精品解析：江苏南通市海安市2026-2027学年高三上学期开学物理试题

高三物理 注意事项： 1、本试卷共6页，满分100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卷交回。 2、答题前，请您务必将自己的姓名、准考证号、座位号用0.5毫米黑色字迹签字笔填写在答题卷上。 3、请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、考试证号与你本人的是否相符。 4、作答选择题必须用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米的签字笔写在答题卷上的指定位置，在其它位置作答一律无效。 一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 如图所示，小明将甲、乙两本书一起抛给同桌，不计空气阻力，书在空中运动时（ ） A. 甲对乙的作用力向下 B. 乙对甲的作用力向上 C. 甲处于超重状态 D. 乙处于失重状态 2. 一辆匀速直线行驶的高铁车厢中，乘客透过侧方窗户观察到车外一小球自由下落。则乘客看到小球相对车厢在空中的运动轨迹可能是（ ） A. B. C. D. 3. 新能源汽车在平直的公路上行驶，行车系统显示加速度与速度同向。在加速度逐渐减小到零的过程中，汽车的速度、位移的变化情况是（ ） A. 逐渐减小，逐渐减小 B. 逐渐减小，逐渐增大 C. 逐渐增大，逐渐增大 D. 逐渐增大，逐渐减小 4. 一颗经过北京上空的卫星，绕地球做匀速圆周运动，则对该卫星的描述可能正确的是（ ） A. 始终处于平衡态 B. 绕行周期等于24h C. 运行速度大于 D. 运行加速度大于 5. 如图所示，静止在光滑的水平面上的小车，保持出发的位置不变，要使得小车通过光电门的速度减为原来的一半，则绳中的拉力变为原来的（ ） A. 2倍 B. C. D. 4倍 6. 如图所示，直径为d的纸制圆筒绕轴O匀速转动，子弹以速度v沿截面直径匀速穿过圆筒。子弹在圆筒上留下A、B两弹孔，OA、OB的夹角为，则圆筒的角速度可能是（ ） A. B. C. D. 7. 图甲为快递自动分拣系统，水平传送带的简化图如图乙所示。货物由静止放上足够长的传送带，传送带运行的速度为v，货物与传送带之间动摩擦因数为，下列措施可减小货物与传送带间因摩擦产生的热量的是（ ） A. 减小 B. 增大 C. 减小 D. 增大 8. 如图所示，甲球与弹簧连接后通过绳子悬挂在A点，乙球用绳子悬挂在B点，静止时甲、乙等高。现同时剪断悬挂甲、乙的绳子，甲落地时弹簧刚好恢复原长，不计空气阻力，则（ ） A. 剪断绳子瞬间，甲的加速度等于乙 B. 剪断绳子瞬间，甲的加速度大于乙 C. 落地时，甲的速度小于乙 D. 落地时，甲的速度大于乙 9. 如图所示，农民伯伯挑玉米时用双手分别抓住轻绳，绳与竖直方向的夹角均为，所有作用力在同一竖直平面内，人和物均处于平衡状态。不计一切摩擦，增大，则（ ） A. 扁担对肩膀的压力增大 B. 扁担对肩膀的压力减小 C. 手对绳子的作用力不变 D. 手对绳子的作用力减小 10. 如图所示，光滑圆环轨道固定在竖直平面内。时，小球甲从圆环内最高点水平向右运动，同时小球乙从圆环内最低点水平向左运动，经过时间，甲第一次运动到圆环最低点时，乙恰好第一次运动到圆环最高点。甲、乙两球质量相等，则时（ ） A. 甲球的动能小于乙球 B. 甲球的动能大于乙球 C. 甲球动能变化量的大小等于乙球 D. 甲球动能变化量的大小小于乙球 二、非选择题：共5题，共60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。 11. 某同学利用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。圆形量角器固定在铁架台上，量角器的圆心处固定一个力传感器，将一根细线一端与力传感器相连，另一端系住一个小钢球。 实验操作步骤如下： ①将小球竖直悬挂，静止时测得悬点到球心间的距离为L，测得传感器的示数为； ②向左拉动小球并记录细线与竖直方向的夹角，然后静止释放小球，测得小球在运动过程中传感器示数最大值为； （1）已知重力加速度为g，则本次实验中小球的质量______；小球从静止释放，运动到最低点时，小球减小的重力势能为______（用题中字母、L、表示）； （2）若在实验误差允许范围内，满足______（用题中字母、、L表示），即可验证机械能守恒定律； （3）上述实验步骤中不必要的操作是________； （4）改变角度再次实验，发现小球运动到最低点的过程中，动能的增加量明显大于重力势能的减少量，原因可能是________。 12. 地球的一颗卫星质量为m，距地面的高度h。地球的半径R，地球表面的重力加速度g，万有引力常量为G。求： （1）地球质量M； （2）卫星受到地球的万有引力大小F。 13. 跳绳是一种健身运动。一位同学在原地跳绳过程中，离开地面后竖直方向的速率—时间图像如图所示。已知和该同学的质量，重力加速度为，不计阻力，求该同学： （1）离地时的速度； （2）完成1次跳跃过程中消耗的平均功率。 14. 如图所示，顶角为的圆锥形木桶竖直放置，A为圆锥顶点，O为底面中心，圆锥桶的高。从O点可向空间各方向发射速度的小球，小球的质量，重力加速度。不计空气阻力。 （1）求沿OA方向射出的小球在空中运动的时间t； （2）求沿水平方向射出的小球击中木桶时重力的瞬时功率P； （3）沿水平方向移动发射点，使得小球能够射出木桶，求移动的最小距离x。 15. 如图所示，水平面上固定倾角的斜面，小物块A一端通过轻绳跨过斜面上的定滑轮与小物块B连接，绳子与斜面平行。水平外力作用在B上，使得A静止在斜面上，A距地面高度。物块A光滑，B与斜面间的动摩擦因数为，A、B的质量为，，重力加速度， （1）求水平外力最小值F； （2）若撤去作用在B上的水平外力： ①求在绳子松弛前B机械能增加量的最大值E； ②现让斜面沿水平方向匀加速运动，使得A与斜面相对静止，求加速度的可能值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理 注意事项： 1、本试卷共6页，满分100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卷交回。 2、答题前，请您务必将自己的姓名、准考证号、座位号用0.5毫米黑色字迹签字笔填写在答题卷上。 3、请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、考试证号与你本人的是否相符。 4、作答选择题必须用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米的签字笔写在答题卷上的指定位置，在其它位置作答一律无效。 一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 如图所示，小明将甲、乙两本书一起抛给同桌，不计空气阻力，书在空中运动时（ ） A. 甲对乙的作用力向下 B. 乙对甲的作用力向上 C. 甲处于超重状态 D. 乙处于失重状态 【答案】D 【解析】 【详解】AB．将甲、乙两本书看作一个整体，在空中运动时，不计空气阻力，整体只受重力作用。根据牛顿第二定律可知，整体的加速度为重力加速度，方向竖直向下。 隔离甲书分析，设乙对甲的支持力为，根据牛顿第二定律有 因为，解得 根据牛顿第三定律，甲对乙的压力也为，即甲、乙之间没有相互作用力，故AB错误； CD．甲、乙两本书在空中的加速度均为，方向竖直向下。当物体的加速度竖直向下时，物体处于失重状态；当加速度 时，物体处于完全失重状态。因此，甲、乙均处于完全失重状态，故C错误，D正确。 故选D。 2. 一辆匀速直线行驶的高铁车厢中，乘客透过侧方窗户观察到车外一小球自由下落。则乘客看到小球相对车厢在空中的运动轨迹可能是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】乘客观察到小球自由下落，对应参考系应为默认的地面或相对地面静止的物体；若换车厢为参考系，因车厢做匀速直线运动，小球相对车厢除竖直方向的自由落体运动外，水平方向还有相对车厢的匀速直线运动，其轨迹应为平抛运动的轨迹，故B、C、D错误，A正确。 故选A。 3. 新能源汽车在平直的公路上行驶，行车系统显示加速度与速度同向。在加速度逐渐减小到零的过程中，汽车的速度、位移的变化情况是（ ） A. 逐渐减小，逐渐减小 B. 逐渐减小，逐渐增大 C. 逐渐增大，逐渐增大 D. 逐渐增大，逐渐减小 【答案】C 【解析】 【详解】加速度与速度同向，汽车做加速直线运动。加速度逐渐减小到零的过程中，速度逐渐增大，只是增大得越来越慢；加速度减小到零时，速度达到该过程中的最大值。汽车始终沿原方向运动，以初始位置为原点、运动方向为正方向，位移逐渐增大。 故选C。 4. 一颗经过北京上空的卫星，绕地球做匀速圆周运动，则对该卫星的描述可能正确的是（ ） A. 始终处于平衡态 B. 绕行周期等于24h C. 运行速度大于 D. 运行加速度大于 【答案】B 【解析】 【详解】A．卫星做匀速圆周运动时，万有引力全部提供向心力，合外力不为零，存在向心加速度，不属于平衡态，故A错误； B．由万有引力提供向心力有 解得 可知，卫星周期仅由轨道半径决定。当卫星轨道半径与地球同步卫星的轨道半径相等时，周期就为24h，只需轨道平面不与赤道平面重合，就可以经过北京上空，故B正确； C．由万有引力提供向心力有 解得 可知，轨道半径越小，环绕速度越大，7.9km/s是近地卫星（轨道半径等于地球半径）的环绕速度，是所有绕地球做圆周运动卫星的最大环绕速度，因此该卫星运行速度不可能大于7.9km/s，故C错误； D．由万有引力提供向心力有 解得 可知，轨道半径越大，加速度越小，是近地卫星（轨道半径等于地球半径）的加速度，是所有绕地球做圆周运动卫星的最大加速度，因此该卫星的加速度不可能大于，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，静止在光滑的水平面上的小车，保持出发的位置不变，要使得小车通过光电门的速度减为原来的一半，则绳中的拉力变为原来的（ ） A. 2倍 B. C. D. 4倍 【答案】B 【解析】 【详解】水平面光滑，小车在拉力作用下做初速度为零的匀加速运动，设小车到光电门的距离为s，小车通过光电门的速度为v，小车的质量为m。根据速度位移公式可得，小车的加速度为 根据牛顿第二定律可得，绳中的拉力为 当小车通过光电门的速度减为原来的一半，即 小车出发的位置不变，则小车的加速度变为 绳中的拉力变为 即绳中的拉力变为原来的，故选B。 6. 如图所示，直径为d的纸制圆筒绕轴O匀速转动，子弹以速度v沿截面直径匀速穿过圆筒。子弹在圆筒上留下A、B两弹孔，OA、OB的夹角为，则圆筒的角速度可能是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】子弹沿直径匀速穿过圆筒，穿筒时间为。子弹射入时，入口弹孔位于圆筒最左端；子弹射出时，入口弹孔已随圆筒转到图示处，出口弹孔位于最右端处。圆筒按图示方向逆时针转动，入口弹孔从最左端转到处的最小转角为。考虑圆筒可能多转整数圈，实际转角为，其中为非负整数。因此圆筒角速度满足 A．是两弹孔对应半径的夹角，不是入口弹孔从初始位置转到处的转角，不能直接用求圆筒角速度，故A错误； B．若，则穿筒期间圆筒转角为，与图示要求的相差半圈，不能满足图示弹孔位置关系，故B错误； C．未多转整圈时，圆筒转角为，应有。选项中的具有时间的量纲，不是角速度，故C错误； D．当时，圆筒在最小转角的基础上多转一整圈，其转角为，对应角速度为，满足题意，故D正确。 故选D。 7. 图甲为快递自动分拣系统，水平传送带的简化图如图乙所示。货物由静止放上足够长的传送带，传送带运行的速度为v，货物与传送带之间动摩擦因数为，下列措施可减小货物与传送带间因摩擦产生的热量的是（ ） A. 减小 B. 增大 C. 减小 D. 增大 【答案】C 【解析】 【详解】货物由静止放上传送带后，在滑动摩擦力作用下匀加速到与传送带共速后就不再发生相对滑动，全程摩擦生热仅来自共速前的相对滑动过程 货物的加速度由滑动摩擦力提供： 加速到与传送带速度相等的时间为 该过程中传送带位移 货物位移 二者相对滑动位移 摩擦生热等于滑动摩擦力乘以相对位移： 代入上述物理量化简后可得 由此可知：摩擦生热与动摩擦因数无关，和传送带速度的平方成正比，因此只有减小传送带速度可以减小摩擦产生的热量。 故选C。 8. 如图所示，甲球与弹簧连接后通过绳子悬挂在A点，乙球用绳子悬挂在B点，静止时甲、乙等高。现同时剪断悬挂甲、乙的绳子，甲落地时弹簧刚好恢复原长，不计空气阻力，则（ ） A. 剪断绳子瞬间，甲的加速度等于乙 B. 剪断绳子瞬间，甲的加速度大于乙 C. 落地时，甲的速度小于乙 D. 落地时，甲的速度大于乙 【答案】C 【解析】 【详解】AB．设甲球质量为，剪断前弹簧的伸长量为。由平衡条件得 剪断绳子的瞬间，弹簧形变量来不及改变。取竖直向下为正方向，对甲球由牛顿第二定律得 所以。乙球只受重力，加速度大小为，因此剪断瞬间甲球的加速度小于乙球，故AB错误； CD．两球均从静止开始下降，且下降高度相同，设为。对乙球，由动能定理得 对甲球，落地前弹簧始终处于伸长状态，弹簧弹力竖直向上，而甲球位移竖直向下，因此弹簧弹力对甲球做负功，设该功为。对甲球，由动能定理得 比较可知，故C正确，D错误。 故选C。 9. 如图所示，农民伯伯挑玉米时用双手分别抓住轻绳，绳与竖直方向的夹角均为，所有作用力在同一竖直平面内，人和物均处于平衡状态。不计一切摩擦，增大，则（ ） A. 扁担对肩膀的压力增大 B. 扁担对肩膀的压力减小 C. 手对绳子的作用力不变 D. 手对绳子的作用力减小 【答案】B 【解析】 【详解】对单侧轻绳与手的接触点受力分析，作出受力分析如图所示 不计一切摩擦，故整根绳的张力大小处处相等，因此 设扁担质量为，扁担在竖直方向处于平衡状态，肩膀的支持力等于扁担自重与两端绳子拉力的竖直分量之和，即 AB．由上述分析可知，增大时，减小，故肩膀对扁担的支持力减小，根据牛顿第三定律，扁担对肩膀的压力与肩膀对扁担的支持力等大反向，因此扁担对肩膀的压力减小，故A错误，B正确； CD．对结点受力分析可知，手对绳子的作用力与上、下两段绳的合力等大反向，增大时，上、下两段绳的夹角逐渐减小，而绳的张力大小始终等于，故上、下两段绳的合力逐渐增大，因此手对绳子的作用力增大，故C、D错误。 故选B。 10. 如图所示，光滑圆环轨道固定在竖直平面内。时，小球甲从圆环内最高点水平向右运动，同时小球乙从圆环内最低点水平向左运动，经过时间，甲第一次运动到圆环最低点时，乙恰好第一次运动到圆环最高点。甲、乙两球质量相等，则时（ ） A. 甲球的动能小于乙球 B. 甲球的动能大于乙球 C. 甲球动能变化量的大小等于乙球 D. 甲球动能变化量的大小小于乙球 【答案】D 【解析】 【详解】AB．在时间内，甲从圆环内最高点第一次运动到圆环最低点时，乙恰好从圆环内最低点第一次运动到圆环最高点。由运动的对称性可知，乙从圆环最高点第一次运动到圆环最低点所用时间也为，可知乙球从最高点下滑过程与甲球的下滑过程完全相同，故乙球到达最高点的速度与甲球从最高点出发的初速度完全相同，且甲、乙两球的质量相等，故两球的机械能相等。设圆环轨道半径为，在时间内，甲球做加速运动，前时间内的平均速率小于后时间内的平均速率，故前时间内通过的弧长，因此甲球位于圆环上半部分（高于圆心）。同理，在时间内，乙球做减速运动，前时间内的平均速率大于后时间内的平均速率，故前时间内通过的弧长，乙球也位于圆环上半部分，又根据运动的对称性可知 故在时，甲、乙两球处于同一高度（以地面为参考平面），因为两球机械能相等且所处高度相同，所以此时两球的动能相等，即，故 A、B错误； CD．动能的变化量等于合外力做的功，此处只有重力做功。甲球从最高点运动到处，重力做正功，满足 乙球从最低点运动到处，重力做负功，动能变化量为负值，其大小为 由于，可知，所以 即乙球动能变化量的大小大于甲球动能变化量的大小，故C错误，D正确。 故选D。 二、非选择题：共5题，共60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。 11. 某同学利用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。圆形量角器固定在铁架台上，量角器的圆心处固定一个力传感器，将一根细线一端与力传感器相连，另一端系住一个小钢球。 实验操作步骤如下： ①将小球竖直悬挂，静止时测得悬点到球心间的距离为L，测得传感器的示数为； ②向左拉动小球并记录细线与竖直方向的夹角，然后静止释放小球，测得小球在运动过程中传感器示数最大值为； （1）已知重力加速度为g，则本次实验中小球的质量______；小球从静止释放，运动到最低点时，小球减小的重力势能为______（用题中字母、L、表示）； （2）若在实验误差允许范围内，满足______（用题中字母、、L表示），即可验证机械能守恒定律； （3）上述实验步骤中不必要的操作是________； （4）改变角度再次实验，发现小球运动到最低点的过程中，动能的增加量明显大于重力势能的减少量，原因可能是________。 【答案】（1） ①. ②. （2） （3）静止时测得悬点到球心间的距离为L （4）小球释放时有初速度 【解析】 【小问1详解】 [1]小球静止时拉力与重力二力平衡，则此时传感器的示数为 解得 [2]运动到最低点时，小球减小的重力势能为 【小问2详解】 运动到最低点时，小球增加的动能为 最低点时，故 联立可得 若在实验误差允许范围内，满足即可验证机械能守恒定律。 【小问3详解】 由上述分析可知小球摆动到最低点的过程中若机械能守恒，则有 故只需要验证，即 所以上述实验步骤中不必要的操作是“静止时测得悬点到球心间的距离为L”。 【小问4详解】 如果小球释放时有初速度，但是初速度按照0来计算，则略小于 12. 地球的一颗卫星质量为m，距地面的高度h。地球的半径R，地球表面的重力加速度g，万有引力常量为G。求： （1）地球质量M； （2）卫星受到地球的万有引力大小F。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设地球表面物体的质量为，由万有引力等于重力有 解得地球质量 【小问2详解】 由万有引力定律有卫星受到地球的万有引力大小 代入地球质量可得 13. 跳绳是一种健身运动。一位同学在原地跳绳过程中，离开地面后竖直方向的速率—时间图像如图所示。已知和该同学的质量，重力加速度为，不计阻力，求该同学： （1）离地时的速度； （2）完成1次跳跃过程中消耗的平均功率。 【答案】（1），方向竖直向上 （2） 【解析】 【小问1详解】 由图可知，一次跳跃的腾空时间为。上升和下降过程所用时间相等，因此上升时间为 竖直上抛运动到达最高点时速度为零，有 解得离地时的速度大小为，方向竖直向上。 【小问2详解】 由图可知，完成一次跳跃的周期为。落地前的速度大小等于离地时的速度大小，每次落地损失的机械能需要在下一次起跳时补充，因此完成一次跳跃消耗的能量为 完成一次跳跃过程中消耗的平均功率为 代入解得 14. 如图所示，顶角为的圆锥形木桶竖直放置，A为圆锥顶点，O为底面中心，圆锥桶的高。从O点可向空间各方向发射速度的小球，小球的质量，重力加速度。不计空气阻力。 （1）求沿OA方向射出的小球在空中运动的时间t； （2）求沿水平方向射出的小球击中木桶时重力的瞬时功率P； （3）沿水平方向移动发射点，使得小球能够射出木桶，求移动的最小距离x。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 沿OA方向射出的小球在空中做竖直下抛运动，则 代入数据，解得或（舍去） 【小问2详解】 设沿水平方向射出的小球运动时间为，则水平方向 在竖直方向 因为圆锥形木桶的顶角为，则圆锥桶侧壁与竖直方向的夹角为，所以 解得或（舍去） 小球击中木桶时的竖直分速度大小为 重力的瞬时功率为 【小问3详解】 设小球的初速度与水平方向的夹角为，则小球落回到圆锥桶底面所需时间为 则水平位移大小为 由数学知识可得，当时，小球做斜抛运动的水平射程最大，为 移动的最小距离为 15. 如图所示，水平面上固定倾角的斜面，小物块A一端通过轻绳跨过斜面上的定滑轮与小物块B连接，绳子与斜面平行。水平外力作用在B上，使得A静止在斜面上，A距地面高度。物块A光滑，B与斜面间的动摩擦因数为，A、B的质量为，，重力加速度， （1）求水平外力最小值F； （2）若撤去作用在B上的水平外力： ①求在绳子松弛前B机械能增加量的最大值E； ②现让斜面沿水平方向匀加速运动，使得A与斜面相对静止，求加速度的可能值。 【答案】（1）26N （2）①；②加速度水平向左，大小为 【解析】 【小问1详解】 对B受力分析，根据平衡条件可得 解得 此时B受到的摩擦力为静摩擦力，所以 解得 所以，水平外力最小值为26N。 【小问2详解】 ①在绳子松弛前，A、B两物体组成的系统机械能守恒，则 解得 所以，B机械能增加 此后B做竖直上抛运动，机械能不变，所以在绳子松弛前B机械能增加量的最大值 ②当加速度水平向左时，设加速度大小为，则对两物体受力分析，如图所示 对B，在竖直方向 在水平方向 对A，在竖直方向 在水平方向 联立，解得 当加速度水平向右时，若B所受摩擦力竖直向下，设加速度大小为，则对两物体受力分析，如图所示 对B，在竖直方向 在水平方向 其中 对A，在竖直方向 在水平方向 联立，可得无正实数解。 当加速度水平向右时，若B所受摩擦力竖直向上，设加速度大小为，则对两物体受力分析，如图所示 对B，在竖直方向 在水平方向 其中 对A，在竖直方向 在水平方向 联立，可得无正实数解。 所以让斜面沿水平方向匀加速运动，使得A与斜面相对静止，加速度水平向左，大小为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $