河南信阳高级中学2026-2027学年高三上学期9月阶段检测物理试题（一）

**基本信息** 以“天问一号”“嫦娥六号”等航天科技为情境，聚焦曲线运动与万有引力模块，通过基础辨析、实验探究及综合应用，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| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10/46|开普勒定律、圆周运动受力分析、天体运动|结合航天任务考查万有引力应用，如第4题分析地火转移轨道| |实验题|2/16|向心力探究、平抛运动|第11题用控制变量法研究向心力影响因素，第12题通过频闪照片处理平抛数据| |解答题|3/38|月球轨道计算、圆锥摆运动、平抛与板块模型|第15题综合平抛、圆弧轨道及板块模型，考查多过程问题的模型建构与科学推理|

河南省信阳高级中学北湖校区 2026-2027学年高三上期09月测试（一） 物理试题 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一个选项正确，每小题4分；第8~10题有多个选项正确，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1．关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是  (  ) A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律 B．开普勒在第谷的天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，称为开普勒三定律 C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因，并测出了引力常量 D．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律 2．如图所示，在光滑的水平面上有两个质量相同的球A和球B，A、B之间以及B球与固定点之间分别用两段轻绳相连，以相同的角速度绕着点做匀速圆周运动。如果，两段绳子拉力之比为（　　） A． B． C． D． 3．如图所示，一同学用轻绳拴住一个装有水（未满）的水杯，让水杯在水平面内做匀速圆周运动，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．水杯匀速转动时，杯中水面水平 B．水杯转动的角速度越大，轻绳与竖直方向的夹角越小 C．水杯转动的角速度越大，轻绳在水平方向上的分力越大 D．水杯转动的角速度越大，轻绳在竖直方向上的分力越大 4．“天问一号”从地球发射后，在如图甲所示的P点沿地火转移轨道到Q点，再依次进入如图乙所示的调相轨道和停泊轨道，则天问一号（　　） A．发射速度介于7.9km/s与11.2km/s之间 B．从P点转移到Q点的时间小于6个月 C．在环绕火星的停泊轨道运行的周期比在调相轨道上小 D．在地火转移轨道运动时的速度均大于地球绕太阳的速度 5．如图所示的皮带传动装置中，轮A和B同轴，A、B、C分别是三个轮边缘的质点，且RA = RC = 3RB，则三质点的向心加速度之比aA：aB：aC等于（   ） A．9：3：1 B．3：1：3 C．1：3：9 D．9：1：9 6．嫦娥六号进入环月圆轨道，周期为T，轨道高度与月球半径之比为k，引力常量为G，则月球的平均密度为（     ） A． B． C． D． 7．如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为，小球在最高点的速度大小为，其图像如图乙所示，则（　　） A．轻质绳长为 B．当地的重力加速度为 C．当时，轻质绳的拉力大小为 D．当时，小球受到的弹力大小为2a 8．某兴趣小组为研究圆周运动制作了如图所示装置，质量为m的小球由轻绳a和b分别系于轻质细杆的B点和A点，当某次轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，绳a与水平方向成θ角，绳b在水平方向且长为l，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（  ） A．a绳张力可能为零 B．a绳的张力不随角速度的增大而增大 C．当角速度ω＞，b绳将出现弹力 D．若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化 9．如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细绳相连的质量均为m的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为RA＝r，RB＝2r，与盘间的动摩擦因数μ相同，当圆盘转速缓慢加快到两物体刚好要发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（　　）    A．此时绳子张力为3μmg B．此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆内 C．此时圆盘的角速度为 D．此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动 10．如图，矩形金属框MNQP竖直放置，其中MN、PQ足够长，且PQ杆光滑，一根轻弹簧一端固定在M点，另一端连接一个质量为m的小球，小球穿过PQ杆，金属框绕MN轴分别以角速度ω和ω'匀速转动时，小球均相对PQ杆静止，若，则与以ω匀速转动时相比，以ω'匀速转动时（　　） A．小球的高度一定降低 B．弹簧弹力的大小一定不变 C．小球对杆压力的大小一定变大 D．小球所受合外力的大小一定变小 二、实验题（除标注外，每空2分，共计16分） 11．如图所示是“探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系”的实验装置。转动手柄，可使两侧变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在左、右两塔轮上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，其向心力由挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力通过杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。 (1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时主要用到了物理学中的______。 A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法 D．演绎法 (2)皮带与不同半径的塔轮相连是主要为了使两小球的______不同。 A．转动半径r B．质量m C．角速度ω D．线速度v (3)为了能探究向心力大小的各种影响因素，左右两侧塔轮________（选填“需要”或“不需要”）设置半径相同的轮盘。 (4)利用传感器升级实验装置，用力传感器测小球对挡板的压力，用光电计时器测小球运动的周期进行定量探究。某同学多次改变转速后，记录一组力与对应周期数据，他用图像法来处理数据，结果画出了如图所示的图像，该图线是一条过原点的直线，请分析图像横坐标x表示的物理量是______。 A．T B． C． D． 12．在“探究平抛运动的特点”的实验中： (1)关于这个实验，以下说法正确的是______。（4分） A．小球释放的初始位置越高越好 B．每次小球要从同一高度由静止释放 C．尽量减小小球与斜槽间的摩擦 D．小球在平抛运动时要靠近但不接触木板 (2)某同学为了更精确地描绘出小球做平抛运动的轨迹，使用频闪照相机（每隔相等时间拍一次照片）拍摄小球在空中的位置。如图所示为一小球做平抛运动的频闪照片的一部分，图中背景方格的边长表示实际长度，如果取，那么： ①照相机的频闪周期______s（结果保留两位小数）； ②小球做平抛运动的初速度大小是______（结果保留一位有效数字）。 三、解答题（共计38分） 13．（10分）我国月球探测计划“嫦娥工程”已启动，科学家对月球的探索会越来越深入。 （1）（4分）若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，月球绕地球的运动近似看作匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的轨道半径； （2）（6分）若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度v0水平抛出一个小球，经过时间t，小球速度和水平方向成45°角。已知月球半径为R月，引力常量为G，试求出月球的质量M月。 14．（12分）一个光滑的圆锥体固定在水平桌面，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角，如图所示。一条长度为L的绳（质量不计），一端固定在圆锥体的顶点O处，另一端系着一个质量为m的小球（可视为质点）。小球以角速度绕圆锥体的轴线做水平匀速圆周运动，重力加速度为g。（；）求： (1)（4分）当角速度为某一定值时，小球与圆锥面的相互作用力恰好为零，求此状态的线速度大小； (2)（8分）当角速度时，绳对小球的拉力大小与轻绳与竖直方向的夹角。 15．（16分）如图所示，从点以某一水平速度抛出一质量的小物块（可视为质点），当物块运动至点时，恰好沿切线方向进入的固定光滑圆弧轨道，经圆弧轨道后滑上与点等高、静止在粗糙水平面上的长木板上，圆弧轨道端的切线水平。已知长木板的质量，、两点距点的高度分别为、、，物块与长木板之间的动摩擦因数，长木板与地面间的动摩擦因数，，，。求： (1)（6分）小物块在点时的速度大小； (2)（4分）小物块滑至点时的速度大小和圆弧轨道对小物块的支持力大小； (3)（6分）长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 河南省信阳高级中学北湖校区 2026-2027学年高三上期09月测试（一） 物理答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C C C A D A BC AC BD 11．(1)B (2)C (3)需要 (4)D 12．(1)BD (2) 0.04 0.6 13．（1）；（2） 【详解】（1）设地球质量为M，月球绕地球运动的轨道半径为r，根据万有引力提供向心力，得 在地球表面，有 =mg 联立解得 r= （2）设月球表面的重力加速度为g月，小球的质量为m，根据题意可知 vy=g月t，tan45°= 在月球表面，有 G=mg月 联立解得 M月= 14．(1) (2)2mg， 【详解】（1）当小球与圆锥面的相互作用力恰好为零时，绳对小球的拉力和小球的重力的合力提供向心力，设此时小球的角速度为，根据力的合成以及牛顿第二定律有 其中r=Lsinθ 解得 此时的线速度为 （2）当时，小球将离开圆锥体表面。设此时轻绳与竖直方向的夹角为，对小球受力分析得， 其中 解得， 15．(1) (2)， (3) 【详解】（1）从A点到B点，小物块做平抛运动，竖直方向有 解得 则小物块到达B点时竖直分速度为 物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入光滑圆弧轨道，则有 解得 小物块在B点时的速度大小 （2）小物块从A点至C点，由动能定理可得 解得 在C点，根据牛顿第二定律得 解得 （3）小物块与长木板间的滑动摩擦力 长木板与地面间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，为 由于，可知小物块在长木板上滑动时，长木板静止不动，小物块在长木板上做减速运动，加速度大小为 根据运动学公式可得 为了保证小物块不滑出长木板，长木板的长度至少为 1 学科网（北京）股份有限公司 $