湖南长沙市长郡中学2026-2027学年高三上学期第三次学情自测物理试卷

高三物理三 命题人、审题人：高三物理备课组 时量：75分钟 满分：100分 第I卷选择题（共43分） 一、选择题（本题共7小题，每小题4分，共28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.(★)低空经济正迅猛崛起，成为全球瞩目的新兴力量。如图乙为某无人机从地 面静止开始配送物资过程中在竖直方向运动的v一t图像。t3~t过程图像为 直线。以竖直向上为正方向，设水平方向速度始终为0，不计空气阻力和水平 说 作用力。下列说法正确的是 铷 如 t. 製 甲 ☒ A.研究无人机螺旋桨的转动状态，可将它视为质点 B.0~t,无人机处于超重状态 郑 C.t2时，无人机只受重力 南 D.t3~t5,无人机做匀减速直线运动回到地面 箭 2.(★)如图所示为一侧耳朵佩戴口罩的示意图，一侧的口罩带是由直线AB、弧线 常 舸 BCD和直线DE组成的。假若口罩带可认为是一段劲度系数为k的弹性轻绳 (遵循胡克定律)，在佩戴好口罩后弹性轻绳被拉长了x,此时AB段与水平方向 的夹角为37°，DE段与水平方向的夹角为53°，弹性绳涉及的受力均在同一平 面内，不计摩擦，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，认为耳朵受到口罩带的作用 是沿BA方向和DE方向的力的合成，则下列说法正确的是 A.耳朵受到的口罩带的作用力为2kx B.耳朵受到的口罩带的作用力为x C.耳朵对口罩带的作用力方向与水平方向夹角为45 D.耳朵对口罩带的作用力方向与水平方向夹角为53° 物理试卷(27N)第1页（共8页）》 3.一列周期为T=4s、沿x轴方向传播的简谐横波在某时刻的部分波形如图所 示，P,Q,M为波上三个质点，已知该时刻质点P,Q坐标分别为(6m,2cm)、 (10m,一2cm),质点Q正沿y轴正方向振动，则 Ay/cm M 10 0 6 x/m A.该波沿x轴负方向传播 B从图示时刻起质点P经过号s回到平衡位置 C.该波的波速为5m/s D.从图示时刻起质点M的振动方程为y=4sin0.5t+看)cm 4.2026年8月5日，我国成功将东方慧眼高光谱01、02星发射升空，进入预定圆 轨道稳定运行。若东方慧眼高光谱01星在时间t内通过的弧长为l,该弧长对 应的圆心角为（弧度）。已知引力常量为G,据此可推出地球的质量为 东方慧眼高光谱01星 地球 A.2r√G0t c器 13 D.4GOL 5.如图所示，在原点O和x轴负半轴上坐标为一x1处分别固定两点电荷Q1、Q2。 一带正电的试探电荷从坐标为x2处以一定的初速度沿x轴正方向运动，其电 势能的变化情况已在图中绘出，图线与x轴交点的横坐标为x3,图线最高点对 应的横坐标为x4。不计试探电荷的重力，下列说法正确的是 0 A.从x2到x4,试探电荷所受电场力大小逐渐减小 B.点电荷Q、Q2均带正电 C.x轴正半轴上，x4处的动能最大 D.x1和x4之间，有三个点的电势为零 物理试卷(27N)第2页（共8页） 6.(★)如图所示，质量为m的小球，用一长为l的细线悬于O点，将悬线拉直成水 平状态，松手让小球由静止开始下落，O点正下方D处有一钉子，小球运动到B 处时会以D为圆心做圆周运动，若小球能够通过C点，不计空气阻力，那么OD 的距离最少为 A.0.5l B.0.6l C.0.7l D.0.8l 7.(★)如图甲，足够长倾角为0=37°的倾斜传送带（转轮大小忽略不计）顺时针方 向匀速运行。质量为m=1kg可视为质点的物块，在t=0时刻从传送带底端 (取该位置所在平面为零势能面)开始沿传送带上滑。物块在传送带上运动时 的机械能E随时间t的变化关系如图乙所示（两段图线均为曲线，且在t=1.2s 时其切线水平)。重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列 说法正确的是 +E/小 00.2 1.2*6 甲 A.传送带的运行速度大小为2.5m/s B.物块与传送带间的动摩擦因数为0.4 C.物块下滑过程中，机械能损失了6.4J D.0~1.2s,物块与传送带间摩擦生热为3.2J 二、多选题（本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题有多项符合题目要求， 全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 8.“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。该动车组有四节 动力车厢，动车组总质量为，四节车厢发动机的额定功率之和为P,动车组在 平直的轨道上行驶。若动车组所受的阻力与其速率成正比(F阻=kw,k为常 量)，动车组能达到的最大速度为m。下列说法正确的是 A.动车组在恒定牵引力启动过程中，加速度恒定不变 B.动车组在匀加速启动过程中，牵引力与时间成线性关系 C若四节动力车厢输出功率之和为，则动车组最大速度为号 D.若四节动力车厢均输出额定功率值，经过时间t,从静止达到最大速度，克服 阻力做功为P1-2m呢 物理试卷(27N)第3页（共8页） 9.(★)如图所示，倾角=30°的光滑斜面固定于地面上，A、B、C三个小球的质量 分别为2m、2m、m,轻质弹簧一端固定在挡板上，另一端与C球相连，A、B间及 B、C间由细线连接，A、B间的细线绕过轻质光滑定滑轮。弹簧与细线均平行于 斜面，初始系统处于静止状态，重力加速度为g,下列说法正确的是 7777777777777777777777777777777777777777777777777777777 A.系统静止时，轻弹簧处于伸长状态 B.剪断A,B间细线的瞬间，B,C球的加速度大小为号 C.剪断A、B间细线的瞬间，B、C球间细线的拉力突变为 3 D.剪断B、C间细线的瞬间，A球的加速度大小为 10.如图，物块P固定在水平面上，其上表面有半径为R的圆弧轨道。P右端与 薄板Q连在一起，圆弧轨道与Q上表面平滑连接。一轻弹簧的右端固定在Q 上，另一端自由。质量为m的小球自圆弧顶端A点上方的B点自由下落，落 到A点后沿圆弧轨道下滑，小球与弹簧接触后，当速度减小至刚接触时的2时 弹簧的弹性势能为3mgR,此时断开P和Q的连接，Q从静止开始向右滑动。 g为重力加速度大小，忽略空气阻力，圆弧轨道及Q的上、下表面均光滑，弹簧 长度的变化始终在弹性限度内。下列说法正确的是 BO 000000月 mminin A.小球从落入圆弧轨道至离开圆弧轨道，合力对其做功gR B.B、A两点间的距离为4R C.若P和Q断开后，Q的质量为3m,弹簧的最大弹性势能等于4mgR D,欲使P和Q断开后，Q的最终动能最大，Q的质量应为 选择题答题卡 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 得分 答案 物理试卷(27N)第4页（共8页） 第Ⅱ卷非选择题（共57分） 三、非选择题（本大题共5题，共57分） 11.(6分)某班同学利用如图甲所示的实验装置探究小车加速度a与受力F、质量 M的关系。 力传感器 打点计时器 木板 纸带 d 钩码 甲 3.86 8.05 12.59 17.46 乙 丙 (1)关于本实验，下列说法正确的是 (填正确答案标号) A.平衡小车受到的摩擦力时，应该挂上钩码 B.通过增减小车上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板的倾斜度 C.该实验需要满足钩码的总质量远小于小车的质量 (2)通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a。图乙是某次实 验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点 之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm。实验中使用的电源是频 率f=50Hz的交变电源。根据以上数据，可以算出小车的加速度α= m/s2(保留2位有效数字)。 (3)如果以力传感器的示数F为横坐标、小车的加速度大小α为纵坐标，一个小 组作出的α-F图像如图丙所示，根据图丙可得小车的质量M= (用 F、a表示)。 12.(10分)现代人的生活处处都需要依赖手机，其实手机中有很多应用软件可以 帮助我们做一些物理实验。某同学打算用手机中的“掌声计”（可以记录声响 产生的时刻以及连续声响产生的时间)来验证碰撞过程中的动量守恒定律。 该同学采用如图所示的装置进行实验，重力加速度为g。 -0 物理试卷(27N)第5页（共8页） 步骤一：同学选取两个体积相同、质量不等的小球（一为小钢球、一为小玻璃 球)，先让质量为的小球从轨道上M点由静止释放，由轨道末端的N点飞 出时开始计时，小球落在斜面上发出声响的时刻为1。 步骤二：再把质量为2的小球放在N点，让质量为m的小球仍从原位置由 静止释放，与质量为2的小球碰后两小球分别落在斜面上，“掌声计”依次记 录的三个时刻分别是t2,t3,t4。 (1)关于该实验，下列说法正确的是 (填正确答案标号)。 A.必须满足m>m2 B.轨道必须光滑 C.轨道末端必须水平 D.必须测出斜面倾角 (2)在步骤一中，质量为m的小球的落点是 (选填“D”“E”或 “F”)。 (3)在实验误差允许的范围内，若满足关系式 (用题目中的 物理量表示)，则可认为两球碰撞过程中动量守恒。 (4)若满足关系式 (用题目中的物理量表示)，则可证明两球间的碰 撞是弹性的。 13.(10分)随着平陆运河开通，西南地区拥有了独属的出海口，对 货运码头的货物装卸速度提出了更高要求。现有码头自动装 阀 料机简化图如下，装料机阀门距船舱底部的高度h=0.8m,当 阀门打开时，颗粒状物料从静止开始下落，物料与船舱底部的 碰撞时间极短且不反弹（碰撞过程重力影响可忽略）。已知物料的流量（单位 时间内流出的质量)Q=10kg/s,重力加速度g取10m/s2,忽略空气阻力及物 料在船舱底部堆积的高度，求： (1)物料落到船舱底部前瞬间速度的大小和阀门关闭瞬间空中物料的质 量m; (2)物料与船舱底部碰撞时对舱底冲击力的大小F。 物理试卷(27N)第6页（共8页） 14.(14分)某些病毒可以用“质子疗法”进行治疗。如图所示，来自质子源的质子 初速度为零，经加速电压加速后，沿图中四分之一圆弧虚线通过辐向电场，质 子只能从P点竖直向上进入存在水平向右的匀强电场的圆形区域，最终轰击 处在圆上Q点的病毒细胞。已知四分之一圆弧虚线处的电场强度大小为E, 方向沿半径指向圆心O,圆O与OP相切于P点，OP=R。,圆形区域的半径为 R,Q点到OP距离为号，质子质量为m、电荷量为。不计质子间相互作 用。求： E 0'R 加速电场 辐向电场 质子源←一U (1)加速电场的电压U; (2)圆形区域内电场的电场强度大小E; (3)为击中位于圆上S处(OS水平，S在图中未画出)的病毒细胞，需要同时 调节加速电场的电压与辐向电场的电场强度，求调节后的加速电场电压 U'和辐向电场虚线处电场强度大小E。 物理试卷(27N)第7页（共8页） 15.(17分)如图所示，光滑水平桌面上放有一个质量为m,半径为R,内部光滑的 细管，在管道内部直径两端有两个质量均为的小球A、B,管道外有一个质 量m=?m的小球C以速度沿00的方向运动。设所有碰撞均为弹性碰 撞，管道内径与小球半径均可忽略，求： m○-→o C B m (1)小球C与管道碰后瞬间，管道的速度1的大小； (2)碰撞后，经过时间t,小球A、B第一次相遇，求该过程中管的位移x; (3)小球A第一次达到最大速度时在管道内的位置（用该位置与O点连线和 O'O的夹角0表示)及A小球每次通过管道内的该点时的速度大小。 物理试卷(27N)第8页（共8页）