精品解析：江苏常州高级中学2026-2027学年上学期高三物理开学学情检测

2027届高三物理学情检测 一、单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分，每小题只有一个选项符合题意。 1. “析万物之理，判天地之美”，了解物理规律的发现过程，领略建立物理概念、规律的思想方法，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要，以下关于物理学史与物理研究的思想方法正确的是（　　） A. 在推导v-t图像面积表示位移时用到了极限法 B. 卡文迪许用扭秤测量引力常量体现了等效替代的思想 C. 加速度和功率的定义都运用了比值定义法 D. 开普勒提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆 【答案】D 【解析】 【详解】A．在推导v-t图像面积表示位移时，采用的是将时间分割为微小段并累加的微元法，故A错误； B．卡文迪许通过扭秤实验测引力常量，其核心是通过放大微小形变，提高测量精度，属于放大法，故B错误； C．加速度公式是牛顿第二定律的决定式，反映加速度与力、质量的因果关系，并不是运用了比值定义法；功率是比值定义式，运用了比值定义法，故C错误； D．开普勒第一定律明确指出行星绕太阳的轨道为椭圆，故D正确。 故选D。 2. 足球比赛中，某队员为接应传球，由静止开始沿直线跑动，先匀加速冲刺，后匀减速至接球点停止。全程用时5 s，位移大小为20 m，则该队员在某时刻的速度和加速度的大小可能是（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意，设运动过程中最大速度为，则有 代入数据解得 根据题意可知，加速过程或减速过程的最大时间均小于总时间，则有 解得加速过程或减速过程的最小加速度 综上所述，该球员某时刻的速度不可能为，加速度大小不可能为。所以根据题意和选项速度和加速度大小可能是，。 故选A。 3. 一重物固定在动滑轮上，可看成质点，绳子穿过动滑轮将重物悬挂在车厢中，车厢向左匀加速运动，下列情景可能的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】车厢向左匀加速运动，可知重物受合外力水平向左，滑轮两边绳子的拉力相等，令左侧绳子与竖直的夹角为，右侧绳子与竖直的夹角为，则合力为 图A中水平方向物块受合外力向左；图B中水平方向物块受合外力向右；图C中物块受合力为零；图D中物块水平方向受合力向右，故选项A正确，BCD错误。 故选A。 4. 如图所示，半径为的光滑圆环固定在竖直平面内，原长为的轻质弹簧一端固定在圆环上与圆心等高的位置，另一端连接一个套在圆环上质量为的小球，平衡时弹簧与水平方向的夹角为。弹簧在弹性限度内，重力加速度大小为，弹簧的劲度系数为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意，设此时弹簧的长度为，由几何关系有 解得 可知，此时弹簧被压缩，且形变量为 对小球受力分析，如图所示 由平衡条件有， 联立解得 故选C。 5. 如图所示，某行星对单个卫星表面最远点与最近点的单位质量物体的“引力差值”可近似为，其中为常量，为行星质量，为卫星球体半径，为行星中心到卫星中心的距离。两卫星P和Q的球体半径之比为，它们绕该行星做匀速圆周运动的周期之比为 ，该行星对卫星P、Q的“引力差值”分别为、，则为（ ） A. 1∶4 B. 1∶16 C. 1∶32 D. 1∶64 【答案】C 【解析】 【详解】根据可得 又因为两卫星绕该行星做匀速圆周运动的周期之比为8：1，可得 根据“引力差值”公式，其中M和k相同，所以 故选C。 6. 如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔的水平桌面上，小球P在某一水平面内做匀速圆周运动。现使小球P改到一个更低一些的水平面上做匀速圆周运动（图上未画出），金属块Q在桌面上始终保持静止。后一种情况与原来相比较，不计小孔与绳的摩擦，下面的判断中正确的是（　　） A. 细线张力变小 B. 小球P运动的角速度变大 C. 金属块Q受到桌面的静摩擦力变大 D. 金属块Q受到桌面的支持力变大 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．设桌面下方细线与竖直方向的夹角为θ、拉力大小为FT、长度为L。P球做匀速圆周运动时，由重力和细线拉力的合力提供向心力，如图所示    则有 根据牛顿第二定律，有mgtan θ=mω2Lsin θ 解得角速度ω= 使小球改到一个更低一些的水平面上做匀速圆周运动时，θ减小，cos θ增大，则细线拉力FT减小，角速度减小，对Q由平衡条件知，Q受到桌面的静摩擦力变小，故A正确，BC错误； D．金属块 Q 在桌面上始终保持静止，对Q进行分析有 可知，金属块 Q 受到桌面的支持力不变，故D错误。 故选A。 7. 如图两名运动员从乒乓球台两端的正上方不同高度处分别发出A、B两球（B球的高度大于A球的高度），假设两球都做平抛运动，都恰好能越过球网，同时落到对方台面上，则下列说法正确的是（ ） A. A、B两球同时发出 B. A球先到达球网上端 C. A球落到球台上时，距球网更近 D. 落到球台前瞬间，B球的速度一定较大 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据题意，竖直方向上，由 B球下落的高度大于A球下落的高度，则B球下落的时间大于A球下落时间，由于两球同时落到对方台面上，故B球比A球先发出，故A错误； B．由于B球开始下落的高度大于A球，故B球到达球网上端时的竖直方向的分速度大于A的竖直方向的分速度，故B球从网高落到台面所用的时间较短，两球同时落到对方台面上，故A球先到达球网上端，故B正确； C．B球抛出点到网的高度大于A球抛出点到网的高度，故B球从抛出点到达球网的上端所用的时间大于A球，此过程中水平位移相同，B球的水平初速度小于A球的水平初速度，又由于B球从网高落到台面所用的时间较少，根据水平方向的位移，B球落到球台上时，距球网更近，故C错误； D．B球抛出点到网的高度大于A球抛出点到网的高度，故B球从抛出点到达球网的上端所用的时间大于A球，此过程中水平位移相同，故B球的水平初速度小于A球的水平初速度。两球落到地面时，A球的水平方向的分速度较大，B球的竖直方向分速度较大，且A、B两球下落高度和网的高度以及水平位移没有具体数据，故无法判断落到球台前瞬间两球的速度大小关系，故D错误。 故选B。 8. 如图所示，杆AB和CD固连成“T”形支架，AB沿水平方向，CD沿竖直方向，小球P套在AB杆上可沿杆无摩擦滑动，不可伸长的轻质细绳一端与小球相连，另一端固定在竖直杆CD上，使整个装置以CD杆为轴以不同的角速度ω匀速转动。若杆对小球的弹力大小为，下列图像能正确反映与关系的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设小球质量为m，细绳与杆AB的夹角为θ，小球P与杆CD的距离为r，细绳水平方向的拉力提供小球做圆周运动所需的向心力，满足 解得细绳拉力大小 故细绳拉力的竖直分量为 可知杆AB的弹力满足 解得 可知F弹与ω关系为一开口向下的二次函数关系，且顶点位于（0，mg）处。 故选C。 9. 如图所示，物体M悬挂在动滑轮上，两者可沿竖直固定的杆运动。绳子的一端固定在A点，绳子的另一端以速率v匀速收绳，当绳BC段与竖直方向夹角为α时，物体M的速度大小是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意可得 所以物体M的速度为 故选D。 10. 如图，质量为M的木板放在光滑的水平面上，木板的左端有一质量为m的木块，在木块上施加一水平向右的恒力F，木块和木板由静止开始运动，木块相对地面运动位移x后二者分离。则下列哪些变化可使x增大（　　） A. 仅增大恒力F B. 仅增大木板的质量M C. 仅增大木块的质量m D. 仅减小木块与木板间的动摩擦因数 【答案】C 【解析】 【详解】B．根据牛顿第二定律得木块的加速度为 木板的加速度为 设板长为L，根据 得 木块相对地面运动位移为 则知若仅增大木板的质量M，木块的加速度不变，木板的加速度减小，由上式知时间t减小，x减小，B错误； C．若仅增大木块的质量m，则木块的加速度减小，木板的加速度增大，则t增大，x增大，C正确； A．若仅增大恒力F，则木块的加速度变大，木板的加速度不变，则t减小，x减小，A错误； D．若仅减小木块与木板间的动摩擦因数，则木块的加速度增大，木板的加速度减小，则t减小，x减小，D错误。 故选C。 11. 如图所示，甲、乙两传送带与水平面的夹角相同，都以恒定速率v向上运动。现将一质量为m的小物体（视为质点）轻轻放在A处，小物体在甲传送带上到达B处时恰好达到传送带的速率v；在乙传送带上到达离B处竖直高度为h的C处时达到传送带的速率v，已知B处离地面的高度均为H。则在小物体从A到B的过程中（　　） A. 两传送带消耗的电能相等 B. 两传送带对小物体做功不相等 C. 小物体与甲传送带间的动摩擦因数较小 D. 两种情况下因摩擦产生的热量相等 【答案】C 【解析】 【详解】AD．甲图中，根据动能定理得 乙图中，根据动能定理得 因为物体最终均与传送带共速，所以物体的平均速度为传送带速度的一半，根据可知其位移也是传送带位移的一半，所以物体相对传送带的位移与物体的对地位移相等，因摩擦产生的热量与摩擦力对物体做的功相等，即，所以甲产生的热量较多，根据能量守恒，传送带消耗的电能转化为物体的机械能及系统的热能，甲产生的热能较多，所以甲消耗的电能较多。故AD错误； B．根据功能关系，传送带对物体做的功等于其机械能的增量，到传送带顶端时，小物体的机械能相等，所以传送带对物体做的功相等，故B错误； C．根据可知 根据牛顿第二定律可知 可得，故C正确。 故选C。 二、非选择题：共5题，共56分．其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 某实验小组用图甲所示装置探究牛顿第二定律 （1）小明同学用游标卡尺测量物块的厚度如图乙所示，其读数为________mm。 （2）小红同学安装好实验器材，打出前几个计时点的纸带如图丁所示（O为起始点），打点周期为T，OB间距为x1，CE间距为x2，得物块下滑的加速度为________（用题中所给字母表示） （3）某小组改变砂桶内细砂的质量，测出对应的加速度和弹簧测力计的示数后作出图像如图丙所示，实验小组认为图像不过原点的原因是没有平衡摩擦力。若长木板水平放置，该图线的横轴截距等于，斜率为，重力加速度为，则物块与长木板间的动摩擦因数________（用题中给的、、表示）。 （4）小舟同学在实验中撤去了弹簧测力计，将细绳一端直接连在墙上，正确进行了补偿阻力，其他操作正确，多次改变砂桶和细砂的总质量m，测出物块的加速度a，并作的图像，图像的斜率为k，纵截距为b，则当地的重力加速度为________，此时使用的物块质量为________（用题中给的、表示）；若动滑轮的质量不可以忽略，则物块质量的测量值________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1） （2） （3） （4） ①. ②. ③. 偏大 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，物块的厚度为。 【小问2详解】 根据题意，由逐差法有 解得物块下滑的加速度为 【小问3详解】 若未平衡摩擦力，设物块的质量为，由牛顿第二定律有 整理可得 则物块与长木板间的动摩擦因数 结合图像可得， 联立解得 【小问4详解】 [1][2]根据题意，设绳子的拉力为，物块的质量为，对砂桶和细砂由牛顿第二定律有 对物块由牛顿第二定律有 整理可得 结合图像可得， 解得， [3]若动滑轮的质量不可以忽略，则测量的质量为物块和动滑轮的总质量，则物块质量的测量值偏大。 13. “卫星巡田”让农业生产焕发新活力。卫星绕两极在距地面h高度的圆轨道上运行，监测的农田南北长为l，地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，忽略地球自转。求： （1）该卫星的运行速度大小v； （2）该卫星通过农田正上方的时间t。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设卫星质量为m，地球质量为M，根据万有引力提供向心力有 解得 【小问2详解】 卫星通过农田正上方时通过的路程为s，则 解得 14. 如图所示，消防演练中水龙头喷嘴位置O与着火点A的连线与水平面的夹角为30°。已知水离开喷嘴时的速度大小为，方向与水平面的夹角为，忽略空气阻力，重力加速度g取。求： （1）水从O点运动到A点过程经历的时间； （2）水到达A点时的速度大小。 【答案】（1）3.2s （2） 【解析】 【小问1详解】 在沿方向和垂直于方向分析水柱的运动： 初速度垂直方向分量 加速度垂直方向分量 水柱垂直于方向做匀变速直线运动。 【小问2详解】 在水平方向和竖直方向分析水柱的运动： 到点时竖直方向的速度 到A点时水平方向的速度 则到A点时的速度 解得 15. 如图所示，一轻支架由水平段和竖直段组成。轻弹簧一端固定于点，另一端与套在水平杆上的球相连，一根长为的轻绳连接A、B两球。球质量，B球质量，球与水平杆的动摩擦因数，弹簧原长，劲度系数。初始时使球尽量压缩弹簧并恰好处于静止状态。现使系统绕轴缓慢转动起来，转动过程中保持A、B两球始终与在同一竖直平面内。当系统以某角速度稳定转动时，细绳与竖直方向成37°角，此时弹簧的弹力大小恰好与初始时相同。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力。，，，求： （1）初始时弹簧的长度； （2）细绳与竖直方向成37°角时，系统转动的角速度； （3）整个过程中驱动力对系统所做的总功。 【答案】（1）0.16m；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）初始时弹簧处于压缩状态，球恰好处于静止状态，设初始时弹簧的压缩量为， 则 解得 则初始时弹簧的长度为 （2）当系统以某角速度稳定转动，弹簧的弹力大小与初始时相同时，弹簧处于拉伸状态，拉伸量与初始状态的压缩量相等，对B球有 ， 解得 （3）根据能量守恒，整个过程中驱动力对系统所做的功等于A、B球的动能增加，B球的重力势能增加，球与水平横杆间摩擦产生的内能，则有 其中 ，， 解得 16. 如图所示，质量为m的半球体A放在地面上，质量也为m的球体B放在A上并靠在光滑竖直挡板上静止，挡板用手固定，两球心连线与地面夹角。A与B半径均为R，曲面均光滑，半球体A底面粗糙，与地面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求： （1）挡板对B的弹力的大小； （2）若缓慢向右移动挡板让B缓慢下降直至B恰好要降到地面，要保持A不动，A底面与地面间动摩擦因数的最小值； （3）若水平向左拉动A，让B能够作自由落体运动降到地面，已知A底面与地面间动摩擦因数为，则拉力的最小值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 以B为研究对象，受力如图所示 解得 【小问2详解】 以A、B整体为研究对象，地面对A的支持力 地面对A的静摩擦力 当B缓慢下降恰好要降到地面时，最大 解得 【小问3详解】 设A向左移动的加速度为，A与B的加速度关系为 即 越小，越小，只要当时满足条件即可 所以 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027届高三物理学情检测 一、单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分，每小题只有一个选项符合题意。 1. “析万物之理，判天地之美”，了解物理规律的发现过程，领略建立物理概念、规律的思想方法，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要，以下关于物理学史与物理研究的思想方法正确的是（　　） A. 在推导v-t图像面积表示位移时用到了极限法 B. 卡文迪许用扭秤测量引力常量体现了等效替代的思想 C. 加速度和功率的定义都运用了比值定义法 D. 开普勒提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆 2. 足球比赛中，某队员为接应传球，由静止开始沿直线跑动，先匀加速冲刺，后匀减速至接球点停止。全程用时5 s，位移大小为20 m，则该队员在某时刻的速度和加速度的大小可能是（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 3. 一重物固定在动滑轮上，可看成质点，绳子穿过动滑轮将重物悬挂在车厢中，车厢向左匀加速运动，下列情景可能的是（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，半径为的光滑圆环固定在竖直平面内，原长为的轻质弹簧一端固定在圆环上与圆心等高的位置，另一端连接一个套在圆环上质量为的小球，平衡时弹簧与水平方向的夹角为。弹簧在弹性限度内，重力加速度大小为，弹簧的劲度系数为（ ） A. B. C. D. 5. 如图所示，某行星对单个卫星表面最远点与最近点的单位质量物体的“引力差值”可近似为，其中为常量，为行星质量，为卫星球体半径，为行星中心到卫星中心的距离。两卫星P和Q的球体半径之比为，它们绕该行星做匀速圆周运动的周期之比为 ，该行星对卫星P、Q的“引力差值”分别为、，则为（ ） A. 1∶4 B. 1∶16 C. 1∶32 D. 1∶64 6. 如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔的水平桌面上，小球P在某一水平面内做匀速圆周运动。现使小球P改到一个更低一些的水平面上做匀速圆周运动（图上未画出），金属块Q在桌面上始终保持静止。后一种情况与原来相比较，不计小孔与绳的摩擦，下面的判断中正确的是（　　） A. 细线张力变小 B. 小球P运动的角速度变大 C. 金属块Q受到桌面的静摩擦力变大 D. 金属块Q受到桌面的支持力变大 7. 如图两名运动员从乒乓球台两端的正上方不同高度处分别发出A、B两球（B球的高度大于A球的高度），假设两球都做平抛运动，都恰好能越过球网，同时落到对方台面上，则下列说法正确的是（ ） A. A、B两球同时发出 B. A球先到达球网上端 C. A球落到球台上时，距球网更近 D. 落到球台前瞬间，B球的速度一定较大 8. 如图所示，杆AB和CD固连成“T”形支架，AB沿水平方向，CD沿竖直方向，小球P套在AB杆上可沿杆无摩擦滑动，不可伸长的轻质细绳一端与小球相连，另一端固定在竖直杆CD上，使整个装置以CD杆为轴以不同的角速度ω匀速转动。若杆对小球的弹力大小为，下列图像能正确反映与关系的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示，物体M悬挂在动滑轮上，两者可沿竖直固定的杆运动。绳子的一端固定在A点，绳子的另一端以速率v匀速收绳，当绳BC段与竖直方向夹角为α时，物体M的速度大小是（　　） A. B. C. D. 10. 如图，质量为M的木板放在光滑的水平面上，木板的左端有一质量为m的木块，在木块上施加一水平向右的恒力F，木块和木板由静止开始运动，木块相对地面运动位移x后二者分离。则下列哪些变化可使x增大（　　） A. 仅增大恒力F B. 仅增大木板的质量M C. 仅增大木块的质量m D. 仅减小木块与木板间的动摩擦因数 11. 如图所示，甲、乙两传送带与水平面的夹角相同，都以恒定速率v向上运动。现将一质量为m的小物体（视为质点）轻轻放在A处，小物体在甲传送带上到达B处时恰好达到传送带的速率v；在乙传送带上到达离B处竖直高度为h的C处时达到传送带的速率v，已知B处离地面的高度均为H。则在小物体从A到B的过程中（　　） A. 两传送带消耗的电能相等 B. 两传送带对小物体做功不相等 C. 小物体与甲传送带间的动摩擦因数较小 D. 两种情况下因摩擦产生的热量相等 二、非选择题：共5题，共56分．其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 某实验小组用图甲所示装置探究牛顿第二定律 （1）小明同学用游标卡尺测量物块的厚度如图乙所示，其读数为________mm。 （2）小红同学安装好实验器材，打出前几个计时点的纸带如图丁所示（O为起始点），打点周期为T，OB间距为x1，CE间距为x2，得物块下滑的加速度为________（用题中所给字母表示） （3）某小组改变砂桶内细砂的质量，测出对应的加速度和弹簧测力计的示数后作出图像如图丙所示，实验小组认为图像不过原点的原因是没有平衡摩擦力。若长木板水平放置，该图线的横轴截距等于，斜率为，重力加速度为，则物块与长木板间的动摩擦因数________（用题中给的、、表示）。 （4）小舟同学在实验中撤去了弹簧测力计，将细绳一端直接连在墙上，正确进行了补偿阻力，其他操作正确，多次改变砂桶和细砂的总质量m，测出物块的加速度a，并作的图像，图像的斜率为k，纵截距为b，则当地的重力加速度为________，此时使用的物块质量为________（用题中给的、表示）；若动滑轮的质量不可以忽略，则物块质量的测量值________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 13. “卫星巡田”让农业生产焕发新活力。卫星绕两极在距地面h高度的圆轨道上运行，监测的农田南北长为l，地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，忽略地球自转。求： （1）该卫星的运行速度大小v； （2）该卫星通过农田正上方的时间t。 14. 如图所示，消防演练中水龙头喷嘴位置O与着火点A的连线与水平面的夹角为30°。已知水离开喷嘴时的速度大小为，方向与水平面的夹角为，忽略空气阻力，重力加速度g取。求： （1）水从O点运动到A点过程经历的时间； （2）水到达A点时的速度大小。 15. 如图所示，一轻支架由水平段和竖直段组成。轻弹簧一端固定于点，另一端与套在水平杆上的球相连，一根长为的轻绳连接A、B两球。球质量，B球质量，球与水平杆的动摩擦因数，弹簧原长，劲度系数。初始时使球尽量压缩弹簧并恰好处于静止状态。现使系统绕轴缓慢转动起来，转动过程中保持A、B两球始终与在同一竖直平面内。当系统以某角速度稳定转动时，细绳与竖直方向成37°角，此时弹簧的弹力大小恰好与初始时相同。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力。，，，求： （1）初始时弹簧的长度； （2）细绳与竖直方向成37°角时，系统转动的角速度； （3）整个过程中驱动力对系统所做的总功。 16. 如图所示，质量为m的半球体A放在地面上，质量也为m的球体B放在A上并靠在光滑竖直挡板上静止，挡板用手固定，两球心连线与地面夹角。A与B半径均为R，曲面均光滑，半球体A底面粗糙，与地面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求： （1）挡板对B的弹力的大小； （2）若缓慢向右移动挡板让B缓慢下降直至B恰好要降到地面，要保持A不动，A底面与地面间动摩擦因数的最小值； （3）若水平向左拉动A，让B能够作自由落体运动降到地面，已知A底面与地面间动摩擦因数为，则拉力的最小值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $