北京市第十二中学2026-2027学年高三上学期10月学情自测物理试题

2026-2027学年第一学期北京十二中高三年级10月练习 物 理 2026.10 本试卷共9页，满分100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题纸上，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题纸交回。 第一部分 本部分共12题，每题3分，共36分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1．如图所示，一个质量为的小物块，在与水平方向成角的拉力作用下，沿水平地面向右运动，物块所受滑动摩擦力为，运动的位移为，持续的时间为，则下列说法错误的是（ ） A．拉力做功为 B．滑动摩擦力做功为 C．拉力的冲量大小为 D．重力的冲量大小为 2．一质量为的小球，在某黏滞性液体中以加速度向下做匀加速直线运动，已知重力加速度为，且，则在小球下降高度的过程中，下列说法正确的是（ ） A．小球所受合外力为 B．小球的重力势能减少了 C．小球的动能增加量为 D．小球的机械能减少了 同一过程，既可以从做功的角度研究，也可以从冲量的角度研究，请完成第3题和第4题。 3．如图所示，在倾角为的斜面上，质量为的物块受到沿斜面向上的恒力的作用，沿斜面以速度匀速上升了高度。已知物块与斜面间的动摩擦因数为、重力加速度为。关于该过程，下列说法正确的是（ ） A．合力对物块做功为0 B．合力对物块做功为 C．摩擦力对物块做功为 D．恒力与摩擦力对物块做功之和为 4．仍如上题图所示，物块沿斜面以速度匀速上升了时间，其他条件相同，关于该过程，下列说法正确的是（ ） A．斜面支持力对物块的冲量为0 B．合力对物块冲量为，方向沿斜面向上 C．恒力对物块的冲量为，方向沿斜面向上 D．恒力与摩擦力以及重力对物块的冲量之和为，方向垂直于斜面向下 在运动的不同阶段，同样可以从做功和冲量两个不同的角度去分析，请完成第5题和第6题。 5．如图所示，在、两物体间有一与物体不连接的轻质弹簧，两物体用轻细线连接在一起并使弹簧处于压缩状态，整体静止在光滑的水平面上。现将细线烧断，在弹簧对两物体施加作用力的整个过程中，设弹簧弹力对、物体的冲量大小分别为和，弹簧弹力对、物体所做的功分别为和。若、物体的质量关系是，则下面关系式中正确的是（ ） A． B． C． D． 6．接上题，如图所示，当、两物体间与弹簧脱离后，同时进入地面的粗糙部分，恰好经过相同的距离后速度减为零。物块与地面的动摩擦因数分别为和，所用的时间分别为和，下列关系式中正确的是（ ） A．， B．， C．， D．， 7．如图所示，用铁锤打击弹性金属片后，小球做平抛运动，小球从同一高度同时做自由落体运动。已知两球质量相等，空气阻力忽略不计，则（ ） A．两球落地时的动量相同 B．两球落地时的动能相同 C．从抛出到落地过程中，、两球所受重力的冲量相同 D．从抛出到落地过程中，小球的速度变化量大 8．四个固定在竖直平面内的光滑轨道如图所示，从点静止释放小物块（可视为质点），仍能上升到与点等高的位置的是（ ） A． B． C． D． 9．应用物理知识分析生活中的常见现象，或是解释一些小游戏中的物理原理，可以使物理学习更加有趣和深入。甲、乙两同学做了如下的一个小游戏，如图所示，用一象棋子压着一纸条，放在水平桌面上接近边缘处。第一次甲同学慢拉纸条将纸条抽出；第二次将棋子、纸条放回原来的位置，乙同学快拉纸条将纸条抽出。两次现象相比（ ） A．两次过程中纸条对棋子所做的功相同 B．棋子和纸条间由于摩擦力产生的热量，第一次比第二次多 C．第一次棋子落在点，第二次棋子落在点 D．第二次棋子的动量改变量小 10．一个质量为的小球以初速度竖直向上运动，经时间小球回到出发点。已知小球受到的空气阻力的大小和小球的速度大小成正比，取竖直向上为正方向，规定抛出点为重力势能的零势能点。下列描述该过程中小球所受阻力随时间、动量随时间、动能随位移、机械能随位移变化规律的图象中，可能正确的是（ ） A． B． C． D． 11．两小车、在光滑水平面上正碰，其速度随时间变化的图像如图所示，碰撞时间极短，下列说法正确的是（ ） A．碰撞过程中小车受到的冲量较大 B．碰撞后小车的动量小于小车的动量 C．碰撞后小车与小车的动能可能相同 D．小车的质量大于小车的质量 12．动量随位移变化的图像称作相轨，它在理论物理、近代数学分析的发展中扮演了重要的角色。如图甲所示，光滑水平面上有一弹簧振子。现以弹簧原长时物块的位置为坐标原点，取向右为正方向，建立坐标系。当物块偏离点的位移为时，弹簧振子的弹性势能为，其中为弹簧的劲度系数。当弹簧振子的机械能为时，该弹簧振子的部分图像如图乙中曲线所示，和分别为曲线与轴和轴的交点。下列说法正确的是（ ） A．曲线是抛物线的一部分 B．曲线对应物块从右侧最远处向点运动的过程 C．该弹簧振子的振幅为 D．当物块运动到振幅一半处时，其动量大小为其动量最大值的 第二部分 本部分共7题，共64分。 13．（8分）用图1所示的实验装置研究加速度与物体受力、物体质量之间的关系。 （1）研究加速度与物体质量之间的关系的主要实验步骤如下： a．用天平测出小车的质量。 b．安装好实验器材，调整木板倾角平衡摩擦力和其他阻力。 c．在小桶内装砂，用细绳悬挂小桶并绕过滑轮系在小车上，调整细绳方向与木板平行。 d．接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点；断开电源，取下纸带并在纸带上标上编号。 e．保持砂和桶的总质量不变，多次在小车上加放砝码以改变小车的总质量，并做好记录，重复步骤d。 f．求出每条纸带对应的加速度并填入表中；在坐标纸上建立坐标系，描点作图，以研究加速度与质量的关系。 综合上述实验步骤，请你完成以下任务： ①实验中，需要平衡摩擦力和其它阻力，在此过程中，下列说法正确的是（ ） A．小车后面不能拖纸带 B．系在小车的细绳上不能悬挂小桶 C．打点计时器必须接通电源 ②图2所示为实验中得到的一条纸带，纸带上相邻两计数点之间的时间间隔为，由图中数据可计算出小车的加速度________。（结果保留2位有效数字） ③若实验中砂和桶的总质量为，则从理论分析可得砂和桶的总重力与细绳对小车的拉力的大小关系为________（选填“略大于”、“等于”或“略小于”）。 （2）某同学在研究加速度与物体受力之间的关系时改进了实验方案，他用无线力传感器来测量小车受到的拉力。如图3所示，他将无线力传感器和小车固定在一起，将系着砂桶的细绳系在传感器的挂钩上，调整细绳方向与木板平行。请判断在改进后的实验中以下步骤是否还有必要（选填“有必要”或“没必要”）。 步骤 是否有必要 调整木板倾角平衡摩擦力和其他阻力 控制砂和桶的总质量应远小于小车和车内砝码的总质量 14．（10分）用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器，打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为。 （1）下面列举了该实验的几个操作步骤，其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是__________（选填步骤前的字母）； A．按照图1所示安装好实验器材并连接好电源 B．先打开夹子释放纸带，再接通电源开关打出一条纸带 C．测量纸带上某些点间的距离 D．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能 （2）如图2所示，根据打出的纸带，选取纸带上的连续的五个点、、、、，通过测量并计算出点距起始点的距离为，点间的距离为，点间的距离为，若相邻两点的打点时间间隔为，重锤质量为，根据这些条件计算重锤从释放到下落距离时的重力势能减少量________，动能增加量________；在实际计算中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是________________________________________； （3）某同学利用图2中纸带，先分别测量出从点到、、、、、点的距离（其中、点为点后连续打出的点，图中未画出），再计算打出、、、、各点时重锤下落的速度和，绘制图像，如图3所示，并求得图线的纵轴截距和斜率。 ①请说明如何根据图像验证重锤下落过程机械能是否守恒？ __________________________________________________； ②假设上述实验操作中不受一切阻力影响，此时绘制的图线的纵轴截距和斜率与、的关系最可能的是（ ） A．， B．， C．， D．， （4）某同学设计了利用单摆和力传感器验证机械能守恒定律的实验方案。如图4所示，点为单摆的悬点，将摆球从点由静止释放，摆球将在竖直面内的、之间来回摆动，点为运动的最低点。摆球运动过程中用力传感器测量细线上的拉力大小，传感器示数的最大值和最小值分别为和。摆球静止在点时，传感器示数为。 推导说明，、、满足什么关系即可验证摆球运动过程中在点和点的机械能相等。 15．（7分）如图所示，质量为的滑块（可视为质点）从光滑固定斜面顶端由静止滑下。已知斜面的倾角为、长度为，重力加速度为。求： （1）滑块滑到斜面底端所用的时间； （2）滑块滑到斜面底端时速度的大小； （3）滑块滑到斜面底端时重力的瞬时功率。 16．（8分）如图所示，质量的小物块在粗糙水平桌面上以初速度做直线运动，与静止在桌子边缘的小物块发生正碰，飞离桌面后做平抛运动，最终落在水平地面上。已知物块的质量，物块与桌面间的动摩擦因数，在桌面上滑行距离，桌面离地高度，平抛运动水平位移，取重力加速度。求： （1）物块做平抛运动的初速度大小； （2）平抛过程中物块速度的变化量； （3）物块与物块碰撞前瞬间的速度大小； （4）碰撞过程中系统机械能的损失。 17．（9分）如图所示，粗糙水平面长为，与竖直面内半径为的光滑半圆形轨道在点相接。质量为的小物体甲将弹簧压缩到点后由静止释放，甲脱离弹簧后，在水平面滑行一段距离后滑上竖直轨道，并恰好能通过点。已知甲与水平面间的动摩擦因数，重力加速度为。 （1）求甲通过点时的速度大小； （2）求弹簧被压缩到点时的弹性势能； （3）若在点放置另一个质量为的小物体乙（图中未画出），使甲把弹簧仍然压缩到点，由静止释放甲，甲、乙发生弹性正碰后，撤去甲，此后乙沿半圆形轨道运动，通过计算说明乙离开半圆形轨道后将如何运动。 18．（10分）蹦极是一种极限运动，弹性绳拉伸时，可简化为轻弹簧模型，弹性势能，其中是弹性绳的形变量，是弹性绳的劲度系数。已知弹性绳的原长为，劲度系数为，人从点由静止开始自由下落，始终在一竖直线上运动，人在运动过程中受到的空气阻力忽略不计，有甲、乙两人进行挑战。第一次，质量为的甲将弹性绳拉伸的最大形变量为，第二次，质量为的乙利用同一根弹性绳进行同样的尝试，整个过程中弹性绳都处于弹性限度之内，重力加速度为，回答下列问题。 （1）通过计算，比较甲和乙最大速度的大小； （2）乙也将弹性绳拉伸长度为时的速度大小； （3）乙在运动过程中的最大加速度。 19．（12分）开普勒行星运动定律内容如下： ①所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上； ②对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等； ③所有行星轨道半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比都相等。 科研人员设想一种在太空中发射探测器的方案：卫星携带一探测器在半径为的圆轨道上绕地球做匀速圆周运动，运动周期为。在轨道上某点启动辅助动力装置短暂工作（工作时消耗的气体质量忽略不计），将探测器沿运动方向射出，探测器恰好能完全脱离地球引力的束缚，而卫星沿原方向绕地球做椭圆运动。 已知质量分别为、的两个质点相距为时的引力势能为，其中为引力常量。不计其他天体的作用。 （1）求卫星和探测器绕圆轨道运动的线速度大小； （2）求发射后瞬间探测器的速度大小； （3）若探测器质量为，卫星的质量为，。求发射探测器后，卫星沿椭圆轨道运动的周期，并在图中画出发射探测器后卫星的运行轨道。 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年第一学期北京十二中高三年级10月练习 物理 2026.10 参考答案 1 2 3 4 5 6 C D A D A B 7 8 9 10 11 12 C A D B B D 13．（1）①BC ②1.1 ③略大于； （2）有必要、没必要 14．（1）B；（2），，空气阻力和摩擦力做负功，导致机械能减少；（3）①若斜率的测量值趋近，则能说明机械能守恒，②A； （3）若满足，则机械能守恒。 15．（1）； （2）； （3）。 16．（1）； （2），竖直向下； （3）； （4）。 17．（1）； （2）； （3）至高能上升到，故原路返回。 18．（1），乙最大速度更大； （2）； （3）。 19．（1）； （2）； （3）。 学科网（北京）股份有限公司 $