天津市滨海新区塘沽第一中学2026-2027学年高三上学期10月学情自测物理试卷

塘沽一中2027届高三毕业班第一次月考 物理 本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟。第Ⅰ卷1至4页，第Ⅱ卷5至8页。 答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 祝各位考生考试顺利！ 第Ⅰ卷 注意事项： 1．每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 2．本卷共8题，每题5分，共40分。 一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 1．关于下列四幅图的叙述正确的是（ ） A．图甲中，公路上对各类汽车都有限速，是因为汽车速度越大惯性越大 B．图乙中，伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律，是为了“冲淡”重力，便于测量运动时间 C．图丙中，马拉着车在水平路面上做加速运动，则马对车的拉力大于车对马的拉力 D．图丁中，伽利略利用“斜面实验”装置，结合逻辑推理，来验证力是维持物体运动的原因 2．某电视台的综艺节目在直播象棋比赛，棋盘是铁质的，每个棋子都是一个小磁铁，能吸在棋盘上，不计棋子间的相互作用力。对于静止在棋盘上的某颗棋子，下列说法正确的是（ ） A．若棋盘竖直，磁性越强，棋子所受的摩擦力越大 B．棋子受到棋盘的弹力是因为棋子发生了弹性形变 C．若棋盘竖直，磁力不变，仅减小棋子的质量，则棋子的最大静摩擦力变小 D．若使棋盘倾斜，如图，棋子仍相对棋盘静止，则棋子受到的摩擦力变小 3．机器狼是最近的网络热词。如图是机器狼的图片，关于机器狼，下列说法正确的是（ ） A．在研究机器狼跑步动作时可以被看作质点 B．机器狼单脚静止在水平地面上时，水平地面对它的支持力方向不一定竖直向上 C．机器狼在水平地面向右加速时，地面对它的作用力斜向左上 D．机器狼在水平地面向左加速时，它对地面的作用力斜向右下 4．低空经济正迅猛崛起，成为全球瞩目的新兴力量。如图乙为某无人机从地面静止开始配送物资过程中在竖直方向运动的v-t图像。过程图像为直线。以竖直向上为正方向，设水平方向速度始终为零，不计空气阻力和水平作用力。下列说法正确的是（ ） A．时间内，无人机处于超重状态 B．时间内，无人机的平均速度大小为 C．时刻，无人机只受重力 D．时间内，无人机做匀减速直线运动回到地面 5．如图所示，轻杆A端用铰链固定在竖直墙上，B端吊一工件，工人将轻绳跨过定滑轮C用水平拉力将B端缓慢上拉，滑轮C在A点正上方，工人始终静止．滑轮大小及摩擦忽略不计，则轻杆从图示位置逆时针转到AB与BC刚好垂直的过程中（ ） A．轻杆对B端的弹力减小 B．BC段绳子的拉力增大 C．工人受到地面的摩擦力减小 D．工人对地面的作用力增大 二、不定项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分） 6．如图所示，下列关于生活中与圆周运动有关的现象或结果，说法正确的是（ ） A．汽车行驶经过拱形桥顶端时其所受支持力大于重力 B．游乐场里的过山车在快速经过最高点时不会掉落下来是因为受到了离心力的作用 C．火车弯道外侧的铁轨略高于内侧的铁轨以确保火车转弯时能提供足够的向心力 D．因为地球的自转，同一个物体放在赤道对水平地面的压力比放在两极更小 7．某物体做平抛运动时，它的速度偏向角（速度与水平方向的夹角）的正切值随时间变化的图像如图所示（g取10 m/s²），则下列说法正确的是（ ） A．第1s内物体下落的高度为5 m B．物体的平抛初速度大小为5 m/s C．第2s末物体的位移偏向角（位移与水平方向的夹角）为45° D．前3s内物体的速度变化量大小为20 m/s 8．天问二号探测器将奔赴主带彗星311P开展伴飞探测，研究小行星与彗星演化、太阳系早期物质分布。311P是一颗小行星，运行在火星与木星之间，轨道接近圆形，半径约2.2 AU（AU是天文学中计量天体之间距离的一种单位，其数值取地球和太阳中心之间的平均距离），则（ ） A．311P公转周期大于地球公转周期 B．311P公转线速度大于地球公转线速度 C．天问二号的发射速度小于11.2km/s D．天问二号在地球附近无动力远离地球的过程中速度逐渐减小 塘沽一中2027届高三毕业班第一次月考 物理 第Ⅱ卷 注意事项： 1．用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。 2．本卷共4题，共60分。 9．（12分）（1）用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接，转动手柄使槽内的钢球做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间等分格的数量之比等于两个球所受向心力的比值。装置中有大小相同的3个金属球可供选择使用，其中有2个钢球和1个铝球，如图是某次实验时装置的状态。 （i）在研究向心力的大小与质量关系时，要保持              相同。（填题干中用到的物理量符号） （ii）为验证做匀速圆周运动物体的向心力的定量表达式，实验组内某同学设计了如图乙所示的实验装置，电动机带动转轴匀速转动，改变电动机的电压可以改变转轴的转速；其中是固定在竖直转轴上的水平凹槽，端固定的压力传感器可测出小球对其压力的大小，端固定一宽度为的挡光片，光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。 实验步骤： ①测出挡光片与转轴的距离为L； ②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上，测出此时小钢球球心与转轴的距离为r； ③启动电动机，使凹槽AB绕OO'转轴匀速转动； ④记录下此时压力传感器示数F和挡光时间Δt。 （a）小钢球转动的角速度              （用L、d、Δt表示）； （b）该同学为了探究向心力大小F与角速度的关系，多次改变转速后，记录了一系列力与对应角速度的数据，作出F-图像如图丙所示，若忽略小钢球所受摩擦且小钢球球心与转轴的距离为r=0.3 m，则小钢球的质量              kg（结果保留2位有效数字）。 （2）在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出。 （i）当M与m的大小关系满足              时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力。（填“M>>m”或“M<<m”） （ii）图甲是甲同学根据测量数据画出的a-F图象，该图象不过坐标原点的可能原因是：              （只填写一种可能性） （iii）乙、丙同学用同一装置实验，各自得到的a-F图线如图乙所示，说明两个同学做实验时某个物理量取值不同，请比较其大小为：              （用物理量符号表示） 10．（14分）如图所示，质量为=0.1 kg的小球A由长为L=2m的轻绳悬挂于O点，静止时小球A对圆弧形轨道恰好无压力。质量为=0.5 kg的小球B从轨道上某一点由静止释放，在最低点与A球发生碰撞，碰撞时间极短。碰撞后A球绕点O做圆周运动且恰能到达最高点，B球水平抛出，其落地点到圆弧形轨道最低点的水平距离为x=2.4 m，竖直距离h=1.8 m。已知重力加速度g=10 m/s²，两小球均可视为质点，忽略空气阻力。求： （1）碰撞后瞬间A的速度的大小和B的速度的大小； （2）碰撞过程中A对B的冲量I； 11．（16分）如图甲所示，间距为L=2 m、倾角为的平行光滑金属导轨固定放置，其上端用金属杆连接固定。导体棒ab垂直于导轨，并用平行于导轨的绝缘细线将其与金属杆连接，细线长为L=2 m，导体棒处于静止状态。空间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。t=2 s时，细线拉力刚好为零，此时断开细线，导体棒从静止开始运动至某一位置P处（图中未画出）达到稳定速度，这一过程中通过导体棒横截面的电荷量为q=0.5 C。导体棒与导轨始终垂直且接触良好。已知导体棒和金属杆的电阻均为R=4 Ω，导轨电阻不计且足够长，重力加速度g=10 m/s²。（）求： （1）导体棒ab的质量m； （2）断开细线后，棒ab运动到P点的位移大小x； （3）从t=0时刻开始至导体棒运动到P点过程中棒ab上产生的焦耳热Q。 12．（18分）在半导体芯片加工中常用等离子体对材料进行蚀刻，用于形成半导体芯片上的细微结构。利用电磁场使质量为、电荷量大小为的电子发生回旋共振是获取高浓度等离子体的一种有效方式。其简化原理如下：如图1所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为；旋转电场的方向绕过点的垂直纸面的轴顺时针旋转，电场强度的大小为；旋转电场带动电子加速运动，使其获得较高的能量，利用高能的电子使空间中的中性气体电离，生成等离子体。 （提示：不涉及求解半径的问题，圆周运动向心加速度的大小可表示为） （1）若空间只存在匀强磁场，电子只在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，求电子做圆周运动的角速度。 （2）将电子回旋共振简化为二维运动进行研究。施加旋转电场后，电子在图2所示的平面内运动，电子运动的过程中会受到气体的阻力，其方向与速度的方向相反，大小，式中为已知常量。最终电子会以与旋转电场相同的角速度做匀速圆周运动，且电子的线速度与旋转电场力的夹角（小于90°）保持不变。只考虑电子受到的匀强磁场的洛伦兹力、旋转电场的电场力及气体的阻力作用，不考虑电磁波引起的能量变化。 a．若电场旋转的角速度为，求电子最终做匀速圆周运动的线速度大小； b．电场旋转的角速度不同，电子最终做匀速圆周运动的线速度大小也不同。求电场旋转的角速度多大时，电子最终做匀速圆周运动的线速度最大，并求最大线速度的大小。 c．旋转电场对电子做功的功率存在最大值，为使电场力的功率不小于最大功率的一半，电场旋转的角速度应控制在范围内，求的数值。 学科网（北京）股份有限公司 $