湖南省名校教育联盟2025届高三上学期12月大联考物理试题（含解析）

1
湖南名校教育联盟·2025届高三12月大联考
物理试卷
（满分：100分时量：75分钟）
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 物理学家在探究客观世界的过程中发现了很多行之有效的科学研究方法，下列关于物理学常用方法的表述中正确的是（　　）
A. 电场强度，速度，加速度，都是采用了比值定义法
B. 汽车在通过弯道时如果速度过大，往往会出现“甩尾”现象，这是由于受到离心力而产生的
C. 库仑发现了库仑定律并测出了静电力常量k
D卡文迪什通过扭称实验测出了万有引力常量G
2. 校园运动会是学校体育运动竞赛一种重要形式，具有振奋师生精神，丰富校园生活等作用，下列关于各运动项目的说法正确的是（　　）
A. 在标准田径场举行的男子1000 m比赛中，运动员的平均速度相等
B. 在铅球项目中，运动员的成绩是铅球抛出后的位移
C. 在跳高比赛中，运动员背越式跳高过栏杆时人体的重心可能低于杆的高度
D. 在跳远比赛中，起跳时地对人的作用力大于人对地的作用力
3. 如图所示，光滑斜面上有一倾斜放置的弹簧，弹簧上端固定，下端连接物体P，其正在做振幅为的简谐运动，当达到最高点时弹簧恰好为原长。当P振动到某个位置时恰好断开为质量相等的两部分A、B，B掉下斜面，此后A继续做简谐运动。则下列说法中正确的是（　　）
A. 如果在平衡位置处断开，A依然可以到达原来的最低点
B. 如果在最高点处断开，则B带走的能量最多
C. 无论在什么地方断开，此后A振动的振幅一定增大，周期一定减小
D. 如果在最低点处断开，此后A振动的振幅变为
4. phyphox是一款功能强大的软件，它可以让手机充当一个真实的物理实验工具，让用户随时随地进行物理学习。该软件支持快速生成图表和文字，并进行统计分析，用户可以通过选择传感器输入来设计和分析实验，为用户提供了丰富便利的实验辅助工具。现用某款智能手机进行竖直上抛实验：用手掌托着智能手机，在phyphox里面打开加速度传感器，把手机向上抛出，然后又在抛出点接住手机，以竖直向上为正方向，测得手机在竖直方向的加速度随时间变化的图像如图所示，则手机（　　）
A. 在t1~t3时间内手机先加速后减速 B. 在t3时刻手机到达最高点
C. 在t2~t3时间内手机受到的支持力逐渐减小 D. 在t2~t4时间内，手机处于失重状态
5. 如图所示，电源电动势为E、内阻为r，R0为定值电阻，且rA将可变电阻R调大，电流稳定时，电源输出功率会增加
B. 电容器中电荷的变化量为
C.
D.
6. 如图所示，竖直平面内有半径为R的光滑半圆环BCD，AB在同一竖直线上且与直径BD的夹角为，现有一质量为m的小球（大小忽略不计）从A点静止释放，落到B点时可通过一大小忽略不计的拐角与半圆BCD平滑相接，认为通过时无能量损失，小球恰好能通过半圆轨道最高点D，在空中运动一段时间后又恰好落在B点。下列说法中正确的是（　　）
A.
B. 从D点落到B点的时间
C. 过D点的速度为
D. AB的长度为
二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。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. 传送带在现代工业生产和物流体系中扮演着至关重要的角色，其能够提升生产效率，节省空间成本，广泛应用于各领域，推动物流自动化发展。如图所示，传送带与水平面夹角为θ，且夹角θ可根据需求调整，货物与传送带之间的动摩擦因数为μ，在货物随传送带匀速运动的过程中，下列说法中正确的是（　　）
A. 摩擦力对货物不做功
B. θ减小，货物对传送带的压力变大
C. θ增大，货物受的摩擦力大小始终等于
D. 当时，则传送带无法将货物向上输送
8. 如图所示，有两个静止的带等量正电的点电荷，分别放置在M、N两点，在M、N连线上有O、a，c三点，其中O点是连线的中点，a、c关于O点对称，在M、N连线的中垂线上还有对称的b、d两点，则下列说法中正确的是（　　）
A. a、c两点处场强相同，b、d两点处场强相同
B. a、c两点处电势相等，b、d两点处电势相等
C. 某负点电荷在c点的电势能小于在d点的电势能
D. 在b点静止释放一负点电荷（不计重力）将做匀加速直线运动
9. 在牛顿力学体系中，当两个质量分别为m1、m2的质点相距为r时具有的势能，称为引力势能，（规定无穷远处势能为零）。如图所示，人造地球卫星在Ⅰ轨道做匀速圆周运动时，卫星距地面高度为，R为地球的半径，卫星质量为m，地球表面的重力加速度为g，椭圆轨道的长轴PQ=10R。下列说法中正确的是（　　）
A. 卫星在Ⅰ轨道运动时的速度大小为
B. 卫星在Ⅱ轨道运动时的周期大小为
C. 当卫星在椭圆轨道Ⅱ运动时，在近地点Р与在远地点Q的速率之比
D. 至少需对卫星做功，才能使卫星从I轨道的Р点变轨到II轨道（不考虑卫星质量的变化和所受阻力）
10. 如图所示，一根长为L轻杆的两端分别固定小球A和B。轻杆可绕距A球为处的轴O在竖直平面内转动，初始时杆处于竖直位置，小球B恰好与水平光滑地面接触。在杆的左侧紧贴着B球有边长为的立方体滑块C，A、B、C的质量均为m。现用一水平恒力F作用于A球上，使之绕固定的O轴顺时针转动，直到B转动到C的右上角分离。设在此过程中C滑块一直紧贴地面，不计一切摩擦。关于此过程，下列判断正确的是（　　）
A. 力F的功率逐渐减少
B. 分离之前滑块C的动能始终小于球A的动能
C. 力F做的功大于滑块C的动能增量与球A、B重力势能增量之和
D. 滑块C的最大速度为
三、非选择题：本题共5小题，共56分。
11. 下面为某同学用单摆测量当地的重力加速度实验部分操作。
（1）用游标卡尺测量小钢球直径，读数如图1所示，读数为______mm。
（2）测出单摆偏角小于5°时完成n次全振动时间为t，用毫米刻度尺测得摆线长为L，游标卡尺测得摆球直径为d，用上述测得的量写出测量重力加速度的一般表达式：g=______。
（3）他测得的g值偏小，可能原因是______。
A. 计算时将L当成摆长 B. 测摆线长时摆线拉得过紧
C. 开始计时时，秒表过迟按下 D. 实验中误将30次全振动计为31次
（4）该同学测出不同摆长时对应的周期T，作出图线，如图2所示，再利用图线上任意两点A、B的坐标（，）、（，），可求得g=______，若该同学测摆长时漏加了小球半径，而其他测量计算均无误，也不考虑实验误差，则用上述图线法算得的g值和真实值相比是______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
12. 某物理探究小组的同学测量均匀金属实心圆柱体电阻的电阻率。
（1）使用螺旋测微器测定金属实心圆柱体直径d ，某次测量结果如图甲所示，读数为_________mm，然后用游标卡尺测量其长度L为22.7mm。
（2）用伏安法测圆柱体电阻Rx的阻值，提供如下器材：
电池组E：电动势3V，内阻不计；
电流表A1：量程0~15mA，内阻约100Ω；
电流表A2：量程0~300μA，内阻为1000Ω；
滑动变阻器R1：阻值范围0~10Ω，额定电流为2A；
电阻箱R2：阻值范围0~9999Ω，额定电流为1A；
待测电阻Rx（约180Ω）；
开关S，导线若干。
要求实验中尽可能准确地测量Rx的阻值，请回答下列问题：
①为了测量待测电阻两端的电压，将电流表_________（填写器材字母代号）与电阻箱串联，并将电阻箱阻值调到_______Ω，改装成一个量程为0~3.0V的电压表。
②在方框中画出测量Rx阻值的电路图，并在图中标明器材字母代号_____。
13. 图中实线为一列简谐横波在某一时刻的波形曲线，经过0.1s后，其波形曲线如图中虚线所示。
（1）若波向左传播，求它在0.1s内传播最小距离；
（2）若波向右传播，求它的周期；
（3）若波速是3.5m/s，求波的传播方向。
14. 图所示，水平放置的劲度系数为k的轻质弹簧右侧与墙壁连接，初始弹簧处于原长，水平面光滑且足够长，上面依次放有2024个质量均为2m的弹性物块（所有物块在同一竖直平面内），另有一个质量为m的0号物块在外力作用下将弹簧压缩后由静止释放，以速度与1号物块发生弹性正碰，0号物块反弹后再次压缩弹簧，在弹簧弹力作用下返回再次与1号物块发生弹性正碰，如此反复。所有物块均可视为质点，物块之间的碰撞均为弹性碰撞，重力加速度为g，弹性势能表达式为，求：
（1）0号物块第一次压缩弹簧后获得的速度大小以及2024号物块的最终速度大小；
（2）2020号物块的最终速度大小；
（3）从弹簧压缩至处将0号物块静止释放到最终所有物块都能稳定运动，整个过程中弹簧弹力的总冲量Ⅰ多大。（提示当q>1且n很大时，近似为0）
15. 如图所示，空间中CE左侧区域Ⅰ内有场强大小N/C、方向水平向左的匀强电场，一条长L=0.8m且不可伸长的轻绳一端固定在区域I内的O点，另一端系一质量m=0.2kg，带电荷量q为0.1C的绝缘带正电小球a，初始时小球静止在M点。在紧靠区域I的右侧竖直放置一足够长、半径R=1m的光滑绝缘圆筒，圆筒上端截面水平，CD是圆筒上表面的一条直径且与区域Ⅰ的O点共线，直径PQ与直径CD垂直，圆筒内左半边PQJHEC区域Ⅱ中存在大小=20N/C、方向垂直CDEF平面向里的匀强电场。第一次给M处的小球一垂直于OM斜向上的初速度（未知），使其在竖直平面内绕O点恰好做完整的圆周运动，AB为圆的竖直直径。第二次给M处的小球一垂直于OM斜向上的初速度（未知），当小球a运动到O点正上方B点时，轻绳突然断裂，小球a刚好从区域Ⅰ的边界C点竖直向下离开区域Ⅰ的电场，然后贴着圆筒内侧进入区域Ⅱ。已知重力加速度大小取g=10m/s2，绳断前﹑断后瞬间，小球a的速度保持不变，忽略一切阻力，图中ABCDEF在同一竖直平直内。求：
（1）小球a第一次在M的初速度大小和第一次经过B点时绳的拉力T；
（2）绳断后小球a从B到C过程电势能的变化量；
（3）若小球a刚进入圆筒时，另一质量=0.2kg的绝缘不带电小球b从D点以相同速度竖直向下贴着圆筒内侧进入圆筒，经过一段时间，小球a、b发生弹性碰撞，且碰撞中小球a的电荷量保持不变，则从小球b进入圆筒到与两球发生第7次碰撞后，小球b增加的机械能是多大。
湖南名校教育联盟·2025届高三12月大联考
物理试卷
（满分：100分时量：75分钟）
一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.
【答案】D
2.
【答案】C
3.
【答案】B
4.
【答案】C
5.
6.
【答案】D
二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。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.
【答案】BD
8.
【答案】BC
9.
【答案】BCD
10.
【答案】CD
三、非选择题：本题共5小题，共56分。
11.
【解析】
【小问1详解】
根据游标卡尺的读数规律，该游标尺读数为
9mm+8×0.1mm=9.8mm
【小问2详解】
单摆周期
单摆摆长
由单摆周期公式有
解得
【小问3详解】
A．根据单摆周期公式可得
解得
若测摆长时只测了悬线的长度，没有考虑摆球的半径，即摆长测量值小，计算得到的g值偏小，故A正确；
B．测摆线长时摆线拉得过紧，会导致摆长测量值大，结合上述可知，计算得到的g值偏大，故B错误；
C．开始计时时，秒表过迟按下，则使得测量的周期偏小，计算得到的g值偏大，故C错误；
D．实验中误将30次全振动次数记为31次，使得测量的周期偏小，计算得到的g值偏大，故D错误。
故选A。
【小问4详解】
[1]根据单摆周期公式有
则有
故图像的斜率为
解得
[2]测摆长时漏加了小球半径，结合上述可知，图线向平行左偏移动了，但斜率不变，故重力加速度的测量值不变。
12.
【解析】
【小问1详解】
金属实心圆柱体直径
d=7.5mm+2.0×0.01mm=7.520mm；
【小问2详解】
[1][2][3]根据电表的改装原理可知，应将电流表A2与电阻箱串联，改装成一个量程为0~3.0V的电压表，根据欧姆定律有
=9000Ω。
因为改装电表内阻已知，电流表采用外接法，滑动变阻器最大阻值较小，采用分压式接法，如图
13.
【解析】
【小问1详解】
由题图可知=20cm
若波向左传播，传播距离最小值
=5cm=0.05m
【小问2详解】
若波向右传播，传播距离
所用时间
解得
（s）（n=0，1，2，3…）
【小问3详解】
若波速是3.5m/s，波在0.1s内传播的距离=0.35m
若波向右传播，传播距离满足
此时n=1，所以波向右传播。
14.
【解析】
【小问1详解】
对0号物体，弹簧压缩至处由静止释放，弹簧弹性势能全部转化为0号物块动能，有
解得
由题可知，2024个弹性物体两两之间碰撞时交换速度，所以2024号物体最终速度是0号物体与1号物体发生弹性正碰后1号物体的速度，由机械能守恒和动量守恒有
解得
可知2024号物块最终速度
【小问2详解】
0号与1号发生碰撞后，1号将于2号发生正碰，因两者质量相同，将发生速度交换，1号将静止，最终2024号物块获得此速度。之后0号将继续与1号发生第二次碰撞，同理可得，0号第二次碰撞后的速度为
1号发生第二次碰撞后的速度为
最终2023号物块获得此速度，依上述分析可知2020号物块最终速度为1号物块与0号物块第5次碰撞后1号物块的速度，0号物体与1号物块第4次碰撞后的速度为，则2020号物块最终速度
【小问3详解】
第一次将弹簧压缩至处由静止释放，弹簧弹力对0号物块的冲量
0号与1号物块第1次碰撞后，再次压缩弹簧至弹簧恢复原长，弹簧弹力对0号物块的冲量为
0号与1号物块第2次碰撞后，再次压缩弹簧至弹簧再次恢复原长，弹簧弹力对0号物块的冲量为
以此类推，直至0号物块与1号物块发生第2024次碰撞后，0号物块最后一次压缩弹簧至弹簧恢复原长后，0号物块速度向左，无法再与1号物块碰撞，达到稳定运动，因此，从弹簧压缩至心处将0号物块静止释放到最终所有物块都能稳定运动，整个过程中弹簧弹力的总冲量为
15.
【解析】
【小问1详解】
已知，由题意等效最高点在OM连线的反向延长线与圆周的交点上，设为N，则在N点满足
由几何关系可知该方向与竖直方向夹角为60°，根据牛顿第二定律，有
即小球在N点的速度为
=4m/s
从M点到N点过程中，由动能定理可得
解得
m/s
又因为从B到N点，由动能定理得
在B处，沿绳方向的合外力提供小球运动所需要的向心力，有
解得
T=6N
【小问2详解】
从细线断裂后小球在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀减速运动，根据题意，到C点时，水平方向速度为0，竖直方向位移为L，设水平方向位移为，根据位移时间公式，有
从B到C过程电势能的变化量等于电场力做功的绝对值，即
联立解得
=4.8J
【小问3详解】
因两球在竖直方向下落一样快，故它们碰撞时是水平正碰。根据水平方向碰撞时动量守恒和能量守恒。由于两球质量相等，所以它们正碰时交换水平方向速度。第一次与小球a与b球碰撞，电场力对小球a做功
从进入圆筒到第7次碰撞前，小球a增加的机械能为
解得
=14J
则第7次碰撞后，小球b增加的机械能为
=14J
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