精品解析：北京市景山学校远洋分校2026-2027学年高三上学期10月学情自测物理试题

北京景山学校远洋分校2026-2027学年第一学期 高三年级物理学科10月月考试卷 本试卷共9页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡交回。 一、不定项选择题。（本部分共14题，每题3分，共42分） 1. 一物体做匀变速直线运动，某时刻速度的大小为2m/s，1 s后速度的大小变为6m/s。在这1 s内该物体的（　　） A. 位移的大小可能小于2m B. 位移的大小可能大于6m C. 加速度的大小可能小于2m/s2 D. 加速度的大小可能大于6m/s2 【答案】D 【解析】 【详解】AB．规定初速度方向为正方向，则初速度为。运动后，末速度大小为，其方向可能与初速度同向，也可能与初速度反向。由匀变速直线运动的平均速度公式可知，物体的位移满足 当末速度与初速度同向时，代入数据解得1s内该物体的位移为 当末速度与初速度反向时，末速度取负值，代入数据解得1s内该物体的位移为 因此位移大小只能为或，故AB错误； CD．由加速度的定义式可知，物体的加速度满足 当末速度与初速度同向时，代入数据解得该物体的加速度为 当末速度与初速度反向时，代入数据解得该物体的加速度为 因此加速度的大小只能为或，故C错误，D正确。 故选D。 2. 物体受到几个力的作用而做匀速直线运动，如果只撤掉其中的一个力，其它力保持不变，它可能做（　　） A. 匀速直线运动 B. 匀加速直线运动 C. 匀减速直线运动 D. 匀速圆周运动 【答案】BC 【解析】 【详解】物体受到几个力的作用而做匀速直线运动，如果撤掉其中一个力，则该物体此时受到的合外力与撤掉的这个力等大、反向，且为恒力。若合外力与速度方向一致，则物体做匀加速直线运动；若合外力与速度方向相反，则物体做匀减速直线运动；若合外力与速度方向不共线，则物体做匀变速曲线运动。 故选BC。 3. “套圈圈”是老少皆宜的游戏，如图，大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以水平速度、抛出圈圈，都能套中地面上同一目标。设圈圈在空中运动时间分别为t1、t2，则（　　） A. t1>t2 B. C. t1＝t2 D. 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】AC．平抛运动在竖直方向做自由落体运动，由公式 可得 故A正确，C错误； BD．平抛运动在水平方向做匀速直线运动，由题意可知，水平方向位移相等，则 又 可得 故BD错误。 故选A。 4. 如图所示，一只小鸟沿着较粗的均匀树枝从右向左缓慢爬行，在小鸟从A运动到B的过程中（　　） A. 树枝对小鸟的合作用力先减小后增大 B. 树枝对小鸟的摩擦力先减小后增大 C. 树枝对小鸟的弹力先减小后增大 D. 树枝对小鸟的弹力先增大后减小 【答案】BD 【解析】 【详解】A．树枝对小鸟的作用力与小鸟的重力等值反向，所以树枝对小鸟的作用力大小不变，故A错误； B．小鸟所受的摩擦力 从A到B的过程中，先减小后增大，则摩擦力先减小后增大，故B正确； CD．小鸟所受的弹力 从A到B的过程中，先减小后增大，则弹力先增大后减小，故C错误，D正确。 故选BD。 5. 如图所示，用手掌平托一苹果，保持这样的姿势在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动。关于苹果从最高点c到最右侧点d运动的过程，下列说法中正确的是（ ） A. 手掌对苹果的摩擦力越来越大 B. 苹果先处于超重状态后处于失重状态 C. 手掌对苹果的支持力越来越小 D. 苹果所受的合外力越来越大 【答案】A 【解析】 【详解】A．因为做匀速圆周运动，所以从c到d的过程中，加速度大小不变，加速度在水平方向上的分加速度逐渐增大，根据牛顿第二定律知摩擦力越来越大，故A正确； B．苹果做匀速圆周运动，从c到d的过程中，加速度在竖直方向上有向下的加速度，可以知道苹果处于失重状态，故B错误； C．从c到d的过程中，加速度大小不变，加速度在竖直方向上的加速度逐渐减小，方向向下，则重力和支持力的合力逐渐减小，可以知道支持力越来越大，故C错误； D．苹果做匀速圆周运动，合力大小不变，方向始终指向圆心，故D错误。 故选A。 6. 为了节约能量，某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示。那么下列说法中正确的是（ ） A. 顾客始终受到扶梯给的摩擦力的作用 B. 顾客在加速过程是超重状态，匀速阶段则失重 C. 顾客对扶梯作用力的方向先指左下方，再竖直向下 D. 顾客离开电梯后，开始脚踩地面自己走的瞬间，会身体前倾，是因为惯性导致 【答案】CD 【解析】 【详解】A．匀速时，顾客只受重力和支持力，不受摩擦力，故A错误； B．在向上加速运动时，顾客具有竖直方向的分加速度，顾客处于超重状态，在匀速阶段，处于平衡状态，故B错误； C．在慢慢加速的过程中，物体加速度与速度同方向，合力斜向右上方，因而顾客受到的摩擦力与接触面平行水平向右，电梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上，由牛顿第三定律，它的反作用力即人对电梯的作用方向指向左下方；在匀速运动的过程中，顾客处于平衡状态，只受重力和支持力，顾客与电梯间的摩擦力等于零，顾客对扶梯的作用力为压力，方向竖直向下。故C正确； D．顾客离开电梯后，开始脚踩地面自己走的瞬间，脚接触地面后速度变为零，上半身速度还保持不变，会身体前倾，是因为惯性导致。故D正确。 故选CD。 7. 在无风天气里，毽子受到的空气阻力大小与其下落的速度大小成正比。一毽子从高处由静止竖直下落至地面过程中，位移大小为x、速度大小为v、加速度大小为a，重力势能为、动能为、下落时间为t。取地面为零势能面，则下列图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．毽子下落过程中，受空气阻力逐渐变大，则加速度逐渐减小，最后加速度可能减小为零，即速度先增大后不变，则图像的斜率先增加后不变，选项A错误； B．根据牛顿第二定律 则 选项B正确； C．重力势能 则为线性关系，选项C错误； D．动能 因加速度随时间逐渐减小（非线性），则动能与时间一定不是线性关系，选项D错误。 故选B。 8. 很多智能手机都有加速度传感器，能通过图像显示加速度情况。用手掌托着手机，打开加速度传感器，手掌从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向上加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为正方向。由此可判断出（　　） A. 手机可能离开过手掌 B. 手机在t1时刻运动到最高点 C. 手机在t2时刻改变运动方向 D. 手机在t1~t3时间内，受到的支持力一直减小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图可知，手机的加速度某一段时间内等于重力加速度，则手机与手掌没有力的作用，手机可能离开过手掌，故A正确。 B．根据 可知图象与坐标轴围成面积表示速度变化量，可知手机在时刻速度为正，还没有到最高点，故B错误； C．根据 可知图象与坐标轴围成面积表示速度变化量，可知手机在时刻前后速度均为正，运动方向没有发生改变，故C错误； D．由图可知时间内加速度向上不断减小，根据牛顿第二定律得 则 可知时刻支持力不断减小，时间内加速度向下，不断增大，根据牛顿第二定律得 得 可得支持力还是不断减小，故D正确。 故选AD。 9. 如图所示，A、B两物块的质量分别为和，静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为与地面间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。现对施加一水平拉力，则下列说法错误的是（　　） A. 当时，相对滑动 B. 当时，的加速度为 C. 当时，都相对地面静止 D. 无论为何值，的加速度不会超过 【答案】C 【解析】 【详解】C．因AB间最大静摩擦力为 对AB的整体分析，则当 时，A、B都相对地面静止，选项C错误； ABD．当AB恰能产生相对滑动时，则对整体 对B 解得， 则当时，A相对B滑动；当时，AB没有产生相对滑动，则此时A的加速度为 由以上分析可知，无论F为何值，B的加速度不会超过，选项ABD正确； 此题选择错误的，故选C。 10. 一位同学设计了一个加速度测量仪。如图甲所示，将一端连有摆球的细线悬挂于小车内的O点，小车沿水平方向运动，小球与小车保持相对静止后，通过如图乙所示的加速度仪表盘测量出细线与竖直方向的夹角θ，再通过该角度计算得到小车此时的加速度值。重力加速度大小为g。不计空气阻力和细线与刻度盘间的摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 当θ=30°时，小车的加速度大小为 B. 两侧角度相同时表示小车的加速度不同 C. 若对每一个角度对应的加速度进行标注，则加速度值越大，表盘刻度越密集 D. 加速度越大，用此加速度计测量得越准确 【答案】BC 【解析】 【详解】A．设小车的加速度为a，绳中张力为T，由牛顿第二定律可得 解得，故A错误； B．根据上述分析可知两侧角度相同时，加速度大小相等，但所受合力的方向不同，加速度方向不同，因此小车的加速度不同，故B正确； C．根据可知a随的变化不是均匀变化，结合正切函数的特征可知，加速度值越大，表盘刻度越密集，故C正确； D．当加速度较大时对应的角度变化较小，会导致加速度较大情况下的测量误差较大，故D错误。 故选BC。 11. 应用于机场和火车站的安全检查仪，其传送装置可简化为如图所示的模型．传送带始终保持v=0.4m/s的恒定速率运行，行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，A、B间的距离为2m，g取10m/s2。旅客把行李（可视为质点）无初速度地放在A处，则下列说法正确的是（　　） A. 开始时行李的加速度大小为2m/s2 B. 行李经过2s到达B处 C. 行李到达B处时速度大小为0.4m/s D. 行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为0.08m 【答案】AC 【解析】 【详解】A．开始时，对行李，根据牛顿第二定律 μmg=ma 解得 a=2m/s2 故A正确； B．设行李做匀加速运动的时间为t1，行李匀加速运动的末速度为 v=0.4m/s 根据 v=at1 代入数据解得 t1=0.2s 匀加速运动的位移大小 x=at12=×2×0.22m=0.04m 匀速运动的时间为 t2==4.9s 可得行李从A到B的时间为 t=t1＋t2=5.1s 故B错误； C．由上分析可知行李在到达B处前已经与传送带共速，所以行李到达B处时速度大小为0.4m/s，故C正确； D．行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为 Δx=vt1－x=（0.4×0.2－0.04）m=0.04m 故D错误。 故选AC。 12. 如图所示，长为L的杆一端固定在过O点的水平转轴上，另一端固定质量为m的小球。杆在电动机的驱动下在竖直平面内旋转，带动小球以角速度做匀速圆周运动，其中A点为最高点，C点为最低点，B、D点与O点等高。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球在B、D两点受到杆的作用力大小等于mω2L B. 小球在A、C两点受到杆的作用力大小的差值为6mg C. 小球在B、D两点受到杆的作用力大于mg D. 小球从A点到B点的过程，杆对小球做的功等于-mgL 【答案】CD 【解析】 【详解】AC．小球在B、D两点受到杆的作用力大小等于 故A错误，C正确； B．在A点时 在C点时 可知小球在A、C两点受到杆的作用力大小的差值为 故B错误； D．小球从A点到B点的过程，由动能定理 杆对小球做的功等于 故D正确。 故选CD。 13. “天问一号”从地球发射后，在如图甲所示的P点沿地火转移轨道到Q点，再依次进入如图乙所示的调相轨道和停泊轨道，则天问一号（　　） A. 发射速度介于11.2km/s与16.7km/s之间 B. 从P点转移到Q点的时间大于6个月 C. 在地火转移轨道运动时的速度均大于地球绕太阳的速度 D. 在停泊轨道的机械能比在调相轨道的机械能小 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．因发射的卫星要能变轨到绕太阳转动，则发射速度要大于第二宇宙速度，即发射速度介于11.2km/s与16.7km/s之间，故A正确； B．地球公转周期为12个月，根据开普勒第三定律 可知，天问一号在地火转移轨道的轨道半径大于地球的公转半径，则运行周期大于12个月，从P点运动到Q点的时间大于6个月，故B正确； C．天问一号在Q点点火加速进入火星轨道，则在地火转移轨道运动时，Q点的速度小于火星轨道的速度，根据万有引力提供向心力有 可得 可知地球公转半径小于火星公转半径，则地球绕太阳的速度大于火星绕太阳的速度，则在地火转移轨道运动时，Q点的速度小于地球绕太阳的速度，故C错误。 D．因在环绕火星调相轨道变轨到停泊轨道，降轨要点火减速，则停泊轨道机械能小，故D正确。 故选ABD。 14. 根据宇宙大爆炸理论，密度较大区域的物质在万有引力作用下，不断聚集可能形成恒星。恒星最终的归宿与其质量有关，如果质量为太阳质量的1~8倍将坍缩成白矮星，质量为太阳质量的10~20倍将坍缩成中子星，质量更大的恒星将坍缩成黑洞。设恒星坍缩前后可看成质量均匀分布的球体，质量不变，体积缩小。不考虑恒星与其它物体的相互作用。已知逃逸速度为第一宇宙速度的倍，中子星密度大于白矮星。根据万有引力理论，下列说法正确的是（　　） A. 若恒星半径坍缩为原来，则密度变为原来4倍 B. 不考虑恒星自转，同一恒星坍缩后表面重力加速度比坍缩前的大 C. 恒星坍缩前后的第一宇宙速度不变 D. 中子星的逃逸速度小于白矮星的逃逸速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据 由于恒星坍缩前后质量不变，若恒星半径坍缩为原来，则密度变为原来8倍，故A错误； B．不考虑恒星自转，根据 可得 可知同一恒星坍缩后表面重力加速度比坍缩前的大，故B正确； C．根据 可得 可知同一恒星坍缩后的第一宇宙速度比坍缩前的大，故C错误； D．根据 可得 根据 可得第一宇宙速度为 则第二宇宙速度为 联立可得 由题意可知中子星的质量和密度都大于白矮星，则中子星的逃逸速度大于白矮星的逃逸速度，故D错误。 故选B。 二、实验题 15. 做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。 图甲 （1）用图甲的实验装置，在实验中，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）从实验中挑选一条点迹清晰的纸带，每5个点取一个计数点，用刻度尺测量计数点间的距离如图乙所示。已知打点计时器每间隔打一个点。从图可知、两点间的距离=__________；该小车的加速度=_______（计算结果保留2位有效数字）。 （3）若采用传感器测量数据进行实验，装置如图所示，在小车前固定一无线式力传感器（通过无线传输方式在电脑上显示拉力的大小），细绳系在力传感器上，槽码的总质量用表示，小车（含车内钩码）和力传感器的总质量用表示。 ①该实验中，在保持一定的前提下，__________ A．需要满足远小于，且需要平衡摩擦力 B．需要满足远小于，不需要平衡摩擦力 C．不需要满足远小于，但需要平衡摩擦力 D．不需要满足远小于，也不需要平衡摩擦力 ②若一位同学在上面①的两个选择中都选择了“不需要”，之后多次改变槽码的质量，重复实验，测得多组力及对应的加速度，作出图像，最有可能的图像是__________。 A． B． C． D． 【答案】（1）BC （2） ①. 0.70 ②. 0.20 （3） ①. C ②. B 【解析】 【小问1详解】 A．平衡摩擦力时研究对象是小车，是让小车所受的滑动摩擦力以及纸带与打点计时器间的摩擦力等于小车所受重力沿斜面的分量，故平衡摩擦力时，应将纸带连接在小车上并穿过打点计时器，以平衡由于纸带与打点计时器之间的摩擦而产生的摩擦阻力，故A错误； B．平衡摩擦时，小车不受外力作用下做匀速直线运动，所以不挂小桶，故B正确； C．打点计时器必须接通电源，纸带上打的点均匀，说明小车做匀速运动，刚好平衡摩擦力，故C正确。 故选BC。 【小问2详解】 [1]毫米刻度尺的分度值为1mm，则 [2]相邻计数点的时间间隔为 根据逐差法，加速度 【小问3详解】 [1]用无线式力传感器来测量小车受到的拉力时，力传感器可以读取绳的拉力，所以不需要满足所挂槽码质量远小于小车质量；但仍要平衡摩擦力。 故选C。 [2]若未平衡摩擦力，由牛顿第二定律有 整理可得 因用力传感器测出了绳的拉力，则图像不会弯曲，而图像为倾斜直线有横截距。 故选B。 16. （1）为了探究平抛运动规律，老师做了如下两个演示实验： 为了说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，用如图1所示装置进行实验。小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，下列说法正确的有 。 A. 所用两球的质量必须相等 B. 只做一次实验发现两球同时落地，即可以得到实验结论 C. 应改变装置的高度多次实验 D. 本实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动 （2）为了进一步研究平抛运动，某同学用如图3所示的装置进行实验。 ①甲同学按正确的操作完成实验并描绘出平抛运动的轨迹，以平抛运动的初始位置O为坐标原点建立xOy坐标系，如图4所示。从运动轨迹上选取多个点的抛物线。若坐标纸中每小方格的边长为L，小球平抛运动的初速度＝_______。（重力加速度为g） ②乙同学不小心将记录实验的坐标纸弄破损，导致平抛运动的初始位置缺失。他选取轨迹中任意一点O为坐标原点，建立xOy坐标系（x轴沿水平方向、y轴沿竖直方向），坐标纸中每小方格的边长仍为L，重力加速度为g。由此可知：小球平抛运动的初速度＝____________________。 ③如图6丙同学将实验方案做了改变，他把桌子搬到墙的附近，调整好仪器，把白纸和复写纸附在墙上，记录小球的落点。然后等间距地改变桌子与墙的距离，他是否可以计算出小球平抛时的初速度_______？请简要阐述理由______________。 【答案】（1）C （2） ①. ②. ③. 能 ④. 改变桌子与墙的水平距离x，测量多组x、y值，计算多组初速度，取平均值即可 【解析】 【小问1详解】 A．实验中所用两球的质量不需要必须相等。故A错误； BC．实验中要改变两小球的落地高度，要改变小锤打击弹性金属片的力度，进行多次实验，才可以说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动。故B错误；C正确； D．图1中，小锤打击弹性金属片，做平抛运动，该实验只能说明A、B两球在竖直方向的运动情况。故D错误。 故选C。 【小问2详解】 ①[1]根据平抛运动规律，竖直方向 水平方向 x＝v0t 联立，解得 M点的坐标为（5L，5L），代入拟合方程中解得 ②[2]由于 xOA＝xAB 因此OA、AB的时间间隔相等，根据匀变速直线运动的推论，竖直方向 解得 水平初速度 ③[3]用刻度尺测量落点与抛出点之间的竖直距离y，测量墙与桌子的水平距离x，根据平抛运动规律 可得 水平初速度 [4]略。 四、解答题 17. 如图所示，倾角为θ的光滑斜面固定在水平地面上。在沿斜面向上的恒力作用下，质量为m的物块由静止开始上滑，当滑行距离为x时，其速度大小为v，此时撤去该力，物块继续运动。设斜面足够长。重力加速度为g。求： (1)该恒力的大小F； (2)撤去该力后，物块沿斜面继续向上滑动的距离x。 【答案】(1)；(2) 【解析】 【详解】(1)根据运动学公式可得 根据牛顿第二定律可得 联立化简可得 (2)撤去该拉力后，根据牛顿第二定律，物块上滑的加速度大小为 根据运动学公式可得 联立化简可得 18. 我国“风云四号”气象卫星是我国第二代地球气象卫星（GEO），主要用于天气分析、环境监测和气候研究。若“风云四号”卫星的运行轨道半径约，地球质量M，万有引力常量G，忽略地球自转及其他天体的影响。 （1）求“风云四号”卫星的运行周期T； （2）由于科研需要，现从“风云四号”气象卫星发射一质量为m0的探测器，已知发射时间为t，由于时间t较短，可认为探测器获得的推力大小恒定，且在加速过程中到地心的距离几乎不变，加速结束后探测器不再具有动力但足以摆脱地球引力束缚，忽略卫星对探测器的作用，请回答以下问题：（规定无穷远处势能为零，则当两个质量分别为m1、m2的质点相距为时具有的引力势能为） a．如图所示为“风云四号”绕地球运动的示意图，请问在哪个方向发射探测器需要的推力最小，在图中简要画出； b．求探测器获得的最小推力F的大小。 【答案】（1） （2）a.；b. 【解析】 【详解】（1）对卫星，根据万有引力提供向心力 解得 （2）a. 如图所示，在卫星运动方向（切向）发射探测器所需推力最小 b.设探测器质量为，摆脱地球引力束缚的最小速度，根据机械能守恒定律 解得 已知卫星的轨道速度为，根据动量定理 解得最小推力大小为 19. 我国疆域辽阔，江河纵横、大川密布，水力学的研究对防洪与水力资源利用都具有重要意义。已知水的密度为，重力加速度为。 （1）某段河流有一小型瀑布，高度差为，河水在瀑布顶端的流速为，忽略下落过程受到的阻力，求河水到达瀑布底端时的流速。 （2）某段河流有一个弯道，弯道处的河底水平，宽度为，弯道半径为，忽略弯道内外侧水位差，认为各处水深相同，如图1所示。不计各处阻力，构建合理的模型解决以下问题。 a、假设河水流过弯道时各处流速均为，求弯道处河水对外侧堤坝由于冲击产生的压强。 b、实际上河水流过弯道时外侧流速大于内侧流速。如图2所示，以弯道内侧一定深度处的一点为坐标原点，沿弯道半径向外建立轴，位置处的流速，其中为弯道最内侧的流速，为常数。请推导该深度处由内向外压强随位置的变化率的表达式，并根据该表达式在图3中定性绘制该深度处压强随位置变化的图像。 【答案】（1） （2）a、；b、 【解析】 【小问1详解】 设质量为的河水由瀑布顶端落下，根据动能定理有 解得 【小问2详解】 a．根据题意，构建如下图所示的模型，设河水深度为，选择一小段河水作为研究对象，设其长度为，其质量 根据牛顿第二定律有 根据牛顿第三定律可知河水对外侧堤坝冲击产生的压力大小 河水对外侧堤坝由于冲击产生的压强 解得 b．根据题意，构建如下图所示的模型，在该深度处选取一小部分河水作为研究对象，设其质量为， 这一小部分河水沿轴两侧压强差为，根据牛顿第二定律有 联立两式得 代入 推得 由的表达式可知，随线性增大，由此可推得该深度处压强随位置变化的图像如下图所示 【点睛】 20. 等效是物理学中常用的思维方法之一，合成与分解是在等效思想的指导下物理学研究复杂问题的一种重要方法。运用合成与分解，我们可以通过一些已知运动的规律来研究复杂的运动。已知地球表面的重力加速度g，研究以下问题。 （1）如图甲所示，小球在距离地面 h处的水平桌面上向右运动，以初速度v0离开桌面后做平抛运动，求小球落地点到桌缘的水平距离x1； （2）如图乙所示，将桌子和小球移到以加速度（）竖直向下运动的电梯中，小球离开桌面时水平方向速度仍为v0，求小球在电梯中的落地点到桌缘的水平距离 （小球下落时未与电梯侧壁发生碰撞）； （3）如图丙所示，洲际导弹飞行很远，研究其射程时不能将地面看成平面。考虑地面是球面，可以将洲际导弹的运动近似地看成是绕地球中心的匀速圆周运动与垂直地球表面的上抛运动的叠加，此过程中地球对导弹引力的大小近似保持不变。假设导弹从地面发射时的速度大小为v，仰角为θ，地球半径为R。请利用运动的合成与分解求解洲际导弹的射程s（导弹的发射点到落地点沿地表方向的距离）。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）竖直方向做自由落体运动，则有 解得 水平方向做匀速直线运动，则有 解得 （2）竖直方向上有 解得 则有 （3）导弹沿切线方向的速度为，法向方向的速度为；沿切线方向做匀速圆周运动，对应的向心加速度为 故沿法向上抛满足 又 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京景山学校远洋分校2026-2027学年第一学期 高三年级物理学科10月月考试卷 本试卷共9页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡交回。 一、不定项选择题。（本部分共14题，每题3分，共42分） 1. 一物体做匀变速直线运动，某时刻速度的大小为2m/s，1 s后速度的大小变为6m/s。在这1 s内该物体的（　　） A. 位移的大小可能小于2m B. 位移的大小可能大于6m C. 加速度的大小可能小于2m/s2 D. 加速度的大小可能大于6m/s2 2. 物体受到几个力的作用而做匀速直线运动，如果只撤掉其中的一个力，其它力保持不变，它可能做（　　） A. 匀速直线运动 B. 匀加速直线运动 C. 匀减速直线运动 D. 匀速圆周运动 3. “套圈圈”是老少皆宜的游戏，如图，大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以水平速度、抛出圈圈，都能套中地面上同一目标。设圈圈在空中运动时间分别为t1、t2，则（　　） A. t1>t2 B. C. t1＝t2 D. 4. 如图所示，一只小鸟沿着较粗的均匀树枝从右向左缓慢爬行，在小鸟从A运动到B的过程中（　　） A. 树枝对小鸟的合作用力先减小后增大 B. 树枝对小鸟的摩擦力先减小后增大 C. 树枝对小鸟的弹力先减小后增大 D. 树枝对小鸟的弹力先增大后减小 5. 如图所示，用手掌平托一苹果，保持这样的姿势在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动。关于苹果从最高点c到最右侧点d运动的过程，下列说法中正确的是（ ） A. 手掌对苹果的摩擦力越来越大 B. 苹果先处于超重状态后处于失重状态 C. 手掌对苹果的支持力越来越小 D. 苹果所受的合外力越来越大 6. 为了节约能量，某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示。那么下列说法中正确的是（ ） A. 顾客始终受到扶梯给的摩擦力的作用 B. 顾客在加速过程是超重状态，匀速阶段则失重 C. 顾客对扶梯作用力的方向先指左下方，再竖直向下 D. 顾客离开电梯后，开始脚踩地面自己走的瞬间，会身体前倾，是因为惯性导致 7. 在无风天气里，毽子受到的空气阻力大小与其下落的速度大小成正比。一毽子从高处由静止竖直下落至地面过程中，位移大小为x、速度大小为v、加速度大小为a，重力势能为、动能为、下落时间为t。取地面为零势能面，则下列图像正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 很多智能手机都有加速度传感器，能通过图像显示加速度情况。用手掌托着手机，打开加速度传感器，手掌从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向上加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为正方向。由此可判断出（　　） A. 手机可能离开过手掌 B. 手机在t1时刻运动到最高点 C. 手机在t2时刻改变运动方向 D. 手机在t1~t3时间内，受到的支持力一直减小 9. 如图所示，A、B两物块的质量分别为和，静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为与地面间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。现对施加一水平拉力，则下列说法错误的是（　　） A. 当时，相对滑动 B. 当时，的加速度为 C. 当时，都相对地面静止 D. 无论为何值，的加速度不会超过 10. 一位同学设计了一个加速度测量仪。如图甲所示，将一端连有摆球的细线悬挂于小车内的O点，小车沿水平方向运动，小球与小车保持相对静止后，通过如图乙所示的加速度仪表盘测量出细线与竖直方向的夹角θ，再通过该角度计算得到小车此时的加速度值。重力加速度大小为g。不计空气阻力和细线与刻度盘间的摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 当θ=30°时，小车的加速度大小为 B. 两侧角度相同时表示小车的加速度不同 C. 若对每一个角度对应的加速度进行标注，则加速度值越大，表盘刻度越密集 D. 加速度越大，用此加速度计测量得越准确 11. 应用于机场和火车站的安全检查仪，其传送装置可简化为如图所示的模型．传送带始终保持v=0.4m/s的恒定速率运行，行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，A、B间的距离为2m，g取10m/s2。旅客把行李（可视为质点）无初速度地放在A处，则下列说法正确的是（　　） A. 开始时行李的加速度大小为2m/s2 B. 行李经过2s到达B处 C. 行李到达B处时速度大小为0.4m/s D. 行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为0.08m 12. 如图所示，长为L的杆一端固定在过O点的水平转轴上，另一端固定质量为m的小球。杆在电动机的驱动下在竖直平面内旋转，带动小球以角速度做匀速圆周运动，其中A点为最高点，C点为最低点，B、D点与O点等高。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球在B、D两点受到杆的作用力大小等于mω2L B. 小球在A、C两点受到杆的作用力大小的差值为6mg C. 小球在B、D两点受到杆的作用力大于mg D. 小球从A点到B点的过程，杆对小球做的功等于-mgL 13. “天问一号”从地球发射后，在如图甲所示的P点沿地火转移轨道到Q点，再依次进入如图乙所示的调相轨道和停泊轨道，则天问一号（　　） A. 发射速度介于11.2km/s与16.7km/s之间 B. 从P点转移到Q点的时间大于6个月 C. 在地火转移轨道运动时的速度均大于地球绕太阳的速度 D. 在停泊轨道的机械能比在调相轨道的机械能小 14. 根据宇宙大爆炸理论，密度较大区域的物质在万有引力作用下，不断聚集可能形成恒星。恒星最终的归宿与其质量有关，如果质量为太阳质量的1~8倍将坍缩成白矮星，质量为太阳质量的10~20倍将坍缩成中子星，质量更大的恒星将坍缩成黑洞。设恒星坍缩前后可看成质量均匀分布的球体，质量不变，体积缩小。不考虑恒星与其它物体的相互作用。已知逃逸速度为第一宇宙速度的倍，中子星密度大于白矮星。根据万有引力理论，下列说法正确的是（　　） A. 若恒星半径坍缩为原来，则密度变为原来4倍 B. 不考虑恒星自转，同一恒星坍缩后表面重力加速度比坍缩前的大 C. 恒星坍缩前后的第一宇宙速度不变 D. 中子星的逃逸速度小于白矮星的逃逸速度 二、实验题 15. 做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。 图甲 （1）用图甲的实验装置，在实验中，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）从实验中挑选一条点迹清晰的纸带，每5个点取一个计数点，用刻度尺测量计数点间的距离如图乙所示。已知打点计时器每间隔打一个点。从图可知、两点间的距离=__________；该小车的加速度=_______（计算结果保留2位有效数字）。 （3）若采用传感器测量数据进行实验，装置如图所示，在小车前固定一无线式力传感器（通过无线传输方式在电脑上显示拉力的大小），细绳系在力传感器上，槽码的总质量用表示，小车（含车内钩码）和力传感器的总质量用表示。 ①该实验中，在保持一定的前提下，__________ A．需要满足远小于，且需要平衡摩擦力 B．需要满足远小于，不需要平衡摩擦力 C．不需要满足远小于，但需要平衡摩擦力 D．不需要满足远小于，也不需要平衡摩擦力 ②若一位同学在上面①的两个选择中都选择了“不需要”，之后多次改变槽码的质量，重复实验，测得多组力及对应的加速度，作出图像，最有可能的图像是__________。 A． B． C． D． 16. （1）为了探究平抛运动规律，老师做了如下两个演示实验： 为了说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，用如图1所示装置进行实验。小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，下列说法正确的有 。 A. 所用两球的质量必须相等 B. 只做一次实验发现两球同时落地，即可以得到实验结论 C. 应改变装置的高度多次实验 D. 本实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动 （2）为了进一步研究平抛运动，某同学用如图3所示的装置进行实验。 ①甲同学按正确的操作完成实验并描绘出平抛运动的轨迹，以平抛运动的初始位置O为坐标原点建立xOy坐标系，如图4所示。从运动轨迹上选取多个点的抛物线。若坐标纸中每小方格的边长为L，小球平抛运动的初速度＝_______。（重力加速度为g） ②乙同学不小心将记录实验的坐标纸弄破损，导致平抛运动的初始位置缺失。他选取轨迹中任意一点O为坐标原点，建立xOy坐标系（x轴沿水平方向、y轴沿竖直方向），坐标纸中每小方格的边长仍为L，重力加速度为g。由此可知：小球平抛运动的初速度＝____________________。 ③如图6丙同学将实验方案做了改变，他把桌子搬到墙的附近，调整好仪器，把白纸和复写纸附在墙上，记录小球的落点。然后等间距地改变桌子与墙的距离，他是否可以计算出小球平抛时的初速度_______？请简要阐述理由______________。 四、解答题 17. 如图所示，倾角为θ的光滑斜面固定在水平地面上。在沿斜面向上的恒力作用下，质量为m的物块由静止开始上滑，当滑行距离为x时，其速度大小为v，此时撤去该力，物块继续运动。设斜面足够长。重力加速度为g。求： (1)该恒力的大小F； (2)撤去该力后，物块沿斜面继续向上滑动的距离x。 18. 我国“风云四号”气象卫星是我国第二代地球气象卫星（GEO），主要用于天气分析、环境监测和气候研究。若“风云四号”卫星的运行轨道半径约，地球质量M，万有引力常量G，忽略地球自转及其他天体的影响。 （1）求“风云四号”卫星的运行周期T； （2）由于科研需要，现从“风云四号”气象卫星发射一质量为m0的探测器，已知发射时间为t，由于时间t较短，可认为探测器获得的推力大小恒定，且在加速过程中到地心的距离几乎不变，加速结束后探测器不再具有动力但足以摆脱地球引力束缚，忽略卫星对探测器的作用，请回答以下问题：（规定无穷远处势能为零，则当两个质量分别为m1、m2的质点相距为时具有的引力势能为） a．如图所示为“风云四号”绕地球运动的示意图，请问在哪个方向发射探测器需要的推力最小，在图中简要画出； b．求探测器获得的最小推力F的大小。 19. 我国疆域辽阔，江河纵横、大川密布，水力学的研究对防洪与水力资源利用都具有重要意义。已知水的密度为，重力加速度为。 （1）某段河流有一小型瀑布，高度差为，河水在瀑布顶端的流速为，忽略下落过程受到的阻力，求河水到达瀑布底端时的流速。 （2）某段河流有一个弯道，弯道处的河底水平，宽度为，弯道半径为，忽略弯道内外侧水位差，认为各处水深相同，如图1所示。不计各处阻力，构建合理的模型解决以下问题。 a、假设河水流过弯道时各处流速均为，求弯道处河水对外侧堤坝由于冲击产生的压强。 b、实际上河水流过弯道时外侧流速大于内侧流速。如图2所示，以弯道内侧一定深度处的一点为坐标原点，沿弯道半径向外建立轴，位置处的流速，其中为弯道最内侧的流速，为常数。请推导该深度处由内向外压强随位置的变化率的表达式，并根据该表达式在图3中定性绘制该深度处压强随位置变化的图像。 20. 等效是物理学中常用的思维方法之一，合成与分解是在等效思想的指导下物理学研究复杂问题的一种重要方法。运用合成与分解，我们可以通过一些已知运动的规律来研究复杂的运动。已知地球表面的重力加速度g，研究以下问题。 （1）如图甲所示，小球在距离地面 h处的水平桌面上向右运动，以初速度v0离开桌面后做平抛运动，求小球落地点到桌缘的水平距离x1； （2）如图乙所示，将桌子和小球移到以加速度（）竖直向下运动的电梯中，小球离开桌面时水平方向速度仍为v0，求小球在电梯中的落地点到桌缘的水平距离 （小球下落时未与电梯侧壁发生碰撞）； （3）如图丙所示，洲际导弹飞行很远，研究其射程时不能将地面看成平面。考虑地面是球面，可以将洲际导弹的运动近似地看成是绕地球中心的匀速圆周运动与垂直地球表面的上抛运动的叠加，此过程中地球对导弹引力的大小近似保持不变。假设导弹从地面发射时的速度大小为v，仰角为θ，地球半径为R。请利用运动的合成与分解求解洲际导弹的射程s（导弹的发射点到落地点沿地表方向的距离）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $