2024-2025学年湖南省高三上学期阶段检测联合考试物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1湖南省高三年级阶段检测联合考试物理本试卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。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。4.本试卷主要考试内容：人教版必修第一、二册。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。1.四个物体位移时间图像如图所示，其中表示物体做匀速直线运动的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】AB．位移-时间图线的斜率表示速度，根据题中图像可知，选项A中物体做匀速运动，选项B中物体处于静止状态，故A正确，B错误；CD．选项C的斜率逐渐增大，物体做加速运动，选项D的斜率逐渐减小，物体做减速运动，故CD错误。故选A。2.如图所示，一硬币（可视为质点）置于水平圆盘上，硬币与竖直转轴的距离为，已知硬币与圆盘之间的动摩擦因数为，若硬币与圆盘一起绕轴匀速转动，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为，则硬币的最大速度为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】当硬币的速度达到最大时，提供向心力的静摩擦力达到最大，则有解得最大速度为故选A。3.如图所示，不可伸长的刚性连杆、可绕图中、、三处的转轴转动，杆长为，小球A以速度沿逆时针方向做匀速圆周运动时，滑块B沿直线做往复运动，当连杆与水平方向的夹角为，杆与杆的夹角为时，滑块B的速度大小为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】如图所示小球A和滑块B沿杆方向的分速度相等，则有其中解得滑块B的速度大小为故选D。4.如图甲所示，用一水平恒力拉水平桌面上的木块，木块在水平桌面上做匀速直线运动；若将此力改为方向与水平方向成角斜向上拉木块（大小不变），如图乙所示，木块仍在水平桌面上做匀速直线运动，则木块与桌面间的动摩擦因数为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】对于图甲，根据受力平衡可得对于图乙，根据受力平衡可得联立解得故选C。5.如图所示，质量为的均质细绳端点与水平天花板连接，在绳子中央挂了一物体P，使得细绳中点的切线方向和端点的切线方向与竖直方向的夹角分别为，，则物体P的质量为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】设细绳中点处的张力大小为，细绳端点处的张力大小为，则有解得故选A。6.质量为、长为的均质软绳一部分平直放在足够高的桌面上，一部分自然下垂，恰好能保持平衡，由于微小晃动，软绳由静止开始滑下。已知软绳与桌面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，桌面边缘处光滑，重力加速度大小为，下列说法正确的是（）A.起初下垂部分的软绳长度为B.起初放在桌面上的软绳长度为C.软绳与桌面间的最大摩擦力为D.软绳刚离开桌面时的速度大小为【答案】D【解析】AB．设软绳下垂部分的长度为，其质量为，有解得起初放在桌面上的软绳长度为故AB错误；C．软绳与桌面间的最大静摩擦力为故C错误；D．设软绳离开桌面时的速度大小为，根据动能定理有其中联立解得故D正确。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。全都选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7.某人在地面上用电子秤称得其质量为，他将电子秤移至电梯内，站在电子秤上启动电梯并开始计时，内，电子秤的示数如图所示，取重力加速度大小，关于此过程，下列说法正确的是（）A.电梯始终向下运动B.电梯可能向上运动C.人的最大速度为2m/sD.电梯运动的距离为3m【答案】AD【解析】AB．启动电梯并开始计时，由题图可知，内，人处于失重状态，有向下的加速度，电梯向下加速运动；内，人处于匀速运动状态，电梯向下匀速运动；内，人处于超重状态，有向上的加速度，电梯向下减速运动；综上可知，电梯始终向下运动，故A正确，B错误；C．内，根据牛顿第二定律可得解得在时，人的速度大小为可知人的最大速度为，故C错误；D．根据对称性可知，电梯向下加速和向下减速运动的距离相等，均为电梯向下匀速运动的距离为则电梯向下运动的距离为故D正确。故选AD。8.天文学家最新发现的开普勒行星的直径约为地球直径的2.4倍，平均气温为20多摄氏度，是可能存在外星生命的星球之一。已知地球表面的重力加速度大小为，开普勒行星表面的重力加速度大小为，地球及开普勒行星均可看作均质球体，忽略地球及开普勒行星的自转，下列说法正确的是（）A.开普勒行星与地球的第一宇宙速度之比为B.开普勒行星与地球的近地卫星的周期之比为C.开普勒行星与地球的质量之比为D.开普勒行星与地球的密度之比为【答案】ABD【解析】A．根据万有引力提供向心力有解得所以开普勒22b行星与地球的第一宇宙速度之比为，故A正确；B．根据结合A选项分析可知开普勒行星与地球的近地卫星的周期之比为，故B正确；C．根据可得可得开普勒22b行星与地球的质量之比为，故C错误；D．根据球体体积公式可得开普勒22b行星与地球的体积之比为，密度，结合C选项分析可知开普勒行星与地球的密度之比为，故D正确。故选ABD。9.一辆玩具赛车在水平直跑道上由静止开始恒功率启动，赛车速度倒数和加速度的关系如图所示，已知赛车在跑道上运动时受到的阻力大小恒为，赛车从起点到终点所用的时间为，赛车到达终点前已达到最大速度，下列说法正确的是（）A.赛车的最大速度为8m/sB.赛车的功率为C.赛车的质量为D.跑道上起点到终点的距离为【答案】BD【解析】A．根据题图可知,赛车的最大速度为10m/s，故A错误；BC．赛车做加速度不断减小的加速运动，有，解得结合图像解得，故B正确，C错误；D．根据动能定理有解得故D正确。故选BD。10.小球A、B分别用长度为LA、LB（LA<LB）的两根轻质细绳悬挂在同一水平天花板上，平衡时小球A、B之间的轻质细绳恰好水平，如图所示。现烧断小球A、B之间的细绳，两小球在摆动过程中的最大动能分别记为EkA、EkB，两根细绳中的最大张力分别记为TA、TB，下列判断正确的是（）A.EkA<EkB B.EkA>EkB C.TA<TB D.TA>TB【答案】AD【解析】AB．设平衡时连接小球的细绳与竖直方向的夹角为，小球距天花板的高度为，连接小球的细绳中的张力为，有，解得变形可得显然在区间（，）上为增函数，图中，故有，故A正确，B错误；CD．小球在最低点时细绳中的张力最大，根据牛顿第二定律可得则有对求导可得令则因此恒小于0，细绳中的张力为减函数，故有，故C错误，D正确。故选AD。三、非选择题：共56分。11.如图甲所示，一轻弹簧一端固定于深度的小筒中（没有外力作用时弹簧的另一端也位于筒内），实验只能测量出筒外弹簧的长度，现要测出弹簧的原长和弹簧的劲度系数，实验小组的同学将小筒水平固定在桌面上，通过改变所挂钩码的个数来改变，作出的图线为如图乙所示的直线，试回答下列问题：（1）弹簧的劲度系数________N/m。（2）弹簧的原长________m。（3）该实验说明________________________。【答案】（1）50（2）0.3（3）见解析【解析】【小问1详解】根据胡克定律可得可得可知弹簧的劲度系数为【小问2详解】根据胡克定律可得由题图可知，当时，，代入可得【小问3详解】该实验说明在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正比。12.某同学欲测定滑块与长木板间的动摩擦因数。他将长木板左端垫高并固定，如图所示，在长木板上固定两个光电门，将带遮光条的滑块从木板上方某处由静止释放，滑块沿长木板向下做加速运动，依次通过光电门1、2，记录遮光条通过光电门1、2的时间、，遮光条的宽度为，光电门1、2间的距离为，长木板的倾角为，重力加速度大小为。回答下列问题：（1）遮光条通过光电门1时的速度大小________。（2）遮光条通过光电门2时的速度大小________。（3）滑块在长木板上滑行时的加速度大小________。（4）滑块与长木板间的动摩擦因数________。【答案】（1）（2）（3）（4）【解析】【小问1详解】遮光条通过光电门1时的速度大小为【小问2详解】遮光条通过光电门2时的速度大小为小问3详解】根据运动学公式可得联立可得滑块在长木板上滑行时的加速度大小为【小问4详解】设滑块与遮光条的总质量为，根据牛顿第二定律可得联立可得滑块与长木板间的动摩擦因数为13.在平直的公路上一辆汽车和一辆摩托车同向匀速行驶，汽车的速度大小，摩托车的速度大小。在两车并排时因前方出现交通事故而同时开始刹车，刹车过程中两车均做匀减速直线运动，最终又并排停在一起，已知汽车减速时的加速度大小，求：（1）摩托车减速时的加速度大小；（2）此过程中两车头沿运动方向的最大距离。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】设两车的减速距离为，根据匀变速直线运动位移速度公式可得解得摩托车减速时的加速度大小【小问2详解】两车的速度相等时，两车头沿运动方向的距离最大，设经过时间两车的速度相等，则有解得，则此过程中两车头沿运动方向的最大距离为14.如图所示，足够长的固定水平直杆上穿有一个质量、直径略大于杆截面直径的小环，现让小环以的初速度由向运动的同时，对小环施加一个竖直向下的恒力（图中未画出），经后，仅将力反向而大小不变，经过同样的一段时间后，小环刚好静止。已知小环与直杆间的动摩擦因数，取重力加速度大小，求：（1）恒力的大小；（2）小环沿直杆运动的距离。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】若，则有则出现矛盾，即，有解得【小问2详解】设第1s内小环的加速度大小为，第2s内小环的加速度大小为，有解得15.如图所示，轻质细绳一端固定在点，另一端连接质量、可视为质点的小球，右下侧有一沿竖直方向固定的光滑轨道，其中是半径、圆心角为的圆弧轨道，为半径可调的圆轨道，将细绳拉至水平后由静止释放小球，小球到达点正下方的点时，细绳恰好断裂，小球沿水平方向抛出，以的速度由点无碰撞地进入轨道，沿轨道运动到点水平飞出后不能落到上，不计一切阻力，取重力加速度大小，。求：（1）细绳的长度；（2）圆轨道的半径的取值范围；（3）在（2）中范围内，小球对轨道的最大压力。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1详解】设细绳断裂时小球的速度大小为，根据动能定理可得以的速度由点无碰撞地进入轨道，则有联立解得小问2详解】设小球经过Q点时的速度大小为，且恰好能落到M点，则有解得，当时，解得分析可知，当时，小球不能沿轨道运动到Q点；当时，小球会落到MN上，所以圆轨道PQ的半径满足的条件为【小问3详解】小球对轨道压力的极值出现在N、P两点，设小球经过N点时的速度大小为，小球经过P点时的速度大小为，越小，小球经过P点时对轨道的压力越大，有解得，根据牛顿第二定律可得比较可知湖南省高三年级阶段检测联合考试物理本试卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。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。4.本试卷主要考试内容：人教版必修第一、二册。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。1.四个物体位移时间图像如图所示，其中表示物体做匀速直线运动的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】AB．位移-时间图线的斜率表示速度，根据题中图像可知，选项A中物体做匀速运动，选项B中物体处于静止状态，故A正确，B错误；CD．选项C的斜率逐渐增大，物体做加速运动，选项D的斜率逐渐减小，物体做减速运动，故CD错误。故选A。2.如图所示，一硬币（可视为质点）置于水平圆盘上，硬币与竖直转轴的距离为，已知硬币与圆盘之间的动摩擦因数为，若硬币与圆盘一起绕轴匀速转动，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为，则硬币的最大速度为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】当硬币的速度达到最大时，提供向心力的静摩擦力达到最大，则有解得最大速度为故选A。3.如图所示，不可伸长的刚性连杆、可绕图中、、三处的转轴转动，杆长为，小球A以速度沿逆时针方向做匀速圆周运动时，滑块B沿直线做往复运动，当连杆与水平方向的夹角为，杆与杆的夹角为时，滑块B的速度大小为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】如图所示小球A和滑块B沿杆方向的分速度相等，则有其中解得滑块B的速度大小为故选D。4.如图甲所示，用一水平恒力拉水平桌面上的木块，木块在水平桌面上做匀速直线运动；若将此力改为方向与水平方向成角斜向上拉木块（大小不变），如图乙所示，木块仍在水平桌面上做匀速直线运动，则木块与桌面间的动摩擦因数为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】对于图甲，根据受力平衡可得对于图乙，根据受力平衡可得联立解得故选C。5.如图所示，质量为的均质细绳端点与水平天花板连接，在绳子中央挂了一物体P，使得细绳中点的切线方向和端点的切线方向与竖直方向的夹角分别为，，则物体P的质量为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】设细绳中点处的张力大小为，细绳端点处的张力大小为，则有解得故选A。6.质量为、长为的均质软绳一部分平直放在足够高的桌面上，一部分自然下垂，恰好能保持平衡，由于微小晃动，软绳由静止开始滑下。已知软绳与桌面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，桌面边缘处光滑，重力加速度大小为，下列说法正确的是（）A.起初下垂部分的软绳长度为B.起初放在桌面上的软绳长度为C.软绳与桌面间的最大摩擦力为D.软绳刚离开桌面时的速度大小为【答案】D【解析】AB．设软绳下垂部分的长度为，其质量为，有解得起初放在桌面上的软绳长度为故AB错误；C．软绳与桌面间的最大静摩擦力为故C错误；D．设软绳离开桌面时的速度大小为，根据动能定理有其中联立解得故D正确。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。全都选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7.某人在地面上用电子秤称得其质量为，他将电子秤移至电梯内，站在电子秤上启动电梯并开始计时，内，电子秤的示数如图所示，取重力加速度大小，关于此过程，下列说法正确的是（）A.电梯始终向下运动B.电梯可能向上运动C.人的最大速度为2m/sD.电梯运动的距离为3m【答案】AD【解析】AB．启动电梯并开始计时，由题图可知，内，人处于失重状态，有向下的加速度，电梯向下加速运动；内，人处于匀速运动状态，电梯向下匀速运动；内，人处于超重状态，有向上的加速度，电梯向下减速运动；综上可知，电梯始终向下运动，故A正确，B错误；C．内，根据牛顿第二定律可得解得在时，人的速度大小为可知人的最大速度为，故C错误；D．根据对称性可知，电梯向下加速和向下减速运动的距离相等，均为电梯向下匀速运动的距离为则电梯向下运动的距离为故D正确。故选AD。8.天文学家最新发现的开普勒行星的直径约为地球直径的2.4倍，平均气温为20多摄氏度，是可能存在外星生命的星球之一。已知地球表面的重力加速度大小为，开普勒行星表面的重力加速度大小为，地球及开普勒行星均可看作均质球体，忽略地球及开普勒行星的自转，下列说法正确的是（）A.开普勒行星与地球的第一宇宙速度之比为B.开普勒行星与地球的近地卫星的周期之比为C.开普勒行星与地球的质量之比为D.开普勒行星与地球的密度之比为【答案】ABD【解析】A．根据万有引力提供向心力有解得所以开普勒22b行星与地球的第一宇宙速度之比为，故A正确；B．根据结合A选项分析可知开普勒行星与地球的近地卫星的周期之比为，故B正确；C．根据可得可得开普勒22b行星与地球的质量之比为，故C错误；D．根据球体体积公式可得开普勒22b行星与地球的体积之比为，密度，结合C选项分析可知开普勒行星与地球的密度之比为，故D正确。故选ABD。9.一辆玩具赛车在水平直跑道上由静止开始恒功率启动，赛车速度倒数和加速度的关系如图所示，已知赛车在跑道上运动时受到的阻力大小恒为，赛车从起点到终点所用的时间为，赛车到达终点前已达到最大速度，下列说法正确的是（）A.赛车的最大速度为8m/sB.赛车的功率为C.赛车的质量为D.跑道上起点到终点的距离为【答案】BD【解析】A．根据题图可知,赛车的最大速度为10m/s，故A错误；BC．赛车做加速度不断减小的加速运动，有，解得结合图像解得，故B正确，C错误；D．根据动能定理有解得故D正确。故选BD。10.小球A、B分别用长度为LA、LB（LA<LB）的两根轻质细绳悬挂在同一水平天花板上，平衡时小球A、B之间的轻质细绳恰好水平，如图所示。现烧断小球A、B之间的细绳，两小球在摆动过程中的最大动能分别记为EkA、EkB，两根细绳中的最大张力分别记为TA、TB，下列判断正确的是（）A.EkA<EkB B.EkA>EkB C.TA<TB D.TA>TB【答案】AD【解析】AB．设平衡时连接小球的细绳与竖直方向的夹角为，小球距天花板的高度为，连接小球的细绳中的张力为，有，解得变形可得显然在区间（，）上为增函数，图中，故有，故A正确，B错误；CD．小球在最低点时细绳中的张力最大，根据牛顿第二定律可得则有对求导可得令则因此恒小于0，细绳中的张力为减函数，故有，故C错误，D正确。故选AD。三、非选择题：共56分。11.如图甲所示，一轻弹簧一端固定于深度的小筒中（没有外力作用时弹簧的另一端也位于筒内），实验只能测量出筒外弹簧的长度，现要测出弹簧的原长和弹簧的劲度系数，实验小组的同学将小筒水平固定在桌面上，通过改变所挂钩码的个数来改变，作出的图线为如图乙所示的直线，试回答下列问题：（1）弹簧的劲度系数________N/m。（2）弹簧的原长________m。（3）该实验说明________________________。【答案】（1）50（2）0.3（3）见解析【解析】【小问1详解】根据胡克定律可得可得可知弹簧的劲度系数为【小问2详解】根据胡克定律可得由题图可知，当时，，代入可得【小问3详解】该实验说明在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正比。12.某同学欲测定滑块与长木板间的动摩擦因数。他将长木板左端垫高并固定，如图所示，在长木板上固定两个光电门，将带遮光条的滑块从木板上方某处由静止释放，滑块沿长木板向下做加速运动，依次通过光电门1、2，记录遮光条通过光电门1、2的时间、，遮光条的宽度为，光电门1、2间的距离为，长木板的倾角为，重力加速度大小为。回答下列问题：（1）遮光条通过光电门1时的速度大小________。（2）遮光条通过光电门2时的速度大小________。（3）滑块在长木板上滑行时的加速度大小________。（4）滑块与长木板间的动摩擦因数________。【答案】（1）（2）（3）（4）【解析】【小问1详解】遮光条通过光电门1时的速度大小为【小问2详解】遮光条通过光电门2时的速度大小为小问3详解】根据运动学公式可得联立可得滑块在长木板上滑行时的加速度大小为【小问4详解】设滑块与遮光条的总质量为，根据牛顿第二定律可得联立可得滑块与长木板间的动摩擦因数为13.在平直的公路上一辆汽车和一辆摩托车同向匀速行驶，汽车的速度大小，摩托车的速度大小。在两车并排时因前方出现交通事故而同时开始刹车，刹车过程中两车均做匀减