北京市广渠门中学2026-2027学年高三上学期9月阶段测试物理试题

北京市广渠门中学2026——2027学年高三年级阶段测试 物理学科 时间：90分钟　　2026.9 一、单项选择题（42分） 1．以下关于行星运动及万有引力的描述正确的是（　　） A．开普勒认为行星绕太阳运行的轨道是椭圆，行星在椭圆轨道上各个地方的速率均相等 B．太阳对行星的引力与地球对月球的引力属于不同性质的力 C．已知月地距离约为地球半径60倍，要检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，只需验证地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的 D．卡文迪什利用扭秤实验测出了引力常量的数值 2．图示为某新型电动汽车在阻力一定的水平路面上进行性能测试时的 图象，oa 为过原点的倾斜直线，bc 段是与 ab 段相切的水平直线，ab 段汽车以额定功率 行驶，下列说法正确的是（　　） A．0～ 时间内汽车的功率不变 B．～ 时间内汽车的牵引力不变 C．～ 时间内牵引力不做功 D．汽车行驶时受到的阻力大小为 3．2021年4月29日，中国空间站天和核心舱发射升空，准确进入预定轨道。根据任务安排，后续将发射问天实验舱和梦天实验舱，计划2022年完成空间站在轨建造。核心舱绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面的高度约为地球半径的 。下列说法正确的是（　　） A．核心舱进入轨道后所受地球的万有引力大小约为它在地面时的倍 B．核心舱在轨道上飞行的速度大于 C．核心舱在轨道上飞行的周期大于 D．后续加挂实验舱后，空间站由于质量增大，轨道半径将变小 4．如图所示，物块在绳子的拉力作用下竖直向下运动，忽略阻力，下列说法正确的是（　　） A．重力对物体做的功等于物体动能的增量 B．物体所受合力对其一定做正功 C．物体的机械能一定减小 D．物体减少的重力势能一定等于其增加的动能 5．如图所示为发射同步卫星的三个轨道，轨道Ⅰ为近地圆轨道，轨道Ⅱ为转移轨道，轨道Ⅲ为同步圆轨道，P、Q分别是转移轨道的近地点和远地点。关于卫星在这三个轨道上的运动，下列说法正确的是（　　） A．卫星在轨道Ⅱ上任意位置的瞬时速度都小于第一宇宙速度 B．卫星在轨道Ⅱ上Q点的运行速度大于在轨道Ⅲ上Q点的运行速度 C．卫星在轨道Ⅱ上的运行周期小于 D．卫星在轨道Ⅱ上Q点的加速度小于在轨道Ⅲ上Q点的加速度 6．如图所示，长为的细线上端固定于悬O点，细线下端悬挂一质量为的小钢球。小钢球在水平面内以O′点为圆心做匀速圆周运动时，细线与OO′的夹角为。忽略空气阻力，重力加速度为。则（　　） A．小钢球受重力、拉力和向心力 B．细绳拉力大小为 C．小球转动一圈重力的冲量为零 D．小钢球运动的角速度大小为 7．如图所示，小物块A通过一不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，初始时静止。从发射器（图中未画出）射出的小物块B沿水平方向与A相撞，碰撞前B的速度大小为，碰撞后二者粘在一起，并摆起一个较小角度。已知A和B的质量分别为和，重力加速度大小为，碰撞时间极短且忽略空气阻力。下列选项正确的是（　　） A．B与A碰撞过程满足动量守恒、机械能守恒 B．B与A碰撞前后轻绳的拉力大小不变 C．碰撞后AB一起上升的过程中满足动量守恒、机械能守恒 D．碰撞后AB一起上升的最大高度为 8．如图甲所示，一物块以一定的初速度冲上倾角为的固定斜面，物块在斜面上运动的过程中，其动能与运动路程的关系如图乙所示。已知物块所受的摩擦力大小恒定，取。下列说法正确的是（　　） A．物块质量为 B．物块所受摩擦力大小为 C．0~ 过程中，物块克服摩擦力做功为 D．0~ 过程中与~ 过程中物块所受合力之比为 9．如图所示，用水平传送带将质量为 的煤块从A端运送到B端。AB 之间的距离为，传送带始终保持以速率匀速运动，煤块与传送带间的动摩擦因数为。将煤块轻轻放在传送带上后，煤块在传送带上留下一段长度为 （）的痕迹。下列说法正确的是（　　） A．一对滑动摩擦力对煤块与传送带系统做功之和为 B．摩擦力对煤块做的功大于 C．摩擦力对传送带做功 D．为传送物体，电动机需要额外消耗电能 10．司机卸载货物时，为了方便，经常将一块木板搭在车厢和地面之间，使货物沿木板滑下来。把货物的运动看作由静止开始的匀加速直线运动，设、、、分别表示货物下滑过程中的加速度、动能、重力势能、机械能，和表示货物下滑的位移和时间，取地面为零势能面，木板粗糙程度处处相同，则下列图像中可能正确的是（　　） A.B.C.D. 11．如图所示，倾角为固定于水平地面的楔形木块，顶端有一个定滑轮，跨过定滑轮的细线两端分别与物块A和B连接，A的质量为，B的质量为，开始时，将B按在地面上不动，放开手，A沿斜面下滑，B上升，所有摩擦均忽略不计。当A沿斜面下滑距离时，细线突然断裂，以下说法正确的是（设B始终不会与定滑轮相碰）（　　） A．细绳断裂前A物体的加速度大小为 B．绳断裂瞬间物块A重力的瞬时功率为 C．绳断裂前拉力对物块A做功为 D．整个过程中B物体上升的最大高度为 12．将质量为的小球（视为质点）从水平地面上以大小为的初速度竖直向上抛出，小球在空中运动时受到沿着竖直面内某一方向的恒定风力，小球的运动轨迹如图所示，忽略小球受到的除风力之外的其他空气阻力。已知小球在空中运动的最高点与抛出点之间的竖直距离与水平距离相等，重力加速度大小为。下列说法正确的是（　　） A．小球整个运动过程的最小速度为 B．小球受到的恒定风力的大小为 C．小球落回水平地面前瞬间，速度与水平方向的夹角为 D．小球从开始抛出到最终落回水平地面，整个过程中恒定风力对小球做功为 13．如图甲所示，将一劲度系数为的轻弹簧压缩后锁定，在弹簧上放置一质量为的小物块，小物块距离地面高度为。将弹簧的锁定解除后，小物块被弹起，其动能与离地高度的关系如图乙所示，其中到间的图像为直线，其余部分均为曲线，对应图像的最高点，重力加速度为，不计空气阻力。下列说法不正确的是（　　） A．小物块上升至高度时，弹簧形变量为 ，小物块上升至高度时，加速度为 B．小物块上升至高度时，机械能一直在增加 C．小物块从高度上升到，弹簧的弹性势能减少了 D．解除锁定前，弹簧的弹性势能为 14．2025年9月，我国在浙江杭州启用了“时空压缩机”，该装置是全球最大容量超重力离心模拟与实验装置，如图甲所示。该装置的离心主机如图乙所示，最大容量为 （重力加速度·吨），最大可模拟300倍地球重力环境。离心主机的转臂半径约为，在旋转的过程中，由于惯性，待测实验物体会有一个向外飞出的趋势，对容器壁产生压力，就像放在水平地面上的物体受到重力挤压地面一样，离心机转动越快，模拟的重力加速度越大。根据上面资料结合所学知识， 取 ，下列说法不正确的是（　　） A．离心机容量的单位用基本单位可表示为 B．在超重力环境下，可缩短沉淀分离一杯混浊泥水所用的时间 C．为达到300倍地球重力环境，该离心机的角速度约为 D．该离心机的待测实验物体的最大质量为 二、实验题（18分） 15．(1) 探究“加速度与力、质量的关系”实验中，在平衡小车的阻力时，下列操作合理的是___。 A．小车挂上纸带 B．小车挂吊盘和钩码 C．调整斜面倾角，先接通电源，后轻推小车 D．调整倾角重复多次，直到纸带上打出的点均匀分布，说明小车做匀速直线运动 (2) 用图1所示的装置验证机械能守恒定律。 ① 下列操作步骤，正确的是________。 A．先接通电源后释放纸带 B．用秒表测量重物下落的时间 C．在纸带上用刻度尺测量重物下落的高度 ② 实验得到如图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到重物下落的起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为，计时器打点周期为，设重物的质量为，运动到B点时的动能为________。 ③ 小明用两个物体P、Q分别进行实验，多次记录下落的高度和对应的速度大小，作出 图像如图3所示，实验操作规范。通过图像可以确定________。 A．Q受到的阻力大小恒定 B．P的质量小于Q的质量 C．选择P进行实验误差更小 小丽用图4所示的装置验证机械能守恒定律。实验时，将气垫导轨调至水平，在气垫导轨上安装一个光电门，滑块上固定一个遮光条，将滑块用细线绕过轻质定滑轮与托盘相连。测出遮光条的宽度为，托盘和砝码的总质量为，滑块和遮光条的总质量为，滑块由静止释放，读取遮光条通过光电门的遮光时间。重力加速度为。为验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量是________,将该物理量用表示。若满足机械能守恒定律，以上测得的物理量满足的关系式为________________________。 16．用如图1所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸固定在背板上。钢球沿斜槽轨道滑下后飞出，落在水平挡板上，钢球侧面会在白纸上挤压出一个印迹。移动挡板，重复实验，白纸上留下一系列印迹。 (1) 下列实验操作必要的是________（填选项前的字母） A．背板调节到竖直平面内　B．斜槽轨道的末端保持水平　C．等间距移动挡板 (2) 实验操作时，钢球每次从同一个位置由静止释放，目的是________________________。 (3) 用平滑曲线将白纸上的印迹连接起来，如图2所示。以抛出点为坐标原点O，以竖直方向和水平方向分别为轴和轴，建立Oxy坐标系。已知平抛运动竖直方向分运动为自由落体运动，为探究水平分运动的规律，需要确定“相等的时间间隔”。简要说明如何在轨迹上选点来确定相等的时间间隔。 (4) 某同学实验时忘了标记抛出点的位置。为解决该问题，他以轨迹上某点为坐标原点O′，建立O′xy坐标系。在轨迹上取几个点，测量各点的坐标(，)。作出的 图像为一条直线，斜率为，截距为，如图3所示。根据平抛运动规律，可得在O′xy坐标系中钢球做平抛运动的抛出点坐标为________。 三、解答题（40分） 17．如图所示，一根长为不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端系有一质量为的小球（可视为质点），小球在竖直平面内以O点为圆心做圆周运动。已知重力加速度为，忽略空气阻力的影响。 (1) 若小球刚好通过最高点A点，求：小球在A点的速度 。 (2) 若小球经过圆周最高点A点时速度大小为 ，求： a. 小球经过圆周最低点B点时的速度大小 ； b. 小球从A点运动至最低点B点过程中，其所受合外力的冲量大小。 18．如图所示为某农庄灌溉工程的示意图，地面与水面的距离。用水泵从水池抽水（抽水过程中水面离地面高度保持不变），龙头离地面高，水管横截面积为，水的密度为，重力加速度为，不计空气阻力。水从管口以不变的速度源源不断地沿水平方向喷出，水落地的位置到管口的水平距离为。设管口横截面上各处水的速度都相同。求： (1) 水从管口沿水平方向喷出的速度 大小； (2) 每秒内从管口流出的水的质量 ； (3) 不计额外功的损失，水泵输出的功率。 19．扇车又名风车，是我国古代具有代表性的粮食清选工具。图甲为封闭扇车实物图，图乙为封闭扇车在竖直面内的剖面示意图。工作时将待筛选的谷物倒进上方的喂料斗，斗阀板A竖直，谷物紧贴斗阀板A左侧自由下落（不计初速度）。逆时针匀速转动曲柄摇手，空气在圆形风腔的上方水平向左匀速经风道流出，风道内可认为在I区域无风，在II区域风力大小恒定。若转速越快，则风力越大。密度小的糠秕及轻杂物被风从左侧出风口吹出，不太饱满的谷物从左下方二料口流出，而密度大的饱满谷物从下方出粮口流出，这样就把糠秕与谷物分开了。图乙中B点为出粮口左边界，C点为二料口左边界，BC处于同一水平线上。斗阀板A与B点的水平距离为，A与风道左侧出风口的距离为，斗阀板A长为，风道高为。假设谷物在竖直方向仅受重力作用，待筛选的谷物中只存在饱满谷物、糠秕（质量是饱满谷物质量的20%）和不饱满谷物（质量是饱满谷物质量的70%），在相同的转速时，认为糠秕、饱满谷物与不饱满谷物所受风力一样大，忽略谷物间的作用力。 (1) 在某次粮食清选的过程中，以一定的转速转动曲柄摇手，发现在出粮口有不饱满谷物出现。为了让不饱满谷物从二料口流出，请简要说明应如何操作？ (2) 经过相应调整后，饱满谷物恰好经B点从出粮口流出。已知 ，，，，饱满谷物的质量 取 ， 取 。 a. 此时饱满谷物受到的风力大小为多少？ b. 通过计算说明，这批谷物经过风道，糠秕是从出风口飞出还是二料口流出？ 20．小行星撞击地球虽然发生概率较低，却会使地球生命面临重大威胁。我国已经提出了近地小行星防御的发展蓝图，计划在2030年实现一次对小行星的动能撞击，2030至2035年间实现推离偏转。已知地球质量为，可视为质量分布均匀的球体，引力常量为。若一颗质量为的小行星距离地心为时，速度的大小 ，远小于。不考虑地球运动及其它天体的影响。 (1) 若小行星的速度方向垂直于它与地心的连线，通过分析判断该小行星能否围绕地球做圆周运动。 (2) 若小行星的速度方向沿着它与地心的连线指向地心。已知取无穷远处的引力势能为零，则小行星在距地心为处的引力势能。 a. 设想提前发射质量为的无人飞行器，在距离地心为处与小行星发生迎面撞击，小行星撞后未解体。将撞击过程简化为完全非弹性的对心碰撞。为彻底解除小行星对地球的威胁，使其不与地球碰撞。求飞行器撞击小行星时的最小速度 。 b. 设想对小行星施加适当的“推力”后，使其在距离地心为处的速度方向与它和地心连线的夹角变为，速度大小不变，也能解除对地球的威胁。已知小行星仅在地球引力作用下的运动过程，它与地心的连线在任意相等时间内扫过相等的面积。求小行星在此后的运动过程中，距地心的最近距离 。 学科网（北京）股份有限公司 $