精品解析：天津市培杰中学2026-2027学年高三上学期第一次学情自测物理试卷

2026-2027学年度第一学期教学质量调查（一） 高三年级物理试卷 本试卷考试时间60分钟，总分100分 第I卷 一、选择题：本大题共12小题，每小题5分，共60分。请将答案填涂在答题卡上。（在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 火箭发射时速度能在10s内由零增加到50m/s；小轿车防抱死制动系统（ABS）能使汽车从30m/s的速度在5s内停下来，关于这两个过程，下列说法中正确的是（　　） A. 火箭的速度变化量比汽车的速度变化量小 B. 火箭的速度变化比汽车的速度变化慢 C. 火箭发射过程的加速度方向与其速度方向相反 D. 火箭的加速度比汽车的加速度大 【答案】B 【解析】 【详解】A．火箭的速度变化量为 汽车的速度变化量为 负号表示方向与所选取的正方向相反，可知火箭的速度变化量比汽车的速度变化量大，故A错误； BD．火箭的加速度为 汽车的加速度为 负号表示与所选取的正方向相反，则可知火箭的加速度比汽车的加速度小，则火箭的速度变化比汽车的速度变化慢，故B正确，D错误； C．火箭发射过程为加速过程，加速度方向与其速度方向相同，故C错误。 故选B。 2. 如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角。一重为G的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的（ ） A. 作用力为 B. 作用力为 C. 作用力为 D. 作用力为 【答案】C 【解析】 【详解】设斜杆的弹力大小为F，以水平横杆和重物为整体，竖直方向根据受力平衡可得 解得 以其中一斜杆为研究对象，其受力如图所示 可知每根斜杆受到地面的作用力应与F平衡，即大小为。 故选C。 3. 一小船以两种方式渡河：如图甲所示，小船航行方向垂直于河岸；如图乙所示，小船航行方向与水流方向成锐角α。已知小船在静水中航行的速度大小为v1，河水流速大小为v2，则下列说法正确的是（ ） A. 图甲中比图乙中小船渡河的合速度大 B. 图甲中比图乙中小船渡河的时间短 C. 图甲中比图乙中小船渡河的合位移大 D. 图甲和图乙中小船均做曲线运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图合速度大小为 乙图合速度是（与水流成锐角）和​的矢量和，沿河岸分量为，垂直河岸分量为 合速度大小为，显然乙的合速度更大，故A错误； B．渡河时间由垂直河岸的分运动决定，甲的垂直分速度为​，渡河时间 乙的垂直分速度为，渡河时间，因，所以​，故B正确； C．甲沿河岸的位移为，合位移 乙沿河岸的位移为 因，所以对比可知乙的沿河岸位移远大于甲沿河岸位移 合位移​，即甲的合位移比乙小，故C错误； D．两个分速度均为恒定速度，合加速度为0，合运动是匀速直线运动，并非曲线运动，故D错误。 故选 B。 4. 一质点运动的位移—时间图像如图所示，其中0~t1为直线，t1~t2为抛物线，则有关质点运动的速度—时间图像及加速度—时间图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】位移-时间图像中，为直线，则时间内质点沿正方向做匀速直线运动，即加速度为零；为抛物线，则时间内质点沿正方向做匀加速直线运动，即加速度不变。 故选A。 5. 用水平拉力使质量分别为m甲、m乙的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动，两物体与桌面间的动摩擦因数分别为μ甲和μ乙。甲、乙两物体运动后，所受拉力F与其加速度a的关系图线如图所示。由图可知（ ） A. m甲>m乙 B. m甲<m乙 C. μ甲=μ乙 D. μ甲>μ乙 【答案】A 【解析】 【详解】对水平面上的物体受力分析，根据牛顿第二定律 整理得 图线的斜率等于物体的质量m，由图可知甲的图线斜率大于乙，因此 图线在F轴上的截距等于滑动摩擦力，由图可知甲乙两图线的纵轴截距相等，即 结合，可推导出 故选A。 6. 如图所示，半径为r的圆筒，绕竖直中心轴OO'转动，小物块a靠在圆筒的内壁上，它与圆筒的动摩擦因数为μ，现要使小物块a不下滑，则圆筒转动的角速度ω至少为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】小物块a不下滑，则 又 解得 角速度ω至少为 故选B。 7. 如图所示，A、B两物块的质量分别为mA=3kg和mB=2kg，静止叠放在水平地面上。已知A、B间的动摩擦因数为μ1=0.6，B与地面间的动摩擦因数为μ2=0.2，重力加速度g取10m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现对A施加一水平拉力F，则（ ） A. 无论F为何值，B加速度大小不会超过3m/s2 B. 当F<18N时，A与B相对地面静止 C. 当F>26N时，A与B发生相对滑动 D. 当F=20N时，A的加速度大小为2m/s2 【答案】D 【解析】 【详解】A、B间的最大静摩擦力（等于滑动摩擦力）： B与地面间的最大静摩擦力： A．当A、B发生相对滑动后，B的合力为A给的滑动摩擦力减去地面的滑动摩擦力，即 由牛顿第二定律得B的最大加速度 故A错误； B．地面的最大静摩擦力仅为10N，当时，A与B相对地面运动，故B错误； C．A、B刚好发生相对滑动的临界条件是A、B加速度相同，且A、B间静摩擦力达到最大值。对B得临界加速度 对整体得临界拉力 代入得 因此，A与B发生相对滑动，故C错误； D．当时，A、B相对静止，整体合力为 整体加速度 即A的加速度为，此时A、B间静摩擦力为14N，小于最大静摩擦力18N，故D正确。 故选D 。 8. 如图，一轻绳跨过光滑定滑轮，绳的一端系物块P，P置于水平桌面上，与桌面间存在摩擦；绳的另一端悬挂一轻盘（质量可忽略），盘中放置砝码。改变盘中砝码总质量m，并测量P的加速度大小a，得到a－m图像。重力加速度大小为g。在下列a-m图像中，可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AC．设物块P的质量为，物块P与桌面的滑动摩擦力为。以物块P为研究对象，根据牛顿第二定律可得 以盘和砝码为研究对象，根据牛顿第二定律可得 解得 因此不是线性关系，故AC错误； CD．当砝码的重力小于物块P的最大静摩擦力时，物块和砝码静止，加速度为0。当砝码重力大于时，才有一定的加速度。当趋于无穷大时，加速度趋近于，故C错误，D正确。 故选D。 9. 以下说法正确的是（ ） A. 向心加速度公式在非匀速圆周运动中也适用 B. 物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力 C. 地面上的同一物体在赤道上所受重力最小 D. 物体静止在水平地面上，受到的重力和支持力为一对作用力和反作用力 【答案】AC 【解析】 【详解】A．向心加速度只改变速度方向，不改变速度大小，无论是匀速圆周运动还是非匀速圆周运动，向心加速度公式都适用，故A正确； B．力的分解得到的分力，其受力对象必须和原力（重力）一致，都是同一个物体。物体对斜面的压力，受力物体是斜面，不是物体本身，重力不能分解成压力。重力可以分解为沿斜面向下的分力、垂直斜面向下的分力，故B错误； C．地球自转，万有引力一部分用来提供自转向心力，剩下的部分表现为重力。赤道处自转所需向心力最大，所以同一物体在赤道上的重力最小；两极重力最大，故C正确； D．重力、支持力都作用在同一个物体上，大小相等、方向相反，是一对平衡力，并非是一对作用力和反作用力，故D错误。 故选AC。 10. 跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动，运动员穿专用滑雪板，在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。现有某运动员从跳台A处沿水平方向飞出，在斜坡B处着陆，如图所示。AB间可看作直坡面，如果已知斜坡与水平方向的夹角为θ，重力加速度为g，人可以看作质点且在A处的初速度为，不计空气阻力。根据以上信息，下列说法正确的是（ ） A. 可求出运动员在空中的飞行时间和落地位移 B. 可求出运动员在空中离坡面的最大距离 C. 如果运动员飞出跳台的速度变小，则他着陆时的速度与水平方向夹角变大 D. 如果运动员飞出跳台的速度变小，则他着陆时的速度与水平方向夹角不变 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．运动员做平抛运动，水平方向，竖直方向，落点B在斜面上，位移方向沿斜面，因此满足几何关系： 可得飞行时间，落地位移，飞行时间和落地位移都可以计算出来，故A正确； B．将运动分解为沿斜面方向和垂直斜面方向的分运动： 垂直斜面方向的初速度分量： 垂直斜面方向的加速度分量： 垂直斜面方向做初速度不为零的匀减速直线运动， 当该方向速度减为零时，离斜面距离最大。 ，故B正确； CD．设着陆时速度与水平方向夹角为， ，为定值，与初速度大小无关，故C错误，D正确。 故选ABD。 11. 如图所示，某物体自O点自由下落，A、B、C、D为其运动轨迹上的四个点，测得，，且该物体通过AB、BC、CD所用时间相等，，则下列说法正确的是（ ） A. 可以求出该物体通过AB、BC、CD所用时间 B. 可以求得A点的速度为1.5m/s C. 可求得OA之间的距离为0.3125m D. 可求得OA之间的距离为0.1125m 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．设物体通过AB、BC、CD的相等时间为，根据匀变速直线运动推论 代入位移差，解得，A正确； B．根据匀变速直线运动推论，B点是AC段的中间时刻，因此B点速度  再由速度公式，代入数值可得A点速度，B正确； CD．物体从O点由静止自由下落，到A点时速度为，由初速度为0的匀加速位移公式 代入得 ，C错误，D正确。 故选ABD。 12. 模拟失重环境的实验舱，通过电磁弹射从地面由静止开始加速后竖直向上射出，上升到最高点后回落，再通过电磁制动使其停在地面。实验舱运动过程中，受到的空气阻力f的大小随速率增大而增大，f随时间t的变化如图所示（规定向上为正方向）。下列说法正确的是（ ） A. 时刻，实验舱达到最高点 B. 从到，实验舱处于电磁弹射过程 C. 从到，实验舱加速度大小减小 D. 从到，实验舱内物体处于失重状态 【答案】BC 【解析】 【详解】A．实验舱到达最高点时速度为0，此时空气阻力大小为0，对应图中时刻，而非时刻，故A错误； B．从到过程，向下，且一直增加，所以此过程中速度一直增加，所以实验舱处于电磁弹射过程，故B项正确； C．从到​阶段，实验舱仍在向上运动，合力满足 此过程阻力的大小逐渐减小，说明向上的速率逐渐减小，因此加速度​的大小不断减小，故C正确； D．从到阶段，向上，先增大后减小，可知此时速度方向向下，先增大后减小，先向下加速后向下减速，加速度先向下后向上，先失重后超重，故D项错误； 故选BC 。 第Ⅱ卷 二、解答题：本大题共3小题，共40分。请将答案填写在答题卡对应区域。 13. 如图所示，MN和PQ是两根互相平行、间距为L、竖直放置的光滑金属导轨，已知导轨足够长，电阻不计，且处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中：导轨上端接有开关S和阻值为R0的定值电阻。ab是一根与导轨垂直而且始终与导轨接触良好的金属杆，已知金属杆的质量为m，电阻为R，重力加速度为g。现将开关闭合，让金属杆由静止开始下落，下落h后速度达到最大。求 （1）金属杆的最大速度； （2）金属杆由静止下落到达最大速度的时它的加速度多大？ （3）金属杆由静止下落到达最大速度的过程中通过金属杆的电荷量q； （4）金属杆由静止下落到达最大速度的过程中金属杆产生的热量Q。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 根据法拉第电磁感应定律 由欧姆定律可得 金属杆达到最大速度时受力平衡 其中 联立解得 【小问2详解】 金属杆由静止下落到达最大速度的时受到的安培力 根据法拉第电磁感应定律 由欧姆定律可得电路中的电流 受力平衡 可得 根据牛顿第二定律 联立解得 【小问3详解】 根据法拉第电磁感应定律 电路中的平均感应电流 经历的时间为，则通过金属杆的电荷量 解得 【小问4详解】 对该过程由能量守恒定律得 金属杆由静止下落到达最大速度的过程中金属杆产生的热量 联立解得 14. 如图所示，物体m在与斜面平行的拉力F作用下，沿斜面匀速上滑，在这个过程中斜面在水平面上保持静止。若已知物体、斜面的质量分别为m、M，斜面倾角为和拉力F，已知重力加速度g。试求： （1）斜面所受地面的支持力； （2）斜面所受地面的摩擦力。 【答案】（1），方向为竖直向上 （2），方向为水平向左 【解析】 【小问1详解】 以物体和斜面为整体，受到竖直向下的总重力、竖直向上的支持力、拉力以及摩擦力，受力分析图如图所示： 对拉力进行正交分解，分解为沿竖直向上的分力和水平向右的分力 物体沿斜面匀速上滑，竖直方向由平衡条件可得 解得斜面所受地面的支持力为，方向为竖直向上。 【小问2详解】 水平方向由平衡条件可得 因此斜面所受地面的摩擦力大小为，方向为水平向左。 15. 一游戏装置的竖直截面如图所示。水平直轨道ABC与半径为R的竖直圆弧轨道CD相切于C点。O为圆弧轨道的圆心，半径OC与OD的夹角为θ。A端固定一水平轻质弹簧，弹簧右端有一可视为质点，质量为m的滑块。D点和足够长的水平高台EF上E点的竖直距离为h，水平距离为x（x可以调节）。BC段轨道长为l，与滑块间的动摩擦因数为μ，其余各段均光滑。压缩弹簧使其储存弹性势能，释放后，弹簧弹性势能全部转化为滑块的动能，随后滑块进入BC段。已知R=0.5m，θ=53°，m=0.5kg，h=0.6m，l=0.5m，μ=0.8，g=10m/s2。 （1）若压缩弹簧使其储存弹性势能，求： ①滑块通过C点时速度的大小； ②滑块通过C点时对轨道的作用力； （2）若通过改变弹性势能，同时调节水平距离x，使滑块恰好能沿水平方向到达EF平面，求： ①水平距离x； ②弹簧弹性势能（结果可用分数表达）； 【答案】（1）①，② （2）①，② 【解析】 【小问1详解】 ①从弹簧释放到滑块到达C点的过程，由能量守恒可得 解得 ②滑块在C点做圆周运动，轨道支持力与重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律可得 解得轨道对滑块的支持力为，方向竖直向上。 根据牛顿第三定律可知，滑块对轨道的作用力大小为，方向竖直向下。 【小问2详解】 ①滑块恰好沿水平方向到达EF平面，说明滑块到达EF时竖直方向分速度为0，即斜抛运动的最高点恰好落在E点。滑块从D点飞出时的速度方向沿D点切线方向，将该速度沿水平、竖直方向分解，如图所示： 滑块在竖直方向做竖直上抛运动，上升高度为 D点速度的竖直分量为 由竖直上抛规律可得 解得， 从D点运动到最高点的时间为 D点速度的水平分量为 滑块在水平方向做匀速运动，位移的大小为 解得 ②D点相对C点的高度为，从弹簧释放到滑块运动到D点的过程，由能量守恒可得  解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年度第一学期教学质量调查（一） 高三年级物理试卷 本试卷考试时间60分钟，总分100分 第I卷 一、选择题：本大题共12小题，每小题5分，共60分。请将答案填涂在答题卡上。（在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 火箭发射时速度能在10s内由零增加到50m/s；小轿车防抱死制动系统（ABS）能使汽车从30m/s的速度在5s内停下来，关于这两个过程，下列说法中正确的是（　　） A. 火箭的速度变化量比汽车的速度变化量小 B. 火箭的速度变化比汽车的速度变化慢 C. 火箭发射过程的加速度方向与其速度方向相反 D. 火箭的加速度比汽车的加速度大 2. 如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角。一重为G的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的（ ） A. 作用力为 B. 作用力为 C. 作用力为 D. 作用力为 3. 一小船以两种方式渡河：如图甲所示，小船航行方向垂直于河岸；如图乙所示，小船航行方向与水流方向成锐角α。已知小船在静水中航行的速度大小为v1，河水流速大小为v2，则下列说法正确的是（ ） A. 图甲中比图乙中小船渡河的合速度大 B. 图甲中比图乙中小船渡河的时间短 C. 图甲中比图乙中小船渡河的合位移大 D. 图甲和图乙中小船均做曲线运动 4. 一质点运动的位移—时间图像如图所示，其中0~t1为直线，t1~t2为抛物线，则有关质点运动的速度—时间图像及加速度—时间图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 5. 用水平拉力使质量分别为m甲、m乙的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动，两物体与桌面间的动摩擦因数分别为μ甲和μ乙。甲、乙两物体运动后，所受拉力F与其加速度a的关系图线如图所示。由图可知（ ） A. m甲>m乙 B. m甲<m乙 C. μ甲=μ乙 D. μ甲>μ乙 6. 如图所示，半径为r的圆筒，绕竖直中心轴OO'转动，小物块a靠在圆筒的内壁上，它与圆筒的动摩擦因数为μ，现要使小物块a不下滑，则圆筒转动的角速度ω至少为（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示，A、B两物块的质量分别为mA=3kg和mB=2kg，静止叠放在水平地面上。已知A、B间的动摩擦因数为μ1=0.6，B与地面间的动摩擦因数为μ2=0.2，重力加速度g取10m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现对A施加一水平拉力F，则（ ） A. 无论F为何值，B加速度大小不会超过3m/s2 B. 当F<18N时，A与B相对地面静止 C. 当F>26N时，A与B发生相对滑动 D. 当F=20N时，A的加速度大小为2m/s2 8. 如图，一轻绳跨过光滑定滑轮，绳的一端系物块P，P置于水平桌面上，与桌面间存在摩擦；绳的另一端悬挂一轻盘（质量可忽略），盘中放置砝码。改变盘中砝码总质量m，并测量P的加速度大小a，得到a－m图像。重力加速度大小为g。在下列a-m图像中，可能正确的是（ ） A. B. C. D. 9. 以下说法正确的是（ ） A. 向心加速度公式在非匀速圆周运动中也适用 B. 物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力 C. 地面上的同一物体在赤道上所受重力最小 D. 物体静止在水平地面上，受到的重力和支持力为一对作用力和反作用力 10. 跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动，运动员穿专用滑雪板，在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。现有某运动员从跳台A处沿水平方向飞出，在斜坡B处着陆，如图所示。AB间可看作直坡面，如果已知斜坡与水平方向的夹角为θ，重力加速度为g，人可以看作质点且在A处的初速度为，不计空气阻力。根据以上信息，下列说法正确的是（ ） A. 可求出运动员在空中的飞行时间和落地位移 B. 可求出运动员在空中离坡面的最大距离 C. 如果运动员飞出跳台的速度变小，则他着陆时的速度与水平方向夹角变大 D. 如果运动员飞出跳台的速度变小，则他着陆时的速度与水平方向夹角不变 11. 如图所示，某物体自O点自由下落，A、B、C、D为其运动轨迹上的四个点，测得，，且该物体通过AB、BC、CD所用时间相等，，则下列说法正确的是（ ） A. 可以求出该物体通过AB、BC、CD所用时间 B. 可以求得A点的速度为1.5m/s C. 可求得OA之间的距离为0.3125m D. 可求得OA之间的距离为0.1125m 12. 模拟失重环境的实验舱，通过电磁弹射从地面由静止开始加速后竖直向上射出，上升到最高点后回落，再通过电磁制动使其停在地面。实验舱运动过程中，受到的空气阻力f的大小随速率增大而增大，f随时间t的变化如图所示（规定向上为正方向）。下列说法正确的是（ ） A. 时刻，实验舱达到最高点 B. 从到，实验舱处于电磁弹射过程 C. 从到，实验舱加速度大小减小 D. 从到，实验舱内物体处于失重状态 第Ⅱ卷 二、解答题：本大题共3小题，共40分。请将答案填写在答题卡对应区域。 13. 如图所示，MN和PQ是两根互相平行、间距为L、竖直放置的光滑金属导轨，已知导轨足够长，电阻不计，且处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中：导轨上端接有开关S和阻值为R0的定值电阻。ab是一根与导轨垂直而且始终与导轨接触良好的金属杆，已知金属杆的质量为m，电阻为R，重力加速度为g。现将开关闭合，让金属杆由静止开始下落，下落h后速度达到最大。求 （1）金属杆的最大速度； （2）金属杆由静止下落到达最大速度的时它的加速度多大？ （3）金属杆由静止下落到达最大速度的过程中通过金属杆的电荷量q； （4）金属杆由静止下落到达最大速度的过程中金属杆产生的热量Q。 14. 如图所示，物体m在与斜面平行的拉力F作用下，沿斜面匀速上滑，在这个过程中斜面在水平面上保持静止。若已知物体、斜面的质量分别为m、M，斜面倾角为和拉力F，已知重力加速度g。试求： （1）斜面所受地面的支持力； （2）斜面所受地面的摩擦力。 15. 一游戏装置的竖直截面如图所示。水平直轨道ABC与半径为R的竖直圆弧轨道CD相切于C点。O为圆弧轨道的圆心，半径OC与OD的夹角为θ。A端固定一水平轻质弹簧，弹簧右端有一可视为质点，质量为m的滑块。D点和足够长的水平高台EF上E点的竖直距离为h，水平距离为x（x可以调节）。BC段轨道长为l，与滑块间的动摩擦因数为μ，其余各段均光滑。压缩弹簧使其储存弹性势能，释放后，弹簧弹性势能全部转化为滑块的动能，随后滑块进入BC段。已知R=0.5m，θ=53°，m=0.5kg，h=0.6m，l=0.5m，μ=0.8，g=10m/s2。 （1）若压缩弹簧使其储存弹性势能，求： ①滑块通过C点时速度的大小； ②滑块通过C点时对轨道的作用力； （2）若通过改变弹性势能，同时调节水平距离x，使滑块恰好能沿水平方向到达EF平面，求： ①水平距离x； ②弹簧弹性势能（结果可用分数表达）； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $