湖南长沙市雅礼中学2026-2027学年高三上学期10月阶段检测物理试题

高三物理二 命题人：彭喆煜 审题人：郑理安 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页。时量75分钟，满分 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) n 北 1.下列关于路程和位移的说法中正确的是 A.路程越大，位移大小就越大 B.两物体的位移相同时，其路程也一定相等 如 C.物体的路程为零时，位移也一定为零 酗 如 D.物体沿直线运动时，位移的大小一定等于路程 拟 长 2.压强是热学中的重要概念，但是产生压强的原因和影响压强的因素多种 多样，下列关于压强的说法中正确的是 A.液体的压强是由于液体分子频繁撞击容器壁产生的 B.若地球的重力加速度突然变小，则大气压强也会降低 拓 茶 C.气体分子的平均速率增大，气体的压强一定增大 制 D.当某一装有理想气体的封闭容器自由下落时，气体的压强将变为零 3.质量为m=2kg的小球，从离地面H=1.25m高的A处由静止下落， 桌面离地面B处高度为h=0.45m,如图所示。若以桌面为参考平面， 重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是 A.下落过程中，重力对小球做功，重力势能增加 B.由于参考平面不是地面，小球机械能不守恒 C.小球在A点的重力势能为25J D.由A点下落至B点过程中重力势能的减少量为25J 物理试题(27H)第1页（共8页） 4.如图所示，在某工地，汽车绍木平路而匀速向右运动，通过细组绕过定洲 轮连接一工件，工件的质量为m一100kg,当绳与水平方向的夫角为0 37'时，工件的速度为0-5m/9,已知s1m37°=0.5，cos37°=0.8、8 10m/s?,则下列说法正确的是 1补自公台次车 Tinianimmiaamcam A.汽车的速度大小为4m/s B.工件处于超重状态 C.若汽车从0=37时开始，又前进了1m,则绳子对汽车做功为一800J D.工件和汽车组成的系统机械能守恒 5.辘轳是古代民间提水设施，如图甲，辘轳由辘轳头、支架、井绳、水斗等部 分构成。如图乙为提水设施工作原理简化图，某次需从井中汲取m= 2.5kg的水，辘轳绕绳轮轴半径为r=0.2m,水斗的质量为0.5kg,并 足够深且井绳的质量忽略不计。t=0时刻，轮轴由静止开始绕中心轴 转动，其角速度随时间变化规律如题图丙所示，g取10/s2,则 o/rad·s") 10 分 丙 A水斗速度随时间变化规律为v=8t &0~10s内水斗上升的高度为200m C.0~10s内井绳拉力所做的功为1296J D.井绳拉力瞬时功率随时间变化规律为P=32.4t(单位W) 6.子弹垂直射人叠在一起的固定于地面的木板，所有木板均相同。子弹在 穿过第16块木板后的速度恰好变为0。可以把子弹视为质点，已知子 弹在木板中运动的总时间是，认为子弹在各块木板中运动的加速度都 相同，则 A.子弹穿过第1块木板所用的时间是 B.子弹穿过第15块木板所用的时间是2-1， 4 C.子弹穿过前15块木板后，动能损失量为射人前的一半 D.子弹穿过第14、15、16三块木板所用时间之比为1：（√2一1)： (3-√2) 物理试题(27H)第2页（共8页） 7.发射轨道高度较高的圆轨道卫星时通常需要变轨来达到既定轨道。如 图所示，卫星初始在半径为。的圆轨道I上绕地球做匀速圆周运动，先 后在A、B位置点火加速，最终在圆轨道Ⅲ土稳定运行。卫星在不同轨 道上运动时，轨道能量等于卫星动能和引力势能之和，科学家发现同一 卫星在相同半长轴α的轨道运动时，轨道能量完全相同。已知卫星与地 球间的引力势能（可视为重力势能）的表达式为E,=一GM,其中，为 卫星到地心的距离，M为地球质量，m为卫星质量，G为引力常量。若 已知圆轨道Ⅱ上的运行周期为圆轨道I上运行周期的8倍，忽略卫星质 量变化，则卫星从轨道I变到轨道Ⅱ和从轨道Ⅱ变到轨道Ⅲ时，两次点 火需要增加的动能分别为 A.3GMm3GMm B.3GMm 3GMm 8ro Γ、56r0 4ro、28ro C.3GMim 3GMm D.3GMm3GMm 10ro、40ro 5r0 Γ、20r0 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3 分，有选错的得0分) 8.质量为20kg的木箱放在水平地板上，至少要用70N的水平推力才能 使它从静止开始运动。木箱运动以后，用60N的水平推力，就可以使它 做匀速直线运动，取g=10m/s2;由此可知 A.木箱静止时，用65N的水平推力推它，则它受到的摩擦力为65N B.木箱运动时，用55N的水平推力推它，则它受到的摩擦力为55N C.木箱与地板之间的动摩擦因数为0.3 D.若推力大小不足70N,但方向可以改变，一定无法让木箱移动 9.如图所示，汽缸内封闭一定质量的理想气体，经历了a→b→c→a一个完 整循环过程，其一V图像如图所示。已知a→b过程为等温变化，b→c 过程为等容变化，下列说法正确的是 物理试题(27H)第3页（共8页） ,气体在状态6时的压强为号力 R(0过程中，外界对气体所做的功为号A, 0*b过程中，气体向外卑放出热量 D.一个完整循环过程中，气体从外县餒收的热量小于向外势放出的 热量 10.如图所示，倾斜转盘上有两个木块A、B,质量分别为 2m、m(可视为质点)。AB之间用一根长为3L的细绳 连接，绳子拉直但没有张力。绳子经过转盘圆心O,且 0A=21。已知领斜转盘与木块的动摩擦因数-9.且转盘与地面的 夹角日=30°。现将转盘从静止启动，并以足够缓慢的方式增大其角速 度0，直至两个物体都开始滑动，重力加速度为g,则下列说法正确的有 A.若两木块开始滑动，则一定是A物体在下方时 B.当转盘角速度ω增加至√：时，绳中开始出现张力 C当绳中开始出现张力以后，张力从0开始一直增大，最大值为2mg D.当转盘角速度w增加至 g时，两木块开始滑动 三、非选择题（本题共5小题，共57分） 11.(8分)为了研究平抛物体的运动规律，某实验小组设计了如下实验： 45.0090.00135.00 x/cm 20.00 50.00 102.50 '/cm, 甲 乙 (1)如图甲所示，用小陲打击弹性金属片，A球水平飞出，同时B球被 松开，做自由落体运动，若改变不同高度，两球总能同时落到地面， 可以说明 0 物理试题(27H)第4页（共8页） (2)为了减小空气阻力的影响，实验所用的小球应选小 (填 “钢”或“塑料”)球、两球的质量 (填“需要”"或“不需要") 相等。 (3)某同学通过实验对平抛运动进行研究，他在竖直墙上记录了抛物线 轨迹的一部分，但是没有标注抛出点的位置，如图乙所示。x轴沿 水平方向，y轴沿竖直方向，由图中所给的数据可求出：小球平抛的 初速度为 m/s。（g取10m/s2,保留2位有效数字) 12.(9分)小李同学利用数据采集器研究动能 摆锤释放器 和重力势能转化所遵循的规律。实验装置 如图所示，在铁架台上沿竖直方向固定有带 格子的圆弧形背板，摆锤释放器可绕固定点 O转动并固定在某一角度；圆柱形摆锤通过 光电门 标尺盘 绳子悬挂于点O,并可用磁铁吸附在释放器上。光电门传感器固定在 圆弧形背板上，并与数据采集器相连，可自动记录摆锤通过的时长。 (1)将光电门先后分别固定在圆弧形背板上的B和C(最低点)两点，逐 次将摆锤从A点自由释放。 (2)测出B点与C点的高度差hc,以及摆锤经过B点时的挡光时间 t,已知摆锤的直径为d,则摆锤经过B点时的速度大小为 。(用已知及所测物理量字母表示) (3)再测摆锤经过C点的时间tc,已知重力加速度为g,摆锤的质量为 m,则摆锤从B点运动到C点过程中，重力势能减少量为 (用已知及所测物理量字母表示)》 (4)为了证明摆锤在B、C两点的机械能相等，需要得到的关系式是 。 (用已知及所测物理量字母表示)》 (5)该同学改变光电门的位置，记录了每次光电门离最低点C的高度h 及其相应的挡光时间1后，绘制了四幅图像。若机械能守恒，则下 列图像中正确的是 b60 h B 物理试题(27H)第5页（共8页） (6)有同学认为，该实验中依然存在微小的误差，因为光电门测量的是 摆锤通过时的平均速度，若认为经过光电门的速度测量值是准确 的，则h的测量值 (填“偏大”“偏小”或“准确”)。 3.(10分)逆行同步轨道(Retro-GEO)卫星是一种关于卫星发射的新设 想：不同于以往的同步卫星，逆行同步轨道卫星的轨道高度和同步卫星 相同，但运行方向与地球自转方向相反。虽然它失去了同步的功能，但 是可以更快的扫视地球。A为逆行同步轨道卫星，B为近地卫星（轨道 半径近似等于地球半径)，两者在同一个平面内绕地球沿相反方向做匀 速圆周运动。已知地球的半径为R,自转周期为T,A的轨道高度h是 地球半径的k倍，引力常量为G,求 (1)地球的质量； (2)近地卫星B的周期T; (3)这两颗卫星相邻两次距离最近的时间间隔。 物珪试题(27H)第6页（共3页） 14.(14分)如图所示，倾角为0=37°，且长L=2.5m的传送带以恒定的速 率o=1m/s沿顺时针方向运行，现将一质量m=2kg的煤块（可视为 质点)以o=5m/s的速度从距离底部L。=0.8m处滑上传送带，传送 带与煤块之间的动摩擦因数μ=0.5，取g=10m/s2,sin37°=0.6， c0s37°=0.8。 1日 (1)求煤块速度与传送带速度达到相同时，煤块的位移大小； (2)煤块最终从传送带上端还是下端飞出？请计算煤块飞出时的速度 大小； (3)计算煤块在传送带上留下的划痕长度。 物理试题(27HD第7页（共8页） 15.（16分)如图所示，光滑的四分之一圆柱面固定于地面 上，圆柱的半径为R,圆心为O点，最高点为A,底端点 H 为B。若在圆柱上释放小球，小球会因重力下滑，重力 0 加速度为g。 (1)若A点静止释放一个小球，求小球脱离圆柱面时距离地面的高 度h1; (2)若圆柱面上的某一点C静止释放一个小球，已知C距离地面的高 度为H,求小球脱离圆柱面时距离地面的高度h2以及脱离时小球 的速度大小v2; (3)若已知R=0.5,A点释放一个具有水平方向初速度b的小球，并 且在小球脱离圆柱面的瞬间，在圆柱的底端B点以速度v=2/s 竖直上抛另一个小球。若两个小球可以在空中相遇，求在A点释 放的小球的初速度vo。(重力加速度g取10m/s2) 物理试题(27H)第8页（共8页） 高三物理二参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B D B C B A AC BD AD 一、单项选择题（本题共7小题，每小題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.C【解析】同一物体绕圆形跑道从起点跑半圆和跑一圆相比，跑一圈的路程更大，但位移为零，故A错误；两个 物休的位移相同、只说明初、末位置的变化相同，运动轨迹可以不同，故路程不一定相等，故B错误；物休路程为 零，则说明保持静止，位移一定为0，故C正确：物体沿直线运动时，若有往复运动，则运动路程大于初末位置间 的直线距离，位移的大小不一定等于路程，故D错误。故选C。 2.B【解析】液体受到重力，所以会有向下压的趋势，又因为液体具有流动性，它会把这种压力向各个方向，并非 由分子撞击器壁产生的，故A错误；大气压强是大量空气受到重力作用从而产生的，因此若重力加速度降低， 则大气压强会相应减少，故B正确；气体分子平均速率变大，若气体体积增大导致气体分子密度减小，则压强不 一定变大，故C错误；当某一容器自由下落时，处于完全失重状态，但封闭容器的气体压强并非来自于重力，容 器中气体分子的运动不受影响，压强不为零，故D错误。故选B。 3.D【解析】下落过程中，重力对小球做功，重力势能减少，动能增加，故A错误；小球只受重力，机械能守恒，重 力势能的零点设置不会改变该结果，故B错误；若以桌面为参考平面，小球在A点的重力势能为E。=g(H h)=16J,故C错误；小球由A点下落至B点过程中重力做了25J的正功，根据功能关系，可知重力势能减少 了25J,故D正确。故选D。 4.B【解析】将汽车的水平实际速度沿绳、垂直绳方向分解，沿绳方向的分速度等于工件的上升速度（同一根 不可仲长的绳沿绳方向速率相等)，即：=4c0s0。已知0：=5m/s、e0937=0.8,解得0s=050 6.25m/s,汽车匀速向右运动时，0逐渐减小，由vz=⑦*cos日可知cos0随0减小而增大，因此工件的上升速度 会逐渐增大，工件具有向上的加速度，合力向上，绳的拉力大于工件的重力，处于超重状态。故A错误，B正确。 汽车前进过程中角度0逐渐减小，汽车前进1m时工件上升高度大于1m×si37°=0.8m,所以物体的重力势 能增加量大于100kg·0.8m·10m/s2=800J,故C错误。在工件拉动的情况下，汽车没有减速而是匀速运 动，说明汽车有动力牵引，不满足机械能守恒条件。故D错误。故选B。 5.C【解析】由角速度一时间图像可得：w=4t,水斗速度满足v=wr=0.8L,绳子的加速度为a=0.8m/s2,故A 错误。10s时位移为：h=合a12=40m,故B错误；水和水斗整体总质量为M=3kg,取水和水斗整体为研究对 象，竖直向上为正方向，由牛顿第二定律得T-Mg=Ma,所以拉力为T=M(g十a)=3X(10十0.8)N= 32.4N,由前述计算，上升位移为h=40m。拉力与位移同向，拉力做功的公式W=Th,所以W4=32.4× 40J=1296J,故C正确。由功率定义，拉力方向与速度方向相同，拉力瞬时功率为P=T,所以P=32.4NX 0.81=25.921(单位W),故D错误。故选C。 6.B【解析】子弹做匀减速运动穿过第16块木板后速度变为0，运用逆向思维法，子弹反向做初速度为零的匀加 速直线运动，设每块木板的厚度为5，则有16s=7aP。设穿过剩余n块木块的时间为1，穿过第1块木板后剩 余%=15有15=分品，联立解得s=平。周此子弹穿过第1块木版所用的时间为丛=1一46=1 V压1，故A错误：穿过前15块木板后还利1块木板，有=立0，联立解得4=片，故子弹穿过前15块木板所 用的时间是1as=1一台一华。穿过前14块木板后有25=，联立解得2-，则穿过第15块木板的时间 4 △6=。一1=②一，故B正确；子弹以恒定阻力穿过木块，则动能损失量为f工，与穿过的木块教量成正比，穿 4 过前15块以后动能损失量为射入前的子，故C错误；运用逆向思维法和根据匀变速推论可知，子弹穿过第14、 15、16块木板所用时间之比为(3一√2)：(2一1)：1，故D错误。故选B。 物理参考答蜜(27H)一1 7.A【解析】卫豆相构在半径为”的圆枕道1上忧地球敛勺速脚用途劝，先店在A、月似重支火加速，袁坎在图 札道用上稳定运行。设机道】的周期为T,、机道门的周前为T:,末长衲为：·机道的半径为T。问一卫屡 在松同丰卡笳机道上的总能量相同，根报【枕道来进行计算：对于枕道】有方有引力等于向心力：一 m习，同时轨道徒量为E,-C+方m,解得枕道能爱来达式E=-G.由题给条件知，机道半长村相 2r0 同时秋道能量初等，可以报轨道他量渴足来达式：E。=一C。根据题月条件有，=8T,由开善粉第三 2a 定徐：可得到：=4：又因为执道目与铣道内切，与枇道用外切，图此有：a,三十白7r。据 2 北，可以得秘道目和轨道用的桃道能量表达式：E,=一密=一E,=一=一肥。两火成大足 2a2 8ro 2r1 导致两次枕道能量改变的原因，所以变轨前后的轨道能量之差就是点大需要增加的动能：△E(=E,一E,= 号，A=E-E,=最，故选A 二、多项选择题（木题共3小题，每小题5分，共15分，在每小題给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部 选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 8.AC【解析】木箱静止时，用65N(小于70N)的水平推力推它时，此时木箱受到的摩擦力为静摩擦力，根据平 衡条件可知，此时木箱受到的摩擦力大小为65N,而若木箱运动后，无论推力多少，滑动摩擦力均为60N,因此 A正确B错误：木箱与地板之间的弹力=mg=200N,f=60N,木箱与地板之问的功摩擦因数为A=太- 0=03,C正确；若粮力方向可以改支，沿斜向上才，则经计算最小只需6,1N即可粮动，D错误。放选AC。 9.BD【解析】a-b过程为等温变化，根据玻意耳定律有pV。=p·3V。,解得p=弓加，故A错误；P-V图像 中，图像与V轴所围几何图形的面积表示功，c-Q过程中，气体体积减小，外界对气体做正功W= 管于。V心故B正政程为华程度化，内能不支，根托热力孕多二定位A 2 Q,则可得W与Q大小相等正负相反，由于过程中休积变大，气体对外做功，所以需要从外界吸热，故C错误： 由于一V图像中，图像与V轴所围几何图形的面积表示功。根据图像可知，-b过程中，气体体积增大.气休 对外界做功，b+c+过程中，气体体积减小，外界对气体做功，且气体对外界做功小于外界对气体做功，即一个 完整循环过程中，外界对气体做功。由于一个完整循环过程中，气体内能不变，则一个完整循环过程中，气体向 外界放热，即一个完整循环过程中，气体从外界吸收的热量小于向外界放出的热量，D正确。故选BD。 10.AD【解析】A的质量与半径均更大，所需向心力也更大，因此，A更易滑动，且A在下方最 B 易滑动。此时，若绳中出现张力，则A达到最大静摩擦μmAgCOs日-mngsin日=mAw·2l, 0 =√最，故A正确，B错误；但由于转盘在旋转，当A转至上方时，拉力会减小，故C错误； 若物体开始滑动，则两物体均达最大静摩擦： 1 jonAgcos 0+T-mAgsin 0=mAw.2l T=2mg lT-H0+magsin9=me暖.L,得 故D正确。 2=√42 三、非选择题（本题共5小题，共57分） 11.(8分，每空2分)(1)平抛运动在竖直方向是自由落体运动 (2)钢不需要 (3)3.0 【解析】(1)在打击金属片时，两小球分别做平抛运动与自由落休运动、结果同时落地，则说明平抛运动在竖直 方向上是自由落体运动。 (2)为了减小空气阻力的影响，小球应选用质量大、体积小的，即选用密度大的小球，故实验所用的小球应选小 物理参考答案(27H)一2 钢球，自由落休时，质量对运动规律无影响，因此不需要两球质量相等。 (3)由图可知yc=102.5cm-50cm=52.5cm=0.525m,yan=50cm-20cm=30cm=0.3m 在竖直方向上根摄△y=R下，得T=√匹迦=0.15s, 故半担达动的初连度%=学=品1铝ms=3.0mg 12.(9分，除特别标注外，每空2分) 2片3mee02gc-君-置 (5)C(6)偏小(1分) 【解析】(2)由于摆锤直径d很小，挡光时间极短，可将摆棰通过光电门的平均速度近似为B,点的瞬时速度，因 此=治 (3)重力势能的减少量等于重力沿下落路径做的功，摆锤从B到C下落的高度差为h心，因此重力势能减少量 为△E,=mgha (④机城能守恒的本质是B到C过程中，重力势能的减少量等于动能的谐加量，即mgh虹=方m呢-司m函 代入的是心=总后约去质童预即可将到媚一营=g红。 (⑤)以最低点C为重力势能零点，设摆锤在释放点A的初始速度为0，A点相对C点的高度为H,则A点机械 能为mgH。当光电门距离C点的高度为h时，摆锤所在位置相对C点高度为A,送度=兰，由机模能守恒 mgh+方(？