[物理]2025届湖南省邵阳市拔尖创新人才早期培养高三上学期第一次联考试题(解析版)

这是一份[物理]2025届湖南省邵阳市拔尖创新人才早期培养高三上学期第一次联考试题(解析版)，共19页。试卷主要包含了保持答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。

满分100分。考试用时75分钟。
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。将条形码横贴在答题卡上“贴条形码区”。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案写在试题卷上无效。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4．保持答题卡的整洁。考试结束后，只交答题卡，试题卷自行保存。
一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分，每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求。
1. 如图所示为一同学用四根手指拎一购物袋，现在改用一根手指拎，简化图如图所示，相对一开始（ ）
A. 手对购物袋的作用力变大
B. 手对购物袋的作用力变小
C. 单侧绳子的拉力变大
D. 单侧绳子的拉力变小
【答案】C
【解析】AB．手对购物袋的作用力与购物袋的重力是一对平衡力，大小相等。所以手对购物袋的作用力不变。故AB错误；
CD．两侧绳子对购物带作用力的合力大小不变，改用一根手指拎时，两个单侧绳子的拉力间得夹角变大，则单侧绳子的拉力变大。故C正确。D错误。
故选C。
2. 如图所示，物体A、B、C叠放在水平桌面上，水平向右的力F作用于C物体，使A、B、C以相同的速度向右匀速运动，则关于摩擦力的说法正确的是（ ）
A. B受到的摩擦力向右
B. C受到的摩擦力向右
C. A受到两个摩擦力作用
D. 不知A与水平桌面之间是否光滑，无法判断A与水平桌面间是否存在摩擦力
【答案】C
【解析】A．由于B做匀速运动，根据受力平衡可知，水平方向B不可能受到摩擦力作用，故A错误；
B．以C为对象，根据受力平衡可知，C受到摩擦力方向水平向左，与力F平衡，故B错误；
CD．以A、B、C为整体，根据受力平衡可知，地面对A一定有水平向左的摩擦力作用，与力F平衡；则A受到C的摩擦力和地面的摩擦力，共2个摩擦力作用，故C正确，D错误。
故选C。
3. 一物体做匀变速直线运动，其运动的位移x随时间t的变化关系图像如图所示，则在末，物体的速度大小为（ ）
A. 3m/sB. 4m/sC. 5m/sD. 6m/s
【答案】B
【解析】设物体的初速度为，加速度为a，根据
利用图像，将t=3s和t=6s及对应的位移代入方程可得
解得
，
因此物体在5s末的速度
因此5s末速度大小为4m/s，方向与初速度方向相反。
故选B。
4. 无线蓝牙耳机可以在一定距离内与手机等设备实现无线连接。已知无线连接的最远距离为10m，甲和乙两位同学做了一个有趣实验。甲佩戴无线蓝牙耳机，乙携带手机检测，甲、乙开始位置齐平如图（a）所示，甲、乙同时分别沿两条平行相距8m的直线轨道向同一方向运动，甲做匀速直线运动，乙从静止开始先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动，其速度v随时间t的关系如图（b）所示，则在运动过程中，手机检测到蓝牙耳机能被连接的总时间为（ ）
A. 4sB. 5sC. 8sD. 13s
【答案】C
【解析】已知无线连接的最远距离为10m，直线轨道相距8m，手机检测到蓝牙耳机时，甲、乙间位移之差最大值为
当时，根据图像与时间轴所围的面积表示位移，可知甲、乙的位移之差
设4s之前手机与蓝牙耳机能被连接的时间为，从到，有
即
解得
或（舍去）
可知在内手机与蓝牙耳机一直处于连接状态；根据对称性可知，在内手机与蓝牙耳机处于断开状态，在时手机与蓝牙耳机又开始处于连接状态，由图像中可知此时乙开始做匀速运动，设从6s之后手机与蓝牙耳机能被连接的时间为，则有
即
解得
则在运动过程中，手机检测到蓝牙耳机能被连接的总时间为
故选C。
5. 如图所示，某同学抱着箱子做蹲起运动研究超重和失重现象，在箱内的顶部和底部均安装有压力传感器。两质量均为2kg的物块用轻弹簧连接分别抵住传感器。当该同学抱着箱子静止时，顶部的压力传感器显示示数。重力加速度g取。不计空气阻力，则（ ）
A. 箱子静止时，底部压力传感器显示示数
B. 当时，箱子处于失重状态，人可能抱着箱子下蹲
C. 当时，箱子处于超重状态，人可能抱着箱子向上站起
D. 若箱子保持竖直从高处自由释放，运动中两个压力传感器的示数均为20N
【答案】A
【解析】A．当箱子静止时，对两物块和弹簧组成的系统受力分析可知
得下面压力传感器显示示数
对上面物体
得
故A正确；
B．当时，对上面物体
所以加速度方向向上，箱子处于超重状态，人可能抱着箱子向上加速站起或下蹲后的减速过程，故B错误；
C．当时
加速度方向向下，箱子处于失重状态，人可能抱着箱子加速下蹲或向上站起后的减速过程，故C错误；
D．当箱子自由下落时处于完全失重状态，两个物体所受合力均为，则应有
弹簧长度没变，所以两个压力传感器的示数均为30N，故D错误。
故选A。
6. 两倾斜的平行杆上分别套着a、b两相同圆环，两环上均用细线悬吊着相同的小球，如图所示。当它们都沿杆向下滑动，各自的环与小球保持相对静止时，a的悬线与杆垂直，b的悬线沿竖直方向，下列说法正确的是（ ）
A. a环受沿杆向上的摩擦力B. d球做匀加速直线运动
C. 杆对a、b环的弹力大小相等D. 细线对c、d球的弹力大小可能相等
【答案】C
【解析】A．左图，杆与水平方向夹角，小球c受重力和拉力两个力，两个力的合力不等于零，知小球c与环a以共同的加速度向下滑，对小球c有
则a环做匀加速直线运动，对a环分析，设摩擦力为f，有
解得
f=0
则a环与杆间没有摩擦力，故A错误；
B．右图，小球d处于竖直状态，受重力和拉力，因为加速度方向不可能在竖直方向上，所以两个力平衡，d做匀速直线运动，所以b环也做匀速直线运动，故B错误；
C．将环与小球看成整体，则有
则杆对a、b环的弹力大小相等，故C正确；
D．对于c球受到的拉力大小为
对于d球受到的拉力
因此受到的拉力大小不等，故D错误。
故选C。
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. 一个做变速直线运动的物体，其加速度方向不变而大小逐渐减小到零，那么该物体的运动情况可能是（ ）
A. 速度不断增大，到加速度减小到零时速度达到最大，而后做匀速直线运动
B. 速度不断减小，到加速度减小为零时反向做匀速直线运动
C. 速度不断减小，到加速度减小到零时运动停止
D. 速度不断减小到零后，又反向做加速运动，最后做匀速运动
【答案】ACD
【解析】A．当加速度方向与速度方向相同时，物体速度不断增大，到加速度减小到零时速度达到最大，而后做匀速直线运动，A正确；
BCD．当加速度方向与速度方向相反时，物体的速度不断减小，以下有三种可能：
①如果加速度先减小到零，则物体速度不再减小，而后物体做匀速直线运动，B错误；
②如果速度先减小到零，则物体又反向做加速运动，加速度减小到零时，物体向反方向做匀速直线运动，D正确；
③如果加速度和速度同时减小到零，则物体停止运动，C正确。故选ACD。
8. 如图所示，MA、MB、NA是竖直面内三根固定的光滑细杆，M、N、A、B、C位于同一圆周上，C、A两点分别为圆周的最高点和最低点，O点为圆心。每根杆上都套着一个小滑环（图中未画出），三个滑环分别穿过三根细杆从M点和N点无初速度释放，若，、依次表示滑环从M点到达B点和A点所用的时间，表示滑环从N点到达A点所用的时间，、表示滑环从M点到达B点和A点的速度。则（ ）
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】A．滑环从M点到达B点和A点过程，设下降高度为，由动能定理得
解得
由于滑环从M点到达B点下降的高度小，故可得，故A错误；
BCD．设MA与竖直方向的夹角为α，圆周的直径为d，根据牛顿第二定律得：滑环的加速度为
滑杆的长度为
s=dcsα
则根据
得
对NA，同理可得
以M点为最高点，取合适的竖直直径作圆，如图所示

可知从M点滑到A、D时间相同，则从M点滑到B点时间大于A点，即
故BC正确，D错误。
故选BC。
9. 物块a、b中间用一根轻质弹簧相接，放在光滑水平面上，ma=3kg，如图甲所示。开始时两物块均静止，弹簧处于原长，t=0时对物块a施加水平向右的恒力F。t=2s时撤去，在0~2s内两物体的加速度随时间变化的情况如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，整个运动过程中以下分析正确的是（ ）
A. 恒力F=6N
B. 物块b的质量为mb=3kg
C. 撤去F瞬间，a的加速度大小为0.8m/s2
D. 若F不撤去，则2s后两物块将一起做匀加速运动
【答案】AC
【解析】A．t=0时，弹簧弹力为零，对a，根据牛顿第二定律可得
故A正确；
B．t=2s时，a、b加速度相同，对整体，根据牛顿第二定律可得
解得
故B错误；
C．t=2s时，对b，根据牛顿第二定律可得
撤去F瞬间，弹簧弹力不会突变，此时a的加速度大小为
故C正确；
D．a-t图像与坐标轴所围的面积表示速度的变化量，从图像可看出，t=2s时a的速度大于b的速度，所以若此时不撤去F，弹簧在之后的一段时间内会继续伸长，a的加速度减小，b的加速度增大，并不能一起做匀加速运动，故D错误。
故选AC。
10. 如图所示，2024个质量均为的小球通过完全相同的轻质弹簧相连，在水平拉力的作用下，保持相对静止，一起沿动摩擦系数为粗糙水平面向右做匀加速直线运动，设1和2间弹簧的弹力为，2和3间弹簧的弹力为，2023和2024间弹簧的弹力为，弹簧始终处于弹性限度内，下列结论正确的是（ ）
A.
B. 从左到右各弹簧长度之比为
C. 若突然撤去拉力，此瞬间第2024个小球的加速度为，其余每个球的加速度不变
D. 若1和2之间的弹簧长度为，2023和2024之间的弹簧长度为，则弹簧原长为
【答案】ACD
【解析】A．以整体为研究对象，加速度
以后面的第1、2、3…2023个小球为研究对象，根据牛顿第二定律可得可知
……
即
故A正确；
B．根据题意，由胡克定律可得
则从左到右各弹簧伸长量之比为，从左到右各弹簧长度之比不可能为，故B错误；
C．若突然撤去拉力F瞬间，由于弹簧的形变量不能瞬变，则除第2024个小球以外的小球受力情况不变，加速度不变，对第2024个小球，由牛顿第二定律有
解得
故C正确；
D．设弹簧原长l，1和2之间的弹簧此时长度
2023和2024之间的弹簧此时长度
联立得
故D正确。
故选ACD。
三、非选择题：本题共5小题，共56分。
11. 某实验小组用橡皮筋验证力的平行四边形定则，实验步骤如下：
①取三条规格相同的橡皮筋，用刻度尺测量并记录它们的自然长度；
②用弹簧测力计分别将三条橡皮筋拉至相同的长度，若弹簧测力计的示数相同，则继续进行后续实验；
③将三条橡皮筋的一端系在一起，再将其中两条的另一端分别固定在贴有白纸的水平木板上的M、N两点，如图所示；
④将第三条橡皮筋的另一端P系一细绳，用力拉细绳，使三条橡皮筋的结点静止在某位置，在白纸上将该位置记作O，同时记录三条橡皮筋的方向和长度；
⑤以结点位置O为起点，分别沿OM、ON方向和PO方向作出线段、、，使每条线段的长度与各自对应的橡皮筋的成正比。
⑥以线段、为邻边作平行四边形，若对角线同线段重合，则说明两个力和它们的合力符合平行四边形定则。
⑦重复以上实验步骤中的④⑤⑥，多做几次实验。
请完成以下问题：
（1）验证力的平行四边形定则实验用到________。
A. 微小量放大法B. 控制变量法C. 等效替代法
（2）以下说法正确的是________。
A. 该实验所选用三条橡皮筋的自然长度不一定要相等
B. 步骤②的目的是验证三条橡皮筋的劲度系数是否相同
C. 步骤④中拉细绳的力必须与木板平行
D. 步骤⑦中多次实验结点每次静止时的位置O必须在同一位置
（3）若第二次实验同第一次相比较，保持直角不变，变小；橡皮筋OP长度不变，则橡皮筋OM长度________；则橡皮筋ON长度________（均选填“变大”或“变小”或“不变”）。
【答案】（1）C （2）BC （3）变小 变大
【解析】【小问1详解】
验证力的平行四边形定则实验用到等效替代法。
故选C。
【小问2详解】
AB．三条橡皮筋的规格相同，自然长度要相等，且劲度系数要相同，步骤②的目的是验证三条橡皮筋的劲度系数是否相同，故A错误，B正确；
C．拉细绳的力必须与木板平行，这样才确保力的大小准确性，故C正确；
D．改变拉力，进行多次实验，每次没必要使O点在同一位置，故D错误。
故选BC。
小问3详解】
[1][2]若第二次实验同第一次相比较，保持直角不变，变小；橡皮筋OP长度不变，根据平行四边形定则，如图所示
由图可知，橡皮筋OM长度变小，橡皮筋ON长度变大。
12. 某实验小组用如图甲所示装置探究加速度与合力的关系一细绳通过定滑轮连接两个小桶A和B，A桶中放有若干个质量均为m的钩码，B桶中装有适量细沙，打点计时器固定在铁架台上，已知重力加速度为g。
（1）实验操作步骤如下
①给B桶一竖直向下的速度，通过不断调整B桶中细沙的质量，直到打出的纸带点迹均匀。
②从A桶中取一个钩码放入B桶，接通电源，释放B桶，利用纸带测出加速度a。
③重复步骤②的操作，得到多组数据。
④根据所得数据，作出相关图像，得出结论。
（2）打点计时器的打点周期为T，实验打出的一段纸带如图乙所示，5个点为连续打出的点，1、3点间距为，1、5点间距为，则打点计时器打第2点时的速度为________，桶的加速度大小为________（用所给字母表示）。
（3）实验小组测得多组数据，以B桶中钩码的质量为纵坐标，B桶的加速度为横坐标，若探究出的规律符合牛顿第二定律表述，则得到的图像应为下列选项中的________，同时测得两桶及所有钩码和桶内沙子的总质量为M，则图像斜率________（用M、g表示）。
A． B． C．
【答案】 （2） （3）B
【解析】（2）[1]根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，打点计时器打第2点时的速度为
[2]根据逐差法求出桶的加速度大小为
（3）[3]设B桶和沙子的总质量为，A桶的质量为，钩码的总质量为，从A桶中取出钩码放到B桶中的质量为，设绳子拉力为T，则
刚开始B桶中没放钩码时，A桶和B桶匀速下落有
可得当从A桶中取出质量为的钩码放到B桶中时，对B桶有
对A桶有
联立可得
可知图像是一条过原点的直线。
故选B。
[4]图像的斜率为
13. 如图所示，两根直木棍AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动。一个半径、质量的水泥圆筒从木棍的上部恰好能匀速滑下，已知两木棍间距，与水平面的夹角。（，，g取）。求：
（1）每根直木棍对水泥圆筒的摩擦力；
（2）水泥圆筒与直木棍的动摩擦因数。
【答案】（1）40N，方向沿木棍向上 （2）0.8
【解析】【小问1详解】
从右侧视角分析，在沿斜坡方向根据平衡条件
解得
方向沿木棍向上。
【小问2详解】
由底部沿木棍向上看，受力关系如图所示
图中角满足
解得
根据平衡条件
解得
所以动摩擦因数
14. 猎豹捕猎时能达到最大时速。在一次捕猎过程中，猎豹发现它的正前方的地方有一只羚羊，开始以加速度加速至最大时速追击羚羊，羚羊在猎豹起跑3s后察觉后方有天敌追击自己，就以加速度加速至最大时速20m/s向正前方逃跑。现为了简便处理不考虑现实中猎豹和羚羊存在的转弯动作，两者均可看作质点且只做直线运动。
（1）求猎豹在其加速到最大速度过程中所用的时间t和位移x；
（2）求猎豹开始追击羚羊后第5s末，猎豹与羚羊之间的距离；
（3）若猎豹以最大时速追捕猎物的生理极限时间为20s，后筋疲力尽以做减速运动，羚羊一直按照最高时速逃跑，根据所学知识计算分析本次猎豹是否能捕猎成功。
【答案】（1）5s，75m （2）223m （3）此次捕猎可以成功
【解析】【小问1详解】
猎豹达到最大时速所需要的时间为
根据匀变速直线运动位移与时间关系表达式
【小问2详解】
猎豹前5s内走过的位移为
羚羊有3s的反应时间，可知羚羊在前5内位移为
初始时羚羊在猎豹前方290m，可知第5s末猎豹与羚羊之间的距离为
【小问3详解】
羚羊的最大速度，猎豹从最大速度减速到和羚羊最大速度相等的过程所用时间
猎豹从最大速度减速到和羚羊最大速度相等过程的位移
猎豹从开始运动到猎豹和羚羊速度相等的过程所用时间
猎豹从开始运动到猎豹和羚羊速度相等过程的位移
羚羊达到最大时速所需要的时间为
羚羊的反应时间为3s，羚羊运动时间24s，总位移
故猎豹能追上羚羊，此次捕猎可以成功。
15. 如图所示，一个质量为M的长圆管竖直放置，顶端塞有一个质量为m的弹性小球，，球和管间的滑动摩擦力和最大静摩擦力大小均为，管从下端离地面距离为H处自由落下，运动过程中，管始终保持竖直，每次落地后向上弹起的速度与落地时速度大小相等，不计空气阻力，重力加速度为g。
（1）求管第一次落地时球的速度；
（2）求管第一次落地弹起时管的加速度和球的加速度；
（3）管第一次落地弹起后至第二次落地前，若球恰好没有从管口滑出，求此时管的下端距地面的高度h。
【答案】（1），方向竖直向下
（2），方向竖直向下；，方向竖直向上
（3）
【解析】【小问1详解】
取竖直向下为正方向。由自由落体的运动规律
则球与管第一次碰地时速度
方向竖直向下。
【小问2详解】
管第一次落地弹起时，管的加速度
方向竖直向下，球的加速度
方向竖直向上。
【小问3详解】
管第一次落地弹起时的速度
方向竖直向上，球的速度
方向竖直向下，若球刚好没有从管中滑出，设经过时间，球和管速度相同，则有
，
故管从弹起经这段时间上升的高度为所求，得
‍