湖南省长沙市雨花区南雅中学2025届物理高三第一学期期中调研试题含解析

湖南省长沙市雨花区南雅中学2025届物理高三第一学期期中调研试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、在倾角为θ的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连的物块A、B，它们的质量分别为m1和m2，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一平行于斜面向上的拉力拉物块A，使它以加速度a沿斜面向上做匀加速运动直到物块B刚要离开挡板C。在此过程中（）A．物块A运动的距离为B．拉力的最大值为m1gsinθ＋m1aC．拉力做功的功率先增大后减小D．弹簧弹性势能先减小后增大2、爱因斯坦说：“伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，标志着物理学的真正开端。”在科学史上，伽利略享有“近代科学方法论的奠基人”的美誉。伽利略物理思想方法的研究顺序是A．提出假说，数学推理，实验验证，合理外推B．数学推理，实验验证，合理外推，提出假说C．实验验证，合理外推，提出假说，数学推理D．合理外推，提出假说，数学推理，实验验证3、矩形线框与理想电流表、理想变压器、灯泡连接电路如图甲所示．灯泡标有“36V40W”的字样且阻值可以视作不变，变压器原、副线圈的匝数之比为2∶1，线框产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示．则下列说法正确的是()A．图乙电动势的瞬时值表达式为e＝36sin(πt)VB．变压器副线圈中的电流方向每秒改变50次C．灯泡L恰好正常发光D．理想变压器输入功率为20W4、质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地面的高度为h，如图所示，若以桌面为参考面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化是（）A．mgh，减少mg（H－h）B．－mgh，减少mg（H+h）C．－mgh，增加mg（H－h）D．mgh，增加mg（H+h）5、如图所示，将一质量为m的小球从空中O点以速度v0水平抛出，飞行一段时间后，小球经过P点时动能Ek=5mv02，不计空气阻力，则小球从O到P（）A．下落的高度为B．速度增量为3v0，方向斜向下C．运动方向改变的角度满足tanθ=D．经过的时间为6、某同学把一体重秤放在电梯的地板上，他站在体重秤上随电梯运动，并在下表中记录了几个特定时刻体重秤的示数（表内时刻不存在先后顺序），若已知t0时刻电梯处于静止状态，则时间t0t1t2t3体重秤示数（kg）45.050.040.045.0A．t1时刻该同学的质量并没有变化，但所受重力发生变化B．t2时刻电梯可能向上做减速运动C．t1和t2时刻电梯运动的方向相反D．t3时刻电梯处于静止状态二、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、小船横渡一条两岸平行的河流，船本身提供的速度（即静水速度）大小不变、船身方向垂直于河岸，水流速度与河岸平行，已知小船的运动轨迹如图所示，则（）A．越接近河岸水流速度越小B．越接近河岸水流速度越大C．无论水流速度是否变化，这种渡河方式耗时最短D．该船渡河的时间会受水流速度变化的影响8、如图所示，一个菱形框架绕着过对角线的竖直轴匀速转动，在两条边上各有一个质量相等的小球套在上面，整个过程小球相对框架没有发生滑动，A与B到轴的距离相等，则下列说法正确的是A．框架对A的弹力方向可能垂直框架向下B．框架对B的弹力方向只能垂直框架向上C．A与框架间可能没有摩擦力D．A、B两球所受的合力大小相等9、如图，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度转动，盘面上离转轴距离处有一小物体与圆盘始终保持相对静止．盘面与水平面的夹角为30°，g取10m/s2，在物体转动一周的过程中，盘面对物体的摩擦力A．物块在最高点时摩擦力指向圆心B．物块在最低点时摩擦力指向圆心C．物块在最低点时摩擦力最大D．物块在与圆心等高的两个位置摩擦力大小方向均相同10、如图所示，是固定于竖直平面内的光滑的圆周轨道，、在同一水平面，圆心在的正上方．在和两点各有一质量为的有小球和，从同一时刻开始，沿圆弧下滑，自由下落．以下说法正确的是（）A．比后到达B．它们在点的动能相同C．它们在点的动量相同D．它们在点的重力的瞬时功率相同三、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）用如图所示的装置探究加速度a与力F的关系，带滑轮的长木板水平放置，弹簧测力计固定在墙上，(1)把实验时一定要进行的操作按先后顺序排列:___(填选项前的字母).A．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，根据纸带的数据求出加速度a，同时记录弹资测力计的示数FB．将木板右端拾起适当的高度，以平衡摩擦力C．用天平测出沙和沙桶的总质量D．保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量(2)某同学按照正确的实验步骤得到的a-F图像如图所示，则小车的质量M=________kg.12．（12分）“探究功与物体速度变化的关系”的实验如图1所示，当静止的小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W。当用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．（1）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置（视小车为质点），下列说法正确的是______．A．橡皮筋处于原长状态

B．橡皮筋仍处于伸长状态C．小车在两个铁钉的连线处

D．小车已过两个铁钉的连线（2）下列4条纸带哪一条是在探究功与物体速度变化关系的实验中，正确操作可能得到的纸带______A．B．C．D．（3）若实验中的所有操作和数据处理无错误，则绘出的图线（图2中△v2=v2-0、将一根橡皮筋对小车做的功记为1）应为过原点的一条直线．但根据实验结果得到的图线如图所示，造成这一偏差的原因是______．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，高速收费站有人工收费通道和ETC（不停车电子收费系统）通道，汽车通过ETC通道不用停车，比通过人工收费通道节约很多时间．某小汽车以20m/s的速度在平直公路上行驶至收费站前某处减速，使车匀减速直线运动，恰好能停在人工收费通道的缴费窗口，缴费后立即匀加速到20m/s后继续匀速前行．已知小轿车减速时的加速度大小为，加速时加速度大小为，停车缴费需用时25s．则：（1）小汽车应该在离人工收费窗口多远处开始减速？（2）小汽车通过人工收费通道时，从开始减速到恢复原速需要多少时间？（3）汽车通过ETC通道时可以不停车，但要求汽在跟人工窗口一样距离远处开始减速，且通过ETC窗口时速度不超过6m/s，则该小汽车经ETC通道最多可节约多少时间？14．（16分）如图所示，传送带AB总长为l＝10m，与一个半径为R＝0.4m的光滑四分之一圆轨道BC相切于B点，传送带速度恒为v＝6m/s，方向向右，现有一个滑块以一定初速度从A点水平滑上传送带，滑块质量为m＝10kg，滑块与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.1，已知滑块运动到B端时，刚好与传送带同速，求：(1)滑块的初速度；(2)滑块能上升的最大高度；(3)求滑块第二次在传送带上滑行时，滑块和传送带系统产生的内能．15．（12分）如图所示为演示“过山车”原理的实验装置，该装置由两段倾斜直轨道与一圆轨道拼接组成，在圆轨道最低点处的两侧稍错开一段距离，并分别与左右两侧的直轨道平滑相连。某研学小组将这套装置固定在水平桌面上，然后在圆轨道最高点A的内侧安装一个薄片式压力传感器（它不影响小球运动，在图中未画出）。将一个小球从左侧直轨道上的某处由静止释放，并测得释放处距离圆轨道最低点的竖直高度为h，记录小球通过最高点时对轨道（压力传感器）的压力大小为F。此后不断改变小球在左侧直轨道上释放位置，重复实验，经多次测量，得到了多组h和F，把这些数据标在F-h图中，并用一条直线拟合，结果如图所示。为了方便研究，研学小组把小球简化为质点，取重力加速度g=10m/s2。请根据该研学小组的简化模型和如图所示的F-h图分析并回答下列问题：（1）若空气及轨道对小球运动的阻力均可忽略不计，①圆轨道的半径R和小球的质量m；②若两段倾斜直轨道都足够长，为使小球在运动过程中始终不脱离圆轨道，释放高度h应满足什么条件；③当释放处的竖直高度h=0.40m时，求小球到达圆轨道最低点时所受轨道的支持力的大小N1；④当释放处的竖直高度h=0.40m时，求小球到达圆轨道圆心等高处时对轨道的压力N2。（2）在利用此装置进行某次实验时，由于空气及轨道对小球运动的阻力不可忽略，当释放处的竖直高度h=0.50m时，压力传感器测得小球对轨道的压力N=0.32N，求小球从静止运动至圆轨道最高点的过程中克服阻力所做的功W。

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．系统处于静止状态时，弹簧被压缩，设压缩量为x1，由平衡条件得kx1＝m1gsinθ，解得物块B刚要离开挡板C时，弹簧被拉伸，弹簧弹力等于物块B的重力沿斜面方向的分力，设拉伸量为x2，由kx2＝m2gsinθ，解得物块A在力F作用下沿斜面向上运动直到物块B刚要离开挡板C时，物块A运动的距离为选项A错误；B．在物块B刚要离开挡板C时，拉力最大。隔离物块A，分析受力，由牛顿第二定律，F－m1gsinθ－kx2＝m1a，解得拉力F＝(m1＋m2)gsinθ＋m1a，选项B错误；C．在拉力拉物块沿斜面向上运动过程中，由于拉力逐渐增大，物块A沿斜面做匀加速运动，速度逐渐增大，根据功率公式P＝Fv可知，拉力做功的功率一直增大，选项C错；D．由于弹簧原来处于压缩状态，具有弹性势能，在拉力拉物块沿斜面向上运动过程中，弹簧先恢复原长，后被拉伸，又具有弹性势能，即弹簧弹性势能先减小后增大，选项D正确。故选D。2、A【解析】

伽利略的物理思想方法的研究顺序是：提出假说、数学推理、实验验证、合理外推，典型的就是伽利略对自由落体运动的研究，所以A正确；故选A。3、D【解析】

根据交流电的图像确定交流电瞬时值表达式；交流电的方向一周改变2次；根据变压器匝数比求解次级电压从而判断灯泡的发光情况；变压器的输入功率等于输出功率.【详解】A．由乙图可知，周期为0.02s，交流电的圆频率：ω＝2πT＝2π0.02B．交流电的频率为50Hz，在一个周期内电流方向改变2次，可知变压器副线圈中的电流方向每秒改变100次，选项B错误；C．变压器初级电压有效值为U1=722V=362V，由原副线圈的匝数比为2:1可知，次级电压为18D．灯泡电阻为R=U2P=32.4Ω，次级功率：P2故选D.【点睛】本题考查的是有关交变电流的产生和特征的基本知识，要具备从图象中获得有用信息的能力.4、B【解析】

以桌面为零势能参考平面，那么小球落地时的重力势能为整个过程中小球高度降低，重力势能减少，重力势能的减少量为故B正确，ACD错误。故选B。5、D【解析】

A．根据动能定理得，mgh＝5mv02−mv02解得故A错误．BD．根据Ek＝mv2＝5mv02得，P点的速度v=v0根据平行四边形定则知，P点的竖直分速度vy＝＝3v0则运动的时间速度的增量△v=gt=3v0方向竖直向下，故B错误，D正确．C．根据tanθ＝知，运动方向改变的角度满足tanθ=3，故C错误．故选D．【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，对于平抛运动，有时可以结合动能定理进行求解．6、B【解析】

A.超重和失重时物体的重力和质量是不变的，只是对悬挂物的压力或者支持力变化了，故A错误；B.t2时刻物体处于失重状态，电梯的加速度方向向下，可能向上做减速运动，选项B正确；C.t1时刻物体处于超重状态，根据牛顿第二定律分析得知，电梯的加速度方向向上，所以t1和t2时刻电梯的加速度方向相反，但是速度不一定相反，选项C错误；D.t3时刻电梯受力平衡，可能保持静止，也可能做匀速直线运动，故D错误。故选B．【点睛】超重和失重现象可以运用牛顿运动定律进行分析理解，产生超重的条件是：物体的加速度方向向上；产生失重的条件：物体的加速度方向向下．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、AC【解析】试题分析:A、B、从轨迹曲线的弯曲形状上可以知道，小船先具有向下游的加速度，小船后具有向上游的加速度，故水流是先加速后减速，即越接近河岸水流速度越小，故A正确，B错误．C、D、由于船身方向垂直于河岸，无论水流速度是否变化，这种渡河方式耗时最短，故C正确，D错误；故选AC．考点：考查运动的合成和分解、小船渡河．【名师点睛】解决本题的关键知道小船参与了两个运动，有两个分速度，分别是静水速和水流速．以及知道轨迹的弯曲大致指向合力的方向，注意垂直河岸渡河时，时间最短．8、ABD【解析】试题分析：对A球受力分析，只要保证A球的合力指向中轴，所以A球受到竖直向下的重力GA，沿斜面向上的摩擦力fA，至于支持力NA的方向决定于框架转速的大小，可以垂直框架向上也可以垂直框架向下，所以A选项是可能的，而C选项是不可能的；对B球受力分析，只要保证B球的合力指向中轴，所以B球受到竖直向下的重力GB，沿斜面向上的摩擦力fB，至于支持力NB只能垂直斜面向上，所以B选项是可能的；由于A、B两球到中轴的距离相等，两球的转动角速度w相等，所以据F向=mrw2可知，D选项是可能的；所以综上所述正确选项为C。考点：本题考查受力分析和同轴转动体的特性。9、BC【解析】试题分析：在最高点若，则没有摩擦力，若，则即摩擦力方向背离圆心，若，则，即摩擦力方向指向圆心，据此分析在最高点的摩擦力方向；在最低点，由重力沿斜面向下的分力和静摩擦力的合力提供向心力，摩擦力指向圆心，摩擦力最大；以最高点与最低点为例，分析与圆心等高的两个位置的摩擦力关系；在最高点时，因为，故此时摩擦力应背离圆心，即方向向上，A错误；在最低点，由于必须存在一个指向圆心的向心力，而方向是背离圆心的，所以此时有，即，此时摩擦力最大（与竖直面上绳子拉球做圆周运动的道理相似），BC正确；例如最高点与最低点，为与圆心等高的两个位置，这两个位置的摩擦力大小和方向都不相同，D错误．10、AB【解析】由于的竖直方向上的加速度小于，可知a后到达S点，故A正确；依据动能定理，，故B正确；由于与方向不一样，它们在S点的动量不相同，故C错误；由于与的方向不一样，a到达S点的速度va沿水平方向，则根据P=mgvcosθ可知，重力的瞬时功率为零，而b的重力的瞬时功率为P=mgvb,故D错误．故选AB．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、BA1.5【解析】

(1)[1]为了保证绳子的拉力等于小车的合力，实验开始前要先平衡摩擦力，用打点计时器时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，所以实验时一定要进行的操作步骤顺序为BA.(2)[2]对a-F图象来说，图象的斜率表示小车质量的倒数，此题，弹簧测力计的示数故小车质量为12、BD未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足【解析】试题分析：（1）由于水平放置，未平衡摩擦力，两条橡皮筋的合拉力等于摩擦力时，橡皮条做功完毕，小车的速度最大，此时小车未过两个铁钉的连线；故选BC．（2）小车在橡皮条的作用下先加速，后匀速，故纸带间隔先变大后均匀；故选D．（3）从图象可以看出，当功不为零时，速度增加量为零，说明摩擦力没有平衡或平衡的不够；考点：探究功与物体速度变化的关系【名师点睛】本题考查了探究功与物体速度变化的关系试验；解题的关键明确实验原理，熟悉实验过程，最好是能够亲手做实验。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）100m（2）55s（3）22.75s【解析】

(1)根据速度位移公式可得：(2)汽车通过人工收费通道时，减速的时间为：停车时间：t2=25s恢复到原来速度的时间为：该过程行驶的位移为：从减速缴费到恢复原来速度所走的位移为：从开始减速到恢复正常行驶过程中的时间为：(3)汽车过ETC通道时减速时间为：汽车过ETC通道时减速时间为：在加速度到20m/s时的时间为：在加速度到20m/s时的位移为：可节约的时间为：14、(1)m/s或4m/s(2)1.8m(3)220J【解析】

(1)以滑块为研究对象，滑块在传