湖南省长沙市天心区长郡中学2025届物理高三第一学期期中学业水平测试模拟试题含解析

湖南省长沙市天心区长郡中学2025届物理高三第一学期期中学业水平测试模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、相距10cm的正对平行金属板A和B带有等量异号电荷．如图所示，电场中C点距A板3cm，D点距B板2cm，C、D距离为8cm．已知A板接地，C点电势C=-60V，则A．D点的电势D=-220VB．C、D两点连线中点的电势为-140VC．若B板不动，A板上移，C、D两点间的电势差将变大D．若A板不动，B板上移，则D点电势不变2、如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑则（）A．在以后的运动过程中，小球和槽的动量始终守恒B．在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功C．被弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动D．被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，小球能回到槽高h处3、、为相距遥远的两颗行星，距各自表面相同高度处各有一颗卫星、做匀速圆周运动，图中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a，横坐标表示物体到行星中心的距离r的平方，两条曲线分别表示、周围的a与的反比关系，它们左端点横坐标相同，则（）A．、的平均密度相等B．的第一宇宙速度比的小C．的向心加速度比的大D．的公转周期比的大4、如图所示预角θ=30°的斜面固定在地面上，长为L、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳AB置于斜面上，与斜面间动摩擦因数，其A端与斜面顶端平齐，用细绳将质量也为m的物块与软绳连接，给物块向下的初速度使软绳B端到达斜面顶端(此时物块未到达地面)。在此过程中，不正确的是（）A．软绳上滑L时速度最小B．软绳重力势能共减少了mgL，其机械能一定增加C．软绳减少的重力势能一定小于其增加的动能与克服摩擦力所做的功之和D．物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功与物块动能增加之和5、卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子内部存在A．电子 B．中子 C．质子 D．原子核6、磁性车载支架（如图甲）使用方便，它的原理是将一个引磁片贴在手机背面，再将引磁片对准支架的磁盘放置，手机就会被牢牢地吸附住（如图乙）。下列关于手机（含引磁片）的说法中正确的是（）A．汽车静止时．手机共受三个力的作用B．只要汽车向前加速的加速度大小合适，手机可能不受支架对它的摩擦力作用C．当汽车以某一速度匀速运动时，支架对手机的作用力为零D．汽车静止时，支架对手机的作用力大小等于手机的重力大小二、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、如图所示，甲、乙两物体在同一条直线上运动，折线是物体甲运动的图象，直线是物体乙运动的图象，则下列说法正确的是（）A．甲、乙两物体运动方向相反B．甲做匀速直线运动，速度大小为7.5m/sC．乙做匀减速直线运动，加速度是﹣5m/s2D．甲、乙两物体在距甲的出发点60m处相遇8、如图所示，A、B、C、D四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同，现从同一高度h处由静止释放小球，使之进入右侧不同的轨道：除去底部一小段圆弧，A图中的轨道是一段斜面，高度大于h；B图中的轨道与A图中的轨道相比只是短了一些，且斜面高度小于h；C图中的轨道是一个内径略大于小球直径的管道，其上部为直管，下部为圆弧形，与斜面相连，管的高度大于h；D图中是个半圆形轨道，其直径等于h，如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失，小球进入右侧轨道后能到达h高度的是（）A． B．C． D．9、一带正电粒子在正点电荷的电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动．取该直线为X轴，起始点O为坐标原点，则下列关于电场强度E、粒子动能Ek、粒子电势能EP、粒子加速度a与位移X的关系图像可能的是（）A． B．C． D．10、入冬以来,雾霾天气频发,发生交通事故的概率比平常高出许多,保证雾霾中行车安全显得尤为重要;在雾天的平直公路上,甲、乙两汽车同向匀速行驶,乙在前,甲在后.某时刻两车司机听到警笛提示,同时开始刹车,结果两车刚好没有发生碰撞.图示为两车刹车后匀减速运动的v-t图象,以下分析正确的是()A．甲刹车的加速度的大小为0.5m/s2B．两车刹车后间距一直在减小C．两车开始刹车时的距离为100mD．两车都停下来后相距12.5m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）如图是利用DIS完成“用单摆测定当地重力加速度”实验．实验时，先量出摆球的半径与摆线的长度．单摆摆动后，点击“记录数据”．摆球每经过平衡位置时记数1次，第1次记为“0”，当记数为“50”时，点击“停止记录”，显示时间为．（1）则该单摆振动周期为______________．（2）图示摆线上端的悬点处，用两块木片夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将木片夹紧，是为了（_______）A．便于测量单摆周期B．便于测量摆长时拉紧摆线C．保证摆动过程中摆长不变D．保证摆球在同一竖直平面内摆动（3）若某组同学误以摆线的长度作为纵坐标，以单摆周期的平方作为横坐标，作出的图像．其他操作测量都无误，则作出的图线是上图中的_________（选填“1”、“2”或“3”）．（4）现发现三组同学作出的图线分别是1、2和3，但测出的斜率都为，是否可以根据斜率求出当地的重力加速度？___________．（若不可以求出，填“否”；若可以求出，请填重力加速度的表达式）．12．（12分）在用“落体法”做“验证机械能守恒定律”的实验时.小明选择一条较为满意的纸带，如图所示.他舍弃前面密集的点，以O为起点，从A点开始选取纸带上连续点A、B、C、…，测出O到A、B、C、…的距离分别为h1、h2、h3、….电源的频率为f.(1)为减少阻力对实验的影响，下列操作可行的是____.A．选用铁质重锤B．安装打点计时器使两限位孔在同一竖直线上C．释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直D.重锤下落中手始终提住纸带上端，保持纸带竖直(2)打B点时，重锤的速度vB为____.(3)小明用实验测得数据画出的v2-h图象如图乙所示.图线不过坐标原点的原因是_____.(4)重锤下落过程中的实际加速度为_______________(5)小明用实验测得数据画出的v2-h图象如图乙所示。已知直线的斜率为k，则当地的重力加速度g____________（选填“大于”；“小于”；“等于”）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）如图所示，轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定，杆的B点通过细绳AB使杆与竖直墙壁保持垂直，与AC间的夹角θ=53°．若在A点通过细绳OB悬挂一个定滑轮（不计重力），某人用它匀加速向上提起重物（OM绳始终保持竖直），加速度大小为2m/s2。己知重物的质量m=40kg，人的质量M=60kg，取g=10m/s2。在物体运动到滑轮之前，求：（1）人手中的拉力大小F1；（2）OB绳子中的拉力大小F2；（3）作出B点的受力示意图，并求出轻杆BC和细绳AB对B点的作用力大小F3和F4。14．（16分）2012年11月，我国舰载机在航母上首降成功。假设着舰过程中航母静止不动，某一舰载机质量，着舰速度，着舰过程舰载机发动机的推力大小恒为，若空气阻力和甲板阻力保持不变。（1）若飞机着舰后，关闭发动机，仅受空气阻力和甲板阻力作用，飞机将在甲板上以的加速度做匀减速运动，航母甲板至少多长才能保证飞机不滑到海里；（2）为了让飞机在有限长度的跑道上停下来，甲板上设置了阻拦索让飞机减速，同时考虑到飞机尾钩挂索失败需要复飞的情况，飞机着舰时并不关闭发动机。若飞机着舰后就钩住阻拦索，如图所示为飞机钩住阻拦索后某时刻的情景，此时飞机的加速度大小，速度，阻拦索夹角，两滑轮间距，，。求此时阻拦索承受张力的大小和飞机从着舰到图示时刻阻拦索对飞机所做的功。15．（12分）足够长的木板A，质量为1kg．板上右端有物块B，质量为3kg.它们一起在光滑的水平面上向左匀速运动.速度v0=2m/s.木板与等高的竖直固定板C发生碰撞，时间极短，没有机械能的损失．物块与木板间的动摩擦因数μ=0.5g取10m/s2.求：①第一次碰撞后，A、B共同运动的速度大小和方向．②第一次碰撞后，A与C之间的最大距离．（结果保留两位小数）

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】

A、由匀强电场中场强和电势差的关系可知，A板接地电势为0V，AC间的距离为3cm，解得：；由，可得，则；故A错误.B、CD两点的连线中点距离A板为5.5cm，由U=Ed可得电压为110V，而A板接地，故电势为-110V；故B错误.C、B板不动而A板上移时，板间距离增大，电容C变小，而Q不变，由可知场强不变，而CD间的距离不变，则CD间的电压不变；C错误.D、A板不动，B板上移，Q不变，由知场强不变，则AD间的电压不变，故D点电势不变；故D正确.故选D.【点睛】解决本题的关键掌握电容器的动态分析和匀强电场的场强与电势差的关系U=Ed，注意d为沿电场线方向上的距离．2、C【解析】试题分析：由动量守恒的条件可以判断动量是否守恒；由功的定义可确定小球和槽的作用力是否做功；由小球及槽的受力情况可知运动情况；由机械能守恒及动量守恒可知小球能否回到最高点．小球与弹簧接触前，小球和槽组成的系统动量守恒，且有则有．当小球与弹簧接触后，小球受外力，故小球和槽组成的系统所受外力不为零，动量不再守恒，故A错误；下滑过程中两物体都有水平方向的位移，而力是垂直于球面的，故力和位移不垂直，故两力均做功，故B错误；小球脱离弧形槽后，槽向后做匀速运动，小球向前做速度大小和槽相同的匀速运动，而小球和弹簧作用过程中机械能守恒，故小球被原速率反弹，反弹继续做匀速运动，故C正确；小求被反弹后，因两物体均有向左的速度，且速度大小相等，则两物体不会相遇，小球不会到达最高点，故D错误．故选C．考点：本题考查了动量守恒定律、机械能守恒定律、做功的两个因素．3、C【解析】

根据牛顿第二定律得出行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a的表达式，结合a与r2的反比关系函数图象得出P1、P2的质量和半径关系，根据密度和第一宇宙速度的表达式分析求解；根据根据万有引力提供向心力得出周期表达式求解．【详解】A项：根据牛顿第二定律，行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度为：两曲线左端点横坐标相同，所以P1、P2的半径相等，结合a与r2的反比关系函数图象得出P1的质量大于P2的质量，根据，所以P1的平均密度比P2的大，故A错误；B项：第一宇宙速度，所以P1的“第一宇宙速度”比P2的大，故B错误；C项：s1、s2的轨道半径相等，根据，所以s1的向心加速度比s2的大，故C正确；D项：根据万有引力提供向心力得出周期表达式，所以s1的公转周期比s2的小，故D错误．故应选：C．【点睛】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，知道线速度、角速度、周期、加速度与轨道半径的关系，并会用这些关系式进行正确的分析和计算．该题还要求要有一定的读图能力和数学分析能力，会从图中读出一些信息．就像该题，能知道两个行星的半径是相等的．4、D【解析】

A.对软绳和重物整体，悬挂在滑轮外侧的部分的重力和斜面上部分的重力的平行斜面分力与摩擦力的和相等时，速度最小，此时有：mg+mxg=（m-mx）gsin30°+f，

N=（m-mx）gcos30°，其中：f=μN，

联立解得：，故软蝇上滑L时速度最小，故A不符合题意；B.当软绳全部滑离斜面时，重力势能减小最多，为：摩擦力与位移是成正比的，故软绳克服摩擦力做功为：对软绳和重物系统，根据功能关系，有：联立解得：故软绳机械能变化量：，即软绳机械能增加，故B不符合题意；

C.软绳减少的重力势能为：；软绳增加的动能与克服摩擦力所做的功之和：故软绳减少的重力势能一定小于其增加的动能与克服摩擦力所做的功之和，故C不符合题意；

D.物块重力势能的减小量为mgL，软绳克服摩擦力所做的功与物块动能增加之和：故物块重力势能的减少小于软绳克服摩擦力所做的功与物块动能增加之和，故D符合题意；5、D【解析】

卢瑟福在α粒子散射实验中观察到绝大多数α粒子穿过金箔后几乎不改变运动方向，只有极少数的α粒子发生了大角度的偏转，说明在原子的中央存在一个体积很小的带正电的物质，将其称为原子核．故选项D正确．【点睛】本题需要熟悉α粒子散射实验和原子核式结构模型．6、B【解析】

A.手机处于静止状态，受力平衡，手机受到重力、支架的支持力、摩擦力以及磁片的吸引力，共受到四个力的作用；故A错误.B.手机处于静止状态，受力平衡，受到重力和磁片对手机的作用力，根据平衡条件可知，磁片对手机的作用力大小等于重力，方向与重力方向相反；故B正确.C、D、由于磁片对手机的支持力与磁片的吸引力的方向都与支架的平面垂直，它们的合力不能抵消重力沿支架斜面方向向下的分力，所以无论是向前加速还是减速，都必定受到支架的沿斜面向上的摩擦力的作用；故C错误，D错误.故选B.【点睛】手机处于静止状态，受力平衡，对手机受力分析，根据平衡条件分析即可．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、AD【解析】试题分析：图像的斜率表示速度，斜率的正负表示运动方向，从图像中可知甲一直朝着正方向运动，乙朝着负方向运动，故两者的运动方向相反，A正确；斜率表示速度，故甲在0-2s做匀速运动，速度大小为v1=40考点：考查了位移时间图像【名师点睛】关键掌握位移图象的基本性质：横坐标代表时刻，而纵坐标代表物体所在的位置，纵坐标不变即物体保持静止状态；位移时间图像是用来描述物体位移随时间变化规律的图像，不是物体的运动轨迹，斜率等于物体运动的速度，斜率的正负表示速度的方向，质点通过的位移等于x的变化量Δx8、AC【解析】

A．小球到达右侧斜面上最高点时的速度为零，根据机械能守恒定律得mgh+0=mgh′+0则h′=h故A正确；B．小球离开轨道后做斜抛运动，水平方向做匀速直线运动，运动到最高点时在水平方向上有速度，即在最高点的速度不为零，根据机械能守恒定律得则h′＜h故B错误.C．小球离开轨道做竖直上抛运动，运动到最高点速度为零，根据机械能守恒定律得mgh+0=mgh′+0则h′=h故C正确；D．小球在内轨道运动，通过最高点最小的速度为故在最高点的速度不为零，根据机械能守恒定律得则h′＜h即不能过最高点；故D错误。故选AC。9、CD【解析】

根据公式可得电场强度是关于位移的二次函数，不是一条直线，A错误；因为只有电场力做功，所以根据动能定理可得，而E不是匀强电场，所以不是关于x的一次函数，故B错误；电场力做正功，电势能减小，，故C正确；加速度，D正确【点睛】做本题时根据点电荷的场强公式分析电场强度随x的变化情况，根据动能定理分析动能随x的变化情况，根据电势能与x图线的斜率分析其图象的正误，根据牛顿第二定律分析加速度随x的变化图线的正误10、CD【解析】

甲车的加速度，加速度大小为1m/s1．故A错误。在0-10s内，甲的速度大于乙的速度，甲在乙的后面，两者间距减小。10s后，甲的速度小于乙的速度，两者距离增大，故B错误。乙车的加速度，两车刚好没有发生碰撞，此时两车速度相等，所经历的时间为10s，此时甲车的位移x甲=v甲t+a甲t1=15×10-×1×400m=300m，乙车的位移x乙=v乙t+a乙t1=15×10-×0.5×400m=100m，所以两车开始刹车时的距离为S=x甲-x乙=100

m，故C正确。10s时，甲乙的速度都为v=v甲+a1t=15-10=5m/s，根据图象与坐标轴围成的面积表示位移可知，两车都停下来后相距△x=×（30-15）×5=11.5m，故D正确。故选CD。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、C3【解析】

（1）当记数为“50”时，单摆全振动的次数为25，显示时间为t，则周期为．（2）图示摆线上端的悬点处，用两块木片夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将木片夹紧，是为了保证摆动过程中摆长不变，故选C.（3）根据，则，解得，则作出的图线是上图中的3.（4）由上述表达式可知，，解得g=4π2k.【点睛】此题考查单摆测定重力加速度的原理：单摆的周期公式，还要知道：摆角很小的情况下单摆的振动才是简谐运动；摆长等于摆线的长度加上摆球的半径，为减小误差应保证摆线的长短不变；单摆在摆动的过程中，摆长不能发生变化．在最低点，速度最快，开始计时误差较小；会用图像法处理实验数据．12、ABC打下O点时重锤速度不为零大于【解析】

(1)[1]A．为了减小阻力的影响，重锤选择质量大一些，体