湖南名校教育聯盟高三上學期12月大聯考物理試題

湖南名校教育聯盟·2025屆高三12月大聯考物理試卷（滿分：100分時量：75分鐘）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選項中，只有一項是符合題目要求的。1.物理學家在探究客觀世界的過程中發(fā)現了很多行之有效的科學研究方法，下列關于物理學常用方法的表述中正確的是（）A.電場強度，速度，加速度，都采用了比值定義法B.汽車在通過彎道時如果速度過大，往往會出現“甩尾”現象，這是由于受到離心力而產生的C.庫侖發(fā)現了庫侖定律并測出了靜電力常量kD.卡文迪什通過扭稱實驗測出了萬有引力常量G【答案】D【解析】【詳解】A．電場強度，速度都是采用了比值定義法，加速度是決定式，沒有采用比值定義法，故A錯誤；B．汽車在通過彎道時，如果速度過大，往往會出現“甩尾”現象，這是一種離心現象，這是由于實際受到的力沿彎道半徑方向的合力不足以提供所需的向心力而導致的，離心力是效果力，實際上不能夠認為物體受到離心力，故B錯誤；C．庫侖發(fā)現了庫侖定律，由于庫侖所在時代，電荷量的單位都沒有確定，可知，庫侖并沒有測出靜電力常量k，故C錯誤；D．牛頓發(fā)現萬有引力定律后，卡文迪什通過扭稱實驗測出了萬有引力常量，故D正確。故選D。2.校園運動會是學校體育運動競賽的一種重要形式，具有振奮師生精神，豐富校園生活等作用，下列關于各運動項目的說法正確的是（）A.在標準田徑場舉行的男子1000m比賽中，運動員的平均速度相等B.在鉛球項目中，運動員的成績是鉛球拋出后的位移C.在跳高比賽中，運動員背越式跳高過欄桿時人體的重心可能低于桿的高度D.在跳遠比賽中，起跳時地對人的作用力大于人對地的作用力【答案】C【解析】【詳解】A．在標準田徑場上的內外圈長度不同，所以運動員跑1000m不一定回到原點，位移不都為0，運動時間也可能不相等，則平均速度可以不相等，選項A錯誤；B．在鉛球項目中，運動員的成績是鉛球拋出后的水平位移，選項B錯誤；C．人的彈跳把重心跳起一定的高度，背越式通過調整姿勢使重心低于橫桿，則同樣高度重心過桿高度背越式更高，背越式跳高過欄桿時人體的重心可能低于桿的高度，選項C正確；D．跳遠起跳時地對人的作用力與人對地的作用力為一對相互作用力，大小相等，方向相反，選項D錯誤。故選C。3.如圖所示，光滑斜面上有一傾斜放置的彈簧，彈簧上端固定，下端連接物體P，其正在做振幅為的簡諧運動，當達到最高點時彈簧恰好為原長。當P振動到某個位置時恰好斷開為質量相等的兩部分A、B，B掉下斜面，此后A繼續(xù)做簡諧運動。則下列說法中正確的是（）A.如果在平衡位置處斷開，A依然可以到達原來的最低點B.如果在最高點處斷開，則B帶走的能量最多C.無論在什么地方斷開，此后A振動的振幅一定增大，周期一定減小D.如果在最低點處斷開，此后A振動的振幅變?yōu)椤敬鸢浮緽【解析】【詳解】A．如果在平衡位置處斷開，由于振子質量減小，從能量角度分析，假設依然可以到達斷開的最低點，則彈簧彈性勢能的增加量大于A振子動能和重力勢能的減小量（彈簧彈性勢能的增加量等于整個物體的動能和重力勢能的減小量），則假設錯誤，經過分析，A到不了原來的最低點，故A錯誤；B．由于在上升過程中，A、B間的力一直對B做正功，所以到達最高點時，B的機械能最大，則如果在最高點斷開，則B帶走的能量最多，故B正確；CD．設物體掉下前彈簧的勁度系數為k，質量為m，振幅為，振子在平衡位置時有振子到達最低點時，彈簧的形變量為，當物體掉下一半時，振子在平衡位置時有則振子掉下一半時，設振幅為，最低點位置沒有變化，彈簧的形變量沒有變化，則有而越是在彈簧短的時候斷開，此后A的振幅就越小，當在最高點斷開時，此后A的振幅為，周期與振幅無關，故CD錯誤。故選B。4.phyphox是一款功能強大的軟件，它可以讓充當一個真實的物理實驗工具，讓用戶隨時隨地進行物理學習。該軟件支持快速生成圖表和文字，并進行統計分析，用戶可以通過選擇傳感器輸入來設計和分析實驗，為用戶提供了豐富便利的實驗輔助工具?，F用某款智能進行豎直上拋實驗：用手掌托著智能，在phyphox里面打開加速度傳感器，把向上拋出，然后又在拋出點接住，以豎直向上為正方向，測得在豎直方向的加速度隨時間變化的圖像如圖所示，則（）A.在t1~t3時間內先加速后減速 B.在t3時刻到達最高點C.在t2~t3時間內受到的支持力逐漸減小 D.在t2~t4時間內，處于失重狀態(tài)【答案】C【解析】【詳解】A．圖像中圖線與坐標軸所圍面積表示速度的變化量，t1~t3時間內速度一直增加，所以一直加速，故A錯誤；B．由圖可知，t3時刻后加速度方向向下，為失重狀態(tài)，速度方向向上，所以向上做減速運動，t3時刻還沒有達到最高點，故B錯誤；C．對進行受力分析可知，t2~t3時間內，有該段時間內，a逐漸減小，因此支持力FN逐漸減小，故CD．在t2~t4時間內，加速度先向上后向下，則先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)，故D錯誤。故選C。5.如圖所示，電源電動勢為E、內阻為r，R0為定值電阻，且r<R0，電容器電容為C。閉合開關S，調節(jié)可變電阻R的阻值，電流穩(wěn)定時，電壓表示數為U，電流表示數為Ⅰ，電壓表示數的變化量為，電流表示數的變化量為，則（）A.將可變電阻R調大，電流穩(wěn)定時，電源輸出功率會增加B.電容器中電荷的變化量為C.D.【答案】B【解析】【詳解】A．令電路的外電阻為，則電源輸出功率根據數學知識可知，電源輸出功率隨外電阻變化的圖像如圖所示當外電阻等于電源內阻時，電源輸出功率最大，由于可知，將可變電阻R調大，外電阻增大，由于外電阻總大于電源內阻，則電流穩(wěn)定時，電源輸出功率會減小，故A錯誤；B．根據電容的定義式有解得該過程電容器的電荷量變化量故B正確；C．可變電阻R兩端電壓為電壓表示數U，電流表示數Ⅰ為流過可變電阻R的電流，由電阻的定義可知，可變電阻的阻值故C錯誤；D．由閉合電路歐姆定律可知可知故D錯誤。故選B。6.如圖所示，豎直平面內有半徑為R的光滑半圓環(huán)BCD，AB在同一豎直線上且與直徑BD的夾角為，現有一質量為m的小球（大小忽略不計）從A點靜止釋放，落到B點時可通過一大小忽略不計的拐角與半圓BCD平滑相接，認為通過時無能量損失，小球恰好能通過半圓軌道最高點D，在空中運動一段時間后又恰好落在B點。下列說法中正確的是（）A.B.從D點落到B點的時間C.過D點的速度為D.AB的長度為【答案】D【解析】【詳解】沿BD和垂直BD方向建立直角坐標系，可以知道從D點飛出后，，又因為小球恰好通過D點，即有聯立上式可得，，A到D過程中，由動能定理可得所以故選D。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選項中，有多項符合題目要求。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.傳送帶在現代工業(yè)生產和物流體系中扮演著至關重要的角色，其能夠提升生產效率，節(jié)省空間成本，廣泛應用于各領域，推動物流自動化發(fā)展。如圖所示，傳送帶與水平面夾角為θ，且夾角θ可根據需求調整，貨物與傳送帶之間的動摩擦因數為μ，在貨物隨傳送帶勻速運動的過程中，下列說法中正確的是（）A.摩擦力對貨物不做功B.θ減小，貨物對傳送帶的壓力變大C.θ增大，貨物受摩擦力大小始終等于D.當時，則傳送帶無法將貨物向上輸送【答案】BD【解析】【詳解】A．貨物所受摩擦力沿斜面向上，與速度方向同向，故做正功，故A錯誤；B．貨物對傳送帶的壓力θ減小，貨物對傳送帶的壓力增大，故B正確；C．貨物隨傳送帶一起保持勻速運動，兩者之間無相對滑動，所受摩擦力為靜摩擦力故C錯誤；D．如果，則最大靜摩擦力小于重力的分力，所以無法向上傳輸，故D正確。故選BD。8.如圖所示，有兩個靜止的帶等量正電的點電荷，分別放置在M、N兩點，在M、N連線上有O、a，c三點，其中O點是連線的中點，a、c關于O點對稱，在M、N連線的中垂線上還有對稱的b、d兩點，則下列說法中正確的是（）A.a、c兩點處場強相同，b、d兩點處場強相同B.a、c兩點處電勢相等，b、d兩點處電勢相等C.某負點電荷在c點的電勢能小于在d點的電勢能D.在b點靜止釋放一負點電荷（不計重力）將做勻加速直線運動【答案】BC【解析】【詳解】A．根據等量同種正點電荷的電場線分布特征，可知a、c兩點處電場線分布的密集程度相同，即a、c兩點處電場強度大小相等，但是電場強度方向相反，a、c兩點處電場強度不相同，b、d兩點處電場線分布的密集程度相同，即b、d兩點處電場強度大小相等，但是電場強度方向相反，b、d兩點處電場強度不相同，A錯誤；B．根據等量同種正點電荷的等勢線分布特征，可知a、c兩點處電勢相等，b、d兩點處電勢相等，B正確；C．沿電場線電勢降低，根據等量同種正點電荷的電場線分布特征可知，則有，可知，某負點電荷在c點的電勢能小于在d點的電勢能，C正確；D．根據等量同種正點電荷的電場線分布特征可知，在b點靜止釋放一負點電荷（不計重力），所受電場力為合力，電場力方向指向O點，負點電荷靠近從b到O做加速運動，越過O點后速度向下，電場力指向O點，負點電荷遠離O點后做減速運動，當減速至0后，根據對稱性，恰好到達d點，之后又向上靠近O位置做加速運動，越過O位置后速度向上，所受電場力為合力，電場力方向指向O點向下，減速至0，根據對稱性，恰好到達b點，之后重復先前的運動，即在b點靜止釋放一負點電荷（不計重力）將在b，d之間往復運動，D錯誤。故選BC。9.在牛頓力學體系中，當兩個質量分別為m1、m2的質點相距為r時具有的勢能，稱為引力勢能，（規(guī)定無窮遠處勢能為零）。如圖所示，人造地球衛(wèi)星在Ⅰ軌道做勻速圓周運動時，衛(wèi)星距地面高度為，R為地球的半徑，衛(wèi)星質量為m，地球表面的重力加速度為g，橢圓軌道的長軸PQ=10R。下列說法中正確的是（）A.衛(wèi)星在Ⅰ軌道運動時的速度大小為B.衛(wèi)星在Ⅱ軌道運動時的周期大小為C.當衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅱ運動時，在近地點Р與在遠地點Q的速率之比D.至少需對衛(wèi)星做功，才能使衛(wèi)星從I軌道的Р點變軌到II軌道（不考慮衛(wèi)星質量的變化和所受阻力）【答案】BCD【解析】【詳解】A．人造地球衛(wèi)星在Ⅰ軌道做勻速圓周運動時，根據萬有引力提供向心力可得在地球表面有聯立可得衛(wèi)星在Ⅰ軌道運動時的速度大小故A錯誤；B．在Ⅰ軌道時，根據萬有引力提供向心力可得解得根據開普勒第三定律可得解得衛(wèi)星在Ⅱ軌道運動時的周期為故B正確；C．衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅱ運行時，根據開普勒第二定律可得則在近地點P與在遠地點Q的速率之比等于P、Q兩點與地球連線的長度的倒數之比，則有故C正確；D．衛(wèi)星在軌道Ⅱ上運動時機械能守恒，在最遠點和最近點滿足其中衛(wèi)星在Ⅰ軌道運動時的速度大小則衛(wèi)星在Ⅰ軌道的P點變軌到Ⅱ軌道至少需對衛(wèi)星做功為解得故D正確。故選BCD。10.如圖所示，一根長為L的輕桿的兩端分別固定小球A和B。輕桿可繞距A球為處的軸O在豎直平面內轉動，初始時桿處于豎直位置，小球B恰好與水平光滑地面接觸。在桿的左側緊貼著B球有邊長為的立方體滑塊C，A、B、C的質量均為m。現用一水平恒力F作用于A球上，使之繞固定的O軸順時針轉動，直到B轉動到C的右上角分離。設在此過程中C滑塊一直緊貼地面，不計一切摩擦。關于此過程，下列判斷正確的是（）A.力F的功率逐漸減少B.分離之前滑塊C的動能始終小于球A的動能C.力F做的功大于滑塊C的動能增量與球A、B重力勢能增量之和D.滑塊C的最大速度為【答案】CD【解析】【詳解】AC．用表示A球轉過角時A球的速度大小，用表示A球轉過角時B球的速度大小，v表示此時立方體的速度大小，則由于A與B的角速度相同，且OA=則OB=則根據能量守恒定律可知，力F做的功等于滑塊C的動能增量與球A，B機械能增量之和，則力F做的功大于滑塊C的動能增量與球A、B重力勢能增量之和，可得解得由幾何關系可知轉過的最大角度為=60°則力F的功率為由數學知識可知，功率增加，故A錯誤，C正確；B．分離前C的動能為分離前A的動能為由數學知識可知角度轉動的范圍為0≤≤60°則可知故B錯誤；D．當=60°時，C速度最大為故D正確。故選CD。三、非選擇題：本題共5小題，共56分。11.下面為某同學用單擺測量當地的重力加速度實驗部分操作。（1）用游標卡尺測量小鋼球直徑，讀數如圖1所示，讀數為______mm。（2）測出單擺偏角小于5°時完成n次全振動時間為t，用毫米刻度尺測得擺線長為L，游標卡尺測得擺球直徑為d，用上述測得的量寫出測量重力加速度的一般表達式：g=______。（3）他測得的g值偏小，可能原因是______。A.計算時將L當成擺長 B.測擺線長時擺線拉得過緊C.開始計時時，秒表過遲按下 D.實驗中誤將30次全振動計為31次（4）該同學測出不同擺長時對應的周期T，作出圖線，如圖2所示，再利用圖線上任意兩點A、B的坐標（，）、（，），可求得g=______，若該同學測擺長時漏加了小球半徑，而其他測量計算均無誤，也不考慮實驗誤差，則用上述圖線法算得的g值和真實值相比是______（選填“偏大”“偏小”或“不變”）。【答案】（1）9.8（2）（3）A（4）①.②.不變【解析】【小問1詳解】根據游標卡尺的讀數規(guī)律，該游標尺讀數為9mm+8×0.1mm=9.8mm【小問2詳解】單擺周期單擺擺長由單擺周期公式有解得【小問3詳解】A．根據單擺周期公式可得解得若測擺長時只測了懸線的長度，沒有考慮擺球的半徑，即擺長測量值小，計算得到的g值偏小，故A正確；B．測擺線長時擺線拉得過緊，會導致擺長測量值大，結合上述可知，計算得到的g值偏大，故B錯誤；C．開始計時時，秒表過遲按下，則使得測量的周期偏小，計算得到的g值偏大，故C錯誤；D．實驗中誤將30次全振動次數記為31次，使得測量的周期偏小，計算得到的g值偏大，故D錯誤。故選A?！拘?詳解】[1]根據單擺周期公式有則有故圖像的斜率為解得[2]測擺長時漏加了小球半徑，結合上述可知，圖線向平行左偏移動了，但斜率不變，故重力加速度的測量值不變。12.某物理探究小組的同學測量均勻金屬實心圓柱體電阻的電阻率。（1）使用螺旋測微器測定金屬實心圓柱體直徑d，某次測量結果如圖甲所示，讀數為_________mm，然后用游標卡尺測量其長度L為22.7mm。（2）用伏安法測圓柱體電阻Rx的阻值，提供如下器材：電池組E：電動勢3V，內阻不計；電流表A1：量程0~15mA，內阻約100Ω；電流表A2：量程0~300μA，內阻為1000Ω；滑動變阻器R1：阻值范圍0~10Ω，額定電流為2A；電阻箱R2：阻值范圍0~9999Ω，額定電流為1A；待測電阻Rx（約180Ω）；開關S，導線若干。要求實驗中盡可能準確地測量Rx阻值，請回答下列問題：①為了測量待測電阻兩端的電壓，將電流表_________（填寫器材字母代號）與電阻箱串聯，并將電阻箱阻值調到_______Ω，改裝成一個量程為0~3.0V的電壓表。②在方框中畫出測量Rx阻值的電路圖，并在圖中標明器材字母代號_____?！敬鸢浮浚?）7.520（2）①.A2②.9000③.【解析】【小問1詳解】金屬實心圓柱體直徑d=7.5mm+2.0×0.01mm=7.520mm；【小問2詳解】[1][2][3]根據電表的改裝原理可知，應將電流表A2與電阻箱串聯，改裝成一個量程為0~3.0V的電壓表，根據歐姆定律有=9000Ω。因為改裝電表內阻已知，電流表采用外接法，滑動變阻器最大阻值較小，采用分壓式接法，如圖13.圖中實線為一列簡諧橫波在某一時刻的波形曲線，經過0.1s后，其波形曲線如圖中虛線所示。（1）若波向左傳播，求它在0.1s內傳播的最小距離；（2）若波向右傳播，求它的周期；（3）若波速是3.5m/s，求波的傳播方向。【答案】（1）0.05m或5cm（2）（s）（n=0，1，2，3…）（3）向右傳播【解析】【小問1詳解】由題圖可知=20cm若波向左傳播，傳播距離最小值=5cm=0.05m【小問2詳解】若波向右傳播，傳播距離所用時間解得（s）（n=0，1，2，3…）【小問3詳解】若波速是3.5m/s，波在0.1s內傳播的距離=0.35m若波向右傳播，傳播距離滿足此時n=1，所以波向右傳播。14.圖所示，水平放置的勁度系數為k的輕質彈簧右側與墻壁連接，初始彈簧處于原長，水平面光滑且足夠長，上面依次放有2024個質量均為2m的彈性物塊（所有物塊在同一豎直平面內），另有一個質量為m的0號物塊在外力作用下將彈簧壓縮后由靜止釋放，以速度與1號物塊發(fā)生彈性正碰，0號物塊反彈后再次壓縮彈簧，在彈簧彈力作用下返回再次與1號物塊發(fā)生彈性正碰，如此反復。所有物塊均可視為質點，物塊之間的碰撞均為彈性碰撞，重力加速度為g，彈性勢能表達式為，求：（1）0號物塊第一次壓縮彈簧后獲得的速度大小以及2024號物塊的最終速度大??；（2）2020號物塊的最終速度大?。唬?）從彈簧壓縮至處將0號物塊靜止釋放到最終所有物塊都能穩(wěn)定運動，整個過程中彈簧彈力的總沖量Ⅰ多大。（提示當q>1且n很大時，近似為0）【答案】（1），（2）（3）【解析】【小問1詳解】對0號物體，彈簧壓縮至處由靜止釋放，彈簧彈性勢能全部轉化為0號物塊動能，有解得由題可知，2024個彈性物體兩兩之間碰撞時交換速度，所以2024號物體最終速度是0號物體與1號物體發(fā)生彈性正碰后1號物體的速度，由機械能守恒和動量守恒有解得可知2024號物塊最終速度【小問2詳解】0號與1號發(fā)生碰撞后，1號將于2號發(fā)生正碰，因兩者質量相同，將發(fā)生速度交換，1號將靜止，最終2024號物塊獲得此速度。之后0號將繼續(xù)與1號發(fā)生第二次碰撞，同理可得，0號第二次碰撞后的速度為1號發(fā)生第二次碰撞后的速度為最終2023號物塊獲得此速度，依上述分析可知2020號物塊最終速度為1號物塊與0號物塊第5次碰撞后1號物塊的速度，0號物體與1號物塊第4次碰撞后的速度為，則2020號物塊最終速度【小問3詳解】第一次將彈簧壓縮至處由靜止釋放，彈簧彈力對0號物塊的沖量0號與1號物塊第1次碰撞后，再次壓縮彈簧至彈簧恢復原長，彈簧彈力對0號物塊的沖量為0號與1號物塊第2次碰撞后，再次壓縮彈簧至彈簧再次恢復原長，彈簧彈力對0號物塊的沖量為以此類推，直至0號物塊與1號物塊發(fā)生第2024次碰撞后，0號物塊最后一次壓縮彈簧至彈簧恢復原長后，0號物塊速度向左，無法再與1號物塊碰撞，達到穩(wěn)定運動，因此，從彈簧壓縮至心處將0號物塊靜止釋放到最終所有物塊都能穩(wěn)定運動，整個過程中彈簧彈力的總沖量為15.如圖所示，空間中CE左側區(qū)域Ⅰ內有場強大小N/C、方向水平向左的勻強電場，一條長L=0.8m且不可伸長的輕繩一端固定在區(qū)域I內的O點，另一端系一質量m=0.2kg，帶電荷量q為0.1C的絕緣帶正電小球a，初始時小球靜止在M點。在緊靠區(qū)域I的右側豎直放置一足夠長、半徑R=1m的光滑絕緣圓筒，圓筒上端截面水平，CD是圓筒上表面的一條直徑且與區(qū)域Ⅰ的O點共線，直徑PQ與直徑CD垂直，圓筒內左半邊PQJHEC區(qū)域