北京市第十五中学2026-2027学年上学期高三阶段测试物理试卷

北京十五中高三阶段测试物理试卷 2026.10 一、单项选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的） 1．如图所示，用长短不同的轻绳先后将同一足球挂在光滑竖直墙壁上，足球静止时分别处于A、B位置。若绳子拉力大小分别为、，墙对足球的支持力大小分别为、，则 A．， B．， C．， D．， 2．一皮带传动装置的示意图如图所示，右轮半径为r，A是其边缘上的一点，左轮半径为2r，C点位于左轮边缘上，B点在左轮上且到轮心的距离为r。传动过程中皮带不打滑。则 A．A、B两点的角速度之比为1∶1 B．A、B两点的角速度之比为1∶2 C．A、C两点的向心加速度之比为1∶4 D．A、C两点的向心加速度之比为2∶1 3．在“验证力的平行四边形定则”实验中，将轻质小圆环挂在橡皮条的一端，橡皮条的另一端固定在水平木板上的A点，圆环上有绳套。实验中先用两个弹簧测力计分别勾住绳套并互成角度地拉圆环，将圆环拉至某一位置O，如图所示。再只用一个弹簧测力计，通过绳套把圆环拉到与前面相同的位置O。关于此实验，下列说法正确的是 A．橡皮条、弹簧测力计和绳应位于与纸面平行的同一平面内 B．实验中只需记录弹簧测力计的示数 C．用平行四边形定则求得的合力方向一定沿AO方向 D．两弹簧测力计之间的夹角应取，以便计算合力的大小 4．如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。已知飞船的质量为m，其推进器工作时飞船受到的平均推力为F。在飞船与空间站对接后，推进器工作时间为，测出飞船和空间站的速度变化为。下列说法正确的是 A．空间站的质量为 B．空间站的质量为 C．飞船对空间站的作用力大小为F D．飞船对空间站的作用力大小一定为 5．如图所示，长为l的细线上端固定于悬点O，细线下面悬挂一质量为m的小钢球。钢球在水平面内以为圆心做匀速圆周运动时，细线与的夹角为。忽略空气阻力，重力加速度为g。则 A．小钢球受重力、拉力和向心力 B．细绳拉力大小为 C．小钢球受向心力大小为 D．小钢球运动的角速度大小为 6．2026年2月，我国捷龙三号运载火箭成功发射七颗卫星。假设某卫星在距离地面高度为h的轨道上绕地球做匀速圆周运动，周期为T。地球的半径为R，下列说法正确的是 A．若已知引力常量G，可计算地球的质量 B．该卫星的运行速度大于第一宇宙速度 C．该卫星的加速度大于地球表面的重力加速度 D．h越大，卫星运行的周期T越小 7．某质量的质点在Oxy平面内运动。时，质点位于y轴上。它在x方向运动的速度-时间图像如图甲所示，它在y方向运动的位移—时间图像如图乙所示。下列说法正确的是 A．质点所受的合力为4 N B．从时刻开始质点做匀变速直线运动 C．时，质点的位置坐标为 D．时，质点的速度方向与x轴夹角为 8．如图所示，质量为m的木块沿着斜面体匀速下滑。已知斜面体的倾角为、质量为M，始终静止在水平桌面上。下列说法正确的是 A．木块受到的摩擦力大小是 B．木块对斜面体的压力大小是 C．桌面对斜面体的摩擦力大小是 D．桌面对斜面体的支持力大小是 9．如图所示的曲线MN是某一质点的运动轨迹，为曲线上A点处的切线。质点从B点运动到A点所发生的位移为x，所用时间为t。下列说法不正确的是 A．表示质点从B点运动到A点过程的平均速度 B．质点从B点运动到A点的过程，平均速度的方向由B点指向A点 C．若B点越接近A点，则越接近质点在A点时的瞬时速度 D．质点经过A点时所受合力可能沿着的方向 10．如图1所示，长为R且不可伸长的轻绳一端固定在O点，另一端系一小球，使小球在竖直面内做圆周运动。由于阻力的影响，小球每次通过最高点时速度大小不同。测量小球经过最高点时速度的大小v、绳子拉力的大小F，作出F与的关系图线如图2所示。下列说法中不正确的是 A．根据图线可以得出小球的质量 B．根据图线可以得出重力加速度 C．绳长不变，用质量更小的球做实验，得到的图线斜率更小 D．用更长的绳做实验，得到的图线与横轴交点的位置不变 11．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24 h 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 12．地月之间有5个拉格朗日点，2019年我们实现了首次月球背面登陆的神级操作，但是由于月球背面与地球之间的“通信黑障区”，所以需要一个通信中继站——鹊桥号，如图所示，鹊桥号围绕着地月之间的一个拉格朗日点而做圆周运动。所谓“地-月”系统的拉格朗日点是指空间中的某个点，在该点放置一个质量很小的天体，该天体仅在地球和月球的万有引力作用下保持与地球和月球的相对位置不变。假设地球质量为M，月球质量为m，地月距离为R。现在请你确定这个点到月球球心的距离x（已知）为（当，） A． B． C． D． 二、多项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。每小题全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 13．向心力演示器装置如图所示，两个塔轮通过皮带连接。实验时，匀速转动手柄，使长槽和短槽分别随相应的塔轮匀速转动，槽内的金属小球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对小球的压力提供向心力，小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（黑白相间的等分格）。图中左右皮带轮的半径之比为1∶2，摇动摇把让装置转动起来，关于该实验，下列说法正确的是 A．图中是探究向心力与半径的关系 B．图中是探究向心力与角速度的关系 C．左右两侧露出的格子之比为4∶1 D．加速转动过程中左右两侧露出的格子之比变大 14．某同学设计制作了一个“竖直加速度测量仪”，其结构如图所示。一根轻弹簧上端固定，在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一根直尺，弹簧下端挂一个质量的重物，重物静止时弹簧的伸长量，指针指在O点。已知图中，规定竖直向下为正方向，取重力加速度。下列说法正确的是 A．若指针指在OM之间某点时，被测物体处于失重状态 B．若指针指在ON之间某点时，被测物体可能在减速上升 C．M点应标记的加速度值为 D．该测量仪上的刻度所对应加速度的值是均匀的 15．如图甲所示，两个皮带轮顺时针转动，带动水平传送带以恒定的速率v运行。现使一个质量为m的物体（可视为质点）沿与水平传送带等高的光滑水平面以初速度从传送带左端滑上传送带。若从物体滑上传送带开始计时，时刻物体的速度达到v，时刻物体到达传送带最右端。物体在传送带上运动的图象（以地面为参考系）如图乙所示，不计空气阻力，则 A．时间内，物体相对传送带向后运动受到向前的滑动摩擦力的作用 B．时间内物体受到静摩擦力的作用 C．若增大物体的初速度但仍小于v，则物体在传送带上运动的时间一定小于 D．若增大传送带的速度，则传送带速度越快物体被传送的整个过程时间会越短 16．2022年7月24日，问天实验舱成功发射。问天实验舱配置了多种实验柜用来开展太空实验。其中，变重力科学实验柜为科学实验提供0.01 g~2 g（零重力到两倍重力范围）高精度模拟的重力环境，支持开展微重力、模拟月球重力、火星重力等不同重力水平下的科学研究。如图所示，变重力实验柜的主要装置是两套900毫米直径的离心机。离心机旋转的过程中，由于惯性，实验载荷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。因此，这个压力的大小可以体现“模拟重力”的大小。根据上面资料结合所学知识，判断下列说法正确的是 A．实验样品的质量越大，“模拟重力加速度”越大 B．离心机的转速变为原来的2倍，同一位置的“模拟重力加速度”变为原来的4倍 C．实验样品所受“模拟重力”的方向指向离心机转轴中心 D．为防止两台离心机转动时对空间站的影响，两台离心机应按相反方向转动 三、实验题（本题共2小题，共16分。） 17．（8分）某同学用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点。钢球在斜槽轨道某一高度处由静止释放，并从末端水平飞出。在装置中有一个水平放置的可上下调节的倾斜挡板，实验前，先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上。钢球落到挡板上挤压复写纸并在白纸上留下印迹。上下调节挡板，通过多次释放钢球，记录钢球所经过的多个位置。以钢球抛出时球心所在位置为坐标原点O，以水平向右和竖直向下分别为x轴和y轴的正方向，建立直角坐标系，用平滑曲线把这些印迹连接起来，就得到钢球做平抛运动的轨迹如图乙所示。 （1）对于本实验，下列说法正确的是__________。 A．每次必须从同一高度由静止释放钢球 B．斜槽轨道必须光滑 C．挡板必须等间隔上下移动 D．装置的背板必须竖直放置 （2）通过研究得出钢球在竖直方向为自由落体运动之后，为进一步研究钢球在水平方向的运动规律，该同学在轨迹上测出A、B、C三点的坐标分别为、和。下列能够说明钢球在水平方向的运动可能为匀速直线运动的是__________。 A．若时，满足 B．若时，满足 C．在轨迹上取若干点获取数据，它们的坐标可以用一条二次函数曲线拟合（即满足） D．在轨迹上取若干点获取数据，画出的图像是一条过原点的直线 （3）另外一组同学在研究平抛运动时，用印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L，若小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球通过相邻位置的时间间隔__________，小球平抛的初速度__________。（重力加速度为g） 18．（8分）某同学用如图1所示的装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验。 （1）下列说法正确的是__________。 A．本实验还需要天平、秒表 B．和小车相连的细线与长木板不一定要平行 C．应该先释放小车，再接通电源 D．平衡摩擦的目的是为了使小车加速运动时所受合力的大小等于细线拉力的大小 （2）某次实验得到的纸带如图2所示，每两个计数点间有四个点未画出。已知实验所用电源的频率为50 Hz。根据纸带可求出小车的加速度大小为__________，打点计时器打B点时小车的速度为__________m/s。（结果均保留两位有效数字） （3）该同学在探究“加速度与质量的关系”时，保持小吊盘及盘中砝码的总质量m不变，通过改变小车中的重物来改变小车的质量M，分别测出小车相应的加速度。为了通过图像直观地判断小车的加速度a与质量M之间是否成反比，应该做出a与__________的图像。 （4）该同学在“探究加速度与力的关系”时，首先平衡了小车所受的摩擦力，然后保持小车的质量M不变。改变小吊盘中砝码数量来改变细线对小车的拉力，小吊盘及盘中砝码的总质量用m表示。若该同学在实验中逐渐增加盘中砝码的数量，直到。实验中他操作过程规范，并正确测量获得实验数据，则图3所示图像能正确反映小车的加速度a和m之间关系的是__________。 四、论述与计算题（本题共4小题，共36分。提示：要有必要的文字说明。） 19．“嫦娥一号”是我国首次发射的探月卫星，已知它在距月球表面高度为h的圆形轨道上运行，运行周期为T，引力常量为G，月球半径为R。 （1）求月球的质量； （2）求月球的密度； （3）求月球表面的重力加速度大小。 20．2022年冬奥会将在北京举行，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一、如图所示，质量的运动员从长直助滑道AB的A处由静止开始匀加速滑下，下滑时受到平均阻力，滑道AB的长度，与水平方向的夹角。为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆弧。运动员到达最低点C的速度，取，，，求： （1）运动员在AB段的加速度a的大小； （2）运动员到达助滑道末端B时速度的大小； （3）若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，则C点所在圆弧的半径R至少应为多大。 21．如图所示，圆盘在水平面内以角速度绕过圆盘中心O的轴匀速转动。圆盘上任意一点到O的距离用r表示，区域粗糙，区域光滑且范围足够大。在处的P点（在粗糙区域内）有一质量的小物体随圆盘一起做匀速圆周运动。小物体与圆盘粗糙区域间的动摩擦因数，设小物体所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，小物体可视为质点。 （1）小物体除重力和弹力外，还受到什么力？求该力的大小； （2）让圆盘的角速度缓慢增大，当角速度增大到时，小物体恰好被甩出粗糙区域并在光滑区域内运动，圆盘也从此刻开始以的角速度匀速转动。 a．求的大小； b．小物体被甩出粗糙区域后的一小段时间内，小物体与O的连线扫过的角度为，P点与O的连线扫过的角度为，试比较和的大小，并说明理由。 22．（1）如图所示，质量分布均匀的大球质量为M、球心为O、半径为R，从大球中挖去一个半径为的小球，大、小球表面相切于A点，B点为小球球心。将质量为m的小物体（可视为质点）置于A点，引力常数为G。 ①求大球剩余部分对小物体的引力大小。 ②已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。将小物体移动到B点时，求大球剩余部分对小物体的引力大小。 （2）如图所示，P、Q为某地区水平地面上的两点，在P点正下方有一球形空腔区域。假定区域周围岩石均匀分布，密度为。如果没有这一空腔，则该地区重力加速度（正常值）沿竖直方向；当存在空腔时，该地区重力加速度的大小和方向会与正常情况有微小偏离。重力加速度在原竖直方向（即PO方向）上的投影相对于正常值的偏离叫作重力加速度反常。 ①设球形空腔的体积为V，球心深度为d（远小于地球半径），，已知引力常量为G，求空腔引起的Q点的重力加速度反常。 ②根据某地区的重力加速度反常，可以有哪些实际应用？展开想象的翅膀，就其中一个应用进行简要说明。 学科网（北京）股份有限公司 $