北京市汇文中学2026-2027学年高三上学期9月阶段测试物理试题

北京市汇文中学2026—2027学年高三9月阶段测试物理 一、单选题（共10道小题，每小题3分，共30分） 1．在光滑固定斜面顶端，同时无初速度释放完全相同的两个小球A和B，A沿斜面下滑，B自由下落，在各自到达地面的过程中，则（　　） A．到达地面前瞬间，重力的瞬时功率不相等 B．下落过程，重力做功的平均功率相等 C．下落过程，合力对两球做功不相等 D．下落过程，重力对两球做功不相等 2．如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度，木箱与路面之间始终存在弹力，则木箱获得的动能一定（　　） A．等于拉力所做的功 B．小于拉力所做的功 C．等于克服摩擦力所做的功 D．大于克服摩擦力所做的功 3．如图所示，地球绕太阳的运动可看作匀速圆周运动。已知地球质量为，地球的轨道半径为，公转周期为，太阳质量为，引力常量为。下列说法正确的是（　　） A．根据以上信息，可以计算出地球表面的重力加速度 B．根据以上信息，可以计算出地球的第一宇宙速度 C．根据以上信息，可以计算出太阳的密度 D．对应物理量的单位与动能的单位相同 4．在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低。如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些。汽车的运动可看作是做半径为的在水平面内的圆周运动。设内外路面高度差为，路基的水平宽度为，路面的宽度为。已知重力加速度为。要使车轮与路面之间的横向摩擦力（即垂直于前进方向）等于零，则汽车转弯时的车速应等于（　　） A．　　B． C．　　D． 5．“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，则关于天问一号下列说法中错误的是（　　） A．发射速度大于 B．从P点转移到Q点的时间大于6个月 C．在地火转移轨道运动时的速度均大于地球绕太阳的速度 D．在停泊轨道的机械能比在调相轨道的机械能小 6．如图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b。a球质量为，静置于地面；b球质量为，用手托住，高度为，此时轻绳刚好拉紧，从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为（　　） A．　　 B． C．　　 D． 7．如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿直径方向放着用轻绳相连可视为质点质量均为的物体A和B。它们分居圆心两侧，到圆心的距离分别为=，=，A、B与盘间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A、B与圆盘一起绕中轴线匀速转动的最大角速度为；若只将B的质量增加为，A、B与圆盘一起绕中轴线匀速转动的最大角速度为。转动过程中轻绳未断，则为（　　） A．　　B． C．　　D． 8．将蹦极运动简化为直线运动。如图所示，轻质弹性绳的一端固定在O点，另一端和人（视为质点）相连。人从a点静止下落，经b点时绳恰好伸直，到达最低点c后向上运动。假设整个过程弹性绳的弹力与伸长量成正比，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．人运动到bc中点处速度最大 B．人在b点的加速度大于在c点的加速度 C．从b点到c点的过程中，人一直处于失重状态 D．从a点到c点的过程中，重力势能与弹性势能之和先减小后增大 9．电动平衡车作为一种电力驱动的运输载具，被广泛应用在娱乐、代步、安保巡逻等领域。某人站在平衡车上以初速度在水平地面上沿直线做加速运动，经历时间达到最大速度。此过程电动机的输出功率恒为额定功率。已知人与车整体的质量为，所受阻力的大小恒为，则（　　） A．=+ B．车速为时的加速度大小为− C．人与车在时间内的位移大小等于 D．在时间内阻力做的功为 10．如图甲所示，水平地面上有一足够长木板，将一小物块放在长木板右端，给长木板施加一水平向右的变力F，长木板及小物块的加速度a随变力F变化的规律如图乙所示。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为，下列说法正确的是（　　） A．小物块与长木板间的动摩擦因数为　　B．长木板与地面间的动摩擦因数为 C．小物块的质量为　　 D．长木板的质量为 二、多选题（共4道小题，每小题3分，共12分） 11．2025年4月，我国已成功构建国际首个基于DRO（远距离逆行轨道）的地月空间三星星座，DRO具有“低能进入、稳定停泊、机动转移”的特点。若卫星甲从DRO变轨进入环月椭圆轨道，该轨道的近月点和远月点距月球表面的高度分别为和，卫星的运行周期为；卫星乙从DRO变轨进入半径为的环月圆形轨道，周期也为。月球的质量为，半径为，引力常量为。假设只考虑月球对甲、乙的引力，则（　　） A．　　B． C．　　D． 12．质量为的长木板放在光滑的水平面上。如图，一质量为的滑块，以某一速度沿长木板表面从A点滑到B点，在木板上前进了，而长木板前进了。若滑块与木板间动摩擦因数为，则（　　） A．摩擦力对M做的正功大小等于摩擦力对m做的负功 B．摩擦产生的热量为 C．摩擦力对m做的功为 D．长木板的末动能为 13．一物块在高3.0m、长5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线I、II所示，重力加速度取。则（　　） A．物块下滑过程中机械能不守恒　　 B．物块与斜面间的动摩擦因数为0.5 C．物块下滑时加速度的大小为　　 D．当物块下滑2.0m时机械能损失了12J 14．如图所示，一足够长的传送带倾斜放置，倾角。传送带以恒定速率顺时针转动。煤块以初速度=从A端冲上传送带，已知煤块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度，，，下列说法正确的是（　　） A．煤块冲上最高点时间为1.5s B．煤块冲上最高点时所走的位移大小为8m C．煤块冲上最高点时在传送带上留下的划痕为4m D．煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间为 三、实验题（共2道小题，共18分） 15．（8分）在“验证机械能守恒定律”的实验中 （1）下列操作正确的是________。 （2）实验获得一条纸带，截取点迹清晰的一段并测得数据如图所示。已知打点的频率为50Hz，则打点“13”时，重锤下落的速度大小为________（保留三位有效数字）。 （3）某同学用纸带的数据求出重力加速度，并用此值计算得出打点“1”到“13”过程重锤的重力势能减小值为5.09m，另计算得动能增加值为5.08m（m为重锤质量），则该结果________（选填“能”或“不能”）验证机械能守恒定律，理由是________。 A．在误差允许范围内 B．没有用当地的重力加速度g 16．（10分）某同学利用图示的气垫导轨实验装置验证机械能守恒定律，主要实验步骤如下： A．将桌面上的气垫导轨调至水平； B．测出遮光条的宽度d； C．将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离l； D．由静止释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间； E．秤出托盘和砝码总质量，滑块（含遮光条）的质量。 （1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d时，游标卡尺的示数如下图所示，则d=________mm。 已知当地重力加速度为g，回答以下问题（用题中所给的字母表示）： （2）遮光条通过光电门时的速度大小为________。 （3）遮光条由静止运动至光电门的过程，系统重力势能减少了________，遮光条经过光电门时，滑块、托盘和砝码的总动能为________。 （4）通过改变滑块的释放位置，测出多组、数据，利用实验数据绘制图像如图。若图中直线的斜率近似等于________，可认为该系统机械能守恒。 四、解答题（共4道小题，共40分） 17．（9分）光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点平滑连接，导轨半径为。一个质量的小物块（可视为质点）以初速度=从A点开始向右运动，经过B点进入半圆形导轨，恰好能通过最高点C，之后从C点水平抛出，落在水平面上的D点。取，不计空气阻力。求： （1）小物块在C点的速度大小； （2）小物块从B点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功； （3）B、D两点间的距离。 18．（9分）变轨技术是航天器入轨过程中的重要一环。实际航行中的变轨过程较为复杂，为方便研究我们将航天器的变轨过程简化为如图1所示的模型：①将航天器发射到近地圆轨道1上；②在A点点火加速使航天器沿椭圆轨道2运行，轨道1和轨道2相切于A点，A、B分别为轨道2的近地点与远地点，地球的中心位于椭圆的一个焦点；③在远地点B再次点火加速，航天器沿圆轨道3运行，轨道2和轨道3相切于B点。 已知：引力常量为G，地球的质量为M，轨道1半径为R，轨道3半径为3R，质量为m的物体与地球间的引力势能（r为物体到地心的距离，取无穷远处引力势能为零）。 （1）求航天器在圆轨道1上运行时的速度大小v； （2）开普勒第二定律表明：航天器在椭圆轨道2上运行时，它与地球中心的连线在相等的时间内扫过的面积相等。航天器在椭圆轨道2近地点A的速度大小为，在椭圆轨道2远地点B的速度大小为。请证明：=； （3）求航天器在椭圆轨道2近地点A的速度大小。 19．（10分）图（a）为某国际机场的货物传送装置实物图，简化图如图（b）。该装置由传送带ABCD及固定挡板CDEF组成，固定挡板与传送带上表面垂直，传送带上表面ABCD与水平台面的夹角。传送带匀速转动时，工作人员将正方体货物（可视为质点）从D点由静止释放，在处取下货物，货物运动时的剖面图如图（c）所示。已知传送带匀速运行的速度，货物的质量，其底部与传送带上表面ABCD间的动摩擦因数，其侧面与挡板CDEF间的动摩擦因数，重力加速度，，，不计空气阻力。求： （1）传送带上表面对货物的滑动摩擦力大小； （2）货物在传送带上运动的时间t； （3）由于传送该货物传送带电动机多消耗的电能E。 20．（12分）牛顿运动定律适用于惯性系。相对于惯性系有加速度的参考系称“非惯性系”。在非惯性系中，为使牛顿运动定律形式上仍然成立，可认为物体都多受一个“惯性力”（）。，为被研究物体的质量，为非惯性系相对于惯性系的加速度，“−”号表示与反向。 （1）我国空间站所在轨道高度处的重力加速度为，空间站中宇航员质量为m。根据题干提供的信息，完成下面的表格。 参考系 研究内容 地球（忽略自转） 空间站 对宇航员进行受力分析（可将宇航员视为质点） 宇航员的运动状态（选填“平衡状态”或“非平衡状态”） （2）将地球和月球看作一个孤立系统，忽略地球自转，二者球心绕连线上某点作匀速圆周运动，该点可视为惯性系。地球上的“潮汐”现象是由月球引力与惯性力的合力造成，该合力称为“引潮力”。已知万有引力常量G，地球质量和月球质量分别为M和m，半径分别为R和r，二者球心间距为L，可认为。请写出地球上离月球最远、质量为的质点所受“引潮力”的表达式，并判断方向。 （3）大天体对小天体的引潮力有可能将小天体“撕碎”。2024年12月，科学家首次发现近地小行星“2024 YR4”，并预测它大约将在2032年12月与地球相距最近。如果小行星内部物质仅由万有引力聚集在一起，半径为r，密度，忽略小行星自转。地球的半径为R，密度。请通过计算说明，小行星到达地面之前能否被引潮力撕碎？ 提示：已知地球质量远大于小行星，无论小行星到达地面前能否被撕碎，都有二者球心间距远大于r。本题可能用到的数学工具：当时，。 试卷第 1 页（共 1 页） 学科网（北京）股份有限公司 $