2025屆湖南省長沙市長望瀏寧四縣高三TOP300七月尖子生聯(lián)考物理試題含解析

2025屆湖南省長沙市長望瀏寧四縣高三TOP300七月尖子生聯(lián)考物理試題注意事項1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖1所示，輕彈簧上端固定，下端懸吊一個鋼球，把鋼球從平衡位置向下拉下一段距離A，由靜止釋放。以鋼球的平衡位置為坐標(biāo)原點，豎直向上為正方向建立軸，當(dāng)鋼球在振動過程中某一次經(jīng)過平衡位置時開始計時，鋼球運動的位移—時間圖像如圖2所示。已知鋼球振動過程中彈簧始終處于拉伸狀態(tài)，則（）A．時刻鋼球處于超重狀態(tài)B．時刻鋼球的速度方向向上C．時間內(nèi)鋼球的動能逐漸增大D．時間內(nèi)鋼球的機械能逐漸減小2、質(zhì)量為m的光滑圓柱體A放在質(zhì)量也為m的光滑“V”型槽B上，如圖，α=60°，另有質(zhì)量為M的物體C通過跨過定滑輪的不可伸長的細繩與B相連，現(xiàn)將C自由釋放，則下列說法正確的是()A．當(dāng)M=m時，A和B保持相對靜止，共同加速度為0.5gB．當(dāng)M=2m時，A和B保持相對靜止，共同加速度為0.5gC．當(dāng)M=6m時，A和B保持相對靜止，共同加速度為0.75gD．當(dāng)M=5m時，A和B之間的恰好發(fā)生相對滑動3、在直角三角形abc區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，，，邊長。一個粒子源在b點將質(zhì)量為m，電荷量為q的帶負電粒子以大小和方向不同的速度射入磁場，在磁場中運動時間最長的粒子中，速度的最大值是（）A． B． C． D．4、跳傘表演是人們普遍喜歡的觀賞性體育項目，如圖所示，當(dāng)運動員從直升機上由靜止跳下后，若在下落過程中受到水平風(fēng)力的影響，下列說法中正確的是（）A．風(fēng)力越大，下落過程重力的沖量越大B．風(fēng)力越大，著地時的動能越大C．風(fēng)力越大，下落的時間越短D．下落過程的位移與風(fēng)力無關(guān)5、如圖所示，實線表示某電場的電場線，虛線表示一帶正電的粒子只在電場力作用下的運動軌跡，設(shè)A和B點的電勢分別為和粒子在A、B兩點加速度大小分別為和，速度大小為和，電勢能分別為和，下列判斷正確的是（）A． B． C． D．6、如圖所示，A、B兩滑塊質(zhì)量分別為2kg和4kg，用一輕繩將兩滑塊相連后分別置于兩等高的光滑水平面上，并用手按著滑塊不動，第一次是將一輕質(zhì)動滑輪置于輕繩上，然后將一質(zhì)量為4kg的鉤碼C掛于動滑輪上，只釋放A而按著B不動；第二次是將鉤碼C取走，換作豎直向下的40N的恒力作用于動滑輪上，只釋放B而按著A不動。重力加速度g＝10m/s2，則兩次操作中A和B獲得的加速度之比為（）A．2：1 B．5：3 C．4：3 D．2：3二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。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、如圖所示，電阻不計的兩光滑平行導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，導(dǎo)軌間距為1m，導(dǎo)軌中部有一個直徑也為1m的圓形勻強磁場區(qū)域，與兩導(dǎo)軌相切于M、N兩點，磁感應(yīng)強度大小為1T、方向豎直向下，長度略大于1m的金屬棒垂直導(dǎo)軌水平放置在磁場區(qū)域中，并與區(qū)域圓直徑MN重合。金屬棒的有效電阻為0.5Ω，一勁度系數(shù)為3N/m的水平輕質(zhì)彈簧一端與金屬棒中心相連，另一端固定在墻壁上，此時彈簧恰好處于原長．兩導(dǎo)軌通過一阻值為1Ω的電阻與一電動勢為4V、內(nèi)阻為0.5Ω的電源相連，導(dǎo)軌電阻不計。若開關(guān)S閉合一段時間后，金屬棒停在導(dǎo)軌上的位置，下列說法正確的是（）A．金屬棒停止的位置在MN的右側(cè)B．停止時，金屬棒中的電流為4AC．停止時，金屬棒到MN的距離為0.4mD．停止時，舉報受到的安培力大小為2N8、下列說法中正確的是（）A．溫度高的物體內(nèi)能不一定大，但分子平均動能一定大B．當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時，分子勢能隨分子間距離的堿小而增大C．對于一定質(zhì)量的理想氣體，保持壓強不變，體積減小，那么它一定從外界吸熱D．電冰箱的工作過程表明，熱量可以自發(fā)地從低溫物體向高溫物體傳遞E.液體的表面張力使液面具有收縮到表面積最小的趨勢9、如圖，水平面內(nèi)固定有兩根平行的粗糙長直金屬導(dǎo)軌，兩根相同的導(dǎo)體棒AB、CD置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直，整個裝置處于豎直方向的勻強磁場中。從t=0時開始，對AB棒施加一與導(dǎo)軌平行的水平外力F，使AB棒從靜止開始向右做加速度大小為a0的勻加速直線運動。導(dǎo)軌電阻不計，兩棒均與導(dǎo)軌接觸良好，最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力。下列關(guān)于CD棒的速度v、加速度a、安培力F安和外力F隨時間t變化的關(guān)系圖線可能正確的是（）A． B． C． D．10、如圖所示，足夠長的光滑平行金屬直導(dǎo)軌固定在水平面上，左側(cè)軌道間距為2d，右側(cè)軌道間距為d。軌道處于豎直向下的磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中。質(zhì)量為2m、有效電阻為2R的金屬棒a靜止在左側(cè)軌道上，質(zhì)量為m、有效電阻為R的金屬棒b靜止在右側(cè)軌道上?，F(xiàn)給金屬棒a一水平向右的初速度v0，經(jīng)過一段時間兩金屬棒達到穩(wěn)定狀態(tài)。已知兩金屬棒運動過程中始終相互平行且與導(dǎo)軌良好接觸，導(dǎo)軌電阻忽略不計，金屬棒a始終在左側(cè)軌道上運動,則下列說法正確的是（）A．金屬棒b穩(wěn)定時的速度大小為B．整個運動過程中通過金屬棒a的電荷量為C．整個運動過程中兩金屬棒掃過的面積差為D．整個運動過程中金屬棒a產(chǎn)生的焦耳熱為三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）在利用電磁打點計時器（所用電源頻率為50Hz）“驗證機械能守恒定律”的實驗中：(1)某同學(xué)用如甲圖所示裝置進行實驗，得到如乙圖所示的紙帶，把第一個點（初速度為零）記作O點，在中間適當(dāng)位置選5個點A、B、C、D、E，測出點O、A間的距離為68.97cm，點A、C間的距離為15.24cm，點C、E間的距離為16.76cm，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.80m/s2，重錘的質(zhì)量為m=1.0kg，則打點計時器在打O點到C點的這段時間內(nèi)，重錘動能的增加量為_______J，重力勢能的減少量為________JJ。導(dǎo)致動能的增加量小于重力勢能減少量的原因是_______。（結(jié)果精確到小數(shù)點后兩位）(2)用v表示各計數(shù)點的速度，h表示各計數(shù)點到點O的距離，以為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出－h(huán)的圖線，該圖線的斜率表示某個物理量的數(shù)值時，說明重物下落過程中的機械能守恒，該物理量是____________。12．（12分）圖示為做“碰撞中的動量守恒”的實驗裝置(1)入射小球每次都應(yīng)從斜槽上的同一位置無初速度釋放，這是為了___A．入射小球每次都能水平飛出槽口B．入射小球每次都以相同的速度飛出槽口C．入射小球在空中飛行的時間不變D．入射小球每次都能發(fā)生對心碰撞(2)入射小球的質(zhì)量應(yīng)___（選填“大于”、“等于”或“小于”）被碰小球的質(zhì)量；(3)設(shè)入射小球的質(zhì)量為，被碰小球的質(zhì)量為，為碰前入射小球落點的平均位置，則關(guān)系式_____（用、及圖中字母表示）成立，即表示碰撞中動量守恒。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，一個高L=18cm、內(nèi)壁光滑的絕熱汽缸，汽缸內(nèi)部橫截面積S=30cm2，缸口上部有卡環(huán)，一絕熱輕質(zhì)活塞封閉一定質(zhì)量的氣體，活塞與汽缸底部距離L1=9cm。開始時缸內(nèi)氣體溫度為27℃，現(xiàn)通過汽缸底部電阻絲給氣體緩慢加熱。已知大氣壓強p=1×105Pa，活塞厚度不計，活塞與汽缸壁封閉良好且無摩擦。①封閉氣體溫度從27℃升高到127℃的過程中，氣體吸收熱量18J，求此過程封閉氣體內(nèi)能的改變量；②當(dāng)封閉氣體溫度達到387℃時，求此時封閉氣體的壓強。14．（16分）如圖'水平地面上固定著豎直面內(nèi)半徑R=2.75m的光滑圓弧槽，圓弧對應(yīng)的圓心角為37°，槽的右端與質(zhì)量m=lkg、長度L=2m且上表面水平的木板相切，槽與木板的交接處靜止著質(zhì)量m1=2kg和m2=1kg的兩個小物塊（可視為質(zhì)點）?，F(xiàn)點燃物塊間的炸藥，炸藥爆炸釋放的化學(xué)能有60%轉(zhuǎn)化為動能，使兩物塊都獲得水平速度，此后m2沿圓弧槽運動，離開槽后在空中能達到的最大高度為h=0.45m。已知m1與木板間的動摩擦因數(shù)μ1=0.2，木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.1，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2。求：(1)物塊到達圓弧槽左端時的速率v；(2)炸藥爆炸釋放的化學(xué)能E；(3)木板從開始運動到停下的過程中與地面間因摩擦而產(chǎn)生的熱量Q。15．（12分）一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷如圖所示的AB、BC、CA三個變化過程，若B→C過程中氣體做功數(shù)值約是C→A過程中氣體做功數(shù)值的1.6倍，氣體在狀態(tài)B時壓強為4.5×105Pa，求：(i)氣體在狀態(tài)A和C的壓強。(ii)整個過程中氣體與外界交換的熱量。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】

A．從圖中可知時刻鋼球正向下向平衡位置運動，即向下做加速運動，加速度向下，所以處于失重狀態(tài)，A錯誤；B．從圖中可知時刻正遠離平衡位置，所以速度向下，B錯誤；C．時間內(nèi)小球先向平衡位置運動，然后再遠離平衡位置，故速度先增大后減小，即動能先增大后減小，C錯誤；D．時間內(nèi)小球一直向下運動，拉力恒向上，做負功，所以小球的機械能減小，D正確。故選D。2、B【解析】

D.當(dāng)A和B之間的恰好發(fā)生相對滑動時，對A受力分析如圖根據(jù)牛頓運動定律有：解得B與C為繩子連接體，具有共同的運動情況，此時對于B和C有：所以，即解得選項D錯誤；C.當(dāng)，A和B將發(fā)生相對滑動，選項C錯誤；A.當(dāng)，A和B保持相對靜止。若A和B保持相對靜止，則有解得所以當(dāng)M=m時，A和B保持相對靜止，共同加速度為，選項A錯誤；B.當(dāng)M=2m時，A和B保持相對靜止，共同加速度為，選項B正確。故選B。3、A【解析】

由左手定則和題意知，沿ba方向射出的粒子在三角形磁場區(qū)域內(nèi)轉(zhuǎn)半周，運動時間最長，半徑最大的則恰與ac相切，軌跡如圖所示由幾何關(guān)系由洛侖茲力提供向心力從而求得最大速度故BCD錯誤，A正確。故選A。4、B【解析】

AC．運動員參加兩個分運動，水平方向隨空氣受風(fēng)力影響，豎直方向在降落傘張開前先加速，降落傘張開后先減速后勻速，由于豎直分運動不受水平分運動的干擾，故運動時間與風(fēng)速無關(guān)，由公式可知，下落過程重力的沖量與分力無關(guān)，故AC錯誤；B．運動員落地速度由水平分速度和豎直分速度合成，水平分速度由風(fēng)速決定，故風(fēng)速越大，合速度越大，即著地動能越大，故B正確；D．運動時間與風(fēng)速無關(guān)，風(fēng)力越大，水平位移越大，下落過程的位移為則風(fēng)力越大，水平位移越大，下落過程的位移越大，故D錯誤。故選B。5、C【解析】

AD．帶電粒子所受電場力指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，若粒子從A到B過程，電場力做負功，動能減小，電勢能增加，故帶電粒子通過A點時的速度比通過B點時的速度大，即，，選項AD錯誤；B．根據(jù)電場線疏密可知，，根據(jù)F=Eq和牛頓第二定律可知，，選項B錯誤；C．根據(jù)沿著電場線方向，電勢逐漸降低，故，選項C正確。故選C。6、C【解析】

第一種方式：只釋放A而B按著不動，設(shè)繩子拉力為T1，C的加速度為a，對A根據(jù)牛頓第二定律可得T1=mAaA對C根據(jù)牛頓第二定律可得：mCg-2T1=mCa根據(jù)題意可得aA=2a聯(lián)立解得：第二種方式：只釋放B而A按著不動，設(shè)繩子拉力為T2，對B根據(jù)牛頓第二定律可得T2=mBaB而T=40N=2T2聯(lián)立解得：aB=在以上兩種釋放方式中獲得的加速度之比為aA：aB=4：3，故C正確、ABD錯誤。

故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。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、AC【解析】

A．由金屬棒中電流方向從M到N可知，金屬棒所受的安培力向右，則金屬棒停止的位置在MN的右側(cè)，故A正確；B．停止時，金屬棒中的電流I==2A故B錯誤；C．設(shè)棒向右移動的距離為x，金屬棒在磁場中的長度為2y，則kx=BI(2y)x2+y2=解得x=0.4m、2y=0.6m故C正確；D．金屬棒受到的安培力F=BI(2y)=1.2N故D錯誤。故選AC。8、ABE【解析】

A．溫度高的物體內(nèi)能不一定大，內(nèi)能還與質(zhì)量有關(guān)，但分子平均動能一定大，因為溫度是平均動能的標(biāo)志，故A正確；B．當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時，分子勢能隨分子間距離的減小克服分子力做功，分子勢能增大，故B正確；C．對于一定質(zhì)量的理想氣體，保持壓強不變，體積減小，外界對氣體做功，根據(jù)可知溫度降低，內(nèi)能減少，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知它一定對外界放熱，故C錯誤；D．電冰箱需要消耗電能，才能使熱量從低溫物體向高溫物體傳遞，并不是自發(fā)的，故D錯誤。E．液體的表面張力使液面具有收縮到表面積最小的趨勢。故E正確。故選ABE。9、BD【解析】

A．因金屬棒與導(dǎo)軌之間有摩擦力，可知開始時導(dǎo)體棒CD的速度為零，當(dāng)所受的安培力等于最大靜摩擦力時才開始運動，故A錯誤；B．開始時，CD棒的速度為零，加速度為零；當(dāng)CD開始運動后加速度從0開始逐漸變大，與AB的速度差逐漸變大，則回路中感應(yīng)電流逐漸變大，導(dǎo)體棒所受的向右的安培力逐漸變大，加速度逐漸變大，當(dāng)CD的加速度與AB加速度相等時，兩棒的速度差保持不變，安培力保持不變，加速度保持不變，故B正確；C．在開始CD棒不動時，安培力即安培力隨時間成正比關(guān)系增加；當(dāng)CD開始運動后，導(dǎo)體棒所受的向右的安培力逐漸變大，但非線性增加，最后保持不變，故C錯誤；D．對AB外力開始時CD加速度為零，AB加速度為a=a0，則此時外力F隨時間t線性增加；當(dāng)CD開始運動后加速度從0開始逐漸變大，導(dǎo)體棒AB所受的向左的安培力逐漸變大，但非線性增加，最后保持不變，故D正確。故選BD。10、BCD【解析】

A．對金屬棒a、b分別由動量定理可得，聯(lián)立解得兩金屬棒最后勻速運動，回路中電流為0，則即則，A錯誤；B．在金屬棒b加速運動的過程中，有即解得B正確；C．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得解得C正確；D．由能量守恒知，回路產(chǎn)生的焦耳熱則金屬棒a產(chǎn)生的焦耳熱D正確。故選BCD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、8.008.25紙帶與打點計時器的摩擦阻力及空氣阻力的影響當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭【解析】

(1)[1]根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律，某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，點的速度為重錘動能的增加量為[2]重力勢能的減少量為[3]導(dǎo)致動能的增加量小于重力勢能減少量的原因是實驗時存在空氣阻力、紙帶與打點計時器的限位孔有摩擦阻力等影響；(2)[4]利用圖線處理數(shù)據(jù)，物體自由下落過程中機械能守恒即所以以為縱軸，以為橫軸畫出的圖線應(yīng)是過原點的傾斜直線；那么圖線的斜率就等于當(dāng)?shù)刂亓铀俣?2、B大于【解析】

(1)[1]入射小球每次都應(yīng)從斜槽上的同一位置無初速度釋放，目的是使入射小球每次都以相同的速度飛出槽口，故B正確，ACD錯誤。故選B。(2)[2]為了防止入射小球反彈，入射小球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰小球的質(zhì)量。(3)[3]由于小球下落高度相同，則根據(jù)平拋運動規(guī)律可知，小球下落時間相同；P為碰前入射小球落點的平均位置，M為碰后入射小球的位置，N為碰后被碰小球的位置，碰撞前入射小球的速度碰撞后入射小球的速度碰撞后被碰小球的速度如果則表明通過該實驗驗證了兩球碰撞過程中動量守恒，即成立，即表示碰撞中動量守恒。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、①9J；②【解析】

①活塞上升過程中封閉氣體做等壓變化，根據(jù)蓋一呂薩克定律有解得氣體溫度為127℃時，活塞與汽缸底部距離此過程氣體對外做的功根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知氣體內(nèi)能的增加量②設(shè)活塞剛好到達汽缸口卡環(huán)位置時，封閉氣體的溫度為，根據(jù)蓋一呂