精品解析：2027届江苏常州市某校高三上学期8月自主学习效果评估物理试题

2027届高三年级自主学习效果评估 物理试卷 一、单项选择题：本大题共11小题，每小题4分，共11分.每小题只有一个选项符合题意. 1. 一辆汽车以10m/s的速度匀速行驶，制动后做匀减速直线运动，经2s停止，汽车的制动距离为（ ） A. 5m B. 10m C. 20m D. 30m 2. 某微型电动车为零排放的纯电动汽车，其电池容量为150A·h．其中单位“A·h”所对应的物理量是（　　） A. 电动势 B. 电荷量 C. 电流 D. 能量 3. 2025年春节，电影《哪吒2》火爆全球，全球票房已超150亿。哪吒脚踏风火轮追击敌人时，突然闯入一片被法术冻结的光滑冰面动摩擦因数减小。与普通地面相比，哪吒在冰面上滑行时（　　） A. 惯性更大 B. 加速度更大 C. 滑行距离更近 D. 滑行时间更长 4. “神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后，在轨运行如图所示，则（　　） A. 选地球为参考系，“天和”是静止的 B. 选地球为参考系，“神舟十五号”是静止的 C. 选“天和”为参考系，“神舟十五号”是静止的 D. 选“神舟十五号”为参考系，“天和”是运动的 5. 某同学用手机中的速度传感器记录电动车做直线运动的速度与时间关系如图所示，下列说法错误的是（ ） A. B点加速度大于A点加速度 B. 5.0s末电动车加速度开始反向 C. 8.0s末电动车刚好回到出发点 D. 由图可估算出此过程中电动车平均速度的大小 6. 小明同学站在高邮二桥边将小钢球竖直向上抛出后落入水中，小球运动的图像如图所示，g取，下列说法正确的是（　　） A. 1.2s末小球上升到最高点 B. 0~1.2s内小球处于完全失重状态 C. 0~1.2s内速度和加速度方向都不变 D. 若该同学以相同初速度将毽子竖直上抛，毽子运动的图像与图一致 7. 如图所示，某同学将浙江省地图附在均匀薄泡沫塑料板上，并沿边界线剪下，利用悬挂法测得浙江省地图的薄泡沫板的重心为，地点在永康、义乌、东阳的交界处。用这种方法测得的结果和专业机构测得的“浙江省陆地中心点”基本相符。下列说法正确的是（　　） A. 任何物体的重心一定与其几何中心重合 B. 除点外，薄泡沫板其他部分均不受重力 C. 要得到泡沫板的重心位置，至少要在不同位置悬挂两次 D. 将均匀泡沫板换成均匀薄铝板，重复上述实验，点位置将发生变化 8. 如图所示，将a、b、c三个小球从同一位置先后向右水平抛出，小球与竖直墙面相撞。设小球在空中做平抛运动的时间分别为、、，则（　　） A. B. C. D. 无法确定 9. 在探究弹簧弹力F与弹簧长度l的关系实验中，某同学用a、b两弹簧测得如图所示的关系，则a、b两弹簧的劲度系数之比为（　　） A. B. C. D. 10. 两人共提一桶水缓慢前行，水桶受到的拉力示意图如图所示，则（　　） A. 与间的夹角大些省力 B. 与的大小与两力间的夹角无关 C. 不论与间的夹角如何，两拉力的大小之和一定等于水和水桶的重力大小 D. 不论与间的夹角如何，两拉力的合力大小一定等于水和水桶的重力大小 11. 如图所示，小球在F作用下处于静止状态。现保持不变，缓慢转动F，下列说法中正确是（　　） A. 细线拉力始终不变 B. F可以竖直向下 C. F可以竖直向上 D. 当F转到水平位置时最小 二、非选择题：本大题共5题，共56分，第13-16小题请写出必要的文字说明 12. 离心节速器的主要构件是离心式飞锤，结构如图（a）所示，可以随机轴转速的增减自动调节进入汽轮机的蒸汽流量，确保转速不变。其中已知重锤质量均为，套筒质量为，上拉杆与水平方向夹角为，上拉杆和下拉杆之间的夹角为（和均可变化），转轴和轻质弹簧的重力，套筒和转轴之间的摩擦力，上拉杆上端到转轴的垂直距离可忽略不计。（重力加速度用表示） 若某一时刻重锤、弹簧和拉杆系统保持静止。（已知下拉杆对重锤的拉力方向沿下拉杆，从重锤指向远离重锤的一端） （1）单侧上拉杆和下拉杆的拉力分别记为、，则____________。（用、、、表达） （2）若此时弹簧形变量为，则弹簧的劲度系数____________。（用、、、、、、表达） （3）若上拉杆杆长为，且角度固定不变，若使转轴带动重锤以的角速度转动，则应满足的条件是________________________。（用、、、、、表达） （4）下列关于该装置说法正确的是（ ） A. 若通入蒸汽的能量为，则存在某个条件使全部转化为重锤的动能 B. 保持转速不变，如果考虑套筒和转轴之间的摩擦力，则上拉杆对套筒的拉力将变小 C. 保持转速不变，如果考虑套筒和转轴之间的摩擦力，则下拉杆对套筒的拉力将变大 D. 保持转速不变，如果考虑套筒和转轴之间的摩擦力，则夹角将先变小后变大 （5）若上拉杆和下拉杆杆长均为，套筒和转轴之间的摩擦力做功为，重锤转动周期为，进气和出气的过程中，提供的总能量为，机械转化率为，取上拉杆上端所在平面为零势能面。为使重锤的机械能始终保持在的范围内，则角度应满足的条件是：____________。（不计其他能量损耗） 13. 钢球由静止开始做自由落体运动，不计空气阻力，落地时速度的大小为20m/s，重力加速度g取10m/s2。 （1）钢球下落的时间t； （2）钢球下落的高度h。 14. 如图所示，一根弹簧其自由端B在未悬挂重物时指针正对刻度5cm，在弹性限度内当挂上80 N重物时指针正对刻度45cm，若要指针正对刻度20，则 （1）应挂重物是多少呢？ （2）该弹簧的劲度系数是多少？ 15. 如图所示，物块A悬挂在绳和的结点O上，绳水平，绳与竖直方向的夹角为，并跨过光滑轻质定滑轮与质量为的物块B相连，斜面体C质量、倾角，斜面体C及物块A、B均保持静止，定滑轮与B之间的绳与斜面平行，绳中拉力。已知，，，g取。求： （1）物块A的质量； （2）物块B所受的摩擦力大小和方向； （3）斜面体C对地面的压力与摩擦力。 16. 一正方形空厢质量为M=2kg ，静止在光滑水平面上，空厢内用两根等长轻绳把质量为m=1kg 的小球O悬挂在A、B两顶点，小球静止时AO与竖直、BO与水平的夹角都为30°，重力加速度g取10m/s2 。试求： （1）小球静止时两绳拉力的大小TA 、TB； （2）若空厢在水平向右的恒力F作用下沿水平面运动。 ① AO绳与竖直成45°时恒力F的大小； ② AO、BO两绳均张紧，恒力F的范围？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027届高三年级自主学习效果评估 物理试卷 一、单项选择题：本大题共11小题，每小题4分，共11分.每小题只有一个选项符合题意. 1. 一辆汽车以10m/s的速度匀速行驶，制动后做匀减速直线运动，经2s停止，汽车的制动距离为（ ） A. 5m B. 10m C. 20m D. 30m 【答案】B 【解析】 【详解】速度公式汽车做末速度为零的匀减速直线运动，则有 故选B。 2. 某微型电动车为零排放的纯电动汽车，其电池容量为150A·h．其中单位“A·h”所对应的物理量是（　　） A. 电动势 B. 电荷量 C. 电流 D. 能量 【答案】B 【解析】 【详解】A．电动势的单位是伏特（V），与“A·h”不对应，故A错误； B．根据电流定义式，变形可得电荷量，电流的单位为A，时间的单位为h时，电荷量的单位就是A·h，故B正确； C．电流的单位是安培（A），与“A·h”不对应，故C错误； D．能量的单位是焦耳（J）或千瓦时（）等，与“A·h”不对应，故D错误。 故选B。 3. 2025年春节，电影《哪吒2》火爆全球，全球票房已超150亿。哪吒脚踏风火轮追击敌人时，突然闯入一片被法术冻结的光滑冰面动摩擦因数减小。与普通地面相比，哪吒在冰面上滑行时（　　） A. 惯性更大 B. 加速度更大 C. 滑行距离更近 D. 滑行时间更长 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体的惯性大小只由质量决定，哪吒的质量不变，惯性不变，故A错误； BCD．取运动方向为正方向。哪吒在水平冰面上滑行时，支持力为 滑动摩擦力大小为 方向与运动方向相反。由牛顿第二定律得 整理得 所以动摩擦因数减小时，减速度的大小减小。设哪吒刚滑入不同地面时的速度均为，停车时速度为零。由匀变速直线运动速度与位移的关系得 代入 整理得 由题意，冰面上的较小，所以滑行距离更远。由匀变速直线运动速度与时间的关系得 代入 整理得 由题意，冰面上的较小，所以滑行时间更长，故BC错误，D正确。 故选D。 4. “神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后，在轨运行如图所示，则（　　） A. 选地球为参考系，“天和”是静止的 B. 选地球为参考系，“神舟十五号”是静止的 C. 选“天和”为参考系，“神舟十五号”是静止的 D. 选“神舟十五号”为参考系，“天和”是运动的 【答案】C 【解析】 【详解】AB．“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后，在轨绕地球做圆周运动，选地球为参考系，二者都是运动的，AB错误； CD．“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后，二者相对静止，C正确，D错误。 故选C。 5. 某同学用手机中的速度传感器记录电动车做直线运动的速度与时间关系如图所示，下列说法错误的是（ ） A. B点加速度大于A点加速度 B. 5.0s末电动车加速度开始反向 C. 8.0s末电动车刚好回到出发点 D. 由图可估算出此过程中电动车平均速度的大小 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据v-t图像中图线的斜率得绝对值表示加速度的大小，可知B点加速度大于A点加速度。故A正确； B．由图可知5.0s末电动车由加速运动转变成减速运动，故5.0s末电动车加速度开始反向，故B正确； C．由图可知0~8.0s内电动车一直向前行驶，8.0s末电动车离出发点最远，故C错误； D．根据v-t图像中图线与坐标轴所围面积表示位移可知由图可估算出此过程中电动车的位移，根据 可以估算出此过程中电动车平均速度的大小，故D正确。 本题选择错误的，故选C。 6. 小明同学站在高邮二桥边将小钢球竖直向上抛出后落入水中，小球运动的图像如图所示，g取，下列说法正确的是（　　） A. 1.2s末小球上升到最高点 B. 0~1.2s内小球处于完全失重状态 C. 0~1.2s内速度和加速度方向都不变 D. 若该同学以相同初速度将毽子竖直上抛，毽子运动的图像与图一致 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球在最高点时，速度为0，则0.4s上升到最高点，故A错误； B．分析图像可知，0~1.2s内小球在水面上方运动，只受重力作用，处于完全失重状态，故B正确； C．由图可知0.4s时速度方向发生变化，故C错误； D．毽子受空气的作用力，若该同学以相同初速度将毽子竖直上抛，图像与图不同，故D错误； 故选B。 7. 如图所示，某同学将浙江省地图附在均匀薄泡沫塑料板上，并沿边界线剪下，利用悬挂法测得浙江省地图的薄泡沫板的重心为，地点在永康、义乌、东阳的交界处。用这种方法测得的结果和专业机构测得的“浙江省陆地中心点”基本相符。下列说法正确的是（　　） A. 任何物体的重心一定与其几何中心重合 B. 除点外，薄泡沫板其他部分均不受重力 C. 要得到泡沫板的重心位置，至少要在不同位置悬挂两次 D. 将均匀泡沫板换成均匀薄铝板，重复上述实验，点位置将发生变化 【答案】C 【解析】 【详解】A．只有质量分布均匀、形状规则的物体的重心才与几何中心重合。A错误； B．薄泡沫板任何地方都受重力。B错误； C．要得到泡沫板的重心位置，至少要在不同位置悬挂两次。C正确； D．将均匀泡沫板换成均匀薄铝板，重复上述实验，点位置不变。D错误。 故选C。 8. 如图所示，将a、b、c三个小球从同一位置先后向右水平抛出，小球与竖直墙面相撞。设小球在空中做平抛运动的时间分别为、、，则（　　） A. B. C. D. 无法确定 【答案】A 【解析】 【详解】三个小球做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，设下落高度为h，结合 得下落时间 下落高度越大，运动时间越长，故。 故选A。 9. 在探究弹簧弹力F与弹簧长度l的关系实验中，某同学用a、b两弹簧测得如图所示的关系，则a、b两弹簧的劲度系数之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】在图像中，图线的斜率为弹簧的劲度系数，可以把图中的单位长度看成1 故选A 10. 两人共提一桶水缓慢前行，水桶受到的拉力示意图如图所示，则（　　） A. 与间的夹角大些省力 B. 与的大小与两力间的夹角无关 C. 不论与间的夹角如何，两拉力的大小之和一定等于水和水桶的重力大小 D. 不论与间的夹角如何，两拉力的合力大小一定等于水和水桶的重力大小 【答案】D 【解析】 【详解】A．设两个力与竖直方向的夹角为θ，则 与间的夹角越小，则两力越小，即与间的夹角小些省力，选项A错误； B．两力间的夹角越大，则与越大，选项B错误； CD．由平衡知识可知，不论与间的夹角如何，两拉力的合力大小一定等于水和水桶的重力大小，只有当两力夹角为0°度时，两拉力的大小之和才等于水和水桶的重力大小，选项C错误，D正确。 故选D。 11. 如图所示，小球在F作用下处于静止状态。现保持不变，缓慢转动F，下列说法中正确是（　　） A. 细线拉力始终不变 B. F可以竖直向下 C. F可以竖直向上 D. 当F转到水平位置时最小 【答案】C 【解析】 【详解】以小球为研究对象，小球受到重力G、力F和细线对小球的拉力T，由于小球静止不动，则T与F的合力与G等值反向，如图 根据图解法可知，当拉力F与细线垂直时最小，当F竖直向上时，绳子拉力为0。 故选C。 二、非选择题：本大题共5题，共56分，第13-16小题请写出必要的文字说明 12. 离心节速器的主要构件是离心式飞锤，结构如图（a）所示，可以随机轴转速的增减自动调节进入汽轮机的蒸汽流量，确保转速不变。其中已知重锤质量均为，套筒质量为，上拉杆与水平方向夹角为，上拉杆和下拉杆之间的夹角为（和均可变化），转轴和轻质弹簧的重力，套筒和转轴之间的摩擦力，上拉杆上端到转轴的垂直距离可忽略不计。（重力加速度用表示） 若某一时刻重锤、弹簧和拉杆系统保持静止。（已知下拉杆对重锤的拉力方向沿下拉杆，从重锤指向远离重锤的一端） （1）单侧上拉杆和下拉杆的拉力分别记为、，则____________。（用、、、表达） （2）若此时弹簧形变量为，则弹簧的劲度系数____________。（用、、、、、、表达） （3）若上拉杆杆长为，且角度固定不变，若使转轴带动重锤以的角速度转动，则应满足的条件是________________________。（用、、、、、表达） （4）下列关于该装置说法正确的是（ ） A. 若通入蒸汽的能量为，则存在某个条件使全部转化为重锤的动能 B. 保持转速不变，如果考虑套筒和转轴之间的摩擦力，则上拉杆对套筒的拉力将变小 C. 保持转速不变，如果考虑套筒和转轴之间的摩擦力，则下拉杆对套筒的拉力将变大 D. 保持转速不变，如果考虑套筒和转轴之间的摩擦力，则夹角将先变小后变大 （5）若上拉杆和下拉杆杆长均为，套筒和转轴之间的摩擦力做功为，重锤转动周期为，进气和出气的过程中，提供的总能量为，机械转化率为，取上拉杆上端所在平面为零势能面。为使重锤的机械能始终保持在的范围内，则角度应满足的条件是：____________。（不计其他能量损耗） 【答案】（1） （2） （3） （4）B （5） 【解析】 【小问1详解】 某一时刻重锤、弹簧和拉杆系统保持静止。题图中右侧重锤受上拉杆对重锤的拉力方向沿上拉杆指向左上方，下拉杆对重锤的支持力方向沿下拉杆指向右上方，根据平衡可得水平方向满足 化简得 竖直方向满足 化简得 联立解得 为钝角，故为正，大小为。 【小问2详解】 对套筒受力分析可知 化简得 解得 【小问3详解】 向心力大小 水平方向根据牛顿第二定律得 化简得 解得 可得应满足的条件是 【小问4详解】 A．由热力学第二定律可以判断能量转化无法使全部转化为重锤的动能，故A错误； BCD．上拉杆上端到转轴的垂直距离可忽略不计，如图所示。 重锤受到重力方向竖直向下，方向沿上拉杆指向左上方，方向沿下拉杆指向右上方，它们的合力提供向心力，方向水平向左，可得力组成的四边形和几何位置的四边形相似，则满足 保持转速不变，如果考虑套筒和转轴之间的摩擦力，套筒向上位移减小，弹簧伸长量更长，夹角减小，增大，增大，增大，作平行下拉杆，交与，如右图中红色所示。 重锤重力不变，可得力组成的四边形和几何位置的四边形相似，则满足 由图可知， 则和将减小，故CD错误，B正确。 故选B。 【小问5详解】 根据题意可知取上拉杆上端所在平面为零势能面，当上拉杆与水平方向夹角为时，两个重锤机械能为 其中重锤线速度 化简得 同理当上拉杆与水平方向夹角为时，两个重锤机械能为 其中重锤线速度 化简得 为使重锤的机械能始终保持在的范围内，则角度应满足的条件是 13. 钢球由静止开始做自由落体运动，不计空气阻力，落地时速度的大小为20m/s，重力加速度g取10m/s2。 （1）钢球下落的时间t； （2）钢球下落的高度h。 【答案】（1）2s （2）20m 【解析】 【详解】（1） 由自由落体速度公式 ，得 （2） 由 ，得 14. 如图所示，一根弹簧其自由端B在未悬挂重物时指针正对刻度5cm，在弹性限度内当挂上80 N重物时指针正对刻度45cm，若要指针正对刻度20，则 （1）应挂重物是多少呢？ （2）该弹簧的劲度系数是多少？ 【答案】（1）30N （2）200N/m 【解析】 【小问1详解】 由胡克定律可知，弹簧弹力与形变量成正比，由题意知，80N能使弹簧伸长的刻度数为 则弹簧伸长1cm对应的拉力是 若要指针正对刻度20，需要弹簧伸长的长度为 此时的弹力为 【小问2详解】 由，可得该弹簧的劲度系数是 15. 如图所示，物块A悬挂在绳和的结点O上，绳水平，绳与竖直方向的夹角为，并跨过光滑轻质定滑轮与质量为的物块B相连，斜面体C质量、倾角，斜面体C及物块A、B均保持静止，定滑轮与B之间的绳与斜面平行，绳中拉力。已知，，，g取。求： （1）物块A的质量； （2）物块B所受的摩擦力大小和方向； （3）斜面体C对地面的压力与摩擦力。 【答案】（1） （2），方向沿斜面向下。 （3）斜面体C对地面的压力为190N，方向竖直向下；斜面体C对地面的摩擦力30N，方向水平向左。 【解析】 【小问1详解】 绳中拉力，对结点，可得 可得 【小问2详解】 选取物块B作为研究对象，B所受的重力沿斜面向下的分力大小为    所以物块B受到沿斜面向下的静摩擦力f，由平衡条件可得 解得 方向沿斜面向下。 【小问3详解】 对A、B、C做整体分析，由于三者均保持静止，根据平衡条件，水平方向地面对斜面体的摩擦力 竖直方向有 解得， 根据牛顿第三定律可知，斜面体C对地面的压力为190N，方向竖直向下；斜面体C对地面的摩擦力30N，方向水平向左。 16. 一正方形空厢质量为M=2kg ，静止在光滑水平面上，空厢内用两根等长轻绳把质量为m=1kg 的小球O悬挂在A、B两顶点，小球静止时AO与竖直、BO与水平的夹角都为30°，重力加速度g取10m/s2 。试求： （1）小球静止时两绳拉力的大小TA 、TB； （2）若空厢在水平向右的恒力F作用下沿水平面运动。 ① AO绳与竖直成45°时恒力F的大小； ② AO、BO两绳均张紧，恒力F的范围？ 【答案】（1） （2）①AO绳与竖直成时恒力F=30N；②或 【解析】 【小问1详解】 小球静止时，受力平衡，对小球正交分解，有， 解得 【小问2详解】 ①两绳张紧时AO与竖直角度保持30°，只有TB=0后AO才会改变角度，根据对称性AO与竖直角度为60°，OB绳才有拉力，AO绳与竖直成45°时，根据牛顿第二定律有 对整体有 解得 ②AO与竖直角度保持30°，时有 对整体有 解得 根据对称性AO与竖直角度为60°，OB绳恰好出现拉力，此时有 对整体有 解得 AO、BO两绳均张紧，恒力F的范围为或 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $