重庆市南开中学校2026-2027学年高三上学期开学物理试题

**基本信息** 高三开学物理质量检测，以生活情境与基础模型为载体，考查物理观念与科学思维，兼具摸底诊断与复习导向功能。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|12题/48分|匀变速直线运动、牛顿定律、机械能守恒|结合电梯运行情境考查运动观念，通过模型建构强化科学推理| |实验题|2题/18分|打点计时器使用、误差分析|以“验证机械能守恒”实验考查科学探究，突出证据获取与解释能力| |计算题|3题/34分|曲线运动、动量守恒、力学综合|设计斜面滑块模型，分层设问从基础公式应用到多过程问题解决，体现质疑创新素养|

高2027届高三年级质量检测 物理试题 2026.9 考生注意： 1．本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2．考生作答时，请将答案答在答题卡上。必须在题号所指示的答题区域作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上答题无效。 一、单项选择题：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，只有一项符合题目要求。 1．关于共点力作用下物体的平衡及运动，下列说法正确的是 A．物体做直线运动时，一定处于平衡状态 B．物体处于平衡状态时，合力不一定等于零 C．物体做匀速圆周运动时，一定处于非平衡状态 D．物体处于平衡状态时，一定处于静止状态 2．2025年9月，比亚迪仰望U9X在德国ATP测试场以496.22 km/h的最高时速刷新全球汽车极速纪录，成为世界最快量产汽车。在一次赛道测试中，U9X从静止开始做匀加速直线运动，跑完400 m（即“零四加速”）用时约为10 s。关于该加速过程，下列说法正确的是 A．U9X的平均速度约为40 m/s B．U9X的末速度约为40 m/s C．U9X的加速度约为4.0 m/s2 D．U9X在中间时刻的瞬时速度约为80 m/s 3．核物理中：两低速（可视为静止，忽略初动能）正、负电子对撞湮灭可产生两个光子，一个光子在重核附近可产生正、负电子（重核几乎不吸收光子能量），上述过程中动量、能量均守恒，其核反应方程式如下： 方程一： 方程二： 已知正、负电子质量均为m，光速为c，普朗克常量为h，则下列说法正确的是 A．方程一：两光子的能量均为 B．方程一：两光子的频率均为 C．方程二：光子波长的临界值为 D．方程二中的光子和方程一中的光子频率相等 4．题4图所示，质量为的箱体由轻绳悬挂于天花板上，箱体内部顶端固定一轻弹簧，弹簧下端悬挂质量为的物块b；箱体底部通过另一根轻绳悬挂质量为的物块c，整个系统初始处于静止状态，重力加速度为。现将悬挂箱体的上端轻绳剪断，在剪断瞬间，下端轻绳对物块c的拉力大小为 A． B． C． D． 5．题5图所示，水平地面上固定一竖直轻弹簧，弹簧上端连接质量为的薄板，薄板上静置一质量也为的小物块，系统静止时弹簧的压缩量为。现对物块施加竖直向下的恒力，当系统向下运动位移时撤去，此后物块与薄板一起向上运动至弹簧原长位置时，恰好不分离。重力加速度为，弹簧始终在弹性限度内，弹簧弹性势能的表达式为，其中为劲度系数，为弹簧的形变量，则恒力的大小为 A． B． C． D． 6．题6图1所示，低空卫星a（可视为近地卫星）、高空卫星b，均在赤道平面内绕地球同向运动，轨迹均可视为圆形轨迹。当卫星a向卫星b持续稳定的发射信号时，卫星b直接接收到卫星a传来的信号强度随时间周期性变化的图像如题6图2所示，其中一个周期内，信号传输接受的时长是信号中断时长的倍，则两卫星a、b绕地球运动的周期之比为 A． B． C． D． 7．某智能电动滑板车加、减速检测：让滑板车在水平路面上由静止开始匀加速直线提速，后关闭电源匀减速直线至停止。全程用时，位移大小为，滑板车质量为，所受阻力恒定，则滑板车牵引力的额定功率可能为 A． B． C． D． 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，至少有两项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，不选或错选得0分。 8．无风天气下，大雨滴从足够高的空中竖直匀速下落，速度大小恒为。某时刻起雨滴受到恒定水平风力作用，水平方向由静止开始做匀加速直线运动，且竖直方向的运动规律不受风力影响。关于刮风后雨滴的运动，下列说法正确的是 A．与无风时相比，雨滴落地的时间变长 B．与无风时相比，雨滴落地的时间不变 C．任意相等时间内，雨滴的速度变化量相同 D．任意相等时间内，雨滴的速度变化量不相同 9．张雪机车首款电动摩托车搭载自研ZDYD轴向磁通电机，整车质量，电机额定输出功率 。在一次平直路面的性能测试中，车手从静止开始以额定功率启动，行驶过程中所受阻力恒为340 N。关于该启动过程，下列说法正确的是 A．该车能达到的最大速度为50 m/s B．当车速为25 m/s时，加速度大小为 C．从启动到达到最大速度的过程中，牵引力做的功等于该车获得的动能 D．从启动到达到最大速度的过程中，牵引力做的功大于克服阻力做的功与该车获得的动能之和 10．题10图所示为竖直上升的电梯，顶部固定一光滑硬质细管（竖直），轻质橡皮筋一端固定在管内顶部的点，另一端固定一小球，点为电梯匀速时小球相对电梯静止的位置。现让小球在电梯内，相对电梯做水平方向的匀速圆周运动，圆心为，与的夹角为，，橡皮筋劲度系数为，且始终在弹性限度内，小球质量为，重力加速度为，则下列说法正确的是 A．可能等于 B．电梯可能向上做加速运动 C．小球相对电梯匀速圆周运动的角速度至少为 D．小球相对电梯匀速圆周运动时，橡皮筋的拉力大小为 三、实验题：本题共2个小题，11题6分，12题9分，共15分。 11．（6分）某同学利用题11图1所示装置完成“探究平抛运动的特点”实验。 （1）下列关于实验操作的说法中，正确的是 ___________。（多项选择） A．斜槽轨道必须光滑，才能保证小球抛出的初速度恒定 B．斜槽末端的切线必须调节至水平 C．每次需将小球从斜槽上同一位置由静止释放 （2）实验中在方格纸上得到小球的部分运动轨迹如题11图2所示，、、为轨迹上的三个点。已知每个小方格的边长为，重力加速度为。则：①小球平抛的初速度大小为___________（用、表示）；②可判断点 ___________（选填“是”或“不是”）小球的抛出点。 12．（9分）某同学利用题12图1所示装置探究“向心力与质量、速度、半径之间的关系”。水平固定的力传感器和均质小球由细线连接，光电门置于小球静止位置A点的正下方，小球静止时，力传感器的示数恒为3.920 N，拉动小球让其从某处开始静止释放，在题12图1所在的竖直平面内摆动过程中，力传感器记录下小球运动过程中细线拉力F随时间t变化的图像，如题12图2所示。 （1）题12图2所示为1.005 s，则小球来回摆动一个周期的时间为 ___________ s。 （2）小球运动轨迹半径为细线长度与小球半径之和；该同学使用毫米刻度尺测量小球直径如题12图3所示，则小球直径=___________cm。 （3）小球经过A点时，光电门记录下小球直径的遮光时间，则光电门测量小球经过A点时的速度表达式为 ___________（用字母、表示）。 （4）不改变小球质量及细线长度，多次改变小球释放的位置，记录每次光电门的遮光时间，得到小球每次经过A时的速度，同时记录下每次力传感器显示的最大示数，数据表格如下： 实验次数 （m/s） （m2/s2） （N） 1 0.979 0.959 4.304 2 1.462 2.136 4.775 3 1.935 3.743 5.417 4 2.396 5.741 6.216 5 2.842 8.079 7.152 6 3.271 10.702 8.201 7 3.680 13.543 9.337 （5）该同学以为纵轴，为横轴得到如题12图4的线性关系图像，为使图像过坐标原点，探究向心力与速度平方的正比关系，则纵坐标（对应的物理量）应改为___________。 A． B． C． D． （6）结合表格数据、图像分析，该同学得到，此后改变小球质量、细线长度，分别探究向心力与质量、半径之间的关系。在上述探究过程中；考虑到小球所受空气阻力、及细线质量（仅考虑该因素），对探究正比关系___________（选填“有”或“无”）影响。 四、解答题：本题共3个小题，13题10分，14题14分，15题18分，共42分。 13．（10分）1687年牛顿大炮理想实验在《自然哲学的数学原理》正式发表，题13图为其简化版原理图：牛顿设想在高山上P点水平发射炮弹，随着发射速度从0开始不断增大，炮弹落地不断变远，当发射速度增至时，炮弹恰好沿束缚轨道a（圆轨道）回到P点，成为人造卫星，继续增大发射速度，炮弹将沿束缚轨道b（椭圆轨道）回到P点。 若地球半径为，视为均质球体，球心为，高山海拔远小于地球半径，万有引力常量为，已知，忽略地球自转，理想实验中不考虑空气阻力。 （1）求地球质量； （2）若轨道b的远地点离地面高度为，求炮弹由发射后经多长时间再次回到处。 14．（14分）如题14图所示，质量分别为和的甲、乙两小球通过长度为的轻质刚性细杆连接，初始时两球均沿竖直导轨排布，乙球恰好位于点。由静止释放后，沿光滑竖直导轨和四分之一光滑圆弧导轨下滑，平滑进入水平导轨。已知：圆弧轨道半径为，最低点为，圆心与轨道点齐平；水平面段及点右侧都光滑，段粗糙，其中段长度为，段长度为，两球与段间的动摩擦因数均为；重力加速度为，两球均可视为质点。 （1）求乙球滑到点时，两球的速度大小； （2）求甲球离开圆弧最低点前瞬间对地面的压力； （3）若最终甲球停在区域（含、），求小球与段间的的取值范围。 15．（18分）如题15图所示，AB为光滑平台，BC为传送带，以很大的速率顺时针转动（物块始终无法与传送带共速），CD为粗糙平台，斜面长度，倾角，顶端有一个弹性挡板，物块撞到挡板原速率反弹，CD、DE在D点平滑连接。AB、BC、CD在同一水平直线上且长度均为，可视为质点的小物块质量为，与BC、CD、DE之间的摩擦因数均为 。当物块在AB面上向左滑行时不受拉力作用，在AB上向右滑行或速度为0时都将受到向右的恒定拉力F，物块与A处的弹性挡板碰撞后原速率反弹。现从A点静止释放物块，已知重力加速度为，取，。 （1）若，，求物块第一次滑过传送带与传送带之间的摩擦生热； （2）若物块没有与挡板碰撞就返回到水平面，求物块第一次从斜面返回D点时的动能（用含有F的表达式表示）； （3）若拉力，斜面顶端的挡板在被碰撞次（）后撤掉，求物块最终从斜面顶端飞出时的动能。 学科网（北京）股份有限公司 $高2027届高三年级质量检测 物理试题参考答案与评分细则 题号 1 2 3 5 6 8 9 10 选项 C A B A D C D BC AB AB 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。 1.C【解析】匀速圆周运动存在向心加速度，不是平衡状态，C正确。 2.A【解析】略。 3.B【解析】由质能方程：方程一的总能量为2mc2,则一个光子的能量为mc2。由E=hw得，光子频率 为%。故A镭，B对。方程二：光子能量临界值为2m2(补充知识：事实上，由于动量守恒，单一 光子不可能产生正负电子对，故总需要一重核，实际光子能量总比临界值大)，故两方程中的光 了能量不等，故而频率不等。方程二中光子的临界波长，由E=得，临界波长大小为血。枚 C、D错误。 4.A【解析】弹簧形变不突变，因此弹力大小仍为g、方向不变；轻绳的弹力可发生突变。先假设下端 轻绳仍绷紧、拉力为T,对箱体a:受自身重力mg、弹簧向下的作用力mg、下端轻绳向下的拉力T, 由牛顿第二定律：mg+mg+T=ma,a>g。对物块c:受自身重力mg、轻绳向上的拉力T,由牛顿第 二定律：mg-T=ma',a'<g说明轻绳实际处于松弛状态，因此剪断瞬间下端轻绳的拉力为0。 5.D【解析】对整体由平衡条件得：k=2mg,对初始位置到弹簧原长全过程应用动能定理，初末动能均 为0：F+2-2mg,=0,解得F=mg,D正确。 6.C【解析】以α为参照物，α、b连线与地球相切时，为直接信号传输的临界位置，结合信号传输、中断 时长的关系易得：c0sk=R,结合开普勒第三定律，易得a,6绕地球运动的周期之比为 k+1 r e,故选C。 7.D【解析】设加速时间为△t,由P,≥Fvm,F=ma+f=m△+ m盆+m,ae7,=x得：产a(-a0 Un 1 mvt 显然易得极小值（临界）为288W,选D。 物理试题参考答案第1页（共5页） 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。 8.BC【解析】雨滴做类平抛运动，雨滴竖直方向匀速下落，水平方向做匀加速直线运动。下落高度不 变，因此落地时间与无风时完全相等。B正确。任意相等时间内，速度变化量大小相等、方向与 合加速度方向一致（水平）。C正确。 9.AB【解析】选项A:最大速度，当牵引力F等于阻力f时，加速度为零，速度达到最大值：vm= P f 50m/s,选项A正确。选项B:车速为25m/s时的加速度，由P=Fm得此时的牵引力：F== P 680N,由牛顿第二定律：a=F-f=2m/s,选项B正确。选项CD:牵引力做的功等于（而非大 m 于)阻力做的功与动能之和，CD均错误。 10.AB【解析】电梯静止时，mg=kc,取向上为正，设电梯加速度为a,由牛顿定律易得： kx1sin0=m·htan0.o2, 显然：ω= g+a ,其中：a≥-g,则B正确，C错误。橡皮筋拉力： kx cose-mg ma, h ,=,只有a-0时才会对应D法项，显然D错误。空间关系：相对电梯C0等高， 设橡皮筋原长o,AB=d,则h=l,+x-d=(l+x1-d)cos0,整理易得：(l-d)(1-cos0)= ”%,显然上述结论为空间（竖直）位置约束的关系，由于a≥-g,则，与d之间的大小关系也 无法确定。如若l。=d,显然会α=0，则A正确。（亦可从等效原理中引入等效重力加速度的 角度上解释上述问题) 三、实验题：本题共2个小题，11题6分，12题9分，共15分。 11.【答案】(6分) (1)BC(2分) (2)①3 )②不是(2分)》 【解析】(1)A错误：斜槽轨道不需要光滑，只要每次从同一位置由静止释放小球，就能保证到达末 端的初速度一致。B正确：斜槽末端水平是实验核心要求，确保小球抛出时初速度沿水平方向，做 标准平抛运动。C正确：同一位置静止释放，保证每次平抛初速度相同，轨迹重合。 物理试题参考答案第2页（共5页）》 (2)竖直方向为匀加速直线运动（自由落体），由连续相等时间内的位移差推论△y=g心，解得T= 2工，水平方向匀速运动，3L=7,解得%=3，受，若A是抛出点，竖直方向初速度为0，连续相等 时间内的竖直位移之比应为13：5·；本题中yByc=1:2,不符合初速度为0的匀加速位移比例， 因此A点不是抛出点。 12.【答案】(9分) (1)2.010(1分)(2)0.73(0.71~0.76)(2分) (3)2分)(5)B(2分)(6)无(2分) 【解析】(1)t显示为相邻两次经过A点的时间，显然周期为2to,即2.010s。 (2)两虚线刻度差值即为小球直径，0.73cm。 3品 (5)A点向心力为拉力与重力的差值，即选B。 (6)A点小球所受空气阻力为切线方向，对向心力不具有影响；细线质量无论是否与小球质量可比 拟，影响的是运动半径与(2)中的计算半径的区别，F。为系统重力，F2-F。为系统向心力，最终影 响的图像斜率，误差允许范围内，图像总过原点，正比关系依然成立。 四、解答题：本题共3个小题，13题10分，14题14分，15题18分，共42分。 13.【答案】(10分) - (2)T=3v6mR 21 【解析】(1)设炮弹质量为m 由：GM 2 =m R (2分) 得：M= R G (2分) (2)轨道b的半长轴：a= (1分) 对于轨道a、b,由开普勒第三定律得： R (2分) 其中：1，=2mR (1分) 解得T=3v6πR (2分) 2w1 物理试题参考答案第3页（共5页） 14.【答案】(14分) 【解析】(1)甲乙都在圆轨道上，由角速度相同得v甲=z,系统下滑过程中只有重力做功，机械能守 恒：2mg·Ah+mg·Ah起=分·2m响+分m吃 1 (2分) Ahg=R,a4h2=R,解得9=2-至 26gR 3 (2分) (2)对系统全程应用机被能守恒2mg·2R+mg·R=乃·(2m+m)。2-10g 3 …(2分) 对甲在达到A点前瞬间进行分析，向心力由支持力与重力的合力提供：Fw-2mg=2mR FN= 26mg 。。。 (2分)》 3 由牛顿第三定律，甲对地面的压力大小等于支持力大小：Fw=F _26mg… 3 (1分) (3)甲球在BC上面滑行s后停下来，-mgR-2ng=0-·3m·(包含B.C两点).（(2分) 5=5)R,其中0≤s≤R,代人解得≤≤5 (3分) 2μ 15.【答案】(18分) 【解析】(1)物体从A到B,由动能定理有：1=2m,可得，=2vg …(1分) 从B到C,由运动学有：2-=2gl,可得vc=√5gl<o (1分) 则在BC段用时1=”c-=2.区-4. (1分) g 则物块与传送带的相对位移为△x=vot-l=(65-13)l (1分) 摩擦生热Q=pmngAx=65-13， mgl (1分) 2 (2)物块第一次到达D,由动能定理有：E1=Fl+umgl-mgl=Fl (1分) 滑上斜面有：E1=(mgsin0+umgcose8)x1=mg%1… (1分) 1 再从斜面上滑下来：E1=(mgsin6-umgcos6)x1=5mg,= 5E1… (1分)》 则第一次从D滑回来时动能为E:=风 …… (1分) 物理试题参考答案第4页（共5页）》 (3)物块第二次向右通过D,由动能定理有：E2-E1=-2mgl+F风+mgl-mgl=FL-24umgl（1分)） 将FL-2umgl记为△Eg 则Ea=Ea+AE=5Ea+△E, …(1分) 同理分析有：Ba=e=(行广Ea+写AE:Ea=Ea+aE=(行Ba+AE+AE E=(GEa+GAE+…+3AE+AE 即.=10mg兮'+9mg传++写+1小 (1分) 能够冲出斜面的临界动能为Eo=（mgsin0+umgcos0)×11.22l=11.22mgl (1分) 若第n次能够冲出斜面，则有Eu-D<Eo,E>Eo… (1分) 可求出n=4… (1分)》 或者算出E3=11.2mgl,E4=11.24mgl,判断n=4时会滑到斜面顶端 当物体到达斜面最高点时，E%=E4-Eo=0.02mgl (1分) 此后与挡板碰撞，原速反弹，每一个来回增加的动能 △Ek=-umgcost0·DE-2μmgl+Fl-mgcos6·DE=0.024mgl (1分) 经过与挡板k次(k≠0)碰撞，第k+1次从顶端飞出，此时的动能为E.=E+k△E%=(0.024k+ 0.02)mg以(k=123…）…（1分） 物理试题参考答案第5页（共5页）》