北京市朝阳区青苗学校2026-2027学年第一学期 高三年级 入学定位测试物理试卷

**基本信息** 立足高三入学定位，以力学核心知识为载体，通过飞椅、空间站、双星系统等真实情境与实验探究，考查物理观念、科学思维及科学探究能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|14题/42分|运动与相互作用（斜面受力、圆周运动）、能量（单摆、弹簧小球）、实验基础（平抛探究）|第4题以空间站为情境考查万有引力，体现科技前沿；第14题转动水面结合等势面，渗透模型建构| |非选择题|6题/58分|实验探究（向心力、动量守恒）、综合应用（传送带、双星系统）|第15、16题注重实验设计与数据处理，培养科学探究；第20题双星系统关联广义相对论，体现科学态度与责任|

2026－2027学年第一学期 高三年级 入学定位测试 物理试卷 时间：90分钟 满分：100分 本试卷共4页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 如图所示，在一水平长木板上放一木块P，缓慢抬起木板的右端至某角度θ的过程中，木块P和木板始终相对静止，则 A. 木块受到木板的支持力减小、摩擦力增大 B. 木块受到木板的支持力增大、摩擦力减小 C. 木块受到木板的作用力增大、方向竖直向上 D. 木块受到木板的作用力减小、方向竖直向下 2. 如图所示，绕竖直轴以某一角速度匀速转动的水平圆盘上放着质量为m的物块，物块与圆盘保持相对静止。若物块与圆盘之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则下列说法正确的是 A. 物块受到重力、支持力和向心力三个力的作用 B. 物块受到的摩擦力大小一定等于μmg C. 物块所受摩擦力的方向指向转轴O点 D. 物块所受摩擦力对物块做负功 3. 不可伸长的细线下端系一小球，上端悬挂在天花板下。现用水平力F缓慢地将小球从最低点A拉至如图所示的位置B。则小球从A点运动到B点的过程中 A. 力F先增大后减小 B. 细线对小球做负功 C. 小球的机械能守恒 D. 力F对小球做正功 4. 中国空间站天和核心舱绕地球的运行可视为匀速圆周运动，已知其轨道距地面的高度为h，运行周期为T，地球半径为R，引力常量为G，由此可得到地球的平均密度为 A. B. C. D. 5. 用如图装置探究平抛运动的规律，实验中听到两小球同时落地，改变大小，重复实验，A、B两小球仍同时落地，该实验结果表明 A. 两小球运动情况完全相同 B. 两小球落地时的速度相同 C. 小球A在竖直方向的分运动与小球B的运动相同 D. 小球A在水平方向的分运动是匀速直线运动 6. 如图所示，单摆摆球的质量为，做简谐运动的周期为，摆球从左侧最大位移处（偏角由静止开始释放，不计空气阻力，摆球运动到最低点时的速度为，则下列说法正确的是 A. 摆球运动到时加速度等于零 B. 摆球运动到时回复力不等于零，但合力为零 C. 摆球从运动到的过程中细线对小球拉力的冲量等于零 D. 摆球运动到最低点时绳对其拉力比重力大 7. 如图所示，质量相同的甲、乙两个小球从同一固定斜面的顶端点水平抛出，分别落到斜面上的、两点，已知，不计空气阻力。下列说法正确的是 A. 甲、乙两球做平抛运动的时间之比为 B. 甲、乙两球做平抛运动的初速度大小之比为 C. 甲、乙两球接触斜面时的动能之比 D. 甲、乙两球接触斜面时的速度方向不同 8. 位于坐标原点的波源产生一列沿轴传播的简谐横波，某时刻第一次形成图示波形，取该时刻为，此时质点偏离平衡位置的位移为。当时，处的质点第一次运动到波谷。下列说法正确的是 A. 时刻之后，质点比质点先回到平衡位置 B. 质点的横坐标为 C. 该波的波速为 D. 时间内，质点通过的路程为 9. 如图甲所示，木板放置在光滑的水平面上处于静止状态，一颗子弹（可视为质点）以水平向右的速度射入木板且恰好未从木板最右端穿出，假设子弹与木板间的相互作用力恒定不变，两者的速度与时间关系图像如图乙所示，下列说法错误的是 A. 若子弹的质量为，则木板的质量为 B. 木板的长度为 C. 若子弹的质量为，则整个过程中子弹的动量变化率大小为 D. 若子弹的质量为，则整个过程中子弹与木板组成的系统产生的热量为 10. 在同一水平面上的几个力同时作用于质量为的物体，物体处于静止状态，如果把其中一个力保持方向不变而把其大小立即变为，物体在此后时间内的位移大小是 A. B. C. D. 11. 某同学利用光电门来测量某透明塑料板自由下落时的加速度大小，塑料板上贴有、两遮光条，两遮光条相互平行，、宽度均为，中心间距为。当、先后通过激光时，遮光时间分别为、，数据采集器通过设置的程序计算、经过激光时的速度分别为、再通过程序设定公式计算给出塑料板下落时的加速度大小。假设塑料板做匀加速直线运动，有关该测量原理下可能会带来的误差分析，下列说法正确的是 A. 该测量原理会导致测量值偏大 B. 该测量原理会导致测量值偏小 C. 该测量原理不存在系统误差 D. 条件不足，无法判断 12. 质量分别为和的物块，它们的形状、大小均相同，将它们通过轻绳跨过光滑定滑轮连接，并按图甲和图乙两种方式放置在倾角为的光滑斜面上。两种情况下，斜面体均固定在水平面上，绳子平行于斜面，重力加速度为。图甲中，质量为的物块恰好能静止在斜面上。图乙中，释放质量为的物块，下列有关该状态下的说法正确的是 A. 轻绳的拉力等于 B. 轻绳的拉力等于 C. 加速度大小为 D. 加速度大小为 13. 如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中（弹簧始终在弹性限度内），其速度和弹簧压缩量之间的函数图像如图乙所示，其中为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间能量损失不计.取，下列说法正确的是 A. 小球刚接触弹簧时速度最大 B. 该弹簧的劲度系数为 C. 当时，小球处于失重状态 D. 从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的加速度逐渐增大 14. 处于自然状态的水都是向重力势能更低处流动。当水不再流动时，同一滴水在水表面的不同位置具有相同的重力势能，即水面是等势面。通常稳定状态下的水面为“水平面”，但将一桶水绕竖直固定中心轴以恒定的角速度转动，稳定时，水面呈凹状，如图所示。这一现象依然可用等势面解释：以转动的桶为参考系，桶中的水处于相对静止状态，假如认为处于水表面的质量为的小水滴（可视为质点）除了受真实力作用外，还受到一个假想的“离心力”，使其合力为零，那么在形式上牛顿运动定律仍适用。类似于重力与重力势能的对应关系，水滴还将具有一个与该“离心力”对应的“离心势能”。该“离心势能”与小水滴的重力势能之和为其总势能，水会向总势能更低的地方流动，稳定时水表面上的相同质量的水滴具有相同的总势能。 为便于研究，在过桶竖直轴线的平面内，以水面最低处为坐标原点、以竖直向上为轴正方向建立相对桶静止的直角坐标系，研究平面内水面上坐标为、质量为的小水滴在这个坐标系下的运动情况和能量。重力加速度为，根据以上信息可知，下列说法正确的是 A. “离心力”的大小与平面内横坐标成反比 B. 若在平面内水面上移动小水滴，该“离心力”做功与路径有关 C. 以角速度大小稳定转动时，桶中水面的纵截面的方程为 D. 若选取轴处“离心势能”为零，“离心势能”的表达式 第二部分 本部分共6题，共58分。 15.（8分） 在探究影响向心力大小因素的实验中 （1）用如图甲所示的装置，已知小球在挡板、、处做圆周运动的轨迹半径之比为，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为、和。回答以下问题。 a. 某次实验中，把两个质量相等的钢球放在、位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第            层塔轮（填“一”“二”或“三”）。 b. 现将质量相等的两小钢球分别放在、位置，将传动皮带调至第三层塔轮，则两球转动时所受向心力之比为            。 （2）如图丙所示装置，装置中竖直转轴固定在电动机的转轴上（未画出），光滑的水平直杆固定在竖直转轴上，能随竖直转轴一起转动。水平直杆的左端套上滑块，用细线将滑块与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细线处于水平伸直状态，当滑块随水平直杆一起匀速转动时，细线拉力的大小可以通过力传感器测得。水平直杆的右端最边缘安装了宽度为的挡光条，挡光条到竖直转轴的距离为，光电门可以测出挡光条经过光电门所用的时间（挡光时间）。滑块与竖直转轴间的距离可调。回答以下问题。 a. 某次实验中测得挡光条的挡光时间为，则滑块的角速度表达式            。 b. 