湖南省涟源市部分学校2025届高三12月月考
物理试题
注意：
1.请考生在答题卡上按要求认真填写相关信息；
2.本套试卷分为试题卷和答题卡两部分，共8页，其中试题卷6页，答题卡2页，满分 100 分，考试时量 75分钟. 考试结束后，只交答题卡.
3.请考生在答题卡上按要求答题，在本试卷上作答不记分.
一、单项选择题：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的，请选出此项并填涂在答题卡上对应位置。
1. 下列关于物理概念和物理规律说法正确的是
A. 作用力与反作用力的合力为零
B. 自由落体运动是一个理想化的物理模型
C. 在直线运动中物体运动的位移大小等于路程
D. 我们每天上午 8:00 上第一节课, 上午8:00 为时间。
2. 河水的流速与离河岸的距离的变化关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示，河宽为，若要使船以最短时间渡河，则（ ）
A. 船渡河的最短时间是150秒 B. 船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直
C. 船在河水中航行的轨迹是一条直线 D. 船在河水中的最大速度是4米/秒
3. 银河系的恒星中大约四分之一是双星，某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动。由天文观察测得其运动周期为T，S1到C点的距离为r1，S1和S2的距离为r，已知引力常量为G。由此可求出S2的质量为（ ）
A. B. C. D.
4.小车在水平地面上沿轨道从左向右运动,动能一直增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力,下列四幅图可能正确的是( )
5.高铁车厢里的水平桌面上放置一本书,书与桌面间的动摩擦因数为0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10 m/s2。若书不滑动,则高铁的最大加速度不超过 ( )
A.2.0 m/s2 B.4.0 m/s2
C.6.0 m/s2 D.8.0 m/s2
6.如图,光滑水平地面上有一质量为2m的小车在水平推力F的作用下加速运动。车厢内有质量均为m的A、B两小球,两球用轻杆相连,A球靠在光滑左壁上,B球处在车厢水平底面上,且与底面的动摩擦因数为μ,杆与竖直方向的夹角为θ,杆与车厢始终保持相对静止。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是(重力加速度为g)( )
A.若B球受到的摩擦力为零,则F=2mg tan θ
B.若推力F向左,且tan θ≤μ,则F的最大值为2mg tan θ
C.若推力F向左,且μ
二、多项选择题：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，请选出来并填涂在答题卡上对应位置。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. 小华同学将手中的空牛奶盒水平扔向垃圾桶，牛奶盒的轨迹如图所示。不计空气阻力，为把牛奶盒扔进垃圾桶，小华可以采取下列哪些措施
A. 只减小扔牛奶盒的初速度
B. 只增大扔出牛奶盒时的高度
C. 只减小扔出牛奶盒时人与垃圾桶的水平距离
D. 减小扔牛奶盒的初速度，同时降低扔牛奶盒的高度
8. 如图所示，不可伸长的轻绳平行于斜面，一端与质量为m的物块B相连，B与斜面光滑接触。轻绳另一端跨过滑轮与质量为M的物块A连接。A在外力作用下沿竖直杆以速度向下匀速运动，物块B始终沿斜面运动且斜面始终静止，当轻绳与杆的夹角为时，物块B的速度大小为，斜面倾角为，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. B.
C. 轻绳拉力一定大于 D. 斜面受到地面水平向右的摩擦力
9 如图所示，质量为M的小车在水平面上始终以恒定速度v0向右做匀速运动，一质量为m的小球从高h处自由下落，与小车碰撞（碰撞时的作用力远远大于小球的重力）后反弹，上升的最大高度仍为h。设球与车之间的动摩擦因数为μ，则小球刚弹起后的速度大小可能为（ ）
B.
C. D.
10.如图甲所示，劲度系数的轻弹簧，一端固定在倾角为的带有挡板的光滑斜面体的底端，另一端和质量mA的小物块A相连，质量为mB的物块B紧靠A一起静止。现用水平推力使斜面体以加速度a向左匀加速运动，稳定后弹簧的形变量大小为x。在不同推力作用下，稳定时形变量大小x随加速度a的变化如图乙所示。弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，取重力加速度下列说法正确的是（ ）
A.
B.
C. 若，稳定时A对斜面的压力大小为12.5N
D. 若，稳定时A、B间弹力大小为6N
三、非选择题: 共56分。第 11-12题为实验题, 第 13-15 题为计算题。
11.(9分) 阿特伍德机是著名的力学实验装置。绕过定滑轮的细线上悬挂质量相等的重锤A 和 B，在B 下面再挂重物C时，由于速度变化不太快，测量运动学物理量更加方便。
(1) 某次实验结束后，打出的纸带如图所示，已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，则重锤 A 运动拖动纸带打出 H 点时的瞬时速度为 m/s； (结果保留三位有效数字)
(2) 已知重锤 A 和 B的质量均为 M，某小组在重锤B 下面挂质量为m的重物C由静止释放验证系统运动过程中的机械能守恒，某次实验中从纸带上测量 A 由静止上升h高度时对应计时点的速度为 v，则验证系统机械能守恒定律的表达式是 ；
(3)为了测定当地的重力加速度，另一小组改变重物C的质量m，测得多组m和测量对应的加速度，在坐标上作图如上图所示，图线与纵轴截距为b，则当地的重力加速度为 。
12.(9分) 用如图所示的装置验证动量守恒定律。足够光滑的玻璃水平桌面上两根长为的细线拴接大小相同、质量分别为和小钢球，细线与固定钉子的拴接处安装拉力传感器，可实时显示细线中的拉力大小。初始时，两小球靠在一起，两细线刚好平行，小球的直径远小于细线的长度。
（1）将小球1沿圆弧拉到某点A处，并在A处给小球1一个沿切线方向的初速度，记录拉力传感器1的示数；
（2）小球1运动到点处与小球2发生碰撞，碰后小球1弹回，记录碰后两小球运动过程中传感器1和2的示数分别为、；
（3）两小球质量关系满足______；（选填“大于”“小于”或“等于”）
（4）对实验数据进行分析：若物理量、、、、满足等量关系______时，即可验证碰撞瞬间，两小球组成的系统动量守恒；若该碰撞为非弹性碰撞，、、还应满足的数量关系为______。
13.（12分）两块质量分别为m的木块静止在光滑水平面上，中间用一根轻弹簧连接着，如图所示。现从水平方向迎面射来一颗子弹，质量为，速度为，子弹射入木块A并留在其中。求：
（1）在子弹击中木块后的瞬间木块A的速度大小；
（2）在子弹击中木块后的运动过程中弹簧的最大弹性势能。
14.（12分）如图所示，一根长的细线，一端系着一个质量的小球，拉住线的另一端，使小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动。现使小球的角速度缓慢地增大，当小球的角速度增大到开始时的3倍时，细线断开，细线断开前的瞬间受到的拉力比开始时大。取。
（1）求细线断开前的瞬间，小球受到的拉力大小；
（2）若小球离开桌面时，速度方向与桌面右边缘间垂直，桌面高出水平地面，求小球飞出后的落地点到桌面右边缘的水平距离s。
15.（14分）某固定装置的竖直截面如图所示，由倾角的直轨道AB，半径的圆弧轨道BCD，长度、倾角为θ的直轨道DE，半径为R、圆心角为θ的圆弧管道EF组成，轨道间平滑连接。在轨道末端F的右侧光滑水平面上紧靠着质量滑块b，其上表面与轨道末端F所在的水平面平齐。质量的小物块a从轨道AB上高度为h静止释放，经圆弧轨道BCD滑上轨道DE，轨道DE由特殊材料制成，小物块a向上运动时动摩擦因数，向下运动时动摩擦因数，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当小物块a在滑块b上滑动时动摩擦因数恒为，小物块a恰好不从滑块b上滑落。（其它轨道均光滑，小物块视为质点，不计空气阻力，，，取）
(1)若，求小物块
①第一次经过C点的向心加速度大小；
②第一次沿DE上滑的最大高度；
③在DE上经过的总路程。
(2)若，滑块至少多长才能使小物块不脱离滑块。湖南省娄底市涟源市部分学校2025届高三12月月考
物理试题答案
注意：
1.请考生在答题卡上按要求认真填写相关信息；
2.本套试卷分为试题卷和答题卡两部分，共8页，其中试题卷6页，答题卡2页，满分 100 分，考试时量 75分钟. 考试结束后，只交答题卡.
3.请考生在答题卡上按要求答题，在本试卷上作答不记分.
一、单项选择题：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的，请选出此项并填涂在答题卡上对应位置。
1. 下列关于物理概念和物理规律说法正确的是
A. 作用力与反作用力的合力为零
B. 自由落体运动是一个理想化的物理模型
C. 在直线运动中物体运动的位移大小等于路程
D. 我们每天上午 8:00 上第一节课, 上午8:00 为时间。
答案：B
2. 河水的流速与离河岸的距离的变化关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示，河宽为，若要使船以最短时间渡河，则（ ）
A. 船渡河的最短时间是150秒
B. 船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直
C. 船在河水中航行的轨迹是一条直线
D. 船在河水中的最大速度是4米/秒
【答案】B
【解析】
【详解】AB．要使船以最短时间渡河，则船头必须与河岸垂直，此时船在静水中的速度与河岸垂直，则渡河时间最短为
故A错误，B正确；
C．船在沿河岸方向上做变速直线运动，在垂直于河岸方向上做匀速直线运动，两运动的合运动是曲线运动，故C错误；
D．当河水的流速最大时，船的速度最大，则有
故D错误。
故选B。
3. 银河系的恒星中大约四分之一是双星，某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动。由天文观察测得其运动周期为T，S1到C点的距离为r1，S1和S2的距离为r，已知引力常量为G。由此可求出S2的质量为（ ）
A. B. C. D.
【详解】以S1为研究对象，S1做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得
解得
故选D。
4.小车在水平地面上沿轨道从左向右运动,动能一直增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力,下列四幅图可能正确的是( )
答案：D 小车做曲线运动时,所受合力方向与速度方向不在一条直线上,B错误;小车所受合力必指向轨迹凹的一侧,A错误;小车动能一直增加说明小车所受合力一直做正功,可知合力方向与该处速度方向的夹角小于90°,C错误,D正确。故选D。
5.高铁车厢里的水平桌面上放置一本书,书与桌面间的动摩擦因数为0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10 m/s2。若书不滑动,则高铁的最大加速度不超过 ( )
A.2.0 m/s2 B.4.0 m/s2
C.6.0 m/s2 D.8.0 m/s2
答案 B 当书所受静摩擦力达到最大时,书将要滑动,则由μmg=mam得am=μg=4.0 m/s2,故B正确。
6.如图,光滑水平地面上有一质量为2m的小车在水平推力F的作用下加速运动。车厢内有质量均为m的A、B两小球,两球用轻杆相连,A球靠在光滑左壁上,B球处在车厢水平底面上,且与底面的动摩擦因数为μ,杆与竖直方向的夹角为θ,杆与车厢始终保持相对静止。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是(重力加速度为g)( )
A.若B球受到的摩擦力为零,则F=2mg tan θ
B.若推力F向左,且tan θ≤μ,则F的最大值为2mg tan θ
C.若推力F向左,且μ
答案：D
二、多项选择题：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，请选出来并填涂在答题卡上对应位置。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. 小华同学将手中的空牛奶盒水平扔向垃圾桶，牛奶盒的轨迹如图所示。不计空气阻力，为把牛奶盒扔进垃圾桶，小华可以采取下列哪些措施
A. 只减小扔牛奶盒的初速度
B. 只增大扔出牛奶盒时的高度
C. 只减小扔出牛奶盒时人与垃圾桶的水平距离
D. 减小扔牛奶盒的初速度，同时降低扔牛奶盒的高度
答案：BC
8. 如图所示，不可伸长的轻绳平行于斜面，一端与质量为m的物块B相连，B与斜面光滑接触。轻绳另一端跨过滑轮与质量为M的物块A连接。A在外力作用下沿竖直杆以速度向下匀速运动，物块B始终沿斜面运动且斜面始终静止，当轻绳与杆的夹角为时，物块B的速度大小为，斜面倾角为，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. B.
C. 轻绳拉力一定大于D. 斜面受到地面水平向右的摩擦力
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．根据速度的关联性可知，B的速度大小为A的速度沿着绳方向的分速度大小，即有
可得
故A正确，B错误；
C．由于A在外力作用下做匀速直线运动，而随着A向下运动，绳子与竖直方向的夹角在减小，因此B的速度大小逐渐增大，即B沿着斜面向上做的是加速运动，则其加速度沿着斜面向上，因此在沿着斜面的方向上对B由牛顿第二定律有
可知轻绳拉力一定大于，故C正确；
D．取斜面为研究对象，由于斜面受到B对其斜向右下方垂直于斜面的压力，该力有两个作用效果，一个使斜面有向右运动的趋势，一个使斜面紧压地面，由此可知斜面在向右运动的趋势下受到地面水平向左的摩擦力，故D错误。
故选AC。
9 如图所示，质量为M的小车在水平面上始终以恒定速度v0向右做匀速运动，一质量为m的小球从高h处自由下落，与小车碰撞（碰撞时的作用力远远大于小球的重力）后反弹，上升的最大高度仍为h。设球与车之间的动摩擦因数为μ，则小球刚弹起后的速度大小可能为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．若小球与车碰撞后，水平速度相同，根据动量守恒
由于，则
球谈起后竖直速度为
则小球刚弹起后的速度大小为
A正确，B错误；
CD．若小球与车没有达到共速，对小球由动量定理
水平方向
竖直方向
得
则小球刚弹起后的速度大小为
C正确，D错误。
故选AC。
10.如图甲所示，劲度系数的轻弹簧，一端固定在倾角为的带有挡板的光滑斜面体的底端，另一端和质量mA的小物块A相连，质量为mB的物块B紧靠A一起静止。现用水平推力使斜面体以加速度a向左匀加速运动，稳定后弹簧的形变量大小为x。在不同推力作用下，稳定时形变量大小x随加速度a的变化如图乙所示。弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，取重力加速度下列说法正确的是（ ）
A.
B.
C. 若，稳定时A对斜面的压力大小为12.5N
D. 若，稳定时A、B间弹力大小为6N
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．由图结合题意可知时弹簧处于原长状态，且物块A、B恰要分离，故对AB整体有
解得
故A正确；
B．当a=0时，对AB整体分析有
当时，图中另一纵截距的意义为
联立解得
=1kg，=2kg
故B错误；
C．当时，因为物块A、B恰要分离，故对 A有
N
由牛顿第三定律知A对斜面的压力大小为12.5 N，故C正确；
D．时，对B分析
解得
=6N
故D正确；
故选ACD。
三、非选择题: 共56分。第 11-12题为实验题, 第 13-15 题为计算题。
11.(8分) 阿特伍德机是著名的力学实验装置。绕过定滑轮的细线上悬挂质量相等的重锤A 和 B，在B 下面再挂重物C时，由于速度变化不太快，测量运动学物理量更加方便。
(1) 某次实验结束后，打出的纸带如图所示，已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，则重锤 A 运动拖动纸带打出 H 点时的瞬时速度为 m/s； (结果保留三位有效数字)
(2) 已知重锤 A 和 B的质量均为 M，某小组在重锤B 下面挂质量为m的重物C由静止释放验证系统运动过程中的机械能守恒，某次实验中从纸带上测量 A 由静止上升h高度时对应计时点的速度为 v，则验证系统机械能守恒定律的表达式是 ；
(3)为了测定当地的重力加速度，另一小组改变重物C的质量m，测得多组m和测量对应的加速度，在坐标上作图如上图所示，图线与纵轴截距为b，则当地的重力加速度为 。
12. 用如图所示的装置验证动量守恒定律。足够光滑的玻璃水平桌面上两根长为的细线拴接大小相同、质量分别为和小钢球，细线与固定钉子的拴接处安装拉力传感器，可实时显示细线中的拉力大小。初始时，两小球靠在一起，两细线刚好平行，小球的直径远小于细线的长度。
（1）将小球1沿圆弧拉到某点A处，并在A处给小球1一个沿切线方向的初速度，记录拉力传感器1的示数；
（2）小球1运动到点处与小球2发生碰撞，碰后小球1弹回，记录碰后两小球运动过程中传感器1和2的示数分别为、；
（3）两小球质量关系满足______；（选填“大于”“小于”或“等于”）
（4）对实验数据进行分析：若物理量、、、、满足等量关系______时，即可验证碰撞瞬间，两小球组成的系统动量守恒；若该碰撞为非弹性碰撞，、、还应满足的数量关系为______。
【答案】 ①. 小于 ②. ③.
【解析】
【详解】（3）[1]由于两小球碰后小球1弹回，可知，两小球质量关系满足小于。
（4）[2]由于实验操作在光滑的玻璃水平桌面上进行，则重力与支持力平衡，小球做匀速圆周运动，由细线的拉力提供圆周运动的向心力，当小球1在点A处时有
碰撞后对小球1、2分别进行分析有
，
若碰撞过程动量守恒，则有
解得
[3]若碰撞过程为非弹性碰撞，则机械能减小，则有
结合上述解得
13.（12分）两块质量分别为m的木块静止在光滑水平面上，中间用一根轻弹簧连接着，如图所示。现从水平方向迎面射来一颗子弹，质量为，速度为，子弹射入木块A并留在其中。求：
（1）在子弹击中木块后的瞬间木块A的速度大小；
（2）在子弹击中木块后的运动过程中弹簧的最大弹性势能。
答案：
14.13.如图所示，一根长的细线，一端系着一个质量的小球，拉住线的另一端，使小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动。现使小球的角速度缓慢地增大，当小球的角速度增大到开始时的3倍时，细线断开，细线断开前的瞬间受到的拉力比开始时大。取。
（1）求细线断开前的瞬间，小球受到的拉力大小；
（2）若小球离开桌面时，速度方向与桌面右边缘间垂直，桌面高出水平地面，求小球飞出后的落地点到桌面右边缘的水平距离s。
【答案】（1）45N；（2）2m
【解析】
【详解】（1）设开始时小球做匀速圆周运动的角速度为，则根据题意有
解得
则细线断开前瞬间小球受到的拉力
（2）细线断裂后小球飞出桌面后做平抛运动，设细线断裂时小球的速度大小为，则有
解得
飞出桌面后水平方向做匀速直线运动有
竖直方向做自由落体运动，有
联立解得
15.某固定装置的竖直截面如图所示，由倾角的直轨道AB，半径的圆弧轨道BCD，长度、倾角为θ的直轨道DE，半径为R、圆心角为θ的圆弧管道EF组成，轨道间平滑连接。在轨道末端F的右侧光滑水平面上紧靠着质量滑块b，其上表面与轨道末端F所在的水平面平齐。质量的小物块a从轨道AB上高度为h静止释放，经圆弧轨道BCD滑上轨道DE，轨道DE由特殊材料制成，小物块a向上运动时动摩擦因数，向下运动时动摩擦因数，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当小物块a在滑块b上滑动时动摩擦因数恒为，小物块a恰好不从滑块b上滑落。（其它轨道均光滑，小物块视为质点，不计空气阻力，，，取）
(1)若，求小物块
①第一次经过C点的向心加速度大小；
②第一次沿DE上滑的最大高度；
③在DE上经过的总路程。
(2)若，滑块至少多长才能使小物块不脱离滑块。
【答案】(1)①；②0.45m；③2m (2)0.4m
【详解】（1）①对小物块从A到第一次经过的过程，根据机械能守恒定律有第一次经过点的向心加速度大小为
②小物块从A到DE上滑最大高度处，设从D到最大高度处的距离为，由动能定理可得由几何关系可得最大高度解得
③小物块在上时，因为，所以小物块每次在上升至最高点后一定会下滑，之后经过若干次在上的滑动使机械能损失，最终小物块将在、间往复运动，且易知小物块每次在上向上运动和向下运动的距离相等，设其在上经过的总路程为，根据功能关系有解得
（2）对小物块从A到的过程，根据动能定理有解得
方法一：对小物块由牛顿第二定律可得对滑块b可得小物块从滑上滑块到滑到滑块最右端时两者恰好共速，用时为，设滑块长度为，则有，联立解得解得
方法二：设滑块长度为时，小物块恰好不脱离滑块，且此时二者达到共同速度，根据动量守恒定律和能量守恒定律有，解得
