2026-2027学年高三上学期开学检测模拟物理试卷

**基本信息** 高三物理开学检测聚焦运动学与力学，以机器人运动、哈雷彗星轨道等科技生活情境为载体，通过分层设问考查物理观念与科学思维，适配开学学情评估需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10/46|v²-x图像分析、天体运动（开普勒定律）、斜抛运动（打金蛋）、摩擦力与能量（滑块斜面）|单选第1题结合v²-x图像考查运动学公式应用，多选第9题通过弹簧转动情境融合力学平衡与能量分析| |非选择题|5/54|机械能守恒实验、向心力实验、框架转动（动能与支持力）、传送带多滑块碰撞、小球与木板槽作用|第14题传送带结合2026个滑块弹性碰撞，考查动量守恒与能量损失计算；第15题小球与木板槽作用综合自由落体、动量守恒及多过程运动分析|

高三物理上学期开学检测（含答案） 考查内容：运动学与力学 考试时间：75min 分数：100分 一. 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 在某次测试中，机器人A、B（均可视为质点）同时从原点沿相同方向做直线运动，它们的速度的平方（v2）随位移（x）变化的图像如图所示。下列判断正确的是 A. 机器人A的加速度大小为4m/s2 B. 相遇前机器人A、B最大距离为12m C. 经过，机器人A、B相遇 D. 机器人A、B分别经过处的时间差是1s 2. 地球和哈雷彗星绕太阳运行的轨迹如图所示，彗星从a运行到b、从c运行到d的过程中，与太阳连线扫过的面积分别为S1和S2，且S1＞S2。彗星在近日点与太阳中心的距离约为地球公转轨道半径的0.6倍，则彗星 A. 在近日点的速度小于地球的速度 B. 从b运行到c的过程中动能先增大后减小 C. 从a运行到b的时间大于从c运行到d的时间 D. 在近日点加速度约为地球的加速度的0.36倍 3. 某游乐场有一打金蛋游戏，示意图如下。弹珠的发射速度方向与斜面垂直、大小可以通过按压的力度来调整，若弹珠弹出后直接击中B点的金蛋为三等奖；若与斜面碰撞一次再击中金蛋为二等奖；若与斜面碰撞两次再击中金蛋为一等奖，已知斜面与水平方向夹角为45°，斜面AB长m，弹珠与斜面碰撞瞬间弹珠在垂直于斜面方向上的速度反向、大小不变，沿斜面方向上的速度不变，取重力加速度g = 10m/s2，忽略空气阻力影响，以下说法正确的是 A. 若最终得到三等奖，则弹珠发射的初速度大小为5m/s B. 最终得到一、二、三等奖的弹珠从射出到击中金蛋的时间之比为1:1:1 C. 最终得到一、二、三等奖的弹珠从射出到击中金蛋的时间之比为2:3:4 D. 最终得到一、二、三等奖的弹珠的初速度之比为4:3:2 4. 如图甲所示，固定斜面的倾角为（），以为原点、沿斜面向下为正方向建立轴，A、B点的坐标分别为。质量为m的滑块由点静止释放，恰好能运动到点，滑块与斜面间的动摩擦因数随坐标的变化的图线为倾斜直线，如图乙所示。重力加速度为，下列说法正确的是 A. 同时增大斜面倾角与滑块质量m，滑块最终位置一定在B点上方 B. 滑块经过A点时重力的功率为 C. 滑块从处由静止释放将不能到达处 D. 滑块运动过程中的最大速度为 5. 晾晒衣服的绳子两端A、B分别固定在两根竖直杆上，A点低于B点，原来无风状态下衣服保持静止。如图所示，某时一阵恒定的风吹来，衣服受到水平向右的恒力而发生滑动，并在新的位置保持静止，不计绳子的质量及绳与衣架挂钩间的摩擦，下列说法中正确的是 A. 有风时，B点沿杆稍下移，绳子的拉力变小 B. 无风时，挂钩左右两侧绳子OB较陡 C. 相比无风时，有风的情况下∠AOB大 D. 