湖南省2025届高三年级上册阶段检测联合考试物理试卷（含解析）

湖南省高三年级阶段检测联合考试

物理试卷

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（）

【答案】A

【解析】

【详解】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Ao

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OO'的距离为「，己知硬币与圆盘

之间的动摩擦因数为〃，若硬币与圆盘一起绕OO'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g,则硬币的最大速度为（）

A.yf/jgrB.2y[JigrDK

【答案】A

【解析】

【详解】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

v2

/umg=m—

r

解得最大速度为

故选A„

3.如图所示，不可伸长的刚性连杆A3、可绕图中A、B、。三处的转轴转动，杆长为L，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A3与水平方向的夹角为

a，A3杆与。4杆的夹角为夕时，滑块B的速度大小为（

C%cos£口%sin尸

cospsinpsinacosa

【答案】D

【解析】

【详解】如图所示

小球A和滑块B沿杆方向的分速度相等，则有

%cos，=vcose

其中

cos0=cos（尸-90°）=sinp

解得滑块B的速度大小为

vsinB

v=n-------

cosa

故选D。

4.如图甲所示，用一水平恒力E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（）

甲乙

A.tan。B.----C.

【答案】C

【解析】

详解】对于图甲，根据受力平衡可得

F=f="mg

对于图乙，根据受力平衡可得

Fcos0=f'=N（mg-Fsinff）

联立解得

e

a=tan—

2

故选Co

5.如图所示，质量为M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a,则物体P的质量为（

LJP

Mtan0Mtana-tan/?Mcos0MsinP

22・

tana-tan0tana—tan，CcoscosaDs~in~2a-sm•~2pn

【答案】A

【解析】

【详解】设细绳中点处的张力大小为方，细绳端点处的张力大小为心，则有

Tmg

T,cosa------

2

T,cos/3=^~

Tlsina=T2sin(3

解得

Mtan0

m-

tanq-tan/

故选Ao

6.质量为机、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g,下列说法正确的是（）

L

'起初下垂部分的软绳长度为心

B.起初放在桌面上的软绳长度为工

C.软绳与桌面间的最大摩擦力为巴空

1+〃

D.软绳刚离开桌面时的速度大小为J区

【答案】D

【解析】

Y

【详解】AB.设软绳下垂部分的长度为X,其质量为一根，有

L

xL-x

—mg=^——mg

解得

1+4

起初放在桌面上的软绳长度为

L-x=L

1+〃

故AB错误;

C.软绳与桌面间的最大静摩擦力为

L

r1+ANmg

/max一

L1+4

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

L।回mg

—叱=-mv2

2（1+〃）1+〃1+〃2

其中

2（1+4

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50kg,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，0〜4s内，电子秤的示数如图所示，取重力加速度大小g=10m/s2,关于此过程，下列说法正确的

是（）

B.电梯可能向上运动

C.人的最大速度为2m/s

D.电梯运动的距离为3m

【答案】AD

【解析】

【详解】AB.启动电梯并开始计时，由题图可知，0~ls内，人处于失重状态，有向下的加速度，电梯向

下加速运动；1〜3s内，人处于匀速运动状态，电梯向下匀速运动；3〜4s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.0~Is内，根据牛顿第二定律可得

mg-乂=max

解得

2

ax=Im/s

在r=ls时，人的速度大小为

匕=贴=1m/s

可知人的最大速度为Im/s,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

1,

%,=x3=-a^=0.5m

电梯向下匀速运动的距离为

x2-卬2=2m

则电梯向下运动的距离为

x-x1+x2+x3=3m

故D正确。

故选ADo

8.天文学家最新发现的开普勒22b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g,开普勒22b行星表面的重力加速度大小

为g',地球及开普勒22b行星均可看作均质球体，忽略地球及开普勒22b行星的自转，下列说法正确的是

()

A.开普勒22b行星与地球的第一宇宙速度之比为

B.开普勒22b行星与地球的近地卫星的周期之比为

24〃

C.开普勒22b行星与地球的质量之比为一^：1

g

D.开普勒22b行星与地球的密度之比为工：1

2.4g

【答案】ABD

【解析】

【详解】A.根据万有引力提供向心力有

-Mmv2

G—=m—

R2R

解得

所以开普勒22b行星与地球的第一宇宙速度之比为『pl：1,

故A正确;

B.根据T=型结合A选项分析可知开普勒22b行星与地球的近地卫星的周期之比为」当：1,故B

v'g

正确;

C.根据

「Mm

G~^=mg

可得

gR2

M=

G

24?/

可得开普勒22b行星与地球的质量之比为一^:1,故C错误；

g

4m

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2.43：1，密度夕=,，结合C

选项分析可知开普勒22b行星与地球的密度之比为-^―：1,故D正确。

2.4g

故选ABDo

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2和加速度。的关系如图所示，

v

已知赛车在跑道上运动时受到的阻力大小恒为20N,赛车从起点到终点所用的时间为8s,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/s

B.赛车的功率为200W

C.赛车的质量为20kg

D.跑道上起点到终点的距离为55m

【答案】BD

【解析】

【详解】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

P=Fv,F-f=ma

解得

1maf

——--1—

VPP

结合图像

m0.5-0.1

~P~-8-

解得

P=200W,m=10kg

故B正确，C错误；

D.根据动能定理有

1,

解得

x=55m

故D正确。

故选BDo

10.小球A、B分别用长度为LA、LB(LA<AB)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八、7B,下列判断正确的是()

〃彳〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃"〃/

AO----------OB

A.EkA<EkBB.EkA>EkBC.TA<TBD.TA>TB

【答案】AD

【解析】

【详解】AB.设平衡时连接小球的细绳与竖直方向的夹角为夕,小球距天花板的高度为力，连接小球的细

绳中的张力为T,有

h

E=mg(--------h),mgtan0—T

kcos。

解得

Ek=Th(---------------)

sin0tan6

变形可得

sin。2

IT_

显然Ek在区间（0,5）上为增函数，图中4<2,故有/〈6B，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

V2

Tm-mg=m^~

COS。

则有

T2T(l-cos6>)cos6»T(3cos6»-2cos26»)

"tan。+sin。sin。

对图求导可得

_-3+4cos6>sin2e+2cos3。_-3+2cos6>(l+sin，6>)

m-sin26»-sin?8

令

y=2cos6)(1+sin2

则

,，/、、2cos2e+H+sin?6))+(l+sin23128

y-=4cos26(1+sin'6)(1+sirr6)42•[---------------------------------------]'=<9

因此恒小于0,细绳中的张力7；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/z=0.5m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4和弹簧的劲度系数左，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/,作出的歹-/图线为如图乙所示的直线，试回

答下列问题：

（2）弹簧的原长mo

（3）该实验说明_________________________

【答案】（1）500.3

（3）见解析

【解析】

【小问1详解】

根据胡克定律可得

F=k(l+h—lo)

可得

F=kl+k(h—l°)

可知弹簧的劲度系数为

,NF30—10.,

k----=----------N/m=50N/m

AZ40x10-2T

【小问2详解】

根据胡克定律可得

F=k(l+h—lo)

由题图可知，当/=0时，E=10N,代入可得

F10

Z=h-----=0.5m------rn—0.3m

°nk50

【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的时间公乙、Ar2,遮光条的宽度为d,光电门1、2间的距

离为L，长木板的倾角为8,重力加速度大小为g。回答下列问题：

（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〃=0

d

【答案】（1）—

Nt、

d

（2）—

加2

d211

(3)

2L（A。（M）2_

A/「11

（4）tan0-----------------------

A

2g£cos^L（^2）（A。）

【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

2aL=—v；

联立可得滑块在长木板上滑行时的加速度大小为

_d2[11

a---------......-

2

2L\_(At2)(加)

【小问4详解】

设滑块与遮光条的总质量为相，根据牛顿第二定律可得

mgsin0-pimgcos0-ma

联立可得滑块与长木板间的动摩擦因数为

八看「11

〃=tan"----------------------7

2gLcos8[(A/2)2(A]了

13.在平直的公路上一辆汽车和一辆摩托车同向匀速行驶，汽车的速度大小匕=20m/s,摩托车的速度大

小岭=10m/s。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。1=5m/s2,求：

(1)摩托车减速时的加速度大小a2；

(2)此过程中两车头沿运动方向的最大距离d。

【答案】(1)1.25m/s2

⑵竺m

3

【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

0—Vy——2%s

0———2a2s

解得摩托车减速时的加速度大小

2

a2=1.25m/s

【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

共

v=X_axt=v2-a2t

解得

v,=^m/s

3共3

则此过程中两车头沿运动方向的最大距离为

vv

匕+y共%+口共十20-10840

d=tt_i-2x—m=——m

222233

14.如图所示，足够长的固定水平直杆上穿有一个质量根=0.2kg、直径略大于杆截面直径的小环，现让

小环以%=6m/s的初速度由A向3运动的同时，对小环施加一个竖直向下的恒力尸（图中未画出），经

A，=ls后，仅将力E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〃=0.2,取重力加速度大小g=10m/s2,求：

-0---------------------------------

AB

（1）恒力厂的大小；

（2）小环沿直杆运动的距离L。

【答案】（1）F=3N

（2）£=4m

【解析】

【小问1详解】

若F<mg,则有

〃（二+/）.+〃（g）-

mm

则出现矛盾，即歹〉阿，有

mm

解得

F=3N

【小问2详解】

设第Is内小环的加速度大小为q，第2s内小环的加速度大小为的，有

_〃(〃密+一)

m

_ju(F-mg)

“2—

m

L—VQA/--54(△%)+—6^2

解得

£=4m

15.如图所示，轻质细绳一端固定在。点，另一端连接质量根=0.5kg、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，其中脑VP是半径R=』m、圆心角为，=143。的圆弧轨道，P。为半径可