2027届重庆市育才中学校高三上学期质量检测（三）物理试题

高2027届高三（上）质量检测（三） 物理试题 （本试卷共100分，考试时间75分钟） 命题单位：重庆市育才中学校 注意事项： 1．答卷前，请考生先在答题卡上准确工整地填写本人姓名、准考证号； 2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5mm黑色签字笔答题； 3．请在答题卡中题号对应的区域内作答，超出区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效； 4．请保持答题卡卡面清洁，不要折叠、损毁；考试结束后，将答题卡交回。 一、选择题：43分 （一）单项选择题：共7题，每题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. 斑马线是行人的安全线和生命线，斑马线前停车让行不仅体现城市的文明形象，更是法律对司机明确规定的一项责任和义务。某汽车正以10m/s的速度在城市道路上匀速行驶，司机发现前方人行横道有行人通过，为礼让行人，立即踩下刹车，汽车以5m/s2加速度减速运动，则（     ） A. 从刹车到停止，汽车的位移大小为10m B. 从刹车到停止，汽车的平均速度大小为7.5m/s C. 刹车后3s末的汽车的速度大小为5m/s D. 刹车后3s内的汽车的位移大小为7.5m 2．工业生产中，设备运行产生的振动会影响精度、寿命并带来隐患，因此设备减振技术至关重要。某减振设备侧面贴有技术参数标签，标签部分字迹磨损，未知物理量用符号X代替，完整公式为，其中阻尼力F（单位N），为阻尼比（无单位），k为刚度（单位N/m），和m为质量（单位kg），则符号X代表的物理量是（     ） A．力 B．能量 C．速度 D．长度 3．如题3图所示为甲烷分子球棍模型，小球O质量为12m，通过轻杆与质量均为m的四个相同小球a、b、c、d相连，形成正四面体结构，小球O位于正四面体中心。将模型静置在水平桌面上，只有a、b、c三个小球与桌面接触。重力加速度为g，则（     ） 题3图 A. Od杆对小球O的作用力方向竖直向上 B. Oa、Ob、Oc和Od四根轻杆对小球O的作用力的合力为0 C. Oa、Ob和Oc三根轻杆对小球O的作用力的合力大小为13mg D. Oa、Ob和Oc三根轻杆对小球O的作用力的合力方向竖直向下 4．榴莲树高且果实坚硬，所以榴莲采摘非常困难。果农树上割断果柄，树下另一人用厚布袋接住下落的榴莲，并在接住瞬间顺势下沉缓冲，榴莲最后静止在袋中。假设榴莲（视为质点）自由下落12.8米时被布袋接住，在与布袋作用0.3s后速度减为零，且完好无损。已知该榴莲质量为3kg，重力加速度g取10m/s2，则（     ）速度减为0 题4图 A. 与果农接果时僵直不动相比，果农顺势下沉可以减小布袋对榴莲的冲量 B. 与果农接果时僵直不动相比，果农顺势下沉可以减小榴莲的动量变化率 C. 果农用布袋接榴莲的缓冲过程中，布袋对榴莲的平均作用力大小约为160N10米 D. 果农用布袋接榴莲的缓冲过程中，布袋对榴莲的平均作用力大小约为130N 5．《GA环球建筑》依据世界高层建筑与都市人居学会（CTBUH）数据，对当今世界最高十大摩天楼电梯最快运行速度做了排序，中国占据前三甲，其中上海中心大厦的电梯位列排行榜第一名。该电梯某次由静止向上运行过程中加速度a随时间t的变化关系如题5图所示，则（     ） 题5图 A. 30~41s内，乘客处于先超重后失重状态 B. 40~41s内，电梯对乘客的支持力随时间不断减小 C. 整个运动过程中，电梯的最大速度为15m/s D. 整个运动过程中，1~10s内，人对电梯的压力最大 6．如题6图所示，边长为L的正三角形ABC，O为几何中心，D、F、G分别为三边的中点。在A、B两点各固定一个电荷量为Q的正点电荷，静电力常量为k，则（     ） 题6图 A． D点的电场强度大小为 B．O点的电场强度大小为 C．F点和G点的电场强度相同 D．O点的电场强度小于C点的电场强度 7．“魔力陀螺”可在竖直圆轨道外侧旋转而不脱落，如题7图甲所示。某同学为研究其运动规律，将其简化为一质量为m的磁性小球沿竖直放置的磁性圆轨道外侧做圆周运动，如题7图乙所示。a、b分别为轨道的最高点和最低点，c为轨道上与圆心等高的点。已知重力加速度大小为g，轨道半径为R，轨道对小球吸引力大小恒为6mg，方向始终指向圆心，不计一切阻力。在a点给小球一水平向左的初速度，使得小球沿轨道外侧运动，则（     ） 题7图 A. 小球沿轨道由a运动到b过程中，机械能增加 B. 小球沿轨道由a运动到b过程中，轨道受到的压力先减小后增大 C. 若小球在a点时的初速度大小为，则小球在ac段脱离轨道 D. 若小球能做完整圆周运动，且运动时间最短，则在a点的初速度为 （二）多项选择题：共3题，每题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. 某同学利用智能手机的“频闪照相”功能研究身边的平抛运动。他让一小球（可视为质点）从紧靠贴有正方形瓷砖的墙面的水平桌面边缘滚下，小球在平行于墙面的竖直平面内运动，利用图像处理软件将连续拍下的小球位置合成在同一张图上，选取其中的A、B、C三个连续位置，A点记为原点，如题8图所示。已知每块正方形瓷砖的边长均为L，相邻两帧画面的时间间隔均为T，不计空气阻力，则（     ） 题8图 A. 小球平抛运动的初速度大小为 B. 当地的重力加速度大小为 C. 小球从A点到B点，从B点到C点两个过程，动量变化量相同​ D. 记录的A点不是小球刚离开桌面开始平抛的位置 9．嫦娥六号上升器从月背起飞，在环月轨道与轨道器组合体完成了被誉为“教科书级”的交会对接。简化模型如下：对接前，上升器在半径为的环月圆轨道①上运行，轨道器在半径为的环月圆轨道③上运行，二者均顺时针绕行。当上升器运行至P点时短暂点火，进入椭圆转移轨道②，第一次运动到Q点时，恰好与轨道器相遇并完成对接。已知月球质量为M，引力常量为G，则（ ） 题9图 A. 上升器在P点点火进入轨道②时，发动机喷气方向应与上升器运动方向相同 B. 上升器在轨道②上从P点向Q点运动的过程中，其动能的减少量等于重力势能的增加量 C. 上升器在轨道②上运行至P点和Q点时的速度大小之比为 D. 为实现精准对接，上升器在P点点火时，轨道器-月心连线与上升器-月心连线的夹角应为 10．如题10图所示，质量3m的滑块Q静止在光滑水平面上，其上表面的左侧部分AB段为长L的粗糙水平面、右侧部分BC段为半径为R的光滑四分之一圆弧，AB与BC在B点相切，C点为圆弧最高点。一质量为m的滑块P以水平初速度从滑块Q的A端滑入，能经B点滑上圆弧段。已知重力加速度为g，滑块P与滑块Q上表面AB段的动摩擦因数为μ，空气阻力不计，则（     ）题10图 A． 滑块P、Q之间的动摩擦因数 B．若，则滑块P能上升到距B点高度为处 C．若，则滑块Q的最大速度为 D．若，则最终P、Q组成的系统损失的机械能为 二、非选择题：共57分 11．（6分）为了验证动量守恒定律，高三的小陶子们设计了如题11图1的实验方案：题11图1 （1）实验步骤如下： 1　 将两个完全相同的宽度为d的遮光条分别固定在滑块 A 和滑块 B上，用天平测出滑块A（含遮光条）的质量m1，滑块B（含遮光条）的质量m2； 2　 接通气泵，在气垫导轨左侧放置一滑块，轻推一下使滑块向右运动，使得光电门1记录的时间_________（选填“大于”、“等于” 或“小于”）光电门2记录的时间； 3　 现用轻质不可伸长的细线，将两个滑块间压缩的轻质弹簧固定，静止在气垫导轨上，如题11图1； 4　 烧断细线，细线烧断后，两个滑块向相反方向运动，光电门1、2记录遮光时间分别为t1、t2； 5　 改变弹簧的压缩量，重复步骤③ 、④，多次测量的结果如下表：题11图2 实验次数 1 2 3 4 5 6 t1/10-3s 10.1 9.2 9.6 7.8 12.8 6.2 t2/10-3s 15.3 13.6 14.1 11.2 18.9 9.1 （2）比较5、6两次实验，烧断绳子前，第6次实验中弹簧的弹性势能较_____（选填“大”或“小”） （3）根据表格中数据，作出t2-t1图线，如题11图2所示，发现该图线为过坐标原点的倾斜直线，若图线斜率k=________（用，表示），则可验证系统动量守恒。 12．（9分）小俞同学用题12图甲装置探究机械能守恒定律。物块A（含左端固定的遮光条）和物块B用不可伸长的轻绳连接，跨在轻质滑轮上，二者质量均为M（M未知），遮光条宽度为d，重力加速度为g。开始时用手托住B，A静止在平台上且绳刚好绷直。小俞同学进行了如下操作： 1　 第一次在B的下方悬挂一个质量为m0的钩码，静止释放，B和钩码下降，A上升。当A上升h时，遮光条通过光电门，遮光时间t1； 2　 第二次在B的下方悬挂两个质量为m0的钩码，重复①的操作，记录A上升相同高度h时，遮光条通过光电门的时间t2； 3　 继续依次增加悬挂钩码的个数（取n=3，4，5，6），重复①的操作，记录A上升相同高度h时，遮光条通过光电门的时间t3~ t6； 4　 整理器材； 题12图甲 题12图乙 （1）第一次操作物体经过光电门的速度v1=_________； （2）第一次操作，当A上升h时，钩码、物块A和物块B组成的系统减少的重力势能为_______； （3）以为横坐标、________（选填“t”“”“ ”或“”）为纵坐标作图，若所得图像为一条倾斜直线如题12图乙，则可验证钩码和物块组成的系统在运动过程中机械能守恒。若图像斜率为k，则可推算，物块的质量M=________（用k，，d，h，g表示） 13．（10分）电动平衡车是一种新型的交通工具，通过人工智能实现车辆的启动、加速、减速、停止等动作。下表为某型号电动平衡车的规格参数信息。该款平衡车某次在平直公路上启动时先以恒定加速度做匀加速直线运动，经过t（未知）时间后达到额定功率，此时电动平衡车的速度为v1=2m/s，之后功率始终等于额定功率，经过一段时间后达到最大速度vm=5m/s，已知电动机的功率全部用于驱动平衡车前进，平衡车在行驶过程中受到的阻力f恒定，已知人与平衡车质量之和m=70kg，求： 品牌 ****电平衡车 颜色 白/黑 净重 约13.3kg 载重范围 40-85kg 适用年龄 14-50岁 适用身高 130-190cm 续航 约22km 额定功率 700W （1）平衡车在启动过程中受到的阻力f的大小； （2）平衡车做匀加速直线运动的时间t。 14．（14分）如题14图所示，某传送装置由三部分组成：左侧为倾角，高度h=0.6m的粗糙倾斜直轨道；中间是长度为LBC =4m的水平传送带，传送带以v0=4m/s顺时针匀速转动；右侧为静置于光滑水平面上的滑板，长度为L，质量为M=2kg，B、C两点均平滑连接且等高。一质量为m=1kg的物块从倾斜直轨道顶端由静止释放，物块经过传送带后滑上滑板。物块与左侧倾斜轨道之间的动摩擦因数μ1=0.5，与中间水平传送带间的动摩擦因数μ2=0.2，与右侧滑板间的动摩擦因数μ3=0.4，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： 题14图 v0 （1）物块刚滑上传送带时的速度大小； （2）物块在传送带上的运动时间； （3）使物块与滑板恰好不脱离，长木板的长度L。 15．（18分）某科研团队设计了一种直线电磁加速及碰撞收集装置。如题15图所示，在足够长的水平光滑绝缘导轨上，放置着足够多的完全相同的靶物块，依次编号为1，2，3···n。每个靶物块的质量均为m。在第1个靶物块左侧，静止放置一个质量为3m的驱动弹头A。现通过智能控制系统，对弹头A施加一个始终水平向右的恒定电磁推力F。弹头A从静止开始运动，经历时间t0后与第1个靶物块发生弹性正碰。导轨具备特殊分离机制，靶物块被撞击后瞬间即脱离导轨，不再影响后续过程。为了配合控制系统的周期性触发信号，团队通过精确调整相邻靶物块之间的间距，使得弹头A在任意相邻两个靶物块之间运动的时间均严格等于t0。已知恒力F始终作用在弹头A上，所有碰撞时间极短可忽略不计。题15图 （1）求弹头A与第1个靶物块碰撞后瞬间弹头A的速度； （2）求弹头A与第n个靶物块碰撞后瞬间弹头A的速度表达式； （3）科研团队设计了另外一次实验，弹头A和靶物块碰撞后粘在一起运动。研究发现，当碰撞次数足够多时，两个靶物块之间的距离会趋于一个定值X，求X。 物理试题 第6页，共7页 物理试题 第5页，共7页 学科网（北京）股份有限公司 $ 《高2027届高三（上）质量检测（三）物理试题》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C C B D B D AC BD AC 1．A 【详解】A.由匀变速直线运动速度位移公式，得总滑行位移10m； B．从刹车到停止，汽车的平均速度大小为m/s； CD．由运动学公式汽车刹车减速到零的时间为，故刹车后3s汽车速度为0；汽车刹车后3s的位移也为10m，CD错误。 2．C 【详解】通过量纲分析得，因此X代表的物理量是速度。 3．C 【详解】AB．Od杆对小球d的作用力方向竖直向上，杆对O的力竖直向下。四根轻杆对小球的合力平衡小球O的重力。 CD．以小球O和d为研究对象，受到竖直向下的重力13 mg和三根轻杆的作用力。由于小球O和d处于静止状态，根据平衡条件，三根轻杆对小球O和d的作用力方向竖直向上，大小为13mg，方向竖直向上。 4．B 【详解】AB选项，动量变化量恒定，顺势缓冲，延长作用时间，减小动量变化率。B正确。 CD选项，未接触布袋前，榴莲做自由落体运动，，取向上为正方向，由动量定理得，，F=190N。 5．D 【详解】A．30~41内，电梯一直向上减速，故人一直处于失重状态，故A错误。 C． 图像与时间轴围成的面积表示速度变化量，最大速度为11s时，v=10m/s，故C错误； D．设竖直向上为正方向，对乘客有。内最大，压力最大， 40~41s内内，大小逐渐减小，由，可知电梯对乘客的支持力小于重力且逐渐增大，故B错误；D正确。 6．B 【详解】A．由电场的叠加得D点的场强为0； B．O点的电场强度大小； C．F点和G点的电场强度大小相同，方向不同； D．C点的电场强度大小，故O点的电场强度大于C点的电场强度。 7．D 【详解】A.由于磁力和支持力沿半径方向与速度方向垂直，不做功，只有重力做功，小球机械能守恒。 B. 取小球所在位置的半径与竖直方向夹角为 ，ac圆弧段：，小球向下运动，v增大，减小，故支持力N减小；cb圆弧段：由牛顿第二定律得：，小球向下运动，v增大，增大，故支持力N减小。 C.当时，取小球所在位置的半径与竖直方向夹角为脱轨位置满足：；；解得。不符合题意，故不在ac段脱轨。 D.要使得小球全程运动时间最短，即在不脱轨的情况下，速度尽可能大，故在最低点b恰好压力为0； ； 联立解得。 8．AC 【详解】A.水平匀速运动； B.竖直方向上，； C.合外力的冲量等于动量变化量，小球从A点到B点，从B点到C点两个过程，故动量变化量相同； D.竖直方向相等时间间隔位置之比满足1：3，故A是抛出点。 9．BD 【详解】A.上升器从较低的圆轨道①变轨到较大的椭圆转移轨道②，需要做离心运动。在P点点火加速，根据反冲原理，发动机喷气方向应与上升器的运动方向相反； B.只有保守力（引力）做功，上升器的机械能守恒，即：； C.根据开普勒第二定律，相同时间扫过面积相等：，所以：； D.设转移轨道②的周期为T2，半长轴为， 根据开普勒第三定律：，上升器从P到Q的时间： 在这段时间t内，轨道器转过的角度： 由于上升器在轨道②上转过了π的角度到达Q点，故点火时，轨道器必须提前在上升器前方，且两者夹角 10．AC 【详解】A．若滑块P恰好到达B端，有，,联立解得。所以，滑块P才能滑上圆弧轨道，故A正确； B．若,有，，解得h=，故B错误； C．若，滑块P第二次回到B点时，滑块Q的速度最大，有，，解得； D．若，则滑块将冲上圆弧轨道，但不会从C点飞出，假设滑块会返回A端，则，，解得,由此可知，假设成立，且滑块返回到A端时，二者恰好共速，之后一起做匀速直线运动，所以最终P、Q组成的系统损失的机械能为；故选AC。 11.（1）等于 （2）大 （3） 【详解】（3）由动量守恒得： ;化简得：;故还需满足： 12.（1） （2） （3）t2 ； 【详解】对钩码、物块A、B组成的系统，由机械能守恒： 化简可得： 13. （1）f=140N （2）s 【详解】（1）由 （2分） 得f=140N （2分） （2）由 （1分） （2分） （2分） s （1分） 14. 【答案】（1）2m/s （2）1.25s （3） m 【详解】（1）物块在斜面上下滑，由牛顿第二定律得： ，得a1=2m/s2， （2分） 由 （1分） 解得=2m/s （1分） （2）物块在传送带上先加速运动： 由，解得； （1分） 物块与传动带共速时，由运动学规律，解得x=3m<LBC=4m （1分） 故物块先加速后与传送带一起匀速运动。 由，解得加速时间t1=1s； （1分） 共速后匀速运动的时间=0.25s （1分） 物块从倾斜直轨道顶端运动到传送带最右端的时间为t=t1+t2=1.25s （1分） （3）滑上滑板后，物块的加速度（减速），解得 （1分） 滑板加速度（加速）：，解得 （1分） 使物块与滑板恰好不脱离，物块和木板共速时，物体恰好运动到木板最右端： 则有 （1分） （1分） 解得L2= m （1分） 15.（1）对A：F=3ma ，得 （1分） 由运动学公式，碰前瞬间A的速度： 得到 （1分） A与B1 间弹性正碰： ； （1分） （1分） 解得： （1分） （2）设第n-1次碰前A的速度为，则由碰撞规律可知碰后A的速度 在向第n个靶物块运动的过程中： （1分） 结合，可得速度的递推关系： （1分） 将其变形为等比数列形式： 可知数列 是以为首项， 为公比的等比数列。 故有： 解得第n次碰前速度： （2分） 由此得到第n次碰后的速度： （1分） （3）【思路一】设弹头A与第n个靶物块碰撞前瞬间，系统的总动量为，碰后瞬间的总动量为 。 因为碰撞时间极短，内力远大于外力，碰撞瞬间动量守恒，故有： （1分） 在相邻两次碰撞之间的时间内，系统受恒力F作用。对第n次碰后到第n+1 次碰前这段过程，由动量定理得： （1分） 即： 这说明每次碰撞前的总动量形成等差数列。由于第1次碰撞前瞬间的动量，可得第n次碰撞前的总动量为： （1分） 第n次碰撞后，系统的总质量为 碰后瞬间的共同速度为： （1分） 在第n次碰后到第n+1 次碰前，系统在恒力F作用下做匀加速直线运动， 其加速度为： （1分） 这段时间内的位移（即第n个与第n+1个靶物块之间的间距为： （1分） 将和代入得： （1分） 当碰撞次数足够多时，n→∞，间距趋于定值X： （1分） 【思路二】系统动量定理：对弹头A和前n个靶物块 （2分） 所以，第n次碰撞后： （2分） 答案第1页（共2页） 答案第4页（共5页） 学科网（北京）股份有限公司 $