辽宁沈阳市回民中学2026-2027学年高三上学期10月阶段检测物理试题

沈阳市回民中学2027届高三上学期10月月考 物 理 试卷满分：100分 时间：75分钟 一、单选题（共7题，共28分） 1．（4分）2026年央视春节联欢晚会上，人形机器人与小朋友进行同台集群武术表演，机器人侧空翻、打醉拳、耍兵器、连续踢腿等节目惊艳了春晚舞台。下列说法中正确的是（ ） A．观众在观看人形机器人侧空翻时可以把机器人当成质点 B．人形机器人在空中表演侧空翻落地前，处于超重状态 C．人形机器人落地时设计屈膝动作，目的是减小地面的冲击力 D．人形机器人在表演侧空翻，在最高点时处于平衡状态 2．（4分）如图，为双层立体泊车装置示意图。欲将静止在1号车位的轿车移至4号泊车位，需先通过1号车位下方的移动板托举着轿车竖直抬升至3号位，再水平右移停至4号车位。两次移动过程中，轿车均从静止先加速再减速至静止。轿车质量为，重力加速度为，车与托板动摩擦因素。下列说法正确的是（ ） A．移动板对车的支持力与车的重力是相互作用力 B．水平右移过程中，移动板对车的摩擦力做功为 C．整个过程中，移动板对车做的总功为0 D．竖直抬升过程中，移动板对车的支持力做功为 3．（4分）图示为某自行车喷泉游乐设施，游客在设备上快速踩动自行车脚踏板，通过设备系统驱动喷泉竖直向上喷发，喷出水柱的高低可随人踩脚踏速度的大小而变化，非常具有趣味性。已知该设施的传动效率约为80%，喷泉喷头出水口的横截面积为，水的密度为，若喷出的竖直水柱高度约为，则游客踩脚踏板的功率约为（ ） A．12.5 W B．25 W C．125 W D．250 W 4．（4分）如图所示，倾角为30°的粗糙斜面固定在水平地面上，一根轻绳的一端与斜面上的物块a相连，另一端绕过光滑的定滑轮系在竖直杆上的点，用光滑轻质挂钩把物块b挂在点，此时竖直杆与绳间的夹角为，a与斜面之间恰好没有摩擦力且保持静止。已知物块a的质量为，物块b的质量为，重力加速度为。下列判断正确的是（ ） A． B．将端缓慢向上移动一小段距离，a将受到沿着斜面向下的摩擦力 C．将竖直杆缓慢向右移动一小段距离，a将受到沿着斜面向上的摩擦力 D．剪断定滑轮与a之间轻绳的瞬间，a的加速度大小为 5．（4分）一物块在水平拉力作用下沿粗糙水平面运动，拉力随时间变化的图像如图甲所示，5 s后撤去拉力，拉力的功率随时间变化的图像如图乙所示，则（ ） A．运动过程中，物块受到的摩擦力大小为 B．位移为时物块的动能为 C．末物块的速度大小为 D．~内物块的位移大小为 6．（4分）如图所示，两个可视为质点的滑块和质量分别为和，P、Q通过光滑铰链用长为的轻杆连接，套在固定的光滑竖直杆上，在光滑水平地面上。原长为的轻弹簧水平放置，右端与相连，左端固定在竖直杆上点。将由静止释放，此时轻杆与竖直方向夹角；下降到最低点时变为。已知，，重力加速度为，则在下降的过程中，下列说法正确的是（ ） A．P的加速度方向一直向下 B．P速度最大时，Q受到地面的支持力大小为 C．P和Q组成的系统机械能守恒 D．弹簧弹性势能最大值为 7．（4分）图甲为办公桌抽屉柜。如图乙所示，抽屉质量，长度，内有质量、长的书，书的右端与抽屉的右端相距也为。不计柜体和抽屉的厚度及抽屉与柜体间的摩擦，书与抽屉间的动摩擦因数。现用水平恒力将抽屉完全抽出，抽屉遇到柜体挡板时立即锁定。下列说法正确的是（ ） A．书运动全过程，摩擦力对书本先做正功后做负功 B．若拉力逐渐增大，则书的加速度也一直增大 C．抽屉遇到挡板前，书本受到摩擦力大小为 D．若书本与抽屉碰撞为弹性碰撞，则书本能与抽屉左侧发生磕碰 二、多选题（共3题，共18分） 8．（6分）如图所示，两个小球、拴接在一根轻弹簧的两端，并静止在光滑的水平地面上。小球的质量为，一质量为的子弹以的速度击中小球，并留在中，设子弹与小球的组合体为，压缩弹簧，此后与的速度-时间图像如图乙所示，则下列说法正确的是（ ） A．子弹打击小球A的过程中损失的机械能为5.4 J B．在、时刻与的速度相同，且弹簧的长度也相同 C．从到过程中，弹簧由伸长状态恢复到原长 D．小球B的质量为 9．（6分）我国计划在2030年前利用嫦娥号登上月球。嫦娥号在某高度绕月球做匀速圆周运动，并在嫦娥号中利用如图甲所示装置，通过小球在某平面内绕点做匀速圆周运动来测量小球的质量。宇航员登上月球后，如果进行如图乙所示的斜上抛运动的实验，将小球从点斜向上抛出，经过最高点运动到点。假设小球在、两点的速度与水平方向的夹角分别为、，小球在点的速度大小为，小球从点运动到点的运动时间为，引力常量为，月球可视为均匀球体，忽略月球的自转，则下列说法正确的是（ ） A．从地球上发射嫦娥号的速度大于 B．小球绕点做圆周运动的向心力由万有引力和绳子的拉力的合力提供 C．如果知道力传感器的示数、小球做圆周运动的半径和周期，则可测出小球的质量 D．由题目中的已知量可求得月球表面的重力加速度，但无法求出月球的质量和密度 10．（6分）如图所示，水平面上固定着两根足够长的平行导槽，质量为的形管恰好能在两导槽之间自由滑动，一质量也为的小球沿水平方向，以初速度从形管的一端射入，从另一端射出。已知小球的半径略小于管道半径，远小于，不计一切摩擦，下列说法正确的是（ ） A．小球在型管中的圆弧部分中运动时，型管的速度一直在增大 B．小球运动到形管圆弧部分的最左端时，小球的速度大小为 C．小球从形管的另一端射出时，速度大小为0 D．小球在型管中的圆弧部分中的运动时间不超过 三、实验题（共2题，共14分） 11．（6分）某课外小组设计了下面实验，以探究“玻璃喷水”水位下降过程中机械能是否守恒： □取一柱形大口径透明塑料杯，在杯外壁用胶粘固一竖直刻度尺，把杯子放在桌面上的另一水平薄刻度尺上，在杯壁画一记号；□向杯中倒水至点以上，读出点到水面距离、以及点到杯底距离，用针尖在点扎一小孔，水从处小孔涌出，平抛落到杯底刻度尺上，记下水流平抛水平位移s。 （1）任意极短时间内，都有一个微小质元水滴等效从水面降落到小孔获得速度水平喷出，其重力势能转化成孔口出水的动能（认为杯内水下降速度很小可以忽略）。如果杯内水喷出前机械能守恒，应该满足的关系式是_________。 （2）若保持小孔位置不变，缓慢降低容器水面，水平射程s变化情况是_________。 （3）实际实验中，杯中（特别是小孔附近）的水也因流动具有动能，这样会导致s测量值与设置实验原理的理论值相比会_________（填“偏大”、“偏小”或“相同”）。 12．（8分）某小组在验证“物体的加速度与合力和质量的关系”的实验中，使用了以下器材：气垫导轨（包含滑轮和气泵）、滑块（附带遮光条）、光电门（2个）、数字计时器、天平、若干砝码及托盘，以及若干细线，其中重力加速度为。操作步骤如下： □安装好实验器材，测量两个光电门之间的距离，调整气垫导轨至水平状态，并用细线将滑块与托盘连接，使其跨过定滑轮。 □保持滑块质量不变，在托盘上放置一定质量的砝码，测量滑块上的遮光条通过光电门1和光电门2时的挡光时间。 □逐步增加托盘中的砝码数量，重复上述操作，绘制出砝码及托盘的总重力与滑块加速度的函数关系图像。 根据上述操作回答问题： （1）该实验_________（填“需要”或“不需要”）平衡阻力。 （2）若在逐渐增加砝码的过程中，发现图像不再是直线，这是由于砝码的质量不再远小于滑块的质量，导致细线的拉力与砝码及托盘的总重力偏差较大。在如图乙所示的图线中对应的图线是_________（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。 （3）截取图乙中图线的直线部分如图丙所示，根据图丙结果可得出滑块及遮光条的总质量为_________kg（结果保留1位有效数字）。 （4）为了解决（2）中的系统误差，另一小组同学将滑块（含遮光条）、砝码及托盘整体视为一个系统，通过绘制滑块加速度的倒数与砝码及托盘总质量的倒数的图像，即，也可以验证当物体质量保持不变时，物体的加速度与所受合外力成正比，该图像纵轴的截距为_________（用题中所给物理量的字母表示）。 四、计算题（共3题，共40分） 13．（10分）某款国产民用无人机已实现全自动作业。如图所示，无人机完成某次任务后开始返航，此时所在位置与降落点的水平距离为，竖直距离为。无人机先以的速度沿水平直线飞行至与降落点水平距离处，然后沿原运动方向做匀减速直线运动至降落点正上方，随后用时竖直下降至降落点，返航结束。求： （1）无人机沿水平方向做匀减速直线运动的加速度大小。 （2）无人机从开始返航到返航结束的位移大小和平均速度大小。 14．（12分）如图所示，为某一食品厂家的生产流水线的一部分，轨道是半径为的半圆，产品2加工后以的速度从点沿光滑轨道开始下滑，到达轨道最低点处时，与静止在此处的产品1发生弹性碰撞（假设每一个产品的质量均为），被碰后的产品1沿粗糙的水平轨道滑动，以的速度滑上运行速度为的传送带。其中段为生产线中的杀菌平台，长度为，传送带的摩擦因数为，长度为，求： （1）为了保证产品以最短的时间经过，则传送带的速度应满足什么条件？ （2）求段杀菌平台的摩擦因数； （3）调整产品从点出发的速度可以调整杀菌时间，求产品既不脱轨又能到达传送带的最长杀菌时间。 15．（18分）“势阱”是量子力学中的常见概念，在经典力学中也有体现。当粒子在某力场中运动，其势能函数曲线在空间某范围内存在最小值，形如陷阱，粒子很难跑出来。各种形式的势能函数只要具有这种特点，我们都可以称它为势阱，比如重力势阱、引力势阱、弹力势阱等。 （1）如图甲所示，光滑轨道固定在竖直平面内形成一重力势阱，两侧高分别为和。一可视为质点的质量为的小球，静置于水平轨道处。已知重力加速度为； ①以处所在平面为重力势能面，写出该小球在处机械能的表达式； ②使小球由处开始运动，从右侧处脱离该重力势阱，至少需要给小球提供多少动能？ （2）我国首个火星探测器命名为“天问一号”。为了简化问题，可以认为地球和火星在同一平面上绕匀速圆周运动，火星轨道半径约为地球轨道半径的1.5倍。从地球表面向火星发射火星探测器，简单又比较节省能量的发射过程可简化为：先在地球表面使探测器加速并获得足够的动能，从而摆脱地球引力势阱的束缚，经过一系列调整使探测器成为一颗沿地球公转轨道近似为圆形运行的人造卫星；然后使探测器在适当的位置加速，经过椭圆轨道（霍曼转移轨道）到达火星； ①已知取无限远处为引力势能零点，间距为、质量分别为和的两质点组成的系统具有的引力势能可表示为，式中为引力常量且大小已知。已知地球质量为、半径为，静置于地面处的该探测器，至少需要获得多大速度（相对于地心，不考虑地球的自转和空气阻力及其他天体的影响），才能摆脱地球引力势阱的束缚； ②由开普勒定律可知：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；所有行星的轨道的半长轴的三次方距它的公转周期的二次方的比值都相等。如图丙所示，请经过计算，判断当火星运行到哪个位置（A、B、C、D、E、F、G）附近时，在地球公转轨道上点的探测器开始发射（即瞬间加速，加速时间可忽略），此后探测器仅在太阳引力作用下，可经过霍曼转移轨道在点到达火星。（可能需要用到的数据：，。） 学科网（北京）股份有限公司 $ 试卷答案 1．【答案】C 2．【答案】D 3．【答案】C 4．【答案】A 5．【答案】B 6．【答案】B 7．【答案】A 8．【答案】AC 9．【答案】【答案】CD 10．【答案】AC 11．【答案】（1） （2）变小 （3）偏小 12．【答案】（1）不需要 （2）Ⅰ （3）2 （4） 13．【答案】（1） （2）150 m 3 m/s 【解析】（1）（1）根据匀变速直线运动公式，代入数据有 可得匀减速直线运动的加速度大小为 （2）无人机从开始返航到返航结束的位移大小 无人机匀速时需要的时间为 匀减速阶段的时间为 由于竖直方向运动时间为 所以全程的平均速度为 14．【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】（1）若产品由到一直加速，则传送时间最短。由动能定理 解得 则传送带速度 （2）产品2从运动到的过程，由动能定理得 产品2和产品1发生弹性碰撞，由动量守恒和机械能守恒， 解得， 产品1进入杀菌平台后由动能定理得 解得 （3）若要保证不脱轨，则产品在点的最小速度满足 产品进入杀菌平台的最小速度 产品减速到0的距离为，由动能定理得 解得 产品进入杀菌平台后由动量定理得 解得 15．【答案】（1）①；②；（2）①引力势能函数曲线见解析；；②点 【解析】（1）①小球在处的机械能 ②要使小球从点脱离，则根据机械能守恒得 解得。 （2）随着的增大，引力势能的绝对值逐渐减小，引力势能逐渐增大，设静置于地面处的探测器，至少需要速度才能摆脱地球引力势阱的束缚，由机械能守恒得 解得 ②设地球的公转半径为，则火星的公转半径为，探测器的半长轴为 对于地球和探测器而言，根据开普勒第三定律 故 对于地球和火星而言，根据开普勒第三定律 故 故 所以当探测器从点飞行到点时的时间为探测器的半个周期，即 即当火星运行到点附近时，可以使探测器与火星在点相遇。 学科网（北京）股份有限公司 $