湖北省部分重點中學(xué)2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期第一次聯(lián)考物理試卷 含解析

湖北省部分重點中學(xué)2025屆高三第一次聯(lián)考高三物理試卷考試時間：2024年11月12日上午8：30—9：45試卷滿分；100分一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1—7題只有一項符合題目要求，第8—10題有多項符合題目要求。每小題全部選對的得4分，選對但不全得2分，有選錯的得0分。1.物理學(xué)家在建立物理概念、探究物理規(guī)律的過程中應(yīng)用了很多思想方法，以下敘述不正確的是（）A.由牛頓第二定律可知物體的加速度，該公式應(yīng)用了比值定義法B.“重心”、“合力與分力”都用到了等效替代法C.伽俐略研究力和運動關(guān)系時，運用了理想實驗法D.研究物體沿曲面運動時重力做的功，應(yīng)用了微元累積法【答案】A【解析】【詳解】A．由牛頓第二定律可知物體的加速度該公式通過實驗得到，是加速度的決定式，不是定義式，沒有應(yīng)用了比值定義法，故A錯誤，符合題意；B．“重心”、“合力與分力”都用到了等效替代的思想，故B正確，不符合題意；C．伽俐略研究力和運動關(guān)系時，進(jìn)行了理想斜面實驗，運用了理想實驗法，故C正確，不符合題意；D．研究物體沿曲面運動時重力做的功，將曲線無限分割，應(yīng)用了微元累積法，故D正確，不符合題意。故選A。2.如圖甲為一列簡諧橫波在某時刻的波形圖，圖乙為質(zhì)點P以此時刻為計時起點的振動圖像。則由圖可知（）A.波沿著x軸負(fù)方向傳播B.從該時刻起質(zhì)點Q比質(zhì)點P先運動至波峰位置C.從該時刻起，經(jīng)過0.1s，質(zhì)點Q通過的路程為20cmD.當(dāng)質(zhì)點P位于波谷時，質(zhì)點Q正向下振動【答案】B【解析】【詳解】A．由圖乙可知，此時質(zhì)點P向下振動，結(jié)合圖甲根據(jù)波形平移法可知，波沿著x軸正方向傳播，故A錯誤；B．由于波沿著x軸正方向傳播，可知該時刻質(zhì)點Q比向上振動，質(zhì)點P向下振動，則從該時刻起質(zhì)點Q比質(zhì)點P先運動至波峰位置，故B正確；C．從該時刻起，經(jīng)過01s，由于該時刻質(zhì)點Q比向上振動，越接近平衡位置質(zhì)點振動的速度越大，質(zhì)點Q從該時刻到達(dá)平衡位置所用時間小于，根據(jù)對稱性可知，質(zhì)點從平衡位置到達(dá)所用時間小于，則從該時刻起，經(jīng)過0.1s，質(zhì)點Q通過的路程大于20cm，故C錯誤；D．此時質(zhì)點P向下振動，可知經(jīng)過時間，質(zhì)點P位于波谷，此時質(zhì)點Q處于從平衡位置向波峰位置振動的過程，即質(zhì)點Q正向上振動，故D錯誤。故選B。3.2024年6月2日，“嫦娥六號”探測器成功著陸在月球背面南極—艾特肯盆地預(yù)選著陸區(qū)，開啟人類探測器首次在月球背面實施的樣品采集任務(wù)?！版隙鹆枴币阅嫘蟹绞竭M(jìn)入月球軌道，被月球捕獲后的部分過程如圖所示：探測器在“12h大橢圓軌道1”運行經(jīng)過P點時變軌進(jìn)入“4h橢圓停泊軌道2”，在軌道2上經(jīng)過P時再變軌進(jìn)入“200km圓軌道3”，三個軌道相切于P點，Q點是軌道2上離月球最遠(yuǎn)的點。下列說法正確的是（）A.探測器從軌道1進(jìn)入軌道2的過程中，需點火加速B.探測器分別沿著軌道2和軌道3運行時，經(jīng)過P點的向心加速度相等C.探測器沿著軌道2經(jīng)過Q的速度大于沿著軌道3經(jīng)過P的速度D.探測器在軌道3上運行的周期比在軌道1上運行的周期大【答案】B【解析】【詳解】A．探測器從軌道1進(jìn)入軌道2的過程中，即從高軌道到低軌道，需要在P點減速，故A錯誤；B．根據(jù)牛頓第二定律可得，探測器在軌道上運行時的向心加速度為在探測器變軌的過程中，受力不變，所以經(jīng)過同一點的向心加速度相等，故B正確；C．假設(shè)探測器在一個經(jīng)過Q點的圓軌道上運行，根據(jù)牛頓第二定律可得，探測器的運行速度為則此時經(jīng)過Q點的速度小于沿著軌道3經(jīng)過P點的速度。若在Q點由圓軌道變到軌道2，要在Q點減速。所以探測器沿著軌道2經(jīng)過Q的速度小于沿著軌道3經(jīng)過P的速度，故C錯誤；D．根據(jù)開普勒第三定律當(dāng)中心天體相同時，式中k為一個定量。由題意可知所以故D錯誤故選B。4.如圖，豎直面內(nèi)固定一大圓環(huán)④，小環(huán)套在光滑桿上，桿的上下兩端分別固定在圓的頂點P和圓周Q點上。圓①②③④共用頂點P，半徑之比為1∶2∶3∶4，它們把桿分成四段。小環(huán)從頂點P由靜止開始沿桿自由下滑至Q點，則小環(huán)依次經(jīng)過這四段的時間之比為（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】如圖所示根據(jù)題意，由幾何知識得小環(huán)套在光滑桿上靜止滑下做勻加速直線運動，由初速度為零的勻加速直線運動規(guī)律，通過連續(xù)相等的位移所用時間之比為故選C。5.質(zhì)量為的羽毛球，從地面豎直向上拋出，取地面為重力勢能零點，羽毛球的機(jī)械能E和重力勢能Ep隨高度h的變化如圖所示。g取10m/s2，結(jié)合圖像可知羽毛球（）A.在上升到1m處，動能為0.050JB.受到的阻力大小為0.01NC.在拋出時，速度大小為D.在上升至高度為1.25m處，動能和重力勢能相等【答案】C【解析】【詳解】A．由圖像可知，在上升到1m處，羽毛球的機(jī)械能為0.1125J，重力勢能為0.050J，根據(jù)可得，此時動能為0.0625J，故A錯誤；B．分析圖像可知，羽毛球上升的最大高度為2m，根據(jù)功能關(guān)系又則故B錯誤；C．由題圖可知，在拋出時，機(jī)械能為0.125J，重力勢能為0，則又則此時速度為故C正確；D．由題圖可知，在上升至高度為1.25m處，機(jī)械能為0.109375J，重力勢能為0.0625J，即動能為0.046875J，故動能和重力勢能不相等，故D錯誤。故選C。6.2023年9月，武漢“光谷光子號”空軌正式運營，它是目前國內(nèi)唯一一條懸掛式單軌線路，是為了打造生態(tài)大走廊而規(guī)劃的旅游線路。假設(shè)一列空軌列車從“高新四路站”出發(fā)，途中做勻加速直線運動先后經(jīng)過A、B、C三點，BC間的距離是AB的2倍。列車頭經(jīng)過A點的速度為2m/s，在BC段的平均速度是AB段平均速度的2倍，則列車頭經(jīng)過C點的速度為（）A.10m/s B.8m/s C.6m/s D.4m/s【答案】A【解析】【詳解】由題意，設(shè)列車在AB段的位移大小為，運動時間為，則有在BC段，則有其中求得可知B為AC段的時間中點，根據(jù)勻變速直線運動時間中點速度公式，可得聯(lián)立求得故選A。7.如圖，豎直放置的輕質(zhì)圓盤半徑為R，光滑水平固定軸穿過圓心O處的小孔。在盤的最右邊緣固定一質(zhì)量為2m的小球A，在離O點處固定一質(zhì)量為m的小球B，兩小球與O點連線的夾角為135°?，F(xiàn)讓圓盤自由轉(zhuǎn)動，不計空氣阻力，兩小球均可視為質(zhì)點，當(dāng)A球轉(zhuǎn)到最低點時（）A.兩小球的重力勢能之和減少 B.A球機(jī)械能增加C.A球速度大小為 D.此后半徑OA向左偏離豎直方向的最大角度大于45°【答案】D【解析】【詳解】A．由題意可知，兩小球的重力勢能之和減少故A錯誤；B．當(dāng)A球轉(zhuǎn)到最低點時，B球的重力勢能增加，動能增加，B球的機(jī)械能增加，由A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故A球的機(jī)械能減少，故B錯誤；C．由系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律根據(jù)可知聯(lián)立解得A球速度大小為故C錯誤；D．設(shè)此后半徑OA向左偏離豎直方向的最大角度為θ，則有其中聯(lián)立解得故故D正確。故選D。8.國慶期間，秋風(fēng)送爽，桂花飄香。小明注意到小區(qū)里有四個固定連接起來的大燈籠被吹起來處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示，懸掛最上面燈籠的繩子與豎直方向的夾角為30°，燈籠序號自上往下依次標(biāo)記為1、2、3、4，燈籠質(zhì)量均為m，每個燈籠所受的風(fēng)力相等，風(fēng)向水平，重力加速度大小為g，則（）A.每根繩與豎直方向的夾角均相同B.四個燈籠所受到的風(fēng)力之和等于4mgC.2號燈籠與3號燈籠之間的作用力等于D.若再掛上一個同樣的燈籠，最上面燈籠的繩子與豎直方向夾角會變化【答案】AC【解析】【詳解】B．假設(shè)每個燈籠所受的風(fēng)力均為f，對4個燈籠的整體受力分析可知可得四個燈籠所受到的風(fēng)力之和為故B錯誤；A．對下面的n個燈籠（）的整體分析可知可得即每根繩與豎直方向的夾角均相同，故A正確；C．以3、4號燈籠為整體受力分析，2號燈籠與3號燈籠之間的作用力大小為故C正確；D．若再掛上一個同樣的燈籠，對下面的n個燈籠（）的整體分析可知可得則最上面燈籠的繩子與豎直方向夾角不會變化，故D錯誤。故選AC。9.如圖甲所示，水平面內(nèi)一光滑圓盤可繞經(jīng)過圓心O的豎直轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。輕桿沿半徑方向固定，兩端分別在O點和圓盤邊緣P點。一質(zhì)量為2kg的小球（視為質(zhì)點）和兩相同的輕彈簧連接套在輕桿上，兩彈簧另外一端分別連接在O、P點，圓盤半徑為L，彈簧原長為、勁度系數(shù)為k。當(dāng)圓盤角速度從0緩慢增大的過程中，圖像如乙所示，x是小球與初位置的距離，彈簧始終未超過彈性限度，下列說法正確的是（）A.小球動能增加來源于彈簧對它做功B.彈簧的勁度系數(shù)k為100N/mC.圓盤半徑L為2mD.若去除外端彈簧，此圖像斜率不變【答案】BC【解析】【詳解】A．小球動能增加來源于輕桿對它做功，故A錯誤；B．小球做圓周運動，由沿半徑方向的合力提供向心力，則有變形有結(jié)合圖像有，解得，故BC正確；D．若去除外端彈簧，則有變形有可知，圖像斜率發(fā)生變化，故D錯誤。故選BC。10.如圖所示，質(zhì)量為2m的物塊A與質(zhì)量為m的物塊B用輕質(zhì)彈簧連接，靜止在光滑水平面上，B右邊有一豎直固定的彈性擋板?，F(xiàn)給A向右的初速度v0，A的速度第一次減為時，B與擋板發(fā)生碰撞，碰撞時間極短。碰撞后瞬間取走擋板，此時彈簧的壓縮量為x。彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，下列說法正確的是（）A.物塊B與擋板碰撞時的速度大小為B.物塊B與擋板碰撞時，彈簧彈性勢能為C.物塊B與擋板碰撞后彈簧彈性勢能的最大值為D.彈簧第一次伸長量為x時物塊B的速度大小為【答案】AD【解析】【詳解】A．由題可知，系統(tǒng)在水平方向上動量守恒，故有解得故A正確；B．由能量守恒可知解得故B錯誤；C．物塊B與擋板碰撞后得速度為，二者再次共速時，彈性勢能最大，以水平向右為正方向，由動量守恒可得由能量守恒可得解得故C錯誤；D．物塊B與擋板碰撞后到彈簧與第一次伸長量為x過程，以向左為正方向，根據(jù)動量守恒定律有根據(jù)機(jī)械能守恒定律有聯(lián)立解得即物塊B的速度大小為，故D正確。故選AD。二、非選擇題：本題共5小題，共60分。11.小明在實驗室做完實驗“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”后意猶未盡，他在家里找到了一塊外形不規(guī)則的小金屬掛件代替擺球做了一個如圖所示的單擺，來測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。具體操作如下：（1）用刻度尺測量ON間細(xì)線的長度l，將掛件拉開一個略小于α=5°的角度。（2）由靜止釋放小掛件，從掛件擺至最低處開始用手機(jī)計時，當(dāng)掛件第N次（開始計時時記為第1次）通過最低處時，停止計時，顯示時間為t，則周期T=___________。（3）實驗時小明測得的g值偏小，可能是因為___________（單選）A.擺動過程中，小掛件實際上形成了圓錐擺B.掛件不規(guī)則C.測出n次全振動時間為t，誤作為（）次全振動時間進(jìn)行計算（4）改變ON間細(xì)線的長度先后做兩次實驗，記錄細(xì)線的長度及單擺對應(yīng)的周期分別為l1、T1和l2、T2，則重力加速度為___________（用l1、T1、l2、T2表示）（5）小明未測量金屬掛件的重心位置，這對第（4）問實驗結(jié)果___________（填“有”或“無”）影響。【答案】①.②.C③.④.無【解析】【詳解】（2）[1]一個周期經(jīng)過最低點兩次，則解得（3）[2]根據(jù)單擺周期公式可得A.測量時形成了圓錐擺，擺球在水平面內(nèi)做圓錐擺運動，等效擺長比實際的擺長短，擺長的測量值偏大，則重力加速度的測量值偏大，故A錯誤；B.掛件不規(guī)則不影響測量重力加速度的結(jié)果，故B錯誤；C.測出n次全振動時間為t，誤作為（）次全振動時間進(jìn)行計算，周期測量值偏大，所以重力加速度的測量值偏小，故C正確。故選C。（4）[3]設(shè)細(xì)線末端到小金屬掛件重心的距離為r，根據(jù)單擺周期公式可得，聯(lián)立解得（5）[4]由（4）可知，未測量金屬擺件的重心位置，這對實驗結(jié)果重力加速度的測量無影響。12.某實驗小組用如圖a所示裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，水平軌道上安裝兩個光電門1、2，它們的中心距離用L表示，滑塊上的遮光條寬度很窄，滑塊上裝有力傳感器，滑塊、遮光條和力傳感器總質(zhì)量為M，細(xì)線一端與力傳感器連接，另一端跨過滑輪掛上砂桶后懸掛固定。實驗步驟如下：（1）實驗前，接通氣源，將滑塊置于氣墊導(dǎo)軌上（不掛砂桶），輕推滑塊，滑塊先后經(jīng)過光電門1、2.若數(shù)字計時器顯示遮光條通過光電門1遮光時間比通過光電門2的遮光時間短，則要將氣墊導(dǎo)軌右側(cè)適當(dāng)___________（填“調(diào)低”或“調(diào)高”），直至遮光時間相等。（2）實驗中某同學(xué)為了精確測量加速度，連接好如圖所示裝置后，固定光電門2的位置，每次使滑塊從同一位置釋放，不斷改變光電門1的位置進(jìn)行多次測量，依次從光電門計時器讀取出遮光片從光電門1至2的時間（用t表示）。操作過程中砂桶總質(zhì)量不變，數(shù)據(jù)處理后作出函數(shù)圖像，如圖b、另外，從力傳感器讀取出示數(shù)F。請問：i.實驗___________（填“需要”或“不需要”）滿足砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊、力傳感器和遮光片；若滑輪有一定摩擦阻力，對實驗的探究___________（填“有”或“沒有”）影響。ii.寫出圖b中直線的函數(shù)關(guān)系式___________（用L、t、a、v2表示，a和v2分別為滑塊的加速度及它經(jīng)過光電門2的速度）。（3）改變砂桶的質(zhì)量，重復(fù)（2）得到對應(yīng)的加速度和力，得到6組數(shù)據(jù)后，描點作圖，發(fā)現(xiàn)a—F圖在誤差允許的范圍內(nèi)是正比例圖線。如圖c，圖線的斜率應(yīng)是___________。A. B. C.【答案】（1）調(diào)高（2）①.不需要②.沒有③.（3）B【解析】【小問1詳解】滑塊通過光電門1時遮光條的遮光時間比通過光電門2時遮光條的遮光時間短，說明氣墊導(dǎo)軌右側(cè)偏低，故要將氣墊導(dǎo)軌右側(cè)適當(dāng)調(diào)高，直至遮光時間相等?！拘?詳解】[1]因有拉力傳感器可測出拉力，則在實驗過程中，不需要滿足砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊、力傳感器和遮光片。[2]拉力傳感器直接測出拉力，滑輪有一定摩擦阻力，對實驗的探究沒有影響。[3]根據(jù)勻變速直線運動公式結(jié)合圖像可得【小問3詳解】根據(jù)可得圖線的斜率應(yīng)是，故選B。13.北京時間2024年6月25日14時07分，嫦娥六號返回器準(zhǔn)確著陸于內(nèi)蒙古自治區(qū)四子王旗預(yù)定區(qū)域，標(biāo)志著探月工程嫦娥六號任務(wù)取得圓滿成功，實現(xiàn)了世界首次月球背面采樣返回。設(shè)返回器質(zhì)量為m=300kg（包括樣品及降落傘），為確保安全著陸，降落傘以兩級減速的方式，綻放兩次“紅白傘花”。過程簡化如圖：當(dāng)離地面約十公里時速度為v1=60m/s，打開第一級減速傘以穩(wěn)定姿態(tài)并初步減速，此過程以a0=1m/s2做勻減速直線運動下降了h=1350m，然后打開主傘，在主傘的作用下返回器速度繼續(xù)降至v=10m/s，此后勻速下降。若主傘打開后返回器所受的空氣阻力為f=kv，k為定值，v為速率，其它作用力不計。忽略返回器質(zhì)量的變化，重力加速度g取10m/s2，設(shè)全過程始終在豎直方向運動。求：（1）打開主傘后瞬間，返回器所受空氣阻力；（2）速度減為20m/s時，返回器的加速度大小?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】【小問1詳解】勻速時，根據(jù)平衡條件可知勻減速過程得剛開主傘【小問2詳解】速度為時根據(jù)牛頓第二定律得14.如圖所示為固定在豎直平面內(nèi)半徑為R=1m的半圓形粗糙軌道，A為最低點，B為圓心等高處，C為最高點。一質(zhì)量為m=1kg的遙控小車（可視為質(zhì)點）從A點水平向右以v0=8m/s無動力進(jìn)入軌道，上升高度為H=1.8m時脫離軌道，重力加速度g=10m/s2，不計空氣阻力。求：（可保留根號或π的形式，或?qū)?yīng)結(jié)果保留1位小數(shù)）（1）小車脫離軌道時的速度大??；（2）小車從A至脫離過程克服摩擦力所做的功；（3）開啟動力后，小車以v0=8m/s勻速率沿著軌道運動，若小車所受的摩擦阻力為小車對軌道壓力的k=0.25倍，求小車從A到C過程中電動機(jī)做的功?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】【小問1詳解】設(shè)小車脫離軌道時的速度