湖南省2027届物理高三第一学期期中考试模拟试题含解析

湖南省2027届物理高三第一学期期中考试模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、下列说法正确的是()A．卢瑟福α粒子散射实验表明原子存在中子B．外界温度越高，放射性元素的半衰期越短C．核聚变反应方程H＋H→He＋A中，A表示质子D．U原子核衰变为一个Pb原子核的过程中，发生6次β衰变2、一辆汽车从静止开始做加速直线运动，运动过程中汽车牵引力的功率保持不变，所受阻力恒定，行驶2min速度达到10m/s，该汽车在这段时间内行驶的距离为（）A．一定大于600m B．一定小于600mC．一定等于600m D．可能等于1200m3、如图所示，是某课外研究小组设计的可以用来测量转盘转速的装置．该装置上方是一与转盘固定在一起有横向均匀刻度的标尺，带孔的小球穿在光滑细杆与一轻弹簧相连，弹簧的另一端固定在转动轴上，小球可沿杆自由滑动并随转盘在水平面内转动．当转盘不转动时，指针指在O处，当转盘转动的角速度为时，指针指在A处，当转盘转动的角速度为时，指针指在B处，设弹簧均没有超过弹性限度，则与的比值为A． B． C． D．4、如图所示，直线a和曲线b分别是在平行的平直公路上行驶的汽车a和b的速度一时间（v-t）图线，在t1时刻两车刚好在同一位置（并排行驶），在t1到t3这段时间内()A．在t2时刻，两车相距最远B．在t3时刻，两车相相遇C．a车加速度均匀增大，b车加速度逐渐增大D．a车的位移大于b车的位移5、如图，光滑的四分之一圆弧轨道A、B固定在竖直平面内，A端与水平面相切，穿在轨道上的小球在拉力F的作用下，缓慢地由A向B运动，F始终沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为N．在运动过程中A．F增大，N减小B．F减小，N减小C．F增大，N增大D．F减小，N增大6、物体在恒定的合力作用下做直线运动，在时间t1内动能由零增大到EK，在时间t2内动能由EK增加到2EK，设合力在时间t1内做的功为W1，冲量为I1，在时间t2内做的功是W2，冲量为I2，则A．I1<I2，W1＝W2 B．I1>I2，W1<W2 C．I1>I2，W1＝W2 D．I1＝I2，W1<W2二、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，质量为m的长方体物块放在水平放置的钢板C上，物块与钢板间的动摩擦因数为μ，由于光滑固定导槽A、B的控制，该物块只能沿水平导槽运动．现使钢板以速度v1向右匀速运动，同时用水平力F拉动物块使其以速度v2(v2的方向与v1的方向垂直，沿y轴正方向)沿槽匀速运动，以下说法正确的是()A．若拉力F的方向在第一象限，则其大小一定大于μmgB．若拉力F的方向在第二象限，则其大小可能小于μmgC．若拉力F的方向沿y轴正方向，则此时F有最小值，其值为μmgD．若拉力F的方向沿y轴正方向，则此时F有最小值，其值为μmg8、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9、如图所示，小车在光滑水平面上向左匀速运动，水平轻质弹簧左端固定在A点，物体与固定在A点的细线相连，弹簧处于压缩状态(物体与弹簧未连接)，某时刻细线断了，物体沿车滑动到B端粘在B端的油泥上，取小车、物体和弹簧为一个系统，下列说法正确的是()A．若物体滑动中不受摩擦力，则该系统全过程机械能守恒B．若物体滑动中有摩擦力，则该系统全过程动量守恒C．不论物体滑动中有没有摩擦，小车的最终速度与断线前相同D．不论物体滑动中有没有摩擦，系统损失的机械能相同10、如图所示，在A、B两物体间有一与物体不连接的轻质弹簧，两物体用轻细线连接在一起并使弹簧处于压缩状态，整体静止在光滑水平面上。现将细线烧断，在弹簧对两物体施加作用力的整个过程中，设弹簧弹力对A、B物体的冲量大小分别为IA和IB，弹簧弹力对A、B物体所做的功分别为WA和WB。若A、B物体的质量关系是mA>mB，则下面关系式中正确的是A．IA=IB B．IA<IB C．WA=WB D．WA<WB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）用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率f=50Hz。如图甲所示，在实验获得的纸带上，选出零点，每隔4个点取1个计数点，沿各计数点垂直纸带将纸带剪断；将剪得的几段纸带并排贴在坐标中，各段紧靠但不重叠；最后将纸条上端中心连起来，得到v-t图象如图乙所示。(1)各段纸带对应的时间间隔T=__________s；(2)第1段纸带与纵轴v的交点表示______________________________；(3)由图乙可知物体的加速度大小为______（保留三位有效数字）；(4)打下计数点“0”时，物体的速度为____（保留三位有效数字）。12．（12分）为了验证机械能守恒定律，某同学设计了一个实验，装置如图1所示，物块A的质量为m1，物块B和遮光片的总质量为m2，用通过定滑轮的轻细线连接，m1＜m2，开始用于托着B静止，细线伸直。此时遮光片到光电门的距离为H，然后释放物块B，当遮光片通过光电门时，光电门记录的遮光时间是2.11×10-3s．已知遮光片的宽度为d，且d＜H，在测遮光片的宽度d时，使用20分度的游标卡尺来测量，准确操作后，部分刻线如图2所示，重力加速度为g。（1）遮光片的宽度d为______cm。（2）物块B经过光电门时的速度为______m/s。（保留两位有效数字）（3）在误差允许的范围内，需要满足关系式______，即可验证机械能守恒。（用题中所给的字母表示）（4）在实际运算验证时，第（3）中的关系式两边的数值总是有些差异，你认为原因可能是______（答对一条即可给分）。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）一质量m＝0.5kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角为30º足够长的斜面，某同学利用DIS实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，如图所示为通过计算机绘制出的滑块上滑过程的v－t图．求：（g取10m/s2）（1）滑块与斜面间的动摩擦因数；（2）判断滑块最后能否返回斜面底端？若能返回，求出返回斜面底端时的动能；若不能返回，求出滑块停在什么位置．14．（16分）如图所示，在水平面上有一弹簧，其左端与墙壁相连，O点为弹簧原长位置，O点左侧水平面光滑，OP长L=1m，P点右侧一与水平方向成θ=30°的足够长的传送带与水平面在P点平滑连接，皮带轮逆时针转动速率为3m/s．一质量为m=lkg可视为质点的物块A压缩弹簧（与弹簧不栓接），使弹簧获得弹性势能Ep=9J，物块与OP段间的动摩擦因数μ1=0.1，另一与完全相同的物块B停在P点，B与传送带间的动摩擦因数μ2=，传送带足够长，A与B的碰撞时间不计，碰后A、B交换速度，重力加速度g=10m/s2，现释放A，求：（1）物块A第一次经过O点时的速度大小v0；（2）A、B第一次碰撞后B沿传送带上滑的最大位移x；（3）从A、B第一次碰撞后到第二次碰撞前，B与传送带之间由于摩擦而产生的热量Q；（4）A、B能够碰撞的总次数．15．（12分）小明是学校的升旗手，他每次升旗都做到了在庄严的《义勇军进行曲》响起时开始升旗，当国歌结束时恰好五星红旗升到了高高的旗杆顶端．已知国歌从响起到结束的时间是48s，旗杆高度是19m，红旗从离地面1.4m处开始升起．若设小明升旗时先拉动绳子使红旗向上匀加速运动，时间持续4s，然后使红旗做匀速运动，最后使红旗做匀减速运动，加速度大小与开始升旗时的加速度大小相同，红旗到达旗杆顶端时的速度恰好为零．试计算小明升旗时使红旗向上做匀加速运动时加速度的大小和红旗匀速运动的速度大小．

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】卢瑟福α粒子散射实验确定了原子核核式结构理论，选项A错误；放射性元素的半衰期与外界因素无关，选项B错误；核聚变反应方程中A的电荷数为0，质量数为2+3-4=1，故A表示中子，选项C错误；原子核衰变为一个原子核的过程中设经过m次α衰变，n次β衰变，则有：4m=32，2m-n=10，解得：m=8，n=1．选项D正确；故选D.2、A【解析】

功率不变，根据，随着汽车速度的增大，F逐渐减小，汽车做的是加速度逐渐减小的变加速运动，作出汽车做变速运动的速度图象（如图所示曲线）．若汽车在2min=120s内做匀加速直线运动（即图中直线），则位移为（图中三角形面积），而该汽车变速运动的位移是图中曲线与坐标轴围成的面积，一定大于600m，A正确．3、C【解析】设每格的长度为l，根据弹簧的弹力提供向心力，得：kl=mω12•4l，k3l=mω22•6l，联立解得：，故C正确，ABD错误．4、D【解析】

在t1时刻两车刚好在同一位置（并排行驶），在t1到t3这段时间内，a的速度一直大于b的速度，两者间距一直增大，t3时刻之后，a的速度小于b的速度，两者间距减小，则在t3时刻，两车相距最远，故AB错误；根据速度时间图象的斜率等于加速度，可知，a车的加速度不变，b车加速度一直增大，故C错误；在v-t图象中，与时间轴所围面积表示物体运动的位移，故a车的位移大于b车的位移，故D正确．所以D正确，ABC错误．5、A【解析】对球受力分析，受重力、支持力和拉力，如图，根据共点力平衡条件，有

N=mgcosθF=mgsinθ

其中θ为支持力N与竖直方向的夹角；当物体向上移动时，θ变大，故N变小，F变大；故A正确，BCD错误．故选A．注：此题答案应该是A.6、C【解析】

根据动能定理得：W1=Ek−0=Ek，W2=2Ek−Ek=Ek，则W1=W2.动量与动能的关系式为则由动量定理得：I1=，；则I1>I2.故选C．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】试题分析：明确工件所受滑动摩擦力的大小和方向，注意滑动摩擦力的方向是和物体的相对运动相反，正确判断出工件所受摩擦力方向，然后根据其运动状态即可正确求解该题．解：工件有相对于钢板水平向左的速度v1和沿导槽的速度v2，故工件相对于钢板的速度如图所示，滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，所以有：F=fcosθ=μmgcosθ，因此F的大小为μmg＜μmg故选BD【点评】注意正确分析滑动摩擦力的大小和方向，其大小与正压力成正比，方向与物体相对运动方向相反，在具体练习中要正确应用该规律解题8、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．9、BCD【解析】物体与橡皮泥粘合的过程，发生非弹簧碰撞，系统机械能有损失．故A错误．整个系统在水平方向不受外力，竖直方向上合外力为零，则系统动量一直守恒，故B错误，取系统的初速度方向为正方向，根据动量守恒定律可知，物体沿车滑动到B端粘在B端的油泥上后系统共同的速度与初速度是相同的．故C正确．由C的分析可知，当物体C与B端橡皮泥粘在一起时，系统的速度与初速度相等，所以系统的末动能与初动能是相等的，系统损失的机械能等于弹簧的弹性势能，与物体滑动中有没有摩擦无关．故D正确．故选CD.点睛：本题根据动量守恒和机械能守恒的条件进行判断：动量守恒的条件是系统不受外力或受到的外力的合力为零；机械能守恒的条件是除重力和弹力外的其余力不做功.10、AD【解析】

AB．因弹簧对AB的作用力和作用时间均相同，由I=Ft可知IA=IB选项A正确，B错误；CD．根据，因IA=IB，则pA=pB又mA>mB，则EkA>EkB由动能定理可知：WA<WB选项C错误，D正确。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、T=0.10s第1段纸带的平均速度（或第1段纸带中间时刻的速度）1.60m/s20.500m/s【解析】

(1)[1]由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔；(2)[2]根据平均速度等于中时刻瞬时速度，那么第1段纸带与纵轴的交点表示第1段纸带的平均速度(或第1段纸带中间时刻的速度)；(3)[3]由纸带数据，可得：根据加速度的公式可得：(4)[4]根据匀变速直线运动的速度公式可得0点时物体的速度为：12、1.0555.0=（m2-m1）gH存在阻力作用【解析】

（1）游标卡尺的主尺读数为10mm，游标读数为0.05×11mm=0.55mm，则遮光片的宽度d=10.55mm=1.055cm。（2）物块B经过光电门的瞬时速度为：。（3）系统重力势能的减小量△Ep=（m2-m1）gH，系统动能的增加量为：，当时，系统机械能守恒。（4）在实际运算验证时，第（3）中的关系式两边的数值总是有些差异，可能的原因是存在阻力作用。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）（2）【解析】

（1）滑块的加速度大小：；由牛顿第二定律可得代入数据解得（2）滑块速度减小到零时，重力的下滑分力大于滑动摩擦力，故能返回到斜面底端．由可知，