天津市南开区2027届高三上学期期中考试物理试题

高三年级 物理学科 本试卷分为第I卷（选择题）和第II卷两部分，共100分。考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，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，将答题卡交回。 第I卷（选择题 共48分） 一、单项选择题（每小题6分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。） 1．如图所示，是一名登山运动员攀登陡峭雪壁的情形，假设峭壁是竖直的光滑冰面，运动员腿伸直垂直蹬在峭壁面上，轻绳与壁面的夹角为30°，已知运动员质量为80 kg，重力加速度。则轻绳的张力的大小（ ） A． B． C． D． 2．如图所示，一个大理石半球静置在水平地面上，球心为。一只小蚂蚁缓慢地从图中点沿圆弧爬向半球面最高点，运动过程中大理石半球始终保持静止。已知与的夹角，在此过程中，下列说法正确的是（ ） A．大理石半球对小蚂蚁的作用力变大 B．大理石半球对小蚂蚁的支持力变小 C．地面对大理石半球的摩擦力始终为零 D．地面对大理石半球的支持力变小 3．图甲为某游乐园飓风飞椅，图乙为其结构示意图，两个圆锥摆的摆线与竖直方向的夹角分别为53°、37°，轨迹圆的半径相等，摆球A、B质量相等且均可视为质点，，。下列说法正确的是（ ） A．A、B所受的合力大小之比为 B．A、B所受摆线的拉力大小之比为 C．A、B运动的线速度大小之比为 D．A、B运动的周期之比为 4．已知火星的半径约为地球半径的0.5倍，火星绕太阳运行的轨道半径约为地球绕太阳运行轨道半径的1.5倍，火星的第一宇宙速度约为地球的倍。如图所示，设行星绕太阳的运动是匀速圆周运动，且忽略行星自转影响，下列说法正确的是（ ） A．火星的质量约为地球质量的0.4倍 B．火星与太阳之间的万有引力约为地球与太阳之间万有引力的25倍 C．火星的公转周期约为地球公转周期的倍 D．火星表面重力加速度约为地球表面重力加速度的0.4倍 5．如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上， 时，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上竖直压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再落下，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力随时间变化的图像如图（乙）所示，则（ ） A．时刻小球加速度方向向下 B．时间内，小球加速度先减小后增大 C．时间内，小球的机械能一直增加 D．时间内，小球的动能一直减少 二、不定项选择题（每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分。） 6．两物体同时从同一位置出发，二者的速度随时间变化的关系如图所示，下列说法正确的是（ ） A．时，两物体相遇 B．内，两物体速度方向相反，加速度方向相同 C．时，两物体间距最大，且最大间距为2 m D．时，两物体相距1.5 m 7．如图所示，光滑水平面上静止一长为4 m、质量为50 kg的平板小车，一质量为30 kg的小孩站在小车左端。小孩从小车左端走到小车右端（不打滑），在这一过程中小孩的最大速率为1 m/s，小孩可视为质点。下列说法正确的是（ ） A．车的最大速率为0.6 m/s B．从开始走到最大速度的过程，小孩做的功为15 J C．整个过程小孩发生的位移大小为2.5 m D．整个过程小车发生的位移大小为2.5 m 8．如图所示，民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上沿直跑道AB运动，拉弓放箭射向他左侧的固定目标。假设运动员骑马奔驰的速度为，运动员静止时水平射出的箭速度为，跑道离固定目标的最近距离。若不计空气阻力的影响，要想命中目标且水平射出的箭在空中飞行时间最短，则（ ） A．运动员放箭处离目标的水平距离为 B．运动员放箭处离 点的水平距离为 C．箭射到靶的最短时间为 D．箭在空中运动的位移为 第II卷（共52分） 9．（8分）某同学利用如图甲所示的气垫导轨和光电门等装置验证动量守恒定律，两个滑块A、B相互碰撞的端面上装有弹性碰撞架，滑块碰撞后随即分开，两滑块上固定有相同的遮光条。 （1）用螺旋测微器测量遮光条的宽度d如图乙所示，则遮光条的宽度d=          mm。 （2）调节气垫导轨水平时，先取下滑块B，将滑块A置于光电门a的左侧并向右轻推，若数字计时器记录滑块A通过光电门a、b的时间分别为、，且，则应调                （选填“高”或者“低”）气垫导轨左端的底脚螺丝。 （3）气垫导轨调节水平后，将滑块A置于光电门a的左侧，滑块B静置于            ，给滑块A一定的初速度去碰撞滑块B。 A．光电门a的左侧 B．光电门a、b之间 C．光电门b的右侧 （4）某次实验中，用滑块A去碰撞静止在气垫导轨上的滑块B，测得两滑块（包含遮光条）的质量分别为和，滑块A两次经过光电门a的时间为、，滑块B经过光电门b的时间为。则实验中                 （选填“＞”、“＜”或“＝”）。 10．（10分）某实验小组用图1所示的实验装置“探究加速度与力、质量关系”。 （1）实验过程中，为了补偿小车运动中受到的阻力，应该采用的是               A．不挂砂和砂桶，逐步调节木板的倾斜程度，使静止的小车开始运动 B．挂上砂和砂桶，逐步调节木板的倾斜程度，使小车在木板上保持静止 C．不挂砂和砂桶，调节木板到一定的倾斜程度，轻轻沿板面向下推动小车，使夹在小车后面的纸带上所打的点间隔均匀 D．挂上砂和砂桶，调节木板到一定的倾斜程度，轻轻沿板面向下推动小车，使夹在小车后面的纸带上所打的点间隔均匀 （2） 图2为实验中打出的纸带，图中相邻计数点间还有4个点未画出，交流电的频率为50 Hz，则打点计时器在打下计数点5时小车的速度为                m/s；小车的加速度为                m/s²。（结果均保留两位有效数字） （3） 根据实验测得的数据得到加速度与外力的关系如图3中实线所示，虚线为过原点的倾斜直线。导致图线发生弯曲最可能的原因是                                                     。 （4） 为减小实验误差，细线下端所挂砂和砂桶的质量不能超过                  。 A．10 g B．25 g C．40 g D．50 g 11．（16分）如图所示为货物在流水线上的打包过程，装运工将质量的货物于倾斜直滑道上的P点静止释放，货物到Q点进入半径的圆弧滑道（M点为圆弧轨道最低点），之后经M点沿水平方向抛出，刚好落入在水平传送带上匀速运动且质量的包装盒内。已知PQ段滑道长度，与水平面夹角，倾斜滑道与圆弧滑道在Q点平滑相切。若货物经过M点时受到滑道的支持力，传送带速度，包装盒与传送带间的动摩擦因数，货物落入包装盒后不反弹，且在极短时间内与包装盒共速，货物和包装盒均可看作质点，不计空气阻力，，，。求： （1）货物滑至M点时速度的大小； （2）货物从P到M的运动过程，摩擦力做的功 （3）若要求包装盒到达传送带右端前与传送带共速，货物落入时包装盒到传送带右端距离的最小值。 12．（18分）根据交通法规，电动自行车驾驶人和乘坐人员须佩戴安全头盔。头盔可吸收撞击的能量，再加上安全头盔内的缓冲材料，大大降低了头部损伤程度和事故死亡率。在某次佩戴头盔的安全测试中，用头部仿真材料模拟撞击地面的情况。假设头部模型的质量，从距地面高处自由下落，垂直撞击水平地面。若不戴头盔，头部模型与地面的撞击时间极短，约为，撞击后头部模型速度变为零。若使佩戴安全头盔的头部模型仍从高处自由下落。在撞击过程中，头盔的缓冲材料被压缩，头部模型又经的距离减速至停止，整个缓冲过程持续时间。不计空气阻力，重力作用不可忽略，重力加速度。求： （1）不戴头盔时，头部模型撞击地面瞬间速度的大小； （2）不戴头盔时，头部模型与地面撞击过程地面对头部模型的平均撞击力； （3）佩戴安全头盔时，头盔的缓冲材料在撞击过程对头部模型的作用力所做的功和平均功率。 学科网（北京）股份有限公司 $2026~2027学年度第一学期阶段性质量监测（一） 高三年级物理学科 答案 选择题（每小题6分。6~8题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6分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分。) 1 2 3 4 5 6 8 A C B D B BCD AC AB 9.(8分)(1)6.789-6.791(2分)(2)低(2分)(3)B(2分)(4)<(2分) 10.(10分)(1)C(2分)(2)0.340.36(2分)，0.37-0.41(2分) (3)砂和砂桶的质量不满足远小于小车质量(2分)，(4)B(2分) 11.(16分) 解：(1)在M点，由牛顿第二定律得F-m8=m (2分) 解得v。=2m/s(2分) (2从P到M由动能定理有mgLn0+mgr-cos+g=m2分) 解得W=-0.03J(2分) (3)货物落入包装盒前后，两者水平动量守恒，设两者共速速度为， 8 则有m+m,v=(m+m)y(2分)解得v=?ms< 随后设货物与包装盒整体受摩擦力的作用加速到ⅴ，则有 u(m,+m2)g=(m1+m2)a(2分)v2-y2=2as(2分) 解得5= gm(2分) 12.(18分) 解析：(1)模型自由下落过程，根据动能定理有mgh=二w2(2分) 解得v=6ms(2分) 1 (2)取竖直向下为正方向， 撞击过程根据动量定理(mg-F)t=0-mv(2分) 解得F=2420N(2分)，方向竖直向上(2分) (3)撞击过程根据动能定理有mgx+W=0- 二w2(2分) 解得W=-36.4J(2分) 平均功率户=以 (2分)，解得P=1820W(2分) 2