陕西省西安市多校2027届高三上学期9月检测物理试卷（含答案）

高三物理一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。1.在平直公路上匀速行驶的大巴车,车内放置一静止的物体,忽略空气阻力,下列说法正确的是A.大巴车匀速行驶时,物体受到向前的惯性力维持其运动状态B.大巴车突然减速时,物体会向前滑动,是因为物体的惯性变大C.大巴车突然加速时,物体相对车厢向后滑动,说明物体具有惯性D.大巴车停下后,物体的惯性会随之消失2.将一个质量为4 kg的铅球放在倾角为30°的斜面上,并用垂直于斜面的挡板挡住,铅球处于静止状态,如图所示。不考虑铅球受到的摩擦力,取重力加速度大小g=10 m/s2,则铅球对挡板的压力大小F1和对斜面的压力大小A.20 N、20B.203 NC.20 N、40 ND.40 N、20 N3.某景区修建有沿坡铺设的木质人行步道,步道板面平整干燥。一名游客静止站立在倾斜的木质步道上,未发生滑动。关于游客受力情况,下列说法正确的是A.步道对游客的支持力是游客身体发生弹性形变产生的B.游客受到的静摩擦力方向垂直步道向上C.步道淋雨后变得湿滑,游客沿步道行走时容易打滑,是因为游客与步道间的动摩擦因数变大D.若步道的倾角略微增大,游客仍保持静止,则游客所受静摩擦力增大4.图像法可以形象直观地描述物体的运动情况。甲同学的位移—时间图像如图甲所示,乙同学的速度—时间图像如图乙所示。0~6s内A.甲、乙两同学全程均做匀变速直线运动B.甲、乙两同学的速度方向均发生一次改变C.乙同学在前2 s内与在后4 s内的加速度大小之比为1:2D.甲同学运动的路程为6 m,乙同学运动的位移大小为9 m5.将大小、方向均恒定的力F分解为F1、F2,若F1方向与力F方向的夹角为锐角且固定不变,则在F1A.F2随F1B.F2随F1C.F2先减小后增大,D.随着F1的增大,6.小强同学站在被放入电梯中的体重秤上,静止时秤的示数为60 kg。电梯从一楼启动,竖直向上运动到八楼停止,然后从八楼返回一楼,在这个过程中,可能看到的现象是A.从一楼出发时,秤的示数为55 kgB.快到八楼时,秤的示数为60 kgC.快回到一楼时,秤的示数为65 kgD.匀速下降过程中,秤的示数为65 kg7.如图所示,质量为M的长木板静置在光滑水平地面上,长木板上放置一质量为m的物块(视为质点),已知M=2m。物块与长木板间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对长木板施加一水平向右的恒定拉力F=2μmg,A.物块与长木板始终保持相对静止,一起做匀加速直线运动B.长木板的加速度大小为1C.物块的加速度大小为μD.若逐渐增大拉力,则物块与长木板间的摩擦力一定会同步增大二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。8.2026年世界一级方程式锦标赛中国大奖赛于2026年3月在中国上海市嘉定区安亭镇上海国际赛道举行。下列加点的时间表示时间间隔的是A.正赛发车时间为2026年3月15日15:00B.某运动员在某次训练中的成绩是1小时36分钟15秒C.某赛车从A地到B地运动了10分钟D.某观众提前90分钟抵达赛场检票口9.2025年7月,我国时速600公里超导电动高速磁浮列车首次公开亮相。若该磁浮列车在某次启动测试中做匀加速直线运动,其位移随时间变化的关系式为x=3t+0.2t2(式中物理量均用国际单位制),A.速度大小为5 m/sB.速度大小为4 m/sC.加速度大小为0.4 D.加速度大小为0.2 10.某景区山地滑道由两段平滑衔接的倾斜直滑道AB、BC组成,两段滑道材质相同、粗糙程度一致。如图所示,游客(含滑具,视为质点)从A点由静止开始无初速下滑,在倾角为θ1的AB段匀加速下滑,在倾角为θ2的BC段匀减速下滑,恰好静止在终点C。已知AB段滑道的长度为L,BC段滑道的长度为2L,滑具与滑道间的动摩擦因数μ=33A.游客在AB段加速下滑的条件为θB.若减小滑具与滑道间的动摩擦因数,则游客一定可以滑至C点且速度不为零C.θD.游客从A点到B点的运动时间与从B点到C点的运动时间之比为1:2三、非选择题:本题共5小题,共54分。11.(5分)小明同学在做“用打点计时器测速度”的实验中,让重物带着小车加速滑下,得到一条如图甲所示的纸带。(1)要用到打点计时器,打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50Hz,常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是________(填“直流电”或“交流电”),它们每隔________s打一个点。(2)该纸带的________(填“左端”或“右端”)与小车相连。(3)各计数点到0点的距离已经标出,其中s4=8.59 cm,s5=12.02 cm,s6=15.90 cm。在打计数点5时,小车运动的瞬时速度大小为________m/s,小明同学根据记录的数据,计算出小车经过其他点时小车的速度,并画出如图乙所示的v–t图像,则小车的加速度大小为12.(10分)某同学利用铁架台、弹簧、刻度尺、已知质量的钩码等器材,探究弹簧弹力与形变量的关系。实验中弹簧竖直悬挂,自然下垂时弹簧下端对应的刻度尺刻度为初始刻度。实验时弹簧始终未超过弹性限度,取重力加速度大小g=10 m/s2。该同学多次悬挂不同质量的钩码钩码质量m/g050100150200弹簧弹力大小F/N00.51.01.52.0弹簧总长度L/cm10.0011.0012.0013.0014.00请根据实验数据回答下列问题:(1)该弹簧的原长为________cm;弹簧的弹力F与形变量x成________(填“正比”或“反比”)关系。(2)该弹簧的劲度系数k=________N/m(3)实验结束后有同学发现,实验过程中未考虑弹簧自身重力,则本次实验测得的劲度系数________(填“偏大”“偏小”或“不变”),理由是________________________________________。13.(10分)一辆汽车沿着南北走向的平直公路行驶,如图所示,图中曲线为汽车运动的x–t图像,斜虚线1、2分别为曲线在0时刻和10 s时刻的切线,取向南为正方向。(1)求0∼10 s内汽车的平均速度大小和方向;(2)求0∼10 s内汽车的平均加速度大小;(3)若汽车在10 s后做加速度大小为2 m/s2的匀加速直线运动,求12 s14.(13分)如图所示,某应急救援演练中,水平地面救援小车静止待命,一架无人机以v0=8 m/s的速度水平匀速向右飞行。当无人机与小车的水平距离x0=33 m时,小车立即启动,从静止开始沿同方向做匀加速直线运动,加速度大小a1=2 m/s2。小车加速t1=3 s后,小车的加速度大小突变为a2=1 (1)小车启动后第3 s末的速度大小,以及前3 s内的位移大小;(2)在小车追上无人机之前,小车和无人机的最远距离;(3)小车追上无人机所用的时间。15.(16分)如图所示,一轻杆倾斜固定,轻杆与水平面的夹角θ=37°,质量m=0.5 kg的环从轻杆顶端B点由静止滑下,经t=3 s滑到底端A点。若给环一水平向右的恒力F,经相同时间环从A点由静止运动到B点。环与轻杆间的动摩擦因数μ=0.5,取重力加速度大小g(1)求轻杆长度L;(2)求F的大小;(3)若F的方向可调,求环以最短时间回到B点时的F的方向及加速度最大值am高三物理参考答案1.C【解析】本题考查对惯性的理解,目的是考查学生的理解能力。惯性是物体的固有属性,匀速运动的物体无须外力维持运动,选项A错误;惯性大小只与质量有关,车速变化时物体的惯性不变,车辆突然减速后物体前滑是因为物体保持原有的匀速运动状态,选项B错误;车辆突然加速,物体因惯性保持原有低速状态,相对车厢向后滑动,符合惯性规律,选项C正确;惯性与物体的运动状态无关,物体静止时依然具有惯性,选项D错误。2.A【解析】本题考查共点力的平衡,目的是考查学生的理解能力。对铅球进行受力分析,有F1=mgsin30°=20 N,F3.D【解析】本题考查弹力和摩擦力,目的是考查学生的理解能力。弹力由施力物体形变产生,步道对游客的支持力是步道发生弹性形变产生的,选项A错误;游客有沿步道斜面向下的滑动趋势,因此静摩擦力沿步道斜面向上,并非垂直步道斜面,选项B错误;步道淋雨后变得湿滑,游客沿步道行走时容易打滑,是因为游客与步道间的动摩擦因数变小,选项C错误;游客静止时受力平衡,沿步道斜面方向上有f=mgsinθ,倾角θ增大,静摩擦力随之增大4.D【解析】本题考查运动图像,目的是考查学生的理解能力。在x–t图像中,倾斜直线表示物体做匀速直线运动,不是做匀变速直线运动,选项A错误;乙同学全程速度为正,方向不变,选项B错误;乙同学前2 s内的加速度a1=1.5 m/s2,后4 s内的加速度a2=-0.75 m/s2,加速度大小之比为2:1,选项C错误;甲同学运动的路程为3 m+3 m=6 m5.C【解析】本题考查力的合成和分解,目的是考查学生的推理论证能力。由矢量三角形定则可知,力F恒定且F1与力F的夹角固定为锐角时,存在垂直临界状态:当F2⊥F1时,F2有最小值。持续增大F1过程中,F2先减小至最小值,后逐渐增大,选项A、B错误6.C【解析】本题考查超重和失重,目的是考查学生的创新能力。从一楼出发时,电梯向上加速,小强同学处于超重状态,则秤的示数大于60 kg,选项A错误;快到八楼时,电梯向上减速,小强同学处于失重状态,则秤的示数小于60 kg,选项B错误;快回到一楼时,电梯向下减速,小强同学处于超重状态,则秤的示数大于60 kg,选项C正确;匀速过程中,小强同学处于平衡状态,则秤的示数为60 kg,选项D错误。7.A【解析】本题考查牛顿运动定律的应用,目的是考查学生的模型建构能力。物块仅由长木板的静摩擦力提供加速度,最大加速度由滑动摩擦力决定,由牛顿第二定律有μmg=mam,解得am=μg。假设物块与长木板相对静止,对整体由牛顿第二定律可知整体的加速度a=FM+m=2μmg3m=23μg。因为a=23μg<am=μg,说明静摩擦力足以带动物块同步加速,所以二者无相对滑动8.BCD【解析】本题考查时间间隔、时刻,目的是考查学生的理解能力。发车的动作是一个瞬间,对应一个时刻,选项A错误;1小时36分钟15秒指的是运动员赛完全程的时间间隔,选项B正确;10分钟是时间间隔,选项C正确;90分钟表示时间间隔,选项D正确。9.AC【解析】本题考查匀变速直线运动,目的是考查学生的理解能力。由匀加速直线运动的位移公式x=v0t+12at2,可知v0=3 m/s且12a=0.2 m/s2,解得a=0.4 10.BD【解析】本题考查牛顿运动定律的应用,目的是考查学生的模型建构能力。设游客(含滑具)的质量为m,在AB段、BC段的加速度大小分别为a1、a2,在B点的速度大小为vB。对游客受力分析,由牛顿第二定律有a1=g(sinθ1-μcosθ1),a2=g(μcosθ2-sinθ2)。游客在AB段加速下滑需满足a1>0,即tanθ1>μ=33,可得θ1>30°,选项A错误。若滑具与滑道间的动摩擦因数减小,游客在AB段的加速度增大,到B点时的速度变大;游客在BC段减速时的加速度减小,可完整滑完长度为2L的BC滑道到达C点,且到达C点时的速度不为零,选项B正确。游客在AB段由静止做匀加速直线运动,有vB2=2a1L;游客在BC段以加速度大小a2做匀减速运动至静止,有0-vB2=-2a2×2L,解得a1=2a2,由μ=3311.(1)交流电(1分)0.02(1分)(2)左端(1分)(3)0.91(1分)3.0(1分)【解析】本题考查用打点计时器测速度,目的是考查学生的实验探究能力。(1)打点计时器使用的是交流电,电源频率为50Hz,每隔0.02s打一个点。(2)左侧更密集说明左侧点迹先被打出,纸带左端与小车相连。(3)在打计数点5时,小车运动的瞬时速度大小v5=s6-s412.(1)10.00(2分)正比(2分)(2)50(2分)(3)不变(2分)弹簧自重只会让弹簧产生一个固定伸长量,不改变弹力变化量与形变量变化量的比值,对劲度系数测量无影响(只要答对意思就可给分)(2分)【解析】本题考查探究弹簧弹力与形变量的关系,目的是考查学生的实验探究能力。(1)弹簧原长为不受弹力(F=0)时的长度,由题中表格数据可知,弹力为0时弹簧总长为10.00cm,即弹簧的原长L0=10.00 cm。弹簧的形变量x=L-L0,结合题中表格数据可得:弹力越大,弹簧的形变量越大,且弹力与形变量的比值始终恒定,因此弹簧的弹力(2)根据胡克定律F=kx,其中弹簧的形变量x=L-(3)本次实验测得的劲度系数不变。理由:本实验探究的是弹簧弹力的变化量与形变量变化量的关系。实验中弹簧自身重力只会让弹簧产生一个固定的初始伸长量,不会改变后续“增加的弹力”与“增加的形变量”之间的正比关系,因此计算得出的劲度系数不变。13.【解析】本题考查平均速度及速度公式,目的是考查学生的理解能力。(1)0∼10 s内汽车的平均速度大小v=x1t解得v=10 m/s(1分方向向正方向即向南。(1分)(2)10 s末题中曲线切线的斜率为瞬时速度,有v10=100 m5 s0时刻题中曲线切线的斜率为初始速度,有v0=40 m10 s0∼10 s内汽车的平均加速度大小a=v10-解得a=1.6 m/s2。(3)由速度公式有v12=v10+a't解得v12=24 m