2024-2025学年湖南省三湘名校教育联盟高三（上）第一次大联考物理试卷（含答案）

2024-2025学年湖南省三湘名校教育联盟高三（上）第一次大联考
物理试卷
一、单选题：本大题共6小题，共24分。
1.年第届国际计量大会制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫做国际单位制．下列单位中可以表示功的单位焦耳的是
A. B. C. D.
2.某高中学校的两处不同地型的草坪上分别安装了相同的自动旋转喷灌装置，如图甲、乙所示．两个喷嘴分别对称的安装固定在水平弯管的两端，当喷嘴将水流水平射出时，水平弯管在水流的反作用下可绕在水平面内旋转，喷水速度可在限定的最大喷水速度内自动调节．两种情形点距水平地面的高度相等，图乙情形中水不会喷出坡面范围，不计空气阻力，则下列说法正确的是
A. 甲、乙两种情形中，喷水速度越大，水在空中的时间越长
B. 若两种情形喷水速度大小相同，则水能直接喷到的水平距离相等
C. 若甲情形中喷水的最大速度加倍，则直接喷到草坪的面积加倍
D. 若乙情形中喷水的最大速度加倍，则水能直接喷到的最大水平距离变成原来的倍
3.质量为的乘客乘坐电梯下楼，在电梯竖直下降的过程中，速度随时间变化的图线如图所示，以竖直向下的方向为正方向，已知，下列说法正确的是( )
A. 在内，乘客对电梯的压力一直在增大
B. 在时，乘客对电梯的压力
C. 在和，乘客对电梯的压力大小相等
D. 内，乘客对地面的压力一直大于
4.如图所示，、、三个物体的质量分别为、、，其中物体和通过轻绳连在一起．物体和通过跨过光滑定滑轮的轻绳连在一起，物体与轻弹簧上端连在一起，轻弹簧下端固定在地面上，初始时三个物体均保持静止重力加速度为下列说法正确的是( )
A. 初始时弹簧处于压缩状态
B. 剪断、间轻绳后瞬间物体、间轻绳拉力为
C. 剪断、间轻绳后瞬间物体的加速度为
D. 剪断、间轻绳后瞬间物体、间轻绳拉力为
5.如图所示，在固定的光滑水平杆上，质量为的物体用细线跨过光滑的定滑轮连接质量为的物体，
用手托住使整个系统静止，此时轻绳刚好拉直，且，，，重力加速度为。释放，让二者开始运动，则下列说法正确的是( )
A. 当物体运动到处时，此时物体速度最小，物体速度最大
B. 在物体从滑到的过程中，物体的机械能减小，物体的机械能增加
C. 物体运动的最大速度为
D. 开始运动后，当物体速度再次为零时，物体下降了
6.如图所示，一倾角为、质量为的斜劈始终静止于水平地面上，在其斜面上放有一质量为的滑块，其与斜劈之间的动摩擦因数为，给滑块一沿斜面向下的初速度，滑块减速下滑．已知重力加速度为，现对滑块施加一个大小不变的力，则在由竖直向下逆时针缓慢转动到水平向右如图虚线所示的过程中，滑块始终在斜面上向下滑，斜劈受到地面的静摩擦力的方向和最大值分别为
A. 水平向右，
B. 水平向右，
C. 水平向左，
D. 水平向左，
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
7.年月日，嫦娥六号返回器带回月球背面艾特肯盆地的月壤，准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域，实现了世界首次月球背面采样返回．部分过程可简化如下：探测器完成样本采集后从月球表面升空，沿椭圆轨道在远月点与绕月圆轨道飞行的嫦娥六号完成对接．已知月球表面重力加速度约为地球表面重力加速度的，月球半径约为地球半径的，引力常量为不考虑月球的自转，下列说法正确的是
A. 对接前嫦娥六号载人飞船在绕月圆轨道相对于月球的速度小于地球第一宇宙速度
B. 探测器从月球表面发射时的最小速度约为
C. 对接前探测器在椭圆轨道上运行的周期大于嫦娥六号的运行周期
D. 对接后嫦娥六号仍能在原圆轨道上运行，则其速度比对接前的速度大
8.学校组织校园女子足球赛，一女生从距离禁区边界处朝球门把球以的速度踢出，为了防止足球进入禁区被对方守门员扑出，该女生必须在踢出球后立即朝足球做匀加速直线运动并赶在足球到达禁区前追上足球再补一脚，已知女生做匀加速直线运动的加速度为，女生能达到的最大速度为，达到最大速度后以该速度做匀速直线运动，足球踢出后在水平面上做加速度为的匀减速直线运动，下列说法正确的是
A. 末女生与足球相距最远，最远距离为
B. 该女生不能在足球到达禁区边界前追上足球
C. 女生能在末追上足球
D. 女生在离禁区边界前处追上足球
9.“飞车走壁”是一项传统的杂技表演艺术，演员骑车在倾角很大的锥形桶面上做圆周运动而不掉下来．简化后的模型如图所示，若表演时杂技演员和摩托车的总质量不变，在水平面内做圆周运动的半径为，摩托车与侧壁间沿侧壁倾斜方向的摩擦力恰好为零，轨道平面离地面的高度为，侧壁倾斜角度不变．则下列说法正确的是( )
A. 杂技演员和摩托车整体受力平衡
B. 摩托车做圆周运动的越高，运动的线速度越大
C. 摩托车做圆周运动的越高，摩托车对侧壁的压力越小
D. 杂技演员和摩托车的角速度为
10.如图所示，倾角为的光滑斜面上，轻弹簧平行斜面放置且下端固定，一质量为的小滑块从斜面上点由静止滑下。以点为原点，作出滑块从点下滑至最低点过程中的加速度大小随位移变化的关系如图所示。弹簧形变始终未超过弹性限度，重力加速度大小为。下列说法正确的是( )
A. 弹簧的劲度系数为
B. 下滑过程中，在处，滑块的机械能最大
C. 在和两段过程中，滑块机械能的变化大小不相同
D. 在这段过程中，图线斜率的绝对值等于
三、实验题：本大题共2小题，共20分。
11.小明网购了一辆手控电动玩具汽车，为了研究该电动玩具汽车速度随时间变化的规律，他设计了如下实验：
把打点计时器固定在长木板上，连接导线与电源，纸带连接电动玩具小车尾部，穿过打点计时器限位孔．让小车靠近打点计时器一端由静止开动，打出如图所示纸带，回答下列问题：
在实验操作步骤中缺少哪一步：________选填“先开动小车后接通电源”或“先接通电源后开动小车”．
图甲是________填“电磁”或“电火花”打点计时器，电源采用的是________填“交流”、“交流”或“直流”．
纸带上加速段取计数点、、、、，减速段取计数点、、、、，每两个相邻的计数点之间还有个计数点没画出来，已知电源频率为．，，，，，，，，纸带右端与小车相连接，小车运动到点的速度________，小车减速阶段的加速度大小________以上结果均保留两位有效数字．
12.有同学设计了如图所示的实验装置来探究加速度与力的关系，主要的实验步骤是：

用游标卡尺测出小车上遮光条的宽度，用刻度尺测量光电门、之间的距离以及钩码质量；
小车置于一端带有定滑轮的木板上，用一根细线绕过定滑轮，细线一端与小车相连，另一端不挂钩码，把个质量均为的钩码置于小车内，调节木板的倾斜程度使小车在木板上匀速下滑；
将小车内的钩码取个挂于细线的另一端，使绳与木板平行，让小车从木板顶部沿木板匀加速下滑，依次记录下小车经过光电门、的时间、，计算出小车的加速度；
依次从小车上取下个、个、个、个、个钩码分别挂于细线另一端，重复上述步骤，测出小车对应的加速度、、、、；
在坐标纸上描点作出图像是指挂在绳子另一端钩码的个数。

已知：小车含遮光条的质量用表示，当地的重力加速度为。
某次实验时，测得遮光条通过光电门、的挡光时间分別为和，小车的加速度大小为_________用、、和表示；
图像的斜率_________用、、来表示；
该实验装置_________填“需要”或“不需要”小车质量远大于钩码质量；如何判断小车在未挂钩码时做匀速直线运动：___________________；
若重复该实验过程中平衡摩擦力时倾斜角过大，所得图线与第一次实验图线相比，可能正确的是__________填字母：序号。
A. ． C. ．
四、计算题：本大题共3小题，共36分。
13.在粗糙水平地面上放置一个边长为、质量为的正方体，正方体与地面间的动摩擦因数为，在正方体右侧有一竖直光滑墙壁，如图所示，在墙壁和正方体之间放置一半径为、质量为的球，球的球心为，与竖直方向的夹角为，正方体和球均保持静止，重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．
求竖直墙壁对球的弹力大小；
若保持球的半径不变，只增大球的质量，为了不让正方体出现滑动，则球的质量最大值为多少．
14.诗句“辘轳金井梧桐晚，几树惊秋”中的“辘轳”是一种井上汲水的起重装置，由辘轳头、支架、井绳、水斗等部分构成，如图甲所示．图乙为古代辘轳的工作原理简化图，某位物理老师用电动机改装辘轳后实现了取水自动化，已知电动辘轳将总质量为的水桶竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度由静止开始竖直向上匀加速提升，当电动辘轳输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到水桶做匀速直线运动．不计额外功，忽略辘轳的质量以及所有摩擦阻力，取重力加速度，求：
水桶所能达到的最大速度；
电动机在第末的输出功率；
若电动辘轳保持最大输出功率不变让水桶从静止开始做加速运动，后水桶已达到最大速度，求内水桶上升的高度．
15.如图所示，倾角为的传送带以的速度逆时针方向转动，滑块置于长木板上端，的下端通过轻绳绕过定滑轮与连接，绳与传送带平行，不计绳与滑轮之间的摩擦以及空气阻力，使、从传送带顶部由静止开始下滑，与传送带之间的滑动摩擦因数，与之间的滑动摩擦因数为，、、的质量分别为，，，传送带足够长，板长，、与传送带共速前恰能保持相对静止，与之间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
当、由静止开始下滑到与传送带共速所需的时间；
与之间的滑动摩擦因数；
当、与传送带共速瞬间，轻绳突然断掉，能否从上滑下，此时对的摩擦力大小与方向如何？与传送带共速后再运动的速度为多少？
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.先接通电源后开动小车；电磁；交流；；。
12.

不需要 小车通过两光电门的时间相等

13.解：由图乙可知竖直墙壁对球弹力
如图甲所示，
对正方体受力分析可得
如图乙所示，
对球体受力分析得
对正方体和球体构成的整体受力分析得
三式联立可得
解得
故球质量最大为
若，则无论球质量为多少，正方体均不会移动。
14.解：当水桶匀速上升时，，
则水桶能达到的最大速度为。
当水桶匀加速运动，，，
根据解得输出功率为．
内，设水桶上升的高度为，
根据动能定理可得，
解得。
15.解：对于、、整体加速度为，
根据：，
可得，
根据，
对于，因为恰好相对静止，所以与之间静摩擦力达到最大静摩擦力，又
，所以根据，
绳断瞬间，第一种情况：如果相对于下滑，
对于有：，
可得：，
对于有：，
可得，，
所以相对于不会下滑。
第二种情况：如果相对于下滑，对于有：
，
可得：，与事实不符，所以相对于静止，不会从上滑下。
设、整体加速度为，
根据：，
可得，
因为，所以受到摩擦力沿斜面向上且为静摩擦力，
对于有：，，方向沿斜面向上，
根据，可得。
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