=mgH,整理得户=-器A+2要可见片与h为一次函数关系，且h=0(光电门在C点)时 是不为索小越大（位置越高）摆锤達度越小，档光时间1越大，号越小，因此日-6是纵轴藏距为正、斜向右下 的直线，对应选项C的特征。故选C。 (6)小球下落过程中，在B点时处于加速阶段，则摆锤经过光电门时，前一半位移会比后一半位移需要更长的 时间，时间中点会处于前一半位移中，即时间中点所处的位置会高于位移中点。所以若认为速度的测量值是 准确的，即时间中，点对应的瞬时速度，则真实的h会大于测量的h,故h偏小。 13.(10分)【解析】(1)A为地球同步卫星，运行周期与地球自转周期相等为T,由题意知其轨道半径 rA=R+h=R+kR=(k+1)R MmA 巴星A绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力：C中D=mA·织 T ·(k+1)R …2分 约去mA,整理得地球质量M=4n(k十1)R GT2 …1分 ②A,B均绕地球做匀速圆周运动，由开普勒第三定律可得会=骨 …2分 代入rA=(k十1)R、TB=R,解得B的周期TB= T …………………1分 √(k+1)3 (3)两颗卫星反向转动，相邻两次距离最近时，两颗卫星共转过2π孤度 A的角建度趴一牙 4 …1分 B的角速度0=器=2红针1进 +0t0年0。+0年0年g0。+e4000g。年 T …1分 设相邻两次距离最近的时间间隔为△L,则有(wB十w)△l=2元 …1分 代入角速度表达式，约去2π后整理得△= T 1分 √(k+1)下+1 14,(14分)【解析】(1)由牛顿第二定律有ma1=mgsin0+μngcos0… 1分 煤块开始上滑的加速度大小a1=mgsin叶mgC05日=10m/g1分 当煤块与传送带共速时6一al1=v 解得1=0.4S…。 ……1分 煤块的位移x=6十 2%1.2m………2分 物理参考答案(27H)一3 (2)牛校第二定楼有m3、=1gs1n0-nnRcOs0 …… ………………1 共边朝锲接向土做藏速运动的加速度大小0，=mB2in0-m00=2ms3…1分 111 走度减为案时的桂移一芸效2国=025册 因1=L:十3十1)=2.25m1:…1分 可知煤块没能到达传送带顷鴙，然后下滑到底郏时的速度=√2a,x=√2X2X2.25m/s=3m/s 即线块最休从传送带下端滑下的速度为3m/§…2分 (3)堞块向上减速阶段的划痕长度△=.x一21=0.8m…1分 煤块向上减逸到零时的划痕长度△2=…出-z2=0,25m…1分 时的划狼长度△=0·十z=1X号m十2.25m=3.75m 02 因△x,被後盖，则煤块划痕长度为△2=△x2十△x3=4m…1分 （只要各案对了均给4分，上述过程作为答案错误时参考给分) 15.(16分)【解析】(1)设小球脱离时，所在半径与竖直方向夹角为0，由机械能守恒得 1 1n听=mgR(1-cos0) 2分 脱离时重力分力充当向心力 vi mgcos 0=mR ……………………………… 2分 解得cos日 号，脱高高度为h=Rcos0=号R … 2分 (2)设小球释放，点的半径与竖直方向夹角为日，脱离点为2，由机械能守恒得 1 2m=mgR(cos 0-cos : …1分 脱离时，重力分力充当向心力 mgcos 0:=mu R …1分 解得6os%=号o58,其中H=Reas8,所以e=Rcas=号H …2分 代入得=/gRcos历=√号gH 2分 (3)同样设脱离角为0，根据前问计算有：=√gRcos 设两球相遇时间为，则 x方向：cos0·=R(1-sing) y方向：(sin%·+7gtr)十(a-7gA)=h-Rcos6 1分0 3=v=√gRcos=2m/s 解得 cosa=号 由机械能守恒得 m6+mgR(1-cosA)=号m 1 v …1分 代入得0=√亿m/S…】分 (答案正确给全4分) 物理参考答案(27H)-4