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（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1三湘名校教育聯(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(hào)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(duì)應(yīng)的〖答案〗標(biāo)號(hào)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(guó)際計(jì)量大會(huì)制訂了一種國(guó)際通用的、包括一切計(jì)量領(lǐng)域的單位制，叫做國(guó)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〗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(duì)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(huì)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(zhǎng)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〗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(zhǎng)，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较颍阎?，下列說法正確的是（）A.在內(nèi)，乘客對(duì)電梯的壓力F一直在增大B.在時(shí)，乘客對(duì)電梯的壓力C.在和，乘客對(duì)電梯的壓力F大小相等D.內(nèi)，乘客對(duì)地面壓力一直大于600N〖答案〗D〖解析〗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(duì)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(duì)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(duì)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〗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(duì)B、C整體分析有設(shè)初始時(shí)彈簧對(duì)A的彈力豎直向下，大小為F，對(duì)A分析有解得彈簧彈力故初始時(shí)彈簧處于伸長(zhǎng)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(duì)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(duì)B由牛頓第二定律得對(duì)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〗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(duì)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〗設(shè)F與豎直方向之間的夾角為，對(duì)滑塊受力分析，滑塊垂直于斜面方向受力平衡對(duì)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(duì)的得5分，選對(duì)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(hào)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(jiǎn)化如下：探測(cè)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(hào)完成對(duì)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(duì)接前嫦娥六號(hào)載人飛船在繞月圓軌道相對(duì)于月球的速度小于地球第一宇宙速度B.探測(cè)器從月球表面發(fā)射時(shí)的最小速度約為C.對(duì)接前探測(cè)器在橢圓軌道上運(yùn)行的周期大于嫦娥六號(hào)的運(yùn)行周期D.對(duì)接后嫦娥六號(hào)仍能在原圓軌道上運(yùn)行，則其速度比對(duì)接前的速度大〖答案〗AB〖解析〗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(hào)載人飛船的運(yùn)行半徑大于月球的半徑，所以對(duì)接前嫦娥六號(hào)載人飛船在繞月圓軌道相對(duì)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(duì)接前探測(cè)器在橢圓軌道運(yùn)行的半長(zhǎng)軸小于嫦娥六號(hào)運(yùn)動(dòng)的半徑，則對(duì)接前探測(cè)器在橢圓軌道運(yùn)行的周期小于嫦娥六號(hào)的運(yùn)行周期，故C錯(cuò)誤；D.由上述公式可知，若對(duì)接后嫦娥六號(hào)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(duì)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〗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(jiǎn)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(duì)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〗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(duì)側(cè)壁的壓力可知，摩托車對(duì)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(duì)值等于〖答案〗CD〖解析〗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(duì)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(shì)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(zhǎng)，彈性勢(shì)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(duì)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(shì)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(shì)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(duì)值相等，由題圖可知在這段過程中，圖線斜率的絕對(duì)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(gòu)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(zhǎng)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?jī)蓚€(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）電磁交流8V（3）0.400.62〖解析〗【小問1詳析】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詳析】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詳析】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(cè)出小車上遮光條的寬度d，用刻度尺測(cè)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(cè)出小車對(duì)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(cè)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(hào)）。A. B.C. D.〖答案〗（1）（2）（3）不需要小車通過兩光電門的時(shí)間相等（4）C〖解析〗【小問1詳析】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詳析】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(duì)象質(zhì)量不變，所以研究對(duì)象為小車與槽碼構(gòu)成的系統(tǒng)，對(duì)于系統(tǒng)有可得故填?！拘?詳析】[1]該實(shí)驗(yàn)無需測(cè)量繩子拉力且研究對(duì)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。【小問4詳析】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(zhǎng)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(duì)球的彈力大小；（2）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詳析】由圖乙可知豎直墻壁對(duì)球彈力【小問2詳析】如圖甲所示，對(duì)正方體受力分析可得如圖乙所示，對(duì)球體受力分析得對(duì)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(huì)移動(dòng)。14.詩(shī)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(jiǎn)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）水桶所能達(dá)到的最大速度