天津市第四十二中学2026-2027学年高三上学期10月学情自测物理试卷

27届高三物理统练（四) 一、单选题（每题5分，共25分) 1.货物放置在平板车上，与平板车一起向右做匀速直线运动，平板车与 水平面夹角为0。下列说法正确的是() 77777777 A.平板车匀速直线运动的速度越小，货物受到的摩擦力越小 B.适当减小平板车与水平面的夹角0，货物受到的摩擦力减小 C.适当减小平板车与水平面的夹角日，平板车受到的压力减小 D.若突然改做加速运动，货物与平板车一定会发生相对运动 2.某个物理量D的变化量△D,与发生这个变化所对应的时间A,的比值 2,下列说法不正确的是() A.若D表示某质点做匀加速直线运动的位置坐标，则A 是恒定不变的 △t B.若D表示某质点做匀加速直线运动的速度，则AP是恒定不变的 △t C.若D表示某质点做平抛运动时的水平位置坐标，则 二是恒定不变的 D.若D表示某质点做平抛运动时的竖直方向速度，则△ 是恒定不变的 △1 3.一辆货车运载着相同规格的圆柱形光滑油桶。在车厢底层油桶平整排列，相互 紧贴并被牢牢固定，上层只有一只桶C自由摆放在桶A、B间，随车一起在平直 公路上匀速行驶。下列说法正确的是() 771717777777777777177777717 A.桶C受桶B的支持力大于桶C重力的一半B.桶C装满油与装半桶油时所受桶B的支持力方向不同 C.桶C所受桶B的支持力是由桶C形变而产生的D.若货车刹车则桶C一定会与B分离滚向桶A顶端 4.如图甲所示。无人机在0~5s内的飞行过程中， ↑v,/(ms 2/(ms) 其水平、竖直方向速度y,、y,与时间t的关系图像分 别如图乙、丙所示，规定竖直方向向上为正方向。 12345s 下列说法正确的是() A.0-2s内，无人机做匀变速直线运动 B.2~4s内，无人机做匀变速直线运动 C.0~5s内，无人机上升的最大高度为1.75mD.0~5s内，无人机的位移大小大于9m 5.如图甲，滚筒洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针的 匀速圆周运动。如图乙，一件小衣物（可理想化为质点）质量为m,滚筒半 径为R,角速度大小为o,重力加速度为g,α、b分别为小衣物经过的最高位 b 置和最低位置。下列说法正确的是() 甲 A.衣物转到α位置时的脱水效果最好 B.从a-b衣物先超重再失重 C.衣物所受滚筒的作用力大小始终为mgD.衣物在α位置对滚筒壁的压力比在b位置的小 答案第1页（共7页） 二、多选题（每题5分，少选3分，错选0分，共15分) 6.如图所示，光滑水平地面上放有截面为圆周的柱状物体A,A与墙面之 B 间放一光滑的圆柱形物体B,对A施加一水平向左的力F,整个装置保持静止。 若将A的位置向左移动稍许，整个装置仍保持平衡，则() A 777777777777777777 A.B对A的作用力减小 B.墙对B的作用力减小 C.地面对A的支持力减小 D.水平外力F增大 7.如图所示，质量分别为2m和m的A、B两物块，静止叠放在水平地面上。 A、B间的动摩擦因数为4，B与地面间的动摩擦因数为0.5μ。最大静摩擦力 B 7777777777777777 等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对B施加一水平拉力F,则下列说法中正确的是( A.当F=umg时，A、B都相对地面运动B.当F=4mg时，A、B间相对滑动 C.当F=3umg时，B的加速度等于0.5gD.无论F为何值，A的加速度不会超过g 8.一水平的浅色传送带上放置一质量为m的煤块（可视为质点），煤 a 块与传送带之间的动摩擦因数为“。开始时传送带与煤块都处于静止状 态，现让传送带以恒定的加速度α开始运动，当速度达到v后，传送带 便以此速度做匀速运动。经过一段时间后，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹，煤块相对于传送带不再 滑动，下列说法正确的是（重力加速度为g)() v2 v2 A.黑色痕迹的长度为 24g2 B.u与a之间一定满足关系l> 9 C.煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的位移为 2a D.煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的时间为 ug 三、实验题（共两题， ↑ams) 每空2分，共12分) 5.0 9.在探究物体质量一 打点计时器 力传感器 定时加速度与力的关 3.60 961 单位：cm 2.0 接交流电湖 18.01 系实验中，小明同学 必桶 28.81 01.02.03.04.05.06.07.0FN 做了如图甲所示的实 验改进，在调节桌面水平后，添加了用力传感器来测细线中的拉力。 (1)关于该实验的操作，下列说法正确的是 o A.必须用天平测出砂和砂桶的质量B.要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 C.应当先释放小车，再接通电源D.需要改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带 (2)实验得到图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源频率为50Hz,相邻两计数点之间还有四个 点未画出，由图中数据可知小车运动的加速度大小是m/s2。(计算结果保留两位有效数字) 答案第2页（共7页） (3)由实验得到小车的加速度α与力传感器示数F的关系如图丙所示。则小车与桌面的滑动摩擦力 F,=N。(计算结果保留两位有效数字) 10.如图1、2所示为探究两 100000009000 个互成角度的力的合成规律” 00 000QQ000Q0 3 0: B 实验装置。橡皮条AO的一端 中 A固定，另一端O点拴有细绳 字 久 图1 图2 图3 图4 套。 (1)关于本实验，以下操作正确的是 A.实验过程中拉动弹簧测力计时，弹簧测力计可以不与木板平行 B.用两个弹簧测力计互成角度拉细绳套时，两测力计的读数越大越好 C.用两个弹簧测力计互成角度拉细绳套时，夹角越小越好 D.每次实验时，要记录弹簧测力计的示数以及拉力的方向 (2)某次实验中根据实验结果画出的图如图2所示， 表示力F和F,合力的实际测量值。（填“F或“F) (3)实验小组进行了图3、4的实验，先用5个钩码拉弹簧使之伸长至某个位置O',并记录，如图3：然后 再用两组钩码（一组3个钩码，一组4个钩码）拉伸弹簧，如图4。每个钩码质量均相同，第二次拉伸弹 簧使伸长至0位置，两次实验弹簧均处于水平。如果该实验中“力的平行四边形定则”得到验证，则图4中 的a和B(绳子与竖直方向夹角)满足sina:sin阝= 四、解答题（共3题，48分） (14分)11.无人机进行投弹演习，无人机的质量为M=2kg,携带的炸弹（可视为质点，所受空气阻力 可忽略)质量为m=3kg,其动力系统可提供最大F=90N的竖直升力，运动过程中无人机所受空气阻力大 小恒定，且方向与运动方向相反。无人机携带炸弹在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞，在t=3s 时离地面的高度为h=27m(g取10m/s2)。 (1)求无人机运动过程中加速度大小；(3分)(2)求无人机运动过程中所受空气阻力大小：(4分) (3)若无人机悬停在离地20m处，突然释放炸弹，此时立即开启最大动力系统使无人机加速上升，求炸弹 落地时无人机的离地高度。(7分) 答案第3页（共7页） (16分)12.如图是建筑工地上常用的一种深穴打夯机”示意图，电动机带动两个滚 滚轮 滚轮 轮匀速转动将夯杆从深坑提上来，当夯杆底端刚到达坑口时，两个滚轮彼此分开， 地面 夯杆 将夯杆释放，夯杆在自身重力作用下，落回深坑，夯实坑底。然后两个滚轮再次压 紧，夯杆被提上来，如此周而复始（夯杆被滚轮提升过程中，经历匀加速和匀速运 深穴 动过程)。已知两个滚轮边缘的线速度恒为v=4ms,滚轮对夯杆的正压力 F=2×10N,滚轮与夯杆间的动摩擦因数μ=0.3，夯杆质量m=1×103kg,坑深h=6.4m,假定在打夯 的过程中坑的深度变化不大，不计空气阻力，取g=10ms2。求： (1)夯杆被滚轮带动加速上升的过程中，加速度的大小；(4分) (2)每个打夯周期中，电动机对夯杆做的功以及滚轮与夯杆间因摩擦产生的热量：(8分) (3)若夯杆落回深坑时与坑底作用时间△1=0s,且夯杆不反弹，则坑底对夯杆的平均作用力是多少(4分) (18分)13.如图所示，某商家为了吸引顾客而设计了一个趣味游戏，游戏轨道由一个水平直轨道ABC 和一半径为R的竖直半圆光滑轨道CDE组成，水平直轨道AB段光滑，BC段粗糙。在半圆轨道圆心O左 侧同一水平线上且距离O点2R处固定一个小网兜P,将原长小于AB段长度的轻弹簧水平置于AB段上， 左端固定在竖直挡板上，物块1静置于B处。游戏者将物块 E 2(与弹簧不拴接)向左压缩弹簧到某一位置释放，弹出后 R 物块2与物块1发生弹性碰撞：碰后物块1从半圆轨道最高 点E飞出并落入网兜P内获一等奖，在DE圆弧段脱离轨道 获二等奖，能够进入半圆轨道内获三等奖，其他情况都不能 LW2 7777777777777777 A B 2R 获奖。己知物块1的质量m=0.2kg,物块2的质量mo=0.4kg, R=1.8m,BC=2R,两物块与粗糙水平面间的动摩擦因数均为=0.5，重力加速度g取10m/s2。两物块均可 视为质点。 (1)获一等奖时，物块1在E点对轨道的压力大小：(5分) (2)获得二等奖时，物块1碰后的速度大小范围（结果可保留根号）：(8分) (3)获得三等奖时，弹簧弹性势能的最小值。(5分) 答案第4页（共7页） 《27届高三物理统练（四）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 2 A A 0 AB CD AD 9.(1)D(2)2.4(3)1.0 10.(1)D )(2)F'(3)4:3 11.(1)6m/s2(2)10N(3)80m 【详解】(1)无人机携带炸弹在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞，设加速度大小为，根据 1 运动学公式可得h=2r 解得a=6m/s2 (2)根据牛顿第二定律可得F-(M+m)g-∫=(M+m)a 解得空气阻力大小为∫=10N (3)若无人机悬停时突然释放炸弹，炸弹做自由落体运动，则有h=2 解得t= .=2 以无人机为对象，根据牛顿第二定律可得F-Mg-f=Ma' 解得a'=30m/s2 根据运动学公式可得1=.a1=60m 2 则炸弹落地时无人机的离地高度为H=h,+h'=80m 12.(1)a=2m/s2(2)W=7.2×104J,9=4.8×104J(3)F=1.3×10N 【详解】(1)夯杆加速上升阶段，根据牛顿第二定律2f-mg=ma 其中f=F 解得a=2m/s2 (2)方法一：夯杆加速上升的高度么=上 2a 在加速上升阶段，电动机对夯杆做的功W=2h=2Fh 夯杆匀速上升阶段，电动机对夯杆做的功W,=mg(h-h) 每个打夯周期中，电动机对夯杆所做的功W=W+W2=7.2×104J 2mw2-0 方法二：根据动能定理，有W-mgh= 解得W=7.2×104J 答案第5页（共7页） 夯杆加速上升的时间(=Y a 摩擦产生的热量Q=2f(4-h)=2Fw(4-h) 解得9=4.8×104J (3)夯杆落回坑底时，有v2-v2=2gh 对夯杆，根据动量定理有mg△1-F△1=0-my 解得F=1.3×105N 13.(1)N=2N(2)6√2m/s<yg<3W14m/s(3)4.05J 【详解】1)获得一等奖时，物体1从E点飞出后做平抛运动，设飞出的速度为，则2R=,R= 解得ve=√2gR=√2×10m/s2×1.8m=6m/s 在E点，由牛顿第二定律得mg+N=m 解得N=m-mg=2N R 由牛顿第三定律知，物块1在E点对轨道的压力大小N=N'=2N (2)在DE圆弧段脱离轨道获二等奖，若当物体刚好到达D点，到达D点时的速度为0。由动能定理得 Lmg(2R)+mgR=mvamin2-0 2 解得VBmin=6√2m/s 若物体在E点刚好影离轨道，对应的速度记为，则有g=m R 解得ye=3√2m/s 1 2、1 由动能定理4ng(2R)+g×2R=亏1Vg max2 2 ve2 2 解得VEmx=3V14m/s 所以物块1碰后的速度大小范围为6√2m/s<ve<3W14m/s (3)获得三等奖时，当物体1刚好能运动到C点时，弹簧弹性势能最小。则碰撞后，物体1的速度Y满 足umg×2R=2m2-0 解得y=6m/s 运用动量守恒和能量守恒，则有mv=m,V+m%, 2%21 2 2 答案第6页（共7页） 解得v=4.5m/s 弹簧的弹性势能最小值E,=风2-×04kg×45m/s=4051 2 答案第7页（共7页）