北京市第八十中学2026-2027学年高三上学期10月阶段检测物理试题

北京市第八十中学2026-2027学年第一学期10月阶段评价 2026年10月 高三物理 班级________ 姓名________ 考号________ （考试时间90分钟满分100分） 提示：试卷答案请一律填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。 在答题卡上，选择题用2B铅笔作答，其他试题用黑色签字笔作答。 第一部分 本部分共14小题，每小题3分，共42分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1．1798年，英国物理学家卡文迪许做了一项伟大的实验，他把这项实验说成是“称量地球的质量”。在这个实验中首次测量出了（ ） A．引力常量 B．地球的公转周期 C．月球到地球的距离 D．地球表面附近的重力加速度 2．关于物体的运动，下列说法正确的是（ ） A．物体沿曲线运动一定是变速运动，所受合力一定变化 B．物体做圆周运动时所受合力可能指向圆心也可能不指向圆心 C．物体沿曲线运动时其加速度和速度的方向可能一致 D．若物体的合运动为曲线，则其分运动至少有一个为曲线 3．如图a所示，无人机在执行航拍任务时正沿b图所示的轨迹从A点运动到C点。用G表示无人机重力，F表示空气对它的作用力，下列四幅图中能表示此过程中B点无人机受力情况的是（ ） A． B． C． D． 4．如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，说法正确的是（ ） A．图甲中杂技演员表演“水流星”，当水桶通过最高点时水对桶底的压力不可能为零 B．图乙中同一小球在光滑且固定的圆锥筒内的A、B位置做匀速圆周运动时对筒壁的压力大小不等 C．图丙为离心式血细胞分离机，在太空中利用此装置无法实现血液成分的分层 D．图丁中秋千摆至最低点时，女孩处于超重状态 5．类比是一种常用的研究方法。对于直线运动，教科书中讲解了由图像求位移的方法。请你借鉴此方法，如图所示，下列对于图线和横轴围成面积的说法，其中错误的说法是（ ） A．（加速度－时间）图像面积反映速度变化量 B．（速度－时间）图像面积反映位移大小x C．（力－位移）图像面积反映力的功W D．（角速度－半径）图像面积反映线速度v 6．如图所示，A、B两物体通过一根跨过光滑轻质定滑轮的不可伸长的轻绳相连并被放在水平面上，现A物体以2 m/s的速度向右匀速运动，当与A物体连接的轻绳与水平方向的夹角为30°时，与B物体连接的轻绳与水平方向的夹角刚好为60°，则此时B物体的速度大小为（ ） A． B．3 m/s C． D． 7．如图所示，一个质量为m的小球，用轻绳悬挂于O点，初始时刻小球静止于P点。第一次小球在水平拉力F1的作用下，从P点缓慢地移动到Q点（缓慢移动可以看作每个时刻物体都处于平衡状态），此时轻绳与竖直方向夹角为θ；第二次小球在水平恒力F2的作用下，从P点开始运动恰好能到达Q点。不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A．第一次的水平拉力大小不变 B．第二次水平恒力的大小为 C．第二次到达Q点时绳的拉力比第一次小 D．第二次水平力做的功比第一次多 8．如图，两小球P、Q从同一高度分别以和的初速度水平抛出，都落在了倾角为的斜面上的A点，其中小球P垂直打到斜面上，则、的大小之比为（ ） A． B． C． D． 9．石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，它的发现使“太空电梯”的制造成为可能，人类将有望通过“太空电梯”进入太空。设想在地球赤道平面内有一垂直于地面延伸到太空的电梯，电梯始终相对地面静止。如图所示，假设某物体B乘坐太空电梯到达了图示的位置并停在此处，与同高度运行的卫星A、地球同步卫星C相比较，下列说法正确的是（ ） A．物体B的角速度等于卫星A的角速度 B．物体B的线速度大于卫星A的线速度 C．物体B的周期大于卫星C的周期 D．若物体B突然脱离电梯，B将做近心运动 10．如图所示，木块B上表面是水平的，当木块A置于B上，并与B保持相对静止，一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中，下列说法错误的是（ ） A．B对A的摩擦力及支持力的合力垂直于斜面 B．B对A做正功 C．A对B的摩擦力做负功 D．A所受的合外力对A做正功 11．如图所示，某同学用不可伸长的轻绳穿过一光滑的细管，绳两端系着小球A、B，该同学握住细管使球A转动起来，稳定后球A绕竖直管在水平面内做匀速圆周运动，为管的上端。不计空气。下列说法正确的是（ ） A．B球的质量可能等于A球的质量 B．若A、B质量不变，则间绳越长，绳与水平方向夹角越小 C．若A、B质量不变，间绳越长，A球的角速度越大 D．若A、B质量不变，间绳越长，A球的线速度越大 12．在星球M上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把物体P轻放在弹簧上端，P由静止向下运动，物体的加速度与弹簧的压缩量间的关系如图中实线所示。在另一星球N上用完全相同的弹簧，改用物体Q完成同样的过程，其关系如图中虚线所示，假设两星球均为质量均匀分布的球体。已知星球M的半径是星球N的3倍，则（ ） A．星球M的密度是N的2倍 B．Q的质量是P的3倍 C．Q下落过程中的最大动能是P的4倍 D．Q下落过程中弹簧的最大压缩量是P的4倍 13．如图为自行车气嘴灯及其结构图，弹簧一端固定在端，另一端拴接重物，当车轮高速旋转时，LED灯就会发光。下列说法正确的是（ ） A．安装时端比端更远离车轮轮心 B．增大重物质量可使LED灯在较低转速下也能发光 C．只要轮子转起来，LED灯就能发光 D．匀速行驶时，若LED灯转到最低点时能发光，则在最高点时也一定能发光 14．某实验室在模拟物流的分拣过程，如图所示，让质量的物块随水平传送带以速度向前运动，经过一段宽度的风洞区域，、、、为风洞的边界线与传送带边缘的交点，物块在风洞区域中受到垂直于传送带方向的恒定作用力F，大小为2 N。已知传送带的宽度，初始时物块位于传送带中线位置，物块与传送带之间的动摩擦因数，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块的尺寸远小于传送带的宽度，传送带足够长，重力加速度g的大小取。下列说法正确的是（ ） A．物块受到的滑动摩擦力方向始终与运动方向相反 B．物块脱离传送带时的速度约为2.8 m/s C．物块在距离a点1.5 m处脱离传送带 D．若增大传送带的速度，物块将不能脱离传送带 第二部分 本部分共6小题，共58分。 15．（8分）图甲所示的装置可以用来“探究加速度与力的关系”，其中小车与车中砝码的总质量记为M，砂与砂桶的总质量记为m，重力加速度为g。 （1）关于该实验，下列说法正确的是________。 A．实验时，先接通打点计时器的电源，再放开小车 B．实验中应改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带 C．平衡摩擦力时，砂桶应用细线通过定滑轮系在小车上且小车后面的纸带也应连好 D．平衡摩擦力时，如果纸带上打出的点距是均匀的，说明重力沿斜面方向的分力刚好平衡了小车所受的摩擦力 （2）通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a、图乙是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm。实验中使用的电源是频率的交变电流。根据以上数据，可以算出小车的加速度________（保留3位有效数字）。 （3）已知砂桶和砂的总重力远小于小车的重力，若始终保持长木板水平，取砂桶和砂的总重力为F。根据测得的数据作出小车的加速度a随F变化的图线，如图丙所示。由图丙中的数据可知小车所受的阻力大小为________N，小车的质量为________kg。 （4）观察图丙可以发现，图线发生了“弯曲”。若实验平衡了摩擦力，再次作出小车的加速度a随F变化的图线（未画出），图线依然会“弯曲”。经过思考后可知，图线“弯曲”的原因在于实验中认为细线对小车的拉力等于砂桶和砂的总重力F，而实际上与F并不相等。现考虑已平衡摩擦力的实验，将记为相对误差，设砂桶和砂的总质量为m，小车的质量为M，则相对误差与的关系图线应为________。 A． B． C． D． 16．（10分）（1）在“探究平抛运动的特点”的实验中，某组同学用如图1所示装置研究平抛运动。 将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，让钢球沿斜槽轨道PO滑下后从O点飞出，落在水平挡板MN上，并挤压白纸留下痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 ①下列实验条件必须满足的有________。（填选项前的字母） A．斜槽轨道末端水平 B．挡板高度等间距变化 C．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 D．尽可能减小钢球与斜槽轨道之间的摩擦 ②同学甲用图1的实验装置得到的痕迹点如图2所示，其中一个偏差较大的点产生的原因，可能是该次实验________。（填选项前的字母） A．钢球释放的高度偏低 B．钢球释放的高度偏高 C．钢球没有被静止释放 D．挡板MN未水平放置 ③同学乙用频闪照相机记录了钢球做平抛运动过程中的A、B、C三点，于是就取A点为坐标原点，建立了如图3a所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。 a．根据图中数据判断，A点________（填“是”或“不是”）平抛运动的抛出点。钢球平抛的初速度为________m/s（取，计算结果保留两位有效数字）。 b．由于该同学在确定竖直方向时未用到铅垂线，而导致该同学所绘图像的y轴在实际竖直方向（图3b中虚线yg所示）稍偏左侧的位置，则该实验小组测得的小球的初速度________（填“大于”“等于”或“小于”）小球真实的初速度。 （2）某班级同学在探究向心力大小的表达式实验时： 第一小组采用甲图所示的装置进行探究，两个变速塔轮通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。 第二小组采用乙图所示的装置进行探究，滑块套在水平杆上，随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力F的大小。滑块上固定一遮光片，宽度为d，光电门可以记录遮光片通过的时间，测得旋转半径为r。滑块随杆匀速圆周运动，每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和角速度的数据。 ①下列实验中与这两组同学采用的科学方法不同是________。 A．探究加速度与力、质量的关系 B．探究影响通电导线受力的因素 C．探究两个互成角度的力的合成规律 ②第一组同学在某次实验时，两个钢球质量和转动半径相等，图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为，与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为________。 ③第二组同学实验时，以F为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条如图乙所示直线，图线斜率为k，则滑块的质量为________（用k、r、d表示）。 17．（9分）质量m=200 kg的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动过程可简化为图甲和图乙所示的情况，图甲表示汽车运动的速度与时间的关系；图乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动过程中阻力不变，在18 s末汽车的速度恰好达到最大。在0～18 s时间内，求： （1）汽车受到的阻力以及汽车最大牵引力分别多大？ （2）汽车牵引力做多少功？ （3）汽车的位移大小？ 18．（9分）过山车是一种惊险的游乐设施，其运动轨道可简化为如图所示的物理模型：过山车可看作一质量为m的质点，现由轨道上的A点起步，在重力的作用下下滑，轨道中有一半径为R的竖直圆形轨道，重力加速度为g （1）忽略阻力，若质点从A点由静止释放，恰好通过最高点C，求： a．A点的高度h； b．在最低点B，质点对轨道的压力 （2）事实上，质点会受到阻力的作用，若发现它恰好通过最高点C时，需从处释放，求：从A到C的过程中阻力所做的功 19．（10分）利用物理模型对复杂现象进行分析，是重要的科学思维方法。在牛顿力学体系中，当两个质量分别为m1、m2的质点相距为r时具有的势能，称为引力势能，其大小为（规定无穷远处势能为零），G为引力常量。 （1）如图所示，人造地球卫星在Ⅰ轨道做匀速圆周运动时，卫星距地面高度为h=3R，R为地球的半径，卫星质量为m，地球表面的重力加速度为g，椭圆轨道的长轴PQ=10R。求： ①卫星在Ⅰ轨道运动时的速度大小；卫星在椭圆轨道Ⅱ运动时，在近地点P与在远地点Q的速率之比。 ②卫星在Ⅰ轨道的P点点火，变轨到Ⅱ轨道，则至少需对卫星做多少功（不考虑卫星质量的变化和所受的阻力）。 （2）科学家根据天文观测提出宇宙膨胀模型：在宇宙大尺度上，所有的宇宙物质（星体等）在做彼此远离运动，且质量始终均匀分布，在宇宙中所有位置观测的结果都一样。以某一点O为观测点，以质量为m的小星体（记为P）为观测对象。当前P到O点的距离为r0，宇宙的密度为ρ0。 ①若某时刻小星体P远离到距O点为2r0处，求以O为球心，2r0为半径的球体内宇宙物质的质量M。 ②以O点为球心，以小星体P到O点的距离为半径建立球面。P受到的万有引力相当于球内质量集中于O点对P的引力。仅考虑万有引力和P远离O点的径向运动。求小星体P从r0处远离到2r0处的过程中动能的变化量。 20．（12分）一款射击玩具由小球和发射器组成，其发射装置可以简化为如图所示的模型。小球的质量为m，可视为质点。发射器的核心部件为一个轻弹簧，其原长为2L、劲度系数，某次发射时，发射器与水平方向的夹角为30°，初始时小球位于弹簧原长O点处，以O点为坐标原点，沿发射器向下为x轴正方向，用变力F沿x轴方向极其缓慢地移动小球，将弹簧压缩L（没有超过弹簧的弹性限度）。已知重力加速度为g，不计一切摩擦和空气阻力。 （1）在小球沿x轴向下缓慢移动的过程中： a．求当弹簧的压缩量为时，变力F的大小； b．请在图中画出变力F随小球位置x变化的图像，并求此过程中变力F做的功； （2）当小球沿x轴向下缓慢移动到时，突然撤去力F，结合弹簧弹力与形变量关系的图像： a．求小球向上运动至发射器出口前的过程中获得的最大速度； b．若小球射出后在下落过程中击中与出口O点水平距离为的竖直墙面，如图所示。为使小球垂直击中竖直墙面，在不改变其他条件且不超过弹簧弹性限度的情况下，发射过程中应将弹簧最大压缩量增大还是减小？仿照平抛运动的处理方法，推导论证你的猜想。 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京市第八十中学2026-2027学年第一学期10月阶段评价 高三物理（参考答案） 2026年10月 选择题： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 A B A D D A C B D B D C B B 15．（8分）（1）AD （2分） （2）0.340 （2分） （3）1 （1分） 0.5 （1分） （4）D （2分） 16．（10分）（1）①AC （2分） ②BC （2分） ③是 （1分） 1.5 （1分） 大于 （1分） （2）①C （1分） ② （1分） ③ （1分） 17．（9分）【答案】（1） （4分） （2） （3分） （3）127.5 m （2分） 【解析】（1）由，得。 根据牛顿第二定律有，该过程汽车的加速度为，得最大牵引力 （2）由图像可知，牵引力做功等于图中与横轴围成的面积，即 （3）在在0 s~18 s过程中，动能定理有，代入数据解得 18．（9分）【答案】（1）a．2.5R， （3分） b．压力大小为，方向竖直向下 （4分） （2） （2分） 【解析】（1）a．质点恰好通过最高点C时，轨道对质点的支持力为零。由牛顿第二定律得 解得 取最低点所在水平面为零重力势能面。质点从A点到C点的过程中只有重力做功，由机械能守恒定律得 代入前述最高点速度，解得 b．质点从A点到B点的过程中机械能守恒，有 代入前述A点高度，得 在最低点B，取竖直向上为正方向，由牛顿第二定律得 代入前述最低点速度，解得 由牛顿第三定律，质点对轨道的压力与轨道对质点的支持力大小相等、方向相反，所以压力大小为6mg，方向竖直向下。 （2）质点仍恰好通过最高点C，故最高点速度与小问1相同。设阻力做功为，取最低点所在水平面为零重力势能面，由功能关系得 代入题给释放高度和前述最高点速度，得 19（10分）【答案】（1）① （4分） ② （2分） （2）① （2分） ② （2分） 【解析】（1）①根据万有引力等于向心力可得： 且： 联立解得： 根据开普勒第二定律，卫星在椭圆轨道Ⅱ运动时： 则在近地点P与在远地点Q的速率之比等于PQ两点与地球连线的长度的倒数之比： ②卫星在轨道Ⅱ上运动时机械能守恒，在最远点和最近点满足： 解得： 则卫星在I轨道的P点变轨到Ⅱ轨道至少需对卫星做功： （2）①宇宙物质质量始终均匀分布，所有星体彼此远离，小星体P远离O点的过程中，以O点为球心，以小星体P到O点的距离r为半径的球体内的质量保持不变。以O为球心，为半径的球体内宇宙物质的质量为 ②设当前小星体P的运动速率，运动到时速率为，因为P只受万有引力，所以运动过程中系统机械能守恒 此过程中动能的变化量 20．（12分）（1）a．， （2分） b．，； （4分） （2）a．， （3分） b．增大，当时，小球不能从发射器出口射出；当时，小球从发射器出口射出时的速度小于；当时，小球从发射器出口射出时的速度会大于。所以要使出口速度增大，应该增大弹簧的压缩量 （3分） 【解析】（1）a．小球沿轴向下缓慢移动过程受力平衡，弹簧的压缩量为时 可知 b．小球缓慢下移过程受力平衡，根据题意，以点为坐标原点，沿发射器向下为轴正方向，有 可得 画出图像如图 根据图像与横轴围成的面积为力做的功，可得 （2）a．当弹簧的弹力等于重力的分力时，速度最大，即 可知，当时，速度最大，根据弹簧弹力与形变量关系的线性图像，可知图线与轴包围的面积为弹簧弹力做的功，再根据弹簧弹力做的功与弹性势能减少量之间的关系，以弹簧原长为零势能参考点，可知弹性势能的表达式 小球由最大位移至过程中，由机械能守恒定律 解得 b．应将弹簧最大压缩量增大。仿照平抛运动，采用运动的合成与分解的方法，可以将该运动分解为两个分运动：水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动。设从发射器出口射出时小球的速度大小为，小球从射出到运动到最高点的时间为，根据题中最右侧图所示，小球下落过程击中墙面，因此小球运动到最高点时，在水平方向的位移一定小于，水平方向 竖直方向 联立可得① 若小球垂直击中竖直墙面，则小球在空中的运动在竖直墙面处刚好为运动的最高点，设从发射器出口射出时小球的速度大小为，小球在水平方向的位移为，联系①式可知② 比较①②两式，可得 小球从发射到发射器出口射出的过程中，设初始时弹簧的压缩量为，根据机械能守恒定律 解得 分析可知，当时，小球不能从发射器出口射出；当时，小球从发射器出口射出时的速度小于；当时，小球从发射器出口射出时的速度会大于。所以要使出口速度增大，应该增大弹簧的压缩量。 学科网（北京）股份有限公司 $