湖南师范大学附中2025届物理高三第一学期期中预测试题含解析

湖南师范大学附中2025届物理高三第一学期期中预测试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题：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、我国首颗量子科学实验卫星于2016年8月16日1点40分成功发射。中国计划在2030年建成全球化的量子通信网络。量子卫星成功运行后，我国将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。假设量子卫星轨道在赤道平面，如图所示。已知量子卫星的轨道半径是地球半径的m倍，同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍，图中P点是地球赤道上一点，由此可知（）A．同步卫星与量子卫星的运行周期之比为nB．同步卫星与P点的速度之比为1C．量子卫星与同步卫星的速度之比为nD．量子卫星与P点的速度之比为n2、在真空中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由MN上上的A点以一定初速度水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，A、B、C三点在同一直线上，且AB=2BC，如图所示．由此可见()A．电场力为2mgB．小球带正电C．小球从A到B与从B到C的运动时间相等D．小球从A到B与从B到C的速度变化大小相等3、质量为2kg的物体，放在与物体之间的动摩擦因数为的水平面上，在水平拉力F的作用下，由静止开始运动，拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图所示，，下列说法正确的是（）A．此物体在OA段做匀加速直线运动，且此过程中拉力的最大功率为6WB．此物体在OA段做匀速直线运动，且此过程中拉力的功率恒为6WC．此物体在AB段做匀加速直线运动，且此过程中拉力的最大功率为6WD．此物体在AB段做匀速直线运动，且此过程中拉力的功率恒为6W4、如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道I，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则（）A．该卫星的发射速度必定大于11.2km/sB．卫星在同步轨道II上的运行速度大于7.9km/sC．在轨道I上，卫星在P点的速度小于在Q点的速度D．卫星在Q点通过加速实现由轨道I进入轨道II5、如图所示，物体A放置在固定斜面上，一平行斜面向上的力F作用于物体A上．在力F变大的过程中，A始终保持静止，则以下说法中正确的是（）A．物体A受到的合力变大B．物体A受到的支持力不变C．物体A受到的摩擦力变大D．物体A受到的摩擦力变小6、摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车，当它转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜，产生转弯需要的向心力；行走在直线上时，车厢又恢复原状．靠摆式车体的先进性无需对线路等设施进行较大的改造，就可以实现高速行车．假设有一摆式超高速列车在水平面内行驶，以216km/h的速度拐弯，拐弯半径为1.8km，为了避免车厢内的物件、行李侧滑行和站着的乘客失去平衡而跌倒，在拐弯过程中车厢自动倾斜，车厢底部与水平面的倾角θ的正切tanθ约为（）A．0.10B．0.20C．1.00D．2.00二、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，有多个选项是符合题目要求的。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、如图所示，自左向右依次固定放置半圆形玻璃砖、足够长的竖立的长方体玻璃砖和光屏，BC、MN、PQ三个表面相互平行．一点光源可沿着圆弧移动，从点光源发出的一束白光始终正对圆心O射入半圆形玻璃砖，经过长方体玻璃砖后，打在光屏上．已知玻璃对红光的折射率为n=1.513，若不考虑光在各个界面的反射，则下列说法正确的是A．点光源从B移动到C的过程中，光屏上总有彩色光斑B．点光源从B移动到C的过程中，光屏上红色光斑的移动速率比紫色光斑的小C．点光源在A点时，光屏上红色光斑在紫色光斑的上方D．点光源在A点时，若撤除长方体玻璃砖，光屏上红色光斑将向上移动E.点光源在A点时，若将光屏稍向右平移，光屏上红色光斑与紫色光斑的间距将增大8、“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空，它与“天宫二号”空间实验室对接前，在距离地面约380km的圆轨道上飞行．已知地球同步卫星距地面的高度约为36000km．关于“天舟一号”，下列说法正确的是A．线速度小于地球同步卫星的线速度B．线速度小于第一宇宙速度C．向心加速度小于地球同步卫星加速度D．周期小于地球自转周期9、一个质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m，这时物体的速度是2m/s，则下列说法中正确的是()A．手对物体做功12J B．合外力对物体做功12JC．合外力对物体做功2J D．物体克服重力做功10J10、如图甲所示，物块的质量kg，初速度m/s，在一水平向左的恒力作用下从点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻恒力突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图像如图乙所示（）A．0~5s内物块做匀减速运动B．在时刻恒力反向C．恒力大小为10ND．物块与水平面间的动摩擦因数为0.3三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，将橡皮筋改为劲度系数为400N/m的轻质弹簧AA'，将弹簧的一端A'固定在竖直墙面上．不可伸长的细线OA、OB、OC，分别固定在弹簧的A端和弹簧秤甲、乙的挂钩上，其中O为OA、OB、OC三段细线的结点，如图1所示．在实验过程中，保持弹簧AA'伸长1.00m不变．（1）若OA、OC间夹角为90°，弹簧秤乙的读数是______N．（如图2所示）（2）在（1）问中若保持OA与OB的夹角不变：逐渐增大OA与OC的夹角，则弹簧秤甲的读数大小将_____，弹簧秤乙的读数大小将_____．12．（12分）如图是研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为5cm的小方格，重力加速度取g=10m/s2。由此可知：闪光频率为__________Hz；小球抛出时的初速度大小为____________m/s；从抛出到C点，小球速度的改变量为_____________m/s。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，长为L的细绳上端系一质量不计的环，环套在光滑的水平杆上，在细绳的下端吊一个质量为m的铁球(可视为质点)，球离地的高度h=L。现让环与球一起以v=2gL的速度向右运动，在A处环被挡住而立即停止，已知A离右墙的水平距离也为L，当地的重力加速度为(1)在环被挡住而立即停止时绳对小球的拉力大小；(2)若在环被挡住后，细绳突然断裂，则在以后的运动过程中，球的第一次碰撞点离墙角B点的距离是多少？14．（16分）过去日本在高铁海外推广上最大的成果就是高铁，然而日本在承建高铁过程中，并没有输出运行技术，导致高铁机车技术和轨道不匹配，近些年来问题频出。

台铁6432车次普悠玛列车今年10月21日在宜兰新马站附近出轨，造成18死190伤。台当局相关部门22日表示，事故原因初判是因为转弯时超速。如图所示，为了防止列车转弯时对轨道的损伤甚至脱轨，需要使内外轨有一定的高度差，已知普悠玛列车出事现场的转弯半径R约为250m，轨道间距L约为1.5m，内外轨的高度差h0约为24cm，请用学过的知识计算（取g=10m/s2）：（1）为保证安全，在事故现场附近应规定的行驶速率v0为多少km/h。（2）该列车发生意外时，行驶速率v高达144km/h，为了使内外轨均不受到侧向挤压，应将内外轨的高度差h设计为多少cm。15．（12分）如图甲，光滑平台右侧与一长为L=5m的水平木板相接，木板固定在地面上，现有一可视为质点的小滑块以初速度你滑上木板，恰好滑到木板右端停止。现将木板右端抬高，如图乙，使木板与水平地面的夹角θ=37°，让滑块以相同的初速度滑上木板，不计滑块滑上木板时的能量损失，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）滑块与木板之间的动摩擦因数μ；（2）滑块从滑上倾斜木板到滑回木板底端所用的时间t。

参考答案一、单项选择题：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、D【解析】

A.根据GMmr2=m4π2T2r可得B.P为地球赤道上一点，P点角速度等于同步卫星的角速度，根据v=ωr所以同步卫星与P点的速度之比为v2vPCD.根据GMmr2=mv2r可得v=GMr，所以量子卫星与同步卫星的速度之比为v1v2、D【解析】

C．小球在水平方向不受力，所以沿水平方向做匀速直线运动，小球从A到B的运动时间是从B到C的运动时间的2倍，选项C错误；AB．在竖直方向，小球在AB受到的重力是小球在BC所受合力的一半所以电场力F=3mg电场力方向向上，则小球带负电，选项AB错误；D．小球从A到B与从B到C的速度变化量的大小相等，D正确．故选D。3、D【解析】

BC．对物体受力分析，物体受到的摩擦力为，由题图可知，斜率表示物体所受拉力的大小，OA段的拉力F=5N，AB段的拉力，所以物体在OA段做匀加速直线运动，在AB段做匀速直线运动，选项BC错误；A．在OA段物体所受的拉力为5N，物体做匀加速直线运动，当速度最大时，拉力的功率最大代入数据得v=3m/s拉力的最大功率选项A错误；D．在AB段，物体以3m/s的速度做匀速运动，此过程中拉力的功率恒为选项D正确。故选D。4、D【解析】

了解同步卫星的特点和第一宇宙速度、第二宇宙速度的含义，当万有引力刚好提供卫星所需向心力时，卫星正好可以做匀速圆周运动：若是“供大于需”，则卫星做逐渐靠近圆心的运动；若是“供小于需”，则卫星做逐渐远离圆心的运动.【详解】11.2km/s是卫星脱离地球束缚的发射速度，而同步卫星仍然绕地球运动，故A错误；7.9km/s即第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度，而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据v的表达式可以发现，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故B错误；根据开普勒第二定律，在轨道I上，P点是近地点，Q点是远地点，则卫星在P点的速度大于在Q点的速度，故C错误；从椭圆轨道Ⅰ到同步轨道Ⅱ，卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力，故D正确；故选D．【点睛】本题考查万有引力定律的应用，知道第一宇宙速度的特点，卫星变轨也就是近心运动或离心运动，根据提供的万有引力和所需的向心力关系确定．5、B【解析】

A.物体受重力、支持力、摩擦力及拉力的作用而处于静止状态，故合力为零，故A错误；B.将重力分解到沿斜面和垂直于斜面的方向；在垂直于斜面方向，重力的分力、支持力平衡，，所以支持力不变，故B正确；CD.若，摩擦力沿斜面向下，受力分析如图所示：由平衡得：，在力F变大的过程中，故根据平衡条件，静摩擦力逐渐增加；若，摩擦力向上，由平衡得：，故根据平衡条件，静摩擦力应先减小，后反方向增大，故CD错误.故选B。6、B【解析】，得tanθ约为0.20二、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，有多个选项是符合题目要求的。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、BCE【解析】A、当入射光AO⊥BC时，不发生折射，在光屏上没有彩色光斑，故A错误；B、由于红光的折射率最小，紫光的折射率最大，点光源从B移动到C的过程中，红光通过半圆形玻璃砖后折射角最小，移动的距离最小，由于光线通过长方体玻璃砖后，出射光线与入射光线平行，可知光屏上红色光斑的移动距离比紫光小，红光移动速率比紫色光斑的小，故B正确；C、点光源在A点时，由于红光的偏折程度最小，紫光的偏折程度最大，则红光的光屏上红色光斑在紫色光斑的上方，故C正确；D、光线通过长方体玻璃砖后会向上发生移侧，则点光源在A点时，若撤除长方体玻璃砖，光屏上红色光斑将向下移动，故D错误；E、点光源在A点时，若将光屏稍向右平移，出射光线方向不变，根据几何关系可知，光屏上红色光斑与紫色光斑的间距增大，故E正确；故选BCE．8、BD【解析】

A、根据牛顿第二定律有，解得，将“天舟一号”与地球同步卫星比较，由于“天舟一号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，所以“天舟一号”的线速度大于地球同步卫星的线速度，故选项A错误；B、第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动最大的运行速度，知其线速度小于第一宇宙速度，故选项B正确；C、根据牛顿第二定律有，解得，将“天舟一号”与地球同步卫星比较，由于“天舟一号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，所以“天舟一号”的向心加速度大于地球同步卫星加速度，故选项C错误；D、根据牛顿第二定律有，解得，由于“天舟一号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，所以“天舟一号”的周期小于地球同步卫星的周期，即“天舟一号”的周期小于地球自转周期，故选项D正确；9、ACD【解析】

手对物体做功，选项A正确；合外力对物体做功，选项B错误，C正确；物体克服重力做功，选项D正确.10、BD【解析】

物体匀减速直线运动的加速度大小为：，匀加速直线运动的加速度大小为：，根据牛顿第二定律得：F+f＝ma1，F﹣f＝ma2，联立两式解得：F＝7N，f＝3N，则动摩擦因数为：，物体匀减速直线运动的时间为：．即在0﹣1s内做匀减速直线运动，1s后恒力F反向，做匀加速直线运动．故BD正确，AC错误．三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、3.00一直变小先变小后变大【解析】

（1）[1]根据弹簧秤的读数方法可知，a的读数为3.00N；（2）[2][3]若保持OA与OB的夹角不变，逐渐增大OA与OC的夹角，力三角形如图中实线变到虚线：由图可知弹簧秤甲的读数将一直变小，而弹簧秤乙的读数将先变小后变大.12、102.54【解析】

[1]在竖直方向上有△y=gT2得则闪光的频率。[2]小球抛出时的初速度大小[3]小球在B点竖直方向的速度从抛出到C