湖南省长沙市岳麓实验中学2027届高三上学期开学考试物理试卷（含答案）

湖南长沙市岳麓实验中学2026-2027学年高三上学期开学物理试题一、单选题1．手机防窥膜截面如图所示，位于两屏障正中间的P为像素点光源，可向四周发射光线。已知屏障高度为d，两屏障间距，防窥膜厚度为，屏障边缘光线的折射光线反向延长线的夹角为可视角，射向屏障的光线被完全吸收。下列说法正确的是（

）A．防窥膜实现防窥效果主要是靠光的全反射B．若防窥膜透明介质的折射率，则可视角为120°C．只增加防窥膜的厚度D，不改变屏障高度d和两屏障间距L，可以提高防窥效果D．从上往下看，看到P的像比实际位置要低2．如图所示，一定质量的理想气体可经三个不同的过程从状态A变化到状态C，则（

）A．和过程，外界对气体做功相同B．气体在状态B时和在状态D时，气体分子热运动的平均动能相同C．和过程，气体放出的热量相同D．状态C下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数比状态B更多3．如图所示，倾角为θ的光滑斜面固定在水平地面上，一质量为m的小球用轻绳系住，轻绳另一端固定在斜面顶端的O点，初始时轻绳与斜面平行。现缓慢拉动轻绳，使轻绳绕O点逆时针转动至水平方向，在此过程中，下列说法正确的是（）A．轻绳的拉力一直增大B．轻绳的拉力先减小后增大C．斜面对小球的支持力一直增大D．斜面对小球的支持力先减小后增大4．如图所示，水平面内有边长为L的等边三角形ABC。顶点A、B、C分别固定电荷量为+q、-q、+q的点电荷。N、P、M分别为AB、BC、AC边的中点，O点为三角形ABC的几何中心。以O点为原点、竖直向上为x轴正方向建立坐标系。已知静电力常量为k。则（）A．N、P、M三点的电势相等B．将带负电的试探电荷沿x轴由O点移动至x=3L处，电场力可能先做正功后做负功C．在处的电场强度沿x轴正方向的分量大小为D．在与x=L处的电场强度沿x轴正方向的分量大小之比为3：15．在上世纪80年代，我国主流的交通工具为如图（a）所示的自行车，下雨天骑行时，车轮上会附着大量的湿泥块，为了清理掉后轮上的泥块，可将后轮支起，转动脚踏将后轮泥块甩掉。图（b）为自行车传动结构，脚踏与牙盘共轴、飞轮与车轮共轴、牙盘通过链条与飞轮传动，已知牙盘、飞轮、后车轮的半径分别为r1、r2、R，当脚踏以角速度匀速转动时，泥块恰好能脱离车轮。已知车轮对各处泥块最大粘滞力与重力的比值相同，重力加速度为g，下列说法正确的是（

）A．泥块随车轮转至最高点位置时脱离B．泥块随车轮从最高点转至最低点过程中，车轮对泥块的粘滞力不做功C．车轮对各处泥块最大粘滞力与重力的比值为D．车轮对各处泥块最大粘滞力与重力的比值为二、多选题6．某电磁缓冲装置如图所示，两足够长的平行金属导轨置于同一水平面内，导轨左端与一阻值为R的定值电阻相连，导轨段与段粗糙，其余部分光滑，右侧处于竖直向下的匀强磁场中，一质量为m的金属杆垂直导轨放置。现让金属杆以初速度沿导轨向右经过进入磁场，最终恰好停在处。已知金属杆接入导轨之间的阻值为R，与粗糙导轨间的摩擦因数为，。导轨电阻不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．金属杆经过的速度为B．在整个过程中，定值电阻R产生的热量为C．金属杆经过与区域，金属杆所受安培力的冲量相同D．若将金属杆的初速度加倍，则金属杆在磁场中运动的距离大于原来的2倍7．如图所示，与水平面成角的传送带正以的速度顺时针匀速运行，传送带长。现每隔把质量的工件（各工作均相同，且可视为质点）轻放在传送带上，在传送带的带动下，工件向上运动。稳定工作时当一个工件到达B端取走时恰好在A端又放上一个工件，工件与传送带间的动摩擦因数，取，下列说法正确的是（

）A．工件在传送带上时，先受到向上的滑动摩擦力，后受到向上的静摩擦力B．两个工件间的最大距离为0.5mC．两个工件间的最小距离为1.25mD．稳定工作时，电动机因传送工件而输出的功率为1000W8．一束包含a、b两种单色光的细光束从空气中射入顶角为的等腰三棱镜，A为入射点，经两次折射分别从C、D射出，如图所示，AC连线与底边平行。已知a光的偏向角为δ（C点出射光线与A点入射光线的夹角），三棱镜对a、b光的折射率分别用na、nb表示，则下列结论正确的是（

）A．B．C．若用a、b两单色光分别通过同一双缝干涉装置，屏上的条纹间距xa<xbD．若用a、b两单色光分别照射相同金属板都能发生光电效应，则逸出的光电子最大初动能Eka<Ekb9．在研究密闭容器内的理想气体的状态变化时，常会记录其变化过程的图像。下图中A、B图线分别对应某理想气体的两个状态变化过程。下列说法正确的是（）A．气体由状态1变化到状态2，气体分子数密度增加B．气体由状态2变化到状态1，外界对气体做正功C．若气体沿直线B从状态1变化到状态2，气体对外做功绝对值为D．若曲线A为等温过程，由状态2变化到状态1的过程中气体从外界吸收热量10．如图所示的正方形线框abcd边长为L，每边电阻均为r，在垂直于纸面向里，磁感应强度为B的匀强磁场中绕cd轴以角速度ω匀速转动，c、d两点与一阻值为r的电阻相连，各表均可视为理想电表，导线电阻不计，则下列说法中正确的是（）A．线框abcd产生的电流为交变电流B．当S断开时，电压表的示数为零C．当S断开时，电压表的示数为BωL2D．当S闭合时，电流表的示数为三、实验题11．实验小组的同学们利用单摆测重力加速度及单摆摆球质量。如图甲所示，他们将细线一端与一个质量均匀的金属小球相连，另一端系在固定的力传感器的挂钩上，整个装置处于竖直平面内。(1)拉动小球使悬线偏离竖直方向一个较小的角度（小于5°），小球由静止释放后在竖直平面内往复摆动，与传感器相连的计算机记录细线的拉力随时间变化的图线如图乙所示，由图像可知，该单摆的振动周期________。(2)改变摆线的长度，多次进行实验，记录每次摆线的长度及对应的周期。以为纵轴，为横轴，利用所测得的数据，画出图像如图丙所示，则当地的重力加速度可表示为________（用丙图中的、表示），图线在纵轴截距的绝对值表示________。(3)控制摆球和摆线长度均不变，将小球拉离平衡位置后由静止释放，在竖直平面内往复摆动，记下传感器最大示数和最小示数；多次改变悬线与竖直方向的初始夹角并重复上述实验步骤，根据多次的测量数据在直角坐标系中绘制图像，如图丁所示。若小球摆动过程中机械能守恒，则此摆球的质量为________（用丙图中的、及图丁中的表示）。12．某探究小组利用如图甲所示电路观察电容器的充、放电现象，其中为电源（内阻不计），为定值电阻，为电容器，A为零刻度位于中央的毫安表，V为电压表（内阻近似无穷大）。(1)当开关S接1，稳定后，电压表（量程0~15V）的示数如图乙所示，则电压________V。(2)操作时，先把开关S接1（此前电容器不带电）并以此刻为计时起点，待稳定后，再把开关S接2。在下列四个图像中，可正确表示全过程中通过电流表的电流随时间变化的图像和电压表测得两极板间的电压随时间变化的图像的是________（填字母序号）。A． B．C． D．(3)现将图甲电路中的电流表换为电流传感器，并与计算机相连，测得当电容器充电时，电流随时间变化的曲线如图丙所示。则电容器的电容约为________F（计算结果保留两位有效数字）。(4)接第（3）问，若仅将图甲电路中的换成的定值电阻，重新将开关接1（此前电容器不带电）并以此刻为计时起点，则充电电流随时间变化的图线可能是图丁中的曲线________（选填“”或“”）。四、解答题13．内壁光滑的导热性能良好的圆柱形汽缸放置在水平地面上，质量不计、横截面积为S=700cm2的活塞盖在圆柱形汽缸上，不计活塞与汽缸壁的摩擦，封闭5mol的理想气体，测得封闭气体柱长度为L=160cm。已知环境温度不变，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023/mol，大气压强p0=1.0×105Pa、重力加速度g=10m/s2。（结果保留三位有效数字）(1)求单位体积内的气体分子个数；(2)将质量为m=70kg的重物放在活塞上，求稳定后封闭气体柱的长度。14．如图所示，竖直平面内固定有绝缘轨道ABMNP，AB段是长的水平轨道，BM段是半径、圆心角的光滑圆弧轨道，MN段是倾角的倾斜轨道，NP段是恰好能与BM段组成半圆的光滑圆弧轨道，各段轨道均平滑连接。、分别是两段圆弧轨道的圆心，所在直线右侧足够大空间存在匀强电场，电场方向与MN平行且向上，电场强度大小为。小物块a以初速度从A点向右运动，一段时间后，与静置在B点的小物块b发生弹性正碰（碰撞时间极短），b运动到P点时对轨道恰好无压力。已知a、b的质量分别为、，a与AB段的动摩擦因数为，b带正电，电荷量，a、b碰撞过程不会发生电荷转移，重力加速度大小，，。求（1）a、b碰撞结束瞬间，b的速度大小；（2）b通过P点时的速度大小；（3）b通过P点后在电场中运动距MN的最远距离。15．如图所示，足够长光滑固定水平横杆上套有一质量为4m的小球A，长度的轻质细绳一端与A相连，另一端与质量为2m的小球B相连。光滑水平面上静置质量为2m的凹槽C，C由两个半径的光滑圆轨道和长度的平直轨道平滑连接而成，槽内置有质量为2m的滑块D，D到左侧圆轨道最低点的距离。现将细绳拉至水平位置由静止释放B，当B运动到最低点时恰好与C发生弹性碰撞。已知D与平直轨道间动摩擦因数，重力加速度大小，A、B、D均可视为质点。(1)求小球B与C碰撞前的速度大小；(2)通过计算判断滑块D能否冲出凹槽；(3)已知从凹槽C开始运动到C与滑块D一起开始匀速运动所经历的时间t=3.3s，求该过程C对地的位移大小。参考答案题号12345678910答案BDACCCDABDBDBCACD11．(1)(2)小球的半径(3)12．(1)6.0(2)BC(3)(4)b13．(1)2.68×1025个(2)145cm【详解】（1）汽缸内分子总数N=5NA=5×6.0×1023个=3.0×1024个体积V=SL=700cm2×160cm=112000cm3=0.112m3单位体积内的分子个数（2）末状态时，以活塞及活塞上重物整体为研究对象，设汽缸内气体压强为p1，根据平衡条件得mg+p0S=p1S解得p1=1.1×105Pa由玻意耳定律，有p0LS=p1L1S解得L1≈145cm14．（1）4m/s；（2）1.6m/s；（3）0.7776m【详解】（1）a从A点运动至B点，根据动能定理有a、b弹性正碰，根据动量守恒定律有根据机械能守恒定律有解得（2）b在P点，根据牛顿第二定律解得（3）b过P点后做抛体运动，将运动沿电场所在方向（MN方向）和垂直电场方向（垂直MN方向）分解根据抛体运动规律，沿垂直电场方向（垂直MN方向）速度为沿垂直电场方向（垂直MN方向）位移为沿垂直电场方向（垂直MN方向）加速度为又解得15．(1)(2)不能冲出(3)【详解】（1