有风时，挂钩左右两侧的绳子拉力不相等 6. 如图甲所示，在倾角α = 30°的足够长的光滑斜面上，放着质量均为m的A、B两物块，轻弹簧一端与物块B相连，另一端与固定挡板相连，整个系统处于静止状态。从t = 0时刻开始，对A施加一沿斜面向上的恒力F使物块A沿斜面向上运动，在A、B分离前，它们运动的加速度随位移变化的图像如图乙所示，运动位移为l时，A与B分离。重力加速度为g，下列说法不正确的是 A. 恒力F的大小为 B. 弹簧的劲度系数等于 C. A与B分离时，A的加速度大小为 D. A与B分离后，A还能继续沿斜面向上运动 7. 如图所示，长度均为0.6m、质量均为2kg的两个物块A与B静置于光滑水平面，一个轻杆固定于物块A上，长为0.8m的轻绳一端固定于轻杆顶端的O点处，另一端与质量为1kg的小球C拴接，将轻绳拉直并保持水平随后使小球静止释放，运动过程中轻绳始终保持伸直，重力加速度g取10m/s2，则 A. A与B分离时，轻绳对C的拉力为35N B. A与B分离时，C的速率为m/s C. A与B分离后，轻绳与竖直方向夹角最大值为 D. C由静止释放到A、B分离的过程中，A的位移大小为0.24m 二. 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. 如图所示在倾角为30°的斜面体上，ABCD面虚线左侧粗糙右侧光滑，绳子一端连接小球，另一端与固定点O连接。为了让小球在ABCD面内做圆周运动，给小球一个水平向左的速度v0（未知）恰好使OE段无张力。当小球运动到G点时绳子突然断裂，之后小球做类斜抛运动，E、F点为圆周运动的最高点和最低点且F在BC上。绳子长度L为0.2m，小球质量为1kg，运动到G点时速度为1m/s，G点与圆心O的连线与EF的夹角为60°，重力加速度取10m/s2，则 A. 从E到G动量变化量为kg·m/s B. 小球在G点时重力的功率W C. 从E到G摩擦力做的功为2J D. 小球在类斜抛运动过程中离BC边的最大距离为m 9. 如图所示，原长为L = 1m的轻质弹簧放置在光滑的直槽内，弹簧的一端固定在槽的O端，另一端连接一质量为m的小球，该装置可从水平位置开始绕O点逆时针缓慢地转到竖直位置，弹簧的劲度系数为k，形变始终在弹性限度内，小球离原水平面的最大高度记为hm，转到竖直位置时，小球离原水平面的高度记为h0，重力加速度为g。在转动过程中，下列说法正确的是 A. 小球离原水平面的高度不断增大，且hm = h0 B. 若，则 C. 若，则0.5m ≤ h0 < 1m D. 若hm = 0.4m，则h0 = 0.375m 10. 如图所示，质量为2kg的小车A置于光滑水平地面上，其右侧是一半径为1m、圆心角为60°的光滑圆弧轨道，小车水平部分粗糙，动摩擦因数为0.5。质量为0.99kg的滑块B静止于小车的左端，现被水平飞来的质量为0.01kg、速度为700m/s的子弹C击中，子弹立即停留在滑块B中，之后随着B在小车上滑动，从圆弧轨道的最高点离开小车后B上升的最高点距小车顶端的高度为0.15m。滑块B可视为质点，不计空气阻力，g取10m/s2，则 A. 滑块B离开小车瞬间的速度大小为m/s B. 小车粗糙水平面的长度为1.9m C. 滑块B离开小车后再下落到与小车顶端同高度时，距离顶端m D. 子弹开始运动到滑块B离开小车的过程中，系统机械能损失了9.5J 三. 非选择题：本题共5小题，共54分。 11.（8分） 某班同学分组设计验证机械能守恒实验，设计的装置如图甲、乙所示。 （1）甲组同学认为图甲装置在平衡摩擦力后即可验证机械能守恒定律，此方案________（选填“可行”或“不可行”） （2）乙组同学实验主要步骤有 A. 将气垫导轨放在水平桌面上，将导轨调至水平； B. 测出遮光片的宽度d； C. 用天平称出托盘和砝码的总质量m；称出滑块和遮光片的总质量M； D. 将滑块移至图示位置，测出遮光片到光电门的距离L； E. 由静止释放滑块，读出遮光片通过光电门的遮光时间t； F. 改变L，多次重复实验，记录数据。 ①本实验的研究对象为________ A. 滑块和遮光片 B. 托盘和砝码 C. 滑块和遮光片及托盘和砝码 ②如图丙所示，用游标卡尺测得遮光片的宽度d = ________mm； ③作出图像，如图丁所示，根据机械能守恒定律，图线斜率k的理论值为________（用题中所给物理量的字母表示）。 ④实验中有不可忽略的阻力影响，实际采集数据后作出了如图戊所示的图线________（选填“A”或“B”） 12.（6分） 某兴趣小组设计了如图甲所示的探究物体做匀速圆周运动时向心力大小与角速度大小的关系的实验装置。磁性滑块（形状为小正方体，可视为质点）放置在转台上，长为L的绝缘细线一端连接磁性滑块内侧，另一端连到固定在转轴上的力传感器上，细线与转台平行，力传感器显示细线上拉力F的大小。磁性滑块静止时，力传感器示数为零。转台左侧固定磁传感器能实时记录附近磁场的强弱，磁体越靠近磁传感器记录下的磁感应强度越大。 （1）当转台绕竖直轴匀速转动时，磁传感器每隔时间t0能记录一次强磁信号，则滑块做匀速圆周运动的角速度大小ω = ________。 （2）改变转台的转速，测出不同转速下的力F，以力传感器的示数F为纵轴，对应的角速度平方ω2为横轴，建立直角坐标系，描点后拟合为一条直线，如图乙所示，试分析图像不过原点的原因：________________________________。 （3）该小组通过分析发现由乙图可计算出滑块的质量m，则m = ________（用a、b、L表示）。 13.（10分） 如图所示，两个质量均为m的质点A与B，由三根长度均为l的轻质细杆相连，组成一个位于竖直平面内的框架△OAB，此系统可绕过O点且垂直于框架△OAB 的轴转动，C为框架△OAB的中心。初始时系统处于静止状态，OC水平，在重力作用下，OC从水平位置开始转动，则： （1）系统动能何时最大?此时B速度多大? （2）在（1）中，过O点的轴对框架△OAB的支持力多大? 14.（14分） 如图所示，竖直平面内半径为的四分之一光滑固定圆弧轨道，其下端B点与一水平传送带平滑连接，水平传送带右端点C与足够长的光滑水平面平滑连接，水平面上均匀排列着2026个质量均为的滑块（可视为质点），从左到右依次编号为1、2、3、…、2025、2026，相邻滑块间距均为，1号滑块位于C点。一物块a（可视为质点）质量为，以速率从A点沿圆弧切线进入圆弧轨道，其与传送带间的动摩擦因数为，所有碰撞均为弹性正碰且碰撞时间不计。已知传送带长度为，以恒定速率沿顺时针方向转动，g取。 （1）求物块a第一次和1号滑块碰撞后的速率； （2）若时物块a经过B点，求2026号滑块开始运动的时刻； （3）求物块a与传送带间因摩擦产生的总热量Q（保留至小数点后两位）。 15.（16分） 如图所示，长为的细线一端固定于点，另一端系有一质量为可视为质点的小球，初始时小球被锁定在距离点处的装置中。光滑地面上有一质量为的长木板到墙壁距离为，木板左端放有质量为的凹形小木槽，凹形小木槽与长木板间的动摩擦因数为。解除锁定，小球开始运动，小球到达点正下方时细线断裂，小球飞出，之后恰好落入凹形小木槽中与小木槽粘在一起（时间极短）。经过一段时间后长木板与墙壁发生弹性碰撞，凹形小木槽始终未脱离长木板且未与墙壁碰撞，重力加速度g取10m/s2，求： （1）细线断裂时小球的速度大小； （2）长木板与墙壁碰撞时，小木槽与长木板的速度大小； （3）长木板在地面上运动的总路程。 高三物理上学期开学检测答案 一. 选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。 1 2 3 4 5 6 7 B C B D A B A 二. 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 9 10 BD CD ABC 三. 非选择题：本题共5小题，共54分。 11.（8分） （1）不可行（1分） （2）①C（1分）； ②5.2（2分）； ③（2分）； ④A（2分） 12.（6分） （1）（2分） （2）滑块与转台有摩擦力（2分） （3）（2分） 13.（10分） （1）解：质点A、B速度沿轻杆AB分量大小相等：，则vA = vB A、B系统的重心为轻杆AB的中点，当OC竖直时重心下降高度最大，重力势能减少最多，此时系统的动能最大，根据机械能守恒有 解得 （2）对于质点A、B，速度最大时切向加速度为0，对B进行受力分析有， 解得， 分析A受力，同理可得 对框架受力分析有 解得 14.（14分） （1）解：物块a由A到B点动能定理有 解得 水平传送带上做匀减速直线运动，由牛顿第二定律 解得 设物块a减速运动时间为，位移为，有 解得 由可知物块能与传送带共速，减速时间 到达C点时速度为，物块a第一次与1号滑块碰撞，动量守恒和机械能守恒有， 解得， 故物块a第一次和1号滑块碰撞后的速率 （2）解：由于2026个小滑块质量相等，碰撞时速度交换，故从1号滑块开始运动到2026号滑块开始运动时间为 物块a在传送带上匀速运动时间为 故2026号滑块开始运动的时刻 （3）解：由于第一次碰撞后a物块通过传送带后又以相同速度大小和1号滑块发生第二次碰撞，根据动量守恒和机械能守恒， 解得， 同理可得每发生一次碰撞，a物块速度大小减为碰撞前的一半，即 同时每一次碰撞后，静止滑块就减少一个，直到1号滑块发生第2026次碰撞，所有滑块都运动起来，物块a向左经过传送带反向运动，通过C点后也维持向右匀速直线运动，不会和1号滑块发生碰撞。 设第一次碰后，物块a与传送带相对运动为，， 代入数据 由上述每次碰撞后速度为原来一半，可知 物块a第一次碰撞前和传送带的相对位移 物块a与传送带总相对位移 物块a与传送带间因摩擦产生的总热量 15.（16分） （1）解：解除锁定小球先做自由落体运动直到细线伸直，此时细线与水平方向夹角为，则 由动能定理可得 细线绷紧瞬间沿绳方向速度变为0，只剩下切向速度，有 之后到最低点，根据机械能守恒有 联立解得 （2）解：小球恰好落入凹形小木槽中，与小木槽粘在一起，水平方向动量守恒 有 之后小球、小木槽和长木板动量守恒，三者共速有 解得 这个过程对长木板有 且有 联立解得，即小木槽与长木板共速之后长木板才与墙壁碰撞 长木板与墙壁碰撞时小木槽与长木板速度均为 （3）解：长木板与墙壁间的碰撞为弹性碰撞，碰后速度等大反向，长木板向左减速到速度为0所走位移为有 第1次与墙壁碰后 即长木板第2次与墙壁碰撞速度为，碰后速度等大反向，长木板向左减速到速度为0所走位移为有… 第2次与墙壁碰后 即长木板第3次与墙壁碰撞速度为，碰后速度等大反向，长木板向左减速到速度为0所走位移为 有 第3次与墙壁碰后 即长木板第4次与墙壁碰撞速度为，碰后速度等大反向，长木板向左减速到速度为0所走位移为 有…… 第次与墙壁碰后即长木板第次与墙壁碰撞速度为，碰后速度等大反向，长木板向左减速到速度为0所走位移为 有… 长木板总路程为 联立可得 即 当时有 代入数据解得 学科网（北京）股份有限公司 $