精品解析：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 【答案】A 【解析】 【详解】BD．根据 可知下落过程，重力对两球做功相等；根据 由于沿斜面下滑的小球运动时间较长，所以重力做功的平均功率不相等，故BD错误； C．沿斜面下滑的小球，斜面弹力对小球不做功，则两球都是只有重力做功，且重力做功相等，则合力做功相等，故C错误； A．根据动能定理可得 可得到达地面前瞬间的速度大小为 可知两球到达地面前瞬间的速度大小相等；根据 由于两球到达地面前瞬间的速度方向与重力方向的夹角不同，所以到达地面前瞬间，重力的瞬时功率不相等，故A正确。 故选A。 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； 【答案】B 【解析】 【分析】受力分析，找到能影响动能变化的是那几个物理量，然后观测这几个物理量的变化即可． 【详解】木箱受力如图所示： 木箱在移动的过程中有两个力做功，拉力做正功，摩擦力做负功， 根据动能定理可知即： ，所以动能小于拉力做的功，故B正确；无法比较动能与摩擦力做功的大小，ACD错误． 故选B 【点睛】正确受力分析，知道木箱在运动过程中有那几个力做功且分别做什么功，然后利用动能定理求解末动能的大小． 3. 如图所示，地球绕太阳的运动可看为匀速圆周运动。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 【答案】D 【解析】 【详解】A．在地球表面，忽略地球自转影响，有 解得地球表面的重力加速度，由于题目未给出地球半径，故无法计算地球表面的重力加速度，故A错误； B．地球的第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，由得 由于题目未给出地球半径 ，故无法计算地球的第一宇宙速度，故B错误； C．太阳的密度 题目已知太阳质量，但未给出太阳半径，无法求出太阳体积，故无法计算太阳的密度，故C错误； D．根据万有引力定律 ，可知 ，即该物理量对应功或能量的量纲，其单位为焦耳（J），与动能的单位相同，故D正确。 故选D。 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R的在水平面内的圆周运动．设内外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为L．已知重力加速度为g．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. 【答案】B 【解析】 【分析】考查生活中圆周运动． 【详解】设路面的斜角为θ，作出汽车的受力图， 如图根据圆周运动规律得： 又由数学知识得到： 联立解得：，B正确，ACD错误．故选B． 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 【答案】C 【解析】 【详解】A．“天问一号”要脱离地球引力束缚成为绕太阳运行的人造行星，其发射速度必须大于第二宇宙速度，即大于，故A正确； B．根据开普勒第三定律，地火转移轨道的半长轴大于地球公转轨道半径，则天问一号在转移轨道的周期大于地球公转周期（12个月）。从点转移到点的时间 个月，故B正确； C．根据万有引力提供向心力   可得 因火星轨道半径大于地球轨道半径，故火星公转速度小于地球公转速度。天问一号在转移轨道的点（远日点）速度小于该处圆轨道（火星轨道）的速度，因此在点附近天问一号的速度小于地球绕太阳的速度，故C错误； D．天问一号从调相轨道进入停泊轨道，需要在近火点点火减速，做近心运动，动能减小，引力势能不变，故机械能减小，即在停泊轨道的机械能比在调相轨道的机械能小，故D正确。 本题选错误的，故选C。 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m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住，高度为h，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. h B. 2h C. 1.5h D. 2.5h 【答案】C 【解析】 【详解】设a球上升高度h时，两球的速度大小为v，根据ab系统的机械能守恒得： 3mgh=mgh+•（3m+m）v2，解得：，此后绳子恰好松弛，a球开始做初速为的竖直上抛运动，再对a球，根据机械能守恒：mgh+=mgH，解得a球能达到的最大高度：H=1.5h，故C正确，ABD错误。 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和。它们分居圆心两侧，到圆心的距离分别为，，、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；若只将的质量增加为，、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. 【答案】A 【解析】 【详解】两个物体随圆盘转动时，B离圆心更远，相同角速度下需要的向心力更大，角速度增大时，B先达到最大静摩擦力；继续增大角速度，绳子拉力逐渐增大，A的静摩擦力逐渐减小至零后反向（背离圆心），当A也达到最大静摩擦力时，角速度达到最大值，此时刚好要发生滑动。 情况1：对B隔离分析，B的向心力指向圆心，绳子拉力和最大静摩擦力都指向圆心，由向心力公式得 对A隔离分析，A的向心力指向圆心，绳子拉力指向圆心，最大静摩擦力背离圆心，由向心力公式得 联立两式得 化简得 情况2：对B隔离分析，最大静摩擦力变为，仍为拉力和最大静摩擦力共同提供向心力 对A隔离分析：A的受力不变，仍为拉力减去最大静摩擦力提供向心力  联立两式得 化简得 则 故选A。 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点，另一端和人（视为质点）相连。人从点静止下落，经点时绳恰好伸直，到达最低点后向上运动。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. 人运动到中点处速度最大 B. 人在点的加速度大于在点的加速度 C. 从点到点的过程中，人一直处于失重状态 D. 从点到点的过程中，重力势能与弹性势能之和先减小后增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．人速度最大的位置在合力为零处，即重力与弹力平衡的位置（设为点），此时（为到的距离）。 若人从点静止释放，根据简谐运动对称性，最低点应在点下方处； 现人从点下落，到达点已有速度，故最低点在点下方大于处，即。 中点处的伸长量，此时弹力，合力向上，人处于减速阶段，故速度最大位置在中点上方，故A错误； B．在点，绳刚伸直，弹力为零，人只受重力，加速度 在点，由A项分析可知伸长量，弹力 根据牛顿第二定律 可得 即，所以点加速度大于点加速度，故B错误； C．从点到点，人先做加速度减小的加速运动，加速度向下，人处于失重状态，过平衡位置后做加速度增大的减速运动，加速度向上，人处于超重状态，故人先处于失重状态后处于超重状态，故C错误； D．对于人、地球和弹性绳组成的系统，只有重力和弹力做功，机械能守恒，从点到点的过程中，人的动能先增大后减小，所以重力势能与弹性势能之和先减小后增大，故D正确。 故选D。 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 【答案】BD 【解析】 【详解】A．当牵引力等于阻力时平衡车速度达到最大值，由功率公式得，解得 和初速度无关，故A错误； B．车速为时，牵引力 由牛顿第二定律 代入得，故B正确； C．此过程平衡车做加速度逐渐减小的变加速直线运动，平均速度不等于，因此位移不等于匀变速直线运动的平均速度位移公式计算结果，故C错误； D．由动能定理，合外力做功等于动能变化 代入，解得阻力做功，故D正确。 故选BD。 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g，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 【答案】D 【解析】 【详解】A．设小物块的质量为m，长木板的质量为M，长木板与地面间的动摩擦因数为，小物块与长木板间的动摩擦因数为，当时，小物块相对长木板滑动，对小物块有 解得 故A错误； B．根据题图乙可知，当时，长木板恰好开始相对地面滑动，所以长木板与地面间的动摩擦因数 当时，小物块与长木板相对静止一起加速运动，有 即 结合题图乙中图像的截距有， 解得 故B错误： CD．当时，对长木板，根据牛顿第二定律有 整理得 结合题图乙有， 则长木板的质量 小物块的质量 故C错误，D正确。 故选D。 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a和b，卫星的运行周期为T；卫星乙从DRO变轨进入半径为r的环月圆形轨道，周期也为T。月球的质量为M，半径为R，引力常量为G。假设只考虑月球对甲、乙的引力，则（　　） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．对于题述环月椭圆轨道和环月圆轨道，根据开普勒第三定律有 可得 故A错误，B正确； CD．对于环月圆轨道，根据万有引力提供向心力可得 可得 故C正确，D错误。 故选BC。 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点滑到点，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. 摩擦力对做的正功大小等于摩擦力对做的负功 B. 摩擦产生的热量为 C. 摩擦力对做的功为 D. 长木板的末动能为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．摩擦力对木板做的功，摩擦力对滑块做的功 ，显然两者的大小并不相等，故A错误； B．根据摩擦生热公式，故B正确； C．根据功的定义，求力对某物体做功时，位移必须是该物体对地面的位移，滑块受到的摩擦力向左，对地位移向右且大小为，因此摩擦力对滑块做的功，故C正确； D．对长木板使用动能定理，解得末动能，故D错误。 故选BC。 13. 一物块在高3.0 m、长5.0 m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10 m/s2。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6.0 m/s2 D. 当物块下滑2.0 m时机械能损失了12 J 【答案】AB 【解析】 【详解】A．下滑5m的过程中，重力势能减少30J，动能增加10J，减小的重力势能并不等于增加的动能，所以机械能不守恒，A正确； B．斜面高3m、长5m，则斜面倾角为θ＝37°。令斜面底端为零势面，则物块在斜面顶端时的重力势能 mgh＝30J 可得质量 m＝1kg 下滑5m过程中，由功能原理，机械能的减少量等于克服摩擦力做的功 μmg·cosθ·s＝20J 求得 μ＝0.5 B正确； C．由牛顿第二定律 mgsinθ－μmgcosθ＝ma 求得 a＝2m/s2 C错误； D．物块下滑2.0m时，重力势能减少12J，动能增加4J，所以机械能损失了8J，D选项错误。 故选AB。 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。一煤块以初速度从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 【答案】CD 【解析】 【详解】A．煤块先做匀减速运动，由牛顿第二定律可得 解得 设经t1时间煤块与传送带共速，则 共速后，摩擦力方向向上，由牛顿第二定律可得 解得 煤块从4m/s减速至零的时间为 即煤块冲上最高点时间为 故A错误； B．煤块冲上最高点时所走的位移大小为 故B错误； C．煤块速度减为与传送带共速的过程有 煤块速度为传送带减到零的过程有 煤块冲上最高点时在传送带上留下的划痕为4m，故C正确； D．煤块从最高点返回到A的过程有 解得 所以煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间为 故D正确。 故选CD。 三、实验题（共2道小题，共18分） 15. 在“验证机械能守恒定律”的实验中 （1）下列操作正确的是 。 A. B. C. （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___________m/s（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g=9.77m/s2，并用此g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 【答案】（1）B （2）3.34 （3） ①. 不能 ②. B 【解析】 【小问1详解】 应手提纸带上端使纸带竖直，同时使重物靠近打点计时器，由静止释放。 故选B。 【小问2详解】 根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度可得打点“13”时，重锤下落的速度大小 【小问3详解】 [1][2]某同学用纸带的数据求出重力加速度g=9.77m/s2，并用此g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），则该结果不能验证机械能守恒定律，理由是：该同学求出的9.77m/s2是重锤受到空气阻力时做匀加速运动的加速度a=9.77m/s2，不是当地的重力加速度，5.09m也不是重力势能的减少量。没有当地的重力加速度的数值，无法求出重力势能的减少量，所以无法验证机械能守恒定律。 故选B。 16. 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、称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。 【答案】（1）5.00 （2） （3） ①. ②. （4） 【解析】 【小问1详解】 游标卡尺为20分度，图中示数为 【小问2详解】 小车通过光电门时的速度为 【小问3详解】 [1]从释放到滑块经过光电门，这一过程中，系统重力势能减少量为 [2]从释放到滑块经过光电门，这一过程中，系统动能增加量为 【小问4详解】 改变l，做多组实验，作出如图以l为横坐标。以为纵坐标的图像，若机械能守恒成立有 整理有 可知，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. 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R=0.4m。一个质量m=0.2kg的小物块（可视为质点）以初速度v0=6m/s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g=10m/s2，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。 【答案】（1）2m/s （2）1.6J （3）0.8m 【解析】 【小问1详解】 小物块恰好能通过最高点C，则在C点由牛顿第二定律得 解得 【小问2详解】 从A点到C点，对小物块由动能定理得 代入数据解得 【小问3详解】 小物块从C点做平抛运动，竖直方向 水平方向 解得t = 0.4 s，x = 0.8 m  所以B、D两点间的距离为0.8 m 。 18. 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。 【答案】（1） （2）取极短的时间，在近地点，航天器到地心的距离为，速度方向与地心连线垂直，扫过的面积可近似为小三角形面积 在远地点，航天器到地心的距离为，速度方向同样与地心连线垂直，在时间内扫过的面积 由开普勒第二定律可得 解得，得证。 （3） 【解析】 【小问1详解】  航天器在近地圆轨道1运行时，由万有引力提供向心力可得 解得 【小问2详解】  见答案 【小问3详解】 航天器在椭圆轨道2运行时，只有万有引力做功，机械能守恒。已知点到地心距离为，B点到地心距离为，引力势能表达式为​ 由两点的机械能相等可得 结合第（2）问结论 解得 19. 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θ=37°，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L=10m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v=3m/s，货物的质量m=10kg，其底部与传送带上表面ABCD间的动摩擦因数µ1=0.6，其侧面与挡板CDEF间的动摩擦因数µ2=0.3，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，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f1； （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。 【答案】（1）48N （2） （3）297J 【解析】 【小问1详解】 设传送带对物体的摩擦力为f1，传送带对货物的支持力为N1，挡板对货物的支持力为N2，则，，， 代入数据解得， 【小问2详解】 设货物由静止放上传送带获得的加速度为a，对货物有 解得 设货物在传送带上经时间t1达到共速，所走的位移为s1，由运动学公式得， 解得， 所以物体能在传送带上达到共速，共速后，货物做匀速直线运动，直至被取下，设再经过时间t2到达目的地，则有 货物匀速阶段所用的时间为 货物运动的总时间为 【小问3详解】 货物动能的增加量 传送带和货物之间产生的热量 挡板和货物之间产生的热量 电动机多消耗的电能转化为货物的动能和产生的热量，则 20. 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为“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（f惯）”。f惯=-ma，m为被研究物体的质量，a为非惯性系相对于惯性系的加速度，“-”号表示f惯相与a反向。 （1）我国空间站所在轨道高度处的重力加速度为g′，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L>>R。请写出地球上离月球最远，质量为m0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“2024YR4”，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ρm=3×10³kg/m³，忽略小行星自转。地球的半径为R，密度ρM=5.5×10³kg/m³，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x→0时，。） 【答案】（1） （2），背向月球 （3）以小行星为研究对象，研究小行星离地球最远的部分所受引潮力，该部分质量为m0，设小行星瓦解时到地球球心的距离为L，则有 根据题意，小行星被撕碎的临界条件为 联立可得 根据质量和密度的关系可得 由此可知，小行星在落到地球表面之前就已经被瓦解。 【解析】 【小问1详解】 表格如图所示 【小问2详解】 根据牛顿第二定律可得 则地球转动的加速度为 不计地球自转，质点m0所受引潮力为 所以 方向背向月球； 【小问3详解】 略 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 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为匀速圆周运动。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R的在水平面内的圆周运动．设内外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为L．已知重力加速度为g．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m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住，高度为h，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. h B. 2h C. 1.5h D. 2.5h 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和。它们分居圆心两侧，到圆心的距离分别为，，、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；若只将的质量增加为，、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点，另一端和人（视为质点）相连。人从点静止下落，经点时绳恰好伸直，到达最低点后向上运动。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. 人运动到中点处速度最大 B. 人在点的加速度大于在点的加速度 C. 从点到点的过程中，人一直处于失重状态 D. 从点到点的过程中，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g，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a和b，卫星的运行周期为T；卫星乙从DRO变轨进入半径为r的环月圆形轨道，周期也为T。月球的质量为M，半径为R，引力常量为G。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点滑到点，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. 摩擦力对做的正功大小等于摩擦力对做的负功 B. 摩擦产生的热量为 C. 摩擦力对做的功为 D. 长木板的末动能为 13. 一物块在高3.0 m、长5.0 m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10 m/s2。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6.0 m/s2 D. 当物块下滑2.0 m时机械能损失了12 J 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。一煤块以初速度从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. 在“验证机械能守恒定律”的实验中 （1）下列操作正确的是 。 A. B. C. （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___________m/s（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g=9.77m/s2，并用此g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. 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、称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. 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R=0.4m。一个质量m=0.2kg的小物块（可视为质点）以初速度v0=6m/s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g=10m/s2，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. 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. 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θ=37°，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L=10m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v=3m/s，货物的质量m=10kg，其底部与传送带上表面ABCD间的动摩擦因数µ1=0.6，其侧面与挡板CDEF间的动摩擦因数µ2=0.3，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，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f1； （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. 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为“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（f惯）”。f惯=-ma，m为被研究物体的质量，a为非惯性系相对于惯性系的加速度，“-”号表示f惯相与a反向。 （1）我国空间站所在轨道高度处的重力加速度为g′，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L>>R。请写出地球上离月球最远，质量为m0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“2024YR4”，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ρm=3×10³kg/m³，忽略小行星自转。地球的半径为R，密度ρM=5.5×10³kg/m³，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x→0时，。） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $