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高三物理模拟检测
(2026年9月)
一、选择题:本大题共10小题,每小题6分,共60分。第1-7题只有一个选项符合题目要求;第8-10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分。
1. 横州市是中国最大的茉莉花产地,现茉莉花种植面积约为18万亩,2025年9月举办横州茉莉花文化节。一无人机航拍时,在竖直方向的速度一时间图像如图所示,取向上为正方向,则无人机上升至最高点的时刻是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】无人机上升过程中竖直速度为正,到达最高点的瞬间竖直速度减为零,即。由图可知前三个标记时刻速度均为正,只有时速度为零,因此无人机在时刻上升至最高点。
故选D。
2. 如图所示,四种情境中物体A均处于静止状态,它与外界的接触面(点)只有C图中的水平面粗糙,其他均光滑(其中D图中O点为球心)。下列选项中物体A所受弹力示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A. 由图分析可知,物体A受到墙的弹力,方向垂直于墙壁向右,还受到斜面的支持力,方向垂直于斜面向上,故A正确;
B. 由图分析可知,弹力的方向应垂直接触面与形变方向相反,方向应由接触点指向球心O,故B错误;
C. 由图分析可知,弹力的方向应垂直接触面与形变方向相反,方向应垂直于墙壁向右,故C错误;
D. 由图分析可知,物体A只受到水平面竖直向上的弹力F1,右侧的球对A没有弹力,否则A将向左运动,与实际情况不符,故D错误。
故选A。
3. 如图所示,在一个桌面上方有三个金属小球a、b、c,离桌面的高度分别为、、,。若先后顺次释放a、b、c,三球刚好同时落到桌面上,不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A. 三者运动时间之比为
B. 三者到达桌面时的速度大小之比是
C. 三个小球运动的加速度与质量有关
D. b与a开始下落的时间差等于c与b开始下落的时间差
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.根据题意可知,三个金属小球做自由落体运动,三个小球运动的加速度均为重力加速度,与质量无关,则有
解得
则三者运动时间之比为
由可得,三者到达桌面时的速度大小之比是,故AC错误,B正确;
D.由于三球刚好同时落到桌面上,设球的运动时间为,则b与a开始下落的时间差,c与b开始下落的时间差,可知,二者不相等,故D错误。
故选B。
4. 乘坐高铁的旅客进站时可以通过刷身份证来完成检票。由于身份证较小,容易遗落,为了防止旅客忘记身份证,车站一般将识别感应区设计为斜面。如图所示,身份证静止在倾斜的感应区表面,若感应区表面的倾角θ减小,则下列说法正确的是( )
A. 身份证受到的摩擦力变大 B. 身份证受到的支持力减小
C. 身份证受到的合力减小 D. 斜面对身份证的作用力方向不变
【答案】D
【解析】
【详解】AB.身份证静止在倾斜的感应区表面,受重力、支持力和静摩擦力,合力为0,根据平衡条件有支持力为
静摩擦力为
若感应区表面的倾角减小,减小,增大,故AB错误;
CD.身份证受力平衡,合力始终为零,则摩擦力和支持力的合力与重力等大反向,若感应区表面的倾角减小,因为重力不变,则斜面对身份证的作用力方向不变,故C错误,D正确。
故选 D。
5. 如图,大圆环固定在竖直面内,其圆心为点,是其水平直径。两个轻质光滑小环K、套在大圆环上。一根轻绳绕过小环K、,其两端分别系着质量均为的小球。一个轻质光滑挂钩下端系着质量为的物块,上端挂在轻绳上。调整小环和挂钩的位置,使得小球和物块均处于静止状态,测得小环和圆心的连线与竖直方向所成角度为。关于绳上拉力的大小,下列说法中正确的是(已知重力加速度为)( )
A. 大于 B. 小于 C. 大于 D. 小于
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意可知,小环和挂钩均光滑,则绳子的张力处处相等,设绳上的拉力为,对小球受力分析可得
对挂钩受力分析,由几何关系可得
解得
故选C。
6. 《天工开物》中记载有:“凡试弓力,以足踏弦就地,秤钩搭挂弓腰……则知多少”。图甲是古代某次测量弓力时的情境,图乙为其简化图,弓弦挂在固定点上,弓下端挂一重物,已知弓弦可看成遵循胡克定律的弹性绳,,弓腰和重物的总质量为时与竖直方向间的夹角为,重物质量减少时变为,弓弦始终处于弹性限度内,取,,,不计弓弦的质量和一切摩擦,忽略弓腰的形变,则弓弦的劲度系数约为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】对弓腰和重物组成的系统进行受力分析,设重物质量改变前弓弦上的拉力为,此时弓弦长度为,原长为,由胡克定律有,由受力平衡及几何关系有,
重物质量改变后,设弓弦上的拉力为,此时弓弦长度为,由胡克定律有,由受力平衡及几何关系有,
联立解得
故选D。
7. 如图所示,粗糙斜面与水平地面交于边,斜面倾角为。直线位于斜面上且垂直于边。将小圆盘平放在斜面上,并用轻绳悬挂于固定点,轻绳与所成的夹角为。已知,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。为使小圆盘在此位置保持静止,小圆盘与斜面间的动摩擦因数至少为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】将小圆盘的重力沿垂直斜面和沿斜面方向分解,沿斜面向下的重力分力大小为
垂直斜面方向受力平衡,斜面对圆盘的支持力
小圆盘在斜面平面内受三个力,沿向下的重力分力、沿轻绳方向的拉力、静摩擦力,三力平衡。将分解到沿绳方向和垂直绳的方向,当静摩擦力达到最大静摩擦时,静摩擦力需要平衡垂直于绳方向的分力,因此
刚好静止时,最大静摩擦力等于所需的静摩擦力,即
代入可得
解得
故选A。
8. 如图,在斜面上木块A与B的接触面是水平的,绳子呈水平状态,两木块均保持静止。则关于木块B受力个数不可能为( )
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
【答案】AB
【解析】
【详解】A除了受到B的支持力与本身的重力外,可能受到拉力与B对A的摩擦力。
B必受重力、A对B的压力、斜面的支持力3个力,还需至少1个力平衡上述三力的沿斜面向下的合力:若A、B间无静摩擦力,则斜面对B有静摩擦力,B共受4个力;若A、B间有静摩擦力,当该力沿斜面分力平衡总重力分力时,斜面对B无静摩擦力,B共受4个力,当该力不足以平衡时,斜面对B还有静摩擦力,B共受5个力,故B受力可能为4个或5个。
题目要求选不可能的,故选AB。
9. 如图甲所示,质量为m的衣服对称晾挂在顶角为120°的等腰三角形光滑衣架上,衣架用轻绳悬挂在晾衣杆上。当风沿水平方向吹来,衣服稳定时轻绳与竖直方向夹角为30°,如图乙所示。已知重力加速度为g,则( )
A. 图甲衣架左、右两臂对衣服作用力大小均为mg
B. 图乙中衣架对衣服的作用力大小大于mg
C. 图乙衣架右臂对衣服作用力为
D. 图乙衣架左臂对衣服作用力大小为mg
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲为无风状态,衣服受重力、衣架左右两臂的垂直支持力,因衣服对称悬挂,两臂支持力大小相等。衣架两臂夹角为,支持力垂直于臂向上,因此两臂支持力的夹角为。两臂支持力的合力与重力平衡,由平衡条件得
解得,故A错误。
B.乙图中衣服受重力、水平风力、衣架的总作用力,三力平衡,因此衣架对衣服的总作用力与重力、风力的合力等大反向,大小为,故B正确。
CD.首先将衣架与衣服作为整体受力分析,整体受重力、水平风力、轻绳拉力,衣服稳定时三力平衡:
竖直方向有
水平方向有
联立解得
衣架对称轴与轻绳共线(与竖直方向夹角为向左上方),结合衣架顶角可知:左臂水平向左,其支持力垂直于臂、方向竖直向上;右臂向右下方与竖直方向成角,其支持力垂直于臂、方向向左上方与竖直方向成角。对衣服列平衡方程:
水平方向有
竖直方向有
解得,,故CD错误。
故选B。
10. 甲图为在同一直线上运动的M、N两质点的位置x随时间t变化的图像,乙图为质点N的速度v随时间t的变化图像,甲图中直线M与曲线N相切于c点,以下说法正确的是( )
A. 质点N的加速度大小为2.5 m/s2
B. t=3 s,质点N的速度为零
C. t=0时,质点M、N之间的距离为75 m
D. 当质点N的速度为零时,质点M、N间的距离为21 m
【答案】C
【解析】
【详解】A.x-t图像的斜率表示速度,甲图中M是匀速直线运动,c点坐标为,。由于甲图中M、N在c点相切,说明时两者速度相等。
乙图是N的v-t图像,为匀变速直线运动,加速度恒定,由乙图知时,结合相切条件得时
由匀变速运动公式,
解得,,故A错误;
B.时,质点的速度,故B错误;
C. M的运动方程为,代入、、
解得时M的位置
时N的位置,因此时两者间距为75m,故C正确;
D. 质点的速度为零时,有
此时,
两质点间距为27m,故D错误。
故选C。
二、非选择题:本大题共3小题,共40分。
11. 某同学做力的合成实验,实验装置如图(a)甲所示,该装置中三根支撑脚L、M、N的高度可通过地脚螺钉调节。完成下列填空:
(1)该同学借助水平仪将实验装置台面调至水平。水平仪内封有液体和气泡,当仪器水平时,气泡会静止在水平仪中心处,俯视图如图(a)乙。将水平仪放到台面上,气泡静止在水平仪中的位置俯视图如图(a)丙,下列操作能将台面调成水平的是_________;
A. 保持M和N高度不变,调高L
B. 保持M和N高度不变,调低L
C. 保持L高度不变,同时调高M和N
D. 保持L高度不变,同时调低M和N
(2)如图(b)甲所示,将橡皮筋一端固定在O点,另一端通过圆环、细线与弹簧测力计相连。某次实验时,拉伸橡皮筋调整圆环圆心至O′点并保持静止,记录O′点的位置和两细线的方向,同时由弹簧测力计读出拉力F1和F2的大小并记录下来,其中弹簧秤F1的读数为________N;
(3)根据测量结果在方格纸上画出F1和F2的图示,如图(b)乙所示。已知方格纸上每小格边长代表0.5 N,请用作图法在方格纸上做出F1和F2的合力________,并求出其大小为________N(结果保留2位有效数字)。
【答案】(1)AD (2)3.00
(3) ①. ②. 4.0
【解析】
【小问1详解】
水平仪中的气泡会向台面更高的一侧偏移,图丙中气泡偏向M、N一侧,说明M、N侧的台面比L侧更高,要调平台面,既可以保持M、N高度不变,调高偏低的L侧,也可以保持L高度不变,同时调低M、N让两侧高度可以满足要求。
故选AD;
【小问2详解】
由题图可知,弹簧测力计分度值为0.1N,由弹簧测力计读数原则可知该弹簧测力计读数为3.00N;
【小问3详解】
[1][2]根据平行四边形定则,以F1、F2为邻边作平行四边形,如图所示:
已知每小格代表0.5N,由图可知合力大小约为4.0N。
12. 如图所示,水平地面上固定一圆心为、半径为且表面光滑的四分之一圆,圆上有一质量为的小球,点右侧的竖直细杆上套着质量为的小圆环,在点的正上方处有一定滑轮。现用一跨过定滑轮的细线将小球与小圆环连接起来,当小球与圆环组成的系统恰好能静止时,滑轮左右两侧的细线与竖直方向的夹角分别为,。
(1)若竖直细杆光滑,求小球质量与小圆环质量之比;
(2)若,求小圆环与竖直细杆间的动摩擦因数(结果保留根号)。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由几何关系可知,静止时小球所在半径与右侧细线垂直,由受力分析可知,此时细线拉力为
由于竖直细杆光滑时,对小圆环受力分析可知,竖直方向有
可得
【小问2详解】
由(1)可知,细线拉力拉
当时,对小圆环受力分析,竖直方向有
水平方向有
解得
13. 均可看作质点的甲、乙、丙三个物体通过轻绳、轻弹簧和轻质光滑定滑轮按如图所示方式连接,图中上、下两弹簧的劲度系数分别为k1 = 400 N/m和k2 = 100 N/m。已知甲的质量m = 0.1 kg,乙、丙的质量均为2m,甲、乙在同一高度处,整个装置处于静止状态。不计一切摩擦,重力加速度g取10 m/s2。
(1)求乙、丙间弹簧的压缩量;
(2)现用竖直向下的力缓慢拉动甲物体,在拉动过程中,弹簧及与甲、乙相连的绳子都始终竖直,到丙物体刚要离开地面(甲没落地,乙没有与滑轮相碰)时,求乙上升的高度;
(3)接(2)问,求丙物体刚要离开地面时,甲、乙两物体的竖直高度差。
【答案】(1)0.01 m
(2)0.03 m (3)0.09 m
【解析】
【小问1详解】
设开始乙、丙间弹簧的压缩量为x1,对甲物体,根据平衡条件可得
对乙物体,根据平衡条件可得
解得
代入数据得乙、丙间弹簧的压缩量
【小问2详解】
设丙物体刚要离开地面时乙、丙间弹簧的伸长量为x2,对丙物体,根据平衡条件可得
解得
此过程中乙物体上升的高度为
代入数据得
【小问3详解】
设开始时,上面的弹簧伸长量为x1′,绳子拉力为T,对滑轮,根据平衡条件可得
解得
设丙物体刚要离开地面时上面的弹簧伸长量为x2′,丙物体刚要离地时,上端弹簧的弹力为
解得
甲下降的高度为
甲、乙两物体的高度差为
代入数据得
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(2026年9月)
一、选择题:本大题共10小题,每小题6分,共60分。第1-7题只有一个选项符合题目要求;第8-10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分。
1. 横州市是中国最大的茉莉花产地,现茉莉花种植面积约为18万亩,2025年9月举办横州茉莉花文化节。一无人机航拍时,在竖直方向的速度一时间图像如图所示,取向上为正方向,则无人机上升至最高点的时刻是( )
A. B. C. D.
2. 如图所示,四种情境中物体A均处于静止状态,它与外界的接触面(点)只有C图中的水平面粗糙,其他均光滑(其中D图中O点为球心)。下列选项中物体A所受弹力示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 如图所示,在一个桌面上方有三个金属小球a、b、c,离桌面的高度分别为、、,。若先后顺次释放a、b、c,三球刚好同时落到桌面上,不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A. 三者运动时间之比为
B. 三者到达桌面时的速度大小之比是
C. 三个小球运动的加速度与质量有关
D. b与a开始下落的时间差等于c与b开始下落的时间差
4. 乘坐高铁的旅客进站时可以通过刷身份证来完成检票。由于身份证较小,容易遗落,为了防止旅客忘记身份证,车站一般将识别感应区设计为斜面。如图所示,身份证静止在倾斜的感应区表面,若感应区表面的倾角θ减小,则下列说法正确的是( )
A. 身份证受到的摩擦力变大 B. 身份证受到的支持力减小
C. 身份证受到的合力减小 D. 斜面对身份证的作用力方向不变
5. 如图,大圆环固定在竖直面内,其圆心为点,是其水平直径。两个轻质光滑小环K、套在大圆环上。一根轻绳绕过小环K、,其两端分别系着质量均为的小球。一个轻质光滑挂钩下端系着质量为的物块,上端挂在轻绳上。调整小环和挂钩的位置,使得小球和物块均处于静止状态,测得小环和圆心的连线与竖直方向所成角度为。关于绳上拉力的大小,下列说法中正确的是(已知重力加速度为)( )
A. 大于 B. 小于 C. 大于 D. 小于
6. 《天工开物》中记载有:“凡试弓力,以足踏弦就地,秤钩搭挂弓腰……则知多少”。图甲是古代某次测量弓力时的情境,图乙为其简化图,弓弦挂在固定点上,弓下端挂一重物,已知弓弦可看成遵循胡克定律的弹性绳,,弓腰和重物的总质量为时与竖直方向间的夹角为,重物质量减少时变为,弓弦始终处于弹性限度内,取,,,不计弓弦的质量和一切摩擦,忽略弓腰的形变,则弓弦的劲度系数约为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,粗糙斜面与水平地面交于边,斜面倾角为。直线位于斜面上且垂直于边。将小圆盘平放在斜面上,并用轻绳悬挂于固定点,轻绳与所成的夹角为。已知,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。为使小圆盘在此位置保持静止,小圆盘与斜面间的动摩擦因数至少为( )
A. B. C. D.
8. 如图,在斜面上木块A与B的接触面是水平的,绳子呈水平状态,两木块均保持静止。则关于木块B受力个数不可能为( )
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
9. 如图甲所示,质量为m的衣服对称晾挂在顶角为120°的等腰三角形光滑衣架上,衣架用轻绳悬挂在晾衣杆上。当风沿水平方向吹来,衣服稳定时轻绳与竖直方向夹角为30°,如图乙所示。已知重力加速度为g,则( )
A. 图甲衣架左、右两臂对衣服作用力大小均为mg
B. 图乙中衣架对衣服的作用力大小大于mg
C. 图乙衣架右臂对衣服作用力为
D. 图乙衣架左臂对衣服作用力大小为mg
10. 甲图为在同一直线上运动的M、N两质点的位置x随时间t变化的图像,乙图为质点N的速度v随时间t的变化图像,甲图中直线M与曲线N相切于c点,以下说法正确的是( )
A. 质点N的加速度大小为2.5 m/s2
B. t=3 s,质点N的速度为零
C. t=0时,质点M、N之间的距离为75 m
D. 当质点N的速度为零时,质点M、N间的距离为21 m
二、非选择题:本大题共3小题,共40分。
11. 某同学做力的合成实验,实验装置如图(a)甲所示,该装置中三根支撑脚L、M、N的高度可通过地脚螺钉调节。完成下列填空:
(1)该同学借助水平仪将实验装置台面调至水平。水平仪内封有液体和气泡,当仪器水平时,气泡会静止在水平仪中心处,俯视图如图(a)乙。将水平仪放到台面上,气泡静止在水平仪中的位置俯视图如图(a)丙,下列操作能将台面调成水平的是_________;
A. 保持M和N高度不变,调高L
B. 保持M和N高度不变,调低L
C. 保持L高度不变,同时调高M和N
D. 保持L高度不变,同时调低M和N
(2)如图(b)甲所示,将橡皮筋一端固定在O点,另一端通过圆环、细线与弹簧测力计相连。某次实验时,拉伸橡皮筋调整圆环圆心至O′点并保持静止,记录O′点的位置和两细线的方向,同时由弹簧测力计读出拉力F1和F2的大小并记录下来,其中弹簧秤F1的读数为________N;
(3)根据测量结果在方格纸上画出F1和F2的图示,如图(b)乙所示。已知方格纸上每小格边长代表0.5 N,请用作图法在方格纸上做出F1和F2的合力________,并求出其大小为________N(结果保留2位有效数字)。
12. 如图所示,水平地面上固定一圆心为、半径为且表面光滑的四分之一圆,圆上有一质量为的小球,点右侧的竖直细杆上套着质量为的小圆环,在点的正上方处有一定滑轮。现用一跨过定滑轮的细线将小球与小圆环连接起来,当小球与圆环组成的系统恰好能静止时,滑轮左右两侧的细线与竖直方向的夹角分别为,。
(1)若竖直细杆光滑,求小球质量与小圆环质量之比;
(2)若,求小圆环与竖直细杆间的动摩擦因数(结果保留根号)。
13. 均可看作质点的甲、乙、丙三个物体通过轻绳、轻弹簧和轻质光滑定滑轮按如图所示方式连接,图中上、下两弹簧的劲度系数分别为k1 = 400 N/m和k2 = 100 N/m。已知甲的质量m = 0.1 kg,乙、丙的质量均为2m,甲、乙在同一高度处,整个装置处于静止状态。不计一切摩擦,重力加速度g取10 m/s2。
(1)求乙、丙间弹簧的压缩量;
(2)现用竖直向下的力缓慢拉动甲物体,在拉动过程中,弹簧及与甲、乙相连的绳子都始终竖直,到丙物体刚要离开地面(甲没落地,乙没有与滑轮相碰)时,求乙上升的高度;
(3)接(2)问,求丙物体刚要离开地面时,甲、乙两物体的竖直高度差。
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