2025届湖北省部分重点中学高三年级上册第一次联考物理试卷（含答案解析）

2025届湖北省部分重点中学高三上学期第一次联考物理试卷

学校:姓名：班级：考号：

一、单选题

1.物理学家在建立物理概念、探究物理规律的过程中应用了很多思想方法，以下叙述不正

确的是（）

A.由牛顿第二定律可知物体的加速度。=£,该公式应用了比值定义法

m

B.“重心”、“合力与分力”都用到了等效替代法

C.伽俐略研究力和运动关系时，运用了理想实验法

D.研究物体沿曲面运动时重力做的功，应用了微元累积法

2.如图甲为一列简谐横波在某时刻的波形图，图乙为质点尸以此时刻为计时起点的振动图

A.波沿着x轴负方向传播

B.从该时刻起质点。比质点P先运动至波峰位置

C.从该时刻起，经过0.1s,质点。通过的路程为20cm

D.当质点尸位于波谷时，质点。正向下振动

3.2024年6月2日，“嫦娥六号”探测器成功着陆在月球背面南极一艾特肯盆地预选着陆区，

开启人类探测器首次在月球背面实施的样品采集任务。“嫦娥六号”以逆行方式进入月球轨道,

被月球捕获后的部分过程如图所示：探测器在“124大椭圆轨道1”运行经过尸点时变轨进入

“4h椭圆停泊轨道2”，在轨道2上经过P时再变轨进入“200km圆轨道3”，三个轨道相切于

尸点，。点是轨道2上离月球最远的点。下列说法正确的是（）

试卷第1页，共8页

A.探测器从轨道1进入轨道2的过程中，需点火加速

B.探测器分别沿着轨道2和轨道3运行时，经过尸点的加速度相等

C.探测器沿着轨道2经过。的速度大于沿着轨道3经过P的速度

D.探测器在轨道3上运行的周期比在轨道1上运行的周期大

4.如图，竖直面内固定一大圆环④，小环套在光滑杆上，杆的上下两端分别固定在圆的顶

点尸和圆周。点上。圆①②③④共用顶点P,半径之比为1：2：3：4,它们把杆分成四段。

小环从顶点P由静止开始沿杆自由下滑至。点，则小环依次经过这四段的时间之比为（

B.1：V2：V3:2

C.1:(V2-1):(V3-V2):(2-V3)D.2:73:72:1

5.质量为%=5g的羽毛球，从地面竖直向上抛出，取地面为重力势能零点，羽毛球的机械

能£和重力势能区,随高度的变化如图所示。g取10m/s2,结合图像可知羽毛球（）

E/J

0.125

0.100

0.075

0.050

0.025

00.51.01.52.0~

A.在上升到1m处，动能为0.050J

B.受到的阻力大小为0.01N

C.在抛出时，速度大小为56m/s

试卷第2页，共8页

D.在上升至高度为1.25m处，动能和重力势能相等

6.2023年9月，武汉“光谷光子号”空轨正式运营，它是目前国内唯一一条悬挂式单轨线路,

是为了打造生态大走廊而规划的旅游线路。假设一列空轨列车从“高新四路站”出发，途中做

匀加速直线运动先后经过“、B、C三点，3c间的距离是AB的2倍。列车头经过/点的速

度为2m/s,在BC段的平均速度是段平均速度的2倍,则列车头经过。点的速度为（）

A.10m/sB.8m/sC.6m/sD.4m/s

7.如图，竖直放置的轻质圆盘半径为R,光滑水平固定轴穿过圆心。处的小孔。在盘的最

右边缘固定一质量为2羽的小球A,在离。点走R处固定一质量为优的小球B,两小球与

2

。点连线的夹角为135。。现让圆盘自由转动，不计空气阻力，两小球均可视为质点，当A

球转到最低点时（）

3

A.两小球的重力势能之和减少jmgAB.A球机械能增加

C.A球速度大小为D.此后半径。/向左偏离竖直方向的最大角

度大于45。

二、多选题

8.国庆期间，秋风送爽，桂花飘香。小明注意到小区里有四个固定连接起来的大灯笼被吹

起来处于静止状态，如图所示，悬挂最上面灯笼的绳子与竖直方向的夹角为30。，灯笼序号

自上往下依次标记为1、2、3、4,灯笼质量均为加，每个灯笼所受的风力相等，风向水平,

重力加速度大小为g,则（）

试卷第3页，共8页

Iw

A.每根绳与竖直方向的夹角均相同

B.四个灯笼所受到的风力之和等于4加g

C.2号灯笼与3号灯笼之间的作用力等于殍mg

D.若再挂上一个同样的灯笼，最上面灯笼的绳子与竖直方向夹角会变化

9.如图甲所示，水平面内一光滑圆盘可绕经过圆心。的竖直转轴转动。轻杆沿半径方向固

定，两端分别在。点和圆盘边缘尸点。一质量为2kg的小球（视为质点）和两相同的轻弹

簧连接套在轻杆上，两弹簧另外一端分别连接在。、P点,圆盘半径为L弹簧原长为:

劲度系数为鼠当圆盘角速度。从0缓慢增大的过程中，二-工图像如乙所示，x是小球与

co"X

初位置的距离，弹簧始终未超过弹性限度，下列说法正确的是（）

甲乙

A.小球动能增加来源于弹簧对它做功

B.弹簧的劲度系数先为100N/m

C.圆盘半径乙为2m

D.若去除外端弹簧，此图像斜率不变

10.如图所示，质量为2根的物块A与质量为加的物块B用轻质弹簧连接，静止在光滑水

平面上,B右边有一竖直固定的弹性挡板。现给A向右的初速度vo,A的速度第一次减为一%

时，B与挡板发生碰撞，碰撞时间极短。碰撞后瞬间取走挡板，此时弹簧的压缩量为X。弹

簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是（）

试卷第4页，共8页

AUMMAB_____

777777777777777777777777/777777777777//r

A.物块B与挡板碰撞时的速度大小为g%

B.物块B与挡板碰撞时，弹簧弹性势能为;％v；

C.物块B与挡板碰撞后弹簧弹性势能的最大值为%

D.弹簧第一次伸长量为x时物块B的速度大小为一%

三、实验题

11.小明在实验室做完实验“探究单摆周期与摆长的关系”后意犹未尽，他在家里找到了一块

外形不规则的小金属挂件代替摆球做了一个如图所示的单摆，来测量当地的重力加速度。具

体操作如下：

O

（1）用刻度尺测量ON间细线的长度/,将挂件拉开一个略小于a=5。的角度。

（2）由静止释放小挂件，从挂件摆至最低处开始用手机计时，当挂件第N次（开始计时时

记为第1次）通过最低处时，停止计时，显示时间为则周期7=0

（3）实验时小明测得的g值偏小，可能是因为（单选）

A.摆动过程中，小挂件实际上形成了圆锥摆

B.挂件不规则

C.测出〃次全振动时间为误作为（»-1）次全振动时间进行计算

（4）改变ON间细线的长度先后做两次实验，记录细线的长度及单摆对应的周期分别为小

乃和小乃，则重力加速度为（用小T1、12、乃表示）

（5）小明未测量金属挂件的重心位置，这对第（4）问实验结果（填“有”或“无”）

影响。

试卷第5页，共8页

12.某实验小组用如图a所示装置探究加速度与力、质量的关系，水平轨道上安装两个光电

门1、2,它们的中心距离用乙表示，滑块上的遮光条宽度很窄，滑块上装有力传感器，滑

块、遮光条和力传感器总质量为M,细线一端与力传感器连接，另一端跨过滑轮挂上砂桶

后悬挂固定。实验步骤如下：

—/(m-s1)

（1）实验前，接通气源，将滑块置于气垫导轨上（不挂砂桶），轻推滑块，滑块先后经过光电

门1、2.若数字计时器显示遮光条通过光电门1的遮光时间比通过光电门2的遮光时间短，

则要将气垫导轨右侧适当___________（填“调低”或“调高”），直至遮光时间相等。

（2）实验中某同学为了精确测量加速度，连接好如图所示装置后，固定光电门2的位置，每

次使滑块从同一位置释放，不断改变光电门1的位置进行多次测量，依次从光电门计时器读

取出遮光片从光电门1至2的时间（用，表示）。操作过程中砂桶总质量不变，数据处理后

作出函数图像，如图6、另外，从力传感器读取出示数尸。请问：

i.实验（填“需要”或“不需要”）满足砂和砂桶的总质量远小于滑块、力传感器和

遮光片；若滑轮有一定摩擦阻力，对实验的探究（填“有”或“没有”）影响。

ii.写出图6中直线的函数关系式（用八t、a、V2表示，。和V2分别为滑块的加

速度及它经过光电门2的速度）。

（3）改变砂桶的质量，重复（2）得到对应的加速度和力，得到6组数据后，描点作图，发现

aT图在误差允许的范围内是正比例图线。如图c,图线的斜率应是=

四、解答题

13.北京时间2024年6月25日14时07分，嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古自治区四子

王旗预定区域，标志着探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功，实现了世界首次月球背面采样

返回。设返回器质量为机=300kg（包括样品及降落伞），为确保安全着陆，降落伞以两级减

试卷第6页，共8页

速的方式，绽放两次“红白伞花”。过程简化如图：当离地面约十公里时速度为v/=60m/s,打

开第一级减速伞以稳定姿态并初步减速，此过程以ao=lm/s2做匀减速直线运动下降了

61350m,然后打开主伞，在主伞的作用下返回器速度继续降至v=10m/s,此后匀速下降。

若主伞打开后返回器所受的空气阻力为户前，左为定值，v为速率，其它作用力不计。忽略

返回器质量的变化，重力加速度g取10m/s2,设全过程始终在竖直方向运动。求：

第一级减

速伞打开

主伞打开

匀速下降

⑴打开主伞后瞬间，返回器所受的空气阻力；

(2)速度减为20m/s时，返回器的加速度大小。

14.如图所示为固定在竖直平面内半径为夫=1m的半圆形粗糙轨道，/为最低点，2为圆

心等高处，C为最高点。一质量为加=1kg的遥控小车(可视为质点)从N点水平向右以

vo=8m/s无动力进入轨道，上升高度为8=1.8m时脱离轨道，重力加速度g=10m/s2,不

计空气阻力。求：(可保留根号或兀的形式，或对应结果保留1位小数)

(1)小车脱离轨道时的速度大小；

(2)小车从N至脱离过程克服摩擦力所做的功；

(3)开启动力后，小车以vo=8m/s匀速率沿着轨道运动，若小车所受的摩擦阻力为小车对轨

道压力的左=0.25倍，求小车从N到C过程中电动机做的功。

15.如图所示，光滑水平地面上静置一表面光滑的;圆弧凹槽D和一长木板C,质量均为

m=lkg,木板与凹槽紧挨，木板上表面与凹槽圆弧表面相切。上方"=1.8m处有一长£/=5m

试卷第7页，共8页

的水平传送带以v=8m/s的速度顺时针运行，将一质量加/=lkg的小物块P(可视为质点)轻

放在传送带的左端，物块与传送带的动摩擦因数〃尸0.8,P离开传送带后，落至木板表面无

反弹，竖直方向速度经&=0.4s减为0,此时物块P离木板右端长度为L=3.5m,物块与木

板表面动摩擦因数〃2=0.2,物块到达木板右端后冲上凹槽，圆弧表面半径尺=0.2m送取10m/s2,

(1)物块离开传送带时的速度大小V/及刚接触木板的速度大小V2；

(2)物块经\t=0.4s作用后，物块速度V3及木板速度V4的大小；

(3)判断物块滑上凹槽后能否从上端离开，如果能，求离开后还能上升的高度；如果不能,

求物块滑上凹槽后上升的最大高度。

试卷第8页，共8页

《2025届湖北省部分重点中学高三上学期第一次联考物理试卷》参考答案

题号12345678910

答案ABBCCADACBCAD

1.A

【详解】A.由牛顿第二定律可知物体的加速度

F

a=—

m

该公式通过实验得到，是加速度的决定式，不是定义式，没有应用了比值定义法，故A错

误，符合题意；

B.“重心”、“合力与分力”都用到了等效替代的思想，故B正确，不符合题意；

C.伽俐略研究力和运动关系时，进行了理想斜面实验，运用了理想实验法，故C正确，不

符合题意；

D.研究物体沿曲面运动时重力做的功，将曲线无限分割，应用了微元累积法，故D正确，

不符合题意。

故选Ao

2.B

【详解】A.由图乙可知，此时质点尸向下振动，结合图甲根据波形平移法可知，波沿着x

轴正方向传播，故A错误；

B.由于波沿着x轴正方向传播，可知该时刻质点。比向上振动，质点尸向下振动，则从该

时刻起质点。比质点P先运动至波峰位置，故B正确；

C.从该时刻起，经过0.1s,由于

Az=is=-r

4

该时刻质点。比向上振动，越接近平衡位置质点振动的速度越大，质点。从该时刻到达平

衡位置所用时间小于,根据对称性可知，质点从平衡位置到达丁=10cm所用时间小于,

则从该时刻起，经过0.1s,质点。通过的路程大于20cm,故C错误；

D.此时质点尸向下振动，可知经过+时间，质点尸位于波谷，此时质点。处于从平

衡位置向波峰位置振动的过程，即质点。正向上振动，故D错误。

故选B。

3.B

答案第1页，共13页

【详解】A.探测器从轨道1进入轨道2的过程中，即从高轨道到低轨道，需要在尸点减速,

故A错误；

B.根据牛顿第二定律

可得，探测器在轨道上运行时的加速度为

_Gm2

"=下

在探测器变轨的过程中，受力不变，所以经过同一点的加速度相等，故B正确；

C.假设探测器在一个经过。点的圆轨道上运行，根据牛顿第二定律

mmv2

G’x^2=叫一

rr

可得，探测器的运行速度为

则此时经过Q点的速度小于沿着轨道3经过尸点的速度。若在Q点由圆轨道变到轨道2,

要在。点减速。所以探测器沿着轨道2经过。的速度小于沿着轨道3经过尸的速度，故C

错误；

D.根据开普勒第三定律

33

亍a=亍r=卜

当中心天体相同时，式中左为一个定量。由题意可知

所以

工共

故D错误。

故选Bo

4.C

【详解】如图所示

答案第2页，共13页

根据题意，由几何知识

PA;PB:PC:PD=PE:PF:PG:PH=1:2:3:4

得

PE=EF=FG=GH

小环套在光滑杆上静止滑下做匀加速直线运动，由初速度为零的匀加速直线运动规律，通过

连续相等的位移所用时间之比为

%：：匕：%=1：(-1)：(~/5:(2-

故选C。

5.C

【详解】A.由图像可知，在上升到1m处，羽毛球的机械能为0.1125J,重力势能为0.050J,

根据

线=£-综

可得，此时动能为0.0625J,故A错误；

B.分析图像可知，羽毛球上升的最大高度为2m,根据功能关系

Wf=NE=-0.025J

又

Wf=~Ffhm

则

F{=0.0125N

故B错误；

C.由题图可知，在抛出时，机械能为0.125J,重力势能为0,则

答案第3页，共13页

Ek=0.125J

又

2

5卜=-mv

112

则此时的速度为

v=5V2m/s

故C正确;

D.由题图可知，在上升至高度为1.25m处，机械能为0.109375J,重力势能为0.0625J,即

动能为0.046875J,故动能和重力势能不相等，故D错误。

故选C。

6.A

【详解】由题意，设列车在段的位移大小为s,运动时间为乙则有

t2

在段，则有

v——

t'2

其中

M=2v

求得

VB=VC-4

可知8为NC段的时间中点，根据匀变速直线运动时间中点速度公式，可得

联立求得

vc=10m/s

故选Ao

7.D

【详解】A.由题意可知，两小球的重力势能之和减少

AEp=2mgR-mgx2x^-Rsin450=mgR

答案第4页，共13页

故A错误；

B.当A球转到最低点时，B球的重力势能增加，动能增加，B球的机械能增加，由A、B

组成的系统机械能守恒，故A球的机械能减少，故B错误；

C.由系统机械能守恒定律

C1212

2mgR-mgx2x—^-Rsin45°=—x2mvA+^mvB

根据丫=，@可知

vA_R_V2

vB一~1

联立解得A球速度大小为

故C错误；

D.设此后半径。/向左偏离竖直方向的最大角度为仇则有

2mgRcos6=mgcos45°+mg/?cos(^-135°-0)

其中

sin20+cos20=1

联立解得

A3拒

cos，=—<--

52

故

0>45°

故D正确。

故选D。

8.AC

【详解】B.假设每个灯笼所受的风力均为/,对4个灯笼的整体受力分析可知

tan30。=^^

4mg

可得四个灯笼所受到的风力之和为

4G

4/=~^~mS

故B错误；

A.对下面的〃个灯笼(〃=3)的整体分析可知

答案第5页，共13页

tana-=tan30°

nmg

可得

a=30°

即每根绳与竖直方向的夹角均相同，故A正确;

C.以3、4号灯笼为整体受力分析，2号灯笼与3号灯笼之间的作用力大小为

%=丛-=巫维

23cos3003

故C正确;

D.若再挂上一个同样的灯笼，对下面的〃个灯笼（〃=4）的整体分析可知

tana==tan30°

nmg

可得

a=30°

则最上面灯笼的绳子与竖直方向夹角不会变化，故D错误。

故选AC。

9.BC

【详解】A.小球动能增加来源于轻杆对它做功，故A错误;

B.小球做圆周运动，由沿半径方向的合力提供向心力，则有

1

2kx=mcox+|

变形有

—1=m1mL.—1

疗2k4kx

结合图像有

mL0.06-0.01

m/N,—=0.01rad-1-s2

4k52k

解得

k-100N/m,L=2m

故BC正确;

D.若去除外端弹簧，则有

kx=mco1

变形有

答案第6页，共13页

1—m=—mLI--1--

疗k2kx

可知，图像斜率发生变化，故D错误。

故选BC=

10.AD

【详解】A.由题可知，系统在水平方向上动量守恒，故有

cC3

2mv0=2m«—v0+mvB

解得

1

VB=2VO

故A正确；

B.由能量守恒可知

解得

Ep=^mvo

故B错误；

C.物块B与挡板碰撞后得速度为~B，二者再次共速时，弹性势能最大，以水平向右为正

方向，由动量守恒可得

31

2m«—v0+m*(-—v0)=(m+2m)v

由能量守恒可得

13,11,1,

--2m(-v0)+--m(-v0)-+£'p=-(2m+m)v-+EP

解得

E'P就

6

故c错误；

D.物块B与挡板碰撞后到弹簧与第一次伸长量为x过程，以向左为正方向，根据动量守恒

定律有

c31C

2mx—v0-mx—v0=2mv3+mv4

根据机械能守恒定律有

答案第7页，共13页

1321121212

-x2mx(-v0)+-mx(-v0)=-x2mv3+-mv4

联立解得

7

v4=7vo

o

7

即物块B的速度大小为,故D正确。

6

故选ADo

【详解】（2）口］一个周期经过最低点两次，则

JV-1

t=------T

2

解得

2t

7=3（3）［2］根据单摆周期公式

N

可得

8=手从测量时形成了圆锥摆，摆球在水平面内做圆锥摆运动，等效摆长Leos。比实际

的摆长短，摆长的测量值偏大，则重力加速度的测量值偏大，故A错误；

B.挂件不规则不影响测量重力加速度的结果，故B错误；

C.测出〃次全振动时间为误作为（77-1）次全振动时间进行计算，周期测量值偏大，所

以重力加速度的测量值偏小，故C正确。

故选C。

（4）［3］设细线末端到小金属挂件重心的距离为八根据单摆周期公式可得

联立解得

4,〃-I2）

g=72'二'（5）［4］由（4）可知，未测量金属摆件的重心位置，这对实验结果重力加速

一12

度的测量无影响。

12.（1）调IWJ

答案第8页，共13页

L1

⑵不需要没有——二%—at

t22

⑶B

【详解】（1）滑块通过光电门1时遮光条的遮光时间比通过光电门2时遮光条的遮光时间短,

说明气垫导轨右侧偏低，故要将气垫导轨右侧适当调高，直至遮光时间相等。

（2）[1]因有拉力传感器可测出拉力，则在实验过程中，不需要满足砂和砂桶的总质量远小

于滑块、力传感器和遮光片。

[2]拉力传感器直接测出拉力，滑轮有一定摩擦阻力，对实验的探究没有影响。

[3]根据匀变速直线运动公式

,12

L=—-cit

结合图像可得

L1

———v—at

t92

（3）根据

F=Ma

可得

。尸图线的斜率应是故选B。

MM

13.（l）9000N

（2）10m/s2

【详解】（1）匀速时，根据平衡条件

mg=f=kv

可知

A:=300kg-s-1

匀减速过程

一v；——"ZCIQX

得

v2=30m/s

刚开主伞

狂2=9000N

答案第9页，共13页

（2）速度为匕=20m/s时

f3=kv3=6000N

根据牛顿第二定律

fs—mg=ma

得

a=10m/s2

14.⑴y=26m/s

⑵%=10J

⑶"=（20+16%）J

【详解】（1）设小车脱离轨道时的速度大小为v,脱离时位置跟圆轨道圆心连线与水平面夹

角为仇有

./IH—R

sm6=-------=0.8

R

根据牛顿第二定律有

.0V2

mgsmtf=m—

解得

v=2V2m/s

（2）小车从/点至脱离过程，根据动能定理有

2

-mgH-W^t=^mv-^-mv„

解得

%=10J

（3）取关于水平半径对称的上下两端极短圆弧，该位置与圆心连线与水平夹角设为a,

在下端，根据牛顿第二定律有

外］-mgsma=m-

R

在上端，根据牛顿第二定律有

+mgsma=m-

R

则

答案第10页，共13页

然总=%+尸N2=而金

K

根据题意有

2

耳总=2km

根据做功公式有

限=-2km^—

R2

根据动能定理有