湖南省长沙市平高教育集团2024-2025学年高三上学期8月联合考试物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024年平高教育集团八月联合考试高三物理一、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，只有一个选项符合题目要求。）1.在力学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了物理学的进步。对以下几位物理学家所作科学贡献的表述中，与事实不相符的是（）A.牛顿第一、第二、第三定律共同构成了经典力学的基本运动规律B.胡克提出如果行星的轨道是圆形，太阳与行星间的引力与距离的平方成反比C.卡文迪什是测量地球质量的第一人D.伽利略根据理想斜面实验，直接得出自由落体运动是匀变速直线运动〖答案〗D〖解析〗A．牛顿第一、第二、第三定律共同构成了经典力学的基本运动规律。故A正确，与题意不符；B．胡克提出如果行星的轨道是圆形，太阳与行星间的引力与距离的平方成反比。故B正确，与题意不符；C．卡文迪什是测量地球质量的第一人。故C正确，与题意不符；D．伽利略将斜面实验的结论合理外推，证明了自由落体运动是匀变速直线运动。故D错误，与题意相符。本题选错误的故选D。2.如图所示，倾角为的光滑斜面体始终静止在水平地面上,其上有一斜劈A,A的上表面水平且放有一斜劈B，B的上表面上有一物块C，A、B、C一起沿斜面匀加速下滑．已知A、B、C的质量均为m，重力加速度为g，下列说法正确的是A.A、B间摩擦力为零B.A加速度大小为C.C可能只受两个力作用D.斜面体受到地面的摩擦力为零〖答案〗C〖解析〗整体一起匀加速下滑，具有相同的加速度；先用整体法结合牛顿第二定律求出整体的加速度，再用隔离法分析个体的受力情况．对B、C整体受力分析，受重力、支持力，B、C沿斜面匀加速下滑，则A、B间摩擦力不为零，BC在水平方向有向左的加速度，则B受A对它的向左的摩擦力，故A错误；选A、B、C整体为研究对象，根据牛顿第二定律可知A加速度大小为gsinθ，故B错误；取C为研究对象，当斜劈B的倾角也为θ时，C只受重力和斜面的支持力，加速度才为ac=gsinθ，故C正确；斜面对A的作用力垂直斜面向上，则A对斜面的作用力垂直斜面向下，这个力可分解为水平和竖直的两个分力，故斜面具有向右相对运动的趋势，斜面受到地面的摩擦力水面向左，故D错误．故选C．3.甲、乙两个物体初始时刻在同一位置，运动图像分别为图中实线和虚线，两个图像均为圆弧，圆弧的半径均为a，横纵坐标表示的物理意义未知，下列说法正确的是（）A.若实线和虚线分别为甲、乙的运动轨迹，则甲、乙的速率相同B.y表示速度，x表示时间，则时甲、乙间的距离为C.y表示加速度，x表示时间，则时甲、乙间的距离为D.y表示位移，x表示时间，则甲、乙的平均速度相同〖答案〗B〖解析〗A．若实线和虚线表示轨迹，则根据题图可知其甲、乙运动的距离，但是时间不能确定，无法获得其速率的信息，故A项错误；B．若y表示速度，x表示时间，则题图为其速度—时间图像，该图像与坐标轴围成的面积为物体的位移，由题图可知，甲的位移方向与正方向相同，其大小为同理可知，乙位移方向为负方向，其大小为甲、乙从同一位置出发，所以两者的距离为故B项正确；C．若y表示加速度，x表示时间，则图像与坐标轴围成的面积表示物体速度的变化量，由题图无法求得甲乙两物体的位移，所以无法求得甲乙之间的距离，故C项错误；D．若y表示位移，x表示时间，则甲的平均速度为乙的平均速度为故D项错误。故选B。4.如图所示，在原来静止的木箱内，放有A物体，A被一伸长的弹簧拉住且恰好静止，现突然发现A被弹簧拉动，则木箱的运动情况不可能是（）A加速下降 B.减速上升C.匀速向右运动 D.加速向左运动〖答案〗C〖解析〗A．A被一伸长的弹簧拉住且恰好静止，表明此时弹簧的拉力小于或等于木箱对A的最大静摩擦力，若木箱加速下降，由于加速度向下，则木箱对A的弹力减小，木箱对A的最大静摩擦力减小，当弹簧的弹力大于该最大静摩擦力时，A将被弹簧拉动，故A正确，不符合题意；B．若木箱减速上升，由于加速度向下，则木箱对A的弹力减小，木箱对A的最大静摩擦力减小，当弹簧的弹力大于该最大静摩擦力时，A将被弹簧拉动，故B正确，不符合题意；C．若木箱匀速向右运动，木箱对A弹力不变，最大静摩擦力不变，即弹簧拉力小于或等于最大静摩擦力，A不会被弹簧拉动，故C错误，符合题意；D．A被一伸长的弹簧拉住且恰好静止，表明此时弹簧的拉力小于或等于木箱对A的最大静摩擦力，若木箱加速向左运动，加速度方向向左，当加速度较大，最大静摩擦力与弹簧拉力的合力不足以产生该加速度时，A将相对木箱向右运动，故D正确，不符合题意。故选C。5.如图，质量分别为4m、3m、2m、m的四个小球A、B、C、D，通过细线或轻弹簧互相连接，悬挂于O点，处于静止状态，重力加速度为g。若将O、A间的细线剪断，则剪断瞬间球A和球D的加速度大小分别为（）A.2.5g，g B.0，gC.2.5g，0 D.4g，0〖答案〗C〖解析〗剪断细线瞬间，两弹簧不能够发生突变，即两弹簧的弹力不变，可知，D小球体所受合力为0，加速度为0，对A小球体进行分析有即剪断瞬间球A和球D的加速度大小分别为2.5g，0。故选C。6.如图所示，物块M静止在粗糙绝缘水平桌面上，轻质绝缘绳通过小滑轮把带电小球Q与物块M连接，在滑轮正下方一定距离的竖直绝缘墙上固定一带电小球P，初始时P，Q电荷量均为，细绳拉直与竖直方向夹角为，假设P电荷量保持不变，Q缓慢漏电，在Q电荷量自变为过程中，两球均可看作点电荷，且M始终不动，下列说法正确的是（）A.M受到的摩擦力变小 B.M受到的摩擦力变大C.PQ之间的距离变为原来的 D.PQ之间的距离变为原来的〖答案〗D〖解析〗如图所示Q受重力、绳子的拉力及库仑力；将重力与库仑力合成，其合力应与拉力大小相等方向相反，由相似三角形可知则d渐渐减小，可知F减小，T不变，M受到的摩擦力不变。在Q电荷量自变为过程中，库仑斥力整理得因为比值不变，所以PQ之间的距离变为原来的。故选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.从地面竖直上抛物体A，同时在其正上方某高度有一物体B自由落下，两物体在空中相遇未相碰，相遇时的速率都是v，（不计空气阻力）则（）A.物体A上抛的初速度大小是两物体相遇时速率的2倍B.相遇时物体A已上升的高度和物体B已下落的高度相同C.物体A在空中运动的时间是物体B运动时间的2倍D.物体A和物体B落地速度相等〖答案〗ACD〖解析〗A．设经过t时间相遇，则得又得A正确；B．A上升的高度为B下落的高度为B错误；C．A运动的时间为根据运动的对称性，B下落至地面时的速度为，则B的运动时间为得C正确；D．由C选项可知，A、B落地的速度相等，D正确。故选ACD。8.一斜劈静止于粗糙的水平地面上，在其斜面上放一滑块，若给一向下的初速度，则正好保持匀速下滑。如图所示，现在下滑的过程中再加一个作用力，则以下说法正确的是（）A.若在上加一竖直向下的力，则将保持匀速运动，和地面间没有静摩擦力B.若在上加一个沿斜面向下的力，则将做加速运动，地面对有向右的静摩擦力C.若在上加一个水平向右的力，则将做减速运动，在静止前地面对有向左的静摩擦力D.无论在上加什么方向的力，在沿斜面向下运动的过程中，对地都没有静摩擦力的作用〖答案〗AD〖解析〗A．当不受施加作用力时，正好保持匀速下滑，对受力分析得到，即在上加一竖直向下的力则将保持匀速运动，由整体分析可知对地无摩擦力的作用，故A项正确；B．在上加一沿斜面向下的力，对，垂直斜面方面与斜面间的弹力大小不变，故滑动摩擦力大小不变在沿斜面方向物块所受的合力将沿斜面向下，故做加速运动。由上面分析可得，物块所受斜面给的支持力与摩擦力不变，则合力仍然竖直向上，则斜面所受物块给的摩擦力与物块的压力的合力竖直向下，则斜面水平方向仍无运动趋势，故仍对地无摩擦力作用，故B项错误；C．在上加一水平向右力，沿斜面方向故物体做减速运动；对物块，所受支持力增加了，则摩擦力增加，即支持力与摩擦力均成比例的增加，其合力方向还是竖直向上，则斜面所受的摩擦力与压力的合力还是竖直向下，水平方向仍无运动趋势，则不受地面的摩擦力，故C项错误；D．无论在上加上什么方向的力，对斜面的压力与对斜面的摩擦力都是以的比例增加，则其合力的方向始终竖直向下，斜面水平方向没有相对地面的运动趋势，始终对地面无摩擦力作用，故D项正确。故选AD。9.如图所示，一足够长的、倾角为37°的传送带以恒定速率稳定运行，一质量m=1kg、底部有墨粉的小物体从传送带中间某位置平行滑上传送带，取物体沿传送带向上运动方向为正方向，则物体相对地面的速度随时间变化的关系如图所示，若取，，。则下列说法正确的有（）A.0—8s内物体位移的大小为14mB.物体与传送带间动摩擦因数C.0—4s内物体上升的高度为4mD.0—8s内物体在传送带上留下的墨迹长度为18m〖答案〗AD〖解析〗A．物体运动的位移即v—t图像与坐标轴围成的面积A正确；B．由物体运动v—t图像可知，在2—6s内物体做匀加速直线运动，有μmgcos37°-mgsin37°=ma经过计算有μ=0.875B错误；C．物体运动的位移即v—t图像与坐标轴围成的面积，在0—4s内由图知，物体运动的位移为0，则在0—4s内物体上升的高度为0，C错误；D．由选项A可知，在0—8s内物体相对地面走过的位移x=14m，传送带相对地面走过的位移x′=vt=4×8m=32m则0—8s内物体在传送带上留下的墨迹长度为x=x′-x=18mD正确。故选AD。10.在光滑水平面上的O点有一物体，初速度为0，先以加速度a1向右做匀加速直线运动，一段时间后到达A点，这时加速度突然反向，且大小变为a2，经相同时间回到O点左侧的B点，已知2OA=OB，若物体在A点时速度大小为vA，在B点时速度大小为vB，则（）A.a2=5a1B.a2=3a1C.vB=4vAD.vB=3vA〖答案〗AC〖解析〗AB．由题意，，又AB=3OA得故A正确，B错误；CD．B的末速度大小为得故C正确，D错误。故选AC。三、非选择题（本题共5小题，共56分）11.某实验小组设计了如图甲的实验装置来测量砂桶中砂的质量。主要实验步骤如下：（1）平衡好摩擦力后，在砂桶中加入质量为的砂；（2）接通传感器电源，释放小车，利用位移传感器测出对应的位移与时间（）图像；（3）在砂桶和砂质量不变的情况下，改变小车的质量，测量出不同的加速度。①图乙是当小车质量为时，运动过程中位移传感器记录下的图像，由图可知，小车的加速度______。②图丙为加速度a的倒数和小车质量M的图像，利用题中信息求出______，砂的质量______kg（已知砂桶的质量，重力加速度）。〖答案〗（3）①2②0.10.04〖解析〗（3）①[1]小车做匀加速直线运动，根据运动学公式有解得②[2][3]根据牛顿第二定律有，联立可得可知图像的纵轴截距为图像的斜率为解得12.某同学用图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。实验步骤如下：A、安装好实验器材。B、接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次。选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，即T=0.04s，如图中0、1、2…6点所示。C、测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离，分别记作：S1、S2、S3……S6。D、通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动。E、分别计算出S1、S2、S3……S6与对应时间的比值、、、……、F、以为纵坐标、t为横坐标，标出与对应时间t的坐标点，划出图线。结合上述实验步骤和测得的数据及图线完成下面的内容：（1）根据纸带上的数据，用逐差法求加速度的表达式a=__________（用已知的物理量符号表示）；（2）根据图线判断计算，在打0计数点时，小车的速度v0=_________m/s；小车在斜面上运动的加速度a=_________m/s2。〖答案〗（1）（2）0.17##0.18##0.194.80##4.81##4.82##4.83##4.84##4.85〖解析〗（1）[1]纸带上每两个打点间隔取一个计数点，即T=0.04s，共有连续相等时间的六段位移，由判别式结合逐差法可得加速度为（2）[2][3]由于小车做匀加速直线运动，有可得由此可得图像的纵截距为初速度，有而图像的斜率表示，则小车的加速度为13.如图所示，质量的木块套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量的小球相连。今用跟水平方向成角的拉力，拉着小球带动木块A一起向右匀速运动，运动中木块与小球相对位置保持不变，取。求：（1）木块所受水平杆的摩擦力的大小；（2）木块与水平杆间的动摩擦因数为；（3）运动过程中轻绳与水平方向夹角正切值。〖答案〗（1）8N（2）0.2（3）〖解析〗【小问1详析】将木块和小球看场一个整体，因为匀速运动，所以整体受力平衡，水平方向有解得【小问2详析】对小球竖直方向有对木块竖直方向有又因为解得【小问3详析】对小球竖直方向有对小球水平方向有又因为解得14.某公路的十字路口，红灯拦停了很多汽车，拦停的汽车排成笔直一列，最前面的一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐，相邻两车的前端之间的距离均为l=6m；若汽车起动时都以a=2m/s2的加速度做匀加速直线运动，加速到v=10m/s后做匀速运动。该路口亮绿灯时间t=30s，而且有按倒计时显示时间显示灯。另外交通规则规定：原在绿灯时通行的汽车，黄灯亮起时，头已越过停车线的汽车允许通过。（1）若绿灯亮起瞬时，所有司机同时起动汽车，有多少辆汽车能通过路口？（2）第（1）问中，不能通过路口的第一辆汽车司机，在时间显示灯刚亮出“3”时（表示绿灯显示的时间还剩3秒）开始刹车做匀减速直线运动，结果汽车的前端与停车线相齐时刚好停下，求刹车后汽车的加速度大小。（3）事实上由于人反应时间的存在，绿灯亮起时不可能所有司机同时起动汽车。现假设绿灯亮起时，第一个司机滞后，Δt=0.8s起动，且后面司机都比前一辆汽车滞后0.8s起动汽车，在该情况下，有多少辆车能通过路口？〖答案〗（1）46辆；（2）1.61m/s2；（3）20辆〖解析〗（1）汽车加速时间30.0s时间，汽车能行驶的位移根据题意，所以能有46辆汽车通过路口。（2）记t0=3.0s，当计时灯刚亮出“3”时，第47辆汽车行驶的位移此时汽车距停车线的距离x2=46L-x