湖南省长沙市一中开福中学2027届物理高三第一学期期中考试试题含解析

湖南省长沙市一中开福中学2027届物理高三第一学期期中考试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、细绳拴一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平弹簧支撑，小球与弹簧不粘连，平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°，如图所示，以下说法正确的是(已知，)()A．小球静止时弹簧的弹力大小为B．小球静止时细绳的拉力大小为C．细绳烧断瞬间小球的加速度立即变为gD．细绳烧断瞬间小球的加速度立即变为2、物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强，其定义式为，它的单位是帕斯卡（），是一个导出单位．在国际单位制中，力学的基本单位有：千克（）、米（）、秒（），用上述单位表示压强的单位应为（）A． B． C． D．3、在物理学发展的进程中，许多科学家作出了重要的贡献．下列关于科学家及其成就的说法中正确的是（）A．开普勒发现了万有引力定律B．卡文迪许测出了引力常量GC．亚里士多德指出“力是改变物体运动状态的原因”D．伽利略得出“加速度与力成正比，与质量成反比”的结论4、如图所示，一定质量的物体通过轻绳悬挂，结点为O．人沿水平方向拉着OB绳，物体和人均处于静止状态．若人的拉力方向不变，缓慢向左移动一小段距离，下列说法正确的是（）A．OA绳中的拉力先减小后增大B．OB绳中的拉力不变C．人对地面的压力逐渐减小D．地面给人的摩擦力逐渐增大5、下列说法正确的是（）A．做圆周运动的物体，其加速度一定指向圆心B．只要系统所受外力之和为零，则系统的动量守恒，系统的机械能也守恒C．在地球上同一位置，沿不同方向抛出物体,不计空气阻力，物体的速度变化率相同D．做简谐运动的质点先后通过同一点，回复力、速度、加速度、位移一定相同6、如图所示，矩形滑块由材料不同的上下两层粘合而成，它静止于光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v水平射向滑块。若射击下层，子弹刚好不射出；若射击上层，则子弹刚好能射穿一半厚度，上述两种情况相比较（）A．子弹和滑块的最终速度不同B．滑块对子弹的阻力不一样大C．子弹对滑块做功不一样多D．系统产生的热量不一样多二、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、如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r一定，A、B为平行板电容器的两块正对金属板，R1为光敏电阻。当R2的滑动触头P在a端时，闭合开关S，此时电流表A和电压表V的示数分别为I和U。以下说法正确的是()A．若仅将R2的滑动触头P向b端移动，则I不变，U增大B．若仅增大A、B板间距离，则电容器所带电荷量减少C．若仅用更强的光照射R1，则I增大，U增大，电容器所带电荷量增加D．若仅用更强的光照射R1，则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变8、以下说法正确的是A．做曲线运动的物体速度一定发生变化B．做曲线运动的物体的合力一定发生变化C．做平抛运动的物体加速度始终保持不变D．做匀速圆周运动的物体加速度始终保持不变9、如图所示，质量为M、长度为l的小车静止在光滑水平面上，质量为m的小物块放在小车的最左端．现用一水平恒力F作用在小物块上，使它从静止开始运动，物块和小车之间摩擦力的大小为Ff，当小车运动的位移为x时，物块刚好滑到小车的最右端．若小物块可视为质点，则()A．物块受到的摩擦力对物块做的功与小车受到的摩擦力对小车做功的代数和为零B．整个过程物块和小车间摩擦产生的热量为FflC．小车的末动能为FfxD．整个过程物块和小车增加的机械能为F(x＋l)10、如图所示，半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有一固定放置的竖直挡板MN，在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止状态，若使MN保持竖直并且缓慢地向右平移，在Q滑落到地面之前，P始终保持静止，在此过程中A．Q对P的压力逐渐增大B．Q对P的压力逐渐减小C．地面对P的摩擦力逐渐增大D．地面对P的支持力逐渐减小三、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）图为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图．盘和重物的总质量为，小车和砝码的质量为．实验中用盘和重物总重力的大小作为细线对小车拉力的大小．①实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端定滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项操作为__________（填写所选选项的序号）．A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节的大小，使小车在盘和重物的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动B．将长木板的右端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去盘和重物，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车的是否做匀速运动C．将长木板的右端垫起适当的高度，撤去纸带以及和盘和重物，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动②实验中要进行质量和的选取，以下最合理的一组是__________．A．，、、、、、B．，、、、、、C．，、、、、、D．，、、、、、③图6是实验中得到的一条纸带，、、、、、、为个相邻的计数点，量出相邻的计数点之间的距离分别为、、、、、．已知相邻的计数点之间的时间间隔为，关于小车的加速度的计算方法，产生误差较小的算法是__________．A．B．C．D．④平衡摩擦力后，将个相同的砝码都放在小车上，挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度，小车的加速度与砝码与桶的总重力的实验数据如下表砝码与桶的总重力加速度其中有一组数据没标出来，请根据实验数据描点并作出的关系图象．⑤根据提供的实验数据作出的图线不通过原点，请说明主要原因．12．（12分）某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图1所示，则：(1)通过图像得到弹簧的劲度系数__________N/m(2)为了用弹簧测定两木块A、B间的动摩擦因数μ，两同学分别设计了如图2所示的甲、乙两种方案。①为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力的大小，你认为方案________更合理。②甲方案中，若A和B的重力分别为10.0N和20.0N。当A被拉动时，弹簧测力计a的示数为4.0N，b的示数为10.0N，则A、B间的动摩擦因数为________。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）电量为q＝2×10－4C的带正电小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向且方向始终不变的电场，电场强度E的大小与时间t的关系，以及物块速度v与时间t的关系如图所示．若重力加速度g取10m/s2，求：(1)物块的质量m；(2)物块与水平面之间的动摩擦因数μ．14．（16分）静放在光滑水平面上的小车左端有光滑圆弧滑道，与水平滑到相切于点，水平滑道上的部分粗糙，其余部分光滑，右湍固定一个轻弹簧，整个滑道质量为，如图所示，现让质量为的滑块（可视为质点）自点由静止释放，滑块滑过后与小车右端弹簧碰撞，第一次被弹簧弹回后没有再滑上圆弧滑道，已知粗糙水平滑道长，滑块与间的动摩擦因数，取，求：（）光滑圆弧滑道的半径大小范围．（）整个过程中小车获得的最大速度．15．（12分）如图所示，平行板电容器水平放置，两板间距离，上板带负电，下板带正电，电势差．一个质量为、带电荷量为的小球（可视为质点）用长的绝缘细线悬挂于电容器内部的点，将小球拉到细线呈水平伸直状态的位置A，然后无初速度释放（取）．求：（）小球运动至点正下方点时，小球的速度大小（结果可用根号表示）．（）在点时此时绳子拉力的大小．

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】

AB．小球静止时，分析受力情况，如图所示：由平衡条件得：弹簧的弹力大小为：，细绳的拉力大小为：，故A、B均错误.CD．细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变，则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反，则此瞬间小球的加速度大小为：，故C错误，D正确．2、D【解析】压强定义式为，它的单位是帕斯卡（），根据牛顿第二定律知，，而面积的单位是，所以．故D正确；故选D．3、B【解析】A、牛顿发现了万有引力定律，故A错误；

B、卡文迪许测出了引力常量G，故B正确；

C、亚里士多德指出“力是维持物体运动的原因”，故C错误；

D、牛顿得出“加速度与力成正比，与质量成反比”的结论，故D错误．点睛：本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．4、D【解析】解：将重物的重力进行分解，当人的拉力方向不变，缓慢向左移动一小段距离，则OA与竖直方向夹角变大，OA的拉力由图中1位置变到2位置，可见OA绳子拉力变大，OB绳拉力逐渐变大；OA拉力变大，则绳子拉力水平方向分力变大，根据平衡条件知地面给人的摩擦力逐渐增大；人对地面的压力始终等于人的重力，保持不变；故选D．【点评】本题考查了动态平衡问题，用图解法比较直观，还可以用函数法．5、C【解析】

A.做匀速圆周运动的物体，加速度指向圆心，变速圆周运动有切向加速度改变速度大小，故A选项错误；B.合外力为零，动量守恒，但如果系统内存在相互作用的滑动摩擦力，会伴随着摩擦生热，机械能不守恒，故B选项错误；C.速度变化率等于加速度，不计空气阻力，抛体运动只受重力，加速度为重力加速度，同一地点，重力加速度相同，故C选项正确；D.简谐运动的质点先后通过同一点，速度方向不同，故D选项错误．6、B【解析】

A、两种情况最终都相对静止而共速，根据动量守恒mv=(m+M)v共知，最后滑块获得的速度（最后滑块和子弹的公共速度）是相同的，故AD、子弹嵌入下层或上层过程中，系统产生的热量都等于系统减少的动能，而子弹减少的动能一样多（子弹初末速度分别相等）；滑块能加的动能也一样多，则系统减少的动能一样，故系统产生的热量Q=f⋅Δx=12mvB、系统产生的热量Q=f⋅Δx一样多，由于子弹相对滑块的位移两次是不相同的，所以子弹和滑块间的阻力不一样大；故B正确.C、滑块获得的动能是相同的，根据动能定理，滑块动能的增量等于子弹做的功，所以两次子弹对滑块做的功一样多；故C错误.故选B.本题的关键是用动量守恒知道子弹只要留在滑块中，他们的最后速度就是相同的；这是一道考查动量和能量的综合题．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、BD【解析】

A．滑动变阻器处于含电容支路中，相当于导线，所以移动滑动触头，I不变，U不变，故A错误；B．若仅增大A、B板间距离，因板间电压不变，由知电容减小，再由电容的定义式可知电容器所带电荷量减少，故B正确；C．若仅用更强的光线照射R1，R1的阻值变小，总电阻减小，I增大，内电压和R3的电压均增大，则电容器板间电压减小，电容不变，由知电容器所带电荷量减少，故C错误；D．根据闭合电路欧姆定律得，因电压表测量为电源的路端电压，电流表测量流过电源的电流，则可得保持不变，故D正确。故选BD。8、AC【解析】

A、做曲线运动的物体，速度一定发生变化，故A正确。B、做曲线运动的物体合力不一定发生变化，比如平抛运动，B错误。C、做平抛运动的物体只受重力，加速度为g始终保持不变，故C正确。D、做匀速圆周运动的物体加速度大小保持不变，方向时刻在变化，所以加速度始终在变化，故D错误。故选：A、C9、BC【解析】

由题意可知考查板块模型中的功能关系，据此计算可得。【详解】物块受到的摩擦力对物块做的功小车受到的摩擦力对小车做功显然二者的代数和不为零，故A错误；B．由功能关系可得整个过程物块和小车间摩擦产生的热量为故B正确；C．取小车为研究对象，由动能定理可得小车的末动能为Ffx，故C正确；D．由功能关系可得整个过程物块和小车增加的机械能为，故D错误。物体动能变化的多少可以通过动能定理来计算，合外力做正功（负功），动能增加（减少），机械能变化的多少可以通过计算除重力和系统内弹力以外的力做功来判断，除重力和系统内弹力以外的力做正功，机械能增加，做负功时机械能减少。10、AC【解析】

AB．对圆柱体Q受力分析，受到重力、杆MN的支持力和半球P对Q的支持力，如图所示：重力的大小和方向都不变，杆MN的支持力方向不变、大小变，半球P对Q的支持力方向和大小都变，然后根据平衡条件，得到N1=mgtanθ由于θ不断增大，故N1不断增大，N2也不断增大；故A错误，B正确．C．对PQ整体受力分析，受到总重力、MN杆的支持力N1，地面的支持力N3，地面的静摩擦力f，如图所示：根据共点力平衡条件，有f=N1=mgtanθ由于θ不断增大，故f不断增大；故C正确。D．物体P一直保持静止，N3=（M+m）g，保持不变；故D错误。故选AC。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、BCD图略图线不过原点的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．【解析】（1）小车下滑时受到重力，细线的拉力，支持力和摩擦力，更使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，可以将长木板的一段垫高，撤去砂和砂桶，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动，故B正确．（2）重物加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力为，根据牛顿第二定律，有对重物，有，对小车有，计算得出，故当时，有，故C符合求求，故C正确．（3）根据匀变速直线运动的推论公式，结合作差法得：，故D正确．（4）如图；（5）由图线可以知道，不等于零时，仍然为零，可以知道图线不过原点的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．点睛：实验问题需要结合物理规律去解决．要清楚每一项操作存在的理由．其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚；处理图象问题要注意图线的斜率、交点、拐点、面积等意义，能正确理解这些量的意义则很多问题将会迎刃而解．12、（1）300；(2)甲；(3)0.2；【解析】

（1）由图读出，弹簧的弹力F=0时，弹簧的长度为L0=20cm，即弹簧的原长为20cm，由图读出弹力为F0=60N，弹簧的长度为L=40cm，弹簧压缩的长度x0=L-L0=40-20=20cm=0.2m；由胡克定律得弹簧的劲度系数为k=Fx0=600.2=300N/m；

（2）①