精品解析：江苏省连云港市灌南县惠泽高级中学2025-2026学年高三上学期第一次阶段性测试物理试卷

2025-2026学年江苏省连云港某校高三（上）第一次质量检测物理试卷（10月） 一、单选题：本大题共10小题，共40分。 1. 关于下列实验，相应的说法正确的是（　　） A. 图甲“探究两个互成角度的力的合成”实验中，同一组实验两次拉橡皮筋时结点O的位置可以不同 B. 图乙“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验中，采用的实验方法是等效替代法 C. 图丙“探究平抛运动的特点”实验中，斜槽轨道不光滑对实验结果没有影响 D. 图丁“探究重物的速度随时间变化的规律”实验中，释放重锤前应用手托往重物 2. 一同学在桌面的白纸上匀速划一道竖直线，如图所示。在划线的过程中另一位同学水平向右加速抽动了白纸，白纸上的划痕图样可能是（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，小桐和小旭在可视为光滑的水平地面上玩弹珠游戏。小桐瞬间将弹珠甲对着小旭脚边的静止弹珠乙弹出，甲以的速度与乙发生了弹性正碰，已知弹珠可以视为光滑，则（　　） A. 若碰后甲乙同向运动，则甲的质量一定大于乙的质量 B. 若碰后甲反弹，则甲的速率可能为 C. 碰后乙的速率可能为 D. 若碰后甲反弹，则甲的速率不可能大于乙的速率 4. 高空抛物伤人事件时有发生，成年人头部受到的冲击力，就会有生命危险。设有一质量为的鸡蛋从高楼坠落，以鸡蛋上、下沿接触地面的时间差作为其撞击地面的时间，上、下沿距离为，要产生的冲击力，估算鸡蛋坠落的楼层为（　　） A. 5层 B. 8层 C. 17层 D. 27层 5. 如图1所示是泰州科技馆一件名为“最速降线”的展品，选取其中的两条轨道简化模型如图2。已知两条轨道均光滑，且起点、终点均相同，其中轨道2末端与水平面相切。现将两个完全相同的小球甲、乙同时从起点由静止释放，小球甲沿轨道1．小球乙沿轨道2运动至终点的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 两个小球同时释放且能同时到达终点 B. 小球甲到达终点时的速度大于小球乙 C. 小球乙下滑过程中重力的功率一直增大 D. 此运动过程中小球甲的平均速度小于小球乙 6. 如图，内壁截面为半圆形的光滑凹槽固定在水平面上，左右边沿等高。该截面内，一根不可伸长的细绳穿过带有光滑孔的小球，一端固定于凹槽左边沿，另一端过右边沿并沿绳方向对其施加拉力F。小球半径远小于凹槽半径，所受重力大小为G。若小球始终位于内壁最低点，则F的最大值为（　　） A. B. C. G D. 7. 在太空实验室中可以利用匀速圆周运动测量小球质量。如图所示，不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端系一待测小球，使其绕O做匀速圆周运动，用力传感器测得绳上的拉力为F，用停表测得小球转过n圈所用的时间为t，用刻度尺测得O点到球心的距离为圆周运动的半径R。下列说法正确的是（　　） A. 圆周运动轨道可处于任意平面内 B. 小球的质量为 C. 若误将圈记作n圈，则所得质量偏大 D. 若测R时未计入小球半径，则所得质量偏小 8. 如图所示，竖直细杆O点处固定有一水平横杆，在横杆上有A、B两点，且，在A、B两点分别用两根等长的轻质细线悬挂两个相同的小球a和b，将整个装置绕竖直杆匀速转动，则a、b两球稳定时的位置关系可能正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示，空间站与微型卫星在机械臂的作用下，同步绕地球做匀速圆周运动。则下列说法正确的是（　　） A. 空间站的线速度大于微型卫星的线速度 B. 微型卫星的向心力仅由地球对微型卫星的万有引力提供 C. 若机械臂断裂，则微型卫星将远离地球 D. 空间站的向心加速度大于微型卫星的向心加速度 10. 如图所示，一长木板在水平地面上运动，在某时刻（）长木板速度为时，将一物块轻放到木板上，已知物块与木板的质量相等，物块与木板间、木板与地面间均有摩擦，并认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。在物块放到木板上之后，物块运动的速度一时间图像可能是下列选项中的（　　） A. B. C. D. 二、实验题：本大题共1小题，共9分。 11. 如图所示，某同学利用水平桌面上的气垫导轨和数字计时器，探究滑块沿气垫导轨下滑过程中机械能是否守恒。气垫导轨上有很多小孔，气泵送来的压缩空气从小孔喷出，使得滑块与导轨之间有一层薄薄的空气层，滑块运动时阻力近似为零。 （1）实验时，气垫导轨的b端需用垫片垫高。用50分度游标卡尺测量某块垫片的厚度，标尺位置如图所示，其读数为__________mm。 （2）设实验测得垫片的总高度为h，遮光条的有效宽度为d，单脚螺丝到双脚螺丝连线的距离为L，滑块经过光电门1和光电门2时的遮光时间分别为和，则还需要测量的物理量是__________（写出物理量的符号并说明），实验需要验证的关系式是__________（用题中和所测物理量字母表示）。 （3）数据处理时发现重力势能减小量小于动能增加量，造成的原因可能          。 A. 充气泵的气流较小，滑块与导轨存在较大摩擦 B. 导轨被垫高之前没有将导轨调节水平，被垫高的一端偏高 （4）光电门计时器的计时原理：光电门中的光敏元件接收到的光线是直径约2mm的圆柱型光束，只要遮光条前沿挡住的光照就能使光控信号u上跳为H，只要后沿让光照恢复达到就能使光控信号u下跳为L。计时器可以设置两种计时模式：①记录前沿挡光与后沿复光信号之间的时间；②记录2次前沿挡光信号之间的时间。根据以上信息，下列哪种型号的遮光条测量速度的误差最小__________（填“甲”“乙”或“丙”）。 三、计算题：本大题共4小题，共40分。 12. 中国探月工程（“嫦娥工程”）分为“绕”“落”“回”3个阶段，嫦娥五号月球探测器已经成功实现采样返回，不久的将来中国宇航员将登上月球。已知引力常量为G。 （1）若探测器在靠近月球表面的圆形轨道无动力飞行，测得其环绕周期为T，忽略探测器到月面的高度，求月球的密度。 （2）忽略其他星球的影响，将地球和月球称为双星，他们受到彼此的万有引力作用，分别围绕其连线上的某一点O做周期相同的匀速圆周运动，如图所示。已知地球和月球中心之间的距离为L，地球质量M，月球质量m，求月球的运动周期为。 13. 如图所示，将一篮球（可视为质点）从水平地面上方B点以v0=10m/s的速度斜向上抛出，抛出时速度方向与水平方向成θ=37°角，篮球恰好垂直击中竖直篮板上A点，取：sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2，已知A点距离水平地面的高度为3.2m，不计空气阻力。求： （1）A、B两点间的水平距离； （2）B点距离水平地面的高度。 14. 质量均为的木块A和B，并排固定在光滑的水平面上，A上插有一竖直轻杆，长为的轻绳一端系在轻杆上端，另一端系一质量为的球，轻绳保持水平，与竖直方向成角，小球保持静止。 （1）求小球静止时绳上的张力大小； （2）剪断绳，小球摆到最低点时，求绳上的张力大小； （3）若剪断绳的同时，解除A、B与地面之间的固定，求小球第二次摆到最低点时的速度大小。 15. 如图所示，竖直平面内固定半径的光滑圆弧轨道，轨道的M处与水平传送带相切。传送带与左侧紧靠的水平台面等高，台面的PN部分粗糙，PN的长度，P点左侧光滑。水平放置的轻质弹簧左端固定、处于原长状态。质量的小物块（可视为质点）从A点由静止沿圆弧轨道下滑。O为圆心，半径OM竖直，OA与OM的夹角，已知传送带的长度，始终以速度顺时针转动，物块与台面PN部分、物块与传送带之间的动摩擦因数均为，取重力加速度，弹簧始终在弹性限度内，求： （1）物块第一次下滑到M处的速度的大小； （2）弹簧被压缩后具有的最大弹性势能； （3）物块在PN部分通过的总路程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年江苏省连云港某校高三（上）第一次质量检测物理试卷（10月） 一、单选题：本大题共10小题，共40分。 1. 关于下列实验，相应的说法正确的是（　　） A. 图甲“探究两个互成角度的力的合成”实验中，同一组实验两次拉橡皮筋时结点O的位置可以不同 B. 图乙“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验中，采用的实验方法是等效替代法 C. 图丙“探究平抛运动的特点”实验中，斜槽轨道不光滑对实验结果没有影响 D. 图丁“探究重物的速度随时间变化的规律”实验中，释放重锤前应用手托往重物 【答案】C 【解析】 【详解】A．“探究两个互成角度的力的合成”实验中，同一组实验，为了保证效果相同，两次拉橡皮筋时，一定要将橡皮筋的结点O拉至同一位置，故A错误； B．图乙“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验中，采用的实验方法是控制变量法，故B错误； C．每次小球应从同一位置由静止释放，以保证到达底端速度相同，轨道不必光滑，故C正确； D．图丁“探究重物的速度随时间变化的规律”实验中，释放重锤前，用手拉着纸带上端处于竖直面，故D错误。 故选C。 2. 一同学在桌面的白纸上匀速划一道竖直线，如图所示。在划线的过程中另一位同学水平向右加速抽动了白纸，白纸上的划痕图样可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意可知笔尖相对白纸参与水平向左的匀加速运动和水平向外的匀速运动，合力方向向左，所以轨迹向左弯曲。 故选A。 3. 如图所示，小桐和小旭在可视为光滑的水平地面上玩弹珠游戏。小桐瞬间将弹珠甲对着小旭脚边的静止弹珠乙弹出，甲以的速度与乙发生了弹性正碰，已知弹珠可以视为光滑，则（　　） A. 若碰后甲乙同向运动，则甲的质量一定大于乙的质量 B. 若碰后甲反弹，则甲的速率可能为 C. 碰后乙的速率可能为 D. 若碰后甲反弹，则甲的速率不可能大于乙的速率 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲乙弹珠碰撞瞬间动量守恒，机械能守恒，设弹珠甲乙的质量分别为、，碰后甲的速度为，乙的速度为，则有 联立解得 ， 若碰后甲乙同向运动，则 可知甲的质量一定大于乙的质量，故A正确； B．若碰后甲反弹，且甲的速率为，则有 解得 质量不能为负值，则可知，若碰后甲反弹，则甲的速率不可能为，故B错误； C．若碰后乙的速率为，则有 解得 质量不能为负值，则可知，碰后乙的速率不可能为，故C错误； D．若碰后甲反弹，且甲的速率大于乙的速率，则有 可知，只要 即 就可满足碰后甲反弹，且甲的速率大于乙的速率，故D错误。 故选A。 4. 高空抛物伤人事件时有发生，成年人头部受到的冲击力，就会有生命危险。设有一质量为的鸡蛋从高楼坠落，以鸡蛋上、下沿接触地面的时间差作为其撞击地面的时间，上、下沿距离为，要产生的冲击力，估算鸡蛋坠落的楼层为（　　） A. 5层 B. 8层 C. 17层 D. 27层 【答案】C 【解析】 【详解】鸡蛋触地后匀减速至静止，位移s=5cm=0.05m。匀减速平均速度为，故撞击时间 根据动量定理 代入数据解得 由自由落体公式 得高度 每层楼高约3m，对应楼层数为层。 故选C。 5. 如图1所示是泰州科技馆一件名为“最速降线”的展品，选取其中的两条轨道简化模型如图2。已知两条轨道均光滑，且起点、终点均相同，其中轨道2末端与水平面相切。现将两个完全相同的小球甲、乙同时从起点由静止释放，小球甲沿轨道1．小球乙沿轨道2运动至终点的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 两个小球同时释放且能同时到达终点 B. 小球甲到达终点时的速度大于小球乙 C. 小球乙下滑过程中重力的功率一直增大 D. 此运动过程中小球甲的平均速度小于小球乙 【答案】D 【解析】 【详解】AD．由于轨道2为最速降线，则小球乙先到达终点，根据 可知此运动过程中小球甲的平均速度小于小球乙，故A错误、D正确； B．根据机械能守恒定律可知 可知小球甲到达终点时的速度大小等于小球乙的速度大小，故B错误； C．根据PG = mgvy 可知，小球乙下滑过程中竖直速度先增加后减小，可知重力的功率先增加后减小，故C错误。 故选D。 6. 如图，内壁截面为半圆形的光滑凹槽固定在水平面上，左右边沿等高。该截面内，一根不可伸长的细绳穿过带有光滑孔的小球，一端固定于凹槽左边沿，另一端过右边沿并沿绳方向对其施加拉力F。小球半径远小于凹槽半径，所受重力大小为G。若小球始终位于内壁最低点，则F的最大值为（　　） A. B. C. G D. 【答案】B 【解析】 【详解】分析可知当凹槽底部对小球支持力为零时，此时拉力F最大，根据平衡条件有 解得 故选B。 7. 在太空实验室中可以利用匀速圆周运动测量小球质量。如图所示，不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端系一待测小球，使其绕O做匀速圆周运动，用力传感器测得绳上的拉力为F，用停表测得小球转过n圈所用的时间为t，用刻度尺测得O点到球心的距离为圆周运动的半径R。下列说法正确的是（　　） A. 圆周运动轨道可处于任意平面内 B. 小球的质量为 C. 若误将圈记作n圈，则所得质量偏大 D. 若测R时未计入小球半径，则所得质量偏小 【答案】A 【解析】 【详解】A．空间站内的物体都处于完全失重状态，可知圆周运动的轨道可处于任意平面内，故A正确； B．根据 解得小球质量 故B错误； C．若误将n-1圈记作n圈，则得到的质量偏小，故C错误； D．若测R时未计入小球的半径，则R偏小，所测质量偏大，故D错误。 故选A。 8. 如图所示，竖直细杆O点处固定有一水平横杆，在横杆上有A、B两点，且，在A、B两点分别用两根等长的轻质细线悬挂两个相同的小球a和b，将整个装置绕竖直杆匀速转动，则a、b两球稳定时的位置关系可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】将小球的圆周运动等效成圆锥摆，设摆长为，等效摆线与竖直方向夹角为，则 解得 为等效悬点到小球的高度差，由于两球的角速度相同，因此相同。 故选C。 9. 如图所示，空间站与微型卫星在机械臂的作用下，同步绕地球做匀速圆周运动。则下列说法正确的是（　　） A. 空间站的线速度大于微型卫星的线速度 B. 微型卫星的向心力仅由地球对微型卫星的万有引力提供 C. 若机械臂断裂，则微型卫星将远离地球 D. 空间站的向心加速度大于微型卫星的向心加速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．空间站与微型卫星在机械臂的作用下，同步绕地球做匀速圆周运动，即两者具有相同的角速度，由可知，因空间站的运行半径较小，则空间站的线速度小于微型卫星的线速度，故A错误； B．微型卫星的向心力由地球对微型卫星的万有引力和机械臂的拉力的合力提供，故B错误； C．微型卫星只受万有引力提供向心力时，由可知做匀速圆周运动的角速度较慢，现能够与空间站同步，则有 若机械臂断裂，则，微型卫星所受万有引力小于向心力，卫星将做离心运动远离地球，故C正确； D．空间站与微型卫星的角速度相同，由可知，空间站的运行半径较小，则空间站的向心加速度小于微型卫星的向心加速度，故D错误。 故选C。 10. 如图所示，一长木板在水平地面上运动，在某时刻（）长木板速度为时，将一物块轻放到木板上，已知物块与木板的质量相等，物块与木板间、木板与地面间均有摩擦，并认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。在物块放到木板上之后，物块运动的速度一时间图像可能是下列选项中的（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】如图所示，可设二者达到速度后，一起匀减速至时刻停止。 对物块，有，则 对木板，有，则 二者一起匀减速时，有，则 A B．当时，可推出，矛盾，故A B均错误； C．当时，可推出，故C正确； D．当时，可推出，故D错误。 故选C。 二、实验题：本大题共1小题，共9分。 11. 如图所示，某同学利用水平桌面上的气垫导轨和数字计时器，探究滑块沿气垫导轨下滑过程中机械能是否守恒。气垫导轨上有很多小孔，气泵送来的压缩空气从小孔喷出，使得滑块与导轨之间有一层薄薄的空气层，滑块运动时阻力近似为零。 （1）实验时，气垫导轨的b端需用垫片垫高。用50分度游标卡尺测量某块垫片的厚度，标尺位置如图所示，其读数为__________mm。 （2）设实验测得垫片的总高度为h，遮光条的有效宽度为d，单脚螺丝到双脚螺丝连线的距离为L，滑块经过光电门1和光电门2时的遮光时间分别为和，则还需要测量的物理量是__________（写出物理量的符号并说明），实验需要验证的关系式是__________（用题中和所测物理量字母表示）。 （3）数据处理时发现重力势能减小量小于动能增加量，造成的原因可能          。 A. 充气泵的气流较小，滑块与导轨存在较大摩擦 B. 导轨被垫高之前没有将导轨调节水平，被垫高的一端偏高 （4）光电门计时器的计时原理：光电门中的光敏元件接收到的光线是直径约2mm的圆柱型光束，只要遮光条前沿挡住的光照就能使光控信号u上跳为H，只要后沿让光照恢复达到就能使光控信号u下跳为L。计时器可以设置两种计时模式：①记录前沿挡光与后沿复光信号之间的时间；②记录2次前沿挡光信号之间的时间。根据以上信息，下列哪种型号的遮光条测量速度的误差最小__________（填“甲”“乙”或“丙”）。 【答案】（1） （2） ①. 两光电门之间的距离s ②. （3）B （4）丙 【解析】 【小问1详解】 根据所给游标卡尺的图像可知，该游标卡尺为50分度值游标卡尺，其精度为，可得游标卡尺的整体读数为 【小问2详解】 [1][2]设垫高后的气垫导轨与水平面间的夹角为，则根据题已知条件可得气垫导轨与水平面间的夹角的正弦值为 并且可得滑块通过两个光电门时的速度分别为， 而要探究滑块沿气垫导轨下滑过程中机械能是否守恒，则只要满足能量守恒即可，即滑块下滑过程中重力势能的减小量等于滑块动能的增加量，若该关系成立则可验证滑块下滑过程中机械能守恒，而要求得滑块重力势能的减小量则必须测量其下降的高度，但下降高度过低，测量过程中出现的相对误差较大，因此可测量两光电门之间的距离，该距离较大，测量时出现的相对误差较小，用s来表示两光电门之间的距离，则根据已知条件可得滑块下降的高度为，因此，该实验需要验证的关系式为 化简可得 【小问3详解】 A．充气泵的气流较小，滑块与导轨存在较大摩擦，则会导致重力势能有一部分克服了摩擦力做功，从而使动能的增加量偏小，即势能的减小量大于动能的增加量，故A错误； B．导轨被垫高之前没有将导轨调节水平，被垫高的一端偏高，这样在计算重力势能减小量时按正常高度计算，实际滑块在经光电门时的速度比正常时偏大，因此有重力势能减小量小于动能增加量，故B正确。 故选B。 【小问4详解】 根据计时器的两种计时模式，结合甲、乙、丙三种遮光条的形状，可知甲、乙两种遮光条符合第一种计时模式，在此种模式下两种遮光条挡光时间所对应的位移，，均略小于遮光条的真实宽度，而计算速度用的是遮光条的真实宽度，显然用甲、乙两种型号的遮光条计算得到的平均速度均大于真实值，而对于丙遮光条，符合计时器的第二种模式，在此种模式下丙遮光条挡光所对应的位移为，即遮光时间对应的位移等于遮光条的宽度，计算得到的平均速度等于真实值。 故选丙。 三、计算题：本大题共4小题，共40分。 12. 中国探月工程（“嫦娥工程”）分为“绕”“落”“回”3个阶段，嫦娥五号月球探测器已经成功实现采样返回，不久的将来中国宇航员将登上月球。已知引力常量为G。 （1）若探测器在靠近月球表面的圆形轨道无动力飞行，测得其环绕周期为T，忽略探测器到月面的高度，求月球的密度。 （2）忽略其他星球的影响，将地球和月球称为双星，他们受到彼此的万有引力作用，分别围绕其连线上的某一点O做周期相同的匀速圆周运动，如图所示。已知地球和月球中心之间的距离为L，地球质量M，月球质量m，求月球的运动周期为。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）探测器在靠近月球表面的圆形轨道无动力飞行，则有 又 解得 （2）设地球和月球运动的半径分别为，则 根据万有引力提供向心力，有 ， 联立，解得 13. 如图所示，将一篮球（可视为质点）从水平地面上方B点以v0=10m/s的速度斜向上抛出，抛出时速度方向与水平方向成θ=37°角，篮球恰好垂直击中竖直篮板上A点，取：sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2，已知A点距离水平地面的高度为3.2m，不计空气阻力。求： （1）A、B两点间的水平距离； （2）B点距离水平地面的高度。 【答案】（1）4.8m （2）1.4m 【解析】 【小问1详解】 篮球做斜上抛运动，在竖直方向有 所以 水平方向有 解得 【小问2详解】 竖直方向有 解得 B点距离水平地面的高度 14. 质量均为的木块A和B，并排固定在光滑的水平面上，A上插有一竖直轻杆，长为的轻绳一端系在轻杆上端，另一端系一质量为的球，轻绳保持水平，与竖直方向成角，小球保持静止。 （1）求小球静止时绳上的张力大小； （2）剪断绳，小球摆到最低点时，求绳上的张力大小； （3）若剪断绳的同时，解除A、B与地面之间的固定，求小球第二次摆到最低点时的速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对小球，由平衡条件可知 【小问2详解】 设小球摆到最低点时速度为v，由机械能守恒有 在最低点有 联立解得 【小问3详解】 设小球第一次摆到最低时速度大小为，此时AB速度大小为，规定向左为正方向，对PAB系统，由水平方向动量守恒有 由机械能守恒有 联立解得 当小球第二次摆到最低时，设A的速度；从小球第一次摆到最低点到第二次摆到最低点过程，对小球与A构成的系统有 联立解得 15. 如图所示，竖直平面内固定半径的光滑圆弧轨道，轨道的M处与水平传送带相切。传送带与左侧紧靠的水平台面等高，台面的PN部分粗糙，PN的长度，P点左侧光滑。水平放置的轻质弹簧左端固定、处于原长状态。质量的小物块（可视为质点）从A点由静止沿圆弧轨道下滑。O为圆心，半径OM竖直，OA与OM的夹角，已知传送带的长度，始终以速度顺时针转动，物块与台面PN部分、物块与传送带之间的动摩擦因数均为，取重力加速度，弹簧始终在弹性限度内，求： （1）物块第一次下滑到M处的速度的大小； （2）弹簧被压缩后具有的最大弹性势能； （3）物块在PN部分通过的总路程。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设物块下滑到M处的速度为，由动能定理有 解得 【小问2详解】 小物块滑上传送带到弹簧被压缩最短，根据动能定理有 解得 则弹簧被压缩后具有的最大弹性势能 【小问3详解】 物块被弹簧弹回，设滑到N点时的速度为，则有 解得 则物块在PN部分通过的路程 由于 则物块滑上传送带后，物块与传送带保持相对静止，直至到M点再滑上右侧圆弧轨道，又以原速率返回到传送带上，物块向左运动能通过传送带，设通过后的速度为，则有 解得 物块滑出传送带继续向左运动，直至最终静止，设在PN部分通过的路程为，则有 解得 则物块在PN部分通过的总路程 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $