精品解析：江苏省常州市金坛区第一中学2025-2026学年高三上学期9月开学物理试题

2025年秋学期金坛一中高三年级物理学科9月阶段性调研试卷 （调研用时：75分钟 本卷满分：100分） 一、单选题（本题共11小题，每小题4分，共44分，每小题只有一个选项符合题意） 1. 某同学将质量为2kg的铅球，以8m/s的速度投出，铅球在出手时的动能是（） A. 16J B. 24J C. 64J D. 128J 2. 如图所示是一个玩具陀螺，a、b和c是陀螺表面上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时，下列表述正确的是（　　） A. a、b和c三点的线速度大小相等 B. a、b和c三点的角速度大小不相等 C. a、b两点的角速度比c的大 D. a、b两点的加速度比c点的大 3. 如图所示，桌面上固定一竖直挡板，现将一个质量恒定的A球与截面为三角形的垫块B叠放在一起，用水平外力F缓缓向左推动B，使A球慢慢升高，设各接触面均光滑，对于该过程，下列说法正确的是（　　） A. 垫块B受到三个力的作用 B. 垫块B对桌面的压力逐渐增大 C. A球对垫块B的压力越来越小 D. 水平外力F大小恒定不变 4. 一个实验小组在“探究弹簧弹力和形变量的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧和来做实验，得到如图所示的弹力与弹簧长度的关系图像。下列表述正确的是（ ） A. 测得的弹力与弹簧的长度成正比 B. 挂同样重的物体，的伸长量比的伸长量小 C. 的劲度系数比的小 D. 无法比较两个弹簧的原长大小 5. 如图所示，一个小球放在水平地面上的O点，先后以初速度、从O点斜向上抛出，与水平方向的夹角比与水平方向的夹角大，不计空气阻力，则下列判断一定正确的是（　　） A. 若两次落到地面上的同一点，则 B. 若两次落到地面上的同一点，则 C. 若两次上升的最大高度相同，则 D. 若两次上升最大高度相同，则 6. 质量为1 kg的物体从某一高度开始做自由落体运动，当下落速度为20 m/s时，则该物体此时重力的功率是（g取10 m/s2）（ ） A. 50 W B. 100 W C. 150 W D. 200 W 7. 某同学将一小段粉笔竖直向上抛出，粉笔所受空气阻力大小与速率成正比。关于粉笔被抛出后运动的图像，下列选项最合理的是（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径等于地球半径），c为地球的静止卫星，以下关于a、b、c的说法中正确的是（ ） A b卫星转动线速度大于7.9km/s B. a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为aa＞ab＞ac C. a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为Ta =Tc＞Tb D. 在b、c中，b的动能最大，c的机械能最大 9. 天玑星是北斗七星之一，在天玑星周围还有一颗伴星，它们组成双星系统，各自绕二者连线上的某一点O做匀速圆周运动，伴星距O点较远，如图所示。现已知天玑星的质量为M，二者之间连线的距离为L，运动周期均为T，万有引力常量为G。下列说法正确的是（　　） A. 伴星的线速度小于天玑星的线速度 B. 伴星质量大于天玑星的质量 C. 天玑星的运动半径为 D. 天玑星和伴星的总质量为 10. 汽车发动机的曲柄连杆机构其结构示意图如图所示。曲轴可绕固定的O点自由转动，连杆两端分别连接曲轴上的A点和活塞上的B点，若曲轴绕O点做匀速圆周运动，速率12m/s，，。下列说法正确的是（　　） A. 活塞在水平方向上做匀速直线运动 B. 当OA竖直时，活塞的速度为8m/s C. 当OA与AB共线时，活塞的速度为12m/s D. 当OA与AB垂直时，活塞的速度为15m/s 11. 如图所示，质量为M、长为L木板置于光滑的水平面上，一质量为m的滑块放置在木板左端，滑块与木板间滑动摩擦力太小为，用水平的恒定拉力F作用于滑块，当滑块运动到木板右端时，木板在地面上移动的距离为s，滑块速度为，木板速度为，下列结论中正确的是（　　） A. 上述过程中，F做功大小为 B. 其他条件不变的情况下，F越大，滑块到达右端所用时间越长 C. 其他条件不变的情况下，M越大，s越大 D. 其他条件不变的情况下，越大，滑块与木板间产生的热量越多 二、实验题（共15分） 12. 某同学用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。滑块和遮光条的总质量为，砂和砂桶的总质量为，动滑轮的质量为，不计绳与滑轮之间的摩擦，重力加速度为。 （1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图所示，则读数为________mm。 （2）下列说法正确的是________。 A. 气垫导轨不需要调水平 B. 实验中应远大于 C. 滑块的加速度大小是砂桶的加速度大小的2倍 D. 弹簧测力计的读数始终等于 （3）该同学测得两个光电门间的距离为，遮光条从光电门1运动到光电门2的时间为。保持光电门2的位置及滑块在导轨上释放的位置不变，改变光电门1的位置进行多次测量，经过多次实验测得多组和，作出图像，如图乙所示。已知图像的纵轴截距为，横轴截距为，则表示遮光条通过光电门________（选填“1”或“2”）时的速度大小，滑块的加速度大小________（用字母、表示）。 （4）保持滑块和遮光条的质量不变，改变砂的质量，进行多次实验，以弹簧测力计的示数为横坐标，滑块的加速度为纵坐标，作出的图像如图丙所示，已知直线上某点的坐标为，则对应点时砂和砂桶的质量为________（用、、、表示）。 三、解答题（共4题，共41分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只有答案不能得分。有数值计算的题，必须明确写出数值和单位） 13. 额定功率为40kW的汽车，在平直的公路上行驶的最大速度是20m/s，汽车的质量是2t，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小是2m/s2，运动过程中阻力不变，求： （1）汽车受到的阻力多大？ （2）汽车维持匀加速运动的时间是多少？ 14. 如图所示，质量m=2kg的物体静止于水平面上，现用一水平向右的恒力F=14N拉物体，物体运动9m后撤去拉力F，已知物体与水平面之间的动摩擦因数μ=0.5，g取10m/s2。求： （1）物体在恒力作用下运动时的加速度大小a； （2）撤去外力时速度大小v； （3）撤去外力后，物体继续移动的位移大小x。 15. 我国北斗卫星导航系统（BDS）已经开始提供全球服务，具有定位、导航、授时、5G传输等功能，这些卫星中有一部分是地球同步卫星。已知地球同步卫星的周期为T，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G。忽略地球自转的影响。求： （1）地球质量M及密度； （2）地球的第一宇宙速度v； （3）地球同步卫星的运行轨道距离地球表面的高度h。 16. 如图所示，光滑水平面MA上有一根左端固定的轻弹簧（原长小于MA），A点右侧有一个沿顺时针方向匀速运动的水平传送带AB，传送带长度，速度。圆心为O、半径的光滑半圆轨道BCD在B点与传送带相切，OC水平。用一个质量的小物块压紧弹簧，当弹簧的弹性势能时，将小物块由静止释放。已知小物块与传送带间的动摩擦因数，。求： （1）小物块经过A点速度大小v； （2）小物块在传送带上运动时由于摩擦产生的热量Q； （3）改变弹簧的压缩量，将小物块再次释放，为使其在半圆轨道BCD运动过程中不脱离轨道，释放物块时，弹簧的弹性势能应满足什么条件？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年秋学期金坛一中高三年级物理学科9月阶段性调研试卷 （调研用时：75分钟 本卷满分：100分） 一、单选题（本题共11小题，每小题4分，共44分，每小题只有一个选项符合题意） 1. 某同学将质量为2kg的铅球，以8m/s的速度投出，铅球在出手时的动能是（） A. 16J B. 24J C. 64J D. 128J 【答案】C 【解析】 【详解】铅球出手时速度为8m/s，故出手时的动能为 故选C。 2. 如图所示是一个玩具陀螺，a、b和c是陀螺表面上三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时，下列表述正确的是（　　） A. a、b和c三点的线速度大小相等 B. a、b和c三点的角速度大小不相等 C. a、b两点的角速度比c的大 D. a、b两点的加速度比c点的大 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】a、b和c三点在陀螺上属于同轴转动，所以a、b和c三点的角速度相同，由可知，，所以，由可知，所以，故选D。 3. 如图所示，桌面上固定一竖直挡板，现将一个质量恒定的A球与截面为三角形的垫块B叠放在一起，用水平外力F缓缓向左推动B，使A球慢慢升高，设各接触面均光滑，对于该过程，下列说法正确的是（　　） A. 垫块B受到三个力的作用 B. 垫块B对桌面的压力逐渐增大 C. A球对垫块B的压力越来越小 D. 水平外力F大小恒定不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．以A球为研究对象，受力分析可知，A球受到重力、挡板的弹力和斜面的支持力三个力；以B球为研究对象，垫块B受到重力、A的压力、地面的支持力和推力F四个力作用，故A错误； BCD．当柱状物体向左移动时，垫块B对A的支持力和挡板对A球的支持力方向均不变，根据平衡条件得知，这两个力大小保持不变，即A球对垫块B的压力保持不变；对整体受力分析如图所示 根据受力平衡可得 ， 可知地面对B的支持力不变，则垫块B对地面的压力不变；由于挡板对A球的支持力不变，可知水平外力F大小恒定不变，故BC错误，D正确。 故选D。 4. 一个实验小组在“探究弹簧弹力和形变量的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧和来做实验，得到如图所示的弹力与弹簧长度的关系图像。下列表述正确的是（ ） A. 测得的弹力与弹簧的长度成正比 B. 挂同样重的物体，的伸长量比的伸长量小 C. 的劲度系数比的小 D. 无法比较两个弹簧的原长大小 【答案】B 【解析】 【详解】A．由，可知测得的弹力与弹簧的长度成一次函数关系，弹力与弹簧的形变量成正比，故A错误； C．由图像的斜率表示弹簧的劲度系数，由图像可知a的劲度系数比b的大，故C错误； B．由可知挂同样重的物体，a的伸长量比b的伸长量小，故B正确； D．根据可知图像与横轴的截距表示原长，由图像可知a弹簧比b弹簧原长小，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，一个小球放在水平地面上的O点，先后以初速度、从O点斜向上抛出，与水平方向的夹角比与水平方向的夹角大，不计空气阻力，则下列判断一定正确的是（　　） A. 若两次落到地面上的同一点，则 B. 若两次落到地面上同一点，则 C. 若两次上升的最大高度相同，则 D. 若两次上升的最大高度相同，则 【答案】D 【解析】 【详解】AB．设初速度与水平方向的夹角为α，与水平方向夹角为β，两次均做斜向上抛运动，则有以v1抛出，在水平方向的初速度为 在竖直方向的初速度 竖直方向是竖直上抛运动，整个运动的时间为t1，则有 水平方向是匀速直线运动，则有水平方向的位移有 同理以v2抛出时，水平方向则有 竖直方向 水平位移 因为 则有 虽然α>β，由于α与β的确切关系不确定，因此v1与v2的确切关系不能确定，AB错误； CD．若两次上升的最大高度相同，则有 可得 由于α>β，则一定有 v1< v2 C错误，D正确。 故选D。 6. 质量为1 kg的物体从某一高度开始做自由落体运动，当下落速度为20 m/s时，则该物体此时重力的功率是（g取10 m/s2）（ ） A. 50 W B. 100 W C. 150 W D. 200 W 【答案】D 【解析】 【详解】根据功率公式 故选D。 7. 某同学将一小段粉笔竖直向上抛出，粉笔所受空气阻力大小与速率成正比。关于粉笔被抛出后运动的图像，下列选项最合理的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意可知，上升阶段，由牛顿第二定律可得 速度越来越小，加速度也越来越小，对应图像的斜率逐渐减小，在最高点，速度为0，加速度为重力加速度，然后开始下降，再结合牛顿第二定律可得 速度逐渐增大，加速度逐渐减小，对应图像的斜率也是逐渐减小，只有A图符合题意。 故选A。 8. 如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径等于地球半径），c为地球的静止卫星，以下关于a、b、c的说法中正确的是（ ） A. b卫星转动线速度大于7.9km/s B. a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为aa＞ab＞ac C. a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为Ta =Tc＞Tb D. 在b、c中，b的动能最大，c的机械能最大 【答案】C 【解析】 【详解】A．b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星根据万有引力定律，根据 解得 代入数据得 可知b卫星转动线速度等于7.9km/s，故A错误； B．地球赤道上的物体与静止卫星具有相同的角速度，所以ωa=ωc，根据a=rω2 知c的向心加速度大于a的向心加速度； 根据 得b的向心加速度大于c的向心加速度，可知a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为ab＞ac＞aa 故B错误； C．卫星c为静止卫星，所以Ta=Tc 根据 可知 得c的周期大于b的周期，a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为Ta=Tc＞Tb 故C正确； D．因三颗卫星的质量关系不确定，可知不能比较动能和机械能的关系，故D错误。 故选C。 9. 天玑星是北斗七星之一，在天玑星周围还有一颗伴星，它们组成双星系统，各自绕二者连线上的某一点O做匀速圆周运动，伴星距O点较远，如图所示。现已知天玑星的质量为M，二者之间连线的距离为L，运动周期均为T，万有引力常量为G。下列说法正确的是（　　） A. 伴星的线速度小于天玑星的线速度 B. 伴星的质量大于天玑星的质量 C. 天玑星的运动半径为 D. 天玑星和伴星的总质量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．双星的周期相同，角速度相同，根据，伴星的线速度大于天玑星的线速度，故A错误； B．设伴星的质量为m，运动半径为r，天玑星的运动半径为R，则 得 由 得 伴星的质量较小，故B错误； C．伴星的半径 天玑星的半径 故C错误； D．双星的总质量为 故D正确 故选D。 10. 汽车发动机的曲柄连杆机构其结构示意图如图所示。曲轴可绕固定的O点自由转动，连杆两端分别连接曲轴上的A点和活塞上的B点，若曲轴绕O点做匀速圆周运动，速率12m/s，，。下列说法正确的是（　　） A. 活塞在水平方向上做匀速直线运动 B. 当OA竖直时，活塞的速度为8m/s C. 当OA与AB共线时，活塞的速度为12m/s D. 当OA与AB垂直时，活塞的速度为15m/s 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意，活塞沿水平方向往复运动，则活塞的运动不是匀速直线运动，故A错误； B．已知A点的线速度为，当OA竖直时，将A点和活塞的速度沿杆方向和垂直杆方向分解，如图所示 由几何关系可知 可得 故B错误； C．当OA和OB共线时，A点在沿杆方向的分速度是0，则活塞的实际速度沿杆也为0，故C错误； D．当OA与AB垂直时，A点的速度沿杆方向，设AB与OB的夹角为，有 其中 解得 故D正确。 故选D。 11. 如图所示，质量为M、长为L的木板置于光滑的水平面上，一质量为m的滑块放置在木板左端，滑块与木板间滑动摩擦力太小为，用水平的恒定拉力F作用于滑块，当滑块运动到木板右端时，木板在地面上移动的距离为s，滑块速度为，木板速度为，下列结论中正确的是（　　） A. 上述过程中，F做功大小为 B. 其他条件不变的情况下，F越大，滑块到达右端所用时间越长 C. 其他条件不变的情况下，M越大，s越大 D. 其他条件不变的情况下，越大，滑块与木板间产生的热量越多 【答案】D 【解析】 【详解】A．由功能关系可知拉力F做功除了增加两物体的动能外，还有系统摩擦产生了热量，故A错误； B．由于滑块和木板都是做初速度为零的匀加速运动，木板的加速度由滑块对它的摩擦力提供，在其它条件不变的情况下增大F，木板受到的摩擦力大小不变，因此木板的运动情况不变，滑块和木板的相对位移还是L，但增大F后滑块的加速度增大，离开木板的时间就越短，故B错误； C．由于木板受到的摩擦力大小不变，因此当M越大时木板的加速度越小，而滑块的加速度不变，相对位移仍是L，滑块在木板上的运动时间越短，所以木板运动的位移越小，故C错误； D．系统产生的热量等于摩擦力和相对位移的乘积，相对位移不变化，因此摩擦力越大，产生的热量越多，故D正确。 故选D。 二、实验题（共15分） 12. 某同学用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。滑块和遮光条的总质量为，砂和砂桶的总质量为，动滑轮的质量为，不计绳与滑轮之间的摩擦，重力加速度为。 （1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图所示，则读数为________mm。 （2）下列说法正确的是________。 A. 气垫导轨不需要调水平 B. 实验中应远大于 C. 滑块的加速度大小是砂桶的加速度大小的2倍 D. 弹簧测力计的读数始终等于 （3）该同学测得两个光电门间的距离为，遮光条从光电门1运动到光电门2的时间为。保持光电门2的位置及滑块在导轨上释放的位置不变，改变光电门1的位置进行多次测量，经过多次实验测得多组和，作出图像，如图乙所示。已知图像的纵轴截距为，横轴截距为，则表示遮光条通过光电门________（选填“1”或“2”）时的速度大小，滑块的加速度大小________（用字母、表示）。 （4）保持滑块和遮光条的质量不变，改变砂的质量，进行多次实验，以弹簧测力计的示数为横坐标，滑块的加速度为纵坐标，作出的图像如图丙所示，已知直线上某点的坐标为，则对应点时砂和砂桶的质量为________（用、、、表示）。 【答案】（1）3.80 （2）C （3） ①. 2 ②. （4） 【解析】 【小问1详解】 用游标卡尺测量遮光条的宽度d读数为3mm+16×0.05mm=3.80mm 【小问2详解】 A．气垫导轨需要调水平，选项A错误； B．实验中有弹簧测力计测量拉力，则不需要远大于，选项B错误； C．根据动滑轮的原理可知，滑块的加速度大小是砂桶的加速度大小的2倍，选项C正确； D．因砂桶加速下降，处于失重状态，则弹簧测力计的读数小于，选项D错误。 故选C。 【小问3详解】 从光电门1到光电门2做加速运动，若设通过光电门2时的速度为v2，则由逆向思维可得 即 可知图像的纵轴截距为，表示遮光条通过光电门2时的速度大小； 斜率 滑块的加速度大小 【小问4详解】 对砂桶分析可知 当F=q时a=p，可得 三、解答题（共4题，共41分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只有答案不能得分。有数值计算的题，必须明确写出数值和单位） 13. 额定功率为40kW的汽车，在平直的公路上行驶的最大速度是20m/s，汽车的质量是2t，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小是2m/s2，运动过程中阻力不变，求： （1）汽车受到的阻力多大？ （2）汽车维持匀加速运动的时间是多少？ 【答案】（1）；（2）s 【解析】 【分析】 【详解】（1）设额定功率P0，阻力f （2）设匀加速度引力F1，速度v1，维持时间t1 F1-f=ma 代入数据得 F1=6×103N， 故 s 14. 如图所示，质量m=2kg的物体静止于水平面上，现用一水平向右的恒力F=14N拉物体，物体运动9m后撤去拉力F，已知物体与水平面之间的动摩擦因数μ=0.5，g取10m/s2。求： （1）物体在恒力作用下运动时的加速度大小a； （2）撤去外力时速度大小v； （3）撤去外力后，物体继续移动的位移大小x。 【答案】（1）2m/s2 （2）6m/s （3）3.6m 【解析】 【小问1详解】 物体刚开始运动时，受到四个力的作用，如图所示 根据牛顿第二定律可得F-Ff =ma 又因为Ff=μFN=μmg 解得a=2m/s2 【小问2详解】 撤去外力时，根据匀加速运动时速度和位移的关系可得2ax1=v2 解得v=6m/s 【小问3详解】 撤去外力后，物体做匀减速运动的加速度大小 继续移动的位移大小 15. 我国北斗卫星导航系统（BDS）已经开始提供全球服务，具有定位、导航、授时、5G传输等功能，这些卫星中有一部分是地球同步卫星。已知地球同步卫星的周期为T，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G。忽略地球自转的影响。求： （1）地球质量M及密度； （2）地球的第一宇宙速度v； （3）地球同步卫星的运行轨道距离地球表面的高度h。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在地球表面有 可得地球质量为 又 可得地球密度为 【小问2详解】 地球的第一宇宙速度等于近地卫星的运行速度，则有 可得 【小问3详解】 地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得 解得 16. 如图所示，光滑水平面MA上有一根左端固定的轻弹簧（原长小于MA），A点右侧有一个沿顺时针方向匀速运动的水平传送带AB，传送带长度，速度。圆心为O、半径的光滑半圆轨道BCD在B点与传送带相切，OC水平。用一个质量的小物块压紧弹簧，当弹簧的弹性势能时，将小物块由静止释放。已知小物块与传送带间的动摩擦因数，。求： （1）小物块经过A点的速度大小v； （2）小物块在传送带上运动时由于摩擦产生的热量Q； （3）改变弹簧的压缩量，将小物块再次释放，为使其在半圆轨道BCD运动过程中不脱离轨道，释放物块时，弹簧的弹性势能应满足什么条件？ 【答案】（1）3m/s （2）1J （3）0＜≤2J或≥33J 【解析】 【小问1详解】 根据机械能守恒定律得 解得v=3m/s 【小问2详解】 因v＜v0=4m/s，所以小物块滑上传送带后先做匀加速运动，加速至与传送带共速时运动的位移满足 解得x=1.75m＜l=2m 所以小物块在传送带上先匀加速后匀速，匀加速运动时间为s 小物块与传送带间的相对位移为m 则小物块在传送带上运动时由于摩擦产生的热量为J 【小问3详解】 情况一：小物块最高只能到达与圆心等高处C点。设小物块恰好能运动到C点时，经过B点的速度为vB1，弹簧的弹性势能为Ep1。 从B到C，根据机械能守恒定律得 解得 在传送带上，若小物块一直加速到B点的速度，根据 解得 根据机械能守恒定律得J 这种情况下，弹簧的弹性势能应满足0＜≤2J。 情况二：小物块能通过最高点D。设小物块恰好通过最高点D时的速度为vD，经过B点的速度为vB2，弹簧的弹性势能为。 在最高点D，由牛顿第二定律有 从B到D，由机械能守恒定律得 在传送带上，若小物块一直减速到B点的速度，有 根据机械能守恒定律得J 这种情况下，弹簧的弹性势能应满足≥33J。 综上，弹簧的弹性势能应满足0＜≤2J或≥33J。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $