资源简介

2027 届名校大联盟·高三月考卷(二)
物　　理
考生注意：
1. 本试卷满分 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弥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：人教版必修第一～二册。
一、选择题：本题共 10 小题，共 46 分。第 1～7 题只有一项符合题目要求，每小题 4 分；第 8～10 题有多项符合题目要求，每小题 6 分，全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。
1. 如图所示，将一条纸带的一端扭转 后与另一端相连，可以制作成一个莫比乌斯带．已知这条纸带的长度为 ，不考虑连接处的长度耗损，现有一只蜗牛沿着中线从 点出发做匀速率爬行，经过时间 蜗牛第一次回到原出发点 点，对此过程中分析正确的有
A. 在研究蜗牛爬行的姿态时，可以将蜗牛视为质点
B. 蜗牛的位移为
C. 蜗牛的平均速度为
D. 蜗牛的平均速率为
2. 工程中常用两台对称放置的卷扬机通过等长钢绳起吊大型物件，简化示意图如图所示．两台卷扬机的转动轴固定在同一水平横梁上，卷扬机绕中心轴转动收绳，使物件始终沿竖直方向匀速上升．关于卷扬机收绳的速度，下列说法正确的是
A. 保持不变 B. 越来越小
C. 越来越大 D. 先减小后增大
3. 中国张雪机车在 2026 年 3 月举行的世界超级摩托车锦标赛葡萄牙波尔蒂芒站夺得 SSP 中量级组别两回合冠军，如图为两车以相同的速率通过路面水平弯道的情景，在这极短的时间内，两车的运动视为同一圆心的匀速圆周运动，其中张雪机车转弯半径 ，车轮胎与路面间的径向动摩擦因数 ，重力加速度 ．则在上述转弯过程中，下列说法正确的是
A. 两车的向心加速度相同
B. 张雪机车所需的向心力一定较大
C. 张雪机车角速度不会超过
D. 张雪机车的线速度不会超过
4. 编号为 2020FD2 号小行星是中国科学院紫金山天文台发现的一颗近地小行星．科学家们观测到它的轨道如图所示，轨道的半长轴大于地球轨道半径，小于木星轨道半径，关于该小行星（只考虑太阳对小行星的引力），下列说法正确的是
A. 相同时间内地球和 2020FD2 号小行星与太阳的连线扫过的面积相等
B. 2020FD2 号小行星绕太阳运动的周期大于地球绕太阳运动的周期
C. 2020FD2 号小行星运动轨迹中， 处的线速度大小小于 处的线速度大小
D. 2020FD2 号小行星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度
5. 为检测某新能源动力车的刹车性能，现在平直公路上做刹车试验，如图所示是动力车在刹车过程中位移和时间的比值 与 之间的关系图像，下列说法错误的是
A. 动力车的初速度大小为
B. 刹车过程动力车的加速度大小为
C. 刹车过程持续的时间为
D. 从开始刹车时计时，经过 ，动力车的位移大小为
6. 如图所示，一位同学用双手水平夹起一摞书，并停留在空中．已知手掌与书间的动摩擦因数，书与书间的动摩擦因数 ，设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小．若每本书的质量为 ，该同学对书的水平正压力为 ，每本书均呈竖直状态，重力加速度大小 取 ，则下列说法正确的是
A. 每本书受到的合力大小不等
B. 书与书之间的摩擦力大小均相等
C. 他最多能夹住 42 本书
D. 他最多能夹住 60 本书
7. 如图，小车静止在光滑水平地面上，物块静置在小车上，小车与物块的质量均为 ，两者间的动摩擦因数为 0.1．小车右端通过水平细绳与电动机连接，电动机输出功率恒为 ，小车足够长．由静止释放小车，小车与物块再次达到相对静止时，速度为 ．重力加速度取 ，不计其他摩擦．下列说法正确的是
A. 小车与物块再次相对静止前，物块做匀加速运动的加速度为
B. 从释放到小车与物块再次相对静止所用时间为
C. 从释放到小车与物块再次相对静止时，电动机对小车做功为
D. 从释放到小车与物块再次相对静止时，小车的位移大小为
8. 如图所示，系在墙上的轻绳通过轻质动滑轮连接滑块 、，两滑块的质量均为 ，与水平地面间的动摩擦因数均为 0.5．现对 施加水平向左的拉力 ，使 向左匀加速直线运动，绕过动滑轮的两段轻绳始终水平，不计轻绳与滑轮间的摩擦，重力加速度 取 ，下列说法正确的是
A. 的加速度是 加速度的两倍 B. 的加速度大小为
C. 的加速度大小为 D. 轻绳对 的拉力大小为
9. 如图是一弹珠游戏机的简化示意图，整个装置处于竖直平面内．圆心为 、半径为 的四分之一圆弧轨道与高为 的面板相切于 、 两点，一区、二区、三区、四区为游戏获奖区，获奖区宽度均为 ，一区右端在 点正下方，质量为 的弹珠被压缩弹簧弹射进入轨道．当弹簧的弹性势能 时，弹珠恰好通过 点，弹珠可视为质点，弹簧长度远小于 ．已知弹珠经过圆弧 阻力做功恒定，重力加速度为 ，不计其它一切阻力，下列说法正确的是
A. 弹珠经过 点速度为
B. 整个过程弹珠机械能守恒
C. 弹珠经过圆弧 克服阻力做功为
D. 弹珠经过圆弧 克服阻力做功为
10. 如图所示，一弹性轻绳穿过固定的光滑圆环 ，左端固定在 点，右端连接一个质量为 的小球，、、 在一条水平线上，弹性绳自然长度为 ．小球穿过竖直固定的杆，在 点时弹性绳的拉力为 ， 为重力加速度．小球从 点由静止释放，到 点时速度为零．已知 、 两点间距离为 ，小球和杆之间的动摩擦因数为 0.5，弹性绳满足胡克定律且始终处在弹性限度内，下列说法正确的是
A. 小球从 点运动到 点的过程中受到的摩擦力逐渐增加
B. 小球从 点运动到 点的过程中克服摩擦力做功为
C. 小球从 点运动到 点的过程中弹性绳的弹性势能增加
D. 若在 点给小球一个向上的速度 ，小球恰好回到 点，则
二、非选择题：本题共 5 小题，共 54 分。
11. (6 分)某研究小组用图甲所示的装置测量当地的重力加速度．用质量均为 的重物 和 系在不可伸长的轻绳两端，使系统平衡．再在重物 上加一质量为 的砝码，系统失去平衡． 下落距离 后砝码被架在固定环形座上，用光电门(图中未画出)测出 穿过环形座后速度大小为 ，然后借助缓冲器结束当次测试．
(1)实验中，在不解除 、 与绳连接的情况下进行砝码的添加和更换，应当选用图乙中编号为＿＿＿＿＿＿的砝码；
A. 有中心孔没有侧边缝
B. 有中心孔有侧边缝
C. 既没有中心孔也没有侧边缝
(2)以下添加砝码的操作中，正确的是＿＿＿＿＿＿；
A. 将砝码从 正上方某处自由释放、让其下落并撞击
B. 将砝码轻放在 上，待它与 一起下落一段时间后松手
C. 用薄板从下方托住 ，放置砝码并调整好高度 后突然撤去薄板
(3)实验时，保持 不变，更换不同的 进行多次实验，得到的速度 和 的数据绘制成图像如图丙所示，已知图像的纵坐标为 ，图像的横坐标为 ，若图像纵轴截距为 ，则当地的重力加速度为＿＿＿＿＿＿(用 、 表示)
12. (9 分)某实验小组利用如图甲所示装置探究加速度与力、质量的关系，小车左端有力传感器可直接测量轻绳的拉力．
(1)实验前需要适当将木板右端垫高以平衡摩擦力，进行该项操作前小车左端＿＿＿＿＿＿(填“必须”或“不能”)挂砝码盘，小车右端连接纸带，正确操作后释放小车，打出一条点迹清晰的纸带，若纸带上的点迹＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，则表明垫块所放位置合适；
(2)在小车内和砝码盘内放适当砝码，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿(选填“先释放小车后接通电源”或“先接通电源后释放小车”)，打出一条点迹清晰的纸带，记下此过程中力传感器的示数 ，在纸带上每 5 个点取一个计数点，得到 7 个计数点 、、、、、、，如图乙所示．打点计时器所接电源的周期为 ，则此次实验时小车的加速度 ＿＿＿＿＿(保留两位有效数字)；
(3)为研究加速度与外力的关系，保持＿＿＿＿＿＿质量不变，增加砝码盘(含砝码盘内砝码)的质量后重复步骤(2)，得到多组力传感器示数 和对应纸带加速度 ；
(4)以 为纵坐标， 为横坐标，将实验数据描点、连线后得到的图像可能是丙图中的＿＿＿＿＿＿(填“A”、“B”或“C”)图线．
13. (10 分)城市高层建筑越来越多，高空坠物事件时有发生．假设某公路边的高楼距地面高 ，往外凸起的阳台上的花盆因受到扰动而掉落，掉落过程可看作自由落体运动．阳台下方有一辆长 、高 的货车，以 的速度匀速直行，要经过阳台的正下方．花盆刚开始下落时货车车头距花盆的水平距离为 (示意图如图所示，花盆可视为质点，取重力加速度 )．
(1)若司机没有发现花盆掉落，货车保持速度 匀速直行，请计算说明货车是否被花盆砸到；
(2)若司机发现花盆掉落，采取制动(可视为匀变速，司机反应时间 )的方式来避险，使货车在花盆砸落点前停下，求货车的最小加速度；
(3)若司机发现花盆掉落，采取加速(可视为匀变速，司机反应时间 )的方式来避险，则货车至少以多大的加速度加速运动才能避免被花盆砸到？
14. (12 分)假期，小育同学在自家露台的粗糙水平台阶上摆弄一个小物块，想让它在水平拉力拉动后，从台阶边缘水平飞出，简化物理模型如图所示，在粗糙水平台阶上静止放置一质量 的小物块，它与水平台阶表面间的动摩擦因数 ，且与台阶边缘 点的距离 ．在台阶右侧固定了一个以 点为圆心的圆弧形挡板，现用 的水平恒力拉动小物块，一段时间后撤去拉力，小物块最终水平抛出并击中挡板( 取 )
(1)若小物块恰能击中挡板的上边缘 点， 点的坐标为 ，求其离开 点时的速度大小；
(2)为使小物块击中挡板，求拉力 作用的距离范围；
(3)写出小物块落在圆弧形挡板时的动能 与下落高度 之间的函数关系．
15. (17 分)如图 1 所示，质量为 的玩具小车以恒定功率 由静止开始从 点到达 点．已知小车在到达 点前已匀速， 段长度为 ，动摩擦因数 ．随后小车关闭发动机进入 段，已知轨道 ， 段水平，与小车之间的动摩擦因数均为 ， 段长度 可调， 段长度 ，光滑竖直圆轨道段 半径 ，在最低点处稍微错开，斜面 段由特殊材料制成， 水平距离 ，高度 可调，小车与 段间动摩擦因数 随其水平距离的关系如图 2， 与 平滑连接．忽略其他阻力，小车可视为质点，重力加速度 取 ．求：
(1)小车在 段的运动时间 ；
(2)若要保证小车能到达竖直圆轨道且运动时不脱轨，求 长度 的调节范围；
(3)调节 长度为 ，若小车能停在斜面 上，求斜面 高度 的范围．
2027 届名校大联盟·高三月考卷(二)·物理
参考答案、解析及评分细则
1.D　A.在研究蜗牛爬行的姿态时,蜗牛的形状大小不能忽略不计,不可以将蜗牛视为质点,故 A 错误;BC.由于初、末位置都是 点,所以蜗牛的位移为 0,根据 可知,蜗牛的平均速度为 0,故 BC 错误;D.蜗牛的路程为 ,则蜗牛的平均速率为 ,故 D 正确.
2.B　设物件竖直上升的速度为 ,钢绳与竖直方向的夹角为 ,将物件的速度 沿钢绳方向分解可得收绳速度 ,上升过程中 增大, 减小,故收绳速度越来越小.
3.D　A.向心加速度 ,两车速率相同而转弯半径不同故向心加速度不同,A 错误;B.向心力 ,虽然张雪机车的向心加速度更大,但是两车的质量未知,无法判断向心力大小,B 错误;C.摩托车在水平路面上转弯,由静摩擦力提供向心力,故 得 ,故角速度 ,C 错误;D.由 C 选项解析可知线速度 ,D 正确.
4.B　A.开普勒第二定律指的是同一天体围绕中心天体运动的规律,所以相同时间内地球和 2020FD2 号小行星与太阳的连线扫过的面积不相等,故 A 错误;B.根据开普勒第三定律 ,2020FD2 号小行星轨道的半长轴大于地球轨道半径,所以小行星绕太阳运动的周期大于地球绕太阳运动的周期,故 B 正确;C.根据开普勒第二定律可知 2020FD2 号小行星运动轨迹中, 处近地点的线速度大小大于 处远地点的线速度大小,故 C 错误;D.不知道小行星的半径和其他信息,无法求出其第一宇宙速度,故 D 错误.
5.C　AB.匀变速直线运动位移公式为 ,将式子两边同除以 ,可得 , 图像的纵截距表示初速度,结合图像可知,初速度 ,图像斜率 ,即加速度 ,负号表示加速度与运动方向相反,刹车加速度大小为 ,故 AB 正确;C.根据运动学公式 ,可得刹车总时长 ,故 C 错误;D.动力车早在 4 s 末就已经停下,因此 8 s 内的位移等于全程刹车位移,根据 ,可得 ,故 D 正确.
6.C　A.每本书受到的摩擦力的合力与重力平衡,所以每本书合力大小都为 0,故 A 错误;B.越靠外侧,书与书间的摩擦力越大,故 B 错误;CD.以这一摞书为研究对象,每只手对其的最大静摩擦力为 ,这一摞书受力平衡 ,解得 ,但书与书间的最大静摩擦力为 ,除了左右两侧跟手接触的两本书,以剩下的这一部分书为对象,由平衡条件 ,解得 ,加跟手接触的两本书,共 42 本书,故 C 正确,D 错误.
7.D　A.物块在水平方向只受滑动摩擦力作用,根据牛顿第二定律有 ,解得加速度 ,故 A 错误;B.物块做匀加速直线运动,当速度达到 时与小车相对静止,根据运动学公式 ,解得时间 ,故 B 错误;C.电动机功率恒定,从释放到相对静止过程中,电动机
对小车做功 ,故 C 错误;D.对小车应用动能定理,电动机做功减去克服摩擦力做功等于小车动能的增加量,即 ,代入数据解得 ,故 D 正确.
8.AB　A.当 P 向左移动位移 时,动滑轮随 P 左移 ,而 Q 的位移为 ,由运动学公式 ,可知位移与加速度正比,所以 ,即 Q 的加速度是 P 的两倍,故 A 正确;BCD.单个滑块的滑动摩擦力 ,设轻绳对 Q 的拉力为 ,对 Q 受力分析,由牛顿第二定律有 ,对 P 受力分析,由牛顿第二定律有 ,又因为 ,联立解得 ,,,B 正确,CD 错误.
9.AC　A.弹珠在 点做圆周运动,圆心 在 正下方 处,恰好通过 点时向心力由重力提供 ,解得 ,故 A 正确;B.题目明确说明圆弧 对弹珠有阻力做功,因此整个过程弹珠机械能不守恒,故 B 错误;C.从弹簧弹射到弹珠到达 点,由能量守恒,弹性势能转化为重力势能、动能和克服阻力的功,即,解得 ,即克服阻力做功为 ,故 C 正确,D 错误.
10.BD　A.设 ,弹性绳劲度系数为 ,由胡克定律,C 点弹性绳弹力 ,对任意位置的小球,设弹性绳与水平方向夹角为 ,弹性绳伸长量 ,则弹力 ,将弹力分解到水平方向,水平分量 ,大小恒定,水平方向受力平衡,杆的支持力 ,大小恒定,因此摩擦力 ,摩擦力大小恒定,不会逐渐增加,故 A 错误;B.C 到 D 位移为 ,克服摩擦力做功 ,故 B 正确;C.小球从 C 点运动到 D 点的过程中,初末动能均为 0,由动能定理得,解得 ,弹力做负功,弹性势能增加 ,故 C 错误;D.小球从 D到 C 恰好回到 C 点,初末动能分别为 和 0,弹性绳弹力做功 ,由动能定理 ,解得 ,故 D 正确.
11.(1)B(1 分)　　(2)C(2 分)　　(3)(3 分)
解:(1)有中心孔和侧边缝,这样把轻绳穿过中心孔,、 和砝码一起运动时,砝码相对 稳定、不晃动,也不会从 上掉下来,能减小实验误差,同时砝码被架在固定环形座后,砝码也不影响 、 的运动.故选 B.
(2)实验要求 从静止开始下落 ,保证初速度为零,则在添加砝码的操作中,应该用薄板从下方托住 ,放置砝码并调整好高度 后突然撤去薄板,让它们一起做匀加速运动.故选 C.
(3)由系统机械能守恒有 ,得 ,故图像的纵轴截距 ,可得当地的重力加速度为 .
12.(1)不能(1 分)　　均匀(或间距相等)(1 分)　　(2)先接通电源后释放小车(1 分)　　0.40(2 分)
　　(3)小车(包含小车内砝码)(2 分)　　(4)B(2 分)
解:(1)平衡摩擦力的目的是让小车所受合力等于绳子的拉力,所以进行该项操作前小车左端不能挂砝码盘,只让小车拖着纸带匀速运动;若纸带上的点迹分布均匀(或间距相等),则说明小车已做匀速直线运动,摩擦力已被平衡,即表明垫块所放位置合适.
(2)实验时应先接通电源后释放小车,使打点计时器在小车运动前开始工作,从而保证纸带开头的点迹清晰;已知打点计时器的打点周期为 0.02s,每 5 个点取一个计数点,故相邻计数点间的时间间隔为 ,根据匀变速直线运动的逐差公式可知,此次实验时小车的加速度为 .
(3)根据控制变量法可知,研究加速度与外力的关系时,需保持小车(包含车内砝码)的质量不变,通过改变外力(即改变砝码盘及砝码的总重力),来探究二者间的关系.
(4)实验中使用了力传感器直接测量绳子的拉力 ,不需要像传统实验那样用砝码和砝码盘的重力近似代替拉力,也就不需要满足“砝码和砝码盘的总质量远小于小车质量”这个条件.根据牛顿第二定律有 ,解得小车的加速度为 ,所以在小车的总质量 不变时,加速度 与拉力 成正比,故对应的 图像应该是一条过原点的倾斜直线.故选 B.
13.解:(1)花盆落下到达车顶过程,位移为
花盆做自由落体运动,有 ,解得
在这段时间内汽车位移大小为
由于 ,货车会被花盆砸到　　(3 分)
(2)货车匀减速运动的距离为
设制动过程中最小加速度为 ,由
解得 　　(3 分)
(3)此时车头离花盆的水平距离为
采取加速方式,要成功避险,则加速运动的位移大小至少为
加速时间为
设货车加速度大小至少为 才能避免被花盆砸到,则有
解得 ,即货车至少以 的加速度加速运动才能避免被花盆砸到　　(4 分)
14.解:(1)设小物块离开 点时的速度为 ,则水平方向 ,竖直方向
解得 　　(2 分)
(2)设拉力 作用的最短距离为 ,由动能定理
解得 　　(2 分)
为使小物体击中挡板,小物块的平抛初速度不能超过 ,设拉力 作用的最长距离为
由动能定理
解得 　　(2 分)
则为使小物块击中挡板,拉力作用的距离范围为 　　(1 分)
(3)设小物块击中挡板的任意一点坐标为 ,则有 ,　　(1 分)
由机械能守恒定律得 　　(2 分)
又 由 点坐标可求 　　(1 分)
化简得 　　(1 分)
15.解:(1)小车匀速运动时牵引力等于滑动摩擦力
由功率公式 ,得匀速速度
对 OA 全过程用动能定理
解得 　　(3 分)
(2)情况一:恰好通过圆轨道最高点,最高点重力提供向心力
从 A 到最高点用动能定理
解得
要能通过最高点,摩擦损耗不能更大,故需满足 　　(2 分)
情况二:至少要能到达 B 点,但是不会超过圆心等高位置.从 A 到圆心等高位置用动能定理有
解得 ,即若 ,则小车最大上升高度不超过圆心,会沿轨道返回、不脱轨　　(2 分)
若小车恰能达到 B 点,由动能定理有
解得 ,即若 ,则小车能刚刚进入圆轨道.　　(2 分)
综上所述, 或 　　(1 分)
(3)因为 ,故能通过圆轨道,从 A 到 C 由动能定理则有
解得 　　(1 分)
一、设当 时,小车恰好不会冲出斜面,在 D 点速度减为 0,由机械能守恒有
解得
此时 ,故小车能在 D 点停住　　(2 分)
二、设当 时,小车在斜面上某处速度减为 0,且恰能停在该处
由机械能守恒有
其中 ,
所以
又因为 ,
联立解得 ,
所以 　　(3 分)
综上所述,当 时,小车能停在斜面上　　(1 分)

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