保持滑块质量和运动半径不变，探究向心力与角速度的关系，作图线如图丁所示，若滑块运动半径，不计细线质量，由图线可得滑块质量            （结果保留两位有效数字）。 16.（10分） 用如图所示的装置进行实验，让两个小球在斜槽末端对心碰撞可以验证动量守恒定律。图中的点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影。实验时，先使球1多次从斜槽上位置由静止释放，确定其平均落地点，记为。然后，把半径相同的球2置于水平轨道的末端，再将球1从位置由静止释放，与球2相碰，重复多次，分别确定碰后球1和球2的平均落地点，记为和，分别测出点到平均落地点的距离、、。测得球1的质量为，球2的质量为，已知。（、、在图中未画出） （1）下列实验步骤中必要的是            。 A. 测量球1静止释放的高度 B. 测量抛出点距地面的高度 C. 测量两小球的半径 D. 利用重锤线确定点的位置 （2）完成上述实验，图中平均落地点的位置可能正确的是            。 （3）通过测量可得，平均落地点、、距点的距离分别为、、。若想要通过本实验验证动量守恒定律，则需验证公式            ；若想要通过本实验探究两球碰撞是否为弹性碰撞，则可验证公式            。（均用题目所给物理量的字母表示） （4）某同学进一步研究两球是否发生弹性碰撞。设、。在实验中仅换用不同质量的球1，重复实验，绘出的图像；又仅换用不同质量的球2，重复实验，并绘出的图像。（更换过程中始终保持。）则下图中有可能反映两球发生弹性碰撞的是            。 17.（9分）有一种叫“飞椅”的游乐项目，示意图如图所示。长为的钢绳一端系着质量为的座椅，另一端固定在半径为的水平转盘边缘。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘稳定匀速转动时，钢绳与转动轴在同一竖直平面内，且与竖直方向的夹角为。不计钢绳的重力，重力加速度为，求： 1. 此时钢绳的拉力； 2. 转盘转动的周期； 3. 转盘转动一圈的过程中，钢绳拉力的冲量大小。 18.（9分） 1. 一轻质弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端连接一个质量为的物块，整个装置置于在光滑的水平面上，如图甲所示，弹簧的劲度系数为。以弹簧原长时右端点为坐标原点，建立坐标轴。初始时刻，系统处于静止状态。沿轴正方向对物块施加外力，将物块缓慢拉至伸长量处，整个过程弹簧均处于弹性限度内。 1. 在图乙中定性画出外力与弹簧形变量的关系。 2. 求外力在这个过程中对物块做的功，并从做功与能量转化的角度说明外力做功转化成了何种能量。 2. 如图丙所示，轻质弹簧的左端固定，另一端与套在光滑竖直固定杆上的圆环相连。圆环位于处时，弹簧水平且处于原长状态。已知弹簧的原长为、劲度系数为、圆环的质量为。圆环从处由静止释放，经过处时的速度最大。弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为。 求小圆环在点的最大速度，只需列出求解所需方程，不需要解出结果。 19.（10分）利用如图所示的传送带由低处向高处运送货物，将货物由传送带最低端处静止释放，货物先做匀加速运动，后做匀速运动到点，已知货物质量为、传送带速度大小为，传送带与水平方向夹角为，传送带与货物间的滑动摩擦因数为（），两端点间距离为。电动机与传送带间不发生相对滑动，则在货物从运送到的过程中，求 （1）货物做匀加速运动的加速度大小； （2）传送带对货物所做的功； （3）在运送货物过程中，传送带与货物之间摩擦产生的热量。 20. （12分）（1）两黑洞绕其连线上的某一点做匀速圆周运动，组成一个孤立的双星系统，两黑洞的质量分别为、，两者间距为，双星系统引力势能的表达式为，为引力常量。 a. 求两黑洞绕其连线上的某点做匀速圆周运动的角速度的大小； b. 该双星系统的引力势能与动能之和； （2）实际上，科研人员观测到随着时间的推移两个黑洞会缓慢靠近，系统的机械能逐渐减小，设两黑洞的靠近速度。由广义相对论可知，两个黑洞组成的双星系统会辐射引力波，从而损失机械能，逐渐减小。已知双黑洞系统辐射引力波的功率，其中为电磁波在真空中的传播速度。当较大时，靠近速度很小，不计两黑洞自身质量的变化，系统机械能的减小只因辐射引力波所致。结合第（1）问中的结果。 a. 求引力波辐射功率表达式中的、、的值； b. 试推导写出的表达式。 学科网（北京）股份有限公司 $