湖南省长沙市怡海中学2027届高三上学期开学考试物理试卷（含答案）

湖南长沙市怡海中学2026-2027学年高三上学期开学物理试题一、单选题1．如图所示，半径的轻质圆形薄木板漂浮在液体表面，一单色光点光源从薄木板圆心下方液面处竖直向下做匀速直线运动。速度大小，人在液面正上方任意位置均看不见点光源的最长时间为0.5s，则液体对该单色光的折射率为（）A． B． C． D．2．篮球赛上同学发现一只篮球气压不足，用气压计测得球内气体压强为1.3atm，已知篮球内部容积为7.5L。现用简易打气筒给篮球打气，如图所示，每次能将0.3L、1.0atm的空气打入球内，已知篮球的正常气压范围为1.5~1.6atm。忽略球内容积与气体温度的变化。为使篮球内气压回到正常范围，应打气的次数范围是（）A．5~7次 B．5~8次 C．7~12次 D．12~15次3．2023年春节，为增加节日的喜庆气氛，某街道两旁用如图所示的装置挂上了大红灯笼。、为轻绳，OA与竖直墙壁的夹角为53°，OB为轻弹簧，弹簧的劲度系数为1000N/m，弹簧处于水平方向上，已知灯笼质量为，，重力加速度大小g取，则下列说法正确的是（）A．弹簧可能处于拉伸状态，也可能处于压缩状态B．弹簧和轻绳OA对O点的作用力大小为30NC．弹簧的形变量为8cmD．轻绳OA上的弹力大小为50N4．在电荷量为的点电荷产生的电场中，将无限远处的电势规定为零时，距离该点电荷处的电势为，其中为静电力常量。如图所示，在、两点分别固定一个负点电荷和一个正点电荷，是的中点，是的中点。现使处的负点电荷沿直线向着正点电荷运动，从运动到静电力做功9J，则从到静电力做功为（）A．1.5J B．3J C．4.5J D．6J5．如图甲所示，可视为质点的物体以一定的初速度从倾角的斜面底端沿斜面向上运动。现以斜面底端为坐标原点，沿斜面建立坐标轴x，选择地面为零势能面。坐标原点处固定一厚度不计的弹性挡板，物体第一次上升过程中的动能和重力势能随坐标x的变化如图乙所示。g取，则（）A．物体的质量为0.8kgB．物体与斜面之间的动摩擦因数为0.2C．物块从开始到停止运动的总路程为12.5mD．物体在第一次上升过程中机械能减少了15J6．如图所示为钳形电流表（又叫钳表）的简化示意图，可在不断开电路的情况下测量线路中电流大小，手柄可控制铁芯断开与闭合。钳表有1、2两个挡位，表盘上有对应的两行刻度线。扳动手柄把通有待测电流的导线放进钳口内（相当于绕在铁芯上的一匝线圈），量程开关旋至挡位1或2，与铁芯底边上线圈相连的表头的指针会发生偏转。钳表可视为理想变压器，下列说法中正确的是（）A．表头中电流比待测电流大B．表头表盘上挡位1、2对应的刻度线中，挡位1的量程较小C．表头表盘上挡位1、2对应的刻度线量程相同D．扳动手柄时铁芯钳口处有缝隙未完全闭合，会使测量结果偏大二、多选题7．如图所示，ABDC是一块透明玻璃，AB面和CD面平行，它们是玻璃和空气的界面，设为界面1和界面2。光线从界面1射入玻璃砖，再从界面2射出，如果改变光到达界面1时的入射角，则（）A．只要入射角足够大，光线在界面1上可能发生全反射现象B．只要入射角足够大，光线在界面2上可能发生全反射现象C．不管入射角多大，光线在界面2上都不可能发生全反射现象D．光线穿过玻璃砖后传播方向不变，只发生侧移8．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9．某5G智慧港口的水平导轨上，一台质量m的重载自动导引车从静止开始运送集装箱。导引车采用“恒牵引力一恒功率”两阶段智能启动策略：初始阶段，电机提供恒定推力使导引车从静止开始做匀加速直线运动；当电机功率达到额定功率后，系统转为恒功率驱动，导引车加速度逐渐减小。时刻导引车达到最大运行速度并保持匀速，导引车的加速度与时间的关系图像如图所示。已知导引车在导轨上运行时受到的电磁阻尼与摩擦力的总和恒为，、、均已知。下列说法正确的是（）A．恒牵引力大小为B．导引车的额定功率为C．时间内导引车的速度增加量为D．时间内导引车的速度增加量为10．如图所示，M、N端连接一个稳压交流电源，理想变压器的原线圈上接有阻值为的定值电阻，副线圈上接有最大阻值为的滑动变阻器，原、副线圈匝数之比为1∶2，电表均为理想电表。初始时，滑动变阻器的滑片处于正中间位置，滑片移动过程中，电流表、电压表示数变化量的绝对值分别为、，下列说法正确的是（）A．若滑片下移，电压表和电流表的示数均增大B．若滑片上移，滑动变阻器消耗的功率先减小后增大C．滑片移动过程中D．若滑片上移，电源输出功率减小三、实验题11．某同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。遮光条和滑块的总质量为M，托盘和砝码的总质量为m。(1)实验中________满足M>m（选填“需要”或“不需要”）。(2)用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d=________mm。(3)实验时开启气泵，先将气垫导轨调至水平，然后通过细线将滑块与托盘相连。将滑块从图甲所示的位置由静止释放，读出遮光条通过光电门的挡光时间∆t，则遮光条通过光电门时，速度大小为________（用d、∆t表示）。(4)已知刚释放时遮光条到光电门的距离为l（l>>d），当地的重力加速度为g。在滑块从静止释放到运动至光电门的过程中，在误差允许范围内，关系式________成立，可验证机械能守恒定律（用题中给出的字母表示）。12．小明同学利用如图1所示的装置探究加速度与物体所受合力的关系。固定有遮光片的滑块置于气垫导轨上，细线的一端通过力传感器固定在滑块上，另一端挂着钩码，调整导轨底部的调节旋钮，使气垫导轨水平，并调节滑轮高度，使细线与气垫导轨平行。（1）实验前_________（选填“需要”或“不需要”）将气垫导轨的右端垫高，_________（选填“需要”或“不需要”）保证钩码的质量远小于滑块及遮光片的总质量。（2）实验时先用游标卡尺测出遮光片的宽度d，如图2所示，则________cm（3）用刻度尺测出滑块由静止释放时遮光片到光电门的距离L，光电门连接的数字计时器记录下遮光片的遮光时间t。（4）实验时，力传感器测得拉力大小为F，仅改变钩码的数量，测得多组F、t的值。建立坐标系作出关系图线，当滑块质量一定时，若要直观地判断出加速度与外力是否成正比，应该作出的图像为________（填选项标号）。A．F-tB．C．D．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．某同学设计了一款小游戏，在倾角为的斜面顶端A安装一个玩具小枪，可以在竖直面内沿各个方向射出速度大小相同的子弹，当子弹射出方向与斜面垂直时，子弹落在斜面上离A点距离为L的P点（图中未画出），不计空气阻力，重力加速度为g，斜面足够长，求：（1）子弹射出的速度大小；（2）射出方向与斜面垂直的子弹在空中运动过程中的最小速度及离开斜面的最大距离；（3）要使子弹落在斜面上时离A点最远，子弹射出时的速度与斜面间的夹角应多大，最远距离为多少？15．如图所示，无限长的“U”形金属导轨ABCD和足够长的金属导轨EF、GH水平平行放置，AB、EF、GH、CD之间的距离均为，AB和EF区域、GH和CD区域均有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小均为，EF和GH区域有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小也为，GH和CD左端连有带开关S的电容器，其电容为（电容器一开始不带电）。现有三根金属棒1、2、3如图所示垂直导轨放置，三根金属棒长度均为L，其中金属棒1、3质量均为，电阻均为。金属棒2质量为2m，电阻为2R。时刻金属棒1、3静止，开关S断开，给金属棒2水平向右、大小为的速度，忽略所有的阻力和所有导轨的电阻。求：(1)时刻通过金属棒2的电流I的大小；(2)开关S处于断开状态下，金属棒1、2、3达到稳定运行时，金属棒2的速度大小；(3)开关S处于断开状态下，从时刻到第（2）问所指状态的过程中，金属棒1产生的焦耳热；(4)当到达第（2）问所指的状态时，撤去金属棒3，同时闭合开关S，在以后的运动中，当金属棒1、2达到稳定运行时，电容器带的电量大小Q。参考答案题号12345678910答案DACBCBCDBCBDCD11．(1)不需要(2)3.60(3)(4)12．不需要不需要0.440D13．(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）；（2），；（3），【详解】（1）以抛出点为坐标原点，沿斜面向下方向为x轴正方向，垂直斜面向上方向为y轴正方向，设子弹射出的初速度大小为，子弹射出后，沿垂直斜面方向做初速度大小为、加速度大小为的类竖直上抛运动，有解得设子弹在空中运动时间为，则有解得子弹沿平行斜面方向做初速度为零、加速度为的匀加速运动，有解得根据题意有解得（2）当子弹在空中的速度水平时，速度最小．则最小速度大小子弹在空中运动过程中离斜面最大距离（3）当发射速度与斜面夹角为时子弹沿垂直斜面方