北京市第一0一中学2026-2027学年高三上学期第二次学情自测物理试题

北京一零一中2026—2027学年度第一学期第二次月考 高三年级物理 一、不定项选择题：本部分共10题，每题3分，共30分。在每题给出的四个选项中，有的题只有一个选项是正确的，有的题有多个选项是正确的。全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。 1.  如图，某同学将两个相同的球形氦气球用等长的轻绳系在一起，拉着绳使气球随人一起做水平匀速运动。运动过程中，球心始终在绳的延长线上且球心连线水平，两绳所构成的平面与水平面的夹角为（），两球间的弹力为。气球受到空气阻力的大小与相对空气的速率成正比，空气始终相对于地面静止，忽略气球形状的变化。该同学沿原方向运动速度缓慢增大，下列说法正确的是（        ） 　　 A．增大 B．减小 C．增大 D．减小 2.  2013年6月我国宇航员在天宫一号空间站中进行了我国首次太空授课活动，展示了许多在地面上无法实验的实验现象，假如要在空间站再次进行授课活动，下列我们曾在实验室中进行的实验，若移到空间站也能够实验操作的有（       ） A. 利用频闪相机研究平抛运动的规律 B. 利用弹簧测力计测拉力 C. 利用自由落体验证机械能守恒定律 D. 测定单摆做简谐运动的周期 3.  如图所示，吸附在竖直玻璃上质量为的擦窗工具，在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力（图中未画出摩擦力）的共同作用做匀速直线运动。若拉力大小与重力大小相等，方向水平向右，重力加速度为，则擦窗工具所受摩擦力（　　） 　　 A．大小等于 B．大小等于 C．方向竖直向上 D．方向水平向左 4.  一列简谐横波某时刻波形如图所示，此时质点的速度方向沿轴正方向，则（　　） 　　 A．这列波沿轴负方向传播 B．质点此时动能最大，加速度最小 C．再经过一个周期，质点运动到处 D．当质点运动到负的最大位移时，质点恰好运动到正的最大位移处 5.  我国自主建设运行的北斗全球卫星导航系统空间段由多颗卫星组成。若轨道半径不同的两颗卫星绕地球做匀速圆周运动，角速度大小分别为，线速度大小分别为，则（        ） A． B． C． D． 6.  为清除太空碎片对航天器的潜在威胁，某兴趣小组提出一种设想。如图所示，一质量为的太空碎片绕地球做半径为的匀速圆周运动，在点受到一个与其速度方向垂直且背离地心向外的瞬时冲量作用、变轨到图中的椭圆轨道，最终进入大气层而烧毁，设地球质量为，引力常量为、则该太空碎片受到冲量作用后瞬间的动能为（        ） 　　 A． B． C． D． 7. 一可视为质点的物体放在水平面上，在水平恒力的作用下，由静止开始做匀加速直线运动。经过时间速度达到时撤去力，以后物体继续做匀减速直线运动直至3时刻停止。物体速度随时间变化的图线如图所示。已知物体与地面的摩擦力恒定不变，对于上述过程下列说法中正确的是（　　） A. 和的大小之比为3:1 B. 加速和减速的位移大小之比为1:2 C. 整个运动过程中做功和克服做功之比为1:2 D. 加速阶段与减速阶段克服阻力的平均功率相等 8. 如图所示，在质量为的电梯地板上放置一质量为的物体，钢索拉着电梯由静止开始向上做加速运动，当上升高度为时，速度达到，则（　　） A. 地板对物体的支持力做的功等于 B. 地板对物体的支持力做的功等于 C. 钢索的拉力做的功等于 D. 合力对电梯做的功等于 9. 如图所示，水平地面上有一足够长的固定斜面，一个可视为质点的物块以一定的初速度从底端冲上斜面，最终再回到底端。以地面为零势能面，不计空气阻力，滑动摩擦力大小恒定，下图所示图线中，能定性反映物块整个运动过程中，其动能和重力势能随路程或时间变化关系的是（　　） A. B. C. D. 10. 液滴撞击固体表面是自然界和工业生产中的常见现象，在喷墨打印、喷雾冷却等领域有重要应用。2026年1月，中科院力学所研究团队在期刊发表论文，提出了液滴撞击动力学的统一标度律，揭示了液滴从刚性到柔性表面的铺展行为可用同一标度律框架描述。 如图所示，液滴撞击固体表面后会迅速铺展成薄饼状液膜，其最大铺展行为可由韦伯数决定。韦伯数定义为，其中为液体密度，为撞击速度，为液滴直径，为液体表面张力系数（即增大单位液体表面积所需做的功，只与液体的性质有关）。 建立如下简化模型：直径为的球形液滴以速度竖直撞击水平表面，铺展至最大时形成直径为、厚度为的圆柱形液膜（，）。 液滴落在刚性材料铺展过程中，液滴动能全部转化为新增的表面能（表面张力做功引起的势能）。液滴落在柔性材料铺展过程中，液滴动能部分转化为柔性材料的弹性势能，下列说法正确的是（　　） A. 在国际单位制下韦伯数是无量纲的物理量 B. 表面铺开的过程中表面张力对液滴做正功 C. 落在刚性材料时，水滴最大直径将会小于柔性材料 D. 落在刚性材料时，撞前的速度扩大2倍，铺展开后的最大直径也扩大两倍 二、实验题:本大题共2小题，共17分。 11.  物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如： (1) 用游标卡尺测量小球的直径，示数如图所示，小球直径为__________。 　　 (2) “探究两个互成角度的力的合成规律”的实验装置如图所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。在该实验中，下列操作正确的是___________。 　　 A．拉着细绳套的两只弹簧测力计，稳定后读数应相同 B．测量时，橡皮筋、细绳和弹簧测力计应贴近并平行于木板 C．实验中，把橡皮筋的另一端拉到点时，两弹簧测力计之间夹角应取，以便于算出合力的大小 D．实验前将两弹簧测力计调零后水平互钩对拉，选择两个读数相同的弹簧测力计 (3) 某小组探究橡皮筋弹力与形变量的关系，测出橡皮筋在不同拉力作用下的长度，并据此作出了图像，如图所示。请根据图像分析橡皮筋劲度系数的变化特点______。 　　 (4) 某同学利用图示装置“探究加速度与力、质量的关系”，某次实验中补偿了阻力之后，保持细绳与木板平行，测得小车的加速度为。若槽码重力为，则小车所受的拉力与槽码重力之比______；用槽码的重力大小来替代小车所受的拉力大小，误差较______（填写“大”或“小”）（取） 　　 12.  某同学利用图1所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。已知打点计时器打点周期，重力加速度为。 　　 (1) 在做实验时进行了如下操作，其中操作不当的步骤是______。 A．将打点计时器接到直流电源上 B．应选择体积小、质量大的重物 C．释放纸带前，纸带应保持竖直‍ (2) 甲同学从打出的纸带中选出符合要求的一条纸带，如下图所示（其中一段纸带图中未画出）。图中O点为打出的起始点，且速度为零。选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F作为计数点。测出C、D、E点距起始点O的距离分别为、、，由此可计算出打点计时器打下D点时重物下落的瞬时速度  （结果保留三位有效数字）。用m表示重物的质量，在误差允许的范围内，若满足表达式  ，则可认为重物下落过程中机械能守恒（用给出的已知物理量的符号表示）。 　　 (3)乙同学在进行数据处理时不慎将纸带前半部分损坏，找不到起始点了，于是他利用剩余的纸带，用(2)中方法进行数据处理并进行验证。如图3所示，重新任选某点为，选取在纸带上连续打出的点、、、、、作为计数点，测量出、、点到点的距离分别为、、，用(2)中表达式进行验证。发现表达式左侧的数值比表达式右侧的数值小了很多，最可能的原因是______。 (4) 该同学设想采用另一种方法研究机械能是否守恒：在图3中的纸带上，先分别测量出从点到、、、、、点的距离，再计算对应、、、各点的重物速度。请帮助丙同学在图4中画出图像的示意图______，并说明如何利用该图像判断重物下落过程中机械能是否守恒______。 　　 三、解答题：本大题共6小题，共53分。 13.  如图所示，质量的物体静止放在水平面上，在水平恒定拉力作用下开始运动，经时间撤去拉力，物体在水平面上继续滑动时停止运动．已知物体与水平面间的动摩擦因数，取．求: 　　（1）撤去拉力后，物体继续向右滑动过程中加速度的大小； 　　（2）撤去拉力的瞬间，物体速度的大小； 　　（3）拉力的大小． 　　 14. 如图所示，倾角的光滑斜面固定在地面上，斜面的长度。质量的滑块（可视为质点）从斜面顶端由静止滑下。已知，，空气阻力可忽略不计，重力加速度取。求： （1）滑块滑到斜面底端时速度的大小； （2）滑块滑到斜面底端时重力对物体做功的瞬时功率； （3）在整个下滑过程中重力对滑块的冲量大小。 15. 体育课上，甲同学在距离地面高处将排球沿水平方向击出，距离甲水平距离的乙同学在离地处将排球垫起，如图所示。已知排球质量，取重力加速度。不计空气阻力。求： （1）排球从甲运动到乙的过程中重力的平均功率； （2）甲同学击打排球时，对排球所做的功； （3）在实际运动中空气阻力对排球的运动有一定的影响。设排球在运动过程中的阻力大小恒定，方向与运动方向相反。图中曲线为排球从甲同学运动到乙同学的轨迹，在图中A点画出排球受力示意图，并简要分析排球在此过程中加速度大小的变化。（要求有必要的推理和简要文字说明）。 16. 如图所示，一根长为不可伸长的轻绳一端固定于点，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) 如果小球恰好能够到达最高点，求最高点的速度大小； (2) 小球运动到水平直径以上的任何一点都有最小速度要求，比如小球恰好沿圆周从B运动到点时绳子松弛，此时点的速度为小球能够到达点时的最小速度，已知OE与水平方向的夹角为，求该速度的大小； (3) 静止在B点的小球受到一个冲量，获得初速度，为了让绳子始终不松弛，求的大小范围。 17. 在一场无风的雨天中，球形雨滴在空气中由静止开始下落，落入面积为的湖面。雨滴下落过程受到的阻力可以表示为，其中为常数，为水滴的横截面积。雨滴下落过程中很快达到收尾速度，之后以该速度做匀速直线运动。降雨的强弱可以用降雨强度来衡量，其定义为单位时间落到水平单位面积上的雨水体积。已知雨水密度为，重力加速度为。为简化研究，设在降雨过程中，同一时刻所有雨滴的半径均相等，雨滴落入湖面后速度立刻变为0，忽略溅射、反弹。某时刻，雨滴的半径为，降雨强度为。 （1）求出该时刻雨滴的收尾速度； （2）不计雨滴的重力，求雨滴撞击湖面所产生的平均附加压强。 （3）雨滴落入湖面会产生雨声，小华站在湖心的小岛上听雨，其所在位置的声强与单位时间内落入整个湖面的雨滴损失的总动能之比为，为不随降雨强度改变的定值。①求该时刻小华所在位置的声强；②降雨强度会随雨滴通量和雨滴半径变化，若降雨强度变为原来的12倍，小华所在位置的声强变为原来的24倍，两种情况下均满足上述模型，则湖面雨滴通量变为原来的多少倍？雨滴通量为单位时间落入单位面积的雨滴数。 18. 模型构建是我们解决复杂问题的常用方法。不同的场景需要选择不同的模型构建方法。水果刀下端插入一质量为的土豆，水果刀深入土豆内的深度为，已知重力加速度为。 （1）用手拍打刀柄，如图1所示，该过程中，水果刀和土豆可视为一个整体，获得相同的速度。之后手握紧，使得水果刀瞬间停止，土豆由于惯性向下运动脱离水果刀。 若土豆和刀片的滑动摩擦力恒为，计算土豆脱离水果刀需要满足的条件。 随着接触面积的减小，滑动摩擦力逐渐减小，如果摩擦力大小随水果刀深入土豆的深度均匀变化，最大值为，求需要满足的条件。 （2）如改用硬质木棒快速敲打刀柄，如图2所示，土豆将会相对水果刀向上运动。这时候需用新的模型进行建构分析。木棒敲打后的瞬间，手和水果刀获得共同速度，土豆可视为静止。 水果刀和土豆共速后，手控制二者一起减速到零，水果刀深入土豆的深度增加了。已知土豆和刀片的动摩擦力恒为，水果刀与手的总质量也为，木棒的质量为，木棒和水果刀碰撞可视为弹性碰撞。适当的模型构建，计算木棒碰撞前的初速度。 1 学科网（北京）股份有限公司 $