陕西西安高级中学2026-2027学年高三上学期10月阶段检测物理试题

参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D B B A C D CD AC AC 11．（1）C （2）A （3）B 12．（1）C （2） （3） 13．（1）小球从N点返回x轴的过程中做直线运动，可知小球在区域受到的合力方向与轨迹共线，受力如图 由几何关系知 （2）设从O点掷出时的速度为v0，设从O到M用时t x轴方向加速度 y轴方向加速度 在y＞b区域只受到沿y轴负方向、大小为F0的恒力作用，小球做类斜上抛运动，由对称性知M、N两点速度大小相等，M点速度斜向右上与x轴成37°，设Q点速度为vQ，则有 联立解得， 则有 （3）从O到M竖直方向有 从O到Q竖直方向有 联立解得Q点到x轴的距离 14．（1）由题意可知A、P速度差最大时，A、P受到的作用力最大，A的加速度最大，分析可知A、P最大速度差即为，故对A，由牛顿第二定律得 解得 （2）①设钢锭P速度为时A的速度为，当A、P均处于减速区时，系统动量守恒，取初速度方向为正方向，根据动量守恒定律有解得 此过程系统损失的机械能解得 ②由于钢水A和钢锭P受到的作用力与速度差成正比，因此其平均作用力也与平均速度差成正比。设A、P平均速度为、，运动时间为t，由动量定理，对钢锭P有解得 15．（1）a．；b．，否 （2）尚未收集颗粒物时，有收集的颗粒物后，有联立解得由于，则 所以即所以， 即仪器收集到的颗粒物总质量与频率变化成正比 【详解】（1）a．根据牛顿第二定律，对整体，有对物块B，有 联立解得 b．由图可知，碰撞前小球的速度方向向右，大小为 碰后小球的速度方向向左，大小为碰后大球的速度方向向右，大小为 根据动量守恒定律可得联立解得由于碰前系统总动能为 碰后系统的总动能为 两球碰撞过程总动能减小，则机械能不守恒，发生非弹性碰撞； （2）尚未收集颗粒物时，有收集的颗粒物后，有 联立解得由于，则所以 即所以，即仪器收集到的颗粒物总质量与频率变化成正比。 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026—2027学年西安高级中学上学期9月阶段检测 高三年级物理试题 试卷合计6页，100分，75分钟 第Ⅰ卷（选择题 共46分） 一、选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求） 1．如图所示是小球自由下落时的频闪照片示意图（图片距离单位为：cm），频闪仪每隔0.04 s闪光一次，根据小球的频闪照片示意图，以下结论正确的是（ ） A．A位置是小球的释放位置 B．小球加速度越来越大 C．小球在E点的瞬时速度大小是1.50 m/s D．DF过程的平均速度比E点速度大 2．图像法可以形象直观地描述物体的运动情况。甲同学的位移—时间图像如图甲所示，乙同学的速度—时间图像如图乙所示。0～6 s内（ ） A．甲、乙两同学全程均做匀变速直线运动 B．甲、乙两同学的速度方向均发生一次改变 C．乙同学在前2 s内与在后4 s内的加速度大小之比为1∶2 D．甲同学运动的路程为6 m，乙同学运动的位移大小为9 m 3．图甲所示，AO为弹性良好的轻质橡皮筋（弹力与伸长量成正比），BO为可绕B点自由转动的轻质细杆，A、B两点的高度差为h。当O点不挂重物时，BO杆水平，橡皮筋恰好处于原长且与细杆的夹角α=30°；在O点挂上质量为m的重物，静止时如图乙，橡皮筋长度变为L=3h，重力加速度为g，则橡皮筋的劲度系数为（ ） A． B． C． D． 4．磁石俗称吸铁石，《吕氏春秋·精通》：“慈石召铁，或引之也”，晋郭璞《慈石赞》：“慈石吸铁，母子相恋也”，围棋比赛时的评析棋盘是竖直的，如图甲所示。棋盘由铁皮制成，而每颗棋子都是一个小磁铁，棋子静止在竖直放置的棋盘上，则下列说法正确的是（ ） A．棋子磁性越强，受到的摩擦力就会越大 B．棋子所受重力与棋子所受摩擦力是一对平衡力 C．要使棋子不易滑下，一般使用相对光滑的材料做棋盘面 D．若使棋盘倾斜（如图乙），棋子受到的摩擦力将变大 5．如图所示，水平传送带向右做匀加速直线运动，一底面抹有黑色碳粉的沙袋以某一初速度从O点垂直于传送带运动方向冲上传送带，则在与传送带相对静止前，沙袋所受的摩擦力（ ） A．大小不变，方向改变 B．大小不变，方向不变 C．大小改变，方向不变 D．大小改变，方向改变 6．如图所示，四分之三圆轨道ABD（内壁、外壁均光滑）被固定在竖直面内，O为圆心，C是轨道上一点，其中AB部分是光滑圆管，E是圆管上与O等高的位置，AB是竖直直径，OC、OB的夹角为θ（为未知量）。一质量为m的小球（可视为质点）沿光滑水平面，以向左的速度v0经A点进入圆轨道，恰好到达最高点B，接着在B点受到轻微的扰动从B到达C时刚好脱离轨道，最后落到水平面，重力加速度为g，不计空气阻力以及圆管粗细。下列说法正确的是（ ） A．圆弧轨道的半径为 B．θ的余弦值为 C．从E到B的过程中，小球的水平分速度先增大后减小 D．从E到B的过程中，小球受到的弹力先增大后减小 7．如图所示，系在墙上的轻绳跨过两个轻质滑轮连接着物体P和物体Q，两段连接动滑轮的轻绳始终水平。已知P、Q的质量均为1 kg，P与水平桌面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度大小为g=10 m/s2，当对P施加水平向左的拉力F=30 N时，Q向上加速运动。下列说法正确的是（ ） A．P、Q运动的加速度大小之比为2∶1 B．P的加速度大小为2 m/s2 C．轻绳的拉力大小为10 N D．若保持Q的加速度不变，改变拉力F与水平方向的夹角，则力F的最小值为 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。） 8．早上，小明的爸爸开着轿车送小明去学校，转弯后进入一段较窄的直路时，突然发现正前方33 m处停有一辆货车，小明的爸爸立即减速并鸣笛（以此时刻为t=0时刻），减速过程中轿车位移大小与时间的比值与时间t的关系式为（x单位为m，t单位为s）。为避免两车相撞，货车于t=1 s时开始运动，除B选项外，其余均为匀变速运动，则下列描述货车运动的图像中，两车一定不会相撞的是（ ） A． B． C． D． 9．已知力F的一个分力F1跟F成30°角，大小未知，另一个分力F2的大小为，方向未知，则F1的大小可能是（ ） A． B． C． D． 10．下列对物理必修2教材中出现的四幅图分析正确的是（ ） A．图甲：小球在水平面做匀速圆周运动时，向心力是由细线拉力的水平分力提供 B．图乙：物体随水平圆盘做匀速圆周运动时，受到重力、支持力和向心力三个力作用 C．图丙：汽车过拱桥最高点时，处于失重状态，速度越大，对桥面的压力越小 D．图丁：若轿车在水平路面转弯时速度过大，可能因受到离心力的作用而侧翻 （第Ⅱ卷 54分） 三、实验题：本题共2题，每空2分，共12分。 11．如图甲所示为向心力演示仪，可探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为1∶2∶1。变速塔轮自上而下有三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为1∶1、2∶1和3∶1，如图乙所示。 （1）本实验的目的是探究向心力的大小与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系，下列实验中采用的实验方法与本实验相同的是_________。 A．探究平抛运动的特点 B．用单摆测量重力加速度的大小 C．探究加速度与物体受力、物体质量的关系 （2）在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至_________塔轮； A．第一层 B．第二层 C．第三层 （3）在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，传动皮带位于第二层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为_________。 A．1∶2 B．1∶4 C．2∶1 D．4∶1 12．某同学利用频闪照相的方法研究平抛运动，得到一系列的位置如图甲，由于没有标记竖直和水平方向，该同学决定用计算机做出过ABC三点的抛物线轨迹，并以A点的切线方向即A点的速度方向为x坐标轴，y轴垂直x轴，相当于把图乙的情况用计算机模拟成了理想的抛物线如图丙，忽略一切误差测得AB两点在x轴上的投影距离为x1，在y轴上的投影距离为y1，BC两点在x轴上的投影距离为x2根据频闪频率可知ABC相邻的时间间隔为T。 （1）关于A到C过程下列说法不正确的是_________。 A．ABC三点的加速度一定相同 B．AB过程的速度变化量和BC过程的速度变化量一定相等 C．B点的速度大小等于AC两点速度大小的平均值 （2）A点的速度大小为_________（用x1、x2、T表示）。 （3）该过程中的重力加速度为_________（用x1、x2、y1、T表示）。 四、计算题：本题共3个小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．如图所示，光滑水平面内有一直角坐标系xOy。物体在0≤y≤b区域受到沿x轴正方向的恒力和沿y轴负方向、大小为F0的恒力作用，在y＞b区域只受到沿y轴负方向、大小为F0的恒力作用。现将一质量为m的小球从坐标原点O沿y轴正方向掷出，小球的运动轨迹交直线y=b于M、N两点。小球通过Q点时距离x轴最远，从N点返回x轴的过程中做直线运动，回到x轴时的速度方向与x轴正方向的夹角为37°。取sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（12分） （1）小球在0≤y≤b区域所受的沿x轴正方向的恒力大小F； （2）小球从O点掷出时的速度大小与小球通过Q点时的速度大小的比值k； （3）Q点到x轴的距离y0。 14．图甲为工业上对管道内钢水减速的设计方案。在管道中设置减速区abcd，俯视图如图乙所示，钢水进入减速区前，在管道内以速度v0匀速流动，钢锭P静止在减速区内的MN处，将钢水视为与钢锭P相同的长方体A，且A、P质量均为m。当钢水A与钢锭P同时处于减速区时，A、P受到大小相等且方向相反的作用力使A立即减速、P立即加速，作用力与A、P的速度之差成正比，比例系数为k。忽略钢锭本身的大小，不考虑其他作用力，且钢水A在减速区未与钢锭P接触。（14分） （1）求钢水A运动过程中的最大加速度am； （2）若钢锭P到达减速区边界cd时的速度为，求： ①此过程系统损失的机械能ΔE； ②MN与边界ab间的最小距离x。 15．质量及其相关量的测量在物理学中非常重要。除了天平或弹簧秤等采用静力平衡的方法外，还有很多其他方法可测量质量。（16分） （1）我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验，其中关于质量的测量，也有创新方法。 a．完全失重环境中，可通过压力传感器的砝码对质量进行动力学测量。如图甲所示，圆柱状砝码A的底面分别固定有压力传感器P、Q，待测物块B与Q接触，接触面平行于底面，施加垂直A底面的外力时，传感器P、Q的示数分别为F1、F2，已知砝码A（含P、Q）的总质量为m0。请推导物块B的质量mx的表达式。 b．“天宫课堂”第四课中，航天员演示小球碰撞实验，小球碰撞时间极短。分析实验视频，每隔相等的时间截取一张照片，如图乙所示。小球和大球的质量分别为m1、m2，可将小球视作质点。请估算两球质量的比值，并说明两球间的碰撞是否为弹性碰撞。 （2）微量振荡天平是一种能够测量微小质量变化的高精度仪器，工作原理示意图如图丙所示，其核心部件是一个一端固定、另一端可装载滤膜的空心锥形管。仪器工作时，驱动该锥形管在其固有频率附近做简谐振动。采样泵在恒压恒温条件下以恒定流速抽取仅含有PM2.5颗粒物的空气，气流经过该滤膜时，颗粒物被收集在滤膜上。这导致振荡系统的有效质量增加，固有频率随之降低。通过实时测量固有频率的变化，可推算出收集到的颗粒物质量，结合采样体积便可得到空气中PM2.5的浓度。研究表明，该锥形管振动时系统可等效视为一个水平弹簧振子。已知，若弹簧的等效劲度系数k、振子质量为锥形管的有效质量m，则弹簧振子做简谐运动的固有频率fm满足关系式。某型号微量振荡天平的锥形管的有效质量为m1。安装滤膜后尚未收集颗粒物时的系统固有频率为f1。该仪器在滤膜上收集颗粒物后，系统的固有频率由f1变为（f1-Δf），其中Δf≪f1。证明该仪器收集到的颗粒物总质量Δm与频率变化Δf成正比，并求的表达式（已知当|x|≪1时，(1+x)n≈1+nx）。 学科网（北京）股份有限公司 $