安徽宣城中学2026-2027学年高三上学期开学物理试题

**基本信息** 宣城中学高三开学考物理试题，聚焦运动学、力学核心知识，通过水火箭、探月卫星等真实情境，考查物理观念与科学思维，非选择题突出综合应用与模型建构。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|8/32|加速度、匀变速运动、受力分析|结合台球碰撞、高压带电作业等生活情境| |多选|2/10|弹簧连接体、双球圆周运动|考查临界条件与动态过程分析| |非选择|5/58|板块模型、平抛运动、动量守恒|水火箭实验、滑雪运动等综合情境，注重科学探究与推理|

宣城中学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．如图所示，在台球比赛中，小球以1.6m/s的速度垂直撞击边框后，以1.3m/s的速度反向弹回，球与边框接触的时间为0.1s，（假设这个反弹运动可以近似看作匀变速运动），小球在这0.1s内的加速度为（　　） A．3m/s2，方向向右 B．3m/s2，方向向左 C．29m/s2，方向向左 D．29m/s2，方向向右 2．如图所示，某质点由点静止开始向右做匀加速直线运动，经过两个相邻的位移和，其中位移，时间，位移，时间，则由点到点所经历的时间为（     ） A．9.5s B．10s C．10.5s D．11s 3．《大国工匠》节目中讲述了王进利用“秋千法”在的高压线上带电作业的过程。如图所示，绝缘轻绳一端固定在高压线杆塔上的点，另一端固定在兜篮上。另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上点的定滑轮，一端连接兜篮，另一端由工人控制。身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里，工人先将兜篮拉至点，且，然后缓慢地从图示点运动到处于点正下方点的电缆处。绳一直处于伸直状态，兜篮、王进及携带的设备总质量为，不计一切阻力，重力加速度大小为。关于王进从点运动到点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．、两绳拉力的合力大小等于 B．工人对绳的拉力一直变大 C．绳的拉力越来越小 D．当绳与竖直方向的夹角为时，工人对绳的拉力为 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．如图所示，第一次从倾角为的斜面顶端A处将一可视为质点的小球以初速度向右水平抛出，小球落在斜面上的B点处；第二次从A的正上方某点处将同一小球以相同的初速度向右水平抛出，小球落在斜面上的C点处。已知，不计空气阻力，则关于第一次小球落在B点的速度与第二次小球落在C点的速度之比的判断正确的是（　　） A． B． C． D． 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．中国计划在2030年前实现载人登月科学探索。为了确保任务的成功，需要先发射两颗探月卫星进行科学探测。这两颗卫星在同一平面内绕月球做匀速圆周运动，且绕行方向相同。如图甲所示，测得两卫星之间的距离Δr随时间t变化的关系如图乙所示，忽略两卫星之间的作用力。下列说法正确的是（　　） A．a、b两卫星的线速度大小之比 B．a、b两卫星的加速度大小之比 C．a卫星的运转周期为 D．b卫星的运转周期为 8．一物体从圆弧形轨道的点自由下滑，由于摩擦阻力的作用到达点时速度为零，点比点下降了，又由点到达点，速度再次为零，点比点下降，则与比较，有（     ） A． B． C． D．无法确定 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．如图所示，在倾角为的斜面上有质量相同的木块、用轻质弹簧连接，、与斜面之间的动摩擦因数分别为、，且，初始时弹簧处于原长。若同时释放、，则从释放到弹簧第一次被压缩到最短的过程中，下列说法正确的是（弹簧始终在弹性限度内）（     ） A．当两木块的速度相同时，加速度 B．当两木块的速度相同时，加速度 C．当两木块的加速度相同时，速度 D．当两木块的加速度相同时，速度 10．如图，水平正方形桌面高度为，桌面边长为，一根细绳穿过桌面中心的小孔O连接a、b两球。a球在桌面上做半径为r1的匀速圆周运动，b球在桌面下方某水平面上做半径为r2的匀速圆周运动。a、b两小球的质量之比为，做圆周运动的线速度大小之比为，O、b连线与竖直方向的夹角θ=37°。某时刻剪断细绳，当b球落到地面时a球恰运动到桌面某顶点上，不计一切摩擦，重力加速度g取，，则（　　） A．小球a、b所需向心力大小之比为2：1 B． C．b球经2s落地 D．细绳总长度为4m 三、非选择题：共5题。共58分。 11．宣中某同学自制水火箭模拟火箭的运动，可视为质点的水火箭最初静止于地面上，随着上升过程中水的消耗，火箭上升的加速度按如下规律逐渐增加：第n秒内加速度为，即0~1s：，1~2s：…且每一秒内火箭均做匀加速直线运动。水火箭在第5秒末耗尽箭体内的水，然后做竖直上抛运动到达最高点，紧接着火箭自由下落2秒后遥控打开降落伞减速，开伞后最初一段距离内火箭速度v与开伞后下降的距离x之间满足关系式：，其中C为常数且未知，开伞后下降距离d后以5m/s的速度匀速下降直到落地，为了简便计算，可以忽略在开伞前受到的空气阻力，。（12分） 求： (1)水火箭第5秒初的速度大小； (2)水火箭上升的离地最大高度； (3)开伞后下降距离d及水火箭从发射到落回地面所用的时间。 12．如图所示，水平地面上固定了一个倾角为30°的斜面，一个质量为4kg的物块恰好能沿斜面匀速下滑。现对该物块施加一个与斜面平行的力F，让物块在斜面内沿某方向做匀速直线运动。已知图中虚线与斜面的底边AD平行，重力加速度g取10m/s2。试回答以下问题。（12分） （1）求物块与斜面间的动摩擦因数； （2）若让物块沿虚线向右匀速运动，求F的大小和F与虚线间的夹角； （3）若力F的大小是20N，求物块匀速运动的方向与虚线间的夹角。 13．如图，倾角的足够长光滑斜面固定在水平面上，斜面上放一长、质量的薄木板，木板的最右端叠放一质量的小物块，物块与木板间的动摩擦因数。对木板施加沿斜面向上的恒力F，使木板沿斜面由静止开始做匀加速直线运动。设物块与木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取。（10分） (1)为使物块不滑离木板，求力F应满足的条件； (2)若，物块能否滑离木板？若不能，请说明理由；若能，求出物块滑离木板所用的时间及滑离木板后沿斜面上升的最大距离。 14．如图所示，滑雪运动员通过助滑道加速后从A点垂直于缓冲坡以起跳，最后落在缓冲坡上的B点，轨迹上的C点与A点等高（图中未画出），已知缓冲坡倾角θ=37°，不计空气阻力。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2。（12分） 求： （1）运动员从A点到C点过程中速度变化量的大小； （2）缓冲坡上A、B两点间的距离L； （3）运动员落在B点的速度方向与水平面夹角的正切值k。    15． 如图1所示，光滑水平面上有一质量为、含四分之三椭圆形光滑细圆管轨道的矩形物块，椭圆形轨道的中心为O，椭圆的半长轴OA竖直，长为；；半短轴OB水平，长为，轨道内径不计且底部与地面相切。质量为的小球从B点正上方高的C点处由静止释放，重力加速度为。（12分） 求： (1)当小球通过A点时，小球和矩形物块的速度大小和； (2)当小球落地时，小球到初始释放点位置（C点）的水平距离（可用分数表示）； (3)现将图1中椭圆形轨道换成椭圆支架并固定在地面上，如图2所示，椭圆参数不变。今在椭圆支架上过中心O搭一光滑直杆PQ，一小球套在PQ杆上，当PQ杆与竖直方向的夹角的余弦（）为多大时，小球从P点静止开始滑到Q点的时间与从A点沿长轴自由下落到D点的时间相等？（可用根号表示） 第1页（共2页） 第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 宣城中学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 C A D C D C A BC BC 1．C 【详解】若选取初速度方向为正方向，根据加速度的定义式可得 即加速度大小为29m/s2，方向向左。 故选C。 2．C 【详解】根据匀变速直线运动中，某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度，故质点通过段中间时刻的瞬时速度 质点通过段中间时刻的瞬时速度 这两个中间时刻之间的时间间隔 根据加速度定义式可得加速度 故质点通过点的速度满足 代入数据解得 质点由点静止开始向右做匀加速直线运动，故由点到点所经历的时间满足 解得 故选C。 3．A 【详解】A．由于王进缓慢运动，受力平衡，OD、CD两绳拉力的合力与重力mg等大反向，故A正确； BC．设OD绳拉力为T，与竖直方向夹角为α，工人拉CD绳子的力为F，与竖直方向夹角为β，由于，兜篮运动的轨迹是一个圆弧，如图所示 由几何关系可知 对兜篮受力分析，有下图 由正弦定理得 随着王进从C点缓慢运动到E点的过程中，α减小，β增加，T增加； 当β增加时F减小，故BC错误； D．当β=30°时，α=30°，代入可得工人对绳的拉力，故D错误。 故选A。 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】设斜面倾角为，第一次平抛运动时间为，第二次为。第一次从点抛出落在点，水平位移 竖直位移 由几何关系 解得 落在点时竖直分速度 合速度 第二次从点抛出落在点，已知，则点相对于点的水平位移 第二次平抛水平位移 因水平速度仍为，故运动时间 落在点时竖直分速度 合速度 速度之比 由题图知， 代入得 所以 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．C 【详解】A．设a卫星与月球的距离为，b卫星与月球的距离为，根据图像有， 解得， 设a卫星与b卫星的速度分别为、，根据万有引力提供向心力得 解得 可知a、b两卫星的线速度大小之比为，故A错误； B．根据万有引力提供向心力得 可得卫星运动的加速度为 则a、b两卫星的加速度大小之比，故B错误； CD．根据万有引力提供向心力得 可得卫星运动的周期为 则a、b两卫星的周期之比 根据图像可知，经过时间T两卫星再次相距最近，有 联立解得，，故C正确，D错误。 故选C。 8．A 【详解】根据功能关系，物体从到的过程，物体从到的过程，由于小球克服摩擦力做功，机械能不断减小，前后两次经过轨道上同一点时速度减小，所需要的向心力减小，则轨道对小球的支持力减小，小球所受的滑动摩擦力也相应减小，而滑动摩擦力做功与路程有关，从到小球运动路径比从到的长。可见，从到小球克服摩擦力做功一定大于从到克服摩擦力做功，由上可得，A正确，BCD错误。 故选A。 9．BC 【详解】CD．释放、的瞬间，对木块、分别由牛顿第二定律得， 解得， 因 可知 故初始一段时间内，木块速度的增量较大，弹簧逐渐压缩，弹簧的弹力逐渐增大，根据牛顿第二定律可得， 可知，的加速度不断增大，的加速度不断减小，即做加速度逐渐增大的加速运动，做加速度逐渐减小的加速运动，在之前始终有，作出两木块的图如下 根据图像与时间轴围成的面积表示速度的变化量可知，当两木块的加速度相同时，木块的加速度曲线所围的面积更大，故速度，故C正确，D错误； AB．由于，之后弹簧被继续压缩，直至当时，弹簧第一次被压缩到最短，由图可知，此时加速度，故A错误，B正确。 故选BC。 10．BC 【详解】A．设绳子的拉力为T，则a球做圆周运动的所需要的向心力大小等于 b球做圆周运动的所需要的向心力大小等于T沿水平方向的分量，即 因此 选项A错误； B．对a球有 对b球有 选项B正确； C．由拉力关系 得 剪断绳子后，a球沿切线做匀速直线运动，由几何关系有 对b球，原来距离桌面竖直高度为 b球距地面高度 又 结合 得 联立解得， 即b球经2s落地，选项C正确； D．细绳总长度 代入，得 选项D错误。 故选BC。 11．(1) (2)38.75m (3)15m，11.125s 【详解】（1）依题意，水火箭第5秒初的速度也就是第4秒末的速度大小为，有 可解得 （2）根据位移公式有 前5s的位移为 竖直上抛的高度为 最大高度为 （3）竖直上抛的时间为 火箭自由下落2秒后下降的高度和速度分别为 ， 由题可知，开伞后最初一段距离内火箭速度与开伞后下降的距离之间满足关系式 当速度为时的，解得 火箱运动距离后以的速度匀速下降，代入 解得 打开降落伞过程，对速度关系整理得 做出图像，如图 由图像可得，图像的面积等于时间，则该段时间为 水火箭匀速下降时间为 水火箭从发射到落回地面所用的时间为 12．（1）；（2），F与虚线间的夹角；（3）物块匀速运动的方向与虚线间的夹角 【详解】（1）物块恰好能沿斜面匀速下滑受力如图 根据平衡条件有 解得 （2）若让物块沿虚线向右匀速运动，设F与虚线间的夹角θ，受力如图： 根据平衡条件有 又 联立解得 （3）沿斜面方向重力的下滑分力 摩擦力大小 若力F的大小是20N，使物块沿斜面匀速运动，受力如图： 根据几何关系可知三个力的夹角为120°，F与F合的夹角为60°，则物块匀速运动的方向与虚线间的夹角 13．(1) (2)能；， 【详解】（1）物块不滑离木板，则物块和木板相对静止的向上运动。以物块和木板整体为研究对象，受力分析如图 由牛顿第二定律得 以物块为研究对象，受力分析如图 由牛顿第二定律得 又，解得 又，解得 所以 （2）因，所以物块能够滑离木板，以木板为研究对象，受力分析如图 由牛顿第二定律得 以物块为研究对象，由牛顿第二定律得 设物块滑离木板所用时间为t，木板的位移 物块的位移 物块与木板分离的临界条件为 联立以上各式解得 物块滑离木板时的速度 滑离木板后，物块不受摩擦力作用，向上做减速运动，根据牛顿第二定律有 滑离木板到运动到最高点的过程中，有 解得 14．（1）32m/s；（2）75m；（3） 【详解】（1）运动员竖直分速度 从A点到C点过程中速度变化量大小为 （2）沿缓冲坡为x轴，起跳方向为y轴。 y向加速度为 y向往返时间为 x向加速度为 AB之间的距离为 （3）沿水平方向为x轴，竖直方向为y轴。 着陆时水平方向的分速度为 着陆时竖直方向的分速度为 着陆速度与地面夹角的正切值为 15．(1)， (2) (3) 【详解】（1）小球从C点运动到A点，对系统据水平方向动量守恒和机械能守恒有， 代入数据解得， （2）小球从开始运动到通过A点的过程，据人船模型规律，任意时刻有 所以水平方向位移大小满足， 解得 当小球离开A点后做平抛运动，根据， 解得， 所以 （3）以O点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系 解法一：设P点坐标为，PO的长度为，则， 又据椭圆轨迹方程，即 又已知 小球沿PQ运动的加速度 小球从P点滑到Q点 自由下落 整理得 解得，即 解法二： 如图，以AD为竖直直径画圆，并过A作PQ平行线交圆于N点。由等时圆性质可知，小球从A自由下落到D的时间等于从A沿光滑直杆下滑到N的时间。当合适，使得，则小球从P点滑到Q的时间也和上述时间相等。 可得 同时满足 联立以上各式可得 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $