糙水平地面上放置一個(gè)邊長為a、質(zhì)量為M的正方體ABCD，正方體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，在正方體右側(cè)有一豎直光滑墻壁，如圖所示，在墻壁和正方體之間放置一半徑為R、質(zhì)量為m的球，球的球心為O，OB與豎直方向的夾角為，正方體和球均保持靜止，重力加速度為g，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力．（1）求豎直墻壁對球的彈力大?。唬?）若保持球的半徑不變，只增大球的質(zhì)量，為了不讓正方體出現(xiàn)滑動(dòng)，則球的質(zhì)量最大值為多少．【答案】（1）（2）【解析】【小問1詳解】由圖乙可知豎直墻壁對球彈力【小問2詳解】如圖甲所示，對正方體受力分析可得如圖乙所示，對球體受力分析得對正方體和球體構(gòu)成的整體受力分析得三式聯(lián)立可得解得故球質(zhì)量最大為若，則無論球質(zhì)量為多少，正方體均不會移動(dòng)。14.詩句“轆轤金井梧桐晚，幾樹驚秋”中的“轆轤”是一種井上汲水的起重裝置，由轆轤頭、支架、井繩、水斗等部分構(gòu)成，如圖甲所示。圖乙為古代轆轤的工作原理簡化圖，某位物理老師用電動(dòng)機(jī)改裝轆轤后實(shí)現(xiàn)了取水自動(dòng)化，已知電動(dòng)轆轤將總質(zhì)量為的水桶豎直吊起的過程中，重物由靜止開始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度由靜止開始豎直向上勻加速提升，當(dāng)電動(dòng)轆轤輸出功率達(dá)到其允許的最大值200W時(shí)，保持該功率直到水桶做勻速直線運(yùn)動(dòng)。不計(jì)額外功，忽略轆轤的質(zhì)量以及所有摩擦阻力，取重力加速度，求：（1