2027届湖南省长沙二十一中物理高三上期中调研试题含解析

2027届湖南省长沙二十一中物理高三上期中调研试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、汽车在水平路面上以额定的功率行驶，当汽车在加速时()A．汽车的牵引力增大，加速度增大 B．汽车的牵引力减小，加速度减小C．汽车的牵引力不变，加速度不变 D．汽车的牵引力减小，加速度不变2、如图所示的虚线呈水平方向，图中的实线为与虚线成30°角的匀强电场的电场线，图中OM与电场线垂直，且OM=ON。现从电场中的M点沿与虚线平行的方向抛出一质量为m、电荷量为+q可视为质点的物体，经时间t物体恰好落在N点。已知物体在M、N两点的速率相等，重力加速度为g，不计空气阻力。则下列说法正确的是A．该匀强电场的方向垂直OM斜向上B．该匀强电场的场强大小为mgC．物体由M点到N点的过程中电场力做功为-1D．M、N两点在竖直方向的高度差为33、如图所示，光滑的轻滑轮通过支架固定在天花板上，一足够长的细绳跨过滑轮，一端悬挂小球b，另一端与套在水平细杆上的小球a连接。在水平拉力F作用下小球a从图示虚线位置开始缓慢向右移动（细绳中张力大小视为不变）。已知小球b的质量是小球a的2倍，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，小球a与细杆间的动摩擦因数为。则下列说法正确的是A．当细绳与细杆的夹角为30°时，拉力F的大小为（2–）mgB．当细绳与细杆的夹角为60°时，拉力F的大小为（2–）mgC．支架对轻滑轮的作用力大小逐渐增大D．拉力F的大小一直减小4、如图所示，水平面上有一汽车A，通过定滑轮用绳子拉同一水平面的物体B，当拉至图示位置时，两绳子与水平面的夹角分别为α、β，二者速度分别为vA和vB，则()A．vA∶vB＝1∶1B．vA∶vB＝cosβ∶cosαC．vA∶vB＝sinα∶sinβD．vA∶vB＝sinα∶cosβ5、在选定正方向后,甲、乙两质点运动的x-t图象如图所示,则在0~时间内()A．甲质点做直线运动,乙质点做曲线运动B．乙质点的速度先增大后减小C．时刻两质点速度大小一定相等D．0~时间内,甲质点的平均速度大于乙质点的平均速度6、我国继嫦娥三号之后将于2018年发射嫦娥四号,它将首次探秘月球背面，实现人类航天器在月球背面的首次着陆．为“照亮”嫦娥四号”驾临"月球背面之路，一颗承载地月中转通信任务的中继卫星将在嫦娥四号发射前半年进入到地月拉格朗日点．在该点，地球、月球和中继卫星位于同一直线上，且中继卫星绕地球做圆周运动的周期与月球绕地球做圆周运动的周期相同，则（）A．中继卫星的周期为一年B．中继卫星做圆周运动的向心力仅由地球提供C．中继卫星的线速度小于月球运动的线速度D．中继卫星的加速度大于月球运动的加速度二、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、一轻弹簧的一端固定在倾角为θ的固定光滑斜面的底部，另一端和质量为2m的小物块A相连，质量为m的小物块B紧靠A静止在斜面上，如图所示，此时弹簧的压缩量为x1．从t=1时开始，对B施加沿斜面向上的外力，使B始终做加速度为a的匀加速直线运动．经过一段时间后，物块A、B分离．弹簧的形变始终在弹性限度内，重力加速度大小为g．若θ、m、x1、a均已知，则下列说法正确的是（）A．根据已知条件，可求出从开始到物块A、B分离所用的时间B．根据已知条件，可求出物块A、B分离时的速度大小C．物块A、B分离时，弹簧的弹力恰好为零D．物块A、B分离后，物块A开始减速8、物体从静止开始做匀加速直线运动,第3s内通过的位移是3m，则（）A．前3s的位移是6m B．3s末的速度是3.6m/sC．3s内的平均速度是2m/s D．第5s内的平均速度是5.4m/s9、如图所示，质量M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离为L，子弹进入木块的深度为x，若木块对子弹的阻力F恒定，则下列关系式中正确的是（）A．Fx=B．Fx=C．FL=D．F(L+x)=10、如图所示，固定的光滑竖直杆上套一个滑块A，与滑块A连接的细线绕过光滑的轻质定滑轮连接滑块B，细线不可伸长，滑块B放在粗糙的固定斜面上，连接滑块B的细线和斜面平行，滑块A从细线水平位置由静止释放（不计轮轴处的摩擦），到滑块A下降到速度最大（A未落地，B未上升至滑轮处）的过程中A．滑块A和滑块B的加速度大小一直相等B．滑块A减小的机械能等于滑块B增加的机械能C．滑块A的速度最大时，滑块A的速度大于B的速度D．细线上张力对滑块A做的功等于滑块A机械能的变化量三、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）某同学做“探究求合力的方法”的实验，将一木板竖直放在铁架台和弹簧所在平面后，其部分实验操作如下，请完成下列相关内容：a．如图甲，在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O；b．卸下钩码，然后将两绳套系在弹簧末端，用两弹簧测力计将弹簧末端拉到同一位置O，记录细绳套AO、BO的_____及两弹簧测力计相应的读数，图乙中B端弹簧测力计的每小格为______N，此时B端弹簧测力计的读数为______N；c．该同学在坐标纸上画出两弹簧拉力FA、FB的大小和方向如图丙所示，请你用作图工具在图丙中作出FA、FB的合力F′（___）；d．已知钩码的重力，可得弹簧所受的实际拉力F如图丙所示；e．最后观察比较F和F′，得出结论．12．（12分）在“探究加速度与力、质量的关系的实验”时，采用了如图甲所示的实验方案．操作如下：（1）平衡摩擦力时，若所有的操作均正确，打出的纸带如图乙所示，应________（填“减小”或“增大”）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹________为止．（2）已知小车质量为M，盘和砝码的总质量为m，要使细线的拉力近似等于盘和砝码和总重力，应该满足的条件是m________M（填“远小于”、“远大于”或“等于”）。（3）图丙为小车质量一定时，根据实验数据描绘的小车加速度a与盘和砝码的总质量m之间的实验关系图象。若牛顿第二定律成立，则小车的质量M＝________kg。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）如图甲所示，倾斜传送带倾角θ＝37°，两端A、B间距离L＝4m，传送带以4m/s的速度顺时针转动，质量为1kg的滑块从传送带顶端B点由静止释放后下滑，到A端时用时2s，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.(1)求滑块与传送带间的动摩擦因数；(2)若该滑块在传送带的底端A点，如图乙所示，现用一沿传送带向上的大小为6N的恒定拉力F拉滑块，使其由静止开始沿传送带向上运动，当滑块速度与传送带速度相等时，撤去拉力，则当滑块到传送带顶端时，滑块速度为多大？14．（16分）（10分）如图所示，截面为直角三角形ABC，∠B＝30°，斜边AB＝a.棱镜材料的折射率为，n＝.在此截面所在的平面内，一条光线在距A点为处的M点垂直AC射入棱镜，不考虑光线沿原路返回的情况，光线从玻璃砖的BC边射出．求：①画出光路图②光从棱镜射出时的折射角？；③光从棱镜射出时的射出点距B多远？．15．（12分）如图所示，质量m=2kg的物体原静止在水平地面上，它与地面间的动摩擦因数为μ=0.4，一个沿水平方向的恒力F=12N作用在这个物体上，（g取10m/s2）求：（1）物体运动的加速度多大？（2）开始运动后3s内物体发生的位移S的大小是多少？（3）开始运动后3s末物体的速度是多大？

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、B【解析】

根据P=Fv知，P一定，v增大时，牵引力F减小，由牛顿第二定律得

F-f=ma，得知加速度减小。A.汽车的牵引力增大，加速度增大，与结论不相符，选项A错误；B.汽车的牵引力减小，加速度减小，与结论相符，选项B正确；C.汽车的牵引力不变，加速度不变，与结论不相符，选项C错误；D.汽车的牵引力减小，加速度不变，与结论不相符，选项D错误；2、D【解析】

A、物体在M、N两点的速率相等，则物体在M、N两点的动能相等，由于重力做正功，则电场力做负功，又物体带正电，所以电场线的方向垂直OM斜向下，故A错误；B、对物体由M运动到N的过程，由动能定理可得：mg·OMsin60°=qE·ONcos30°，由于OM=ON，解D、将电场力分解为沿水平方向和竖直方向的分力，则竖直方向上的分力大小为Fy=qEcos60°=mgcos60°=12mg，则物体在坚直方向上的合力大小F=mg+12mg=32mg，由牛顿第二定律可知，C、由几何关系可知,物体由M运动到N的过程中沿电场线方向的位移大小为s=34gt2，则电场力做功的值为故选D。关键是物体在M、N两点的速率相等，则物体在M、N两点的动能相等，由于重力做正功，则电场力做负功，又物体带正电，所以电场线的方向垂直OM斜向下，根据动能定理可得匀强电场的场强大小，在竖直方向上做匀加速运动，根据牛顿第二定律和运动学公式求出M、N两点在竖直方向的高度差。3、B【解析】

AB．当细绳与细杆的夹角为时，拉力F的大小为故A错误，B正确；C．向右缓慢拉动的过程中，两个绳子之间的拉力逐渐增大，绳子的拉力不变，所以绳子的合力减小，则绳子对滑轮的作用力逐渐减小，根据共点力平衡的条件可知，支架对轻滑轮的作用力大小逐渐减小，故C错误；D．设a的质量为m，则b的质量为2m；以b为研究对象，竖直方向受力平衡，可得绳子拉力始终等于b的重力，即T=2mg，保持不变；以a为研究对象，受力如图所示，设绳子与水平方向夹角为θ，支持力FN=2mgsinθ-mg向右缓慢拉动的过程中，θ角逐渐减小；水平方向F=f+2mgcosθ=2mgcosθ+μ（2mgsinθ-mg）=2mg（cosθ+μsinθ）-μmg由于由于θ从开始逐渐减小，可知θ增大，则（+θ）从逐渐减小时sin（+θ）逐渐增大；当θ＜后，F=f+2mgcosθ=2mgcosθ+μ（mg-2mgsinθ）=2mg（cosθ-μsinθ）+μmg由于当θ从逐渐减小的过程中，cos（+θ）逐渐增大，所以当θ从逐渐减小的过程中F仍然逐渐增大，可知水平拉力一直增大，故D错误。4、B【解析】对A物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解，则有沿着绳子方向的速度大小为vAcosα；对B物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解，则有沿着绳子方向的速度大小为vBcosβ，由于沿着绳子方向速度大小相等，所以则有vAcosα=vBcosβ，因此ACD错误，B正确；故选B．点睛：考查学会对物体进行运动的分解，涉及到平行四边形定则与三角函数知识，同时本题的突破口是沿着绳子的方向速度大小相等．5、B【解析】

甲乙均做直线运动，选项A错误；乙质点运动图线的切线的斜率先增大后减小，即乙质点速度先增大后减小，选项B正确，t1时刻两质点运动图线的斜率的绝对值不一定相等，即速度大小不一定相等，选项C错误，0~t2时间内，两质点的位移大小相等，由得，甲质点的平均速度等于乙质点的平均速度，选项D错误．故选B.本题注意强化对x-t图象的理解6、D【解析】

A．中继卫星的周期与月球绕地球运动的周期相等都为一个月，故A错；B．卫星的向心力由月球和地球引力的合力提供，则B错误；

C．卫星与地球同步绕地球运动,角速度相等，根据，知卫星的线速度大于月球的线速度.故C错误；

D．根据知，卫星的向心加速度大于月球的向心加速度，故D正确；故选D。点睛：卫星与月球同步绕地球运动,角速度相等,卫星靠地球和月球引力的合力提供向心力,根据,比较线速度和向心加速度的大小二、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、AB【解析】A、B、AB静止时，,则，对B施加沿斜面向上的外力后，A、B一起做匀加速运动，分离时A、B间弹力为零，加速度均为a，设此时弹簧被压缩x,则对A有：,且，，即可求出：,，AB正确；C、物块A、B分离时，弹簧的弹力不为零，A、B间弹力为零，此时弹簧弹力，C错误；D、分离时，A有向上的加速度，之后先做加速度减小的加速运动，达到最大速度后再做减速运动，D错误；故选AB．8、BD【解析】

根据，则：加速度因此，前3s的位移，A错误；3s末的速度，B正确；3s内的平均速度，C错误；第5s内的位移，因此第5s内的平均速度，D正确9、ACD【解析】

AB.根据能量守恒定律知，摩擦力与相对位移的乘积等于系统能量的损失，有Fx=12mv02-12（m+M）故选项A符合题意，选项B不合题意；C.对木块运用动能定理，有FL=12Mv2故选项C符合题意；D.对子弹，由动能定理-F（L+x）=12mv2-12mv则F(L+x)=故选项D符合题意。10、CD【解析】

根据沿绳的加速度相同分析两滑块的关系；由系统的机械能守恒的条件判断；由沿绳的速度相等分析两滑块的速度关系；由动能定理或能量守恒分析机械能的变化.【详解】A、两滑块与绳构成绳连接体，沿绳方向的加速度相等，则A的分加速度等于B的加速度；故A错误.B、绳连接体上的一对拉力做功不损失机械能，但B受到的斜面摩擦力对B做负功，由能量守恒可知滑块A减小的机械能等于滑块B增加的机械能和摩擦生热之和；B错误.C、绳连接体沿绳的速度相等,则A沿绳的分速度等于B的运动速度，如图所示，即滑块A的速度大于B的速度；故C正确.D、对A受力分析可知，除重力外，只有细线的张长对滑块做功，由功能原理可知，细线上张力对滑块A做的功等于滑块A机械能的变化量；故D正确.故选CD.绳连接体抓住五同原理解题.(沿绳的拉力相同，沿绳的加速度相同，沿绳的速度相同，沿绳的功率相同，沿绳的做功相等).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、方向11.40【解析】

（1）根据验证平行四边形定则的实验原理要记录细绳套AO、BO的方向，B端弹簧测力计的读数为11.40N；（2）根据平行四边形定则作出合力，如图所示：12、（1）增大间距相等（2）远小于（3）0.08【解析】

（1）[1][2]平衡摩擦力时，应不挂砝码，打出的纸带如图乙所示说明小车减速运动，故应增大倾角，直到纸带上打出的点迹间隔相等（均匀）为止;（2）[3]设小车的质量为M，砝码盘和砝码的质量为，设绳子上拉力为F，以整体为研究对象有解得以M为研究对象有绳子的拉力显然要有必有故有即小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力；（3）[4]根据变式为由题意知，所以由图象可知，所以探究加速度与力、质量的关系实验时，要平衡小车受到的摩擦力，不平衡摩擦力、或平衡摩擦力不够、或过平衡摩擦力，小车受到的合力不等于钩码的重力。要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。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、（1）0.5（2）22【解析】

（1）滑块从B点