安徽安庆市太湖中学2026-2027学年高三上学期开学物理试题

**基本信息** 太湖中学高三开学考物理试题以智能汽车、水火箭等真实情境为载体，通过运动学、力学综合题考查物理观念与科学思维，适配开学学情检测。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|8/32|运动的描述、匀变速直线运动、圆周运动|结合轨迹图考查极限思想（第1题），智能汽车位移-时间图像分析（第2题）| |多选|2/10|共点力平衡、天体运动|动态平衡中力的变化分析（第9题），卫星角速度-轨道半径关系图像应用（第10题）| |非选择|5/58|竖直上抛、动量守恒、天体运动综合|水火箭多过程运动计算（第11题），打水漂平抛与阻力作用分析（第13题），小球碰撞与轨道问题综合（第15题）|

太湖中学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 A B C C D D D C BD BD 1．A 【详解】AB．平均速度与位移方向一致；瞬时速度和运动的方向总是一致，但两者的方向可能不同，A错误，B正确； CD．根据速度定义式 当非常小时，即时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想法，CD正确。 故不正确的选A。 2．B 【详解】ABC．由运动学公式变形得 所以图像的纵轴截距为 解得汽车运动的加速度为 同理有图像的斜率为 即汽车运动的初速度为 由于，，即汽车的加速度与初速度方向相同，所以汽车做匀加速直线运动，故AC错误；B正确； D．当汽车运动的时间为时，汽车运动的位移为，故D错误。 故选B。 3．C 【详解】设杆对两球的作用力大小均为F，受力分析如图所示，由几何关系可得为等腰三角形，且两小角均为30°，则由平衡可知，，， 可得， 故选C。 4．C 【详解】石块做斜上抛运动 根据 运动总时间 解得 设石块一共能打个水漂，则有 解得    故选C。 5．D 【详解】A．最低点最容易滑动，小物体恰好相对静止，说明最低点静摩擦力达到最大值。对最低点受力分析，沿盘面指向圆心的合力提供向心力 解得，故A错误； B．小物体的向心力由重力沿盘面的分力和摩擦力的合力提供，不是仅由摩擦力提供，故B错误； C．最高点沿盘面指向圆心方向受力 得 则最高点摩擦力大小为，方向沿斜面向上 最低点沿盘面指向圆心方向受力 得 摩擦力大小差，故C错误； D．物体在圆心等高处时，重力沿斜面向下的分力为，方向垂直于圆心与物体的连线；向心力沿连线指向圆心，大小为 摩擦力是两个垂直分力的合力，故D正确。 故选D。 6．D 【详解】BCD．根据割补法可知，小球所受万有引力等于大球对其万有引力与挖去部分对其万有引力的矢量差值，如图所示，， 又质量均匀分布的球壳对球壳内物体的引力为零，则大球对小球的万有引力等于以OP为半径的球体对其的引力，挖去部分对其的万有引力等于以为半径的球体对其的引力，设地球密度为，则，方向为 ，方向 由于 所以根据矢量合成原则，球对其万有引力与挖去部分对其万有引力的矢量差值，即剩余部分对其产生的引力方向必平行于，即 可得小球在P点时所受万有引力的合力 可知小球在P点时的加速度大小为，故BC错误，D正确； A．小球运动中的加速度方向是不变的，不会撞到O点，故A错误。 故选D。 7．D 【详解】A．取竖直向下为正方向，设物资落点为，竖直落差为，水平位移为，飞行时间为。由斜抛运动的分解有， 且 设物资质量为，由动能定理，物资落到点时有 所以初速度一定时，落点速率最小时最小。由上述关系消去初速度分量得 圆弧上点满足 联立得 由题给 代入上式得 由均值不等式得 因此，竖直落差的最小值为，等号成立时有 所以最小速率对应的飞行时间为，故A错误； BC．等号成立时，竖直落差满足 由圆弧几何关系 得，由水平方向运动方程得 由竖直方向位移方程得 临界状态的运动轨迹和落点关系如图所示。 由为正、为负可知初速度方向为水平向右下方，且落差为，故BC错误； D．由前述动能关系，代入和 得 所以落到圆弧上的最小速率为，故D正确。 故选D。 8．C 【详解】由水平方向速度不变可知 解得 则竖直方向 解得 故选C。 9．BD 【详解】AB．设外力沿逆时针方向转过的角度为，则 小球缓慢转动过程中始终处于平衡状态，如图所示 由正弦定理得 所以 随增大，增大； 随增大，减小，故A错误，B正确。 C．以物体和小球整体为研究对象，如图所示 竖直方向平衡，有 即 随着增大，和均增大，所以支持力减小；由牛顿第三定律，地面所受压力也减小，故C错误； D．整体水平方向平衡，静摩擦力大小 当时，从增大到，其正弦值先增大后减小，因此先增大后减小，故D正确。 故选BD。 10．BD 【详解】A．根据万有引力提供向心力 整理可得 图中两直线的纵截距的差值b-a=lg9，即 即 行星B与A的质量之比为81：1，故A错误； B．行星B的半径是A的3倍，根据黄金代换 行星A与B表面的重力加速度之比为1：9，故B正确； C．第一宇宙速度公式 解得 可知行星B的第一宇宙速度是A的倍，故C错误； D．根据体积公式 可得体积之比为27：1，根据密度公式 可知行星B与A的平均密度之比为3：1，故D正确。 故选BD。 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)0.75；(2)6N，37° 【详解】(1)当细线沿OA方向时，由平衡条件可得 当细线沿OB方向时，正交分解可得 联立解得 (2)细绳与水平方向夹角为，由平衡条件可得 联立可得 其中 当 即 时，拉力最小，拉力最小值为 13．（1）4.0m；（2）；（3）0.067s 【详解】（1）设从抛出到第一次与水面接触前时间为，由 解得 第一次与水面接触前水平方向的位移 （2）取水平向右、竖直向下为正方向。第一次与水面接触前竖直方向的速度大小 小石片在水面上滑行时，设水平方向加速度大小为，有   第一次与水面接触后跳起时水平滑行速度 第一次与水面接触后跳起时竖直方向分速度为 规定竖直方向上为正方向，竖直方向加速度为 竖直方向加速度大小为 。 （3）小石片在水面上滑行时，每次滑行速度的变化量 由 可知，小石片共在水平面上滑行了10次，空中弹起后飞行了9次，第n次弹起后的速度 再由 和 可得第n次弹起后在空中飞行的时间为 最后一次弹起在空中飞行的时间为 t0.067s 14．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）卫星做匀速圆周运动 得 （2）根据开普勒第三定律 得 （3）每2T0时间小明与卫星相遇3次，即每时间相遇一次，得 得 15．(1) (2) (3)或 【详解】（1）小球抛出后做平抛运动。平抛运动的时间为t，竖直方向有 水平方向有 解得小球从点抛出时的初速度大小 （2）小球运动到与点等高的位置时，轻绳才再次被拉直，水平分速度瞬间归零，只保留竖直向下的分速度，即 从绷紧后到点，根据机械能守恒有 解得 （3）小球与滑块发生弹性碰撞过程中，由小球和滑块组成的系统动量守恒、机械能守恒。设碰后小球速度为v1，滑块速度为v2，有， 解得 要使滑块不脱离轨道CDE，有两种情况： i、滑块能在圆弧轨道CDE做完整的圆周运动，则滑块从B点运动到圆轨道最高点D的过程中，由动能定理可得 在D点时 解得 ii、滑块最高运动到与圆心O′等高处速度恰好为零，沿轨道返回，则有 解得 综上，要使滑块始终不脱离圆弧轨道，水平轨道段长度的取值范围为或 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 $ 太湖中学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．物理学在长期的发展进程中，形成了一整套系统的研究问题的思想方法。例比值定义法、极限思想、等效替代法、类比法、微元法等。这些思想方法极大地丰富了人们对物质世界的认识，拓展了人们的思维方式。如图中的曲线是某一质点的运动轨迹。若质点在一段时间内从B点运动到A点，当B点越来越靠近A点时，质点的平均速度方向将越来越接近A点的切线方向。当B点与A点的距离接近0时，质点在A点的速度方向沿过A点的切线方向。下列说法中不正确的是（　　） A．平均速度和瞬时速度的方向总是一致的 B．平均速度的方向与位移方向总是一致的 C．当∆t→0时，平均速度趋于瞬时速度 D．瞬时速度的定义用到极限的思想方法 2．工程师为了研究某智能汽车的性能，使汽车以一定的初速度做匀变速直线运动，汽车运动过程中自动记录位移和时间，为汽车运动的位移，为汽车运动位移所用的时间，用电脑将记录的、数据处理绘出的图像如图所示，则下列说法正确的是（     ） A．汽车做的是匀减速直线运动 B．汽车运动的加速度大小为 C．汽车运动的初速度大小为 D．汽车运动的时间为时，运动的位移为 3．如图所示，光滑圆弧固定在水平地面上，圆心为O，圆弧最低点D与水平面相切，OD处竖直放置一光滑挡板。现可视为质点的A、B两球通过轻杆连接，恰好静止于圆弧与挡板间。已知圆弧半径为R，杆长为，OA与竖直方向的夹角为30°，A、B两球的质量分别为、，圆弧对小球A的支持力为，挡板对B球的支持力为。下列说法正确的是（     ） A． B． C． D． 4．如图为将扁平的石子向水面快速抛出后的运动轨迹，其从水面弹起到触水算个水漂。已知石子每次从水面弹起时速度与水面的夹角均为，速率损失，形成头个水漂的时间为。若石子在同一竖直面内运动，当触水速度小于时就不再弹起；不计空气阻力，重力加速度取，则水面上出现的水漂数为（     ） A． B． C． D． 5．如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度转动，盘面上离轴距离0.5m处有一质量为0.2kg的小物体，与盘面间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。已知盘面与水平面的夹角为30°，g取，若小物体与圆盘恰好能始终保持相对静止，则（    ） A． B．小物体做圆周运动的向心力等于其受到的摩擦力 C．最高点与最低点受到的摩擦力相差0.5N D．物体在与圆心等高处受到的摩擦力大小为 6．已知质量均匀分布的球壳对球壳内物体的引力为零．现在质量为M，半径为R，球心在O点的地球内部挖一个半径为，球心在的球形洞．现将一质量为m的小球从洞内P点由静止释放．其中地球可视为质量均匀分布．关于小球的运动，以下说法正确的是（　　） A．小球做变加速运动，最终撞到O点 B．小球在P点时的加速度方向为 C．小球在P点时的加速度大小为 D．小球在P点时所受万有引力的大小为 7．某山沟竖直截面图如图所示，山沟的一侧竖直，另一侧是以点为圆心、为半径的圆弧，圆弧最高点与点等高。救援队从点以大小为的初速度向该山沟投掷救援物资，其中是重力加速度大小。物资可视为质点，不计空气阻力。为避免损坏救援物资，要求物资落到圆弧上的速率最小，则物资（     ） A．在空中运动的时间为 B．与水平方向成角斜上抛 C．抛出点与落点的高度差为 D．落到圆弧上的最小速率为 8．在滑雪比赛中，某运动员从跳台上的点以速度，与水平方向成角斜向上起跳，经过空中点时，速度与水平方向夹角为，如图所示。重力加速度大小，不计空气阻力，则运动员从到飞行时间约为（　　） A．0.7s B． C． D． 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，质量为M的物体放在粗糙的水平地面上，质量为m的小球用细线拴接在物体的顶端，在小球上施加水平外力F，平衡时细线与竖直方向的夹角为，现保持外力F与细线的夹角不变，使外力F沿逆时针方向缓慢转动，直到细线水平，整体过程物体始终静止不动。则下列说法正确的是（     ） A．外力F先增大后减小 B．细线的拉力一直减小 C．地面所受物体的压力一直增大 D．物体所受的摩擦力先增大后减小 10．两颗行星A和B的卫星绕各自行星做匀速圆周运动。如图为卫星的角速度ω与轨道半径r的关系图，图中两图线纵截距的差值b-a=lg9，已知行星B的半径是A的3倍，忽略行星自转和其他星球影响，结合图像数据，下列说法正确的是（　　） A．行星A与B的质量之比为81：1 B．行星A与B表面的重力加速度之比为1：9 C．行星B的第一宇宙速度是A的倍 D．行星A与B的平均密度之比为1：3 三、非选择题：共5题。共58分。 11．通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，水平传送带在电机带动下逆时针转动，开始时，质量为的物块在水平细绳OA的牵引下静止在传送带上，现以O点为中心，逆时针旋转细绳，调整拉力的方向，发现当细绳沿方向时，拉力方向与水平方向夹角，细绳所受的拉力与细绳水平时相等，已知重力加速度，，。（10分） 求： （1）物块与传送带之间的动摩擦因数； （2）拉力的最小值及此时拉力与水平方向的夹角。 13． 如下图所示， 将扁平的石子快速抛向水面，石子遇水后不断地在水面上连续向前多次跳跃，直至最后落入水中， 俗称“打水漂”， 假设小明在离水面高度h0=0.8m处， 将一质量m=20g的小石片以水平初速度v0=10m/s抛出，玩“打水漂”， 小石片在水面上滑行时受到的水平方向的阻力恒为f=0.5N，竖直方向分力未知。在水面上弹跳数次后沿水面滑行（水平方向）的速度减为零后沉入水底。假设小石片每次均接触水面Δt=0.04s后跳起，跳起时竖直方向的速度与此时沿水面滑行的速度之比为常数k=，取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。（12分） 求小石片： （1） 第一次与水面接触前水平方向的位移x： （2） 第一次与水面接触过程中在竖直方向上的分加速度 ay的大小； （3） 最后一次弹起在空中飞行的时间t。 14． 已知某卫星在赤道上空的圆形轨道运行，轨道半径为r1，运行周期为T，卫星运动方向与地球自转方向相同，不计空气阻力，万有引力常量为G。（12分） 求： （1）地球质量M的大小； （2）如图所示，假设某时刻，该卫星在A点变轨进入椭圆轨道，近地点B到地心距离为r2，求卫星在椭圆轨道上的周期T1； （3）卫星在赤道上空轨道半径为r1的圆形轨道上运行，小明住在赤道上某城市，某时刻，该卫星正处于小明的正上方，在后面的一段时间里，小明观察到每两天恰好三次看到卫星掠过其正上方，求地球自转周期T0。 15． 如图所示，长为的不可伸长的轻绳一端固定在点，另一端拴一质量为的小球A。B点在点正下方，点下方固定有一个滑槽装置，由水平直轨道和竖直圆弧轨道组成，其中段为粗糙水平轨道，动摩擦因数为，长度为。部分为光滑圆弧轨道，半径，点为圆弧最高点，点和圆心等高。现将球拉至最高点，以一定初速度向左水平抛出。当小球运动到与点等高的位置时，轻绳才再次被拉直，当小球运动至最低点时，与静止在点的一质量为的滑块发生弹性正碰。碰撞后滑块沿滑向圆弧轨道。滑块和小球均视为质点，重力加速度为。（12分） 求： (1)小球从点抛出时的初速度大小； (2)小球第一次运动到点的速度大小； (3)要使滑块始终不脱离圆弧轨道，水平轨道段长度的取值范围。 第1页（共2页） 第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $