湖南長沙市第一中學2025屆高三物理第一學期期中學業(yè)水平測試試題含解析

湖南長沙市第一中學2025屆高三物理第一學期期中學業(yè)水平測試試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、2013年6月，我國宇航員在天宮一號空間站中進行我國首次太空授課活動，展示了許多在地面上無法實現(xiàn)的實驗現(xiàn)象．假如要在空間站再次進行授課活動，下列我們曾在實驗室中進行的實驗，若移到空間站也能夠實現(xiàn)操作的有（）A．利用托盤天平測質量B．利用彈簧測力計測拉力C．利用自由落體驗證機械能守恒定律D．測定單擺做簡諧運動的周期2、如圖所示,S1、S2是一水平面上的兩個波源,它們的振動周期都為T,振幅都為A.某時刻S1發(fā)出的波恰好傳到C,S2發(fā)出的波恰好傳到A,圖中畫出的是該時刻兩列波在AC部分的疊加波形,S1A間、S2C間波形沒有畫出。若兩列波傳播速度相同,則（）A．兩波源的起振方向相同B．再經過，AC間的波形是一條直線C．A、B、C三點始終都是振動加強點，振幅為2AD．A、B、C三點始終都是振動減弱點，振幅為03、將一物體由坐標原點O以初速度v0拋出，在恒力作用下軌跡如圖所示，A為軌跡最高點，B為軌跡與水平x軸交點，假設物體到B點時速度為vB，v0與x軸夾角為α，vB與x軸夾角為，已知OA水平距離x1小于AB水平距離x2，則（）A．物體從O到A時間大于從A到B時間B．物體在B點的速度vB大于v0C．物體在O點所受合力方向指向第一象限D．α可能等于4、根據所學知識，判斷下列四個說法中正確是A．物體的速度為零時，其加速度就一定為零B．物體所受合外力沖量的方向與物體動量變化量的方向一定相同C．合外力對物體做功為零時，物體的機械能就一定守恒D．做圓周運動物體的向心力一定等于物體所受的合外力5、汽車的額定功率為90kW，路面的阻力恒為F，汽車行駛的最大速度為v.則()A．如果阻力恒為2F，汽車的最大速度為B．如果汽車牽引力為原來的二倍，汽車的最大速度為2vC．如果汽車的牽引力變?yōu)樵瓉淼?，汽車的額定功率就變?yōu)?5kWD．如果汽車做勻速直線運動，汽車發(fā)動機的輸出功率就是90kW6、一小物塊放置在固定斜面上，在沿平行斜面向下的拉力F作用下沿斜面向下運動，F(xiàn)的大小在0～t1、t1～t2和t2～t3時間內分別為F1、F2和F3，物塊的v-t圖象如圖所示。已知小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)處處相等，則（）A．B．C．時,若,此時小物塊的加速度一定不為零D．僅將F的方向變成豎直向下,小物塊一定能沿斜面下滑二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，a、b兩小球分別從半圓軌道頂端和斜面頂端以大小相等的初速度同時水平拋出，已知半圓軌道的半徑與斜面豎直高度相等，斜面底邊長是其豎直高度的2倍，若小球a能落到半圓軌道上，小球b能落到斜面上，則下列說法正確的是A．a球可能先落在半圓軌道上B．b球可能先落在斜面上C．兩球可能同時落在半圓軌道上和斜面上D．a球可能垂直落在半圓軌道上8、如圖所示，水平粗糙桌面上有a、b兩個小滑塊，之間連接一彈簧，a、b的質量均為m，現(xiàn)用水平恒力F拉滑塊b，使a、b一起在桌面上勻加速運動，彈簧原長為L，勁度系數(shù)為k，已知彈簧在彈性限度內．物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)不變，下列說法正確的是（）A．ab間的距離為L+F/(2k)B．撤掉F后，a作勻速運動，b作勻減速運動C．若彈簧在a連接處突然斷開，a、b的加速度一定都增大D．撤掉F的瞬間，a的加速度不變，b的加速度可能增大9、如圖所示，在斜面頂端a處以速度va水平拋出一小球，經過時間ta恰好落在斜面底端P處；今在P點正上方與a等高的b處以速度vb水平拋出另一小球，經過時間tb恰好落在斜面的中點O處，若不計空氣阻力，下列關系式正確的是（）A．va＝vbB．va＝vbC．ta＝tbD．ta＝2tb10、如圖所示，質量為m的物體在斜向上的傳送帶上由靜止釋放．傳送帶由電動機帶動，始終保持以速度v勻速斜向上運動．物體在傳送帶上運動一段時間后與傳送帶保持相對靜止．對于物體從靜止釋放到相對傳送帶靜止這一過程，下列說法正確的是()A．物體克服重力做的功為mv2B．合外力對物體做的功為mv2C．物體和傳送帶之間由于摩擦而產生的熱量為mv2D．摩擦力對物體做的功等于物體機械能的增量三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）在探究加速度與物體所受合外力和質量間的關系時，采用如圖所示的實驗裝置，小車及車中的砝碼質量用M表示，盤及盤中的砝碼質量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶由打點計數(shù)器打上的點計算出：(1)為了使小車受的合外力等于繩子拉力，必須對小車___________________?．(2)當M與m的大小關系滿足_____________時，才可以認為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力.?(3)一組同學在先保持盤及盤中的砝碼質量一定，探究做加速度與質量的關系，以下做法錯誤的是（______）A．平衡摩擦力時，應將盤及盤中的砝碼用細繩通過定滑輪系在小車上B．每次改變小車的質量時，不需要重新平衡摩擦力C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器電源D．實驗時需要天平測出m以及小車質量M(4)在保持小車及車中的砝碼質量質量M一定，探究加速度與所受合外力的關系時，由于平衡摩擦力時操作不當，二位同學得到的a―F關系分別如圖中C、D所示（a是小車的加速度，F(xiàn)是細線作用于小車的拉力）.其原因分別是：C圖________________________________________________D圖________________________________________________12．（12分）如圖是“探究加速度與力、質量的關系”的實驗裝置示意圖．重力加速度取g．(1)為了平衡小車受到的阻力，應適當抬高木板的________端(填“左”或“右”)．(2)細砂和小桶的總質量為m，小車的質量為M，實驗要求m________M(填“遠大于”或“遠小于”)．該實驗的原理是在平衡小車受到的阻力后，認為小車受到的合外力是________，其值與真實值相比________(填“偏大”或“偏小”)，小車受到合外力的真實值為________．(3)保持細砂和砂桶的質量不變，改變小車的質量M，分別得到小車的加速度a與其對應的質量M，處理數(shù)據的恰當方法是作________(填“a－M”或“a－”)圖象．(4)保持小車的質量不變，改變細砂的質量，甲、乙、丙三位同學根據實驗數(shù)據分別作出了小車的加速度a隨合外力F變化的圖線如圖(c)、(d)，(e)所示．圖(c)中的圖線上部出現(xiàn)了彎曲，偏離了原來的直線，其主要原因是___________________________．圖(d)中的圖線不通過原點，其主要原因是______________________________．圖(e)中的圖線不通過原點，其主要原因是________________________．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）半徑為R的半圓柱形玻璃磚的截面如圖所示，O為圓心，光線I沿半徑方向從a點射入玻璃磚后，恰好在O點發(fā)生全反射，另一條光線II平行于光線I從最高點b射入玻璃磚后，在底邊MN上的d點射出，若測得Od＝R/4，則該玻璃磚的折射率為多少？（可以使用根式）14．（16分）如圖所示，長l＝1m的輕質細繩上端固定，下端連接一個可視為質點的帶電小球，小球靜止在水平向右的勻強電場中，繩與豎直方向的夾角θ＝37°.已知小球所帶電荷量q＝1.0×10－6C，勻強電場的場強E＝3.0×103N/C，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：(1)小球所受電場力F的大??；(2)小球的質量m；(3)將電場撤去，小球回到最低點時速度v的大?。?5．（12分）如圖所示，均勻薄壁U型管豎直放置，左管豎直部分高度大于30cm且上端封閉，右管上端開口且足夠長，用兩段水銀封閉了A、B兩部分理想氣體，下方水銀左右液面等高，右管上方的水銀柱高h=4cm，初狀態(tài)溫度為27℃，A氣體長度=15cm，大氣壓強.現(xiàn)使整個裝置緩慢升溫，當下方水銀的左右液面高度相差=10cm時，保持溫度不變，再向右管中緩慢注入水銀，使A中氣柱長度回到15cm.求：(1)升溫后保持不變的溫度是多少攝氏度？(2)右管中再注入的水銀高度是多少？

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】

天宮一號空間站圍繞地球做勻速圓周運動，所受到的萬有引力充當了向心力，天宮一號空間站中的物體均處在完全失重狀態(tài)，所以靠重力作用的實驗均不能成功，故只有B選項正確。故選B．2、D【解析】

A.由圖看出，兩列波同時開始傳播，由波形平移法判斷可知，S1開始振動方向向下，S2開始振動方向向上，故A錯誤。B.再經過，兩列波單獨傳播時的波形反相，根據疊加原理可知，AC間波形與圖示時刻的反相，仍是正弦形。故B錯誤。CD.A、B、C三點的振動方向相反，所以圖中A、B、C三點都是振動減弱點，振幅都為零。故C錯誤D正確。3、B【解析】

物體在恒力作用下運動，故可將物體運動分解為水平和豎直方向上的勻變速運動；又有A為軌跡最高點，所以，A點的水平速度為0；O點和B點的豎直高度一致，由勻變速運動規(guī)律可知：物體從O到A時間等于從A到B時間，故A錯誤；已知OA水平距離x1大于AB水平距離x2，且物體從O到A時間等于從A到B時間，那么物體在AB上的平均速度大于在OA上的，所以，由勻變速運動規(guī)律可知物體做勻加速運動，加速度方向向右，所以物體在B點的速度vB大于v0，故B正確；由圖可知，恒力在豎直方向上的分量方向向下；由A可知，恒力在水平方向上的分量方向向右，所以，恒力方向指向第四象限，則物體在O點所受合力方向指向第四象限，故C錯誤；由B可知物體在豎直方向上做勻變速運動，在O點和在B點時豎直方向上的分速度大小相等，方向相反；由A可知，物體在O點和在B點時水平方向上的分速度方向相同，vB＞v0，所以，α大于β，故D錯誤；故選B．【點睛】在類平拋運動中，我們一般將物體運動分解為兩個垂直方向上的分運動；若題目給出的條件為水平、豎直方向上的，則將運動按這兩個方向分解；若題目給的條件較少，且可轉化到合外力方向和垂直合外力方向，則按沿合外力及垂直合外力方向分解.4、B【解析】

A．速度是加速度的變化率，速度為零時，加速度不一定為零，如自由落體運動的初速度為零，但加速度不為零。故A錯誤。

B．根據動量定理，物體所受合外力沖量的方向與物體動量變化量的方向一定相同。故B正確。

C．在外力作用下物體向上勻速運動，合力做功為零，但機械能增加。故C錯誤。

D．做勻速圓周運動物體的向心力一定等于物體所受的合外力，做變速圓周運動的物體的合外力不一定等于向心力。故D錯誤。5、A【解析】A：汽車速度達到最大時，做勻速運動，此時汽車的牽引力等于阻力，根據，當阻力加倍時，最大速度減半．故A項正確．B：牽引力加倍，只要阻力不變，最大速度不變．故B項錯誤．C：汽車的額定功率是不變的，故C項錯誤．D：汽車可以以某一恒定功率做勻速運動，不一定以額定功率．故D項錯誤．6、B【解析】

AB.根據圖象可知，0-t1時間內做勻加速直線運動，根據受力情況及牛頓第二定律得：F1+mgsinθ-μmgcosθ=ma1t1-t2時間內做勻速直線運動，可知：F2+mgsinθ-μmgcosθ=0t2-t3時間內做勻減速直線運動，斜率與0-t1成相反數(shù)，可知：F3+mgsinθ-μmgcosθ=-ma1綜合以上所述，解得：F1＞F2＞F3故A錯誤，B正確。C.t=0時，若F=0，此時mgsinθ可能等于μmgcosθ，加速度可能為0，故C錯誤；D.當F的方向變成豎直向下，則：（F+mg）sinθ-μ（F+mg）cosθ=ma其中可能恰好平衡，故D錯誤。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ABC【解析】

ABC.將圓軌道和斜面軌道重合在一起，如圖所示，交點為初速度合適，可知小球做平拋運動落在點，則運動的時間相等，即同時落在半圓軌道和斜面上；若初速度不適中，由圖可知，可能小球先落在斜面上，也可能先落在圓軌道上，故A、B、C正確；D.若球垂直落在半圓軌道上，根據幾何關系知，速度方向與水平方向的夾角是位移與水平方向的夾角的2倍，而在平拋運動中，某時刻速度方向與水平方向夾角的正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍，兩者相互矛盾，所以球不可能垂直落在半圓軌道上，故D錯誤。8、AD【解析】

設彈簧伸長量為x，兩木塊一起勻加速運動，它們有共同的加速度．設為a．對于整體，由牛頓第二定律：F-2μmg=2ma，a=F2m-μg；對于a：kx-μmg=ma；解得：x=F2k；故兩木塊之間的距離是：S=L+F2k，故A正確．撤掉F后，由于彈簧的拉力大于所受的摩擦力，a將向右作加速運動，b所受的合力減小，加速度減小，作加速度減小的減速運動．故B錯誤．若彈簧在a連接處突然斷開，a的加速度大小aa=μmgm=μg，b的加速度ab=F-μmgm=Fm-μg，則知b的加速度一定增大，而a的加速度則不一定增大．故C錯誤．撤掉F的瞬間，a【點睛】本題是連接體問題，要抓住兩個物體的加速度相同列式，關鍵要明確撤掉F的瞬間，彈簧的彈力沒有改變進行分析．9、BC【解析】

CD.b球落在斜面的中點，知a、b兩球下降的高度之比為2：1，根據h=gt2知，t=，則時間關系為ta＝tb，故C正確，D錯誤；AB.因為a、b兩球水平位移之比為2：1，根據x=v0t，則va=vb，故A錯誤，B正確。故選BC。10、BD【解析】

AB.在物塊上升過程當中，只有重力和摩擦力做功，由動能定理可知：所以物體克服重力做的功不為，合外力做的功為，故A錯誤，B正確；C.產生的熱量等于摩擦力與物塊和傳送的位移差值的乘積，不等于，故C錯誤；D.由功能關系可知，除重力之外的彈力做功改變物體的機械能，所以摩擦力對物體做的功等于物體機械能的增量，故D正確。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、（1）平衡摩擦力；（2）盤及盤中砝碼的總質量m遠小于小車及砝碼總質量M；（3）AC（4）傾角過大，平衡摩擦力過度；沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．【解析】

（1）為了使小車受的合外力等于繩子拉力，必須對小車平衡摩擦力；（2）當盤及盤中砝碼的總質量遠小于小車及砝碼總質量時，可以認為小車受到的拉力等于盤及砝碼的重力．

（3）平衡摩擦力時，不能掛盤；實驗過程中，應保證繩和紙帶與木板平行；每次改變小車的質量時不需要平衡摩擦力．

（4）由C圖象可以看出：圖線不通過坐標原點，當加速度為某一值時，F(xiàn)為零，知平衡摩擦力過度．由D圖象可以看出：圖線不通過坐標原點，當拉力為某一值時，a為零，知沒有平衡摩擦力或傾角過?。驹斀狻浚?）為了使小車受的合外力等于繩子拉力，必須對小車平衡摩擦力；（2）當盤及盤中砝碼的總質量m遠小于小車及砝碼總質量M時，可以認為小車受到的拉力等于盤及砝碼的重力．（3）平衡摩擦力時，不應將盤及盤中的砝碼用細繩通過定滑輪系在小車上，故A錯誤；在實驗前平衡一次摩擦力即可，每次改變小車的質量時，不需要重新平衡摩擦力，故B正確；實驗時，先接通打點計時器電源，后放開小車，故C錯誤；實驗時需要天平測出m以及小車質量M，選項D正確；丁題選擇錯誤的，故選AC.（4）C圖：當F=1時，a≠1．也就是說當繩子上沒有拉力時小車就有加速度，該同學實驗操作中平衡摩擦力過大，即傾角過大，平衡摩擦力過度；D圖：從上圖中發(fā)現(xiàn)直線沒過原點，當F≠1時，a=1．也就是說當繩子上有拉力時小車的加速度還為1，說明該組同學實驗操作中沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．12、(1)右(2)遠小于mg偏大mg(3)a－(4)沒有滿足實驗條件m?M木板的傾角過小木板的傾角過大【解析】（1）將不帶滑輪的木板右端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動，以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小車的合力就是繩子的拉力，這就是平衡摩擦力．

（2）根據牛頓第二定律得：對m：mg-F拉=ma；對M：F拉=Ma；解得：當m＜＜M時，即當細砂和小桶的總重力要遠小于小車的重力，繩子的拉力近似等于細砂和小桶的總重力．該實驗的原理是，在平衡小車受到的阻力后，認為小車受到的合外力是mg，其值與真實值相比偏大，小車受到合外力的真實值為．

（3）保持細砂和砂桶的質量不變，改變小車的質量M，分別得到小車的加速度a與其對應的質量M，處理數(shù)據的恰當方法是作a-

（４）從圖(c)中的圖線上可以看出：F從1開始增加，砂和砂桶的質量遠小于車的質量，慢慢的砂和砂桶的