湖南省名校教育联盟2024-2025学年高三上学期12月大联考物理试卷

机密★启封并使用完毕前 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 命题学校:衡阳市第八中学 审题学校:桃源具第一中学) 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, 一: 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 ) 一,速度二 “:ō B.汽车在通过弯道时如果速度过大,往往会出现“用尾”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 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的一种重要形式,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1000m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 ·班 3.如图所示,光滑斜面上有一倾斜放置的弹,弹赞上端固定,下端连接物体P,其正在做振幅为 x。的简谐运动,当达到最高点时弹策恰好为原长。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 ( ) 完 OLT 一:甜 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 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 物理试卷第1页(共6页) 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 ( - afm/) 20.0----.--.----.---. 10.0 A.在t~t。时间内手机先加速后减速 B.在t:时刻手机到达最高点 C.在t。~t。时间内手机受到的支持力逐渐减小 D.在t。~t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,R。为定值电阻,且,<R。,电容器的电容为C。闭合开 关S,调节可变电阻R的阻值,电流稳定时,电压表示数为U,电流表示数为I,电压表示数的变 化量为AU,电流表示数的变化量为△I,则 A.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△U 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0,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 C ) A。 2、2R A.8-30* B.从D点落到B点的时间t一 C.过D点的速度为②gR 4 物理试卷第2页(共6页 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,且夹角 9可根据需求调整,货物与传送带之间的动摩擦因数为,在货物随传送带匀速运动的过程中, 下列说法中正确的是 C ) A.摩擦力对货物不做功 B.9减小,货物对传送带的压力变大 C.8增大,货物受的摩擦力大小始终等于mgcos D.当tan>i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 ) -_- -7 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n,、。的质点相距为,时具有的势能,称为引力势能 其大小为E,-- 圆周运动时,卫星距地面高度为h一3R,R为地球的半径,卫星质量为n,地球表面的重力加速 ( 度为g,圆轨道的长轴PQ一10R。下列说法中正确的是 _ E 2 和所受阻力) 物理试卷第3页(共6页) 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 A→F B.分离之前滑块C的动能始终小于球A的动能 0 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 ③FL一mgL D.滑块C的最大速度为 18m _ 三、非选择题:本题共5小题,共56分。 11.(10分)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。 图1 图2 (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1,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T②}L图线,如图2所示,再利用图线上任意 两点A、B的坐标(x,x。)、(x2,y。),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T{②}-L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.(8分)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)使用蝶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。 -1 甲 乙 物理试卷第4页(共6页) (2)用伏安法测圆柱体电阻R。的阻值,提供如下器材 电池组E:电动势3V,内阻不计; 电流表A.:量程0~15mA,内阻约1000; 电流表A:量程0~300uA,内阻为1000; 滑动变阻器R.:阻值范围0~102,额定电流为2A; 电阻箱R。:阻值范围0~9999O,额定电流为1A; 待测电阻R.(约180Q) 开关S,导线若干。 要求实验中尽可能准确地测量R。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)与电阴箱串联 并将电阻箱阻值调到 Q.改装成一个量程为0~3.0V的电压表。 ②在方框中画出测量R,阻值的电路图,并在图中标明器材字母代号 15 13.(10分)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。 /cm 5.1015202530//cm (1)若波向左传播,求它在0.1s内传播的最小距离; (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.(12分)如图所示,水平放置的劲度系数为;的轻质弹赞右侧与墙壁连接,初始弹处于原 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n的0号物块在外力作用下将弹策压缩x。后由静止释放,以 速度v。与1号物块发生弹性正碰,0号物块反弹后再次压缩弹策,在弹弹力作用下返回再 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 物理试卷第5页(共6页) 2024 2023..3 21。 WWWWWW__ (1)0号物块第一次压缩弹后获得的速度大小v。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)从弹赘压缩至x。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 弹力的总冲量I多大。(提示当q>1且n很大时,(1)”近似为o) 15.(16分)如图所示,空间中CE左侧区域I内有场强大小E.一20、③N/C、方向水平向左的匀 强电场,一条长L一0.8m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一0.2kg、带电荷量g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一1m的光滑绝缘圆简,圆简上端截面水平,CD是圆简 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,圆简内左半边 PQIHEC区域II中存在大小E。-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v。(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 v.(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,然后贴着圆简内侧进入区域II。已知重力加速度大小取g 10m/s{,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o。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△E。 (3)若小球a刚进人圆简时,另一质量n,一0.2kg的绝缘不带 电小球b从D点以相同速度竖直向下贴着圆简内侧进入圆 简,经过一段时间,小球a、b发生弹性碰撞,且碰撞中小球 的电荷量保持不变,则从小球b进入圆简到与两球发生第7 次碰撞后,小球b增加的机械能△E,是多大。 湖南名校教育联盟·2025届高三12月大联考 物理参考答案 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 △r 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,这是一种离心现象,这是由于实际受到的力不 足以提供所需的向心力。 C.库仑发现了库仑定律,麦克斯韦通过理论的计算求出了静电力常量。 D.卡文迪什测出了万有引力常量。 2.【答案】C 【解析】A.在标准田径场上的内外圈长度不同,所以运动员跑1000m不一定回到原点,位移不都为0,平均速 度可以不相等。 B.在铅球项目中,运动员的成绩是铅球抛出后的水平位移。 C.人的弹跳把重心跳起一定的高度,背越式通过调整姿势使重心低于横杆,则同样高度重心过杆高度背越式 更高,背越式跳高过栏杆时人体的重心可能低于杆的高度。 D.跳远起跳时地对人的作用力与人对地的作用力为一对相互作用力。大小相等,方向相反。 3.【答案】B 【解析】A.如果在平衡位置处断开,由于振子质量减小,从能量角度分析,假设依然可以到达断开的最低点,则 弹策弹性势能的增加量大于振子动能和重力势能的减小量(可以与断开比较),则假设错误,经过分析,A到 不了原来的最低点,故A错误; B.由于在上升过程中,A、B间的力一直对B做正功,所以到达最高点时,B的机械能最大,则如果在最高点断 开,则B带走的能量最多,故B正确; CD.设物体掉下前弹的劲度系数为k,质量为n,振幅为x。,振子在平衡位置时有 ngsinf-x。 振子到达最低点时,弹的形变量为2x。 当物体掉下一半时,振子在平衡位置时有 1/2mgsinθ-r' 则'-1/2x 振子掉下一半时,设振幅为A',最低点的位置没有变化,弹的形变量没有变化 A'-.+1/2x。-3/2xt 而越是在弹短的时候断开,此后A的振幅就越小,当在最高点断开时,此后A的振幅为-x。,故CD错误。 故选B。 4.【答案】C 【解析】A.a-1图像中图线与坐标轴所围面积表示速度的变化量,1.~t。时间内速度一直增加,所以手机一直 加速,A错误; B.由图可知,1。时刻后加速度方向向下,为失重状态,速度方向向上,所以向上做减速运动,1。时刻还没有达 到最高点,故B错误; C.对手机进行受力分析可知,1。~t。时间内,有 F-mg=ma 该段时间内,a逐渐减小,因此支持力F。逐渐减小,故C正确。 D.在1。~1,时间内,手机加速度先向上后向下,则手机先处于超重状态后处于失重状态,选项D错误。 物理参考答案第1页(共8页) 5.【答案】B 【解析】A.电源输出功率随电阻变化的图像如图所示 #2 当外电阻等于电源内阻时,电源输出功率最大,由于,之R。,由图可知电源输出功率减小。 B.该过程电容器的电荷量增加量 △q-CAV C.可变电阻R两端电压为电压表示数U,电流表示数I为流过可变电阻R的电流,由电阻的定义可知,可变 电阻的阻值 # D.由闭合电路欧姆定律可知 E-U十I(R.士o) 则和A的比值为 _一R。十r 6.【答案】D 【解析】沿BD和垂直BD方向建立直角坐标系,可以知道 X:a.=gcosθ,2R-1/2a12 Y:a.-gsinθ,o-vpt-1/2a1* 又因为小球恰好通过D点,即F一0. 有ngcos{ R 4/2R 2gR 52R 所以二 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 【解析】A.货物所受摩擦力沿斜面向上,与速度方向同向,故做正功,A错误; B.货物对传送带的压力 F-mgcosf 0减小,货物对传送带的压力增大,B正确; C.货物随传送带一起保持匀速运动,两者之间无相对滑动,所受摩擦力为静摩擦力 f一mgsine,C错误; D.如果utanθ,则最大静摩擦力小于重力的分力ngsinθ,所以无法向上传输,D正确。 物理参考答案第2页(共8页) 8.【答案】BC 【解析】A.根据等量同种正点电荷的电场线分布特征,可知a、c两点处电场线分布的密集程度相同,即a、c 两点处电场强度大小相等,但是电场强度方向相反,a、c两点处电场强度不相同,b、d两点处电场线分布的密 集程度相同,即b、d两点处电场强度大小相等,但是电场强度方向相反,b、d两点处电场强度不相同,A 错误: B.根据等量同种正点电荷的等势线分布特征,可知a、c两点处电势相等,b、d两点处电势相等,B正确 C.沿电场线电势降低,根据等量同种正点电荷的电场线分布特征可知 > 则有 一<一 可知,某负点电荷在c点的电势能小于在d点的电势能,C正确; D.根据等量同种正点电荷的电场线分布特征可知,在b点静止释放一负点电荷(不计重力),其所受外力的合 力,即电场力方向指向O点,负点电荷靠近O位置做加速运动,越过O位置后速度向下,合力即电场力向上 指向O点,负点电荷远离O位置做减速运动,当减速至0后,根据对称性,恰好到达d点,之后又向上靠近O 位置做加速运动,越过O位置后速度向上,所受外力的合力,即电场力方向指向O点向下,减速至0,根据对 称性,恰好到达力点,之后重复先前的运动,即在b点静止释放一负点电荷(不计重力)将在b,d之间往复运 动,D错误。 故选BC。 9.【答案】BCD 【解析】A.人造地球卫星在I轨道做匀速圆周运动时,根据万有引力提供向心力可得 #M” Mn 在地球表面有 联立可得卫星在I轨道运动时的速度大小 gR 一& 2 B.在I轨道时,根据万有引力提供向心力可得 G Mn 解得 -10- 根据开普勒第三定律可得 T5 7(4)=1.25 解得卫星在II轨道运动时的周期为 C.卫星在圆轨道lI运行时,根据开普勒第二定律可得 △t.L-voAt.L。 则在近地点P与在远地点Q的速率之比等于P、Q两点与地球连线的长度的倒数之比,则有 4R D.卫星在轨道lI上运动时机械能守恒,在最远点和最近点满足 GMm1 2_一 GMn 4R) 6R 物理参考答案第3页(共8页) 解得 /3GM -1R# 则卫星在I轨道的P点变轨到ll轨道至少需对卫星做功为 W_ 1 R 10.【答案】CD 【解析】AC.用v.表示A球转过a角时A球的速度大小,用v.表示A球转过a角时B球的速度大小,表 示此时立方体的速度大小,则 cosa一 由于A与B的角速度相同,且 则 0_ 二 根据能量守恒定律可知,力F做的功等于滑块C的动能增量与球A、B机核能增量之和,则力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,可得 $×1 sin-mu-mg(1-1cos)+t+ng({-cosa)+0 解得 /2FLsina-2mgl.(1-cosa) _一 3n(5十4cos^{}) 由几何关系可知转过的最大角度为 a一60{ 则力F的功率为 P-Fvcosa 由数学知识可知,功率增加,故A错误,C正确; B.分离前C的动能为 分寓前A的动能为 由数学知识可知角度转动的范围为 0<<60* 则 1<2cosa二2 可知 E>E 故B错误; D.当g一60*时,C速度最大为 -vcosa-2vAcosa一 3FL一mgL. 18n 故D正确。 故选CD。 物理参考答案第4页(共8页