湖南长沙联考联合体2024年高一3月联考物理试卷 答案

名校联考联合体2024年春季高一年级第一次联考

物理

时量：75分钟满分：100分

一、单选题（本大题共6小题，每题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一个选

项是符合题目要求的）

1.自远古以来，当人们仰望星空时，天空中壮丽璀璨的景象便吸引了人们的注意。智慧的头脑开始探索星体

运动的奥秘，其中德国天文学家开普勒做出了卓绝的贡献，发现了行星运动的三大定律，下列关于这三大定

律的说法正确的是

A.太阳系中所有行星的公转周期与行星的轨道半长轴的三次方成正比

B.太阳系中所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比都相等

C.木星、地球和太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等

D.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的中心

2、如图，风力发电机的叶片上有P、。两点。其中，P在叶片的端点，。在另一叶片的中点。当叶片转动

时，下列说法正确的是

A.P、。两点的角速度相同B.P、。两点的向心加速度相同

C.尸、。两点的线速度大小相等D.P、。两点的转速不同

3.一物体沿直线运动时的速度一时间图像如图所示，则以下说法中正确的是

A.在第2秒末加速度方向发生了改变

B.物体加速度最大的时刻为0、2s、4s、6s

C.物体在0~2s内的位移大小为2m

D.第2秒内和第4秒内物体的位移相同

4.如图甲所示，清洗楼房玻璃外墙时。工人贴墙缓慢下滑的过程，可简化为图乙所示的模型。设绳索对人的

拉力大小为T,竖直玻璃墙对人的弹力大小为No不计人与玻璃的摩擦和绳索的重力，则下滑过程中

A.T减小，N减小B.T增大，N减小

C.T增大，N增大D.T减小，N增大

5.如图所示，武装直升机解救士兵之后，水平向右做匀速直线运动，机内人员将士兵匀加速提升到直升机内,

提升过程中轻绳总保持竖直方向，士兵与绳子没有相对运动。不计空气阻力，直升机及舱内人员质量为

士兵质量为如重力加速度为g。在士兵进入直升机之前，以下说法正确的是

A.士兵可能做直线运动

B.士兵实际的速度大小保持不变

C.空气对直升机的“升力”大于(M+m)g

D.绳子对士兵拉力等于加g

6.如图，劲度系数为4的轻质弹簧与倾角为37°的固定斜面平行，弹簧两端分别连接着质量均为机的物块

A和B,B通过一根轻绳跨过光滑的定滑轮与轻质挂钩(不计重力)相连，P为固定挡板。开始时A、B处

于静止状态，B刚好没有向上滑动，滑轮左侧的轻绳与斜面平行，滑轮右侧的轻绳竖直。现将质量为2m的

小球C挂在挂钩上，然后从静止释放，当C达到最大速度时，A恰好离开挡板H已知重力加速度为g,

A物块光滑，B物块与斜面间的动摩擦因数口=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,最大静摩擦力等于滑动摩擦

力，忽略空气阻力。下列说法正确的是

A.初始时物块A对挡板的压力为0.8%g

1

B.释放小球C的瞬间，物块C的加速度为

C.小球的速度最大时，绳上的拉力/=〃陪

D.从释放到小球C达到最大速度时C的下落高度为半

二、多项选择题（本题共5小题，每小题5分，共25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.如图所示，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上水平抛出的两个小球a和b的运动

轨迹，不计空气阻力。它们的初速度分别为va，vb，下落时间分别为4，%。则下列关系正确的是

A.v<vB.v>vC.t<tD.t>t

abababab

8.如图所示，粗糙水平面上，轻质弹簧的一端与质量为〃?=4kg的物体A相连，另一端与竖直墙壁相连，已

知弹簧原长/o=2Ocm,,弹簧的劲度系数k=6N/cm,A与地面间的动摩擦因数口=0.4,g取10m/s2,如图，

使弹簧处于压缩状态，弹簧长度为18cm,A处于静止状态，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法正确

的是

八

iw7mw力〃〃〃力〃，/

A.物块A受到4个力作用

B.弹簧对物块施加的弹力大小为12N,方向水平向左

C.物体受到摩擦力大小为12N,方向水平向左

D.物块受到摩擦力大小为16N,方向水平向左

9.如图所示，相互接触的A、B两物块放在光滑的水平面上，质量分别为勺和m2,且叫<m2。现对两物块

同时施加相同的水平恒力Fo设在运动过程中两物块之间的相互作用力大小为FN，则

7777Tz777777777777777"

A.物块A的加速度为B.物块B的加速度为一

m+m

C.0<F<FD.t可能为零

10.小明同学站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为根的小球，甩动手腕使球

在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地。如图所示，

3d

已知握绳的手离地面高度为"，手与球之间绳长为下，重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。

4

现在改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，则下列说法正确的是

A.轻绳能承受的最大拉力为/=3■根g

B.绳子越短，球抛出的水平距离最大

C.球抛出的最大水平距离为芈d

D.球抛出的最大水平距离为

11.如图所示，在水平圆盘上放有质量分别为m、m,2m的可视为质点的三个物体A、B、C,圆盘可绕垂直

圆盘的中心轴转动。三个物体与圆盘的动摩擦因数均为口=0」，最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力。三

个物体与点。共线且。4=OB=BC=,=02〃，现将三个物体用轻质细线相连，保持细线伸直且恰无张力。若

圆盘从静止开始转动，角速度3极其缓慢地增大，已知重力加速度取g=10m/s2,则对于这个过程，下列说

法正确的是

A.A、B两个物体同时达到最大静摩擦力

B.B、C两个物体的静摩擦力先增大后不变

C.当J，5rad/s<G)<Grad/s时，在3增大的过程中B、C间的拉力不断增大

D.当8>时整体会发生滑动

三、实验题(本题共12、13两个小题，其中12题8分，13题6分，共计14分)

12.在我校实验室进行实验时，某同学通过实验探究平抛运动的特点。

(1)用如图1所示装置“探究平抛运动竖直分运动的特点”。用小锤打击弹性金属片后，A球沿水平方向

飞出，同时B球被松开并自由下落，比较两球的落地时间。

硬板白纸

图2

关于该实验，下列说法正确的有o

A.A、B两球应选用体积大、质量小的小球

B.打击弹性金属片后两球需要落在同一水平面上

C.比较两球落地时间必须要测量两球下落的高度

(2)用如图2所示装置研究平抛运动水平分运动的特点。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。

A球沿斜槽轨道PQ滑下后从斜槽末端。飞出，落在水平挡板“N上。由于挡板靠近硬板一■侧较低，钢球

落在挡板上时，A球会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，依次重复上述操作，白纸上将留下一系列痕

迹点。下列操作中有必要的是=

A.挡板高度等间距变化

B.通过调节使斜槽末段保持水平

C.通过调节使硬板保持竖直

D.尽可能减小A球与斜槽之间的摩擦

（3）若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图3所示，在轨迹上取4、8、C三点，

AB和3c的水平间距相等且均为x,测得和2C的竖直间距分别是为和％，则乂1（选填"大

于”“等于”或者“小于”）。可求得钢球平抛的初速度大小为（已知当地重力加速度为g,

结果用上述字母表示）。

13.某实验小组利用如图1所示实验装置验证牛顿第二定律，该小组完成了如下操作。

。组装装置，使细线与长木板平行，测出小车和拉力传感器的总质量

A在细线上挂上沙桶，接通电源使打点计时器开始工作，稳定后释放小车，记录拉力传感器的读数。改变沙

桶的质量，重复步骤（b）。

拉力传感器打号f时器

u图1

（1）实验中，下列操作正确的是。

A.需要用天平测出沙桶和沙的总质量

B.小车靠近打点计时器，先接通电源后释放小车

C.将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不带沙桶的情况下使小车拉着纸带恰好做匀速直线运动

D.不需要保证沙桶和沙的总质量远小于小车和拉力传感器的总质量

（2）如图2所示为某次正确操作得到的纸带，其中0,1,2,3,4,5,6为计时点，已知打点计时器的频

率为f,对应的小车的加速度大小为a=o纸带打计时点3时小车的速度大小为v=0

（均用无1、%、/表示）

四、解答题（本题共14、15、16三个小题，其中14题9分，15题12分，16题16分，共计

37分）

14.每当学校放暑假的时候，同学们都会带着自己的行李箱依依不舍地离开美丽的校园。由于行李箱很沉重，

有位女同学用与水平方向成。=37°、大小/=100N的拉力拉一个质量机=22kg的箱子，使其在水平地面

上向右匀速前进。重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:

（1）地面对箱子的支持力大小N；

（2）箱子与水平地面间的动摩擦因数口；

（3）箱子在撤去拉力后的运动过程中的加速度a。

15.如图所示为固定在竖直平面内的光滑轨道。CBA,其中CBA部分是半径。R=04w的半圆形轨道(AC是

圆的直径)，DC部分是水平轨道。一个质量：m=0.5kg的小球沿水平方向进入轨道，通过最高点A后落在

水平轨道上，已知落地瞬间速度方向与水平成45°角。小球运动过程中所受空气阻力忽略不计,g取10m/s2。

求：

(1)小球经过A点的速度大小；

(2)小球落地点与C点间的水平距离；

(3)小球在A点时轨道对小球的压力大小。

16.某电视台的娱乐节目中，有一个拉板块的双人游戏，考验两人的默契度。如图所示，一长乙=12〃，质量

为M=0.5kg的木板靠在光滑竖直墙面上，木板右下方有一质量m=1.0kg的小滑块(可视为质点)，滑块与

木板间的动摩擦因数为口=0.2,滑块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2。

一人用水平恒力层向左作用在滑块上，另一人用竖直恒力F2向上拉动滑块，使滑块从地面由静止开始向

上运动。

-F.

(1)/在满足什么条件下，木板可以保持静止？

(2)若F「28N,为使滑块与木板能发生相对滑动，&必须满足什么条件？

(3)游戏中，如果在滑块上移h=1.6m时，滑块与木板没有分离，才算两人配合默契，游戏成功。现"=30N,

F=25N,请通过计算判断游戏能否成功。

物理参考答案

一、单选题（本大题共6小题，每题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一个选

项是符合题目要求的）

题号123456

答案BABACD

1.B【解析】开普勒第三定律为"=左。即行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比为定

值（定值与中心天体有关），故A错误，B正确；开普勒第二定律为行星和恒星的连线在相同时间内扫过

的面积相同，不同轨道的行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积不等，故C错误；开普勒第一定律为

行星绕恒星运动的轨道是椭圆，太阳在椭圆的一个焦点上，不在中心，故D错误。故选B。

2.A【解析】这两点属于同轴转动，因此角速度相同，而向心加速度。=32「，可知P点的加速度更大，A

正确，B错误；由于同轴转动，因此角速度和转速都相同，而因此P点的线速度更大，C、D错误。

故选Ao

3.B【解析】v—/图中斜率表示加速度，在第2秒末加速度方向没有改变，速度变化，A错误；VY图中斜

率表示加速度，斜率最大的时刻是0.2s,4so6soB正确；v-f图中速度图线与时间轴围成的面积，表示走

过的位移，物体在0~2s内的位移大于2相，C错误；第2秒内和第4秒内物体的位移大小相等，方向相反,

D错误。故选Bo

4.A【解析】工人受到重力、弹力和拉力，根据共点力平衡条件有，水平方向Tsina=N,竖直方向Teos

G

a=G,解得T=------，N=G/ana,当人缓慢下滑时，悬绳的长度缓慢增加，a变小，重力不变，T与N同

cosa

时减少。故选Ao

5.C【解析】士兵水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动，则士兵的合运动为匀变速曲线

运动，故A错误；根据V3+V2，由于水平分速度不变，竖直分速度逐渐增大，则士兵的实际速度

1xy

大小逐渐增大，故B错误；由于士兵的加速度方向竖直向上，则竖直方向有T-可知绳子对士兵

拉力大于mg;直升机水平向右做匀速直线运动，以直升机为对象，根据受力平衡可得歹/Mg+T>（M+m）

g,可知空气对直升机的“升力”大于（M+m）g,故C正确，D错误。故选Co

6.D【解析】开始时A、B处于静止状态，B刚好没有向上滑动。对B有机gsin37o+ungcos37o=fct],解得弹

簧的压缩量为％=r巨，初始时，对物块A、B及轻弹簧整体受力分析，得挡板对物块A的弹力为

1k

「2mgsin370+mgecos37°,=1.6mg,由牛顿第三定律可得，物块A对挡板的压力为1.6mg,

故A选项错误；刚释放小球C的瞬间，对物块B和小球整体分析，由牛顿第二定律可得2mg=（m+2/n）

2

a,解得故B选项错误；当小球的速度最大时，小球C的加速度为零，合力为零，则可知绳上的

拉力为Fi=2mg,故C选项错误；初始时对物块B分析，则有弓=mgsin37o+|i"?gcos37。，解得弹簧的压缩

mg

量为％=-r-,当小球C达到最大速度时，物块B的速度也最大，则物块B加速度为零，合力为零，则

1k

m2

有尸]=相85出37。+田玲8537。+履2,联立解得弹簧的拉伸量为匕=哈，所以从开始释放小球C到达到最大速

,2ms

度的过程中C下落的高度为〃+尤故D选项正确。故选D。

।2k

二、多项选择题（本题共5小题，每小题5分，共25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。）

题号7891011

答案ADACACACBCD

,1,1

7.AD【解析】根据平抛运动竖直方向的位移公式,两个小球的下落高度分另愉足乙=寸/）%=钙，

因为>h,所以/>t,,故C选项错误，D选项正确；又因为两个小球的水平位移满足x<x,根据

ababab

可得V<V,故A选项正确，B选项错误。故选ADo

ab

8.AC【解析】依题意弹簧处于压缩状态，对物块施加的弹力方向为水平向右，根据胡克定律，可得尸涵二%

（/„-/）=12N,故B错误；物体处于静止状态，水平方向受力平衡，可知其摩擦力方向向左，大小为了=尸

U摩

一=12N,故D错误，C正确；物块A受到4个力作用，分别是重力、支持力、摩擦力和弹簧弹力，故A正

浮

确。故选AC。

9.AC【解析】由于没有摩擦力，且机<m故两者会一块运动，对整体由牛顿第二定律可得2F=（啊+吗）

1212

2F

a,解得。=-------。A正确、B错误；再对B受力分析，由牛顿第二定律可得尸+尸亡小。，代入加速度解

m+m”’

12

「m-m「

=得F———LF<F,由于叫所以尸N不可能为°，故C正确，D错误。故选AC。

Nm+m12N

12

1d

10.AC【解析】绳突然断掉，小球做平抛运动，平抛高度：h=丁，则水平方向上做匀速直线运动：d=vto

4o

,1

竖直方向上自由落体运动力=]gf2,联立可解得:

V211

受的拉力满足：T-mg=m^-,代入数据解得根g,故A选项正确；设绳长为x,最低点的速度

—d

4

—V2/8

为%,绳仍在球运动到最低点时断掉，贝U：T-7〃g=机:。得广。小球以％在最低点做平抛运

1l2kd-x)[8l2{d-x)I16{d-x)x

动，则有：d-x=-gt2,得：t=l-----------,s=%f,联立得：s=l-gx-l------------=J----------------

d2J3,

当时，即》=天时，最大水平距离为s=*d,故C正确，BD错误。

2m3

11.BCD【解析】当圆盘转速增大时，由静摩擦力提供向心力。三个物体的角速度相等，由尸=M32厂可知,

因为C的半径最大，质量最大，故C所需要的向心力增加最快，最先达到最大静摩擦力，此时:

■Jl^rad!s当的摩擦力达到最大静摩擦

|iX2mg=2m(O2ro计算得阵®ac

1c

力之后，BC间绳子开始提供拉力，B的摩擦力增大，达最大静摩擦力后，AB之间绳子开始有力的作用，

随着角速度增大，A的摩擦力将减小到零然后反向增大，当A与B的摩擦力也达到最大时，且BC的拉力

大于AB整体的摩擦力时物体将会出现相对滑动，此时A与B还受到绳的拉力，对C可得

T+卬2隐2吗2,对AB整体可得:T=2口mg,计算得由名y/5rad/s。当co>prad/s

时整体会发生滑动，故A选项错误，BD选项正确；在Omadssco<时，B、C间的拉力为零,

当JI5rad/s<8</rad/s时，在3增大的过程中B、C间的拉力逐渐增大，故C选项正确。故选BCD。

三、实验题（共计14分）

12.（8分，每空2分）（1）B（2）BC（选不全给1分，选错不给分）（3）大于xJ———

在一匕

【解析】（1）为了减小小球运动过程中空气阻力的影响，实验中应选择体积小，质量大的小球，故A错

误；实验中需要确保两小球下落高度相等，则打击弹性金属片后两球需要落在同一水平面上，故B正确；

,12h

根据：h=_gn,解得：U』——，可知，当两小球下落高度相等时，两球同时落地，实验中只需比较两球

2V8

是否同时落地，并不需要求出时间的具体值，因此不需要测量两球下落的高度，故C错误。故选B。

（2）通过调节使斜槽末段保持水平，保证小球做平抛运动，挡板高度可以等间距变化，也可以不等间距变

化，故A错误，B正确；小球平抛运动的轨迹位于竖直平面，为了减小误差，准确作出小球运动的轨迹，

实验时，需要通过调节使硬板保持竖直，故C正确；实验时每次小球均从斜槽同一高度静止释放，小球克

服阻力做功相同，小球飞出的初速度大小相同。因此斜槽的摩擦对实验没有影响，故D错误。故选BC。

（3）因为A、B和B、C间水平距离相等，所以A、B和B、C间对应钢球运动的时间相同，设为T,设钢

球在A、B点时的竖直分速度大小分别为V,>%,则有=>VT+（gT2,

AyBy1Ay2

y=VT+1gT2=（V+gT^T+^-gT2=VT+：gT2,所以：

2By2Ay2Ay2y3

根据运动学规律有：=y=gT2,可得：T=2kZ2L,钢球平抛的初速度大小

21Yg

Xg

­XI----------o

0T,_y

121

（x-X）/2（x+x）/

13.（6分，每空2分）（1）BCD（选不全给1分，选错不给分）（2）21——12一

96

【解析】（1）小车受到的合力可由传感器得出，因此不需要用天平测出沙和沙桶的质量，也不需要使沙桶

和沙的总质量远小于小车和拉力传感器的总质量，故A错误，D正确；为了纸带上可以记录足够多的计时

点，小车需要靠近打点计时器并先接通电源后放开小车，故B正确；将木板不带滑轮的一端适当垫高，在

不带沙桶的情况下使小车恰好做匀速直线运动，使小车的重力沿斜面方向的分力和摩擦力抵消，则小车的合

力等于绳子的拉力，故C正确。故选BCD。

1（x-X）/2

（2）根据逐差法可得：检2叫