重庆市西南大学附属中学校2026-2027学年高三上学期9月阶段检测物理试题

西南大学附中高2027届高三上第二次模拟考试 物理试题 注意事项： 1．答题前，考生先将自己的姓名、班级、考场/座位号、准考证号填写在答题卡上。 2．答选择题时，必须使用2B铅笔填涂；答非选择题时，必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写；必须在题号对应的答题区域内作答，超出答题区域书写无效；保持答卷清洁、完整。 3．考试结束后，将答题卡交回（试题卷学生留存，以备评讲）。 一、单项选择题：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．真空中有两个静止的点电荷M和N，M的电荷量为，N的电荷量为，两者相距，则两电荷连线上与M距离为的处电场强度的大小为（ ） A． B． C． D． 2．如图，一辆玩具车装载了小型电磁炮，炮筒朝向车的正后方。启动玩具车使之沿水平地板向前做匀速直线运动，某时刻启动电磁炮向后发射一枚“炮弹”，观察到炮弹脱离炮筒后做自由落体运动。发射“炮弹”前后玩具车受到的牵引力、阻力均不变，设发射“炮弹”前玩具车（含炮弹）的动量为，发射后玩具车的动量为，则（ ） A． B． C． D．、的关系无法判断 3．某物理小组在学习中国航空航天史的过程中，了解到神舟系列飞船在绕地做匀速圆周运动时，可看作距地表高度可忽略的近地卫星。他们想利用神舟飞船运行的相关数据估算地球的密度，经分析，只需用到两个数据，它们是（ ） A．万有引力常量和飞船的线速度 B．飞船的线速度和地球半径 C．万有引力常量和飞船的周期 D．飞船的周期和地球表面的重力加速度 4．Cybercab是特斯拉于2026年9月推出的一款无人监督完全自动驾驶出租车（如图甲），它不配备方向盘、加速踏板和制动踏板，利用视觉系统和传感器实现全自动驾驶。如图乙，某次行程中，Cybercab沿平直车道AB减速行驶至B点停下，接到乘客后，又沿平直车道BC加速驶离，车道BC与车道AB相互垂直。若Cybercab在A点时速度为5 m/s，减速和加速过程的加速度大小均恒为0.5 m/s2，车在B点停下接客的时间为30 s，加速到C点时速度为10 m/s，忽略车道的宽度，将车看作质点，则从A到C点Cybercab的平均速度大小是（ ） A． B． C． D． 5．如图，挂在卡车驾驶舱内的灯笼吊饰由两个灯笼甲、乙及两段轻绳连接而成，甲的质量大于乙。在卡车向左做匀加速直线运动过程中，以下各图最接近吊饰正确姿态的是（ ） A． B． C． D． 6．如图，人体细胞膜由磷脂双分子层组成，双分子层间存在电压，使得只有特定粒子才能经细胞膜进入细胞内。某次观察发现，初速度同为的钠离子和钾离子仅在双分子层间静电力的作用下，从细胞膜外A点向膜内运动，到达B点时速度恰好为零。不计离子间作用力，双分子层间的电场近似为匀强电场，A点电势为，的质量为，电荷量为，的质量比的质量大，细胞膜的厚度为。下列说法正确的是（ ） A．穿过细胞膜的过程中的电势能逐渐减小 B．双分子层间的电场强度大小为 C．B点电势为 D．钾离子不能顺利地进入细胞内 7．消防员救火时，利用高压水枪将水高速喷出，达到远距离灭火的目的。下图为某次救火现场的照片，水柱在空中的形状可视作抛物线，测得水柱上某点B到喷嘴处A点的距离为，且水柱在A、B两点的切线方向相互垂直。已知照片的比例尺为，水喷出时的流量（单位时间内的出水体积）为6.28 L/s，喷嘴的内部直径为2 cm，重力加速度，忽略水喷出后各部分间的黏滞力，不计空气阻力，则可以估算水到达B点时的速度大小为（ ） A． B． C． D． 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，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．关于振动和波的相关知识，下列说法正确的有（ ） A．弹簧振子的回复力，其中代表弹簧的形变量 B．振幅是振动的物体偏离其平衡位置的最大距离 C．波源振动的频率越高，波的传播速度越快 D．两列波要发生干涉，它们的频率必须相同，振幅可以不同 9．飞行时间质谱仪可用于创新药物研发等领域，其简化工作原理如图。开关S闭合，在真空室内，平行板电容器极板AB间加速电压为U，两极板中央开有小孔，C为接收端，BC间为无场漂移区域。有一质量为m、电荷量为的带电大分子（不计重力），自漂入A极板小孔（忽略初速度）起，经加速区域和漂移区域到达C端结束，时间探测器显示整个过程时间为t，已知平行板电容器的电容与极板间距离成反比，则（ ） A．保持S闭合，仅变大，t变长 B．保持S闭合，A、C位置不变，仅B极板向右移动，t变长 C．保持S闭合，仅U增大，t变长 D．将S断开，A、C位置不变，仅B极板向右移动，t变短 10．如图，长方体中空容器（器壁很薄）装满水后静止在光滑水平面上，总质量为9m，一颗质量为m的子弹以水平初速度从容器的左侧壁射入容器，最终留在容器底部与容器相对静止。整个过程子弹未与右侧壁接触，水对子弹阻力的水平分量与子弹相对于水的水平分速度始终满足（k为已知常数），子弹射入时留下的弹孔到容器底部的高度为h，重力加速度为g，忽略射入容器瞬间容器壁对子弹运动的影响，不计弹孔处水的微量流失。下列说法正确的是（ ） A．子弹最终的速度大小为 B．从开始射入到刚好共速，子弹受到的总冲量大小为 C．最终子弹到容器左侧壁的距离为 D．整个过程子弹、容器和水构成的系统损失的机械能为 三、非选择题：本大题共5小题，共57分。 11．（6分）实验小组利用图1所示的实验装置验证机械能守恒定律，所用器材包括：已安装phyphox的智能手机、铁块、钢尺、刻度尺等。 实验步骤如下： ①将钢尺伸出水平桌面少许，在钢尺末端放一个铁块，用刻度尺测出铁块下表面与水平地板间的高度差； ②运行phyphox中的声音振幅（声音传感器）项目； ③迅速敲击钢尺侧面，铁块自由下落； ④传感器记录下声音振幅随时间的变化曲线（图2），第一个尖峰、第二个尖峰分别对应敲击钢尺瞬间和铁块落地瞬间。 （1）由图2，铁块在空中下落的时间为________s。 （2）认为铁块在空中下落的加速度恒定，则铁块落地前瞬间的速度大小为________m/s。 （3）若再测得铁块的质量为50 g，重力加速度取，则铁块在空中下落的整个过程中，重力势能减少了________J，动能增加了________J，在误差允许的范围内，可认为验证了机械能守恒定律。（均保留3位有效数字） 12．（9分）小明同学用如图（a）所示的装置测量当地的重力加速度。实验步骤如下： ①按图（a）组装实验装置，两根长为的不可伸长的细线分别固定在铁架台水平支架的、两点，细线另一端共同系在摆球顶端，形成一个双线摆； ②用刻度尺测量并记录、之间的距离； ③用游标卡尺测量并记录摆球的直径，结果如图（b）所示； ④将双线摆向外拉开较小的角度（小于5°）由静止释放，此后它在垂直于的竖直平面内摆动，用秒表测量并记录摆的周期； ⑤改变，重复步骤④，得到多组（，）数据； ⑥处理数据，计算当地的重力加速度。 回答下列问题： （1）小球直径________； （2）该双线摆的摆长________________________（用、、表示）； （3）写出双线摆较普通单线摆的一个优点：___________________________________________________； （4）小明同学在计算摆长时忘记考虑小球的半径，根据实验数据拟合出如图（c）所示的“”图像，根据图像，他算出的重力加速度为________（用、表示），这个结果比真实值偏________（选填“大”、“小”）。 13．（10分）一列简谐横波在均匀介质中沿轴负方向传播，波速为，振幅为。时刻的波形图如图所示，、为介质中的两个质点，它们的平衡位置相距0.5 m。 （1）若在内，质点通过的路程为40 cm，求波长和质点的振动方程； （2）质点回到平衡位置对应的所有时刻。 14．（14分）如图所示，某传送装置由水平传送带AB、光滑水平直轨BC和光滑半圆轨组成，传送带及各段轨道均为绝缘材质，位于竖直平面内且与BC平滑连接，C、D分别是它的最低点和最高点。整个装置处在匀强电场中，电场方向水平向右且与半圆轨平行。将一质量为m、带电量为q（q>0）的物块轻放于传送带最左侧A点，物块能沿着轨道连续经过B、C、D完成传送。已知传送带顺时针转动，速率为，AB=3L，BC=2L，的半径为L，匀强电场的电场强度为，物块与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度为g，物块可视为质点，不计空气阻力和物块电荷量变化。求： （1）物块第一次到达B点时的速度大小； （2）物块第一次到达D点时与轨道间的弹力大小； （3）判断物块从第一次D点飞出后能否落在B、C之间，如果能，请计算落点到C点的距离；如不能，请说明理由。 15．（18分）某同学设计的弹球游戏装置示意图如图所示，装置由一段倾斜直管道和个相同的不对称“倒V”形管道平滑连接而成，管道透明且光滑，固定在竖直平面内。入口端与第一个“倒V”形管道左端高度差为，每个“倒V”形管道最高点与其左、右两端的高度差分别为和，每个“倒V”形管道的左端均静置1个质量为的弹球，自上而下依次编号为1，2，3，…，。开始游戏时，在入口端由静止释放一质量为的弹球P。所有弹球的直径均略小于管道内径，不计弹球与管道相互作用的能量损失和空气阻力，所有弹球之间的碰撞均视为对心弹性碰撞，重力加速度为。求： （1）弹球P与1号弹球碰撞后瞬间，弹球P和1号弹球各自的速度大小； （2）号弹球飞出出口时的动量大小； （3）若弹球P的质量，已知：每个弹球在被上方弹球碰撞后，与下方弹球碰撞前不会被上方弹球再次碰撞，且所有弹球（包括P）都能到达出口。 （i）求弹球P与1号弹球第次碰撞后瞬间的速度大小； （ii）若足够大，且，求与之间应满足的关系。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $西南大学附中高2027届高三上第二次模拟考试 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B B c A B c c BD BD ABC 11.(6分)(1)0.40 (2)3.9 (3)0.382 0.380 12.(9分)(1)15.3 (2) D 4+2 (3)更容易让摆球在同一竖直平面内摆动 小 13.(10分)解：（①）因为40cm=5A,所以15s内质点b完成了个全振动， 即57=1.56 T1.2s,波长1=vT=6m 圆频率0= 2π5π T3 设6的振动方程为y=8sin(3亚1+)(cm 3 由图知，当0时，y8cm,代入上式得sinp=1,p=石 故b的振动方程为y=8si减号+孕(e回 2)由图知，0时刻位于平衡位置的质点的横坐标x=05m+之+n子=(2+3m)ma=01,2) 4 2 这些质点的状态向左传到质点a时，a位于平衡位置，对应的时刻为t=工=2+3加g s(n=0,1,2…) 14,(14分)解：(1)物块在传送带上的加速度a=9E+m8=1.5g m 设物块到达B点时速度为v(假设还未与传送带共速)，由v2=2a3L 得，v=3√g4<5VgL, 说明假设成立，故物块到达B点时速度为v=3√g红· 1 ②从B点到D点，由动能定理得，9B2L-mg·2L=÷m6-) 2 )m2 在D点，由牛顿第二定律得，mg+R=m2 解得FN=8mg 门第1页·预祝考试顺利 (③)从D点飞出后，物块在水平方向做匀变速直线运动，加速度为d=驱 竖直方向做自由落体运动 设物块在空中运动时间为1，则竖直方向：2L= 水平方向：x=o-a2 联立解得，x=4L,由于x>2L,所以不能落在B、C之间. 15.(18分)解： (1)(5分)P球从静止到第1个平台过程，由动能定理有Mgh,=M P球与1球碰撞过程： 2 Mvp Mvp1+mvi1 ,M=M+m品 P1 2 解得p1'=0,1'V2g0 (2)(4分)由于所有球的质量均相等，所以任意两个球碰撞后速度交换，因此最终结果是除了第N 个球是运动的之外，剩下的球全部静止。因此，所有小球重力势能的减少量等于第N个球的动能增加 量， mgho+N[mg(h2-h=mv2 p-mv 解得p=mV2gho+2Ng(h2-h) (3)(i)(5分)由题可知，P球与1号球第1次碰后的速度p1为： 效÷0=号w-号2 vp1二M+m P球与1号球发生第(k1)碰撞后到第k次碰撞前，由动能定理得： M(么-h)=2M(:--)回 P球k次碰后，由动量守恒、机械能守恒得= M+m 联立0②可得写哈-哈=2g-A) 由数学知识，可知么-A)是等比数列，公比为9 [ 第2页·预祝考试顺利 所以有哈-8-)（会广[哈%-）】 解得= 周2+6-1-目)] (i)(4分)经分析，只需考虑P球，每次都要越过最高点，则对于任意k(k≤N),由能量关系 有： 号Man2>Mghi j2号6-4- 变形为[名[2览%号e6-]小-号->2@ 要让③式恒成立，需要不等式左边的最小值大于2gh 现判断不等式左边关于k的函数的单调性： 由名>瓷6-)可知完助名86-4)>0 则[尝-号%-]是的减高故。故m时，不等式左边最小此时 【[路助号6-近于o, 9 所以③式简化为g8(伍-)≥2g4 解得4326 【一第3页·预祝考试顺利