湖南省郴州市2025届高三上学期一模物理试卷（Word版附解析）

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注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。
4.考试时间为75分钟，满分为100分。
5.本试题卷共5页。如缺页，考生须声明，否则后果自负。
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. 在物理学发展的过程中许多科学家做出了重要的贡献，下列说法中符合物理史实的是（ ）
A. 笛卡尔首先通过理想实验否定了力是维持物体运动的原因
B. 科学家通过万有引力定律计算预言了天王星的存在，后来被证实，因此天王星被称为“笔尖下发现的行星”
C. 牛顿总结出万有引力定律，并在实验室中测出了万有引力常量
D. 伽利略把逻辑推理与实验相结合起来，发展了人类的科学思维方式和科学研究方法
【答案】D
【解析】
【详解】A．伽利略首先通过理想实验否定了力是维持物体运动的原因，A错误；
B．海王星的存在是亚当斯和勒维耶通过万有引力定律计算预言的，B错误；
C．牛顿总结出万有引力定律，卡文迪什在实验室中测出了万有引力常量，C错误；
D．伽利略把逻辑推理与实验相结合起来，发展了人类的科学思维方式和科学研究方法，为后世科学研究方法的发展奠定了基础，D正确。
故选D。
2. 如图，静止在水平地面的光滑斜面上有一小球被轻绳拴住悬挂在天花板上，现悬点O处绳子收缩，小球缓慢从A处移动到B处，斜面保持静止。下列说法正确的是（ ）

A. 小球对斜面的压力变小B. 小球对斜面的压力变大
C. 绳子拉小球的拉力变小D. 斜面受到地面的摩擦力变大
【答案】A
【解析】
【详解】ABC. 设斜面倾角为，绳与斜面夹角为，由平衡得
由题意，增大，则F增大，斜面对小球的支持力变小，即小球对斜面的压力变小，A正确，BC错误；
D. 对斜面，静摩擦力为
故斜面受到地面的摩擦力变小，D错误。
故选A
3. 质量为0.5kg的小物体在竖直向上的拉力F作用下由静止开始运动，拉力F随物体上升高度h的变化规律如图所示，重力加速度g取，不计空气阻力，则物体上升3m时的速度大小为（ ）
A. B. 10m/sC. D. 5m/s
【答案】B
【解析】
【详解】由题意，根据动能定理可得
又因图像的图线与横轴所围成的面积表示拉力做的功，可得
代入数据可得，物体上升3m时的速度大小为
故选B。
4. 通过几年火星探究发现，火星大气经人类改造后，火星有可能成为适宜人类居住的星球。已知火星半径约为地球半径的一半，质量约为地球质量的九分之一，某高中男同学在校运会上的跳高纪录为1.8m。把地球和火星均看作质量分布均匀的球体，忽略地球和火星的自转及空气阻力，假设该同学离地时的速度大小不变，则在火星上他跳高的纪录约为（ ）
A. 6mB. 5mC. 4mD. 3m
【答案】C
【解析】
【详解】根据
可得
解得
把跳高看作竖直上抛运动，由
可得
则在火星上他跳高纪录为
故在火星上他跳高的纪录为4m。
故选C。
5. 如图所示，PQS是固定于竖直平面内的光滑圆周轨道，圆心O在S的正上方，在O和P两点各有一质量均为m的小物块a和b（未画出）。从同一时刻开始，a自由下落，b由静止沿圆弧下滑。以下说法正确的是（ ）
A. a比b先到达S，它们在S点时重力的功率相同
B. a与b同时到达S，它们在S点时重力的功率相同
C. a比b先到达S，它们在S点时重力的功率不相同
D. b比a先到达S，它们在S点时重力的功率不相同
【答案】C
【解析】
【详解】a为自由落体运动，b加速度竖直分量平均值小于重力加速度，则a比b先到达S。a在S点的速度与重力同向，b在S点的速度与重力垂直，功率为零，二者功率不相同。
故选C。
6. 我国运动员郑钦文获得2024年巴黎奥运会网球女子单打金牌，她的成功是勤奋训练的结果。如图所示，她在某次训练中将离地1.25m的网球以13m/s的速度斜向上击出，击球点到竖直墙壁的距离为4.8m。当网球竖直分速度为零时，击中墙壁上离地高度为8.45m的P点。网球碰墙后垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.75倍，平行墙面的速度分量不变。已知重力加速度g取。则下列正确的是（ ）
A. 网球从击球点到P点的时间为1.3sB. 网球达到P点时速度大小为5m/s
C. 网球碰墙后速度大小为3m/sD. 网球落地点到墙壁的距离为3.6m
【答案】B
【解析】
【详解】AB. 设，，，。将网球的运动逆向看成平抛运动，则
得网球运动时间为
网球抛出时的竖直分速度为是
网球达到P点时速度大小为
A错误，B正确；
C. 网球碰撞时垂直墙面的速度分量为
平行墙面的速度分量为
网球碰墙后速度大小为
C错误；
D. 网球反弹后做平抛运动，根据
运动时间为
网球落地点到墙壁的距离为
D错误。
故选B。
二、选择题（本题共4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. 甲、乙两个同学从同一位置同向做直线运动，他们的速度图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 甲、乙加速时，甲同学的加速度小于乙同学的加速度
B. 20s时，甲、乙两个同学相距最远
C. 60s时，乙在甲的前方
D. 40s前，甲、乙两个同学相距越来越远
【答案】AD
【解析】
【详解】A. v-t图斜率表示加速度，由图可知，甲同学的加速度小于乙同学的加速度，A正确；
BD. 图像面积等于位移，则40s前，图像面积之差越来越大，即甲、乙两同学间距变大。当40s时，甲、乙速度相等，两个同学相距最远，B错误，D正确；
C. 由图可知，60s时，甲图像面积大于乙图像面积，则此时乙在甲的后方，C错误。
故选AD。
8. 原地起跳时，先屈腿下蹲，然后突然蹬地。从开始蹬地到离地是加速过程（视为匀加速），加速过程重心上升的距离称为“加速距离”。离地后重心继续上升，在此过程中重心上升的最大距离称为“竖直高度”。已知某同学原地跳的“加速距离”，“竖直高度”，已知该同学的质量为50千克，重力加速度g取，不计一切阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 从蹬地开始到重心上升到最高过程该同学处于先超重后失重状态
B. 人离开地面时的速度为
C. 从开始蹬地到离地过程中，地面的支持力对人做功为750J
D. 从开始蹬地到离地过程中，地面的支持力对人的冲量为
【答案】AB
【解析】
【详解】A. 该同学先加速上升后减速上升，则加速度先向上后向下，处于先超重后失重状态，A正确；
B. 根据
人离开地面时的速度为
B正确；
C. 蹬地过程中，沿支持力的方向没有位移，地面的支持力对人做功为零，C错误；
D. 加速上升阶段有
加速上升的时间为
根据动量定理
地面的支持力对人的冲量为
D错误。
故选AB。
9. 我国新能源汽车发展迅猛，从技术到生产都已经走在世界最前列。某辆新能源汽车在某测试场水平路面上，保持恒定功率不变，由静止启动做直线运动，汽车运动过程受到的阻力（其中），当汽车速度达到50m/s时关闭发动机（即撤去牵引力），直至汽车停止。已知汽车的质量，则下列说法正确的是（ ）
A. 若不关闭发动机，汽车的速度还会继续增大
B. 当汽车的速度25m/s时，汽车的加速度大小可能为
C. 汽车关闭发动机后还能继续滑行
D. 汽车关闭发动机后克服阻力做的功为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．若不关闭发动机，当汽车受到的阻力与牵引力相等时，汽车加速度为零，速度最大，A错误；
B．若汽车处于加速阶段，根据
代入数据的
若汽车处于减速阶段，根据
得
B正确；
C．关闭发动机时汽车速度为50m/s，根据动量定理
又
得
C错误；
D．根据动能定理，汽车关闭发动机后克服阻力做的功为
D正确。
故选BD。
10. 如图所示，轻质弹簧的两端分别与小物块B、C相连，并放在足够长的光滑斜面上，弹簧与斜面平行，C靠在固定的挡板P上，绕过定滑轮的轻绳一端与B相连，另一端与悬空的小物块A相连。开始时用手托住A，使滑轮右侧的轻绳恰好伸直且无弹力，滑轮左侧轻绳沿竖直方向，然后由静止释放A，当C刚要离开挡板时，A的速度恰好达到最大。斜面的倾角为30°，B、C的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，重力加速度大小为g，A、B、C均视为质点。不计一切摩擦，不计空气阻力，弹簧始终处在弹性限度内。下列说法正确的是（ ）
A. A的质量为
B. 释放A的瞬间，A的加速度大小为
C. 从释放A到C刚要离开挡板的过程中，A的最大速度为
D. 从释放A到C刚要离开挡板的过程中，由A、B组成的系统机械能一直增大
【答案】BC
【解析】
【详解】A．当C刚要离开挡板时，A的速度恰好达到最大，此时C、P之间弹力为0，A所受外力合力为0，对A、B、C整体进行分析有
解得
故A错误；
B．释放A之前，弹簧处于压缩状态，弹力大小
释放A的瞬间，对A、B整体进行分析有
解得
故B正确；
C．C刚要离开挡板时，弹簧处于拉伸状态，此时弹簧弹力
即拉伸形变与释放A之前的压缩形变大小相等，弹性势能相等，则有
解得
故C正确；
D．结合上述可知，从释放A到C刚要离开挡板的过程中，弹簧先处于压缩状态后处于拉伸状态，弹簧弹力对B先做正功后做负功，则A、B组成的系统机械能先增大后减小，故D错误。
故选BC。
三、非选择题（本大题共5题，共56分。）
11. 如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。有一直径为d、质量为m的金属小球由A处静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H（），光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g。则：
（1）如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径______cm。
（2）小球经过光电门B时的速度表达式为______。
（3）多次改变高度H，重复上述实验，作出随H的变化图像如图丙所示，当图中已知量、和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式：______时，可判断小球下落过程中机械能守恒。
【答案】（1）0.725
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
小球的直径为
【小问2详解】
小球经过光电门B时的速度表达式为
【小问3详解】
根据机械能守恒
得
则小球机械能守恒需满足
化简可得
12. 某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块的加速度与力的关系实验。物块在重物的牵引下开始运动，结果打出来的纸带如图乙，其中纸带的左端与物块相接。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为50Hz。
（1）你认为该同学在实验过程中出现计数点间距异常现象的原因是（ ）
A. 没有平衡摩擦力
B. 物块的质量没有远大于重物的质量
C. 细线太长，重物着地后，物块再运动了一段距离
（2）计数点5对应的速度大小为______m/s，计数点6对应的速度大小为______m/s。（结果均保留三位有效数字）
（3）该同学通过计算得出了物块减速运动过程中加速度a的大小具体数值，若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值______（填“偏大”或“偏小”）。
【答案】（1）C （2） ①. 1.00 ②. 1.20
（3）偏大
【解析】
【小问1详解】
纸带上相邻间距先均匀增大，后增加的距离减小，最后纸带上相邻间距先均匀减小，故分析物块应该是先匀加速直线运动后匀减速直线运动，故在实验过程中出现计数点间距异常现象的原因应该是细线太长，重物着地前，合力与速度方向相同，重物着地后，只受阻力作用，因此物块又匀减速运动了一段距离，如果是没有平衡摩擦力或物块的质量没有远大于重物的质量，开始运动后物块做做匀加速直线运动，不会变为减速运动，故AB错误，C正确。
故选C。
【小问2详解】
[1][2]根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可知
v5m/s1.00m/s
v6m/s1.20m/s
【小问3详解】
[1]在减速阶段产生的加速度的力是滑动摩擦力和纸带受的阻力，所以用来计算物块与桌面间的动摩擦因数，计算结果比动摩擦因数的真实值偏大。
13. 如图所示，质量的一只长方体形空铁箱在水平推力作用下沿水平面向右匀加速直线运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数为。这时铁箱内一个质量的木块恰好能静止在后壁上。木块与铁箱内壁间的动摩擦因数为0.25。取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取，求：
（1）木块对铁箱压力的大小。
（2）铁箱与水平面间的动摩擦因数为多大？
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
木块恰好能静止在后壁上，则
得
根据牛顿第三定律，木块对铁箱压力的大小为20N。
【小问2详解】
根据牛顿第二定律，对木块
对整体
得
14. 如图所示，一水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动，圆盘边缘有一质量的小滑块。当圆盘转动的角速度达到某一数值时，滑块从圆盘边缘滑落，经光滑的过渡圆管（未画出）进入轨道ABCD。已知AB段斜面倾角为，段水平，CD是竖直圆形轨道且轨道半径。滑块与圆盘及ABC段轨道之间的动摩擦因数均为，其余轨道均光滑。A点离点所在水平面的高度。滑块在运动过程中始终未脱离轨道，不计在过渡圆管处和点、点的机械能损失，取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，，。
（1）若圆盘半径，当圆盘的角速度多大时，滑块刚好从圆盘上滑落？
（2）满足第（1）问的条件下，假设滑块恰好能够通过圆形轨道的最高点，求BC之间的距离。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
滑块刚好从圆盘上滑落时，满足
得
【小问2详解】
滑块脱离圆盘的速度为
根据动能定理
滑块恰好能够通过圆形轨道的最高点，则
联立得
15. 如图所示为某快递公司装货装置的简易图，倾角的传送带顶部Q与倾角的长木板平滑地衔接，长木板的另一端搭在货车上，已知传送带PQ长度，长木板OQ长度，传送带以的速率顺时针匀速传动，将一个质量为的包裹无初速度地放在传送带的底端，经过一段时间包裹刚好被运送到货车上的位置，包裹与长木板之间的动摩擦因数，，，重力加速度取。求：
（1）包裹运到传送带顶端的速度；
（2）包裹与传送带之间的动摩擦因数；
（3）由于要传送包裹，电动机多消耗的电能。
【答案】（1）
（2）0.875 （3）
【解析】
【小问1详解】
在QO段，根据动能定理
包裹运到传送带顶端的速度为
【小问2详解】
因为
所以包裹在传动带上一直做匀加速直线运动，则在传动带运动阶段，根据动能定理
包裹与传送带之间的动摩擦因数为
【小问3详解】
电动机多消耗的电能等于包裹重力势能增加、动能增加与摩擦生热的总和，即
重力势能增加量为
动能增加量为
包裹运动的加速度阶段，根据牛顿第二定律
加速运动时间为
包裹与传送带的相对位移为
摩擦生热为
联立得