2025届湖南省株洲市高三上学期一模物理试题（原卷版+解析版）

株洲市2025届高三年级教学质量统一检测物理（本试卷共4页，15题，考试用时75分钟，全卷满分100分）注意事项：1.答题前，先将自己的姓名、准考证号写在试题卷和答题卡上，并将准考证条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上相应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4.考试结束后，将答题卡上交。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，只有一项符合题目要求。1.一质点沿x轴运动，其位置随时间的关系为（式中各物理量的单位均为国际单位）。关于其加速度与1s内的速度变化量，下列说法正确的是（）A.加速度是描述位移变化快慢的物理量，1s内的速度变化量为4m/sB.加速度是描述速度变化快慢的物理量，1s内的速度变化量为4m/sC.加速度是描述位移变化快慢的物理量，1s内的速度变化量为2m/sD.加速度是描述速度变化快慢的物理量，1s内的速度变化量为2m/s2.一物块在t＝0时刻，以8m/s的初速度从足够长的粗糙斜面底端向上滑行，物块速度随时间变化的图像如图所示，t＝1s时物块到达最高点，t＝3s时物块返回底端，重力加速度g取10，则（）A.物块返回底端时的速度大小为2m/sB.物块在返回过程中的加速度大小为1C.物块与斜线间的动摩擦因数为D.物块在斜面上运动的总路程为4m3.水果的碰伤阈值是指水果在不碰伤的情况下能够从静止竖直跌落的最大高度。已知苹果在与地板接触后经过时间速度减为0，桔子在与地板接触后经过时间速度减为0，苹果和桔子碰伤所需的平均作用力均约为自身重力的3倍，则苹果和桔子的碰伤阈值之比约为（）A.1：4 B.1：3 C.1：2 D.2：14.风力和空气阻力会影响雨滴下落的轨迹。一雨滴在下落过程中的某段时间内，其水平方向速度和竖直方向位移y与时间关系的图像如图所示，在图示时间2s内，该雨滴（）A.做匀加速直线运动B.在t＝1s时速度大小为11m/sC.重力的瞬时功率一直增大D.前、后1s内合力做功之比为1：35.一瀑布的水流量为，水位落差约100m，若利用该瀑布水位落差发电，发电效率为70%，则发电功率约为（）A.W B.W C.W D.W6.如图，2n个质量均为m的电动玩具小车沿竖直平面内的圆形轨道做匀速圆周运动，相邻两小车间距始终相等，重力加速度为g，不计空气阻力，则轨道对所有小车作用力的合力（）A.随小车位置的变化而变化B.随小车的速度增大而增大C.随轨道的半径增大而减小D.始终不变二、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.某科学试验卫星绕与地球赤道平面垂直的轨道做匀速圆周运动。该卫星每天在相同时刻沿相同方向经过地球表面某点正上方，恰好绕地球运行n圈。已知地球半径为R，自转周期为T，地球表面重力加速度为g，则（）A.该卫星处于超重状态B.该卫星的周期为C.该卫星轨道半径为D.该卫星轨道距地面高度为8.如图，质量为m的均质绳竖直悬挂，绳的两端分别固定在M、N两个等高的钉子上，绳NP段的长度为总长度的，重绳上P点的张力大小为，重力加速度为g，则M钉受到绳子的拉力（）A.大小mgB.大小为2mgC.与水平方向的夹角为30°D.与水平方向的夹角为60°9.某体操运动员在“彩带操”比赛过程中，她挥舞彩带形成的波一段时间内类似于水平方向传播的简谐横波，该简谐横波在t=0时的波形图如图所示。介质中x=2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为cm，则（）A.该波的波速为4m/sB.该波传播方向沿x轴正方向C.若运动员的手振动加快，形成的简谐横波波速增大D.x=2.5m处的质点出现在波峰位置最短历时0.375s10.如图，空间存在匀强电场，质量为m、电荷量为q小球沿图中实线先后通过同一竖直面平面内的P、Q两点，通过两点时速率相同，P、Q两点连线与竖直方向的夹角为θ，则在小球从P运动到Q的过程中（）A.小球到达实线中点时速率最小B.小球动量的变化率先减小后增大C.该电场的场强不应小于D.小球在P点的电势能大于在Q点的电势能三、非选择题：共56分。第11题6分，第12题9分，第13题10分，第14题13分，第15题18分，考生根据要求作答。11.用倾斜摆探究单摆周期与等效重力加速度的定量关系。如图甲，在倾角θ可调的斜面上开有许多气孔（图中未画出），来自气孔中的气流刚好可以将摆球托起。摆球通过摆线与力传感器连接，摆球沿图中虚线在斜面上做小幅摆动，传感器可实时记录拉力大小F随时间t变化的关系。（1）在某次实验中，拉力F随时间t变化曲线如图乙所示，倾斜摆的周期为__________s；（2）多次改变斜面倾角θ，分别测出对应的单摆周期T，做出图像如图丙所示。根据图像可以得到的实验结论是________________________________________；（3）实验中倾斜摆的摆长为__________m。（取π2=10，结果保留两位有效数字）12.某同学要测量一个未知定值电阻，实验室有如下器材可供选择：待测电阻，阻值约300Ω；定值电阻R＝200Ω；电压表V（量程3.0V，内阻为300Ω）；电流表（量程20mA，内阻为100Ω）；电流表（量程5mA，内阻约为100Ω）；滑动变阻器（最大阻值为5Ω，允许通过的最大电流为3A）；滑动变阻器（最大阻值为1000Ω，允许通过的最大电流为1A）；直流电源E，电动势为6V，内阻很小；开关S，若干导线。该同学选择了合适的器材，并设计了如图甲所示电路。实验要求测量数据范围尽可能大，测量结果尽可能准确。（1）滑动变阻器应选__________（填“”或“”），开关S闭合前，滑动变阻器滑片应移至最（填“左”或“右”）__________端；（2）a电表应选__________，b电表应选__________；（均选填“V”“”或“”）（3）通过调节滑动变阻器，测量得到多组a、b两电表的示数，利用a、b两电表的示数（均已换算为国际单位）描绘出如图乙所示直线，该直线斜率为148，则待测电阻__________Ω（保留三位有效数字），的测量值__________（填“＞”“＜”或“＝”）的真实值。13.用三根细线将三个物块A、B、C和定滑轮组装成图示装置。已知B、C的质量分别为3m、2m，它们间细线长度为L，C离地高度也为L；A的质量M满足3m<M<5m，连接A和B的细线足够长，开始时整个系统处于静止状态。某时刻剪断A与地面间的细线，此后A在运动过程中始终没有与定滑轮相碰，C触地后不反弹。（1）求C在下落过程中的加速度大小；（2）求A上升的最大速度；（3）若B刚好能着地，求A的质量。14.如图，电源电动势E=15V，内阻不计，两个定值电阻R1=20Ω，R2=40Ω，平行板电容器电容C=1μF，其极板长l=3.0cm，两极板间距d=1.0cm，下极板接地。将开关S闭合，电子枪发射一电子沿极板中轴线射入极板，刚好打在上极板中点。已知电子电量e=1.6×10−19C，电子质量m=9×10−31kg，电子重力不计。（1）求电容器所带电荷量Q；（2）求电子初速度v0；（3）断开开关S，让电子枪源源不断的沿中轴线发射电子，假设落到极板上的电子都能够被完全吸收，求能打在极板上的总电子数。15.如图，竖直平面内足够长的轨道MON由光滑斜面MO和粗糙水平面ON构成，两者在斜面底端O处平滑连接。质量为m的物块A从斜面上H高处由静止开始下滑，到达水平面上后，停在距离O点L远的C点。现将质量为5m的另一物块B放在O处，物块A从斜面上某一高度由静止开始再次下滑，到达水平面上后立即与物块B发生弹性碰撞，设碰撞时间极短，A、B与水平面间的动摩擦因数相同。（1）求物块A与水平面间的动摩擦因数μ；（2）第一次碰撞后，若要求A与已停止运动的B发生第二次弹性碰撞，求斜面倾角应满足的条件；（3）在满足（2）条件下若要求A与B发生两次弹性碰撞后B恰能停在C点，求物块A开始下滑的高度h。

株洲市2025届高三年级教学质量统一检测物理（本试卷共4页，15题，考试用时75分钟，全卷满分100分）注意事项：1.答题前，先将自己的姓名、准考证号写在试题卷和答题卡上，并将准考证条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上相应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4.考试结束后，将答题卡上交。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，只有一项符合题目要求。1.一质点沿x轴运动，其位置随时间的关系为（式中各物理量的单位均为国际单位）。关于其加速度与1s内的速度变化量，下列说法正确的是（）A.加速度是描述位移变化快慢的物理量，1s内的速度变化量为4m/sB.加速度是描述速度变化快慢的物理量，1s内的速度变化量为4m/sC.加速度是描述位移变化快慢的物理量，1s内的速度变化量为2m/sD.加速度是描述速度变化快慢的物理量，1s内的速度变化量为2m/s【答案】B【解析】【详解】根据加速度的定义式有可知，加速度是描述速度变化快慢的物理量，由于则有将上述表达式与位移公式进行对比有解得可知，1s内的速度变化量为4m/s。故选B。2.一物块在t＝0时刻，以8m/s的初速度从足够长的粗糙斜面底端向上滑行，物块速度随时间变化的图像如图所示，t＝1s时物块到达最高点，t＝3s时物块返回底端，重力加速度g取10，则（）A.物块返回底端时的速度大小为2m/sB.物块在返回过程中的加速度大小为1C.物块与斜线间的动摩擦因数为D.物块在斜面上运动的总路程为4m【答案】C【解析】【详解】A．图像面积表示位移，则轴上下方面积相等，故物块返回底端时速度大小为，故A错误；B．由加速度公式可得，故B错误；C．对物块受力分析，当物块上滑时当物块下滑时联立解得故C正确。D．图像面积表示位移，则斜面上运动的总路程为图像面积之和，总路程为8m，故D错误。故选C。3.水果的碰伤阈值是指水果在不碰伤的情况下能够从静止竖直跌落的最大高度。已知苹果在与地板接触后经过时间速度减为0，桔子在与地板接触后经过时间速度减为0，苹果和桔子碰伤所需的平均作用力均约为自身重力的3倍，则苹果和桔子的碰伤阈值之比约为（）A.1：4 B.1：3 C.1：2 D.2：1【答案】A【解析】【详解】苹果和桔子碰伤所需的平均作用力均约为自身重力的3倍，可知苹果和桔子减速过程的加速度大小均为设与地板接触时，苹果和桔子的速度分别为、，根据题意有，可得根据自由落体运动公式可得苹果和桔子的碰伤阈值之比约为故选A。4.风力和空气阻力会影响雨滴下落的轨迹。一雨滴在下落过程中的某段时间内，其水平方向速度和竖直方向位移y与时间关系的图像如图所示，在图示时间2s内，该雨滴（）A.做匀加速直线运动B.在t＝1s时速度大小为11m/sC.重力的瞬时功率一直增大D.前、后1s内合力做功之比为1：3【答案】D【解析】【详解】A．根据题图可知，在水平方向雨滴的初速度为0，加速度为即雨滴在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动；在竖直方向雨滴的加速度为零，速度为即雨滴在竖直方向做匀速直线运动，可知，雨滴的初速度方向与加速度方向垂直，且雨滴的加速度恒定，由此可知雨滴做匀变速曲线运动，故A错误；B．雨滴在t＝1s时,竖直方向的速度为，水平方向的速度为故雨滴在t＝1s时的速度为故B错误；C．重力的瞬时功率为因雨滴在竖直方向做匀速直线运动，即竖直方向的速度不变，故重力的瞬时功率保持不变，故C错误；D．设雨滴的质量为，由B项知，雨滴在t＝1s时的速度为，根据动能定理可知，在前1s合力做的功为雨滴在t＝2s时,竖直方向的速度为，水平方向的速度为故雨滴在t＝2s时的速度为根据动能定理可知，在后1s合力做的功为故前、后1s内合力做功之比为故D正确。故选D。5.一瀑布的水流量为，水位落差约100m，若利用该瀑布水位落差发电，发电效率为70%，则发电功率约为（）A.W B.W C.W D.W【答案】A【解析】【详解】由题可知，水流的质量为水流下落重力所做的功转化的电能故发电的功率故选A。6.如图，2n个质量均为m的电动玩具小车沿竖直平面内的圆形轨道做匀速圆周运动，相邻两小车间距始终相等，重力加速度为g，不计空气阻力，则轨道对所有小车作用力的合力（）A.随小车位置的变化而变化B.随小车的速度增大而增大C.随轨道的半径增大而减小D.始终不变【答案】D【解析】【详解】小车运动过程中相邻两小车间的距离不变，2n个小车对称分布，玩具小车做匀速圆周运动，合力提供向心力，合力大小不变，方向始终指向圆心，由于小车位置分布关于圆心对称，整体没有在竖直方向上有加速运动趋势，即整体竖直方向上处于平衡状态，根据平衡条件，轨道对所有小车作用力的合力与整体的重力等大反向，小车所受重力不变，轨道对所有小车作用力的合力始终不变，D符合题意。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.某科学试验卫星绕与地球赤道平面垂直的轨道做匀速圆周运动。该卫星每天在相同时刻沿相同方向经过地球表面某点正上方，恰好绕地球运行n圈。已知地球半径为R，自转周期为T，地球表面重力加速度为g，则（）A.该卫星处于超重状态B.该卫星的周期为C.该卫星轨道半径为D.该卫星轨道距地面高度为【答案】BD【解析】【详解】A．卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，可知，卫星处于失重状态，故A错误；B．由于卫星每天在相同时刻沿相同方向经过地球表面某点正上方，恰好绕地球运行n圈，则有解得故B正确；C．对卫星进行分析，由万有引力提供向心力，则有在地球表面有结合上述解得故C错误；D．结合上述，该卫星轨道距地面高度为故D正确。故选BD。8.如图，质量为m的均质绳竖直悬挂，绳的两端分别固定在M、N两个等高的钉子上，绳NP段的长度为总长度的，重绳上P点的张力大小为，重力加速度为g，则M钉受到绳子的拉力（）A.大小为mgB.大小为2mgC.与水平方向的夹角为30°D.与水平方向的夹角为60°【答案】AC【解析】【详解】设MN两端细绳与水平方向的夹角为α，P点的张力与水平方向的夹角为β，则对PN部分由平衡可知，对PM部分由平衡可知联立解得T=mg，α=30°故选AC。9.某体操运动员在“彩带操”比赛过程中，她挥舞彩带形成的波一段时间内类似于水平方向传播的简谐横波，该简谐横波在t=0时的波形图如图所示。介质中x=2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为cm，则（）A.该波的波速为4m/sB.该波传播方向沿x轴正方向C.若运动员的手振动加快，形成的简谐横波波速增大D.x=2.5m处的质点出现在波峰位置最短历时0.375s【答案】ABD【解析】【详解】A．根据简谐运动的表达式可知，该波周期波形图可知该波波长λ=4m，则波速故A正确；B．由表达式可知0时刻后质点P将y轴正方向运动，同侧法可知该波的传播方向沿x轴正方向，故B正确；C．波速只与介质有关，与其他无关，故C错误；D．图像可知2.5m处的质点与2m处的质点相距0.5m，故2.5m处的质点回到平衡位置的时间为故x=2.5m处的质点出现在波峰位置最短历时故D正确。故选ABD。10.如图，空间存在匀强电场，质量为m、电荷量为q的小球沿图中实线先后通过同一竖直面平面内的P、Q两点，通过两点时速率相同，P、Q两点连线与竖直方向的夹角为θ，则在小球从P运动到Q的过程中（）A.小球到达实线中点时速率最小B.小球动量的变化率先减小后增大C.该电场的场强不应小于D.小球在P点的电势能大于在Q点的电势能【答案】AC【解析】【详解】A．题意可知，小球通过PQ两点时速率相同，即合力做功为0，则合力方向垂直于PQ连线，可知小球该过程做类斜抛运动，则PQ连线的中垂线与轨迹交点为类斜抛运动的最高点，所以小球到达实线中点时合力做负功最多，该点速率最小，故A正确；B．小球运动过程中只受电场力和重力，由于二者均为恒力，故其合力也为恒力，由动量定理推导式可得可知小球动量的变化率为电场力和重力的合力，故小球动量的变化率不变，故B错误；C．设电场力与PQ夹角为α如图由于电场力和重力合力垂直与PQ连线，故沿PQ方向有解得故电场的场强不应小于，故C正确；D．由于PQ过程电场力和重力做的总功为0，但由于该过程重力做正功，所以该过程电场力做负功，则小球电势能增加，即小球在P点的电势能小于在Q点的电势能，故D错误。故选AC。三、非选择题：共56分。第11题6分，第12题9分，第13题10分，第14题13分，第15题18分，考生根据要求作答。11.用倾斜摆探究单摆周期与等效重力加速度的定量关系。如图甲，在倾角θ可调的斜面上开有许多气孔（图中未画出），来自气孔中的气流刚好可以将摆球托起。摆球通过摆线与力传感器连接，摆球沿图中虚线在斜面上做小幅摆动，传感器可实时记录拉力大小F随时间t变化的关系。（1）在某次实验中，拉力F随时间t变化曲线如图乙所示，倾斜摆的周期为__________s；（2）多次改变斜面的倾角θ，分别测出对应的单摆周期T，做出图像如图丙所示。根据图像可以得到的实验结论是________________________________________；（3）实验中倾斜摆的摆长为__________m。（取π2=10，结果保留两位有效数字）【答案】（1）1.20（2）单摆周期T与成正比（3）0.28【解析】【小问1详解】由图可知，倾斜摆的周期为T=1.20s；【小问2详解】由于的图像是一条通过原点的直线，故单摆的周期T与成正比；【小问3详解】根据单摆的周期公式可得结合图像可得解得等效单摆的摆长为12.某同学要测量一个未知定值电阻，实验室有如下器材可供选择：待测电阻，阻值约300Ω；定值电阻R＝200Ω；电压表V（量程3.0V，内阻为300Ω）；电流表（量程20mA，内阻为100Ω）；电流表（量程5mA，内阻约为100Ω）；滑动变阻器（最大阻值为5Ω，允许通过的最大电流为3A）；滑动变阻器（最大阻值为1000Ω，允许通过的最大电流为1A）；直流电源E，电动势为6V，内阻很小；开关S，若干导线。该同学选择了合适的器材，并设计了如图甲所示电路。实验要求测量数据范围尽可能大，测量结果尽可能准确。（1）滑动变阻器应选__________（填“”或“”），开关S闭合前，滑动变阻器滑片应移至最（填“左”或“右”）__________端；（2）a电表应选__________，b电表应选__________；（均选填“V”“”或“”）（3）通过调节滑动变阻器，测量得到多组a、b两电表示数，利用a、b两电表的示数（均已换算为国际单位）描绘出如图乙所示直线，该直线斜率为148，则待测电阻__________Ω（保留三位有效数字），的测量值__________（填“＞”“＜”或“＝”）的真实值。【答案】（1）①.R1②.左（2）①.V②.A1（3）①.308②.【解析】【小问1详解】[1]由题意可知，电路应采用分压接法，故滑动变阻器应选用最大值较小的电阻，故滑动变阻器选用；[2]为保持电路，开关S闭合前，滑动变阻器滑片应移至最左端，此时并联部分的电压为零。【小问2详解】[1][2]由题知，直流电源E的电动势为6V，而电压表V的量程为3.0V，小于电源电动势，不能直接用电压表V测量待测电阻的电压；将定值电阻R＝200Ω与电流表A1串联，则串联后两者的最大电压之和为与电源电动势相等，故b电表应选；因电压表V的内阻为准确值，而电流表的内阻不是准确值，故a电表应选V。【小问3详解】[1]根据实验电路图，可得变形得则斜率为代入数据解得[2]由上分析，可知表达式中U、I都是真实值，故的测量值等于的真实值。13.用三根细线将三个物块A、B、C和定滑轮组装成图示装置。已知B、C的质量分别为3m、2m，它们间细线长度为L，C离地高度也为L；A的质量M满足3m<M<5m，连接A和B的细线足够长，开始时整个系统处于静止状态。某时刻剪断A与地面间的细线，此后A在运动过程中始终没有与定滑轮相碰，C触地后不反弹。（1）求C在下落过程中的加速度大小；（2）求A上升的最大速度；（3）若B刚好能着地，求A的质量。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1详解】剪断细线后，对A、B、C整体，由牛顿第二定律得解得【小问2详解】物块C刚落地时，M的速度最大，三个物体组成的系统机械能守恒，则解得【小问3详解】物块C落地后，物块B恰能下降地面，则此时物块A和物块B的速度为零联立解得14.如图，电源电动势E=15V，内阻不计，两个定值电阻R1=20Ω，R2=40Ω，平行板电容器电容C=1μF，其极板长l=3.0cm，两极板间距d=1.0cm，下极板接地。将开关S闭合，电子枪发射一电子沿极板中轴