精品解析：江苏常州市金坛区第一中学2026-2027学年高三上学期开学物理试题

2026年秋学期高三年级9月统一练习物理学科 满分100分，考试时长75分钟 一．单项选择题（每小题只有一个选项正确，每小题4分，共44分） 1. 某同学健身时，哑铃被举高后再回到原位置，如图所示。如此重复10次，哑铃的位移大小为（ ） A. 0 B. C. D. 2. 一架直梯静止斜靠在光滑的竖直墙壁上，下端置于粗糙的水平地面。从侧面观察直梯，其受力示意图正确的是（ ） A. B. C. D. 3. 在2026年人形机器人半程马拉松比赛中，“闪电”机器人以50分26秒的成绩获得冠军，比赛路程为21.0975 km。下列说法正确的是（ ） A. 途中转弯时，机器人的加速度大小一定不为零 B. 以冲刺的机器人为参考系，站在终点的裁判员是静止的 C. 研究机器人在奔跑过程中的姿态时，可将机器人视为质点 D. “21.0975 km”与“50分26秒”之比为机器人的平均速度大小 4. 质量为的汽车在水平直道上进行刹车性能测试。汽车速度为时开始刹车直至停止，刹车过程中所受合力为，则刹车距离为（ ） A. B. C. D. 5. 2025年11月，人形机器人“夸父”担任第十五届全运会0号火炬手，以拟人姿态奔跑完成百米火炬传递。已知机器人的质量为，鞋底与地面的动摩擦因数为0.8，重力加速度取。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，考虑奔跑时竖直方向的重心起伏，下列说法正确的是（ ） A. 机器人奔跑时，竖直方向合力恒为零 B. 机器人奔跑时，受到的静摩擦力恒为 C. 机器人奔跑时，支持力与重力是一对作用力与反作用力 D. 机器人单脚着地时，地面给机器人的支持力可能大于 6. 如图所示，小明跳起从同一高度将排球水平击出三次，排球分别落于a、b、c三点，不计空气阻力，关于该过程，下列说法正确的是（ ） A. 排球的飞行时间满足 B. 排球的飞行时间满足 C. 排球的初速度满足 D. 排球的初速度满足 7. 发射一颗探月卫星，其先后在两个轨道上分别经过M、N两点，如图所示，关于卫星在M、N两点的情况，下列说法正确的是（ ） A. 在N点所受月球引力比地球引力小 B. 在N点所受地球引力和月球引力相等 C. 在M点所受月球引力比地球引力小 D. 在M点所受地球引力比月球引力小 8. 小明同学利用APP测量手机运动过程的加速度a。手机由静止向上运动，其图像如图所示，则（　　） A. 时刻，手机速度最大 B. 时刻，手机速度为0 C. 时间内，手机向上运动 D. 时间内，手机先处于失重状态后处于超重状态 9. 如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率顺时针运行，初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的图像（以地面为参考系）如图乙所示，已知，则（ ） A. 时刻，小物块离A处的距离达到最大 B. 时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大 C. 时间内，小物块受到的摩擦力恒定 D. 时间内，小物块受到静摩擦力作用 10. 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. ， 11. 某千斤顶的结构如图所示，四根等长杆由铰链相连。摇动手柄竖直抬升重物过程中，A、C两点的间距每秒均匀缩短，当时，下列说法正确的是（ ） A. A与C两点速度大小相等，方向相反 B. B点速度方向竖直向上，大小为 C. C点速度方向沿CB向上，大小为 D. A点相对C点的速度沿水平方向，大小为 二．实验题（第4问4分，其他3分，共16分） 12. 实验小组在“探究加速度与力、质量的关系”时，用图甲所示的装置进行实验，实验中，用槽码的重力代替细线中的拉力。 （1）如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d=______mm。 （2）下列说法中正确的是（　　） A. 槽码的质量应远小于滑块的质量 B. 气垫导轨右端应比左端高 C. 先释放滑块再打开气垫导轨的气源 （3）实验小组用如下方法测量滑块的加速度a：将滑块从图甲所示位置由静止释放，测得遮光条通过光电门1、2的时间分别为t1、t2，两个光电门间的距离为L，则滑块的加速度大小a=______（用字母t1、t2、L、d表示）。 （4）为了减小偶然误差，该小组同学设计了另一种方案，测得遮光条从光电门1到2的时间为t，两个光电门间的距离为L，保持光电门2的位置及滑块在导轨上释放的位置不变，改变光电门1的位置进行多次测量，测得多组L和t的数据，作出了图像如图丙所示，已知纵轴截距为v0，横轴截距为t0，则v0表示遮光条通过光电门_______（选填“1”或“2”）时的速度大小，滑块的加速度大小a=______。 （5）保持槽码质量m不变，改变滑块质量M，探究滑块加速度a与质量M的关系，将槽码重力mg代替细线拉力F，引起的相对误差表示为，请写出随M变化的关系式______。 三．计算题（共40分，要有必要的文字说明和必要的演算步骤，只写答案不给分） 13. 竖直平面内的圆轨道半径为，点为轨道的最左侧，一质量为的小球在轨道内运动，轨道和小球之间的动摩擦因数恒为。某次小球以顺时针方向运动到点的速度为时，求（重力加速度为） （1）小球受到的支持力； （2）小球受到的合外力。 14. 如图，农民挑玉米时用双手分别抓紧轻绳的、点处，某时刻绳、与竖直方向的夹角均为，手对绳的作用力分别垂直于、，所有作用力在同一竖直平面内，此时人和物均处于平衡状态。已知每筐玉米质量为，农民的质量，重力加速度大小为，忽略筐和扁担质量。求 （1）地面对人的支持力； （2）绳对O点的拉力； （3）扁担对肩膀的压力。 15. 某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升机上由静止跳下，跳离直升机一段时间后打开降落伞减速下落，他打开降落伞后的速度—时间图线如图甲所示。降落伞用8根对称的绳悬挂运动员，每根绳与竖直中轴线的夹角均为37°，如图乙所示。已知运动员的质量为64 kg，降落伞质量为40 kg，不计运动员所受的阻力，打开伞后伞所受阻力f与速度v成正比，即f=kv（g取10m/s2，取cos 37°=0.8，sin 37°=0.6）。求： （1）由图可知，打开降落伞前运动员速度到达20m/s，求其下落的距离； （2）k值的大小； （3）匀速下落时每根绳子的拉力大小。 16. 如图所示，质量为的木板上放有一个质量为的机器人，木板始终受到水平向右、大小为的恒力作用。初始时木板与机器人一起以的速度沿水平地面向右匀速运动。机器人正上方有一个沿竖直方向可以伸缩、水平向右速度恒为的机械夹爪。某时刻夹爪将机器人向上提起，后放回木板，同时夹爪缩回，机器人在摩擦力的作用下最终与木板相对静止。取，机器人可视为质点，机器人被提起和放下瞬间竖直方向速度均为零。求 （1）地面与木板间的动摩擦因数 （2）机器人被提起的内，木板位移的大小； （3）从机器人被放回木板后，机器人最终的速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年秋学期高三年级9月统一练习物理学科 满分100分，考试时长75分钟 一．单项选择题（每小题只有一个选项正确，每小题4分，共44分） 1. 某同学健身时，哑铃被举高后再回到原位置，如图所示。如此重复10次，哑铃的位移大小为（ ） A. 0 B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】位移是描述物体位置变化的物理量，位移的大小等于初位置到末位置的有向线段长度，和运动过程的路径无关。 本题中，哑铃每次运动都从原位置出发，举高后回到原位置，重复10次后，哑铃的末位置与初始位置重合，初末位置的距离为0，因此位移大小为0。 故选A。 2. 一架直梯静止斜靠在光滑的竖直墙壁上，下端置于粗糙的水平地面。从侧面观察直梯，其受力示意图正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】直梯首先受竖直向下的重力G，光滑墙面无摩擦力，弹力属于接触面的支持力，方向垂直墙面（水平方向）指向梯身，也就是水平向右，地面粗糙，梯身下端有向右滑动的趋势，因此地面对梯的作用力分为两部分：一是竖直向上的支持力，二是水平向左的静摩擦力，用来平衡墙面向右的弹力，让梯保持水平方向受力平衡。 故选C 。 3. 在2026年人形机器人半程马拉松比赛中，“闪电”机器人以50分26秒的成绩获得冠军，比赛路程为21.0975 km。下列说法正确的是（ ） A. 途中转弯时，机器人的加速度大小一定不为零 B. 以冲刺的机器人为参考系，站在终点的裁判员是静止的 C. 研究机器人在奔跑过程中的姿态时，可将机器人视为质点 D. “21.0975 km”与“50分26秒”之比为机器人的平均速度大小 【答案】A 【解析】 【详解】A．机器人转弯时，速度的方向一定发生变化，速度是矢量，速度发生变化就一定存在加速度，因此加速度大小一定不为零，故A正确； B．以冲刺的机器人为参考系，终点的裁判员相对于机器人的位置在不断运动，故B错误； C．研究机器人奔跑的姿态时，需要关注机器人肢体的形状、动作细节，不能忽略其大小和形状，因此不可将机器人视为质点，故C错误； D．21.0975km是机器人运动轨迹的长度，属于路程而非位移，路程与时间的比值是平均速率，不是平均速度的大小，故D错误。 故选 A。 4. 质量为的汽车在水平直道上进行刹车性能测试。汽车速度为时开始刹车直至停止，刹车过程中所受合力为，则刹车距离为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据牛顿第二定律，代入数据得加速度大小 方向与运动方向相反。 刹车过程是末速度为0的匀减速直线运动，由匀变速直线运动速度位移公式 整理得 代入、，计算得 故选C。 5. 2025年11月，人形机器人“夸父”担任第十五届全运会0号火炬手，以拟人姿态奔跑完成百米火炬传递。已知机器人的质量为，鞋底与地面的动摩擦因数为0.8，重力加速度取。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，考虑奔跑时竖直方向的重心起伏，下列说法正确的是（ ） A. 机器人奔跑时，竖直方向合力恒为零 B. 机器人奔跑时，受到的静摩擦力恒为 C. 机器人奔跑时，支持力与重力是一对作用力与反作用力 D. 机器人单脚着地时，地面给机器人的支持力可能大于 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意可知，机器人重力 最大静摩擦力 A．机器人奔跑时存在竖直方向的重心起伏，即竖直方向有加速度，由牛顿第二定律可知竖直方向合力不为零，故A错误； B．静摩擦力的大小随运动状态动态变化，如：当脚离地时不受静摩擦力，不可能恒为，故B错误； C．作用力与反作用力是两个相互作用物体之间的相互力，支持力是地面给机器人的力、重力是地球给机器人的力，两个力作用在同一物体上，不属于作用力与反作用力，故C错误； D．当机器人竖直方向有向上的加速度时处于超重状态，由牛顿第二定律 得 因此支持力可能大于，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，小明跳起从同一高度将排球水平击出三次，排球分别落于a、b、c三点，不计空气阻力，关于该过程，下列说法正确的是（ ） A. 排球的飞行时间满足 B. 排球的飞行时间满足 C. 排球的初速度满足 D. 排球的初速度满足 【答案】C 【解析】 【详解】AB．三次运动排球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，可得 三次运动从同一高度将排球水平击出，所以高度一致，可得，故A错误，B错误； CD．由图可得，三次运动水平方向的位移 水平方向做匀速直线运动，可得 由AB选项分析得 所以排球的初速度，故C正确，D错误。 故选C。 7. 发射一颗探月卫星，其先后在两个轨道上分别经过M、N两点，如图所示，关于卫星在M、N两点的情况，下列说法正确的是（ ） A. 在N点所受月球引力比地球引力小 B. 在N点所受地球引力和月球引力相等 C. 在M点所受月球引力比地球引力小 D. 在M点所受地球引力比月球引力小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据运动轨迹分析可知，在N点卫星所受合力应指向月球方向，因此卫星在N点所受月球引力比地球引力大。故A、B错误； CD．根据运动轨迹分析可知，在M点卫星所受合力应指向地球方向，因此卫星在M点所受月球引力比地球引力小。故C正确，D错误。 故选C。 8. 小明同学利用APP测量手机运动过程的加速度a。手机由静止向上运动，其图像如图所示，则（　　） A. 时刻，手机速度最大 B. 时刻，手机速度为0 C. 时间内，手机向上运动 D. 时间内，手机先处于失重状态后处于超重状态 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由图可知时刻加速度最大，后续到仍然在加速，故手机在时刻速度最大，故AB错误； C．a-t图像与时间轴围成的面积代表速度变化量，时间内速度变化量大于时间内速度变化量，所以时间内，手机向上运动，故C正确； D．时间内，加速度先向上后向下，手机先处于超重状态后处于失重状态，故D错误。 故选C。 9. 如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率顺时针运行，初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的图像（以地面为参考系）如图乙所示，已知，则（ ） A. 时刻，小物块离A处的距离达到最大 B. 时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大 C. 时间内，小物块受到的摩擦力恒定 D. 时间内，小物块受到静摩擦力作用 【答案】C 【解析】 【详解】A．时间内小物块向左运动，时刻速度为零，之后小物块向右运动，所以时刻离A处的距离达到最大，故A错误； B．时间内小物块相对传送带向左运动，时刻小物块与传送带共速，之后小物块与传送带相对静止，所以时刻小物块相对传送带滑动的距离达到最大，故B错误； C．时间内小物块相对传送带向左运动，小物块受到滑动摩擦力，由于正压力和动摩擦因数不变，小物块受到的摩擦力恒定，故C正确； D．时间内小物块与传送带相对静止，由于小物块在水平方向上不受外力，所以小物块不受摩擦力，故D错误。 故选C。 10. 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。 11. 某千斤顶的结构如图所示，四根等长杆由铰链相连。摇动手柄竖直抬升重物过程中，A、C两点的间距每秒均匀缩短，当时，下列说法正确的是（ ） A. A与C两点速度大小相等，方向相反 B. B点速度方向竖直向上，大小为 C. C点速度方向沿CB向上，大小为 D. A点相对C点的速度沿水平方向，大小为 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．由题意可知，四边形ABCD是菱形，摇动手柄竖直抬升重物过程中，B点的速度方向竖直向上，A、C两点的速度方向分别垂直AD、CD方向，大小相等，A、C两点的间距每秒均匀缩短2mm，可知A、C两点速度的水平分量大小相等为 当时，B点和C点沿BC方向的分速度大小相等，即 又 可得， A、C两点的速度大小相等，方向相互垂直，故ABC错误； D．A、C两点竖直方向的速度大小相等，方向相同，水平方向速度大小相等，方向相反，所以A点相对C点的速度沿水平方向，大小为，故D正确。 故选D。 二．实验题（第4问4分，其他3分，共16分） 12. 实验小组在“探究加速度与力、质量的关系”时，用图甲所示的装置进行实验，实验中，用槽码的重力代替细线中的拉力。 （1）如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d=______mm。 （2）下列说法中正确的是（　　） A. 槽码的质量应远小于滑块的质量 B. 气垫导轨右端应比左端高 C. 先释放滑块再打开气垫导轨的气源 （3）实验小组用如下方法测量滑块的加速度a：将滑块从图甲所示位置由静止释放，测得遮光条通过光电门1、2的时间分别为t1、t2，两个光电门间的距离为L，则滑块的加速度大小a=______（用字母t1、t2、L、d表示）。 （4）为了减小偶然误差，该小组同学设计了另一种方案，测得遮光条从光电门1到2的时间为t，两个光电门间的距离为L，保持光电门2的位置及滑块在导轨上释放的位置不变，改变光电门1的位置进行多次测量，测得多组L和t的数据，作出了图像如图丙所示，已知纵轴截距为v0，横轴截距为t0，则v0表示遮光条通过光电门_______（选填“1”或“2”）时的速度大小，滑块的加速度大小a=______。 （5）保持槽码质量m不变，改变滑块质量M，探究滑块加速度a与质量M的关系，将槽码重力mg代替细线拉力F，引起的相对误差表示为，请写出随M变化的关系式______。 【答案】（1）5.25 （2）A （3） （4） ①. 2 ②. （5） 【解析】 【小问1详解】 游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以 【小问2详解】 A．实验中，用槽码的重力代替细线中的拉力，所以槽码的质量应远小于滑块的质量，故A正确； B．由于滑块在气垫导轨上不受摩擦力作用，细线的拉力即为滑块所受的合力，所以不需要气垫导轨应保持水平，故B错误； C．实验中先打开气垫导轨的气源再释放滑块，故C错误。 故选A。 【小问3详解】 由于滑块做匀加速直线运动，则 【小问4详解】 [1][2]根据题意可得 所以 由此可知，v0表示遮光条通过光电门2的速度，且 所以 【小问5详解】 根据牛顿第二定律可得 所以 三．计算题（共40分，要有必要的文字说明和必要的演算步骤，只写答案不给分） 13. 竖直平面内的圆轨道半径为，点为轨道的最左侧，一质量为的小球在轨道内运动，轨道和小球之间的动摩擦因数恒为。某次小球以顺时针方向运动到点的速度为时，求（重力加速度为） （1）小球受到的支持力； （2）小球受到的合外力。 【答案】（1）4N，支持力方向水平向右 （2），合力方向与水平方向夹角满足 【解析】 【小问1详解】 小球在A点时，受到竖直向下的重力mg、竖直方向的摩擦力f及轨道给的支持力，而支持力提供小球做圆周运动的向心力，则支持力大小为 方向水平向右。 【小问2详解】 小球竖直方向合力大小为 则小球受到的合外力大小为 设方向与水平方向夹角为，则有 14. 如图，农民挑玉米时用双手分别抓紧轻绳的、点处，某时刻绳、与竖直方向的夹角均为，手对绳的作用力分别垂直于、，所有作用力在同一竖直平面内，此时人和物均处于平衡状态。已知每筐玉米质量为，农民的质量，重力加速度大小为，忽略筐和扁担质量。求 （1）地面对人的支持力； （2）绳对O点的拉力； （3）扁担对肩膀的压力。 【答案】（1），方向为竖直向上。 （2），方向为上偏左。 （3），方向为竖直向下。 【解析】 【小问1详解】 将人、筐、扁担以及玉米看作一个系统，可知系统处于平衡状态，则地面对人的支持力和系统的重力二力平衡，因为忽略筐和扁担质量，即，方向为竖直向上。 【小问2详解】 对单侧点受力分析，点受三个力，竖直向下的玉米重力、绳的拉力、手垂直绳的作用力。由于系统平衡，将重力正交分解到和的反向延长线上。根据平衡条件可得， 解得，方向为上偏左。 【小问3详解】 设肩膀对扁担的作用力为，以扁担为研究对象，除之外，扁担还受两边绳给的拉力，根据平衡条件和对称性可得 由牛顿第三定律可得，扁担对肩膀的作用力大小为，方向为竖直向下。 15. 某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升机上由静止跳下，跳离直升机一段时间后打开降落伞减速下落，他打开降落伞后的速度—时间图线如图甲所示。降落伞用8根对称的绳悬挂运动员，每根绳与竖直中轴线的夹角均为37°，如图乙所示。已知运动员的质量为64 kg，降落伞质量为40 kg，不计运动员所受的阻力，打开伞后伞所受阻力f与速度v成正比，即f=kv（g取10m/s2，取cos 37°=0.8，sin 37°=0.6）。求： （1）由图可知，打开降落伞前运动员速度到达20m/s，求其下落的距离； （2）k值的大小； （3）匀速下落时每根绳子的拉力大小。 【答案】（1）20m；（2）k =208N·s/m；（3）100N 【解析】 【详解】（1）根据自由落体运动 可得 h0 = 20m （2）由题图甲可知，当速度等于 5 m/s 时，运动员与降落伞做匀速运动，受力平衡，则 解得 k =208N·s/m （3）设每根绳的拉力为 FT，以运动员为研究对象，根据平衡得 8FTcos 37°= Mg FT = 100N 16. 如图所示，质量为的木板上放有一个质量为的机器人，木板始终受到水平向右、大小为的恒力作用。初始时木板与机器人一起以的速度沿水平地面向右匀速运动。机器人正上方有一个沿竖直方向可以伸缩、水平向右速度恒为的机械夹爪。某时刻夹爪将机器人向上提起，后放回木板，同时夹爪缩回，机器人在摩擦力的作用下最终与木板相对静止。取，机器人可视为质点，机器人被提起和放下瞬间竖直方向速度均为零。求 （1）地面与木板间的动摩擦因数 （2）机器人被提起的内，木板位移的大小； （3）从机器人被放回木板后，机器人最终的速度。 【答案】（1） （2） （3），方向水平向右。 【解析】 【小问1详解】 初始时木板和机器人一起向右匀速运动，水平方向受力平衡，向右的恒力与地面的滑动摩擦力大小相等。 地面的支持力等于两者总重力，可得 代入、、、，解得地面与木板间的动摩擦因数 【小问2详解】 机器人被提起后，木板受到地面的支持力等于木板的重力，根据牛顿第二定律得 代入数值解得木板的加速度 木板做初速度的匀加速直线运动，由匀变速位移公式 代入，解得机器人被提起的内，木板位移的大小 【小问3详解】 机器人被夹爪带动，水平速度始终为 末木板的速度 机器人放回木板后，木板和机器人组成的系统水平方向的外力仍满足，合外力为0，因此系统水平方向动量守恒。设两者共速时最终速度为，有 代入数值解得，机器人最终的速度大小为，方向水平向右。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $