精品解析：云南昆明市云南师范大学附属中学2026-2027学年高三上学期9月阶段检测物理试题

2027届高三上学期物理学科体验二 考试时间：55分钟 一、单选择题（本题共5小题，每小题8分，共40分。每题的4个选项中，只有一个选项正确，选对的8分。） 1. 由于宇宙射线的作用，在地球大气层产生有铍的两种放射性同位素和。测定不同高度大气中单位体积内二者的原子个数比，可以研究大气环境的变化。已知和的半衰期分别约为53天和139万年。在大气层某高度采集的样品中，研究人员发现和的总原子个数经过106天后变为原来的，则采集时该高度的大气中和的原子个数比约为（　　） A. B. C. D. 2. 中国书法历史悠久，是中华民族优秀传统文化之一、在楷书笔画中，长横的写法要领如下：起笔时一顿，然后向右行笔，收笔时略向右按，再向左上回带。某同学在水平桌面上平铺一张白纸，为防打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住，如图所示，则在向右行笔的过程中（　　） A. 毛笔受到向右的摩擦力 B. 镇纸受到向右的摩擦力 C. 镇纸受到向左的摩擦力 D. 桌面对白纸有向左的摩擦力 3. 一攀岩者以1m/s的速度匀速向上攀登，途中碰落了岩壁上的石块，石块自由下落。3s后攀岩者听到石块落地的声音，此时他离地面的高度约为（　　） A. 10m B. 30m C. 50m D. 70m 4. 某厂家为了测试新款汽车的性能，将两辆完全相同的汽车并排停在检测场的平直跑道上，t=0时刻将两车同时启动，通过车上的速度传感器描绘出了两车的速度随时间变化的规律图线，如图所示．已知图象中两阴影部分的面积S2>S1，则下列说法正确的是 A. t1时刻甲车的加速度小于乙车的加速度 B. t1时刻甲车在前，t2时刻乙车在前 C. 0-t2的时间内两车可能相遇2次 D. 0-t2的时间内甲车的平均速度大于乙车的平均速度 5. 如图所示，质量的物块放置在竖直固定的弹簧上方（未栓接），用力向下压物块至某一位置，然后由静止释放，取该位置为物块运动的起始位置，物块上升过程的图像如图所示，不计空气阻力，重力加速度。则下列说法正确的是（　　） A. 物块运动过程的最大加速度大小为 B. 弹簧的劲度系数为 C. 弹簧最大弹性势能为 D. 物块加速度为0时离开弹簧 二、多选择题（本题共3小题，每小题8分，共24分。每题的4个选项中，有多个选项正确，全部选对的8分，少选得4分，有错误选项不得分。） 6. 物理学中有一些经典实验通过巧妙的设计使用简陋的器材反映了深刻的物理本质，例如伽利略的斜面实验就揭示了匀变速直线运动的规律。某同学用现代实验器材改进伽利略的经典斜面实验，如图1所示，他让小球以某一确定的初速度从固定斜面顶端O点滚下，经过A、B两个传感器，其中B传感器固定在斜面底端，利用传感器测出了A、B间的距离x及小球在A、B间运动的时间t。改变A传感器的位置，多次重复实验，计算机作出图像如图2所示。下列说法正确的是（　　） A. 小球在斜面上运动的平均速度大小为 B. 小球在斜面上O点的速度大小为 C. 小球在斜面上运动的加速度大小为 D. 固定斜面的长度为 7. 如图所示，轻杆的A端用光滑铰链固定在竖直墙面上，另一端点O固定一个带电小球a，并用轻绳OB拴住小球（B点在A点正上方）。在小球a的右侧同一水平线上有另一带电小球b。且小球a、b带异种电荷，现将小球b从无穷远处沿水平方向缓慢向小球a移动至无限靠近，小球a始终保持静止状态。对于此过程，下列说法正确的是（ ） A. 细绳OB的拉力变大 B. 细绳OB的拉力变小 C. 轻杆对小球a的弹力一直变小 D. 轻杆对小球a的弹力先变小后变大 8. 如图所示，一半圆柱形光滑管水平固定在地面上，其横截面为圆心为的半圆。可视为质点的小球、中间用轻杆连接后放置在管内，初始时两球保持静止，、与水平方向的夹角分别为和。对小球施加始终沿水平方向的作用力，使缓慢移动到与圆心等高处。已知球的质量为，两球始终在同一竖直面内，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 初始时轻杆中的弹力大小为 B. 移动过程，管壁对支持力的最大值为 C. 移动过程，轻杆对的弹力先增大后减小 D. 最终静止时力的大小为 三、实验题（本题共2小题，总分16分。9题每空2分，共8分；10题每空4分，共8分。） 9. 物体的最大静摩擦力和压力成正比，比例系数称为“静摩擦因数”。某活动小组利用如图所示的装置测定物块A与水平桌面间的静摩擦因数，步骤如下： ①按图组装好器材，使连接物块A的细线与水平桌面平行； ②缓慢向矿泉水瓶内加水，直至物块A恰好开始运动； ③用天平测出矿泉水瓶及水的总质量m； ④用天平测出物块A的质量M。 （1）该小组根据以上实验步骤测得的物块A与桌面间的最大静摩擦力F=__________。（用测量量和g表示） （2）经过计算，物块A与桌面间的静摩擦因数μ=________。（用测量量表示） （3）采用注水法的好处是_________________________________________________。 （4）请提出一条提高测量μ准确性的方法______________________________________________。 10. 一兴趣小组的同学用身边的学习用品探究橡皮筋的劲度系数k，操作步骤如下： 将橡皮筋上端固定在竖直面内白纸上的O点，下端P处挂上质量m=30g的橡皮，记下静止后结点的位置P1。在结点P再系上一根细线，并通过该细线用水平拉力将橡皮在纸面内缓慢拉起，如图1所示，又记录了结点P的四次不同位置。同学们取下白纸，以O点为圆心、以OP1段橡皮筋的原长L0为半径画圆弧，如图2所示。连接OP2，与圆弧交于A2，并过A2作OP1的垂线，垂足为B2。分别测出A2、P2之间的距离x2和O、B2之间的距离y2。同样测得其余四个位置对应的x、y值，记录在表格中，绘出图像如图3所示。 请完成下列问题： （1）用m、g、x、y、L0表示橡皮筋的劲度系数k=__________； （2）已知L0=4.50cm，重力加速度g取10m/s2。根据图3中的图像求得k=__________N/cm（保留2位有效数字）。 三、计算题（本大题共1道小题，满分20分。） 11. 如图所示，体育爱好者利用阻力带拉着轮胎在水平地面上进行负荷训练。设爱好者做匀速直线运动，运动过程中保持双肩与阻力带的两端点A、B等高。两阻力带间的夹角为θ=60°，其构成的平面与水平面间的夹角为α=53°，轮胎质量为m=10kg，地面和轮胎之间的动摩擦因数为µ=0.25，取g=10m/s2，tanβ=4时，β=76°。求： （1）阻力带的合力F合的大小； （2）每根阻力带的拉力FT的大小； （3）其他条件不变，减小α，通过计算说明每根阻力带上的拉力FT如何变化。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027届高三上学期物理学科体验二 考试时间：55分钟 一、单选择题（本题共5小题，每小题8分，共40分。每题的4个选项中，只有一个选项正确，选对的8分。） 1. 由于宇宙射线的作用，在地球大气层产生有铍的两种放射性同位素和。测定不同高度大气中单位体积内二者的原子个数比，可以研究大气环境的变化。已知和的半衰期分别约为53天和139万年。在大气层某高度采集的样品中，研究人员发现和的总原子个数经过106天后变为原来的，则采集时该高度的大气中和的原子个数比约为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设采集时大气中有x个原子和y个原子，由于的半衰期为139万年，故经过106天后原子的衰变个数可以忽略不计，的半衰期为53天，故经过106天后剩余数量为，故可得 解得 故选B。 2. 中国书法历史悠久，是中华民族优秀传统文化之一、在楷书笔画中，长横的写法要领如下：起笔时一顿，然后向右行笔，收笔时略向右按，再向左上回带。某同学在水平桌面上平铺一张白纸，为防打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住，如图所示，则在向右行笔的过程中（　　） A. 毛笔受到向右的摩擦力 B. 镇纸受到向右的摩擦力 C. 镇纸受到向左的摩擦力 D. 桌面对白纸有向左的摩擦力 【答案】D 【解析】 【详解】A．在向右行笔的过程中，毛笔受到向左的滑动摩擦力作用，故A错误； BC．以镇纸为对象，根据平衡条件可知镇纸没有受到摩擦力作用，故BC错误； D．在向右行笔的过程中，毛笔受到向左的滑动摩擦力作用，则白纸受到向右的滑动摩擦力作用，所以白纸有向右运动的趋势，桌面对白纸有向左的摩擦力，故D正确。 故选D。 3. 一攀岩者以1m/s的速度匀速向上攀登，途中碰落了岩壁上的石块，石块自由下落。3s后攀岩者听到石块落地的声音，此时他离地面的高度约为（　　） A. 10m B. 30m C. 50m D. 70m 【答案】C 【解析】 【分析】本题考查自由落体运动遵循的规律及其相关的知识点，同时考查了估算能力。 【详解】根据自由落体运动遵循的规律可知，3s内石块自由下落的高度约为 用时3秒，攀岩者向上爬了3米，所以距离地面高度约为 他离地面的高度约为50m。 故选C。 4. 某厂家为了测试新款汽车的性能，将两辆完全相同的汽车并排停在检测场的平直跑道上，t=0时刻将两车同时启动，通过车上的速度传感器描绘出了两车的速度随时间变化的规律图线，如图所示．已知图象中两阴影部分的面积S2>S1，则下列说法正确的是 A. t1时刻甲车的加速度小于乙车的加速度 B. t1时刻甲车在前，t2时刻乙车在前 C. 0-t2的时间内两车可能相遇2次 D. 0-t2的时间内甲车的平均速度大于乙车的平均速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．速度时间图线的斜率表示加速度，由题图可知，t1时刻甲车的加速度大于乙车的加速度，故A错误。 B．由S2＞S1，可知，t1时刻乙车在前，t2时刻甲车在前，故B错误。 C．0-t2的时间内，两车相遇的时刻在t1时刻后，t2时刻前，故两车仅能相遇1次，故C错误。 D．0-t2的时间内甲车的位移大于乙车的位移，所用时间相等，则0-t2的时间内甲车的平均速度大于乙车的平均速度，故D正确。 5. 如图所示，质量的物块放置在竖直固定的弹簧上方（未栓接），用力向下压物块至某一位置，然后由静止释放，取该位置为物块运动的起始位置，物块上升过程的图像如图所示，不计空气阻力，重力加速度。则下列说法正确的是（　　） A. 物块运动过程的最大加速度大小为 B. 弹簧的劲度系数为 C. 弹簧最大弹性势能为 D. 物块加速度为0时离开弹簧 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】AD．由图可知，在位移为0.2m处加速度为零，在位移为0.3m后，加速度不变，即物体离开了弹簧，其加速度为重力加速度。所以有 在起始位置物体加速度最大，有 解得 A正确，D错误； B．弹簧的劲度系数为 B错误； C．弹簧恢复形变的过程中，弹簧弹力做的功为 C错误。 故选A。 二、多选择题（本题共3小题，每小题8分，共24分。每题的4个选项中，有多个选项正确，全部选对的8分，少选得4分，有错误选项不得分。） 6. 物理学中有一些经典实验通过巧妙的设计使用简陋的器材反映了深刻的物理本质，例如伽利略的斜面实验就揭示了匀变速直线运动的规律。某同学用现代实验器材改进伽利略的经典斜面实验，如图1所示，他让小球以某一确定的初速度从固定斜面顶端O点滚下，经过A、B两个传感器，其中B传感器固定在斜面底端，利用传感器测出了A、B间的距离x及小球在A、B间运动的时间t。改变A传感器的位置，多次重复实验，计算机作出图像如图2所示。下列说法正确的是（　　） A. 小球在斜面上运动的平均速度大小为 B. 小球在斜面上O点的速度大小为 C. 小球在斜面上运动的加速度大小为 D. 固定斜面的长度为 【答案】BD 【解析】 【详解】设小球在经过A传感器时的速度大小为vA，在斜面上运动的加速度大小为a，根据运动学规律有 联立以上两式并整理得 结合图像可得 ， 当A传感器放置在O点时，传感器所测时间为小球从O到B传感器的运动时间t1，对应图像上的最小值，即 解得 所以小球在斜面上O点的速度大小为 小球在斜面上运动的平均速度大小为 固定斜面长度为 故AC错误，BD正确。 故选BD。 7. 如图所示，轻杆的A端用光滑铰链固定在竖直墙面上，另一端点O固定一个带电小球a，并用轻绳OB拴住小球（B点在A点正上方）。在小球a的右侧同一水平线上有另一带电小球b。且小球a、b带异种电荷，现将小球b从无穷远处沿水平方向缓慢向小球a移动至无限靠近，小球a始终保持静止状态。对于此过程，下列说法正确的是（ ） A. 细绳OB的拉力变大 B. 细绳OB的拉力变小 C. 轻杆对小球a的弹力一直变小 D. 轻杆对小球a的弹力先变小后变大 【答案】AD 【解析】 【详解】以小球为研究对象，受力分析如图甲所示，四力构成一个闭合矢量四边形如图乙 小球缓慢从无穷远处向小球靠近过程中，引力变大，直接从这闭合矢量四边形中动态变化可以看出细绳的拉力一直变大，轻杆对小球的弹力可能先变小后变大，且轻杆对小球a的弹力方向可以沿轻杆向上，也可以沿轻杆向下。 故选AD。 8. 如图所示，一半圆柱形光滑管水平固定在地面上，其横截面为圆心为的半圆。可视为质点的小球、中间用轻杆连接后放置在管内，初始时两球保持静止，、与水平方向的夹角分别为和。对小球施加始终沿水平方向的作用力，使缓慢移动到与圆心等高处。已知球的质量为，两球始终在同一竖直面内，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 初始时轻杆中的弹力大小为 B. 移动过程，管壁对支持力的最大值为 C. 移动过程，轻杆对的弹力先增大后减小 D. 最终静止时力的大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．对小球施力前，对、受力分析，组成的矢量三角形如图甲所示 由正弦定理有， 杆对、的弹力、等大反向，解得 可得，A错误； BC．移动过程对受力分析，杆对的弹力与管壁对的弹力之间的夹角保持不变，画出力的矢量图如图乙所示 可以看出先增大后减小，当方向与竖直方向夹角为时达到最大，此时有 可得 杆对的弹力一直增大，到达与圆心等高处时，达到最大值，B正确，C错误； D．到达与圆心等高处时，恰好位于最低点。对分析，杆对的弹力 对分析有，D正确。 故选BD。 三、实验题（本题共2小题，总分16分。9题每空2分，共8分；10题每空4分，共8分。） 9. 物体的最大静摩擦力和压力成正比，比例系数称为“静摩擦因数”。某活动小组利用如图所示的装置测定物块A与水平桌面间的静摩擦因数，步骤如下： ①按图组装好器材，使连接物块A的细线与水平桌面平行； ②缓慢向矿泉水瓶内加水，直至物块A恰好开始运动； ③用天平测出矿泉水瓶及水的总质量m； ④用天平测出物块A的质量M。 （1）该小组根据以上实验步骤测得的物块A与桌面间的最大静摩擦力F=__________。（用测量量和g表示） （2）经过计算，物块A与桌面间的静摩擦因数μ=________。（用测量量表示） （3）采用注水法的好处是_________________________________________________。 （4）请提出一条提高测量μ准确性的方法______________________________________________。 【答案】（1）mg （2） （3）拉力可以连续变化 （4）多次测量取μ的平均值 【解析】 【小问1详解】 物块A恰好开始运动时处于临界平衡状态，水平方向的最大静摩擦力与细线拉力大小相等；忽略矿泉水瓶的运动趋势影响时，细线拉力等于瓶和水的总重力，因此最大静摩擦力 【小问2详解】 根据题干给出的最大静摩擦力与压力的正比关系 物块A对桌面的压力等于自身重力，代入 可得 【小问3详解】 向瓶内缓慢加水时，总质量可以连续、小幅度地调整，相比直接加砝码的阶梯式质量变化，能更精准地让拉力逼近最大静摩擦力的临界值，降低临界状态的判断误差。 【小问4详解】 通过多次重复实验测量再取平均值，可以抵消单次实验的偶然误差；也可通过保证细线严格平行桌面、选用更平整的桌面等方式减小系统误差，合理即可。 10. 一兴趣小组的同学用身边的学习用品探究橡皮筋的劲度系数k，操作步骤如下： 将橡皮筋上端固定在竖直面内白纸上的O点，下端P处挂上质量m=30g的橡皮，记下静止后结点的位置P1。在结点P再系上一根细线，并通过该细线用水平拉力将橡皮在纸面内缓慢拉起，如图1所示，又记录了结点P的四次不同位置。同学们取下白纸，以O点为圆心、以OP1段橡皮筋的原长L0为半径画圆弧，如图2所示。连接OP2，与圆弧交于A2，并过A2作OP1的垂线，垂足为B2。分别测出A2、P2之间的距离x2和O、B2之间的距离y2。同样测得其余四个位置对应的x、y值，记录在表格中，绘出图像如图3所示。 请完成下列问题： （1）用m、g、x、y、L0表示橡皮筋的劲度系数k=__________； （2）已知L0=4.50cm，重力加速度g取10m/s2。根据图3中的图像求得k=__________N/cm（保留2位有效数字）。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 取橡皮及结点为研究对象，缓慢拉动可视为平衡。橡皮筋原长为，伸长量为，弹力大小为，由胡克定律得。受力方向如图所示： 由几何关系，，且弹力沿方向，所以弹力的竖直分量为 在竖直方向平衡，有 解得 【小问2详解】 由小问1的关系式整理得 因此图3的图像斜率为。在图线上取相距较远的两点读数，斜率约为。代入，和，得 三、计算题（本大题共1道小题，满分20分。） 11. 如图所示，体育爱好者利用阻力带拉着轮胎在水平地面上进行负荷训练。设爱好者做匀速直线运动，运动过程中保持双肩与阻力带的两端点A、B等高。两阻力带间的夹角为θ=60°，其构成的平面与水平面间的夹角为α=53°，轮胎质量为m=10kg，地面和轮胎之间的动摩擦因数为µ=0.25，取g=10m/s2，tanβ=4时，β=76°。求： （1）阻力带的合力F合的大小； （2）每根阻力带的拉力FT的大小； （3）其他条件不变，减小α，通过计算说明每根阻力带上的拉力FT如何变化。 【答案】（1） （2） （3）先减小后增大 【解析】 【小问1详解】 对轮胎，根据平衡条件，水平方向有 竖直方向有 因为 联立解得 【小问2详解】 根据平行四边形定则，可知 联立解得 【小问3详解】 对轮胎，根据平衡条件有 解得 可知当时，最小，又因为 解得 因为，可知α从53°减小，先增大后减小，故先减小后增大，根据可知，先减小后增大。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $