河北省石家庄市辛集中学2025-2026学年高三上学期开学考试物理试题

第 1 页 共 7 页 河北辛集中学高三年级暑假开学收心练习 高三物理试卷 考试时间：75 分钟 第 I卷（选择题） 一、单选题（共 7题，每题 4分，共 28 分） 1．跳台滑雪是一项勇敢者的运动，某运动员从跳台 A处沿水平方向飞出，在斜面 AB上的 B处着陆，斜面 AB与水平方向夹角为30且足够长，如图所示，测得 A、B 间的距离为 40m，斜坡与水平面的夹角为30，运动员质量 60kgm  ，不计空气阻力， 下列说法正确的有（ ） A．运动员在空中相同时间内的速度变化相同 B．运动员的质量越大，落点离 A越远 C．运动员在 A处的速度为10 5m/s D．运动员落在 B处的速度与水平方向夹角为60 2．某同学用不可伸长的细线系一个质量为0.1kg的发光小球，让小球在竖直面内绕一 固定点做半径为0.6m的圆周运动。在小球经过最低点附近时拍摄了一张照片，曝光 时间为 1 s 50 。由于小球运动，在照片上留下了一条长度约为半径 1 5的圆弧形径迹。根 据以上数据估算小球在最低点时细线的拉力大小为（ ） A．11N B．9N C．7N D．5N 3．如图所示，某平直公路边间隔均匀地种着一排小树，一辆小汽车车头恰好停在第 一棵小树处。某时刻开始，小汽车沿公路做匀加速直线运动，发现车头从第 1棵树 运动到第 2棵树的时间恰好与车头从第 n棵树运动到第 5n  棵树的时间相等，则图中 “……”处未画出的小树是几棵（ ） A．2棵 B．3棵 C．4棵 D．6棵 第 2 页 共 7 页 4．如图，装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上，木箱上的物块甲通 过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动，木箱 始终保持静止。已知甲、乙质量均为1 0kg. ，甲与木箱之间的动摩擦因数为 0.5，不计 空气阻力，重力加速度 g取 210m/s ，则在乙下落的过程中（ ） A．甲对木箱的摩擦力方向向左 B．地面对木箱的支持力逐渐增大 C．甲运动的加速度大小为 22.5m/s D．乙受到绳子的拉力大小为5 0N. 5．我国研制的“天问二号”探测器，任务是对伴地小行星及彗星交会等进行多目标探 测。某同学提出探究方案，通过释放卫星绕小行星进行圆周运动，可测得小行星半 径 R和质量 M。为探测某自转周期为 0T 的小行星，卫星先在其同步轨道上运行，测 得距离小行星表面高度为 h，接下来变轨到小行星表面附近绕其做匀速圆周运动，测 得周期为 1T。已知引力常量为 G，不考虑其他天体对卫星的引力，可根据以上物理量 得到 2 2 33 2 2 2 3 3 4a RR h M Gc b a     ， 。下列选项正确的是（ ） A．a为 1T b， 为 0T c， 为 1T B．a为 1T b， 为 0T c， 为 0T C．a为 0T b， 为 1T c， 为 1T D．a为 0T b， 为 1T c， 为 0T 6．质量为M 的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示。A为半圆 的最低点，B为半圆水平直径的端点，凹槽恰好与竖直墙面接触，凹槽内有一质量为 m的小滑块。现用力 F推着小滑块由A点向 B点缓慢移动。已知力 F的方向始终沿圆 弧切线方向，不计一切摩擦力，下列说法正确的是（ ） A．力 F一直减小 B．凹槽对滑块的支持力一直增大 C．滑块对凹槽的压力先增大后减小 D．墙面对凹槽的作用力先增大后减小 第 3 页 共 7 页 7．两小车 P、Q的质量分别为 Pm 和 Qm ，将它们分别与小车 N沿直线做碰撞实验， 碰撞前后的速度 v随时间 t的变化分别如图 1和图 2所示。小车 N的质量为 Nm ，碰 撞时间极短，则（ ） A． P N Qm m m  B． N P Qm m m  C． Q P Nm m m  D． Q N Pm m m  二、多选题（共 3题，每题 6分，共 18 分） 8．如图所示，汽车在水平路面上做匀速直线运动，用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引小 船，汽车与滑轮间的轻绳保持水平，汽车受恒定阻力 f作用。当牵引小船的轻绳与水 平方向的夹角为θ时，汽车发动机的输出功率为 P，小船的速度大小为 v，此时汽车 的速度大小 1v 、轻绳对小船拉力的功率 1P分别为（ ） A． 1 cosv v  B． 1 cos vv   C． 1 cosP P fv   D． 1 cos fvP P    9．图甲是游乐场中的“旋转飞椅”项目。“旋转飞椅”简化结构装置如图乙，转动轴带 动顶部圆盘转动，长为 L的轻质悬绳一端系在圆盘上，另一端系着椅子。悬点分别 为 A、B的两绳与竖直方向夹角分别为 1 237 53    、 ，椅子与游客总质量分别为 A Bm m、 ，绳子拉力分别为 A BF F、 ，向心加速度分别为 A Ba a、 。 忽略空气阻力，则椅子和游客随圆盘匀速转动的过程中（ ） 第 4 页 共 7 页 A．由重力与绳子拉力的合力提供向心力 B． : 4 : 3A B A BF F m m C． : 16 :9A Ba a  D．悬绳与竖直方向的夹角与游客质量无关 10．如图所示，一倾角为、质量为 M的斜面体放在水平地面上，一质量为 m的物 块以初速度 0v 沿斜面向下匀速滑动。若下滑过程中对物块施加一个大小不变的力 F， 甲图中沿斜面向下，乙图中竖直向下，斜面体始终静止于水平地面上，已知重力加 速度为 g，则下列说法正确的是（ ） A．甲图中物块将继续匀速下滑，斜面体受到地面静摩擦力大小为 cosF  B．甲图中物块将加速下滑，斜面体受到地面支持力大小为mg Mg C．乙图中物块将继续匀速下滑，斜面体受到地面静摩擦力大小为 0 D．乙图中物块将加速下滑，斜面体受到地面支持力大小为mg Mg F  第 II 卷（非选择题） 三、实验题（每空 2分，共 16 分） 11．某实验小组通过如图所示的装置验证向心力的表达式。滑块套在水平杆上，随 杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力 F 的大小。滑块上固定一遮光片，宽度为 d，与固定在铁架台上的光电门可测量滑块的 第 5 页 共 7 页 角速度。旋转半径为 R，每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一 组向心力 F和角速度的数据。 （1）某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮 光时间为Δt，则角速度  ； （2）以 F为纵坐标，以 （选填“Δt ”、 “ 1t ”、“   2t ”或“  2 1 t ”）为横坐标，可在坐标 纸中描出数据点作一条直线； （3）该小组验证（2）中的表达式时，经多次实验，分析检查，仪器正常，操作和 读数均没有问题，发现示数 F的测量值与其理论值相比 （填“偏大”或“偏 小”）。 12．在研究小车的直线运动实验中，装置如图 1所示。在调整好装置后，正确操作 得到一条点迹清晰的纸带如图 2所示，图中 1、2、3、4、5、6、7为计数点，相邻 计数点之间的距离分别为 1 2 3 4 5 6x x x x x x、 、 、 、 、 ，相邻计数点之间还有 4个计时点没有 画出，打点计时器使用的电源频率为 f。 (1)相邻计数点之间的时间间隔为 。 (2)打点计时器打下计数点 6时小车的瞬时速度大小为 6v  。 (3)若要求合理利用实验数据，小车加速度大小为a  。 (4)小车加速运动过程中，会受到阻力 fF 的作用。已知砝码连同砝码盘的总质量为 m， 小车质量为 M，重力加速度为 g，小车受到的合外力大小为 ，小车受到的阻力 大小为 fF  （均用 m、M、a中的字母表示）。 第 6 页 共 7 页 四、解答题(共 3 题,第 13 题 8 分，14 题 14 分，第 15 题 16 分，共 38 分。解 答应写 出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分。有 数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 13．如图甲所示是一种名叫“塘鹅”的海鸟，善于游水、飞翔和捕鱼。其捕鱼时，可 以从高空沿竖直方向像一支箭一样扎入水中，如图乙所示。假设塘鹅从高空向下俯 冲的过程为自由落体运动，入水后竖直向下做匀减速直线运动。已知塘鹅入水后的 加速度大小为 4g，入水后下降的最大深度为 h，塘鹅质量为 m，重力加速度为 g，塘 鹅可视为质点。求： (1)塘鹅入水前瞬间速度 0v 的大小； (2)塘鹅从空中开始俯冲到入水前瞬间的过程经历的时间 t； (3)塘鹅入水后，水对它的作用力 F的大小。 14．宇航员在地球表面将小球以一定的水平初速度向斜面抛出，斜面倾角 37  ，经 t时间小球恰好垂直撞在斜面上。现宇航员站在某质量分布均匀的星球表面，将小球 以相同的初速度向该斜面抛出，小球经 0 12t t 的时间落在斜面上，其位移恰与斜面垂 直。已知该星球的半径为 R，地球表面重力加速度为 g，引力常量为G，球的体积公 式是 3 4 3 V R 。（ t和 0t 未知）求： (1)该星球表面的重力加速度 0g ； (2)该星球的质量M ； (3)该星球的密度 。 第 7 页 共 7 页 15．如图，在倾角37足够长且静止的传送带上有一个质量为1kg的物体，物体与传 送带之间的动摩擦因数为 0.5。物体在拉力 F的作用下，由静止开始运动， F的大小 为20N，方向沿传送带向上。加速1s后撤去拉力 F，让物体在传送带上继续运动。已 知 P点距底端 A点5.25m， g取 210m s ，sin37 0.6  ， cos37 0.8  ，求： (1)物体在拉力 F的作用下的加速度 1a ； (2)物体运动到最高点时离斜面底端 A点的距离； (3)若物体运动到最高点的同时启动电机使传送带以 5m s的速度逆时针旋转，求物体 从最高点回到底端 A点的时间。 答案第 1页，共 5页 暑假开学练习高三物理 参考答案 题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答 案 A C A C A D D AC AD BC 1．A 【详解】A．运动员在空中只受重力，加速度 恒定，单位时间内速度变化相同，A正确； BC．根据平抛规律有 0x v t ， 2 1 2 h gt 又 tan30 h x   ， sin 30 hs   整理得 0 2 tan30vt g   ， 2 02 tan30 cos30 vs g    代入数值解得 2st  ， 0 10 3m/sv  所以在 A处的速度为10 3m/s，在斜面上的落 点到 A点的距离与初速度的平方成正比，与质 量无关，故 BC错误； D．竖直方向的速度 20m/syv gt  则速度与水平方向夹角的正切值 0 2 3tan 3 yv v    可见速度与水平方向夹角不等于 60，D错误。 故选 A。 2．C 【详解】根据题意可知在曝光时间内小球运动 的长度为 1 1 0.6m 0.12m 5 5 l r     近似认为在曝光时间内小球做匀速直线运动， 故有 0.12 m/s=6m/s 1 50 lv t     在最低点根据牛顿第二定律有 2vT mg m r   代入数据解得 T=7N 故选 C。 3．A 【详解】设树间距为 L，车头从第 1棵树运动 到第 2棵树的时间满足 2 1 2 L at 运动至第 n棵树的时间满足 21 1( 1) 2 n L at  运动到第 5n  棵树的时间满足 2 2 1( 4) 2 n L at  根据题意 2 1t t t  解得 5n  则中间还有 2棵树。 故选 A。 4．C 【详解】A．因为物块甲向右运动，木箱静止， 根据相对运动，甲对木箱的摩擦力方向向右， A错误； B．设乙运动的加速度为 a，只有乙有竖直向 下的恒定加速度， 对甲、乙和木箱，由整体法，竖直方向受 力分析有 NF M g ma 总 则地面对木箱的支持力大小不变，B错误； 答案第 2页，共 5页 CD．设绳子的弹力大小为T ，对甲受力分析 有T mg ma  对乙受力分析有mg T ma  联立解得 22.5m/sa  ， 7.5NT  C正确，D错误。 故选 C。 5．A 【详解】根据题意，卫星在同步轨道和表面附 近轨道运行时轨道半径分别为 R h R 、 设小行星和卫星的质量分别为M m、 由开普勒第三定律有 3 3 2 2 0 1 )R h R T T   （ 解得 2 3 1 2 2 3 3 0 1 TR h T T   卫星绕小行星表面附近做匀速圆周运动，由万 有引力提供向心力有 2 2 2 1 4GMm m R R T   解得 2 3 2 1 4 RM GT   对应结果可得 a为 1T b， 为 0T c， 为 1T。 故选 A。 6．D 【详解】AB．对滑块受力分析，设支持力 NF 与 竖直方向夹角为， 由平衡条件有 sinF mg  ， N cosF mg  滑块从 A缓慢移到 B点时，增大，则推力 F 越来越大，支持力 NF 越来越小，AB错误； C．凹槽对滑块的支持力和滑块对凹槽的压力 是一对相互作用力，支持力 NF 越来越小，故 滑块对凹槽的压力越来越小，C错误； D．对凹槽与滑块整体，墙面对凹槽的弹力为  N 1= cos sin cos sin 2 2 F F mg mg    墙 则越来越大时，墙面对凹槽的弹力先增大后 减小，D正确。 故选 D。 7．D 【详解】PN碰撞时，根据碰撞前后动量守恒 有 P P N N P P N Nm v m v m v m v    即    P P P N N Nm v v m v v    根据图像可知    P P N N>v v v v   ，故 P Nm m ； 同理，QN碰撞时，根据碰撞前后动量守恒有 Q Q N N Q Q N Nm v m v m v m v    即    Q Q Q N N Nm v v m v v    根据图像可知    Q Q N N<v v v v   ，故 Q Nm m ； 故 Q N Pm m m  故选 D。 8．AC 答案第 3页，共 5页 【详解】AB．当轻绳与水平方向的夹角为θ时， 由关联速度规律可知，小船沿轻绳方向的分速 度等于车速，即 1 cosv v  A项正确，B项错误； CD．此时轻绳的牵引力 1 PF f v   则轻绳对小船拉力的功率 1 cosP Fv  解得 1 cosP P fv   C项正确，D项错误。 故选 AC。 9．AD 【详解】A．对游客与椅子的整体受力分析可 知，受重力，绳子拉力，是这两个力的合力提 供向心力，故 A正确； BC．重力和拉力的合力提供向心力，由矢量 三角形可得 3cos53 cos37 4 A A A B B B F m g m F m g m      向心加速度为 tan 37 9 tan53 16 A B a g a g     故 BC错误； D．设游客做匀速圆周运动的半径为 r，根据 2tanmg m r  可得 2 tan rg   由此可知，悬绳与竖直方向的夹角与游客质量 无关，故 D正确。 故选 AD。 10．BC 【详解】未加力 F时物块匀速下滑，则处于平 衡状态，mgsinθ=μmgcosθ 此时物块对斜面体的向下的摩擦力 mgsinθ与 压力 mgcosθ的合力竖直向下，大小为 mg，则 此时地面对斜面体无摩擦力作用，斜面体受地 面的支持力为 Mg+mg； AB．甲图中若下滑过程中对物块施加一个大 小不变的沿斜面向下的力 F，可知物块受合力 为 F，沿斜面向下，此时物块将匀加速下滑， 物块对斜面体的摩擦力仍为 mgsinθ，压力仍为 mgcosθ，则斜面体受到地面静摩擦力大小仍为 零，斜面体受到地面支持力大小仍为 mg Mg ，选项 A错误，B正确； CD．乙图中若下滑过程中对物块施加一个大 小不变的竖直向下的力 F，则表达式 (F+mg)sinθ=μ(F+mg)cosθ 仍成立，则物块仍将匀速下滑，对斜面体和物 块的整体分析可知，斜面体受到地面支持力大 小为mg Mg F  ，受到地面的摩擦力仍为零， 选项 C正确，D错误。 故选 BC。 11． d R t 2 1 ( )t 偏小 【详解】（1）[1]每次遮光片经过光电门时的线 速度大小为 答案第 4页，共 5页 Δ dv t  由线速度大小和角速度大小的关系式可得 v d R R t     （2）[2]根据牛顿第二定律可得 2 2 2( ) mdF mR R t    可知 F与 2 1 ( )t 成正比，以 F为纵坐标， 2 1 ( )t 为横坐标可在坐标纸上描出一条直线，斜率为 2md R 。 （3）[3][4] 力传感器测量的 F是绳子的拉力， 而在实际情况中，滑块在做圆周运动时还会受 到水平杆对它的静摩擦力，向心力等于绳子拉 力 F和静摩擦力之和。因此，在滑块与水平杆 之间存在的静摩擦力的影响下，力传感器示数 F作为向心力时会比向心力理论值偏小。 12．(1) 5 f (2)  5 6 10 f x x (3)   2 4 5 6 1 2 3 225 f x x x x x x     (4) Ma mg ma Ma  【详解】（1）相邻计数点之间的时间间隔为 1 55T f f    （2）打点计时器打下计数点 6时小车的瞬时 速度大小为  5 65 6 5 6 6 52 102 f x xx x x xv T f       （3）小车加速度大小为        24 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 2 2253 x x x x x x f x x x x x x a T             （4）[1]根据牛顿第二定律，小车受到的合外 力大小为 F Ma合 [2]设细线上的拉力大小为 TF ，对小车，根据 牛顿第二定律得 T fF F Ma  对砝码及砝码盘，根据牛顿第二定律得 Tmg F ma  联立得 fF mg ma Ma   13．(1)2 2gh (2) 22 h g (3)5mg 【详解】（1）设塘鹅入水前瞬间速度大小为 0v ， 入水后竖直向下做匀减速直线运动，由逆向思 维，根据 20 2 4v gh  代入数据解得 0 2 2v gh （2）鹅从空中开始俯冲到入水前瞬间的过程 经历的时间为 t，俯冲阶段为自由落体运动， 则由速度公式 0v gt 代入数据解得 0 22v ht g g   （3）塘鹅入水后，由牛顿第二定律有 答案第 5页，共 5页 4F mg m g   解得 5F mg 14．(1) 0 1 6 g g (2) 2 6 gRM G  (3) 8 g G R    【详解】（1）在地球表面，根据平抛运动规律 得 0tan y v v   ， y gtv 在星球表面，根据平抛运动规律得 tan x h   ， 0 0x v t ， 2 0 0 1 2 h g t 联立解得 0 1 6 g g （2）根据万有引力和重力的关系可得 02 GMm mg R  解得该星球的质量为 2 6 gRM G  （3）根据密度公式得 M V   ， 3 4 3 V R 联立解得该星球的密度为 8 g G R    15．(1) 21 10m sa  (2)15 25m. (3)2.5s 【详解】（1）对物块根据牛顿第二定律得 1sin cosF mg mg ma     解得 21 10m sa  （2）撤去拉力 F 前物块的位移为 2 1 1 1 1 5m 2 x a t  撤去拉力 F 时物块的速度为 1 1 1 10m sv a t  撤去拉力 F 后，根据牛顿第二定律有 2sin mgcosmg ma    解得 22 10m sa  木块停下的时间 12 2 1svt a   木块 2t 内的位移 22 1 2 2 2 1 5m 2 x v t a t   木块距斜面底端 A点的距离 1 2 0 15.25ms x x l    （3）木块开始下滑的加速度 2 3 sin m scos 10a g g     木块从最高点与传送带共速的时间 3 3 0 0.5svt a    3t 内木块下滑的位移 2 3 3 3 1 1.25m 2 x a t  木块距斜面底端的距离 4 3 14mx s x   木块与传送带共速后，摩擦力反向，由牛顿第 二定律得加速度 24 sin m scos 2a g g     由 24 4 4 4 1 2 x vt a t  解得 4 2st  则木块从最高点达到斜面底端的时间为 3 4 2.5st t t  