湖北省九师联盟2027届高三上学期10月考试物理试卷（含答案）

高三物理

考生注意：

1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。

2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。

3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，

超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。

4．本卷命题范围：必修第一册（35%左右），必修第二册（65%左右）。

一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，第1~7题，只有一项是符合题目要求的．第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．

1．如图所示，某人站在平衡车上从静止开始沿水平路面加速行驶，人和平衡车始终保持相对静止，则在加速运动的过程中，下列说法正确的是

A．由于人和平衡车保持相对静止，故人处于平衡状态 B．平衡车对人的作用力大于人的重力

C．平衡车对人的作用力与加速度同向 D．人对车的压力是由车子形变产生的

2．如图所示，倾角为θ=37°的斜面体固定在水平面上，一个物块放在斜面上，垂直于斜面向下的力F作用在物块上，物块刚好能处于静止状态．已知物块与斜面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则力F与物块重力的比值等于

A．0.4 B．0.6 C．0.8 D．1.0

3．“朱雀三号”火箭一、二级分离后，火箭一级向上飘至约140公里高度开始下落，在约100公里高度处由太空再入大气层。火箭一级在回落过程中，在距地面约80公里处通过“再入点火”减速，随后关闭发动

机依靠空气阻力减速，最后在距离地面3至4公里时“着陆点火”减速，实现“高度归零、速度归零”的软着陆。下列说法正确的是

A．火箭一级从开始下落到“再入点火”前阶段一直处于完全失重状态

B．火箭一级从“再入点火”到“着陆点火”阶段重力加速度一直增大

C．火箭一级在接近地面时引力小于重力

D．火箭一级在接近地面时引力等于重力

4．一列质量为m的动车在平直轨道上以额定功率P从静止开始启动，列车的最大速度为vm，列车行驶过程中受到的阻力与速度的大小成正比，则当列车的速度为12vm时列车的加速度大小为

A．P2mvm B．Pmvm C．3P2mvm D．5P2mvm

5．如图所示，一个小球在水平桌面边缘以一定的初速度向右水平抛出，同时一长木板以一定的初速度竖直向上抛出，小球运动轨迹所在平面始终与板面平行，板足够长，桌面足够高，长木板左侧边缘靠近桌面右侧边缘，不计空气阻力，则小球在板面上投影轨迹可能是

A． B． C． D．

6．一个质点做直线运动，运动到A位置开始计时，前4s内运动的位移与运动的时间关系为x=6t-t2（x、t均为国际单位），4s后以4s末的速度做匀速运动，则该质点从A位置到回到A位置所用的时间为

A．6s B．7s C．8s D．9s

7．如图所示，斜面体倾角为37°，在斜面体顶端A点以大小为v0、方向垂直斜面向上的初速度抛出一个小球，小球第一次与斜面碰撞的位置在D点（图中未标出），第二次刚好落到斜面底端B点，小球与D点碰撞前后一瞬间，沿斜面方向的速度不变，垂直斜面方向的速度大小相等，方向相反。不计球的大小，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下列说法正确的是

A．小球在D点反弹时速度水平 B．AD与DB长之比为1□

C．小球到达B点时速度大小为3v0 D．斜面高度AC为9v022g

8．A、B两卫星绕地球运行，A的运行轨迹是圆，B的运行轨迹是椭圆，B运行的近地点到地心距离是A轨道半径的2倍，B运行的远地点到地心的距离为A轨道半径的6倍，则下列说法正确的是

A．卫星B的运行周期是A运行周期的8倍

B．卫星A运动的加速度是B运行最大加速度的4倍

C．卫星A受到的地球引力一定比卫星B受到地球引力大

D．卫星A运行的速度是B运行最大速度的2倍

9．O为可绕竖直转轴自由转动的光滑小圆环，穿过圆环的轻绳两端分别连着小球A和B，使A、B两球同时绕过O点的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，两球做圆周运动的周期均为T；已知OA段和OB段轻绳长之比为2□，OA段轻绳与竖直方向的夹角为θ1、OB段轻绳与竖直方向的夹角为θ2，重力加速度为g，不计球和环的大小，下列说法正确的是

A．A、B两球运动的轨迹一定在同一平面内 B．A、B两球的质量之比为3□

C．tanθ1□tanθ2=2□ D．O、A两点的高度差为T24π2g

10．如图所示，半径为R的圆形光滑轨道固定在竖直面内，小球A、B用长为R的轻杆连接放在轨道上，开始时A球与圆轨道的圆心在同一高度，由静止释放两球，当B球到最高点时，轻杆刚好竖直。重力加速度为g，B球质量为m，不计小球的大小，下列说法正确的是

A．A、B两球的速度始终相同

B．A球质量等于3+1m

C．当轻杆水平时，杆对A、B两球作用力均为推力

D．从初始位置到B球第一次到最低点过程中，杆对B球做功等于2-3mgR

二、非选择题：本题共5小题，共60分．

11．（7分）某同学用如图甲所示装置探究加速度与质量关系．

（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度，示数如图乙所示，则遮光条宽度d=＿＿＿＿mm．

（2）实验要调节气垫导轨水平，方法是：不悬挂砂桶，接通气源，将滑块轻放在气垫导轨上，如果滑块向左加速运动，则需要调节＿＿＿＿，使气垫导轨左端适当＿＿＿＿（填“升高”或“降低”），直至滑块放在气垫导轨的不同位置时均能处于静止状态．

（3）按图甲安装好装置，接通气源，释放滑块，记录力传感器的示数F0、滑块通过光电门时遮光条的遮光时间t，测出滑块、遮光条及滑块上砝码的总质量M；改变滑块上砝码质量重复多次实验，滑块每次释放的位置相同，每次改变滑块质量后实验多做几遍，通过调节砂桶中砂的质量，直至释放滑块后力传感器的

示数为F0，再记录每次实验遮光条的遮光时间t，滑块、遮光条及滑块上砝码的总质量M；测出滑块释放位置遮光条到光电门的距离L，作出t2-M图像，如果图像是一条过原点的倾斜直线，且图像的斜率等于＿＿＿＿，表明合外力一定时，加速度与质量成＿＿＿＿．

12．（10分）某同学用如图所示装置验证机械能守恒定律，长为L的轻绳一端连接在固定力传感器上，另一端连着小球，将小球拉开，保持静止不动，用手机测角度软件测出轻绳与竖直方向的夹角，小球直径远小于L，小球质量为m，重力加速度为g．

（1）由静止释放小球，小球在竖直面内做圆周运动，若力传感器的最大示数为F0，小球质量为m，则小球运动中的最大动能为＿＿＿＿．

（2）改变轻绳与竖直方向的夹角重复实验，每次实验记录小球释放时轻绳与竖直方向的夹角θ，力传感器测得的拉力最大值F，作出F-cosθ图像，如果图像是一条倾斜直线，图像与纵轴截距等于＿＿＿＿、图像的斜率等于＿＿＿＿，则表明小球摆动到最低点的过程中机械能守恒．

（3）实验＿＿＿＿（填“存在”或“不存在”）因未考虑小球半径而产生的系统误差．

13．（10分）如图所示，截面半径为R、内壁光滑的圆筒竖直固定在水平地面上，质量为m的小球用不可伸长的细线悬挂于圆筒上底面圆心O点，给小球一个初速度，使小球沿圆筒内壁以大小为ω=2gR的角速度做水平面内的匀速圆周运动，重力加速度为g，细线与竖直方向的夹角为53°，sin53°=0.8，cos53°=0.6，不计小球大小，不计空气阻力．

（1）求细线上的拉力及筒壁对小球的弹力大小；

（2）若细线断开，小球开始沿筒壁运动直至落地，且落地点在线断时小球位置的正下方，则圆筒的高度为多少．

14．（15分）如图所示，某生产线上相互垂直且靠近的甲、乙水平传送带等高、长度均为L=3.25 m、宽度均为d=22 m，均以大小为v=2 m/s的速度运行，图中虚线为传送带中线，甲的一边与乙的一端平齐．

一工件（视为质点）从甲左端中线处释放，与甲共速后由甲右端滑上乙，滑至乙中线处时恰好相对乙静止．已知工件与两传送带间的动摩擦因数相同，最大静擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2，求：

（1）工件在乙传送带上的痕迹长度；

（2）工件与两传送带间的动摩擦因数；

（3）工件从甲左端释放到滑离乙所经历的时间．

15．（18分）如图所示，斜面体固定在水平面上，斜面体由倾角为30°的光滑斜面和半径为R的光滑圆弧面及竖直面组成，圆弧面所对的圆心角为60°，圆弧面的最低点与固定水平轨道DE左端紧靠一起，且轨道DE上表面刚好在圆弧面最低点与圆弧面相切；与斜面平行的轻质弹簧两端连接两个质量均为m的物块A和B，物块A紧靠固定挡板P．物块B通过跨过光滑定滑轮的轻质细绳与物块C相连，物块C的质量为8m，连接物块B的细绳平行于斜面，物块C在外力作用下静止在圆弧轨道的最高点，此时细绳恰好伸直且无拉力．由静止释放物块C，C沿圆弧轨道下滑，当物块C滑至圆弧轨道最低点时，物块B还未到达斜面的最高点，物块A恰好离开挡板P，此时细绳断裂．弹簧始终处于弹性限度内，细绳不可伸长，物块C和定滑轮的大小不计，物块C与水平轨道DE间的动摩擦因数为0.2，重力加速度为g，轨道DE上表面离水平面的高度为R．

（1）求弹簧的劲度系数；

（2）求细绳断裂的瞬间，物块C的速度大小；

（3）要使物块C落地时离D点的水平距离最大，则DE长应为多少．

1．B 2．A 3．B 4．C 5．D 6．C 7．D 8．AB 9．AB 10．BCD

11．（1）3.00 （2分） （2）底脚螺丝 （1分） 升高 （1分）

（3）d22F0L （2分） 反比 （1分）

解析：（1）遮光条的宽度d=3 mm+0.05 mm×0=3.00 mm．

（2）如果滑块向左加速运动，说明气垫导轨左侧低，则需要调节底脚螺丝，使气垫导轨左端适当升高．

（3）力传感器的示数为滑块受到的合外力，由F0=Mdt22L，得到t2=d22F0LM，因此当图像是一条过原点的倾斜直线，且图像的斜率等于d22F0L，表明合外力一定时，加速度与质量成反比．

12．（1）12F0-mgL （3分） （2）3mg （2分） -2mg （3分）

（3）不存在 （2分）

解析：（1）由F0-mg=mv2L得到最大动能Ek=12mv2=12F0-mgL．

（2）若机械能守恒，12F-mgL=mgL-Lcosθ，得到F=3mg-2mgcosθ，因此当图像是一条倾斜直线，图像与纵轴的截距为3mg，图像的斜率为-2mg，则表明小球摆动到最低点的过程中机械能守恒．

（3）从表达式可以看出，不存在因未考虑小球半径而产生的系统误差．

13．解：（1）设细线上的拉力大小为F，圆筒内壁对小球的弹力大小为N，

对小球研究竖直方向受力平衡，则Fcos53°=mg， （1分）

解得F=53mg， （1分）

小球做匀速圆周运动，则Fsin53°+N=mRω2， （2分）

解得N=23mg． （1分）

（2）若细线断开，小球竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速圆周运动，设圆筒高为h，小球运动的时间为t，则h-Rcot53°=12gt2， （2分）

根据题意t=nT，n=1,2,3,， （1分）

T=2πω=π2Rg， （1分）

则圆筒的高度h=34+n2π2R，n=1,2,3,． （1分）

14．解：（1）工件滑上传送带乙时，工件相对乙的速度大小为v0=2v=22 m/s， （1分）

v0方向沿着与乙成45°的方向， （1分）

工件滑上乙后一段时间，相对于乙做匀减速直线运动， （1分）

工件在乙传送带上的痕迹长度为s=d2⋅2=0.5 m． （2分）

（2）工件相对于乙做匀减速直线运动过程，

由牛顿第二定律μmg=ma， （2分）

由运动学公式v02=2as， （1分）

代入解得a=8 m/s2，μ=0.8． （2分）

（3）工件在甲传送带上运动时间，

加速时间t1=va=14 s， （1分）

匀速时间t2=L-vt12v=32 s， （1分）

工件在乙传送带上运动时间，

相对匀减速运动时间t3=v0a=24 s， （1分）

匀速时间t4=L-dv=13-228 s， （1分）

工件从甲左端释放到滑离乙所经历的时间t=t1+t2+t3+t4=278 s． （1分）

15．解：（1）设开始时弹簧的压缩量为x1，则kx1=mgsin30°， （1分）

当物块C到达圆弧轨道最低点时，设弹簧的伸长量为x2，则kx2=mgsin30°， （1分）

则x1=x2， （1分）

根据几何关系x1+x2=R， （1分）

解得k=mgR． （1分）

（2）物块C在圆弧最高点和在圆弧最低点时，弹簧的形变量相等，弹簧的弹性势能相同，根据机械能守恒有8mgR1-cos60°=mgRsin30°+12mvB2+12×8mvC2， （2分）

根据绳端速度关系vB=vCcos30°， （1分）

解得vC=