安徽阜阳市临泉田家炳实验中学（临泉县教师进修学校）2026-2027学年高三上学期10月阶段检测物理试题

高三物理 (75分钟 100分) 一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。 1.工人在修建乡村楼房时使用的简易机械示意图如图所示。甲站在地面上通过支架上的定滑轮拉着OA绳把建筑材料缓慢提升到楼顶,材料到达楼顶的高度后,乙站在楼顶水平拉着OB绳把建筑材料缓慢移到楼顶平台上,此过程甲始终保持静止。在乙缓慢移动建筑材料的过程中,下列说法正确的是 A.乙对OB绳的拉力逐渐减小 B.甲对OA绳的拉力逐渐减小 C.乙与楼顶平台之间的摩擦力逐渐增大 D.甲与地面之间的摩擦力先增大后减小 2.某型号无人机绕静止的拍摄对象在水平面内做匀速圆周运动的示意图如图。已知无人机的质量为m,无人机的运动轨迹距拍摄对象的高度为h,无人机到拍摄对象的距离为r,无人机运动的线速度大小为v,重力加速度为g,则无人机做匀速圆周运动时 A.角速度为　　　　　　　　B.向心加速度大小为 C.绕行的周期为　　　　　D.所受的空气作用力大小为m 3.大雪过后,汽车表面会有积雪覆盖。若汽车前挡风玻璃上有一片积雪,前挡风玻璃视为倾角为37°的斜坡,积雪融化前玻璃对积雪有附着力,融化后由于水膜的产生,积雪与玻璃间的动摩擦因数变为μ=0.10。在安全驾驶模拟情景测试中,一辆汽车在平直的测试场地做匀加速运动,某时刻积雪开始融化,为使积雪不上滑,该时刻汽车的加速度的最大值约为(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,不考虑风力,重力加速度g=10 m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力) A.5.05 m/s2　　　　B.6.05 m/s2　　　　C.9.19 m/s2　　　　D.8.19 m/s2 4.如图甲所示,位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下做速度为v1的匀速运动。若作用在该物体上的力变为斜向上的恒力F2,物体在此水平面上做速度为v2的匀速运动,如图乙所示。已知F1与F2的功率相等,则可能有 A.F2=F1,v1>v2 　　B.F2>F1,v1>v2　　　C.F2=F1,v1=v2 　　　D.F2<F1,v1<v2 5.如图所示,一竖直放置的圆环上固定有三根光滑细杆AB、AC、AD,三个完全相同的小球(未画出)分别套在细杆AB、AC、AD上,AB与竖直方向夹角为60°,AC经过圆心,AD竖直。现将小球均从A点由静止释放,小球分别沿AB、AC、AD下滑到B、C、D三点。若小球在运动过程中均受水平向左的恒定风力F作用,且恒定风力F的大小与小球重力大小之比为∶1,则小球在三根细杆上运动的时间关系为 A.tAB=tAC=tAD　　　　B.tAB<tAC<tAD　　　C.tAB>tAC>tAD　　　D.tAC>tAB>tAD 6.自然界中的物体都会不断向外辐射电磁波,这种辐射因为和温度有关而被称为热辐射。为了研究辐射规律,人们建立一种被称为“黑体”的理想模型(对来自外界的电磁波只吸收不反射,但自身会发射电磁波)。理论研究表明,单位时间内从黑体单位表面积辐射的电磁波总能量与其表面热力学温度的四次方成正比,即P=σT4,式中σ为已知常量。假设把太阳和火星都看成黑体,火星吸收的能量等于向外辐射的能量,忽略其他天体及宇宙空间的其他辐射。已知太阳表面的热力学温度为T1,火星表面的热力学温度为T2,太阳的半径为R,据此估算太阳(中心)和火星的间距为 A.　　　B.　　　C.　　　D. 7.某同学投掷篮球时篮球空心入筐(不接触篮筐),篮球进入篮筐时的速度方向恰好与出手时的速度方向垂直。若篮球从出手到入筐的时间为1.0 s,不考虑空气阻力,重力加速度大小g=10 m/s2,则篮球的出手点到入筐点的距离为 A.4.5 m　　B.5.0 m　　C.5.5 m　　　D.6.0 m 二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。 8.智能手机里一般都装有加速度传感器。打开手机加速度传感器软件,手托着手机由静止开始在竖直方向上运动,通过软件得到加速度随时间变化的图像如图所示,以竖直向上为正方向,重力加速度大小为g。根据图像判断,下列说法正确的是 A.t1时刻手机处于完全失重状态 B.t2时刻手机开始向上运动 C.t2时刻手机达到最大速度 D.在t2~t3时间内,手机可能脱离手掌 9.研究表明,当普通人所承受的加速度约为5倍的重力加速度g时就会发生晕厥。现设计一条过山车轨道,有两种方案可供选择。甲方案如图甲所示,过山车轨道的回环部分是半径为R的经典圆环轨道,A为圆轨道最高点,B为最低点;乙方案如图乙所示,过山车轨道的回环部分是倒水滴形轨道,上半部分是半径为R的半圆轨道,C为最高点,下半部分为两个半径为2R的四分之一圆弧轨道,D为最低点。若过山车(可视为质点)分别从两轨道顶峰由静止开始下滑,沿圆轨道内侧均恰好能做完整的圆周运动,B、D点在同一水平面内,忽略空气阻力和摩擦。下列说法正确的是 A.过山车经过C点时速度为0 B.图乙中轨道顶峰比图甲中轨道顶峰高R C.图甲中过山车运动的最大加速度为5g D.图乙中过山车运动的最大加速度为7g 10.如图,高度h=0.8 m的水平桌面上放置有两个相同物块A、B,质量mA=mB=m=0.1 kg,A、B间夹一压缩量Δx=0.1 m的轻弹簧,弹簧与A、B均不拴接。同时由静止释放A、B,弹簧恢复原长时A恰好从桌面左端沿水平方向飞出,水平射程xA=0.4 m;B脱离弹簧后沿桌面滑行一段距离xB=0.25 m后静止。A、B均视为质点,重力加速度g=10 m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是 A.脱离弹簧时,B的速度大小为2 m/s B.A、B与桌面间的动摩擦因数为0.2 C.A、B与桌面间因摩擦产生的热量为0.12 J D.整个过程中,弹簧释放的弹性势能为0.12 J 三、非选择题:本题共5小题,共54分。 11.(8分)物体受到流体的阻力与物体速度有关,物体运动速度越大,所受阻力也越大。某兴趣小组希望通过研究气球的运动得到气球所受空气阻力Ff与其运动速度v的定量关系。他们将一个体积很小的重物悬挂于气球下方,对气球充气之前(内部为真空)用天平称得气球与重物的总质量为m;然后对气球充气,所充气体为轻质气体(质量不计); 之后,一名同学在刻度尺某刻度附近由静止释放气球(重物由静止竖直下落),另一名同学用手机在刻度尺前拍摄视频,并得到分帧照片,如图甲。已知图甲中相邻两帧照片之间的时间间隔均为T,x0,x1,…表示重物所在位置对应的刻度(零刻度线在上方),充气后气球体积为V0,空气密度为ρ,重力加速度为g。请回答以下问题: (1)悬挂重物的气球释放后的运动情况可能是　　　　(填选项前的字母)。  A.匀加速直线运动 B.匀减速直线运动 C.先做加速度逐渐减小的变加速直线运动,后做匀速直线运动 D.做加速度先逐渐增大、后逐渐减小的变加速直线运动 (2)为尽量精确得出Ff与v的关系,需要精确测量气球的稳定速度,则气球的稳定速度v=　　　　(用刻度尺上相应位置对应的刻度字母及T表示),此时气球所受空气阻力大小Ff=　　　　。  (3)该兴趣小组换用不同质量的重物重复多次实验,测出重物下落的位移,并由此计算出气球的稳定速度v,得到如图乙所示的图像,图像在纵轴上的截距是　　　　;若图像斜率为k,则Ff与v的关系为　　　　。(均用题中所给字母表示)  12.(8分)某同学用如图1所示的装置验证轻弹簧和物块(带有遮光条)组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前,细线与弹簧、细线与物块的拴接点(A、B)在同一水平线上,且弹簧处于原长。滑轮质量不计,细线与滑轮之间的摩擦可以忽略不计,细线始终在竖直方向上伸直。物块和遮光条的总质量为m,弹簧的劲度系数为k,弹簧弹性势能表达式为Ep=kx2(x为弹簧的形变量),重力加速度为g,遮光条的宽度为d,物块释放时遮光条与光电门之间的距离为l(d≪l)。现将物块由静止释放,记录物块上的遮光条通过光电门的时间为t。 (1)物块通过光电门时的速度大小为　　　　。  (2)改变光电门的位置,重复实验,每次物块均从B点静止释放,记录多组l和对应的时间t,作出-l图像如图2所示。若在误差允许的范围内,-l图像满足关系式　　　　　　　　时,即可验证轻弹簧和物块组成的系统机械能守恒。  (3)由图2可知,当l=l1和l=l3时,物块上的遮光条通过光电门的时间t相等,则=　　　　。  (4)由图2及力和运动的关系可知,当l=l2=　　　　时,物块通过光电门时的速度最大,速度最大值为　　　　。(均用m、g、k表示)  13.(8分)如图所示,距离水平地面高度为h的飞机沿水平方向做匀加速直线运动,飞机经过a、b、c处时,依次释放甲、乙、丙三个物体,释放的时间间隔均为T,三个物体分别落在水平地面上的A、B、C三点。若AB=l1,BC=l2,重力加速度为g,不计空气阻力。 (1)若h已知,求甲物体从飞机上释放后在空中飞行的时间; (2)若h未知,求飞机在空中飞行的加速度大小。 14.(14分)某行星外表面附近有一圈厚度为d的发光带(发光的物质),其简化模型如图甲所示,该行星的半径为R。现不知发光带是该行星的组成部分还是环绕该行星的卫星群,某科学家做了精确的观测,发现发光带绕行星中心运行的速度的二次方v2与到行星中心的距离的倒数之间的关系如图乙所示,已知图线斜率为k,引力常量为G,不计发光物质间的相互作用力。 (1)请根据图线判断发光带是该行星的组成部分还是环绕该行星的卫星群; (2)求该行星的平均密度ρ; (3)若该行星自转周期为T,求该行星的同步卫星(可视为质点)离行星表面的高度h。 15.(16分)某固定装置的竖直截面如图所示,该装置由半径R=1 m的光滑圆弧轨道ABC和长度L1=1.6 m、倾角θ=37°的直轨道CD组成,两轨道在连接处C点相切。直轨道末端D的右侧水平面上紧靠着质量M=0.5 kg的薄木板b,木板b的长度L2=2.5 m,其上表面与直轨道末端D在同一水平面内且平滑相连。质量m=0.5 kg的小物块a从A点正上方高度为h处由静止释放,经圆弧轨道ABC滑上直轨道CD,小物块a与直轨道CD之间的动摩擦因数μ1=0.5,小物块a与木板b之间的动摩擦因数μ2=0.2,木板b与水平面之间的动摩擦因数μ3=0.05。最大静摩擦力等于滑动摩擦力。OA水平,小物块a视为质点,不计空气阻力,水平面足够长,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g=10 m/s2。 (1)若h=1.6 m,求小物块a从木板b右端离开时的速度大小; (2)若h=1.6 m,要使小物块a不从木板b右端滑出,可以在小物块a刚滑上木板b时,在小物块a上施加一水平向左的恒力F,求F的最小值; (3)若h大小未知,求小物块a在直轨道CD上滑行的总路程s与h满足的函数关系式。 参考答案 1.C 【解析】设建筑材料的重力为G,定滑轮右端OA绳与竖直方向夹角为θ,且甲对OA绳的拉力大小为FOA,乙对OB绳的拉力大小为FOB,则在乙拉着OB绳把建筑材料缓慢移到楼顶平台上的过程中,对建筑材料和结点O受力分析,根据平衡条件有FOA=,FOB=Gtan θ,θ增大,则FOA增大,FOB增大,可知甲对OA绳的拉力增大,乙对OB绳的拉力增大,A、B项错误;分别对甲、乙进行受力分析,可知甲与地面之间的摩擦力、乙与楼顶平台之间的摩擦力都逐渐增大,C项正确、D项错误。 2.D 【解析】根据题意,由几何关系可知,无人机做匀速圆周运动的半径R=,角速度ω==,向心加速度大小a==,根据v=可知,周期T==,A、B、C项错误;无人机做匀速圆周运动时,由合力提供向心力,有F合==,则所受的空气作用力大小F==m,D项正确。 3.C 【解析】为使积雪不上滑,临界情况是积雪所受摩擦力沿前挡风玻璃向下且为最大静摩擦力,对积雪进行受力分析,并建立坐标系,将汽车加速度a分解到x轴方向(沿挡风玻璃)和y轴方向(垂直挡风玻璃),如图,可得ax=acos 37°,ay=asin 37°,x轴方向有mgsin 37°+Ff=max,y轴方向有FN-mgcos 37°=may,又Ff=μFN,联立可得a≈9.19 m/s2,C项正确。 4.D 【解析】设F2与水平方向夹角为α,支持力与摩擦力的合力为F',其中合力F'的方向一定,其与竖直方向的夹角θ满足tan θ=,由矢量三角形可知F1=mgtan θ,F2min=mgsin θ,F2可能大于、等于或小于F1,图中虚线表示F2cos α,F2cos α<F1,又由P=F2v2cos α=F1v1,可知v2>v1,D项正确。 5.B 【解析】小球所受恒定风力大小与重力大小之比为∶1,可知小球所受重力与恒定风力的合力F合的方向恰好与AB平行,且由A指向B。延长AB,作MC⊥AC,交AB的延长线于M,以AM为直径画一个圆(图中虚线),AD与该圆交于N。由等时圆模型知tAM=tAC=tAN,而AB<AM,AD>AN,故tAB<tAC<tAD,B项正确。 6.A 【解析】由题意可知太阳单位时间内辐射的总能量E1=P1·4πR2=σ·4πR2,设火星的半径为R2,太阳和火星的间距为r,则火星吸收的太阳能量可认为是半径为R2的圆面上的能量总和,火星单位时间内吸收的能量E2=E1,而火星单位时间内向外辐射的能量E3=P2·4π=σ·4π,由题意可知E2=E3,联立解得r=,A项正确,B、C、D项错误。 7.B 【解析】如图所示,将篮球的运动沿出手时的初速度方向和垂直于初速度方向进行分解,设出手时篮球的初速度方向与竖直向上方向的夹角为θ,则从出手到入筐的过程中,篮球沿初速度方向做末速度为0的匀减速直线运动,其分位移x=gcos θ·t2,在垂直初速度的方向,篮球做初速度为0的匀加速直线运动,其分位移y=gsin θ·t2,篮球的出手点到入筐点的距离s==gt2,代入数据得s=5.0 m,B项正确。 8.AC 【解析】t1时刻手机加速度为-g,方向竖直向下,手机处于完全失重状态,A项正确;由题图可知0~t2时间内,手托着手机向下做加速运动,t2~t3时间内,手机向下做减速运动,a-t图像与t轴围成的面积表示速度变化量的大小,故t2时刻手机达到最大速度,B项错误、C项正确;在t2~t3时间内,手机加速度向上,受到手向上的支持力,不会脱离手掌,D项错误。 9.BC 【解析】过山车经过A、C两点时与轨道间没有作用力,重力提供向心力,根据牛顿第二定律和向心力公式有mg=m,解得v=,A项错误;题图甲中,过山车从顶峰到A点,根据机械能守恒定律有mg(h甲-2R)=mv2,解得h甲=R,同理可得,h乙=R,B项正确;题图甲中,经分析可知,过山车在B点的加速度最大,由B至A,根据动能定理,有-2mgR=mv2-m,而aB=,联立可得aB=5g,C项正确;题图乙中,经分析可知,过山车在D点的加速度最大,由D至C,根据动能定理,有-3mgR=mv2-m,而aD=,联立可得aD=g,D项错误。 10.BD 【解析】对A,由运动学公式得h=gt2,xA=vAt,代入数据解得A做平抛运动的初速度大小vA=1 m/s,因A、B两物块脱离弹簧之前,在任意时刻有大小相等的速度和加速度,可知脱离弹簧时,B的速度大小vB=vA=1 m/s,A项错误;脱离弹簧后,对B,由动能定理,有-μmBgxB=0-mB,代入数据解得A、B与桌面间的动摩擦因数μ=0.2,B项正确;由能量守恒定律得A、B与桌面间因摩擦产生的热量Q=μmgΔx+μmBgxB=0.07 J,C项错误;由能量守恒定律,有ΔEp=mA+Q,解得整个过程中,弹簧释放的弹性势能ΔEp=0.12 J,D项正确。 11.(1)C (2分) (2)(或、等其他合理表达式)　(1分)　mg-ρgV0　(1分) (3)ρV0　Ff=kgv　(每空2分) 【解析】(1)由题图甲可知,气球先做加速度逐渐减小的变加速直线运动,后做匀速直线运动。 (2)从题图甲中可以看出在x2~x6阶段气球做匀速直线运动,则气球的稳定速度v=(或、等);此时气球做匀速直线运动,受力平衡,则其所受空气阻力大小Ff=mg-ρgV0。 (3)由Ff=mg-ρgV0,可得m=ρV0+,由题图乙可知m=b+kv,则图像在纵轴上的截距是ρV0,气球所受空气阻力大小Ff与其运动速度大小v成正比,即Ff=kgv。 12.(1)　(1分) (2)=-l2+l(或其他正确表达式)　(2分) (3)　(2分) (4)　(1分)　g　(2分) 【解析】(1)遮光条的宽度为d,通过光电门的时间为t,则物块通过光电门时的速度大小v=。 (2)若系统机械能守恒,则有mgl=kl2+m()2,变形得=-l2+l,若在误差允许的范围内,满足=-l2+l,即可验证弹簧和物块组成的系统机械能守恒。 (3)由题图2可知,当l=l1和l=l3时,遮光条通过光电门的时间相等,则物块的速度大小相等,又由=-l2+l,可得l1+l3=,即=。 (4)由题图2可知,当l=l2时,遮光条挡光时间最短,此时物块通过光电门时的速度最大,根据受力情况可得l2=,又mgl2=k+m,联立可得vm=g。 13.解：(1)若h已知，则甲物体在空中飞行的时间t满足 h=gt2　(1分) 解得t=。　(1分) (2)设飞机在a、b、c处速度分别为va、vb、vc,在a处时飞机在地面上的投影点为O 则OA=vat,OB=ab+vbt　(1分) vb-va=a'T　(1分) 而l1=OB-OA　(1分) 以上各式联立有l1=ab+a'Tt　(1分) 同理可得l2=bc+a'Tt　(1分) 故l2-l1=bc-ab=a'T2 得a'=。　(1分) 14.解：(1)若发光带是该行星的组成部分，则其角速度与行星自转角速度相同，应有v=rω (1分) 可知v与r应成正比,与图像不符　(1分) 若发光带为环绕该行星的卫星群,则由万有引力提供向心力,有G=m　(2分) 解得v2=,即v2∝,可知发光带是该行星的卫星群。　(1分) (2)因v2=　(1分) 由题图乙可知GM=k,即M=　(1分) 该行星的平均密度ρ==。　(2分) (3)由G=m0　(1分) 又v0=　(1分) 可得该行星的同步卫星的轨道半径r0==　(2分) 则该行星的同步卫星离行星表面的高度h=r0-R=-R。　(1分) 15.解：(1)物块a由初始位置到D点，由动能定理得 mg(h+Rcos θ)-mgsin θ·L1-μ1mgcos θ·L1=m　(1分) 解得vD=4 m/s　(1分) 物块a滑上木板b后,设经过时间t离开木板b,对物块a有 μ2mg=ma1,v=vD-a1t,x=vDt-a1t2　(1分) 对木板b有μ2mg-μ3(M+m)g=Ma2,x'=a2t2　(1分) 根据位移关系有x=x'+L2　(1分) 解得v=2 m/s。　(1分) (2)当F作用于物块a上,对物块a有F+μ2mg=ma1'　(1分) 设经过时间t',a、b达到共同速度v共,此时物块a恰好滑到木板b右端,对应的F最小 则v共=vD-a1't'=a2t'　(2分) 可得t'=,此时a、b的相对位移为t'=L2　(1分) 解得F=0.1 N。　(1分) (3)若物块a刚好能到D点,则mg(h+Rcos θ)-mgsin θ·L1-μ1mgcos θ·L1=0　(1分) 解得h=0.8 m,所以当h>0.8 m时,s为定值,s=L1=1.6 m　(1分) 当h≤0.8 m时,由于tan θ=0.75>μ1=0.5　(1分) 所以物块a滑上CD后会返回,然后再滑上CD,直到最后在C点以下运动,则全程有 mg(h+Rcos θ)-μ1mgcos θ·s=0,解得s=2.5h+2 m　(1分) s与h满足的函数关系式为。　(1分) 第 12 页 共 12 页 学科网（北京）股份有限公司 $