湖南长沙市第一中学2027届高三上物理期中质量检测模拟试题含解析

湖南长沙市第一中学2027届高三上物理期中质量检测模拟试题注意事项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、如图所示是A、B两质点从同一地点开始运动的v-t图像，则下列说法正确的是A．B质点在前4s的平均速度大小大于40m/sB．A、B两质点在t=4s时第一次相遇C．B质点在前4s做匀加速运动，后4s做匀减速运动D．A、B两质点出发以后还会相遇2次2、一个沿竖直方向运动的物体，其速度图像如图所示，规定向上为正方向，当地重力加速度g=10m/s2，则可知()A．1s时物体处于平衡状态B．上升和下降两个阶段加速度大小相等，方向相反C．3s时物体处于抛出点上方15mD．3s内物体一直处于完全失重状态3、甲、乙两个物体在同一直线上做直线运动,其加速度分别为a甲=+2m/s2和a乙=-4m/s2，关于甲、乙两物体的运动,可以肯定的是(A．甲的加速度比乙的大B．甲做匀加速直线运动,乙做匀减速直线运动C．乙的速度比甲的变化快D．每经过1s，乙的速度就减小4m/s4、如图所示，三根长度均为l的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距2l.现在C点上悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点上可施加的力的最小值为()A．mg B．mgC．mg D．mg5、如图所示，质量为m的小滑块静止在半径为R的半球体上，它与半球体间的动摩擦因数为μ，它与球心连线跟水平地面的夹角为θ，则小滑块（

）．A．所受摩擦力大小为mgcosθB．所受摩擦力大小为mgsinθC．所受摩擦力大小为μmgsinθD．对半球体的压力大小为mgcosθ6、如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R。在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向垂直于线框平面向里。现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落，如图乙是金属线框由静止下落到刚完全穿过匀强磁场区域过程的v－t图象，图中字母均为已知量。重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是()A．金属线框刚进入磁场时感应电流方向沿adcba方向B．金属线框的边长为v1（t2－t1）C．磁场的磁感应强度为D．金属线框在0～t4的时间内所产生的热量为二、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、已知一足够长的传送带与水平面的倾角为θ，以一定的速度匀速运动，某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的物块(如图a所示)，以此时为t=0时刻记录了小物块之后在传送带上运动的速度随时间的变化关系，如图b所示(图中取沿斜面向上的方向为正方向，其中两坐标大小v1>v2)，下列判断正确的是A．t1~t2内，物块对传送带一直做正功B．物块与传送带间的动摩擦因数μ>tanθC．系統产生的热量一定比物动能的少量大D．0～t2内传送带对物块做功为8、如图所示，在匀强电场中abcd为矩形的四个顶点，ef分别为ab边和cd的中点且ab长为ad长的2倍。已知电场线的方向平行于矩形所在平面，a、b、c三点电势分别为4V、8V、6V，则()A．d点的电势为2VB．电场线方向垂直于ac向下C．电场线方向垂直于ec向下D．一电子从a点运动到c点，电势能增大9、如图所示，水平细杆上套一细环A，环A和球B间用一轻质绳相连，质量分别为mA、mB（mA＞mB），由于B球受到水平风力作用，A环与B球一起向右匀速运动，已知细绳与竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是A．风力增大时，轻质绳对B球的拉力保持不变B．风力增大时，杆对A环的支持力保持不变C．B球受到的风力F为mAgtanθD．A环与水平细杆间的滑动摩擦因数为10、2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波（引力波的周期与其相互环绕的周期一致）。根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100s时，它们相距约400km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈，将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星（）A．质量之和B．速率之比C．速率之和D．所辐射出的引力波频率三、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）如图所示，为某同学安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置，在小车的前端固定一个传感器，和砂桶连接的细线接在传感器上，通过传感器可显示出细线的拉力。在图示状态下开始做实验。(1)从图上可以看出，该同学在装置和操作中的主要错误是____________________。(2)若砂和砂桶的质量为m，小车和传感器的总重量为M，做好此实验________(填“需要”或“不需要”)M≫m的条件。12．（12分）在做“研究平抛物体的运动”的实验时，通过描点法画出小球平抛运动轨迹，并求出平抛运动初速度。实验装置如图甲所示。如图乙所示，某同学在描绘平抛运动轨迹时，忘记记下斜槽末端位置。图中A点为小球运动一段时间后的位置，他便以A点为坐标原点，建立了水平方向和竖直方向的坐标轴，则根据图象可知小球平抛运动的初速度大小为________m/s，以及抛出点的坐标________。（g取10m/s2）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）有尺寸可以忽略的小物块A，放在足够长的水平地面上．取一无盖的长方形木盒B将A罩住．B的左右内壁间的距离为L．B的质量与A相同．A与地面间的滑动摩擦系数μA，B与地面间的滑动摩擦系数为μB，且μB>μA．开始时，A的左端与B的左内壁相接触（如图所示），两者以相同的初速度υ0向右运动．已知A与B的内壁发生的碰撞都是完全弹性的，且碰撞时间都极短．A与B的其它侧面之间均无接触，重力加速度为g．（1）经过多长时间A、B发生第一次碰撞（设碰撞前A、B均未停下）（2）A和B右侧第一次相碰后，若A还能够和B的左端相遇，试通过定量讨论说明此次相遇时A、B两个物体的速率哪个大些？还是等大？（3）要使A、B同时停止，而且A与B间轻轻接触（即无作用力），求初速υ0的所有可能的值。（用含有L、μB、μA和g的代数式表示）14．（16分）在建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处运送到低处，为此工人们设计了一种如图所示的斜面滑道，斜面长L=2.0m，其与水平面的夹角θ=37º．现有一些建筑材料从斜面的顶端由静止开始下滑，其与斜面间的动摩擦因数μ=0.1．已知建筑材料的质量m=20kg，sin37º=0.60，cos37º=0.80，建筑材料可视为质点，空气阻力可忽略不计，取重力加速度g=10m/s2．（1）求建筑材料在下滑过程中所受的滑动摩擦力的大小f；（2）求建筑材料在下滑的整个过程中所受重力的冲量大小IG；（3）试分析说明，如果仅改变建筑材料的质量大小，保持其他条件不变，能否实现改变建筑材料滑到斜面底端时速度大小的目的．15．（12分）一轻质弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与质量为m的小物块P接触但不连接．AB是水平轨道，质量也为m的小物块Q静止在B点，B端与半径为R的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，如图所示．物块P与AB间的动摩擦因数μ=0.1．初始时PB间距为4R，弹簧处于压缩状态．释放P，P开始运动，脱离弹簧后在B点与Q碰撞后粘在一起沿轨道运动，恰能经过最高点D，己知重力加速度g，求：（1）粘合体在B点的速度．（2）初始时弹簧的弹性势能．

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、A【解析】前4s，质点A做匀加速运动，平均速度为vA=v2=802=40m/s。根据速度图线与时间轴围成的面积表示位移，知B质点前4s的位移大于A质点的位移，所以B质点前4s的平均速度大于A质点的平均速度，即B质点前4s的平均速度大于40m/s。故A正确。A、B两质点在t=4s时B的位移大于A的位移，两物体没能相遇，选项B错误；B质点最初4s做加速度减小的加速运动；后4s做加速度增加的减速运动，故C错误。根据速度图线与时间轴围成的面积表示位移，知A、B点睛：v-t图象中，速度的正负表示速度的方向，图线的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移，通过位移关系判断两物体是否相遇。2、D【解析】

1s时物体，的速度为零，但是加速度不为零，不是处于平衡状态，选项A错误；图线的斜率等于加速度，可知上升和下降两个阶段加速度大小相等，方向相同，选项B错误；由图像可知，2s末物体回到出发点，3s时物体处于抛出点下方，选项C错误；3s内物体物体的加速度均向下，大小为a=ΔvΔt=10m/s3、C【解析】

A、加速度的正负表示方向，可知甲的加速度大小小于乙的加速度大小，但方向相反，故A错误.B、加速度的方向已知，但不知道甲和乙的初速度方向，故无法判断两物体是加速或者减速；故B错误.C、由加速度a=ΔvΔt可知物理意义是速度的变化快慢，则乙的速度比甲的变化快；故CD、加速度的正负表示方向，乙的加速度为负，所以每经过1

s，乙的速度变化了4m/s，但可以是速度增大或者速度的减小；故D错误.故选C.解决本题的关键知道加速度的物理意义，掌握判断物体做加速运动还是减速运动的方法，关键看加速度的方向与速度方向的关系．4、C【解析】

由题图可知，要想CD水平，各绳均应绷紧，则AC与水平方向的夹角为60°，结点C受力平衡，则受力分析如图所示，则CD绳的拉力FT＝mgtan30°＝mgD点受绳子拉力大小等于FT，方向向左．要使CD水平，D点两绳的拉力与外界的力的合力为零，则绳子对D点的拉力可分解为沿BD绳的力F1、另一分力F2，由几何关系可知，当力F2与BD垂直时，F2最小，而F2的大小即为施加的力的大小，故最小力F＝FTsin60°＝mg故C正确。5、A【解析】对小滑块受力分析如图所示：小滑块在重力、支持力及摩擦力的作用下处于平衡状态；故合力为零，将支持力与摩擦力合成后，其合力与重力大小相等，方向相反；

则由几何关系可知，摩擦力f=mgcosθ，支持力N=mgsinθ；故只有A正确；故选A．

点睛：本题要注意物体是静止在球面上，故受到的是静摩擦力；在解决摩擦力的题目时，一定要注意先明确是滑动摩擦力还是静摩擦力，以免受到题目的干扰.6、BCD【解析】金属线框刚进入磁场时，根据楞次定律判断可知，感应电流方向沿abcda方向；故A错误；由图象可知，金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动，速度为v1，运动时间为t2-t1，故金属框的边长：l=v1（t2-t1）；故B正确；在金属框进入磁场的过程中，金属框所受安培力等于重力，则得：mg=BIl，，又l=v1（t2-t1）．联立解得：；故C正确；t1到t2时间内，根据能量守恒定律，产生的热量为：Q1=mgl=mgυ1（t2-t1）；t3到t4时间内，根据能量守恒定律，产生的热量为：；故；故D正确；故选BCD．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、BC【解析】

由图知，物块先向下运动后向上运动，则知传送带的运动方向应向上．0～t1内，物块对传送带的摩擦力方向沿传送带向下，则物块对传送带一直做负功．故A错误．在t1～t2内，物块向上运动，则有μmgcosθ＞mgsinθ，得μ＞tanθ．故B正确．0～t2内，重力对物块做正功，物块的重力势能减小、动能也减小都转化为系统产生的内能，则由能量守恒得知，系统产生的热量一定比物块动能的减少量大．故C正确．0～t2内，由图“面积”等于位移可知，物块的总位移沿斜面向下，高度下降，重力对物块做正功，设为WG，根据动能定理得：W+WG=mv22-mv1，则传送带对物块做功W≠mv22-mv1．故D错误．故选BC．由速度图象要能分析物块的运动情况，再判断其受力情况，得到动摩擦因数的范围，根据动能定理求解功是常用的方法．8、AC【解析】

匀强电场的等势线是等间距的平行直线，根据几何关系，知ab的电势差等于dc的电势差，即φa-φb=φd-φc，解得：φd=2V，故A正确；a、b两点的电势分别为4V、8V，e为ab的中点，则e点的电势为6V，所以ec为等势线，根据电场线与等势线垂直，由高电势指向低电势，知电场线垂直于ec向下，故C正确，B错误；因为a点的电势小于c点的电势，根据电势能Ep=qφ，知a点的电势能大于c点的电势能，故D错误。所以AC正确，BD错误。9、BC【解析】

AC．以B球为研究对象，分析受力如图2所示，由平衡条件得到：轻质绳对球B的拉力，风力，风力F增大时，增大，减小，T增大，故A错误；C正确；B．以整体为研究对象，分析受力如图1所示，根据平衡条件得知：杆对环A的支持力，所以杆对环A的支持力保持不变，故B正确；D．由图1得到，环A与水平细杆间的动摩擦因数为，故D错误．故选BC10、ACD【解析】

设两颗星的质量分别为m1、m2，轨道半径分别为r1、r2，相距L=400km=4×105m，根据万有引力提供向心力可知：Gm1⋅m2L2=m1r1ω2=m2r2ω2，整理可得：G(m1+m2)L2＝(r1+r2)4π2T2=4π2LT2，解得质量之和（m1+m2）=4本题实质是双星系统，解决本题的关键知道双星系统的特点，即周期相等、向心力大小相等，结合牛顿第二定律分析求解。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、未平衡摩擦力；细线与木板不平行；开始实验时，小车离打点计时器太远不需要【解析】(1)从图上可以看出，该同学在装置和操作中的主要错误是：本实验没有平衡摩擦力，则砂桶的重力不等于小车受到的拉力；牵引小力的绳子没有和桌面平行，会产生斜向上的拉力；因纸带的长度有限，故开始时应让小车靠近打点计时器；(2)该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砂和砂桶的重力作为小车的拉力，故不需要M≫m的条件。点晴：本题考查了实验装置分析，知道实验原理与实验注意事项、分析清楚图示实验情景即可正确解题．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。12、2（-20cm，-5cm）【解析】

[1]根据得：则小球平抛运动的初速度为：[2]点的竖直分速度为：根据知：则抛出点与B点的竖直位移为：水平位移为：则抛出点的位置坐标为：抛出点的坐标为(-20cm，-5cm)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）2L(μB-μA【解析】

（1）对A：μAmg=ma对B：μBmg