精品解析：江苏连云港市灌云县杨集高级中学2026-2027学年高三上学期10月阶段检测物理试题

高三年级第一次学情诊断物理试题 一、单选题 1. 某驾驶员使用定速巡航，在高速公路上以时速110公里行驶了200公里．其中“时速110公里”、“行驶200公里”分别是指（　　） A. 速度、位移 B. 速度、路程 C. 速率、位移 D. 速率、路程 2. 如图所示，有一只重为G的蜻蜓在空中沿虚线方向匀速直线飞行，在此过程中，蜻蜓受到空气对它的作用力的方向是(　　) A. a方向 B. b方向 C. c方向 D. d方向 3. 竖直向上抛出一物块，物块在运动过程中受到的阻力大小与速度大小成正比，则物块从抛出到落回抛出点的过程中，加速度随时间变化的关系图象正确的是（设竖直向下为正方向）（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，物体用跨过定滑轮的轻绳与汽车连接，汽车以的速度向右匀速运动，连接小车端的轻绳与水平方向的夹角为，在物体上升过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物体向上做减速运动 B. 绳子拉力大于物体的重力 C. 时物体的速度大小为 D. 物体始终处于失重状态 5. 如图所示，安装在地面上的音乐喷泉可沿不同方向喷出相同速率的水，观察发现，当水的喷出方向从竖直逐渐转到水平的过程中，水平射程先增大后减小（不计空气阻力），A、B、C三径迹的水相比较（　　） A. 回到地面的水流速度相同 B. 沿B径迹运动的水，在空中时间最长 C. 沿C径迹运动的水，在最高点的速度最大 D. 沿A径迹运动的水，在相同时间内速度变化量最大 6. 2021年2月10日，我国“天问一号”火星探测器成功被火星捕获，经变轨后从“调相轨道”进入“停泊轨道”，如图所示，阴影部分和为探测器分别在两个轨道上运行时与火星球心的连线在相等时间内扫过的面积，下列说法正确的是（　　） A. 图中两阴影部分的面积和大小相等 B. 探测器在点的加速度大于在点的加速度 C. 探测器从“调相轨道”进入“停泊轨道”，周期变大 D. 探测器从“调相轨道”进入“停泊轨道”，需要在点加速 7. 如图，A、B和C三个相同小球等高，且都可视为质点，A小球无初速度自由下落，B小球无初速度沿光滑固定斜面下滑，C小球做平抛运动，不计空气阻力，三者同时开始运动。下列说法正确的是（　　） A. 三小球同时落地 B. 从开始运动到落地A和C两小球重力的平均功率相等 C. 落地瞬间A和B两小球的重力功率相等 D. 落地瞬间三者速度相同 8. 某幼儿玩具如图所示，装载着积木的小车沿等距螺旋轨道向下匀速率运动，该轨道各处弯曲程度相同，在此过程中（ ） A. 小车所受合力为零 B. 小车向心力发生变化 C. 小车和积木总的机械能保持不变 D. 小车对积木做正功 9. 在光滑水平面上，一质量为2kg的物体a与另一物体b发生正碰，碰撞时间极短，两物体的位置随时间变化规律如图所示，以a物体碰前速度方向为正方向，下列说法正确的是（　　） A. 碰撞后a的动量为 B. 碰撞后b的动量为 C. 物体b的质量为2kg D. 碰撞过程中a对b的冲量为 10. 某弹簧振子的振动图像如图所示。根据图像判断，下列说法正确的是（　　） A. 第1s内振子相对平衡位置的位移与速度方向相反 B. 第2s末振子相对平衡位置的位移为-20cm C. 第2s末和第3s末振子相对平衡位置的位移不相同，且瞬时速度方向相反 D. 第1s内和第2s内振子相对平衡位置的位移方向相同，瞬时速度方向相反 11. 一滑块从固定在地面上的光滑斜面顶端由静止释放，沿斜面下滑的过程中，滑块的动能、势能与运动时间t、、位移x之间的关系图像如图所示，以地面为零势能面，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 二、实验题 12. 某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，他将两物块A和B用轻质细绳连接并跨过轻质定滑轮，B下端连接纸带，纸带穿过固定的打点计时器，用天平测出A、B两物块的质量mA = 300 g，mB = 100 g，A从高处由静止开始下落，B拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律，图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示，已知打点计时器计时周期为T = 0.02 s，则： （1）在打点0 ~ 5过程中系统势能的减小量ΔEp = ___________J，系统动能的增加量ΔEk = ___________ J。（重力加速度g = 9.8 m/s2，结果均保留三位有效数字） （2）实验结果显示，动能的增加量小于重力势能的减少量，主要原因可能是 ___________。 A. 工作电压偏高 B. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 C. 先释放重物，后接通电源打出纸带 D. 利用公式计算重物速度 （3）用v表示物块A的速度，h表示物块A下落的高度。若某同学作出的图像如图丙所示，则可求出当地的重力加速度g = ___________m/s2（结果保留三位有效数字）。 三、解答题 13. 如图所示为一弹簧振子的振动图像，试完成以下问题： （1）写出该振子简谐运动的位移时间关系式； （2）求出振子在前20 s的路程是多少？ 14. 如图所示，一个小孩在公园里玩“眼疾手快”游戏。游戏者需接住从支架顶部随机落下的圆棒。已知支架顶部距地面，圆棒长，小孩站在支架旁边，手能触及所有圆棒的下落轨迹的某一段范围，上边界A距离地面，下边界B距离地面。不计空气阻力，重力加速度。求： （1）圆棒下落到A点所用的时间； （2）圆棒通过AB所用的时间。 15. 如图所示，倾角为的粗糙斜面AB底端与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BC平滑相连，O点为轨道圆心，BC为圆轨道直径且处于竖直方向，A、C两点等高，质量m=1kg的滑块从A点由静止开始下滑，恰能滑到与O点等高的D点，g取10m/s2，sin=0.6，cos0.8 (1)求滑块与斜面间的动摩擦因数μ； (2)若使滑块能到达C点，求滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值； (3)若滑块离开C点的速度大小为4m/s，求滑块从C点飞出至落到斜面上所经历的时间t。 16. 如图所示，一实验小车静止在光滑水平面上，其上表面有粗糙水平轨道与光滑四分之一圆弧轨道。圆弧轨道与水平轨道相切于圆弧轨道最低点，一物块静止于小车最左端，一小球用不可伸长的轻质细线悬挂于O点正下方，并轻靠在物块左侧。现将细线拉直到水平位置，由静止释放小球，小球运动到最低点时与物块发生弹性碰撞。碰撞后，物块沿着轨道运动。已知细线长，小球质量，物块、小车质量均为。小车上的水平轨道长，圆弧轨道半径。小球、物块均可视为质点。不计空气阻力，重力加速度g取。 （1）小球运动到最低点时速度大小为多少？ （2）若小球与物块碰撞时间为0.01 s，则物块受到的平均作用力为多少？ （3）为使物块能进入圆弧轨道，且在上升阶段不脱离小车，求物块与水平轨道间的动摩擦因数的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三年级第一次学情诊断物理试题 一、单选题 1. 某驾驶员使用定速巡航，在高速公路上以时速110公里行驶了200公里．其中“时速110公里”、“行驶200公里”分别是指（　　） A. 速度、位移 B. 速度、路程 C. 速率、位移 D. 速率、路程 【答案】D 【解析】 【详解】行驶200公里指的是经过的路程的大小，时速为110公里是某一个时刻的速率，是瞬时速度的大小，故D正确，A、B、C错误； 故选D． 2. 如图所示，有一只重为G的蜻蜓在空中沿虚线方向匀速直线飞行，在此过程中，蜻蜓受到空气对它的作用力的方向是(　　) A. a方向 B. b方向 C. c方向 D. d方向 【答案】A 【解析】 【详解】蜻蜓做匀速直线运动，加速度为零，合力为零；蜻蜓受重力和空气的作用力而平衡，故空气作用力竖直向上，沿着a方向；故选A． 3. 竖直向上抛出一物块，物块在运动过程中受到的阻力大小与速度大小成正比，则物块从抛出到落回抛出点的过程中，加速度随时间变化的关系图象正确的是（设竖直向下为正方向）（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】在上升过程中，对小球受力分析，由牛顿第二定律可知 mg+f=ma 由于向上减速运动，速度减小，受到的阻力大小与速度大小成正比，故加速度减小到g，当达到最高点后开始加速下降，则由牛顿第二定律 mg-f=ma 速度增大，加速度减小，故C正确，ABD错误。 故选C。 4. 如图所示，物体用跨过定滑轮的轻绳与汽车连接，汽车以的速度向右匀速运动，连接小车端的轻绳与水平方向的夹角为，在物体上升过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物体向上做减速运动 B. 绳子拉力大于物体的重力 C. 时物体的速度大小为 D. 物体始终处于失重状态 【答案】B 【解析】 【详解】ABD．根据关联速度，物体与小车间的速度关系为 物体上升过程中小车与水平方向的夹角逐渐减小，则的速度逐渐增大，做加速运动，根据牛顿第二定律可知，绳子拉力大于物体重力，物体超重，故AD错误，B正确； C．将小车的速度沿绳和垂直绳方向分解，沿绳方向的分速度大小即为物体上升的速度大小 当时，，故C错误。 故选B。 5. 如图所示，安装在地面上的音乐喷泉可沿不同方向喷出相同速率的水，观察发现，当水的喷出方向从竖直逐渐转到水平的过程中，水平射程先增大后减小（不计空气阻力），A、B、C三径迹的水相比较（　　） A. 回到地面的水流速度相同 B. 沿B径迹运动的水，在空中时间最长 C. 沿C径迹运动的水，在最高点的速度最大 D. 沿A径迹运动的水，在相同时间内速度变化量最大 【答案】C 【解析】 【详解】A．整个过程为斜抛运动，看成两个平抛运动，落回地面时速度方向与初速度不一样，选项A错误； B．竖直分速度越大，则运动时间越长，则沿A轨迹运动时时间最长，选项B错误； C．因最高点时只剩水平方向速度，C轨迹竖直分速度最小，水平分速度最大，则沿C径迹运动的水，在最高点的速度最大，选项C正确； D．三个轨迹都是匀变速曲线运动，所以相同时间速度变化量相同，选项D错误。 故选C。 6. 2021年2月10日，我国“天问一号”火星探测器成功被火星捕获，经变轨后从“调相轨道”进入“停泊轨道”，如图所示，阴影部分和为探测器分别在两个轨道上运行时与火星球心的连线在相等时间内扫过的面积，下列说法正确的是（　　） A. 图中两阴影部分的面积和大小相等 B. 探测器在点的加速度大于在点的加速度 C. 探测器从“调相轨道”进入“停泊轨道”，周期变大 D. 探测器从“调相轨道”进入“停泊轨道”，需要在点加速 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据开普勒第二定律可知探测器在同一轨道上相等时间内与火星的连线扫过的面积相等，但是图中两阴影部分不在同一轨道，故不相等，故A错误； B．根据 可知探测器在点的加速度大于在点的加速度，故B正确； C．根据开普勒第三定律可知，从“调相轨道”进入“停泊轨道”探测器的轨道半长轴变小，故周期变小，C错误； D．探测器从“调相轨道”进入“停泊轨道”做向心运动，故需要在点减速，故D错误。 故选B。 7. 如图，A、B和C三个相同小球等高，且都可视为质点，A小球无初速度自由下落，B小球无初速度沿光滑固定斜面下滑，C小球做平抛运动，不计空气阻力，三者同时开始运动。下列说法正确的是（　　） A. 三小球同时落地 B. 从开始运动到落地A和C两小球重力的平均功率相等 C. 落地瞬间A和B两小球的重力功率相等 D. 落地瞬间三者速度相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．设斜面高度为h，倾角为，因为AC两球竖直方向均做自由落体运动，故AC同时落地，即 而B小球在斜面上满足 所以 所以AC先落地，故A错误； B．由可得，从开始运动到落地A和C两小球重力的平均功率相等，故B正确； C．由动能定理知，AB两球落地速度大小相等，但是B小球速度沿着斜面向下，故竖直方向的分速度小于A小球竖直方向速度，故落地瞬间A小球的重力功率大于B小球的重力功率，故C错误； D．由动能定理知，三小球合外力做功相等，但C小球有初速度，故落地时C小球速度最大，故落地瞬间三者速度不相同，满足vC>vA＝vB，故D错误。 故选B。 8. 某幼儿玩具如图所示，装载着积木的小车沿等距螺旋轨道向下匀速率运动，该轨道各处弯曲程度相同，在此过程中（ ） A. 小车所受合力为零 B. 小车向心力发生变化 C. 小车和积木总的机械能保持不变 D. 小车对积木做正功 【答案】B 【解析】 【详解】A．装载着积木的小车做匀速率曲线运动，所以必有合力提供向心力，因此合力不为零，故A错误； B．小车做曲线运动，向心力始终指向圆心，因此方向时刻发生变化，故B正确； C．小车和积木匀速率下降，动能不变，势能逐渐减小，所以机械能逐渐减小，故C错误； D．对积木分析，根据动能定理 知小车对积木的功，即小车对积木做负功，故D错误。 故选B。 9. 在光滑水平面上，一质量为2kg的物体a与另一物体b发生正碰，碰撞时间极短，两物体的位置随时间变化规律如图所示，以a物体碰前速度方向为正方向，下列说法正确的是（　　） A. 碰撞后a的动量为 B. 碰撞后b的动量为 C. 物体b的质量为2kg D. 碰撞过程中a对b的冲量为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由题图可知，碰撞前a的速度为 碰前总动量 撞后a、b共同的速度为 则碰撞后a的动量为 因碰撞过程动量守恒，则碰撞后b的动量为 故AB错误； C．根据题意，设b的质量为，由图可知，碰撞前b物体静止，a、b碰撞过程中，由动量守恒定律可得 解得 故C错误； D．根据题意，对b物体，由动量定理有 解得 故D正确。 故选D。 10. 某弹簧振子的振动图像如图所示。根据图像判断，下列说法正确的是（　　） A. 第1s内振子相对平衡位置的位移与速度方向相反 B. 第2s末振子相对平衡位置的位移为-20cm C. 第2s末和第3s末振子相对平衡位置的位移不相同，且瞬时速度方向相反 D. 第1s内和第2s内振子相对平衡位置的位移方向相同，瞬时速度方向相反 【答案】D 【解析】 【详解】A．第1s内振子相对于平衡位置的位移方向为正方向，速度方向也为正方向，A错误； B．第2s末振子在平衡位置，位移为零，B错误； C．第2s末振子恰好过平衡位置，速度最大，位移为零，且向x轴负方向运动；第3s末振子到达负向最大位移处，速度为零，C错误； D．第1s内和第2s内振子相对于平衡位置的位移方向都是正方向，第1s内瞬时速度向上，第2s内瞬时速度方向向下，与第1s内瞬时速度方向相反，D正确。 故选D。 11. 一滑块从固定在地面上的光滑斜面顶端由静止释放，沿斜面下滑的过程中，滑块的动能、势能与运动时间t、、位移x之间的关系图像如图所示，以地面为零势能面，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AD．设斜面与地面夹角为，根据牛顿第二定律 速度时间关系，位移速度关系 动能 解得， 即，，AD错误； BC．设斜面长为，滑块位移为，重力势能为 所以B正确，C错误。 故选B。 二、实验题 12. 某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，他将两物块A和B用轻质细绳连接并跨过轻质定滑轮，B下端连接纸带，纸带穿过固定的打点计时器，用天平测出A、B两物块的质量mA = 300 g，mB = 100 g，A从高处由静止开始下落，B拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律，图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示，已知打点计时器计时周期为T = 0.02 s，则： （1）在打点0 ~ 5过程中系统势能的减小量ΔEp = ___________J，系统动能的增加量ΔEk = ___________ J。（重力加速度g = 9.8 m/s2，结果均保留三位有效数字） （2）实验结果显示，动能的增加量小于重力势能的减少量，主要原因可能是 ___________。 A. 工作电压偏高 B. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 C. 先释放重物，后接通电源打出纸带 D. 利用公式计算重物速度 （3）用v表示物块A的速度，h表示物块A下落的高度。若某同学作出的图像如图丙所示，则可求出当地的重力加速度g = ___________m/s2（结果保留三位有效数字）。 【答案】（1） ①. 1.18 ②. 1.15 （2）B （3）9.70 【解析】 【小问1详解】 [1]系统势能的减小量 [2]每相邻两计数点间还有4个点，可知T = 0.1 s，则打B点时的速度 在打点0 ~ 5过程中系统动能的增加量 【小问2详解】 实验结果显示，动能的增加量小于重力势能的减少量，说明运动过程中能量有损失，存在空气阻力和摩擦阻力的影响。 故B正确。 【小问3详解】 由系统机械能守恒得 可得 则图像的斜率 解得 三、解答题 13. 如图所示为一弹簧振子的振动图像，试完成以下问题： （1）写出该振子简谐运动的位移时间关系式； （2）求出振子在前20 s的路程是多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 题图为振子的位移—时间图像，纵坐标表示振子相对平衡位置的位移，沿题图位移的正方向取正。由最大位移的绝对值读出振幅；相邻两个波峰分别出现在和，故周期为 简谐运动的角频率为 由图可知，时振子位于平衡位置且向正方向运动。用正弦函数描述振动时，初相位可取，位移表达式为。 代入振幅和角频率，得 式中以秒为单位。 【小问2详解】 振子在一个周期内从平衡位置到正向最大位移处，再经平衡位置到负向最大位移处，最后返回平衡位置，路程为振幅的4倍。前包含的周期数为 故前内振子的路程为 14. 如图所示，一个小孩在公园里玩“眼疾手快”游戏。游戏者需接住从支架顶部随机落下的圆棒。已知支架顶部距地面，圆棒长，小孩站在支架旁边，手能触及所有圆棒的下落轨迹的某一段范围，上边界A距离地面，下边界B距离地面。不计空气阻力，重力加速度。求： （1）圆棒下落到A点所用的时间； （2）圆棒通过AB所用的时间。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）圆棒底部距离A点高度 圆棒做自由落体运动下落到A点有 代入数据解得 （2）圆棒通过AB的过程即圆棒底部到达A点和圆棒顶端离开B点这一过程，可知圆棒底部到达A点的速度为 圆棒通过AB下落的高度为 圆棒通过AB过程由 代入数据解得 15. 如图所示，倾角为的粗糙斜面AB底端与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BC平滑相连，O点为轨道圆心，BC为圆轨道直径且处于竖直方向，A、C两点等高，质量m=1kg的滑块从A点由静止开始下滑，恰能滑到与O点等高的D点，g取10m/s2，sin=0.6，cos0.8 (1)求滑块与斜面间的动摩擦因数μ； (2)若使滑块能到达C点，求滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值； (3)若滑块离开C点的速度大小为4m/s，求滑块从C点飞出至落到斜面上所经历的时间t。 【答案】(1)0.375；)2m/s；(3)0.2s 【解析】 【详解】(1)滑块恰能滑到D点，则 vD=0 滑块从A→B→D过程中，由动能定理得 mg(2R－R－μmgcosθ·） =0－0 解得 =0.375 (2)滑块恰能过C点时，vC有最小值，则在C点 滑块从A→B→D→C过程由动能定理得 －μmgcosθ·＝mv－ 解得 v0=2m/s (3)滑块离开C点后做平抛运动，设下落的高度为h，则有 h=gt2 x=v′Ct =tan 其中v′C=4m/s，联立解得 t=0.2s 16. 如图所示，一实验小车静止在光滑水平面上，其上表面有粗糙水平轨道与光滑四分之一圆弧轨道。圆弧轨道与水平轨道相切于圆弧轨道最低点，一物块静止于小车最左端，一小球用不可伸长的轻质细线悬挂于O点正下方，并轻靠在物块左侧。现将细线拉直到水平位置，由静止释放小球，小球运动到最低点时与物块发生弹性碰撞。碰撞后，物块沿着轨道运动。已知细线长，小球质量，物块、小车质量均为。小车上的水平轨道长，圆弧轨道半径。小球、物块均可视为质点。不计空气阻力，重力加速度g取。 （1）小球运动到最低点时速度大小为多少？ （2）若小球与物块碰撞时间为0.01 s，则物块受到的平均作用力为多少？ （3）为使物块能进入圆弧轨道，且在上升阶段不脱离小车，求物块与水平轨道间的动摩擦因数的取值范围。 【答案】（1） （2），方向水平向右 （3） 【解析】 【小问1详解】 小球从细线水平的位置下摆至最低点，下降高度为，细线拉力不做功。以最低点所在水平面为重力势能参考平面，设小球到达最低点时速度大小为，根据机械能守恒定律，小球下摆过程满足 代入数据解得 【小问2详解】 取水平向右为正方向，设碰撞后小球和物块的速度分别为和。碰撞时间极短，忽略轨道摩擦力在碰撞过程中的冲量，小车在碰撞结束时的速度仍视为零。小球与物块组成的系统在碰撞过程中水平方向动量守恒，有 由于发生弹性碰撞，系统动能守恒，有 联立并代入第（1）问结果得 设小球对物块的平均作用力大小为，碰撞时间为，对物块应用动量定理，碰撞过程满足 代入数据得 平均作用力方向水平向右。 【小问3详解】 沿用水平向右的正方向。碰撞后，物块与小车组成的系统水平方向不受外力，水平动量守恒。圆弧入口记为，上端记为，圆心记为。先考察物块能否进入圆弧。物块在水平轨道上运动时，竖直方向受力平衡，滑动摩擦力大小为。设物块和小车的水平加速度分别为和，分别应用牛顿第二定律得， 物块相对小车做匀减速直线运动，设物块到达点时相对小车的速度为，相对位移为，由匀变速直线运动规律得 要进入圆弧并继续上升，到达入口时相对速度必须大于零，故 再考察上升时不脱离小车的条件。下图标出圆弧内部物块所受的支持力和重力，并标明入口、上端及圆心，用于判断可能脱离的位置 在圆弧内部，支持力指向圆心。假设物块在圆弧内部刚好脱离，则支持力为零，小车此时的水平加速度也为零；物块仅受重力，而重力沿半径方向的分量背离圆心，不能满足圆弧运动所需的向心加速度。因此物块不会在圆弧内部提前脱离，要使上升阶段不脱离，只需使物块在到达上端前或恰好到达上端时，相对小车的速度减为零。设物块相对小车的速度减为零时，上升高度为，两者共同的水平速度为，由水平动量守恒，两者此时满足 解得 物块在粗糙水平轨道上相对小车滑行的路程为，摩擦产生的内能为；在光滑圆弧上运动时系统机械能守恒。由碰撞后至上升到最高位置的能量守恒关系得 代入数据并整理得 最高位置不能超过圆弧上端，即 因此有 当时，物块恰好到达圆弧上端且相对小车速度为零，可取等号；当时，物块在圆弧入口恰好与小车共速，不能继续进入圆弧上升，不能取等号。综合得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $