2027届江苏南通海安市高三上学期期初测试物理试题及答案

高三年级物理1．如图所示，汽车前轮通过圆弧形固定减速带，在该过程中，减速带始终静止不动，则减速带受到的合A．一直变大B．始终为0C．先变大后变小D．先变小后变大2．下列说法正确的是()A．曲线运动一定不是匀变速运动B．地球同步静止卫星与赤道上的某点转动角速度大小不同C．航天器中物体失重的原因是它离地球太远，从而摆脱了地球的引力D．为了减小弯道行车隐患，弯道路面可以设计成内低外高3．“探究平抛运动的特点”实验中，下列情况中不会影响实验探究结果的是()A．斜槽轨道不光滑B．斜槽末端不水平C．装置的背板不竖直D．小球受到空气阻力不能忽略4．轴承的应用领域非常广泛，几乎涵盖了所有需要旋转运动的机械设备。其中滚动轴承一般由套圈（内圈、外圈）、滚珠、保持架等部件构成，如图甲所示。一滚动轴承的简化模型如图乙所示，厚度均不计的同心内圈A、外圈B的半径分别为R、2R，两圈间夹有直径恰好为R的滚珠，若B固定不动，当A绕圆心O以角速度⑴匀速转动时，滚珠也跟着转动，且与A、B圈的接触点间无相对滑动，则滚珠绕自身中心转动的角速度为()1 21 35．如图所示，向心力演示器的二层变速塔轮左、右半径之比分别为1:1和2:1。皮带位于第一层，塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比为1:2，现只将皮带调为第二层，塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比为()6．踢毽子是同学们喜爱的体育运动，如图为某同学将质量为25g的毽子竖直踢到距离地面1m高处，关于毽子下落运动的有关估算合理的是()A．落地时的速度大小约为6m/sB．落地时的动能约为2.5JC．落地时重力的瞬时功率约为2WD．从最高点到落地的时间约为0.5s7．如图，两根轻绳一端连接一个小物块，另一端分别绕过定滑轮连接小车，两小车分别以速度v1=4m/s、=2m/s沿水平方向匀速运动，当拴接物块的两绳夹角为60。时，下列说法正确的是()A．物块速度沿两绳角平分线方向B．物块速度为2m/sC．物块速度为4m/sD．物块速度为33m/s8．如图所示为地球的三个卫星轨道，Ⅱ为椭圆轨道，其半长轴为a，卫星周期为T，Ⅰ、Ⅲ为圆轨道，且Ⅲ的半径与Ⅱ的半长轴相等，Ⅲ与Ⅱ相交于M点，Ⅰ与Ⅱ相切于N点，三颗不同的卫星A、B、C分别运行在轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上，已知引力常量为G，则()A．由题中条件可求得地球质量B．B、C在M点的向心加速度大小相等C．A、B经过N点时所受的地球引力一定相同D．A、C与地心的连线在相等时间内扫过的面积相等9．如图所示，足够长的竖直固定杆上套一劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧下端悬挂质量为m的物块B，上端连接一轻质小球A，物块B与杆间无摩擦，小球A与杆之间的最大静摩擦力为1.2mg，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，忽略空气阻力。将物块B向上移至弹簧原长处由静止释放()5kA．物块B速度最大时，弹簧的伸长量为65kB．释放后小球A会立即开始向下滑动C．物块B向下运动的过程中有一段时间加速度不变D．小球A刚开始滑动时，物块B的动能为14m2g225k10．一种升降电梯的原理如图所示，A为电梯的轿厢，B为平衡配重，A、B的质量分别为M和m，其中M=3m。A、B由跨过轻质滑轮的足够长轻质缆绳连接。电动机通过轻质牵引绳向下拉B，使得电梯的轿厢由静止开始向上做直线运动。电动机输出功率P保持不变。不计空气阻力和摩擦阻力，重力加速度为g。在A向上运动过程中，下列说法正确的是()A．轿厢A先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动PB．轿厢A能达到的最大速度为9C．当电动机通过绳给B的力等于5mg时，A、B之间的轻绳对A的力大小为Mg4D．轿厢A从静止开始至上升到h高度（A已处于匀速状态）所用的时间为11．如图所示，足够长粗糙倾斜传送带与水平方向的夹角θ=30o，传动带正在以恒定速度v传沿顺时针方向转动。某时刻将一物块以平行于传送带向上的初速度v0由传送带底端滑上传送带，已知v0>v传，物块与传送带间的动摩擦因数设沿传送带向上为正方向，若物块速度、位移、所受摩擦力、摩擦力对物块做功分别用v、x、f、Wf表示，则下列关于物块在传送带上运动过程中的图像描述正确的是()12．广州二中的小李用如下实验装置验证物体加速度与合外力的关系。实验装置如图甲所示，在水平放置的带滑轮的长木板上静置一个带有砝码的木块，木块的左端通过细绳连接一个质量可忽略的小托盘，木块右端连接纸带。在小托盘上放置一个砝码，接通打点计时器的电源，释放木块，处理纸带获得木块的加速度。继续往托盘上增加砝码，重复实验，得到多组砝码总质量m及木块加速度a的数据。(1)某次实验中得到的一条纸带如图乙，已知打点计时器工作频率为50Hz，纸带上相邻两计数点间还有四个点未画出，由此可计算得出a=m/s2结果保留到小数点后两位）(2)以mg为横轴，以加速度a为纵轴，作a_mg关系图像如图丙所示，图像出现弯曲的原因是；图像不过原点的原因是。(3)利用此装置，小李同学进一步测量了木块和长木板之间的动摩擦因数μ,其方案如下：a.取出一个放置在木块上的砝码，并轻放在小托盘上，从而保持木块、砝码和托盘构成的系统总质量M不变。释放木块，测量木块运动的加速度；b.继续取出放置在木块上的砝码，并放在小托盘上，再次测量木块运动的加速度；c.重复以上操作，记录下每次托盘中砝码的总质量m及木块加速度a。d.根据数据作a_mg图像。①系统加速度a、木块与木板间的滑动摩擦系数μ、托盘总质量m、系统总质量M、重力加速度g应满足②本次实验获得的a_mg图像为直线，如图丁所示。图像的斜率为k，与纵轴的截距为_b。则总质量M可表示为。（选用k、b、g表示）13．如图所示是离心试验器的原理图，测试人的抗荷能力。被测者坐在椅子上随平台做匀速圆周运动，已知人的质量为m，图中的直线AB的长度为L，与竖直方向成30°角，AC的长度为r，求：（1）角速度；（2）人对椅子的压力。14．央视网报道：2026年4月6日，我国天文学家宣布发现首个银河系外超紧致X射线双星系统。该双星系统在宇宙中罕见，更是同类系统中轨道周期最短、白矮星质量最大、X射线光度最高、引力波辐射最强的一个。该系统由一颗恒星级黑洞与一颗白矮星组成，两者绕共同质心做匀速圆周运动，如图所示。已知转动角速度为⑴,双星间距离为L，引力常量为G。求该系统中：(1)两颗星的速率之和；(2)两颗星的质量之和。15．如图所示，水平地面上有一质量为M，高为h、足够长的薄长方形木箱，顶部O处用一不可伸长的轻质细线悬挂一质量为m的小球（视为质点在O点正下方的底板上有一点B，已知木箱与地面间动摩擦因数为μ,重力加速度为g，不计一切阻力。(1)若用一恒力拉着木箱在地面上匀加速运动，细线偏离OB的角度为θ,求此时小球的加速度大小。(2)若保持木箱静止，分别选用不同长度的细线，每次拉直细线至水平后将小球由静止释放，细线到达最低点总能立即断裂，平抛落在木箱底板上。当线长为多少时，小球的落点离B点的水平距离最远？并求出这一最远距离。(3)在第（2）问中，为了使木箱能保持静止，它与地面的最大静摩擦力至少为多大？16．如图所示，一长L=0.8m且不可伸长的轻质细绳一端固定在M点，另一端连接一放置在M点正下方水平地面上B点的质量m=1kg的小滑块，此时细绳恰好伸直。现将小滑块拉至M点左上方A点，使细绳自然伸直并且与水平方向的夹角为30o，然后由静止释放小滑块，当小滑块通过B点时小滑块内部某装置启动，使得小滑块与细绳脱离，脱离瞬间小滑块速度大小不受影响。脱离后小滑块继续向右运动，沿水平粗糙轨道BC冲上半径为R的竖直光滑圆轨道CDEFG。已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数μ=0.2，LBC=1m，圆轨道最低点C、G略有错开，出口为足够长的光滑水平轨道GH（H没有标出小滑块通过圆轨道最高点E后从水平轨道GH上某处冲上右侧一底端与GH平滑连接的光滑固定斜面。重力加速度g取10m/s2，小滑块可视为质点，不计空气阻力。(1)求小滑块由静止释放运动至B点前的瞬间细绳的拉力大小。(2)求圆轨道CDEFG的半径R的最大值。(3)若斜面顶端P点距水平轨道GH的高度恒为8m，但斜面倾角θ可变。要使小滑块从P点飞出后落到水平轨道上时水平射程最大，不考虑小滑块落地后反弹，求最大水平射程xmax及此时斜面倾角θ。【详解】减速带固定，因此受到合力始终为零，且保持不变，故ACD错误、B正确。故选B。【详解】A．匀变速运动的判定依据是加速度恒定，平抛运动是曲线运动，仅受重力作用，加速度恒为重力加速度g，属于匀变速曲线运动，故A错误；B．地球同步静止卫星的公转周期与地球自转周期完全相等，根据角速度公式二者角速度大小相同，故B错误；C．航天器中物体失重的原因是地球对物体的引力全部用来提供物体随航天器做圆周运动的向心力，物体仍然受地球引力作用，并未摆脱引力，故C错误；D．弯道路面设计为内低外高时，路面对车辆的支持力的水平分力可以提供一部分向心力，降低车辆对侧向静摩擦力的需求，避免侧滑，减小行车隐患，故D正确。故选D。【详解】A．小球每次均从斜槽同一位置静止释放，斜槽对小球摩擦力做功相同，小球飞出斜槽末端速度大小一定，即斜槽轨道的摩擦对实验没有影响，可知，斜槽轨道不光滑不会影响实验探究结果，故A正确；B．斜槽末端不水平，小球飞出斜槽末端速度方向不水平，小球的运动不是平抛运动，可知，斜槽末端不水平会影响实验探究结果，故B错误；C．平抛运动轨迹在竖直平面上，若装置的背板不竖直，将影响精确描绘小球轨迹上的位置，可知，装置的背板不竖直会影响实验探究结果，故C错误；D．若小球受到空气阻力不能忽略，则小球受到重力与空气阻力，小球的运动不是平抛运动，可知，小球受到空气阻力不能忽略会影响实验探究结果，故D错误。故选A。【详解】内圈A的半径为R，外圈B的半径为2R，因此滚珠的半径r外圈B固定，滚珠与B无相对滑动，因此滚珠和B的接触点速度为0。设滚珠绕自身中心转动的角速度为⑴,，滚珠中心绕O公转的线速度为v，对滚珠与B的接触点，接触点相对于滚珠中心的速度大小为⑴,r，方向与公转速度v相反，因此速度满足v_⑴,r=0滚珠与A无相对滑动，因此滚珠和A接触点的速度等于A边缘的线速度vA。该接触点相对于滚珠中心的RRR故选B。【详解】皮带在第一层时，已知第一层塔轮半径R左1：R右1=1:1，左右两标尺露出格子数之比为1：2。皮带传动，线速度相等，v左1=v右1标尺露出的格子数与小球质量和向心加速度的乘积成正比，即m左a左1：m右a右1=1:2EQ\*jc3\*hps12\o\al(\s\up6(2),左)EQ\*jc3\*hps12\o\al(\s\up6(2),右)知标尺露出的格子数之比为1：8故选A。【详解】AB．毽子下落运动可近似认为做自由落体运动，则可得落地时的速度大小及动能为考虑到毽子运动时受空气阻力作用，则落地速度小于4.5m/s，落地时的动能小于0.25J，故AB错误；C．落地时重力的瞬时功率为落地时的动能小于1.1W，故C错误；D．若是自由落体运动，则从最高点到落地的时间为考虑到毽子运动时受空气阻力作用，则落地时间可能是0.5s，故D正确。故选D。【详解】设物块的速度为v，方向与右侧细绳的夹角为θ,则vcosθ=v2，vcos(60_θ)=v1故选C。【详解】A．椭圆轨道Ⅱ半长轴为a，周期为T，I、Ⅲ为圆轨道，由于Ⅲ的半径与Ⅱ的半长轴相等，由开普勒第三定律可知圆轨道Ⅲ的半径为a，卫星C的周期为T，万有引力提供向心力解得地球的质量故A正确；B．由解得所以B、C在M点的加速度大小相等，由于卫星B做变速圆周运动，卫星B的加速度与向心加速度不等，所以B、C在M点的向心加速度大小不相等。故B错误；C．AB的质量未知，由可知A、B经过N点时的所受地球引力不一定相同。故C错误；D．由开普勒第二定律可知在同一轨道上运行的卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积相等，A、B与地心的连线在相等时间内扫过的面积不一定相等。故D错误。故选A。【详解】A．在小球A未滑动时，设弹簧伸长量为x，取竖直向下为正方向，根据牛顿第二定律得mg_kx=ma当kx=mg时，物块B的加速度为零，速度达到最大，此时弹簧的伸长量为x故A错误；B．刚释放时弹簧处于原长，弹簧弹力为零，小球A受到的静摩擦力为零。随着物块B向下运动，弹簧逐渐伸长，小球A受到的静摩擦力逐渐增大，当拉力小于A的最大静摩擦力1.2mg时，A始终保持静止，因此A不会立即向下滑动，故B错误；6mgC．当小球A开始向下滑动后，滑动摩擦力大小为。由于小球A6mg5始终平衡，因此弹簧弹力保持为。此时对物块B有mgma解得a所以物块B向下运动的过程中有一段时间加速度保持不变，故C正确；D．小球A刚开始滑动时，弹簧伸长量满足kx，所以x从释放到小球A刚开始滑动的过程中，根据功能关系有mgxkx2+Ek则Ek=mgxkx2代入x得Ek=mg因此物块B的动能为12m2g2，故D错误。25k故选C。【详解】A．在轿厢A向上运动过程中，A、B的加速度大小相等，设为a，A、B之间轻绳的弹力设为F1，对A受力分析，由牛顿第二定律，有F1_Mg=Ma设电动机与轿厢B之间轻绳的弹力为F2，对B受力分析有F2+mg_F1=ma其中M=3m解得ag根据功率公式，有P=F2v，依题意，电动机输出功率P保持不变，速度v增大，F2减小，a减小，故轿厢A先做加速度减小的加速直线运动，加速度减为0后，再做匀速直线运动，A错误；B．轿厢A达到最大速度vm时，加速度为0，有F绳1=Mg此刻，轿厢B的加速度也为0，有F绳1=mg+F绳2依题意，电动机输出功率P保持不变，根据功率公式，有P=F绳2vm得vmB正确；C．根据前面分析，当F2=5mg时，可得ag，则Mg，即A、B之间的轻绳对A的力大小为Mg，C错误；D．对轿厢A、B组成的系统，由动能定理，有Pt_Mgh+mgh得tD错误。故选B。【点睛】【详解】AB．初始状态，由于v0>v传，物块受到的摩擦力和下滑分力都沿斜面向下，物块做减速运动，加速度为负；共速后，由于物块相对传送带静止，两者一起以速度v传平行于传送带匀速向上运动。v_t图像第二段应该水平，故AB错误；C．共速前，由于v0>v传，物块受到的摩擦力沿传送带向下方向为负，共速后，由于所以物块相对传送带静止，两者一起以速度v传平行于传送带向上运动。物块所受摩擦力为静摩擦力，与重力沿传送带向下的分力大小相等，方向相反，即方向为正，故C错误；D．共速前，物块受到的摩擦力平行于传送带向下，对物块做负功，即Wf=_f1x在Wf_x图像中，图像为直线，斜率为负值，大小为共速后，物体相对传送带静止，摩擦力沿传送带向上，对物体做正功，在Wf_x图像中，斜率为正值，大小为D选项中图像与此相符，故D正确。故选D。(2)随着m的增加，m逐渐不满足远小于M没有平衡摩擦力，或者平衡摩擦力不足(3)mg_μ(M_m)gkg【详解】（1）纸带上相邻两计数点间还有四个点未画出，可知T=0.1s，由此可计算得出（2）[1]实验中用砂和砂桶的总重力mg近似替代小车所受的合外力F，设小车质量为M，对小车根据牛顿第二定律有F=Ma对砂和砂桶有：mg-F=ma联立解得amg由上式可知只有当m远小于M时，才有a随着m增大，m逐渐不满足远小于M，使得a开始逐渐小于mg，从而曲线会向下弯曲。M[2]当mg增加到一定值时小车才产生了加速度，可知图像不过原点的原因是没有平衡摩擦力，或者平衡摩擦力不足；（3）①[1]对木块、砝码和托盘构成的系统分析可得mg_μ(M__m)g=Ma②[2]根据mg_μ(M_m)g=Ma可得amg_μg解得M=（2）mg，方向垂直于座椅面向下【详解】（1）以人为研究对象，因为人做匀速圆周运动，所以人所受重力和支持力的合力提供向心力，如图所示则有2R根据关系有L2解得（2）根据上述有则人对座椅的压力大小为方向垂直于座椅面向下。14．(1)L⑴【详解】（1）根据匀速圆周运动线速度与角速度的关系v=r⑴（2）分别对两颗星运用牛顿第二定律可得对m2：G【详解】（1）细线偏离OB的角度为θ,对小求分析知解得此时小球的加速度大小a=gtanθ（2）设细线长为l时，小球的落点离B点的水平距离最远，为xm，小球下摆至最低点断裂的过程，根据机