精品解析：2027届天津市实验中学高三上学期9月阶段性检测物理学科试题

2027届高三（上）阶段性检测（9月）——物理学科 一．单选题 1. 在2026年人形机器人半程马拉松比赛中，“闪电”机器人以50分26秒的成绩获得冠军，比赛路程为21.0975 km。下列说法正确的是（ ） A. 途中转弯时，机器人的加速度大小一定不为零 B. 比赛路程与时间之比为机器人的平均速度大小 C. 以冲刺的机器人为参考系，站在终点的裁判员是静止的 D. 研究机器人在奔跑过程中的姿态时，可将机器人视为质点 【答案】A 【解析】 【详解】A．机器人转弯时，速度的方向一定发生变化，速度是矢量，速度发生变化就一定存在加速度，因此加速度大小一定不为零，故A正确； B．比赛路程与时间之比为机器人的平均速率大小，故B错误； C．以冲刺的机器人为参考系，终点的裁判员相对于机器人在不断运动，故C错误； D．研究机器人奔跑的姿态时，需要关注机器人肢体的形状、动作细节，不能忽略其大小和形状，因此不可将机器人视为质点，故D错误。 故选A。 2. 自由中子可以衰变，其衰变方程为，其中为反中微子（质量近似为零）。由中子的衰变方程可知（ ） A. 质子的质量小于中子的质量 B. 中子的质量小于质子和电子的质量之和 C. 反中微子的电荷量与质子的电荷量相等 D. 反中微子的电荷量与电子的电荷量相等 【答案】A 【解析】 【详解】AB．中子衰变过程释放能量，存在质量亏损，即衰变前中子的质量大于衰变后所有产物（质子、电子、反中微子，反中微子质量近似为0）的质量之和，因此中子的质量大于质子与电子的质量之和，质子的质量必然小于中子的质量，故A正确，B错误； CD．根据衰变方程的电荷数守恒，左侧总电荷数为0，右侧质子电荷数为、电子电荷数为，因此反中微子的电荷数为0，既不等于质子的电荷量也不等于电子的电荷量，故CD错误。 故选A。 3. 一列简谐横波在时的波形图如图所示，此时处的质点位于平衡位置且沿轴正方向运动，经过1 s第一次回到平衡位置。下列说法正确的是（ ） A. 波沿轴正方向传播 B. 波的传播速度为 C. 一个周期内质点运动的路程为 D. 时，质点的加速度沿轴负方向 【答案】D 【解析】 【详解】A．此时处的质点位于平衡位置且沿轴正方向运动，根据“上下坡法”可知，波沿轴负方向传播，A错误； B．从波形图可直接读出波长 时在平衡位置且沿轴正方向运动，它离开平衡位置后第一次回到平衡位置的过程是：向上运动到波峰、再向下返回平衡位置，该过程对应半个周期，即，得周期 根据波速公式，B错误； C．从图中读出振幅 简谐运动中质点一个周期内的路程为，C错误； D． ​，时从平衡位置沿轴正方向运动，经过恰好到达正向最大位移处。简谐运动的加速度方向与位移方向相反，指向平衡位置，因此此时加速度沿轴负方向，D正确。 故选 D。 4. 春节贴“福”字是民间由来已久的风俗，新春佳节临近，某同学正写“福”字，他在水平桌面上平铺一张红纸，并在红纸左侧靠近边缘处用镇纸”压住以防止打滑，整个书写过程中红纸始终保持静止，则该同学在书写过程中（　　） A. 提笔静止时，手对毛笔的摩擦力大小与握力成正比 B. 向下顿笔时，毛笔对红纸的压力大于红纸对毛笔的支持力 C. 向左行笔时，红纸对桌面的静摩擦力方向向左 D. 向右行笔时，红纸对“镇纸”的静摩擦力方向向右 【答案】C 【解析】 【详解】A．提笔静止时，手对毛笔的摩擦力为静摩擦力，大小等于重力，与握力不是成正比关系，故A错误； B．毛笔对红纸的压力与红纸对毛笔的支持力是一对相互作用力，大小相等，故B错误； C．向左行笔时，笔受到红纸的摩擦力向右，则笔对红纸的摩擦力向左，以红纸和“镇纸”为整体，根据受力平衡可知，桌面对红纸的静摩擦力方向向右，则红纸对桌面的静摩擦力方向向左，故C正确； D．向右行笔时，镇纸相对于纸既没有相对运动趋势，也没有发生相对运动，红纸对“镇纸”没有静摩擦力，故D错误。 故选C。 5. 如图，一定量理想气体从状态a开始，沿图上实线所示过程经状态b、c到达状态d。四个状态下气体内能相等的是（ ） A. 状态a与状态c B. 状态a与状态d C. 状态b与状态c D. 状态b与状态d 【答案】B 【解析】 【详解】根据理想气体状态方程可得 其中，，，， 可得 温度相同，内能相同，可知四个状态下气体内能相等的是状态a与状态d。 故选B。 二．多选题 6. 明代学者方以智在阳燧倒影中记载，“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光、，下列说法正确的是（ ） A. 在该三棱镜中光传播速度小于光 B. 在该三棱镜中光波长大于光 C. 光能发生偏振现象，光不能发生 D. 若、光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则光的遏止电压低 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由题图知三棱镜对光的偏折程度小，则光的折射率小于对光的折射率，即 由，得，即光在三棱镜中的传播速度大于光，故A错误； B．同种介质对频率越大的光折射率越大，即，光在三棱镜中的波长为，所以，故B正确； C．偏振现象是横波所特有的，故、两光都能发生偏振现象，故C错误； D．若、光分别照射同一光电管都能发生光电效应，根据 可知光的最大初动能小，根据 可知光的遏止电压低，故D正确。 故选BD。 7. 篮球是一项在全球范围内广受欢迎的运动，它以其独特魅力和竞技性吸引了无数人关注。篮球内部充入一定质量的空气，可视为理想气体，一同学用力拍篮球，篮球快速撞击地面被挤压而体积减小，快速撞击地面挤压篮球时球内气体来不及与外界发生热交换，关于快速挤压篮球的过程，下列说法正确的是（　　） A. 篮球内气体对外界做正功 B. 篮球内气体的内能不变 C. 篮球内气体分子热运动的平均动能增大 D. 篮球内气体的压强增大 【答案】CD 【解析】 【详解】A．快速挤压篮球，篮球体积减小，外界对气体做正功，故A错误； BC．快速挤压时球内气体来不及与外界发生热交换，即 外界对气体做正功，即 根据热力学第一定律有 可知，即气体内能增大，温度升高，气体分子的平均动能增大，故B错误，C正确； D．篮球内气体温度升高，体积减小，根据理想气体状态方程，可知气体压强增大，故D正确。 故选CD。 8. 质量为2kg的物体在光滑的水平地面上做匀速直线运动。时刻起沿运动方向所在直线对物体施加力F的作用，F随时间t变化的关系如图甲所示，物体的速度v随时间t变化的关系如图乙所示，重力加速度大小。则（　　） A. 时刻物体的速度为2m/s B. 时刻物体的动量为6kg·m/s C. 从到时间内，合力对物体的冲量为零 D. 从到时间内，力F对物体所做的功为8J 【答案】BD 【解析】 【详解】A．令时刻物体的速度为，2s时刻速度为，在0到3s内，根据动量定理有 根据图甲可知 解得 故A错误； B．图像与时间轴所围面积表示冲量，则在0到2s内，根据动量定理有 其中 解得 则时刻物体的动量 故B正确； C．合力等于F，图像与时间轴所围面积表示冲量，可知，从到时间内，合力对物体的冲量为 故C错误； D．令4s时速度为，根据动量定理有 结合上述解得 根据动能定理可知，从到时间内，力F对物体所做的功 故D正确。 故选BD。 三．实验题 9. 某小组同学用下图装置进行“用双缝干涉测量光的波长”实验，光具座上放置的光学元件从左向右依次为光源、透镜、M、N、、遮光筒、毛玻璃、放大镜（目镜）。 （1）M、、P三个光学元件依次为_____。 A. 单缝、双缝、滤光片 B. 双缝、滤光片、单缝 C. 滤光片、单缝、双缝 D. 滤光片、双缝、单缝 （2）某次测量中，小明将测量头的分划板中心刻线对准第1条亮条纹中心，手轮示数，调节测量头，让分划板中心刻线对准第5条亮条纹中心时，手轮示数如图所示，此时示数_____mm。 （3）若测出装置中双缝的间距、双缝到屏的距离，则形成此干涉图样的单色光的波长为_____mm。 【答案】（1）C （2）12.100 （3） 【解析】 【小问1详解】 为使双缝获得由同一单缝形成的相干光，光路中应先用滤光片获得单色光，再依次通过单缝和双缝。因此，，依次为滤光片、单缝、双缝。 故选C。 【小问2详解】 测量头的主尺读数为，可动刻度读数为，故 【小问3详解】 由双缝干涉条纹间距公式得 第1条到第5条亮条纹间有个条纹间距，故 由上式整理得 代入数据得 10. 某智能手机中有“手机物理工坊”软件，其中的“磁传感器”功能能实时记录手机附近磁场的变化，磁极越靠近手机，“磁传感器”记录下的磁感应强度越大.现用手机、磁化的小球、铁架台、塑料夹子等实验器材组装成如图甲所示的装置，来测量重力加速度，实验步骤如下： ①把智能手机正面朝上放在悬点的正下方，接着往侧边拉开小球，并用夹子夹住； ②打开夹子释放小球，小球运动，取下夹子； ③运行“手机物理工坊”软件，点开“磁传感器”功能，手机记录下磁感应强度的变化； ④改变摆线长和夹子的位置，测量出各次实验的摆线长L及相应的周期T. 根据以上实验过程，回答下列问题： （1）图乙中的、分别记录了两次实验中磁感应强度的变化情况图测得连续个磁感应强度最大值之间的总时间为，则单摆周期的测量值为_____，图中手机记录下的磁感应强度几乎不变，可能的操作原因是；_______ （2）实验中得到多组摆线长及相应的周期后，作出了图线，图线的斜率为，在纵轴上的截距为c由此得到当地重力加速度________，小球的半径________； （3）实验中，地磁场对该实验结果__________（选填“会”或“不会”）产生影响。 【答案】（1） ①. ②. 形成了圆锥摆 （2） ①. ②. （3）不会 【解析】 【分析】 【小问1详解】 [1]单摆摆动时，每经过最低点（最靠近手机）一次，磁感应强度出现一个最大值；单摆一个周期内会2次经过最低点，因此相邻两个最大值的时间间隔为​ 连续个最大值对应个​，总时间为，因此 解得 [2]b图中磁感应强度几乎不变，说明小球到手机的距离几乎没有变化，原因是操作中小球形成了圆锥摆运动。 【小问2详解】 [1]单摆的实际摆长为摆线长加小球半径，由单摆周期公式可得  整理得 图线的斜率​ 因此解得重力加速度 [2]纵轴截距 解得小球半径 【小问3详解】 地磁场在实验区域是恒定磁场，仅会给磁感应强度叠加一个恒定值，不会改变磁感应强度变化的周期，因此不会对实验结果产生影响。 【点睛】 四．解答题 11. 如图所示，质量为0.5kg的木块以4m/s的速度水平地滑上静止在光滑水平地面上的平板小车，车的质量为1.5kg，木块与小车之间的摩擦系数为0.1（g取10m/s2），设小车足够长，求： （1）木块和小车相对静止时小车的速度； （2）从木块滑上小车到它们处于相对静止时木块在小车上滑行的距离。 【答案】（1）1m/s；（2）6m 【解析】 【详解】（1）设木块和小车相对静止速度为v，由动量守恒定律 解得 v=1m/s （2）设木块在小车上滑行的距离为L，由能量守恒定律 解得 12. 如图甲，列车进站时利用电磁制动技术产生的电磁力来刹车。某种列车制动系统核心部分的模拟原理图如图乙所示，一闭合正方形刚性单匝均匀导线框放在水平面内，其质量为，阻值为，边长为；左、右两边界平行且宽度为的区域内有磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场。当线框运动到边与磁场左边界间的距离为时，线框具有水平向右的速度，当边离开磁场右边界时线框速度恰好为零。已知运动中边始终与磁场左边界平行，线框始终还受到与运动方向相反、大小恒为的阻力作用，求： （1）线框进入磁场的过程中通过边的电荷量； （2）线框边刚进入磁场时、间的电压； （3）线框通过磁场过程中在边上产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 线框进入磁场的过程中，根据法拉第电磁感应定律则有 根据闭合电路欧姆定律有 通过导体得电荷量 【小问2详解】 设线框ab边刚进入磁场时的速度大小为，根据动能定理则有 解得 a，b间的电压 解得 【小问3详解】 对全过程，根据能量守恒定律有 解得 13. 如图所示，可视为质点的小球A、B放置在光滑水平平台上。现使小球A以一定初速度沿水平平台向右运动，小球A、B发生弹性碰撞（碰撞时间极短）。小球A碰撞后从平台左边缘飞出，落到比平台低h＝0.8m的水平地面时离平台左边缘的水平位移x＝0.4m。小球B从平台右边缘飞出后刚好沿切线进入固定的竖直光滑圆弧轨道的D点，且恰好能通过圆弧轨道最高点C。已知小球A的质量＝1kg，圆弧轨道的轨道半径R＝0.4m，D点和圆弧轨道圆心O点的连线与竖直方向的夹角，取重力加速度大小，不计空气阻力，求： （1）碰撞后瞬间小球A的速度大小； （2）小球B经过D点时的速度大小； （3）小球B的质量； （4）碰撞过程中B对A的冲量I的大小。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 小球A做平抛运动，根据平抛运动规律有， 代入数据，联立解得 【小问2详解】 小球B恰好能通过圆弧轨道最高点C，有 小球B从D点运动到C点，由动能定理有 联立解得 【小问3详解】 小球B从平台右边缘飞出在空中做平抛运动，有 小球A、B发生弹性碰撞，规定向右为正方向，则有， 联立解得， 【小问4详解】 对A，根据动量定理有 联立解得 故碰撞过程中B对A的冲量大小为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027届高三（上）阶段性检测（9月）——物理学科 一．单选题 1. 在2026年人形机器人半程马拉松比赛中，“闪电”机器人以50分26秒的成绩获得冠军，比赛路程为21.0975 km。下列说法正确的是（ ） A. 途中转弯时，机器人的加速度大小一定不为零 B. 比赛路程与时间之比为机器人的平均速度大小 C. 以冲刺的机器人为参考系，站在终点的裁判员是静止的 D. 研究机器人在奔跑过程中的姿态时，可将机器人视为质点 2. 自由中子可以衰变，其衰变方程为，其中为反中微子（质量近似为零）。由中子的衰变方程可知（ ） A. 质子的质量小于中子的质量 B. 中子的质量小于质子和电子的质量之和 C. 反中微子的电荷量与质子的电荷量相等 D. 反中微子的电荷量与电子的电荷量相等 3. 一列简谐横波在时的波形图如图所示，此时处的质点位于平衡位置且沿轴正方向运动，经过1 s第一次回到平衡位置。下列说法正确的是（ ） A. 波沿轴正方向传播 B. 波的传播速度为 C. 一个周期内质点运动的路程为 D. 时，质点的加速度沿轴负方向 4. 春节贴“福”字是民间由来已久的风俗，新春佳节临近，某同学正写“福”字，他在水平桌面上平铺一张红纸，并在红纸左侧靠近边缘处用镇纸”压住以防止打滑，整个书写过程中红纸始终保持静止，则该同学在书写过程中（　　） A. 提笔静止时，手对毛笔的摩擦力大小与握力成正比 B. 向下顿笔时，毛笔对红纸的压力大于红纸对毛笔的支持力 C. 向左行笔时，红纸对桌面的静摩擦力方向向左 D. 向右行笔时，红纸对“镇纸”的静摩擦力方向向右 5. 如图，一定量理想气体从状态a开始，沿图上实线所示过程经状态b、c到达状态d。四个状态下气体内能相等的是（ ） A. 状态a与状态c B. 状态a与状态d C. 状态b与状态c D. 状态b与状态d 二．多选题 6. 明代学者方以智在阳燧倒影中记载，“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光、，下列说法正确的是（ ） A. 在该三棱镜中光传播速度小于光 B. 在该三棱镜中光波长大于光 C. 光能发生偏振现象，光不能发生 D. 若、光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则光的遏止电压低 7. 篮球是一项在全球范围内广受欢迎的运动，它以其独特魅力和竞技性吸引了无数人关注。篮球内部充入一定质量的空气，可视为理想气体，一同学用力拍篮球，篮球快速撞击地面被挤压而体积减小，快速撞击地面挤压篮球时球内气体来不及与外界发生热交换，关于快速挤压篮球的过程，下列说法正确的是（　　） A. 篮球内气体对外界做正功 B. 篮球内气体的内能不变 C. 篮球内气体分子热运动的平均动能增大 D. 篮球内气体的压强增大 8. 质量为2kg的物体在光滑的水平地面上做匀速直线运动。时刻起沿运动方向所在直线对物体施加力F的作用，F随时间t变化的关系如图甲所示，物体的速度v随时间t变化的关系如图乙所示，重力加速度大小。则（　　） A. 时刻物体的速度为2m/s B. 时刻物体的动量为6kg·m/s C. 从到时间内，合力对物体的冲量为零 D. 从到时间内，力F对物体所做的功为8J 三．实验题 9. 某小组同学用下图装置进行“用双缝干涉测量光的波长”实验，光具座上放置的光学元件从左向右依次为光源、透镜、M、N、、遮光筒、毛玻璃、放大镜（目镜）。 （1）M、、P三个光学元件依次为_____。 A. 单缝、双缝、滤光片 B. 双缝、滤光片、单缝 C. 滤光片、单缝、双缝 D. 滤光片、双缝、单缝 （2）某次测量中，小明将测量头的分划板中心刻线对准第1条亮条纹中心，手轮示数，调节测量头，让分划板中心刻线对准第5条亮条纹中心时，手轮示数如图所示，此时示数_____mm。 （3）若测出装置中双缝的间距、双缝到屏的距离，则形成此干涉图样的单色光的波长为_____mm。 10. 某智能手机中有“手机物理工坊”软件，其中的“磁传感器”功能能实时记录手机附近磁场的变化，磁极越靠近手机，“磁传感器”记录下的磁感应强度越大.现用手机、磁化的小球、铁架台、塑料夹子等实验器材组装成如图甲所示的装置，来测量重力加速度，实验步骤如下： ①把智能手机正面朝上放在悬点的正下方，接着往侧边拉开小球，并用夹子夹住； ②打开夹子释放小球，小球运动，取下夹子； ③运行“手机物理工坊”软件，点开“磁传感器”功能，手机记录下磁感应强度的变化； ④改变摆线长和夹子的位置，测量出各次实验的摆线长L及相应的周期T. 根据以上实验过程，回答下列问题： （1）图乙中的、分别记录了两次实验中磁感应强度的变化情况图测得连续个磁感应强度最大值之间的总时间为，则单摆周期的测量值为_____，图中手机记录下的磁感应强度几乎不变，可能的操作原因是；_______ （2）实验中得到多组摆线长及相应的周期后，作出了图线，图线的斜率为，在纵轴上的截距为c由此得到当地重力加速度________，小球的半径________； （3）实验中，地磁场对该实验结果__________（选填“会”或“不会”）产生影响。 四．解答题 11. 如图所示，质量为0.5kg的木块以4m/s的速度水平地滑上静止在光滑水平地面上的平板小车，车的质量为1.5kg，木块与小车之间的摩擦系数为0.1（g取10m/s2），设小车足够长，求： （1）木块和小车相对静止时小车的速度； （2）从木块滑上小车到它们处于相对静止时木块在小车上滑行的距离。 12. 如图甲，列车进站时利用电磁制动技术产生的电磁力来刹车。某种列车制动系统核心部分的模拟原理图如图乙所示，一闭合正方形刚性单匝均匀导线框放在水平面内，其质量为，阻值为，边长为；左、右两边界平行且宽度为的区域内有磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场。当线框运动到边与磁场左边界间的距离为时，线框具有水平向右的速度，当边离开磁场右边界时线框速度恰好为零。已知运动中边始终与磁场左边界平行，线框始终还受到与运动方向相反、大小恒为的阻力作用，求： （1）线框进入磁场的过程中通过边的电荷量； （2）线框边刚进入磁场时、间的电压； （3）线框通过磁场过程中在边上产生的焦耳热。 13. 如图所示，可视为质点的小球A、B放置在光滑水平平台上。现使小球A以一定初速度沿水平平台向右运动，小球A、B发生弹性碰撞（碰撞时间极短）。小球A碰撞后从平台左边缘飞出，落到比平台低h＝0.8m的水平地面时离平台左边缘的水平位移x＝0.4m。小球B从平台右边缘飞出后刚好沿切线进入固定的竖直光滑圆弧轨道的D点，且恰好能通过圆弧轨道最高点C。已知小球A的质量＝1kg，圆弧轨道的轨道半径R＝0.4m，D点和圆弧轨道圆心O点的连线与竖直方向的夹角，取重力加速度大小，不计空气阻力，求： （1）碰撞后瞬间小球A的速度大小； （2）小球B经过D点时的速度大小； （3）小球B的质量； （4）碰撞过程中B对A的冲量I的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $