湖南省益阳市部分学校联考2025届高三第二次调研考试试卷物理（含解析）

2025届高三第二次调研考试试卷物理
时间:75 分钟总分:100分
一、选择题:本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．对以下物理问题探究过程的认识，正确的是（　　）
A．图（a）探究平抛运动规律的实验利用了极限法
B．图（b）装置利用等效法探究影响向心力大小的因素
C．图（c）中卡文迪许扭秤实验装置利用了放大法
D．图（d）中研究物体沿曲面运动时重力做功用到了控制变量法的思想
2．某次排球比赛中球员竖直向上起跳扣球，将该球员的运动看作匀变速直线运动，离地后重心上升的最大高度为，若通过第一个所用的时间为，则通过最后的时间为（　　）
A． B． C． D．
3．中国象棋是起源于中国的一种棋，属于二人对抗性游戏的一种，在中国有着悠久的历史。由于用具简单，趣味性强，成为流行极为广泛的棋艺活动。如图所示，3颗完全相同的象棋棋子整齐叠放在水平面上，第3颗棋子最左端与水平面上的O点重合，所有接触面间的动摩擦因数均相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用一直尺快速水平向右将中间棋子击出，稳定后，1和3棋子的位置情况可能是（　　）
A． B．
C． D．
4．如图所示，在粗糙的水平地面上放着一左侧截面是半圆的柱状物体B，在B与竖直墙之间放置一光滑小球A，整个装置处于静止状态。现用水平力F拉动B缓慢向右移动一小段距离后，它们仍处于静止状态，在此过程中，下列判断正确的是：（ ）
A．小球A对物体B的压力逐渐增大
B．墙面对小球A的支持力先增大后减小
C．地面对物体B的摩擦力逐渐增大
D．水平力F逐渐增大
5．如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧上端悬挂在天花板上，下端连接一个质量为m的物体A，A下面用细线悬挂一质量为M的物体B，此时系统处于静止状态。现剪断细线使B自由下落，当物体A向上运动第一次到达最高点时，弹簧对A的拉力大小恰好等于Mg，此时B尚未落地且速度为v，则（　　）
A．物体A的质量M=2m
B．A与弹簧组成的系统振动周期为
C．A运动到最高点时加速度为0.5g
D．A从最低点运动到最高点的过程中弹簧弹性势能的减少量为
6．如图所示，一半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB与一足够长的水平传送带平滑对接，圆弧轨道半径OA水平，传送带以某一速率v逆时针转动。现将一质量为m的小物块（可视为质点）从圆弧轨道上A点无初速度释放，物块滑上传送带后第一次返回到圆弧轨道上的最高点为P，该过程中，物块与传送带间因摩擦而产生的内能为ΔE，已知P点距B点的高度为R，重力加速度为g，下列判断正确的是（　　）
A．v＝
B．ΔE＝mgR
C．若增大传送带逆时针转动的速率的大小，其他条件不变，物块返回圆弧轨道后可能从A点滑出
D．若物块从圆弧AP间某位置无初速度释放，其他条件不变，则物块返回到圆弧轨道上的最高点在P点下边
二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)
7．如图所示，中心为O的硬币在桌面上沿直线向右匀速滚动，虚线为硬币边缘最高点P的运动轨迹，位置2为轨迹最高点，位置3为轨迹与桌面接触点。下列说法不正确的是（　　）
A．硬币滚动一周，P点与O点位移大小相等
B．P点运动到位置1时速度方向为水平向右
C．P点运动到位置2时向心加速度大小为零
D．P点运动到位置3时的速度与O点的速度相同
8．某科学卫星在赤道平面内自西向东绕地球做匀速圆周运动，对该卫星监测发现，该卫星离我国北斗三号系统中的某地球同步卫星的最远距离是最近距离的3倍。已知地球同步卫星绕地球运动一周的时间是24h。则下列说法正确的是（ ）
A．发射该科学卫星的速度大于发射地球同步卫星的速度
B．该科学卫星在轨运行周期为h
C．该科学卫星在轨运行线速度是地球同步卫星在轨运行线速度的倍
D．该科学卫星和地球同步卫星与地心连线在相同时间内扫过的面积相等
9．如图A小球置于光滑半圆形轨道上端，AB用一根轻绳连接，质量分别为3m和m，轨道半径为r，重力加速度g。现让A自由下滑，绳子足够长。则（ ）
A．绳子拉力为mg B．A到最低点时速度为
C．A到最低点时B的速度为 D．绳子拉力对B做的功等于B机械能的增加量
10．倾角为37°的光滑斜面上有一小物块在沿斜面向上的力F的作用下由静止开始运动，若力F的最大功率为P，小物块的动能为Ek、重力势能为Ep（以出发点的势能为零）、位移为x、运动过程中的速度为v，以沿斜面向上为正方向，物块从开始运动到抵达斜面顶端全程Ek-x图像如图甲所示，其中OA段为直线，AB段为曲线、BC段为平行于横轴的直线，已知物块从0时刻开始经2s到达距出发点4m处，此时力F的功率刚好达最大值，之后保持该功率不变，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法中正确的是（　　）
A．物块的质量m=0.5kg B．F的最大功率P=32W
C．乙图为物块运动过程的Ep-x图像 D．到达顶端时速度
三、实验题(本题共2小题，共 16分。11题每空2分，12题(I)小问每空1分，其余每空2分。)
11．利用如图所示的装置探究动能定理。将木板竖直放置在斜槽末端的前方某一固定位置，在木板上依次固定好白纸、复写纸，将小球从不同的标记点由静止释放。记录标记点到斜槽底端的高度H，并根据落点位置测量出小球离开斜槽后的竖直位移y，改变小球在斜槽上的释放位置，在斜槽比较光滑的情况下进行多次测量，已知重力加速度为g，记录数据如下：
(1)小球从标记点滑到斜槽底端的过程，速度的变化量为 （用x、y、g表示）；
(2)已知木板与斜槽末端的水平距离为x，小球从标记点到达斜槽底端的高度为H，测得小球在离开斜槽后的竖直位移为v，不计小球与槽之间的摩擦及小球从斜槽滑到切线水平的末端的能量损失。小球从斜槽上滑到斜槽底端的过程中，若动能定理成立，则应满足的关系式是 ；
(3)保持x不变，若想利用图像直观得到实验结论，最好应以H为纵坐标，以 为横坐标，描点画图。
12．某同学想用一支新HB 铅笔笔芯(粗细均匀)的电阻来探索石墨的导电性。
(1)先用多用电表直接测量笔芯的电阻，先把选择开关调至欧姆“×10”挡，经过正确的操作后，发现指针偏转角度过大，此时应将选择开关调至欧姆 （填“×1”或“×100”）挡，并重新进行 调零，最终测量结果如图甲所示，则该铅笔笔芯的电阻为 Ω。
(2)该同学想更准确地测出这支铅笔笔芯的电阻，他从实验室找到如下器材：
A、电源E：电动势约为3.0V；
B、电流表A ：量程为0~10mA。内阻：r =20Ω；
C、电流表 A ：量程为0~100mA，内阻：
D、滑动变阻器R最大阻值为5Ω；
E、电阻箱R ：最大阻值为999.9Ω；
F、开关S、导线若干。
为了尽量准确地测量这支铅笔笔芯电阻Rx的阻值，根据实验室提供的仪器，他设计图乙所示的电路，其中图中电流表a应选用 ，电流表b则选用另外一只。（填“A ”或“A ”）
(3)要将电流表a与电阻箱R 改装为量程为3V的电压表，则电阻箱的阻值应调至= 。
(4)闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记录电流表A 的示数I 和电流表的示数I ，根据测得的多组数据描绘出图像，如图丙所示，则笔芯电阻的阻值 。
四、解答题(本题共3小题，共40分。)
13．汽缸是燃油汽车发动机内的圆筒形空室，里面有一个由压力或膨胀力推动的活塞。如图所示，某种气体被一定质量的活塞封闭在容积为0.5升的汽缸中。初始状态时气体的压强为，温度为，封闭气体体积为，现对气体缓慢加热，求：
（1）活塞刚上升到气缸顶部时，气体的温度
（2）气体的温度升高到时，气体的压强
14．一宇航员抵达一半径为的星球表面后，为了测定该星球的质量，做如下的实验，取一根细线穿过光滑的细直管，细线一端栓一质量为的砝码，另一端连在一固定的测力计上，手握细线直管抡动砝码，使它在竖直平面内做完整的圆周运动，停止抡动细直管。砝码可继续在同一竖直平面内做完整的圆周运动。如图所示，此时观察测力计得到当砝码运动到圆周的最低点和最高点两位置时，测力计得到当砝码运动到圆周的最低点和最高点两位置时，测力计的读数差为。已知引力常量为，试根据题中所提供的条件和测量结果，求：
(1)该星球表面重力加速度；
(2)该星球的质量。
(3)该星球的第一宇宙速度
15．如图所示，一质量为m的小物体（可视为质点）以某一速度v0滑上一水平轨道ABCD， AB段光滑，BC段为水平传送带，CD段为足够长粗糙平面，三段轨道无缝连接．传送带BC段长度L =10m，在皮带轮带动下始终以v=3m/s的速度向右匀速运动，已知物体与传送带之间的动摩擦因数为u1=0.2，物体与粗糙平面CD之间动摩擦因数为u2=0.3，g取10m/s2，求：
(1)当v0=2m/s时，物体在CD段上滑行的距离；
(2)当v0=5m/s时，物体通过传送带后，在传送带上留下的划痕长度；
(3)速度v0在何范围内时，物体离开传送带后能到达同一位置．
参考答案
1．C
解析：A．图（a）探究平抛运动规律的实验利用了等效思维，故A错误；
B．图（b）装置，探究影响向心力大小的因素，利用了控制变量法，故B错误；
C．图（c）中卡文迪许扭秤实验装置利用了放大法，故C正确；
D．图（d）中研究物体沿曲面运动时重力做功用到了微元法的思想，故D错误。
故选C。
2．D
解析：根据逆向思维法，竖直上抛到最高点的运动可以看作倒过来的从最高点出发初速度为零的匀加速直线运动，把高度为平均分为5份，根据通过相邻相等位移所用的时间之比为
根据题意
解得
故选D。
3．A
解析：设每颗棋子质量为m，根据题意三颗相同象棋子竖直叠放，所有接触面间的动摩擦因数均相同，设1、2两个棋子间最大静摩擦力为f，则2、3棋子间最大静摩擦力为2f，第三颗棋子与水平面间最大静摩擦力为3f，中间棋子被击出，中间棋子对第1颗棋子有向右滑动摩擦力，则第1颗棋子有向右的加速度，即向右有位移，后落在第3颗棋子上，在摩擦力作用下静止在第3颗棋子上，第3颗棋子仍受力平衡，第3颗棋子位移是零，可知稳定后，棋子的位置情况可能是A。
故选A。
4．A
解析：对A球受力分析并建立直角坐标系如图：
由平衡条件有：
竖直方向：
水平方向：
联立解得：
，
用水平力F拉动B缓慢向右移动一小段距离，A缓慢下落，则θ增大。
所以F增大，N增大。
再根据牛顿第三定律知小球A对物体B的压力逐渐增大。
选项A正确，BCD错误。
故选A。
5．C
解析：AC．系统处于静止状态时，弹力为
剪断细线后，m做简谐振动，最低点加速度为
当m达到最高点时，有
因为
联立解得
，
所以A错误；C正确；
B．M做自由落体运动，有
则m从最低点到最高点所用时间为
解得m与弹簧组成的系统振动周期为
所以B错误；
D．由功能关系可得
则
所以D错误；
故选C。
6．B
解析：A．设物块释放后滑至B点时速度大小为vB1，滑上传送带后第一次返回B点时的速度大小为vB2，根据机械能守恒定律易知vB1＞vB2，由于物块在传送带上向右匀减速滑动和向左匀加速滑动时的加速度大小相同，所以在物块从传送带右侧最远位置到返回至B点的过程中不可能一直加速，而是先加速后匀速，即vB2=v，则根据机械能守恒定律有
解得
故A错误；
B．根据机械能守恒定律有
设物块与传送带之间的动摩擦因数为μ，则物块在传送带上滑动时的加速度的大小为
物块从B点向右匀减速运动至最远处的过程所经历的时间为
此过程中物块与传送带之间的相对位移大小为
物块从速度为零到反向加速至与传送带共速的时间为
此过程中物块与传送带之间的相对位移大小为
由功能关系可得
联立解得
故B正确；
C．若增大传送带逆时针转动的速率的大小，其他条件不变，物块可能在传送带上向左始终加速，根据运动的对称性可知物块返回至B点时的速度大小仍等于vB1，此时物块返回B点的速度达到最大，所以物块最多能够返回至A点，不可能从A点滑出，故C错误；
D．当物块恰好从P点由静止释放时，其他条件不变，易知物块下滑至B点时的速度大小恰好等于v，则物块返回时恰好能够达到P点，若物块从圆弧AP间某位置无初速度释放，其他条件不变，则物块下滑至B点时的速度大于v，物块所能到达右侧最远位置到B点的距离比从P点释放时更大，所以物块返回至B点时的速度大小仍会等于v，物块回到圆弧轨道上的最高点仍在P点，故D错误。
故选B。
7．BCD
解析：A．硬币滚动一周，P点与O点位移大小相等，均等于周长的大小，选项A正确；
B．P点运动到位置1时速度方向沿该点的切线方向斜向上，选项B错误；
C．P点运动到位置2时速度不为零，则根据
可知，向心加速度大小不为零，选项C错误；
D．P点运动到位置3时的速度为0，而O点的速度一直向右，即P点运动到位置3时的速度与O点的速度不相同，故D错误。
本题是选错误的，故选BCD。
8．BC
解析：A．根据能量守恒定律可知，要想发射到高轨道需要的初速度越大，则发射该科学卫星的速度小于发射地球同步卫星的速度，故A错误；
B．设科学卫星的轨道半径为，同步卫星的轨道半径为，该卫星离我国北斗三号系统中的某地球同步卫星的最近距离是r，根据题意
，
解得
，
根据开普勒第三定律有
解得
h
故B正确；
C．根据万有引力提供向心力有
解得
代入数据可知，该科学卫星在轨运行线速度是地球同步卫星在轨运行线速度的倍，故C正确；
D．绕地球运动的卫星与地心连线在相同时间t内扫过的面积
其中
则
可知该科学卫星与地心连线和某地球静止卫星与地心连线在相等时间内扫过的面积不等，故D错误。
故选BC。
9．BD
解析：A．B处于不平衡状态，拉力不等于重力，故A错误；
BC．A滑至最低处时，轻绳与水平方向的夹角为
A沿绳方向的分速度等于B的速度
即
全过程能量守恒，有
解得
故B正确，C错误；
D．拉力对B做的功等于B机械能的增加量，故D正确。
故选BD。
10．AD
解析：A．Ek-x图像的斜率表示合外力，所以0~4m有
根据位移时间关系可得
解得
，，
故A正确；
B．2s末小物块的速度大小为
所以F的最大功率为
故B错误；
C．当小物块到达距出发点8m处时，重力势能为
与图中数据不符，故C错误；
D．2s后小物块所受外力F的功率不变，则
解得小物块匀速阶段速度大小为
即小物块运动到斜面顶端时的速度大小为，故D正确。
故选AD。
11．
解析：(1)[1]小球离开斜槽底端后做平抛运动，则
解得
(2)[2]由(1)知
在小球下滑过程中，不计小球与槽之间的摩擦，只有重力做功，则有
解得
(3)[3]为了更直观，应画成直线，根据上式可知：最好应以H为横坐标，以为纵坐标，描点作图。
12．(1) ×1 欧姆 28
(2)A1
(3)280
(4)30
解析：（1）[1]指针偏角过大，说明倍率选择过大，因此应换用更小倍率进行测量，则应把选择开关调至欧姆的“×1”挡；
[2]每次换挡后都必须让红、黑表笔短接进行欧姆调零，然后再进行笔芯电阻的测量；
[3]欧姆表盘为多用电表最上面弧线所示刻度，根据图甲中表盘示数可读得该铅笔笔芯的电阻为
（2）通过电流表a的电流小于通过电流表b的电流，为使金属电阻阻值的测量结果尽量准确，图中a应选用量程小的A1，b应选用量程大的A2。
（3）根据电压表的改装原理，即串联分压的原理，有
可得
（4）根据串、并联电路特点和欧姆定律可得
整理得
图像的斜率为k，则
解得金属电阻的阻值为
13．（1）500K；（2）
解析：（1）活塞刚好到顶端时，气体做等压变化，有
可知
解得
（2）气体的温度从500K升高到600K过程，气体做等容变化，则有
可知
带入数据
解得
14．(1)
(2)
(3)
解析：（1）设砝码在最高点细线的拉力为F1，速度为v1，根据牛顿第二定律
设砝码在最低点细线的拉力为F2，速度为v2，同理
由机械能守恒定律得
联立以上式子解得
（2）在星球表面，万有引力近似等于重力
又
联立解得
（3）由
联立求得
15．（1）（2）（3）
解析：试题分析：根据匀变速直线运动的规律求解匀加速的位移，从而知在CD的初速度，再根据速度位移关系知CD上距离；根据速度时间关系求共速的时间，根据时间求位移，从而知位移之差；物体离开传送带后能到达同一位置，则说明末速度一样都为3m/s，根据速度位移关系求解初速度的范围．
（1）根据牛顿运动定律：，解得BC加速度大小为：，当v0=2m/s时，与传送带速度相同运动的位移，
代入数据解得：x1=1.25m＜L=10m，故滑上CD初速度为3m/s
同理可得：CD段加速度大小a2=μ2g=3m/s2，在CD上滑行距离：
代入数据解得：
（2）当v0=5m/s时，物体通过传送带后，当v0=2m/s时
与传送带速度相同运动的位移且为：
代入数据解得：x2=4m＜L=10m，故滑上CD初速度为3m/s，
减速运动时间为：
此时传送运动位移为s=vt2=3m，故△l=x2-s=4-3=1m
（3）物体离开传送带后能到达同一位置，则说明末速度一样都为3m/s，设初速度为v0，位移为L=10m
若v0＞3m/s则做匀减速运动，位移为：
解得初速度最大值为：
若v0＜3m/s则做匀加速运动，由（1）分析知初速度最小为0，初速度的范围为0-7m/s，物体离开传送带后能到达同一位置．
点睛：本题主要考查了传送带相关的问题，注意分析受力，明确运动过程，熟练应用匀变速直线运动的规律解题．