安徽阜阳市太和中学2026-2027学年高三上学期开学物理试题
2026-09-04
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摘要:
**基本信息**
以滑雪运动、灌溉喷头、地月拉格朗日点等真实情境为载体,覆盖运动学、力学、能量等核心知识,通过梯度化题型设计,考查物理观念与科学思维。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选|8/32|x-t图像分析、匀加速直线运动、摩擦力|结合高速摄影赛事情境,考查运动观念|
|多选|2/10|弹簧弹力、连接体运动|通过斜面体与滑块模型,体现科学推理|
|非选择|5/58|匀变速直线运动、能量守恒、圆周运动|以“弹弹摩力块”游戏、传送带问题为载体,融合模型建构与能量观念,贴合高考综合题命题趋势|
内容正文:
太和中学2026-2027学年度高三上学期开学考物理试题
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
B
D
C
D
B
C
AC
CD
1.C
【详解】AC.时间内,运动员和摄影机的位移相同,根据可知,时间内,运动员的平均速度和摄影机的相同,故A错误,C正确;
B.图像反映了物体的位置随时间的变化情况,图像的斜率表示速度,时刻,运动员的速度大于摄影机的速度,故B错误;
D.时间内,摄影机做匀速直线运动,其速度变化量为零,运动员的速度不断增加,其速度变化量大于零,故D错误。
故选C。
2.D
【详解】A.根据初速度为0的匀加速直线运动的比例关系,运动员自a点由静止开始下滑,通过ab、bc、cd各段所用时间分别为T、2T、2T,知,所以bc:cd=8:16,故A错误;
B.由题意可知,当运动员自b点由静止开始下滑时滑块经过b、c两点时的速度均小于运动员自a点由静止开始下滑时经过b、c两点的速度,可知通过bc、cd段的时间均大于2T,故B错误;
D.设ab=L,则bc=8L,cd=16L,匀加速运动的加速度为a,从b点静止开始下滑,通过c点时有
解得
同理,通过d点时有
则有,故D正确;
C.b到d的时间为
则bd段的平均速度为,故C错误。
故选D。
3.B
【详解】A.由受力分析可知,轿车向上移动过程中受力平衡,合外力为0不变,故A错误;
B.设斜面与水平方向的夹角为,缆绳与斜面的夹角为,轿车质量为,受力分析如下图
其中轿车所受支持力和摩擦力的合力记为,因
在缓慢拉动轿车过程中虽然支持力和摩擦力可能发生变化,但与垂直斜面方向夹角不变,满足
因此轿车被拉动过程的受力简化如下图
在缓慢拉动轿车过程中缆绳与斜面的夹角为逐渐变大,若初始时与夹角为钝角,由图可知缆绳的拉力可能先变小后变大,故B正确;
C.由上述分析可知,在缓慢拉动轿车过程中缆绳与斜面的夹角为逐渐变大,逐渐减小,支持力
因此斜面对轿车的支持力逐渐减小,故C错误;
D.对整个系统受力分析可知,地面所受摩擦力为0,故D错误。
故选B。
4.D
【详解】A.A、B分离前,以A、B为整体,根据牛顿第二定律可得
解得加速度为
时,以B为对象,根据牛顿第二定律可得
此时
解得,故A正确;
B.设A、B经过t时间分离,此时A、B的加速度仍为,A、B间的弹力为0;以B为对象,根据牛顿第二定律可得
解得,故B正确;
CD.内A、B一起做匀加速直线运动,时,A、B的速度为
后,A、B分离,以为对象,根据牛顿第二定律可得
画出图像如图所示。
根据图像面积表示速度变化量,可求内A的速度变化量为
则时物体A的速度为
以B为对象,根据牛顿第二定律可得
画出图像如图所示。
根据图像面积表示速度变化量,可求内B的速度变化量为
则时物体B的速度为,故C正确,D错误。
故选D。
5.C
【详解】A .设A球运动的时间是,则B球运动的时间是,但是并没有说击出两球的时间差,因此两球不一定在点相遇,A错误;
B.两球的水平位移是一样的,由
可得,B错误;
C.设A球水平击出后经过到达点,则对两球水平位移有
联立解得
同理可得A球到点的时间
A球到点的时间
球在竖直方向做自由落体运动,由
可得,
联立解得,C正确;
D.由于,
可知、两点的水平距离等于、两点的水平距离,D错误。
故选 C。
6.D
【详解】A.喷头自身的线速度为
水流相对喷头的速率为,两者垂直,因此水流离开喷头瞬间,相对地面的速率为,故A错误;
B.水流喷出后做平抛运动,竖直方向为自由落体运动,则由
解得下落时间为
落地瞬间竖直方向的末速度为
所以水流落地瞬间,相对地面的速率为,故B错误;
CD.设水流喷出瞬间速度方向与喷头方向的夹角为,则
解得
水流喷出后做平抛运动,水平方向是匀速直线运动,则水平位移为
所以水流落地点形成的圆的半径为,故C错误,D正确;
故选D。
7.B
【详解】A.卫星2和月球仅由地球的引力提供向心力,由
解得
月球的轨道半径大,周期大,卫星1的周期等于月球的周期,因此卫星1的周期大于卫星2的周期,故A错误;
B.根据
解得
可得月球的线速度小于卫星2的线速度;根据可知,月球的线速度大于卫星1的线速度,因此卫星2的线速度大于卫星1的线速度,故B正确;
C.根据可知,卫星1的向心加速度小于月球的向心加速度,故C错误;
D.卫星1、2的质量关系不清楚,因此无法判断卫星1与卫星2所受向心力的大小关系,故D错误。
故选B。
8.C
【详解】A.由图可知0-0.4s手机静止,从约0.4s开始运动,0.5s开始做自由落体运动,时手机下降高度约为,故A错误;
BD.由图像可知0.6s开始,加速度为负值且加速度大小逐渐减小,手机向下做加速运动,橡皮筋的拉力逐渐增大。约0.8s拉力和重力相等时,加速度为零,手机速度向下最大,动能最大,故BD错误;
C.时间内,绳子拉力对手机做负功,根据功能关系可知手机的机械能一直减小,故C正确。
故选C。
9.AC
【详解】A.由于施加恒力前,系统处于静止状态,则时刻系统所受外力的合力等于恒力,根据牛顿第二定律有,故A正确;
B.由于施加恒力前,系统处于静止状态,根据平衡条件有
运动位移为时,A与B分离,加速度方向沿斜面向下,此时对A进行分析,根据牛顿第二定律有
此时对B进行分析,根据牛顿第二定律有
其中
解得,故B错误;
C.A与B分离时,此时对A进行分析,根据牛顿第二定律有
解得,故C正确;
D.A与B分离后,由于B与弹簧连接,B向上运动时,弹簧形变量发生变化,弹簧对B的弹力在变化,即B所受外力的合力发生变化,即B的加速度在变化,并不是一个定值,故D错误。
故选AC。
10.CD
【详解】A.滑块和重物由轻绳相连,初始时,。滑块到达点时,绳段水平,而滑块的速度沿竖直方向,其沿绳方向的速度分量为零,由绳长约束得。重物的初、末速度均为零,速度不可能在全过程中一直增大,故A错误;
B.设弹簧形变量为,伸长时为正。由胡克定律,弹簧弹力大小为;题给,两点的弹力大小相等,因此
滑块从点上升到点,弹簧长度增大,因此
联立可得
弹簧自然长度对应的位置在,之间。弹性势能为,故弹性势能先减小后增大,故B错误;
CD.在直角三角形中,由几何关系得
再由几何关系得
滑块上升,绳段由缩短为,所以重物下降。由前述绳长约束判断,在点。取滑块、重物、弹簧、轻绳和地球为系统,固定支点及竖直杆支持力均不做功,系统机械能守恒;题给两端弹力大小相等,故两端弹性势能相等。设滑块在点的速度大小为,由机械能守恒得
解得
对重物应用动能定理,设轻绳对它做功为,其初、末动能均为零,重力做功为,则
解得
轻绳不可伸长且质量不计,张力对滑块和重物做功的代数和为零,因此,故CD正确。
故选CD。
11.(1)33.6m
(2)
(3)
【详解】(1)以该车初速度方向为正方向,该车进入站口前做匀减速直线运动,设距离收费站x1处开始减速,则有
解得
则驾驶员应在距收费站口33.6m处开始减速。
(2)该车通过收费站经历匀减速和匀加速两个阶段,设前后两段位移分别为x1和,时间为和,则减速阶段
解得
加速阶段
则加速和减速的总时间为
(3)在加速阶段
则总位移
若不减速所需要时间
车因减速和加速过站而耽误的时间
12.(1)mg+Mg
(2)
【详解】(1)对圆柱体和两个斜面体整体受力分析,根据平衡条件有2Mg+mg=2FN
解得地面对每个斜面体的支持力为
根据牛顿第三定律得,每个斜面体对地面的压力大小为
(2)对其中一个斜面体受力分析,如图所示
当斜面体恰好不发生滑动时最大,根据平衡条件有Ff=FN1sin θ
又Ff=μFN,
对圆柱体受力分析有mg=2FN1cos θ
联立以上各式,代入数据解得。
13.(1)(N取大于5的整数)
(2)1.25s
(3)(N取大于5的整数)
【详解】(1)若弹出的金属块能带动木板,则有
解得(N取大于5的整数)
(2)取(1)中N的最小值,即N=6,对6m有
对M有
因为共速时有
联立解得
(3)当金属块个数为N时,金属块与木板共速前,对Nm有
对M有
因为
金属块与木板共速后,有,
木板的总位移为
联立解得(N取大于5的整数)
14.(1)
(2),
(3)
【详解】(1)由图乙可知,弹簧劲度系数为
由弹性势能公式得
(2)木板与物块即将相对滑动时,二者仍共同运动,此时静摩擦力达到最大值。对整体有
对物块有
又,联立得
代入数据解得
从木板刚接触弹簧到即将相对滑动的过程中,系统机械能守恒,有
代入数据解得
(3)发生相对滑动后,物块受滑动摩擦力向左,做匀减速运动,加速度大小为
经过 时,物块速度为
木板与物块加速度首次再次相同时,有
解得,即此时弹簧形变量与刚发生相对滑动时相同。
在这段时间内木板回到刚发生相对滑动时的位置,物块一直向右运动,物块相对木板的位移大小等于物块对地位移。
由匀变速直线运动位移公式得
系统因摩擦产生的热量为
15.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)物块经过C点,根据牛顿第二定律可得
解得
从到的过程,根据动能定理可得
解得
在点,根据牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可知,物块经过B点时对半圆轨道的压力大小为。
(2)物块从点抛出后做平抛运动,则有,
联立解得BD间的水平距离为
(3)物块与传送带接触瞬间竖直方向速度变为0,则
物块在点先向左减速,再向右加速,由于
可知物块一直加速到B点,此时速度为,这样才能保证再次经过BCD,并一直重复,物块从点到B点过程,根据动能定理可得
解得动摩擦因数的大小为
答案第1页(共2页)
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太和中学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.高速摄影机可以对高速移动目标进行跟踪拍摄,在某次跑赛事中,用一架在赛道旁运动的高速摄影机跟踪拍摄运动员,将高速摄影机和运动员视为质点,他们的位移—时间图像如图所示,图线交点对应的时刻为,下列说法正确的是( )
A.时间内,运动员的位移比摄影机的位移大
B.时刻,运动员和摄影机的速度相同
C.时间内,运动员的平均速度和摄影机的相同
D.时间内,运动员的速度变化量和摄影机的相同
2.目前,北方雪季全面开启,滑雪成为冬季最热门的运动之一。如图所示,一位滑雪运动员在倾斜滑道上沿直线从a点由静止开始匀加速下滑,依次经过b、c、d点。且通过ab、bc、cd各段所用时间分别为T、、,现在该滑雪运动员沿滑道重新从b点由静止开始下滑,若滑雪运动员在下滑时加速度大小恒定不变,则该滑雪运动员第二次下滑过程中( )
A.通过bc、cd段的位移之比为2∶3
B.通过bc、cd段的时间均为
C.通过c点的速度小于通过bd段的平均速度
D.通过c、d点的速度之比为
3.某辆轿车发生交通事故后无法启动,交警叫来卡车将其拉走,构建模型如图所示,静止在水平地面上的卡车利用缆绳,沿固定斜面向上缓慢拉动轿车,轿车与斜面的摩擦力视为滑动摩擦力且动摩擦因数为,不计缆绳质量。则在轿车向上运动的过程中( )
A.轿车所受合外力变大
B.缆绳的拉力可能先变小后变大
C.斜面对轿车的支持力可能变大
D.地面所受的摩擦力可能变大
4.如图所示,A、B两个物体相互接触,但并不黏合,放置在水平面上,与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.1,两物体的质量,。从开始,推力和拉力分别作用于A、B上,、随时间的变化规律为:,,。下列说法错误的是( )
A.t=0时,A、B两个物体之间弹力大小为
B.t=4s时,B物体的加速度大小为
C.t=8s时物体A的速度为12m/s
D.t=8s时物体B的速度为16m/s
5.在某次训练中,乒乓球运动员将A、B两个相同的乒乓球从同一位置先后水平击出。A球以初速度水平击出后直接落到e点;B球以初速度水平击出后先落到本方场地后弹起,并再次反弹后也落到e点。已知两球与地面发生弹性碰撞,两球的运动轨迹如图所示,忽略空气阻力,且两球在空中的运动互不影响。下列说法正确的是( )
A.两球一定会在b点相遇
B.两球的初速度之比为
C.a、b两点的竖直距离与c、d两点的竖直距离之比为
D.a、b两点的水平距离小于d、e两点的水平距离
6.一款灌溉农田的水平细流喷头可在水平面内匀速转动。喷头长,角速度,喷头距水平地面高,沿喷头方向喷出水流的速率相对喷头恒为。忽略空气阻力,重力加速度g取10m/s2,,。下列说法正确的是( )
A.水流离开喷头瞬间,相对地面的速率为7m/s
B.水流落地瞬间,相对地面的速率为m/s
C.水流落地点形成的圆的半径为2.9m
D.水流落地点形成的圆的半径为m
7.如图所示,是地月系统的其中一个拉格朗日点,处于该位置的卫星1在地球与月球的共同引力作用下与月球同步绕地球做匀速圆周运动。卫星2是地球的一颗同步卫星(月球对其引力可忽略不计),卫星1的轨道半径大于卫星2的轨道半径,则( )
A.卫星1的周期等于卫星2的周期
B.卫星2的线速度大于卫星1的线速度
C.卫星1的向心加速度大于月球的向心加速度
D.卫星1所受向心力大于卫星2所受向心力
8.如图甲所示,某同学利用橡皮筋悬挂手机的方法模拟蹦极运动,并利用手机的加速度传感器研究加速度随时间变化的图像,如图乙所示。手机保持静止时,图像显示的加速度值为0,自由下落时,图像显示的加速度值约为,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.时,手机已下降了约
B.时,手机正向上加速运动
C.时间内,手机的机械能一直减小
D.加速度约为时,手机的动能最大
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,在倾角的足够长光滑斜面上,放着质量均为的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。从时刻开始,对A施加一沿斜面向上的恒力使物块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,运动位移为时,A与B分离。重力加速度为,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.恒力的大小为
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,B的加速度大小为
10.如图所示,一根轻质弹簧一端固定于光滑竖直杆上,另一端与质量为m的滑块连接,穿在杆上,一根轻绳跨过定滑轮将滑块和重物连接起来,的质量为4m。将从图中A点由静止释放后沿竖直杆上下运动,当它经过A、B两点时弹簧对滑块的弹力大小相等。已知OA与水平面的夹角(,),OB长为3L,与AB垂直,不计滑轮的摩擦,重力加速度为g。则从A点到B点的过程中( )
A.重物的速度一直增大
B.弹簧的弹性势能先增大后减小
C.运动至B点时的速度大小为
D.轻绳对做的功为
三、非选择题:共5题。共58分。
11.近几年,国家取消了7座及以下小型车在法定假期期间的高速公路收费,给自驾出行带来了很大的实惠。但车辆的增多也给道路的畅通增加了压力,因此交管部门规定,上述车辆通过收费站口时,在专用车道上可以不停车拿(交)卡而直接减速通过。若某车减速前的速度为,靠近站口时以大小为的加速度匀减速,通过收费站口时的速度为,然后立即以的加速度匀加速至原来的速度(假设收费站的前、后都是平直大道)。(12分)
试求:
(1)该车驾驶员应在距收费站口多远处开始减速;
(2)该车从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中运动的时间;
(3)在(1)(2)问题中,该车因减速和加速过站而耽误的时间。
12.如图所示,光滑圆柱体的质量为m,置于倾角θ=53°、质量均为M的两个斜面体上。两斜面体与水平地面间的动摩擦因数均为μ=0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6。(10分)
求:
(1)每个斜面体对地面压力的大小;
(2)为了不让斜面体出现滑动,的最大值。
13.“弹弹摩力块”是一项有趣的挑战游戏,其组成部分如图所示∶木板放置在粗糙水平桌面上,弹射装置位于木板左端且与木板上表面贴近,完全相同且厚度很小的金属块(视为质点)之间有很大的磁吸力,因此可以整齐叠放在一起。已知每个金属块的质量为,木板的质量为,金属块与木板之间的动摩擦因数为,木板与粗糙水平桌面之间的动摩擦因数为,因磁吸而叠放在一起的金属块无论有多少个,弹射装置每次都能将其整体以恒定初速度向右水平弹出并滑上木板左端。金属块叠放个数记作,且运动过程中始终没有从木板上滑下,木板也没有从桌面上滑下。重力加速度取。(12分)
(1)若弹出的金属块能够带动木板加速前进,求应满足的条件;
(2)取(1)中的最小值,求金属块和木板达到共速的时间;
(3)在满足(1)的前提下,求木板全程位移的大小与的关系。
14.如图甲所示,光滑水平地面上,小物块与木板以速度一起向右运动,在右侧的竖直墙面固定一轻弹簧,弹簧处于自然状态。木板足够长,物块与木板间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知弹簧始终处在弹性限度内,,,,重力加速度。(12分)
(1)已知用力缓慢拉动轻弹簧时,弹簧的拉力与形变量的变化关系如图乙所示,试根据图像求出弹簧的弹性势能与其形变量之间的关系;
(2)求木板与弹簧接触以后,物块与木板之间即将相对滑动时弹簧的压缩量及此时木板速度的大小;
(3)已知木板从与物块发生相对滑动到与物块加速度首次相同时的过程中所经历的时间为,求系统因摩擦产生的热量。
15.如图所示,质量为2kg的物块(图中未画出)与粗糙水平传送带间的动摩擦因数为。传送带顺时针转动,速度,且与A、B两点平滑连接,A、B间距离为12.2m。传送带左侧为粗糙水平地面,右侧为光滑半圆轨道,半径。物块从B点滑上半圆轨道,恰好能经过C点,经过C点后物块水平抛出,落在D点,与传送带接触瞬间竖直方向速度变为0,随后再次经过BCD,并一直重复。g取。(12分)
求:
(1)物块经过B点时对半圆轨道的压力大小;
(2)BD间的水平距离;
(3)动摩擦因数的大小。
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