精品解析:安徽蚌埠市五河第一中学2026-2027学年高三上学期开学物理试题
2026-09-02
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内容正文:
五河一中2026-2027学年度高三上学期开学考物理试题
(考试时间:75分钟 满分:100分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求。
1. 如图所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,通过AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹所用的时间分别是1 s、2 s、3 s、4 s。下列说法不正确的是( )
A. 物体在AB段的平均速度为1 m/s
B. 物体在ABC段的平均速度为 m/s
C. AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体经过A点时的瞬时速度
D. 物体在B点的速度等于AC段的平均速度
2. 某位同学观察火车进站,火车由初速度为36km/h,减速到停下,火车的运动可看作匀减速直线运动,火车减速运动过程,此同学的脉搏跳动了70下,已知该同学每分钟脉搏跳动60下,则火车的加速度大小为( )
A. B. C. D.
3. 如图所示,粗糙斜面体静止在水平地面上,不加推力时小物块恰能沿斜面匀速下滑。现对物块施加斜向的推力F使物块加速下滑。关于地面对斜面体的摩擦力,下列说法正确的是( )
A. 匀速时有摩擦力,加速时无摩擦力
B. 匀速时无摩擦力,加速时有摩擦力
C. 两种情况均有摩擦力
D. 两种情况均无摩擦力
4. 一辆小轿车在平直路面上以恒定功率加速,其加速度a和速度的倒数的关系如图所示。已知轿车的总质量为1300kg,其所受的阻力不变,则轿车( )
A. 速度随时间均匀增大 B. 加速度随时间逐渐增大
C. 所受阻力大小为 D. 电动机输出功率为
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,光滑的四分之一圆弧形轨道固定在某竖直面内,轨道的圆心O与轨道最低点A的连线竖直,轨道最高点B与圆心O的连线水平。一可视为质点的光滑小球初始时静止于A点,现对小球再施加一个力F(在轨道平面内),使小球沿轨道缓慢上滑到B点,已知该过程中F始终垂直于小球所受的弹力,在该过程中,下列说法正确的是( )
A. 一直增大,F一直增大 B. 一直增大,F一直减小
C. 一直减小,F一直增大 D. 一直减小,F一直减小
7. 年月日,“长征号”遥七运载火箭搭载通信技术试验卫星十一号发射成功,被誉为龙年首发。卫星进入地球同步轨道后,主要用于开展多频段、高速率卫星通信技术验证。设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的倍,下列说法中正确的是( )
A. 地球同步卫星可以静止在北京上空
B. 同步卫星运行速度是地球第一宇宙速度的
C. 同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转获得的速度的n2倍
D. 若忽略地球的自转效应,则同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的
8. 如图所示,一个小球在真空中由静止开始下落,另一个与小球质量相同的羽毛球在空气中由静止开始下落。若羽毛球受到的空气阻力不能忽略,在下落相同高度的过程中,两物体( )
A. 重力做功相同 B. 机械能变化量相同
C. 动能增加量相同 D. 重力做功的平均功率相同
二、多选题:本题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 如图甲所示,一物块叠放在足够长的木板上,初始时木板静止在粗糙水平面上,物块与木板保持相对静止。某时刻,给木板一初速度,图乙为二者的图像,图中已知,长木板和物块的质量均为m。下列说法正确的是( )
A. 物块与木板的位移之比可表达为 B. 整个过程,因摩擦产生的总热量为
C. 板块间与板地间的动摩擦因数比值可表达为 D.
10. 如图所示,质量为的小球套在固定倾斜的光滑杆上,原长为的轻质弹簧一端固定于点,另一端与小球相连,弹簧与杆在同一竖直平面内。图中水平,间连线长度恰好与弹簧原长相等,且与杆垂直,在点正下方,是段的中点, 。现让小球从处由静止释放,重力加速度为,弹簧的劲度系数为。查阅资料知,弹簧的弹性势能,其中为弹簧的形变量。下列说法正确的有( )
A. 下滑过程中小球的机械能先减小后增加
B. 小球位于点时的加速度大小为
C. 小球下滑到点时的动能为
D. 小球下滑到点时的动能为
三、非选择题:共5题。共58分。
11. 甲、乙两汽车沿同一平直公路同向行驶,甲车在前,乙车在后,它们行驶的速度均为,相距。时刻,甲车开始紧急刹车,加速度大小为,乙车司机的反应时间为(即乙车司机看到甲车刹车后才开始刹车),求解下列问题。
(1)求:乙车司机开始刹车时,两车之间的距离。
(2)若乙车紧急刹车的加速度大小为,求:两车之间的最近距离。
(3)求为保证两车不相撞,乙车紧急刹车的加速度大小的最小值。
12. 如图所示,物块A悬挂在绳和的结点O上,绳水平,绳与竖直方向的夹角为,并跨过光滑轻质定滑轮与质量为的物块B相连,斜面体C质量、倾角,斜面体C及物块A、B均保持静止,定滑轮与B之间的绳与斜面平行,绳中拉力。已知,,,g取。求:
(1)物块A的质量;
(2)物块B所受的摩擦力大小和方向;
(3)斜面体C对地面的压力与摩擦力。
13. 如图甲所示,质量m=3kg的物块A与物块B静止叠放在水平地面上,现对B施加一大小从零开始逐渐增大的水平拉力F,A、B间的摩擦力、B与地面间的摩擦力随水平拉力F变化的情况如图乙所示,重力加速度大小g取10,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)A、B间的动摩擦因数;
(2)物块B的质量;
(3)当F=10N时,A物块的加速度大小。
14. 如图所示,水平转盘上静置有质量为的小物块,和质量为的小物块,小物块和转盘间的动摩擦因数为,小物块和转盘间的动摩擦因数为,小物块、与转盘圆心的距离分别为和,A、B两物块由一过圆心的轻质细绳相连,初始时刻轻绳恰好伸长且无拉力。使转盘由静止开始绕圆心做角速度缓慢增加的圆周运动。物体间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为。
(1)求轻绳无拉力时角速度的取值范围;
(2)在小物块B与转盘间的摩擦力达到最大静摩擦力之前,求轻绳拉力与角速度的关系;
(3)当A、B两物块相对转盘静止,且A所受摩擦力大小为时,求转盘的角速度。
15. 设想从地球赤道平面内架设一垂直于地面延伸到太空的电梯,电梯的箱体可以将人从地面运送到地球同步轨道的空间站。已知地球表面两极处的重力加速度为,地球自转周期为,地球半径为,万有引力常量为。求
(1)同步轨道空间站距地面的高度;
(2)太空电梯的箱体停在距地面高处时,箱体对质量为的乘客的作用力。
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五河一中2026-2027学年度高三上学期开学考物理试题
(考试时间:75分钟 满分:100分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求。
1. 如图所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,通过AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹所用的时间分别是1 s、2 s、3 s、4 s。下列说法不正确的是( )
A. 物体在AB段的平均速度为1 m/s
B. 物体在ABC段的平均速度为 m/s
C. AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体经过A点时的瞬时速度
D. 物体在B点的速度等于AC段的平均速度
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据
可得,,故AB正确;
C.所选取的过程离A点越近,其相应阶段的平均速度越接近A点的瞬时速度,故C正确;
D.由A经B到C的过程不是匀变速直线运动过程,故B点虽然为中间时刻,但其速度不等于AC段的平均速度,D错误。
本题选择错误的,故选D。
2. 某位同学观察火车进站,火车由初速度为36km/h,减速到停下,火车的运动可看作匀减速直线运动,火车减速运动过程,此同学的脉搏跳动了70下,已知该同学每分钟脉搏跳动60下,则火车的加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】火车减速运动过程,火车运动的时间为
火车的加速度大小为,故选B。
3. 如图所示,粗糙斜面体静止在水平地面上,不加推力时小物块恰能沿斜面匀速下滑。现对物块施加斜向的推力F使物块加速下滑。关于地面对斜面体的摩擦力,下列说法正确的是( )
A. 匀速时有摩擦力,加速时无摩擦力
B. 匀速时无摩擦力,加速时有摩擦力
C. 两种情况均有摩擦力
D. 两种情况均无摩擦力
【答案】D
【解析】
【详解】不加推力、物块匀速下滑阶段小物块受力平衡,对物块分析可得斜面给物块的支持力N=mgcosθ
滑动摩擦力f=μN=mgsinθ
满足μ=tanθ
把N和f合成后,二者的合力方向竖直向上,与物块重力等大反向,物块对斜面的反作用力(N和f的反作用力)合力方向竖直向下,水平方向没有分量,因此斜面体在水平方向没有相对地面的运动趋势,地面对斜面体无摩擦力;
施加斜向推力F、物块加速下滑阶段,推力F会使物块对斜面的压力增大为N′,对应的滑动摩擦力f′=μN′也同步增大。将N′和f′沿水平方向分解:压力的水平分量为N′sinθ,滑动摩擦力的水平分量为f′cosθ=μN′cosθ
代入μ=tanθ后可得f′cosθ=N′sinθ
二者的水平分量依然大小相等、方向相反,斜面体水平方向合力仍然为0,因此地面对斜面体依然无摩擦力。
故选D。
4. 一辆小轿车在平直路面上以恒定功率加速,其加速度a和速度的倒数的关系如图所示。已知轿车的总质量为1300kg,其所受的阻力不变,则轿车( )
A. 速度随时间均匀增大 B. 加速度随时间逐渐增大
C. 所受阻力大小为 D. 电动机输出功率为
【答案】C
【解析】
【详解】
A.由题图可知,加速度变化,故做变加速直线运动,速度随时间不是均匀增大,故A错误;
B.由题图知,速度增大时,速度的倒数减小,加速度减小,故B错误;
C.根据牛顿第二定律,有
联立得
由图像可知,解得2730N,故C正确;
D.对汽车受力分析,受重力,支持力,牵引力和摩擦力,由图像可知
解得,故D错误。
故选C。
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
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球A做平抛运动,具有水平初速度;小球B做自由落体运动,水平方向初速度为零,二者的运动状态不完全相同,故A错误;
B.两球同时落地只能说明它们竖直方向的运动时间相同。小球A落地时还具有水平速度分量,而小球B没有水平速度分量,因此两球落地时的速度不相同,故B错误;
C.两球竖直方向均由静止开始,只受重力作用,竖直位移满足。改变只改变两球共同的运动时间,仍然同时落地,说明小球A在竖直方向的分运动与小球B的运动相同,故C正确;
D.小球A在水平方向做匀速直线运动是平抛运动的另一条规律,但本实验的“同时落地”结果只检验竖直方向,不能据此表明水平方向的分运动,故D错误。
故选C。
6. 如图所示,光滑的四分之一圆弧形轨道固定在某竖直面内,轨道的圆心O与轨道最低点A的连线竖直,轨道最高点B与圆心O的连线水平。一可视为质点的光滑小球初始时静止于A点,现对小球再施加一个力F(在轨道平面内),使小球沿轨道缓慢上滑到B点,已知该过程中F始终垂直于小球所受的弹力,在该过程中,下列说法正确的是( )
A. 一直增大,F一直增大 B. 一直增大,F一直减小
C. 一直减小,F一直增大 D. 一直减小,F一直减小
【答案】C
【解析】
【详解】设小球所在位置的半径与竖直向上方向的夹角为。小球缓慢上滑,向心加速度可忽略。沿指向圆心方向由牛顿第二定律得
整理得
因始终垂直于支持力,故沿轨道切线方向。沿切线方向由牛顿第二定律得
整理得
从到,逐渐增大,逐渐减小,逐渐增大。因此支持力一直减小,外力一直增大。图中标出了小球在代表位置处所受支持力、外力和重力的方向,便于对应径向和切向受力分析。
故选C。
7. 年月日,“长征号”遥七运载火箭搭载通信技术试验卫星十一号发射成功,被誉为龙年首发。卫星进入地球同步轨道后,主要用于开展多频段、高速率卫星通信技术验证。设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的倍,下列说法中正确的是( )
A. 地球同步卫星可以静止在北京上空
B. 同步卫星运行速度是地球第一宇宙速度的
C. 同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转获得的速度的n2倍
D. 若忽略地球的自转效应,则同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的
【答案】B
【解析】
【详解】A.地球同步卫星只能定点在赤道的上方,不可以静止在北京上空,A错误;
B.根据
可得
则同步卫星运行速度是地球第一宇宙速度的,B正确;
C.同步卫星与地球有相同的角速度,根据可知,同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转获得的速度的n倍,C错误;
D.若忽略地球的自转效应,根据
可得
则同步卫星的向心加速度与地球表面重力加速度之比,D错误。
故选B。
8. 如图所示,一个小球在真空中由静止开始下落,另一个与小球质量相同的羽毛球在空气中由静止开始下落。若羽毛球受到的空气阻力不能忽略,在下落相同高度的过程中,两物体( )
A. 重力做功相同 B. 机械能变化量相同
C. 动能增加量相同 D. 重力做功的平均功率相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.由重力做功公式可知,小球、羽毛球质量相同、下落高度相同,故重力做功相同,故A正确;
B.在真空中下落时只有重力做功,机械能守恒,机械能变化量为零;在空气中下落时除重力外还有空气阻力做负功,机械能减少,机械能变化量不为零,故二者机械能变化量不同,故B错误;
C.根据动能定理,小球在真空中动能增加量为
羽毛球在空气中动能增加量
故两物体动能增加量不同,故C错误;
D.在真空中下落的加速度大于在空中下落的加速度,下落相同高度时,真空中所用时间较短,根据重力做功的平均功率
可知,二者重力做功的平均功率不相同,故D错误。
故选A。
二、多选题:本题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 如图甲所示,一物块叠放在足够长的木板上,初始时木板静止在粗糙水平面上,物块与木板保持相对静止。某时刻,给木板一初速度,图乙为二者的图像,图中已知,长木板和物块的质量均为m。下列说法正确的是( )
A. 物块与木板的位移之比可表达为 B. 整个过程,因摩擦产生的总热量为
C. 板块间与板地间的动摩擦因数比值可表达为 D.
【答案】BC
【解析】
【详解】A.图像与坐标轴围成的面积表示位移,物块的位移为
木板的位移为
物块与木板的位移之比可表达为,故A错误;
B.根据能量守恒,整个过程,因摩擦产生的总热量为,故B正确;
C.时间内,对物块,根据牛顿第二定律有
且有
时间内,对木板,根据牛顿第二定律有
且有
板块间与板地间的动摩擦因数比值可表达为,故C正确;
D.时间内,对木板,根据牛顿第二定律有
且
联立可得,故D错误。
故选BC。
10. 如图所示,质量为的小球套在固定倾斜的光滑杆上,原长为的轻质弹簧一端固定于点,另一端与小球相连,弹簧与杆在同一竖直平面内。图中水平,间连线长度恰好与弹簧原长相等,且与杆垂直,在点正下方,是段的中点, 。现让小球从处由静止释放,重力加速度为,弹簧的劲度系数为。查阅资料知,弹簧的弹性势能,其中为弹簧的形变量。下列说法正确的有( )
A. 下滑过程中小球的机械能先减小后增加
B. 小球位于点时的加速度大小为
C. 小球下滑到点时的动能为
D. 小球下滑到点时的动能为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.小球与弹簧组成的系统机械能守恒,下滑过程中小球的机械能与弹簧的弹性势能相互转化,由题意知小球在点时弹簧的弹性势能为零,则小球下滑过程中弹簧的弹性势能先减小后增加,所以小球的机械能先增加后减小,故A错误;
B.由几何关系得,则
根据对称性可知
小球位于点时,由牛顿第二定律可知
解得加速度大小,故B错误;
C.、两点间的高度差为
由机械能守恒定律得
解得,故C正确;
D.、两点间的高度差,、两位置弹簧弹性势能相等,小球减少的重力势能全部转化为小球的动能,所以得,故D正确。
故选CD。
三、非选择题:共5题。共58分。
11. 甲、乙两汽车沿同一平直公路同向行驶,甲车在前,乙车在后,它们行驶的速度均为,相距。时刻,甲车开始紧急刹车,加速度大小为,乙车司机的反应时间为(即乙车司机看到甲车刹车后才开始刹车),求解下列问题。
(1)求:乙车司机开始刹车时,两车之间的距离。
(2)若乙车紧急刹车的加速度大小为,求:两车之间的最近距离。
(3)求为保证两车不相撞,乙车紧急刹车的加速度大小的最小值。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】
【小问1详解】
阶段:甲车位移
乙车位移
乙车开始刹车时,两车之间的距离
【小问2详解】
乙车开始刹车时,甲车速度
若乙车紧急刹车的加速度大小为,假设两车速度相等时,两车距离最近。
设两车速度相等时,乙车刹车时间为。
甲车速度
乙车速度,
解得
计算得此时甲车还在运动,假设成立。
甲车
乙车
两车之间的最近距离
【小问3详解】
假设两车速度相等时,两车正好接触,对应乙车加速度最小,设为,所用时间为,该相等速度设为,则
甲车速度
乙车速度,
甲车
乙车
临界接触
联立解得,,
经检验,假设成立,所求加速度大小的最小值为
【点睛】
12. 如图所示,物块A悬挂在绳和的结点O上,绳水平,绳与竖直方向的夹角为,并跨过光滑轻质定滑轮与质量为的物块B相连,斜面体C质量、倾角,斜面体C及物块A、B均保持静止,定滑轮与B之间的绳与斜面平行,绳中拉力。已知,,,g取。求:
(1)物块A的质量;
(2)物块B所受的摩擦力大小和方向;
(3)斜面体C对地面的压力与摩擦力。
【答案】(1)
(2),方向沿斜面向下。
(3)斜面体C对地面的压力为190N,方向竖直向下;斜面体C对地面的摩擦力30N,方向水平向左。
【解析】
【小问1详解】
绳中拉力,对结点,可得
可得
【小问2详解】
选取物块B作为研究对象,B所受的重力沿斜面向下的分力大小为
所以物块B受到沿斜面向下的静摩擦力f,由平衡条件可得
解得
方向沿斜面向下。
【小问3详解】
对A、B、C做整体分析,由于三者均保持静止,根据平衡条件,水平方向地面对斜面体的摩擦力
竖直方向有
解得,
根据牛顿第三定律可知,斜面体C对地面的压力为190N,方向竖直向下;斜面体C对地面的摩擦力30N,方向水平向左。
13. 如图甲所示,质量m=3kg的物块A与物块B静止叠放在水平地面上,现对B施加一大小从零开始逐渐增大的水平拉力F,A、B间的摩擦力、B与地面间的摩擦力随水平拉力F变化的情况如图乙所示,重力加速度大小g取10,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)A、B间的动摩擦因数;
(2)物块B的质量;
(3)当F=10N时,A物块的加速度大小。
【答案】(1)
(2)1kg (3)
【解析】
【小问1详解】
由题图乙可知,A、B之间的最大静摩擦力为
根据
解得
【小问2详解】
由题图乙可知,当时,A、B整体相对地面开始滑动,则
当时,A、B即将产生相对滑动,此时对整体有
对物块A有
联立解得,
【小问3详解】
当时,A、B两物块一起加速运动,由牛顿第二定律有
解得
14. 如图所示,水平转盘上静置有质量为的小物块,和质量为的小物块,小物块和转盘间的动摩擦因数为,小物块和转盘间的动摩擦因数为,小物块、与转盘圆心的距离分别为和,A、B两物块由一过圆心的轻质细绳相连,初始时刻轻绳恰好伸长且无拉力。使转盘由静止开始绕圆心做角速度缓慢增加的圆周运动。物体间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为。
(1)求轻绳无拉力时角速度的取值范围;
(2)在小物块B与转盘间的摩擦力达到最大静摩擦力之前,求轻绳拉力与角速度的关系;
(3)当A、B两物块相对转盘静止,且A所受摩擦力大小为时,求转盘的角速度。
【答案】(1)
(2)当时,;当时,
(3)或
【解析】
【小问1详解】
圆周运动的向心力由静摩擦力单独提供,当物体所需向心力超过自身最大静摩擦力时,绳子才会产生拉力。对小物块A,最大静摩擦力提供向心力
解得临界角速度
对小物块B,最大静摩擦力提供向心力
解得临界角速度
轻绳无拉力的条件是两物体的静摩擦都未达最大值,因此角速度范围为
【小问2详解】
当时,轻绳上有拉力,小物块A的摩擦力为最大静摩擦力。在小物块A、B与转盘间的摩擦力均为最大静摩擦力之前,A、B与转盘间的摩擦力均指向圆心。小物块A由拉力和摩擦力的合力提供向心力,对于小物块B由拉力和摩擦力提供向心力。设拉力为,则对小物块A有
解得
对小物块B有
可得
又
解得
结合第1问可得,当时,;当时,
【小问3详解】
小物块A的摩擦力存在两种指向的可能,当A的摩擦力指向圆心时,此时
此时两物体的静摩擦都未达最大值,轻绳无拉力,对小物块A有
解得
当角速度继续增大,当小物块B达到最大静摩擦力后,由于小物块B所需向心力大于小物块A所需向心力,因此小物块A的静摩擦力指向圆心先达到最大值静摩擦力后,会反向背离圆心,此时
对小物块A有
对小物块B有
联立解得
15. 设想从地球赤道平面内架设一垂直于地面延伸到太空的电梯,电梯的箱体可以将人从地面运送到地球同步轨道的空间站。已知地球表面两极处的重力加速度为,地球自转周期为,地球半径为,万有引力常量为。求
(1)同步轨道空间站距地面的高度;
(2)太空电梯的箱体停在距地面高处时,箱体对质量为的乘客的作用力。
【答案】(1);(2),方向为背离地心
【解析】
【详解】(1)由万有引力提供向心力
在地球表面两极处有
联立可得,同步轨道空间站距地面的高度为
(2)太空电梯的箱体停在距地面高处时,乘客受到的万有引力为
太空电梯的箱体停在距地面高处时,乘客所需要的向心力为
所以,箱体对质量为的乘客的作用力为
方向为背离地心。
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