精品解析：黑龙江佳木斯市第八中学2026-2027学年高三上学期10月期中物理试题

2026-2027学年度第一学期期中考试 高三物理试题 分值：100分 考试时间：75分钟 一、单选题每题4分共28分 1. 建设和运营空间站是衡量一个国家经济、科技和综合国力的重要标志。已知中国空间站离地面高度为h，其质量为m，地球质量为M，地球半径为R，引力常量为G，则地球和中国空间站间的万有引力大小为（　　） A. B. C. D. 2. 2024年10月30日，“神舟十九号”载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接，对接于天和核心舱前向端口，形成三舱三船组合体，3名航天员随后从“神舟十九号”载人飞船进入空间站天和核心舱。飞船与空间站交会对接后距地面的高度小于地球同步卫星距地面的高度。下列说法正确的是（　　） A. 航天员在天和核心舱中处于失重状态，不受地球吸引力 B. 飞船与空间站组合体对接后的向心加速度大小相等 C. 飞船先在比空间站运行半径小的轨道上减速，减速后飞船逐渐靠近空间站，两者速度接近时实现对接 D. 飞船与空间站组合体的运行速度小于地球同步卫星的速度 3. 如图所示，有两本书叠放在一起静止放置于倾角为θ的倾斜桌面上，上面书本质量为M，下面书本质量为m，下面书本有二分之一伸出桌面，桌面与书本之间的动摩擦因数为μ1，书本与书本之间的动摩擦因数为μ2，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A. 下面书本受到的支持力大小为 B. 桌面对上面书本的作用力方向一定竖直向上 C. 逐渐增大桌面倾斜的角度，上面书本一定比下面书本先滑动 D. 上面书本受到的摩擦力大小为Mgsinθ 4. 某同学在同一地点，两次将同一支箭从相同的高度水平射出，箭第一次和第二次落地时插入泥土中的姿势分别如图甲、乙所示，若空气阻力不计，箭第一次与第二次被射出时的速度大小之比是（　　） A. 1：3 B. 3：1 C. D. 5. 如图为在短道速滑比赛中运动员过弯道情景。假定两位运动员在过弯道时保持各自的速率恒定，一位运动员在内道角速度为ω1，线速度大小为v1；另一位运动员在外道角速度为ω2，线速度大小为v2，他们同时进入弯道同时出弯道，则他们的角速度与线速度大小的关系为（　　） A. ω1＝ω2，v1<v2 B. ω1>ω2，v1<v2 C. ω1<ω2，v1＝v2 D. ω1<ω2，v1<v2 6. 如图所示，从倾角为30°的斜面顶端分别以v0和2v0的速度水平抛出a、b两个小球，若两个小球都落在斜面上且不发生反弹，不计空气阻力则a、b两球（　　） A. 水平位移之比为1：2 B. 下落的高度之比为1：2 C. 在空中飞行的时间之比为1：2 D. 落到斜面时速度方向与斜面夹角之比为1：2 7. 如图甲所示，质量为4 kg的物体在水平推力作用下开始运动，推力大小F随位移大小x变化的图像如图乙所示，物体与地面间的动摩擦因数取，则该物体在0~4 m的运动过程中（　　） A. 摩擦力的功率一直增大 B. 推力的功率一直增大 C. 摩擦力做功为80 J D. 推力做功为200 J 二、多选题每题；每题6分，少选得3分 共18分 8. “套圈”是老少皆宜的游戏。如图所示，某同学先后两次在A点把小环水平抛出，分别直接套中位于水平地面B、C两点处的目标物。不计空气阻力，下列说法正确的有（　　） A. 两小环在空中的飞行时间相同 B. 两小环抛出时的初速度相同 C. 两小环落地时的末速度相同 D. 两小环在空中飞行过程中速度的变化量相同 9. 如图甲、乙所示，分别用长度均为1m的轻质细绳和轻质细杆的一端拴质量均为1kg的小球A、B，另一端分别固定在O、点，现让A、B两小球分别绕O、点在竖直平面内做圆周运动，小球均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. A球做圆周运动到最高点的最小速度为 B. B球做圆周运动到最高点的最小速度为 C. 某次A、B两球运动到最高点对绳、杆的作用力大小分别为2N、5N，则此时A、B两球经过最高点时的速度大小之比可能为 D. 某次A、B两球运动到最高点对绳、杆的作用力大小分别为2N、5N，则此时A、B两球经过最高点时的速度大小之比可能为 10. 如图为某“天问”探测器在火星表面附近做匀速圆周运动，周期为，火星半径为。当该探测器运动至近火点时瞬间加速，进入椭圆转移轨道，其远火点所在的轨道高度为。已知引力常量为，忽略火星自转，下列说法正确的是（ ） A. 利用题目已知物理量可以求得探测器质量 B. 火星的密度约为 C. 探测器从近火圆轨道进入椭圆轨道时，动能减小 D. 探测器在椭圆转移轨道上运动周期为 三、实验题每空3分共21分 11. 用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值，如图是探究过程中某次实验时装置的状态。 （1）本实验采用的科学方法是___________。 A．放大法 B．累积法 C．微元法 D．控制变量法 （2）在研究向心力的大小F与质量m的关系时，要保持________相同。 （3）若两个钢球质量和转动半径相等，图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1：4，与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为_________。 12. 某学习小组完成了“探究平抛运动的特点”的实验： （1）先用图甲装置探究平抛运动竖直分运动的特点，实验中听到两小球同时落地，改变H大小，重复实验，A、B两小球仍同时落地，该实验结果表明_________。 A. 两小球在空中运动的时间相等 B. 两小球落地时的速度大小相同 C. 小球A在竖直方向的分运动与小球B的运动相同 D. 小球A在水平方向的分运动是匀速直线运动 （2）再用图乙装置获得小球平抛的轨迹 ①关于实验装置和操作，下列说法正确的是_________。 A.小球与斜槽之间应足够光滑 B.安装斜槽时应使其末端切线水平 C.坐标纸原点应与斜槽末端（轨道口）重合 D.小球每次从斜槽上同一位置由静止释放 ②如图丙所示，a、b、c是小球平抛轨迹在方格纸上的三个位置。已知方格纸每一小格边长为5cm，重力加速度g取。则小球平抛的初速度为_________。（计算结果保留两位有效数字） （3）某同学做实验时，从斜槽末端沿重锤线方向画出直线，并描出轨迹曲线如图丁，在曲线上取e、f两点，用刻度尺分别量出它们到直线的水平距离，，以及与之间的距离h，当地的重力加速度为g，则小球平抛的初速度为_________。 A. B. C. D. 四、计算题（13题10分，14题11分，15题12分共33分） 13. 已知飞船质量为，其推进器的平均推力F为800N，飞船与空间站对接后，推进器工作5s时间，飞船和空间站的速度增加了0.05m/s，不考虑其他外力的作用。求： （1）飞船的加速度； （2）空间站的质量。 14. 完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试，并取得成功。航母上的舰载机采用滑跃式起飞，故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成，如图1所示。为了便于研究舰载机的起飞过程，假设上翘甲板BC是与水平甲板AB相切的一段圆弧，示意如图2，AB长L1=150 m，BC水平投影L2=63 m，图中C点切线方向与水平方向的夹角θ=12°（sin 12°≈0.21）。若舰载机从A点由静止开始做匀加速直线运动，经t=6 s到达B点进入BC。已知飞行员的质量m=60 kg，g=10 m/s2，求舰载机刚进入BC时，飞行员受到竖直向上的压力FN多大。 15. 如图所示，一个质量为的物体，受到与水平方向成角斜向下方的推力作用，在水平地面上移动了距离后撤去推力，此后物体又移动了的距离后停止运动。设物体与地面间的动摩擦因数为，，求： （1）推力对物体做的功； （2）全过程中摩擦力对物体所做的功； （3）有推力作用时合外力对物体所做的总功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年度第一学期期中考试 高三物理试题 分值：100分 考试时间：75分钟 一、单选题每题4分共28分 1. 建设和运营空间站是衡量一个国家经济、科技和综合国力的重要标志。已知中国空间站离地面高度为h，其质量为m，地球质量为M，地球半径为R，引力常量为G，则地球和中国空间站间的万有引力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】结合题中数据，根据万有引力表达式可得地球和空间站间的万有引力大小为 为空间站到地心的距离，即 故二者间万有引力大小为 故选D。 2. 2024年10月30日，“神舟十九号”载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接，对接于天和核心舱前向端口，形成三舱三船组合体，3名航天员随后从“神舟十九号”载人飞船进入空间站天和核心舱。飞船与空间站交会对接后距地面的高度小于地球同步卫星距地面的高度。下列说法正确的是（　　） A. 航天员在天和核心舱中处于失重状态，不受地球吸引力 B. 飞船与空间站组合体对接后的向心加速度大小相等 C. 飞船先在比空间站运行半径小的轨道上减速，减速后飞船逐渐靠近空间站，两者速度接近时实现对接 D. 飞船与空间站组合体的运行速度小于地球同步卫星的速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．航天员在天和核心舱中处于失重状态，并不是不受地球吸引力，而是地球吸引力全部用来充当向心力，故A错误； B．在对接后，飞船与空间站组合体所受万有引力提供向心力，有 解得 故飞船与空间站组合体对接后的向心加速度大小相等，故B正确； C．当飞船在比空间站运行半径小的轨道上减速时，飞船将做近心运动，逐渐远离空间站，不可能实现对接，飞船对接需从低轨道变轨到高轨道，应加速，而不是减速，故C错误； D．根据万有引力提供向心力有 解得 飞船与空间站组合体的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，运行速度比地球同步卫星的速度大，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，有两本书叠放在一起静止放置于倾角为θ的倾斜桌面上，上面书本质量为M，下面书本质量为m，下面书本有二分之一伸出桌面，桌面与书本之间的动摩擦因数为μ1，书本与书本之间的动摩擦因数为μ2，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A. 下面书本受到的支持力大小为 B. 桌面对上面书本的作用力方向一定竖直向上 C. 逐渐增大桌面倾斜的角度，上面书本一定比下面书本先滑动 D. 上面书本受到的摩擦力大小为Mgsinθ 【答案】D 【解析】 【详解】A．将两本书看作一个整体则，下面书本受到的支持力大小为 FN = (m＋M)gcosθ A错误； B．桌面与上面书本没有相互作用，B错误； C．逐渐增大桌面倾斜的角度，当书恰好要滑动时，对上面的书有 Mgsinθ = μ1Mgcosθ 对于下面的书有 (m＋M)gsinθ = μ2(m＋M)gcosθ 但由于不知道μ1、μ2间的大小关系，则无法判断哪本书先滑动，C错误； D．由于书本静止，则对上面书本有 f = Mgsinθ D正确。 故选D。 4. 某同学在同一地点，两次将同一支箭从相同的高度水平射出，箭第一次和第二次落地时插入泥土中的姿势分别如图甲、乙所示，若空气阻力不计，箭第一次与第二次被射出时的速度大小之比是（　　） A. 1：3 B. 3：1 C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据竖直方向的自由落体运动可得 末速度的方向与水平方向之间的夹角的正切值 h相同，可得箭第一次与第二次被射出时的速度大小之比是 故选A。 5. 如图为在短道速滑比赛中运动员过弯道情景。假定两位运动员在过弯道时保持各自的速率恒定，一位运动员在内道角速度为ω1，线速度大小为v1；另一位运动员在外道角速度为ω2，线速度大小为v2，他们同时进入弯道同时出弯道，则他们的角速度与线速度大小的关系为（　　） A. ω1＝ω2，v1<v2 B. ω1>ω2，v1<v2 C. ω1<ω2，v1＝v2 D. ω1<ω2，v1<v2 【答案】A 【解析】 【详解】两运动员同时进入弯道同时出弯道，则运动时间 相等，根据 题图可知外轨运动员所走孤较长，故其线速度较大，即 题意知他们同时进入弯道同时出弯道，即相同时间转过相同的圆心角，根据 故 故选A。 6. 如图所示，从倾角为30°的斜面顶端分别以v0和2v0的速度水平抛出a、b两个小球，若两个小球都落在斜面上且不发生反弹，不计空气阻力则a、b两球（　　） A. 水平位移之比为1：2 B. 下落的高度之比为1：2 C. 在空中飞行的时间之比为1：2 D. 落到斜面时速度方向与斜面夹角之比为1：2 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】C．因为两个小球均落到斜面上，所以二者的位移偏转角相同，又由于初速度之比为1∶2，所以根据位移偏转角的正切值 所以运动时间之比为1∶2，C正确； A．再结合 可得水平位移之比为1：4，A错误； B．再根据 下落的高度之比为1：4，B错误； D．再根据速度偏转角的正切值是位移偏转角正切值的两倍可知，速度偏转角相同，速度方向与斜面夹角之比为1∶1，D错误。 故选C。 7. 如图甲所示，质量为4 kg的物体在水平推力作用下开始运动，推力大小F随位移大小x变化的图像如图乙所示，物体与地面间的动摩擦因数取，则该物体在0~4 m的运动过程中（　　） A. 摩擦力的功率一直增大 B. 推力的功率一直增大 C. 摩擦力做功为80 J D. 推力做功为200 J 【答案】D 【解析】 【详解】A．滑动摩擦力 当推力大于摩擦力时，物体做加速运动，当推力小于摩擦力时，物体做减速运动，又摩擦力大小恒定，故该物体在的运动过程中，摩擦力的功率先增大后减小，故A错误； B．由题图乙可知，推力大小一直减小，当推力等于摩擦力时，物体速度达到最大，此后物体速度减小，则推力的功率也减小，故B错误； C．摩擦力做功 故C错误； D．图像中图线与x轴所围的面积表示推力做的功，故推力做的功 故D正确。 故选D。 二、多选题每题；每题6分，少选得3分 共18分 8. “套圈”是老少皆宜的游戏。如图所示，某同学先后两次在A点把小环水平抛出，分别直接套中位于水平地面B、C两点处的目标物。不计空气阻力，下列说法正确的有（　　） A. 两小环在空中的飞行时间相同 B. 两小环抛出时的初速度相同 C. 两小环落地时的末速度相同 D. 两小环在空中飞行过程中速度的变化量相同 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据 可得 两次的抛出点相同，故两小环在空中的飞行时间相同，故A正确； B．根据 可知 由图可知，两次的水平位移不同，则两小环抛出时的初速度不同，故B错误； C．根据 可知 则落地速度为 有B分析可知，初速度不同，则落地速度不同，故C错误； D．根据 由于两次飞行的加速度和时间都相同，则两小环在空中飞行过程中速度的变化量相同，故D正确。 故选AD。 9. 如图甲、乙所示，分别用长度均为1m的轻质细绳和轻质细杆的一端拴质量均为1kg的小球A、B，另一端分别固定在O、点，现让A、B两小球分别绕O、点在竖直平面内做圆周运动，小球均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. A球做圆周运动到最高点的最小速度为 B. B球做圆周运动到最高点的最小速度为 C. 某次A、B两球运动到最高点对绳、杆的作用力大小分别为2N、5N，则此时A、B两球经过最高点时的速度大小之比可能为 D. 某次A、B两球运动到最高点对绳、杆的作用力大小分别为2N、5N，则此时A、B两球经过最高点时的速度大小之比可能为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．A球与细绳相连，则恰好能到最高点时有 解得 故A正确； B．B球与杆相连，则恰好能到最高点的速度大小为 故B错误； C D．对A球在最高点时由牛顿第二定律有 代入数据解得 对B球有两种情况：a.杆对小球B为支持力时，则有 代入数据解得 b.杆对小球B为拉力时，则有 代入数据解得 则小球A、B在最高点的速度大小之比为 （或） 和 （或） 故CD正确。 故选ACD。 10. 如图为某“天问”探测器在火星表面附近做匀速圆周运动，周期为，火星半径为。当该探测器运动至近火点时瞬间加速，进入椭圆转移轨道，其远火点所在的轨道高度为。已知引力常量为，忽略火星自转，下列说法正确的是（ ） A. 利用题目已知物理量可以求得探测器质量 B. 火星的密度约为 C. 探测器从近火圆轨道进入椭圆轨道时，动能减小 D. 探测器在椭圆转移轨道上运动周期为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．探测器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律有 解得火星的质量 探测器的质量在等式两边消去，因此无法求出探测器的质量，故A错误； B．火星的体积 火星的密度 代入的表达式解得，故B正确； C．探测器从近火圆轨道进入椭圆轨道时，在近火点需要瞬间加速，使其做离心运动，因此探测器的动能增大，故C错误； D．探测器在圆轨道上的半径为，周期为。在椭圆轨道上，近火点到火星中心的距离为，远火点到火星中心的距离为，因此椭圆轨道的半长轴 根据开普勒第三定律有 代入，解得探测器在椭圆转移轨道上运动的周期，故D正确。 故选BD。 三、实验题每空3分共21分 11. 用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值，如图是探究过程中某次实验时装置的状态。 （1）本实验采用的科学方法是___________。 A．放大法 B．累积法 C．微元法 D．控制变量法 （2）在研究向心力的大小F与质量m的关系时，要保持________相同。 （3）若两个钢球质量和转动半径相等，图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1：4，与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为_________。 【答案】 ①. D ②. 角速度和半径r ③. 2：1 【解析】 【详解】(1)[1]在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法。 故选D。 (2)[2]在研究向心力的大小F与质量m关系时，依据 易知要保持和r相同； (3)[3]根据 两球的向心力之比为1：4，半径和质量相等，则转动的角速度之比为1：2，因为靠皮带传动，变速轮塔的线速度大小相等，根据 知与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为2：1。 12. 某学习小组完成了“探究平抛运动的特点”的实验： （1）先用图甲装置探究平抛运动竖直分运动的特点，实验中听到两小球同时落地，改变H大小，重复实验，A、B两小球仍同时落地，该实验结果表明_________。 A. 两小球在空中运动的时间相等 B. 两小球落地时的速度大小相同 C. 小球A在竖直方向的分运动与小球B的运动相同 D. 小球A在水平方向的分运动是匀速直线运动 （2）再用图乙装置获得小球平抛的轨迹 ①关于实验装置和操作，下列说法正确的是_________。 A.小球与斜槽之间应足够光滑 B.安装斜槽时应使其末端切线水平 C.坐标纸原点应与斜槽末端（轨道口）重合 D.小球每次从斜槽上同一位置由静止释放 ②如图丙所示，a、b、c是小球平抛轨迹在方格纸上的三个位置。已知方格纸每一小格边长为5cm，重力加速度g取。则小球平抛的初速度为_________。（计算结果保留两位有效数字） （3）某同学做实验时，从斜槽末端沿重锤线方向画出直线，并描出轨迹曲线如图丁，在曲线上取e、f两点，用刻度尺分别量出它们到直线的水平距离，，以及与之间的距离h，当地的重力加速度为g，则小球平抛的初速度为_________。 A. B. C. D. 【答案】（1）AC （2） ①. BD ②. 1.5 （3）D 【解析】 【小问1详解】 实验中听到两小球同时落地，则表明两小球在空中运动的时间相等，说明两球在竖直方向的运动完全相同，即小球A在竖直方向的分运动与小球B的运动相同，故选AC。 【小问2详解】 ①[1]A．小球与斜槽之间是否光滑对实验无影响，A错误； B．安装斜槽时应使其末端切线水平，以保证小球做平抛运动，B正确； C．坐标纸原点应该在小球在斜槽末端时球心的投影位置，C错误； D．小球每次从斜槽上同一位置由静止释放，这样才能使得小球到达底端时速度相同，D正确。 故选BD。 ②[2]竖直方向 水平方向 解得v0=1.5m/s 【小问3详解】 设e点距离抛出点的竖直高度为y，则， 解得 故选D。 四、计算题（13题10分，14题11分，15题12分共33分） 13. 已知飞船质量为，其推进器的平均推力F为800N，飞船与空间站对接后，推进器工作5s时间，飞船和空间站的速度增加了0.05m/s，不考虑其他外力的作用。求： （1）飞船的加速度； （2）空间站的质量。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由速度定义式有 解得 （2）根据牛顿第二定律 解得 14. 完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试，并取得成功。航母上的舰载机采用滑跃式起飞，故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成，如图1所示。为了便于研究舰载机的起飞过程，假设上翘甲板BC是与水平甲板AB相切的一段圆弧，示意如图2，AB长L1=150 m，BC水平投影L2=63 m，图中C点切线方向与水平方向的夹角θ=12°（sin 12°≈0.21）。若舰载机从A点由静止开始做匀加速直线运动，经t=6 s到达B点进入BC。已知飞行员的质量m=60 kg，g=10 m/s2，求舰载机刚进入BC时，飞行员受到竖直向上的压力FN多大。 【答案】1.1×103 N 【解析】 【详解】舰载机由静止开始做匀加速直线运动，设其刚进入上翘甲板时的速度为v，则有 设上翘甲板所对应的圆弧半径为R，根据几何关系，有 L2=R sin θ 舰载机刚进入BC时，由牛顿第二定律，有 FN-mg=m 联立上式，代入数据，得 FN=1.1×103 N 15. 如图所示，一个质量为的物体，受到与水平方向成角斜向下方的推力作用，在水平地面上移动了距离后撤去推力，此后物体又移动了的距离后停止运动。设物体与地面间的动摩擦因数为，，求： （1）推力对物体做的功； （2）全过程中摩擦力对物体所做的功； （3）有推力作用时合外力对物体所做的总功。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 推力对物体做功为 【小问2详解】 前2m内，摩擦力 摩擦做功为 后内，摩擦力 摩擦做功为 所以全过程中摩擦力对物体所做的功 【小问3详解】 有推力作用时，合外力对物体做的总功为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $