安徽省蚌埠市怀远第一中学2027届高三上学期开学考试物理试卷（含答案）

安徽蚌埠市怀远第一中学2026-2027学年高三上学期开学物理试题一、单选题1．两辆汽车A和B从同一位置同时出发沿同一方向做直线运动，速度v随时间t变化的图像如图所示，则以下判断正确的是（）A．时刻两车相遇 B．时刻两车加速度相等C．时刻两车速度相等 D．内两车平均速度相等2．关于甲、乙、丙、丁四个图像，下列说法正确的是（

）A．甲图中，在时间内，的平均速度大于的平均速度B．乙图中，若时刻、两质点第一次相遇，则时刻两质点再次相遇C．丙图中，0时刻物体的速度为D．丁图中，时物体的速度大小为3．某智能巡检机器人在水平地面上拖拽一个质量为的检测载荷，牵引绳斜向上与水平方向成角。机器人以恒定速度沿直线前进，已知载荷与地面间的动摩擦因数，重力加速度取。若要使牵引绳的张力最小，则（

）A． B．C．最小张力大小为6N D．最小张力大小为5N4．如图所示，a、b分别是固定在箱子顶部和底部的力传感器，一物块放在力传感器b上，轻弹簧上、下端分别与力传感器a和物块接触，弹簧的压缩量为5cm，箱子静止不动时，a、b两力传感器的示数分别为50N、60N，重力加速度g取10。现使箱子从静止开始沿竖直方向运动，运动过程中力传感器b的示数变为55N且保持不变，则下列判断正确的是（

）A．弹簧的劲度系数为2000N/m B．箱子可能是向上运动C．物块处于超重状态 D．箱子加速度大小为55．如图所示，一个人在河边以一定的初速度斜向上抛出一石子。已知抛出点和落水点之间的距离，，重力加速度取，不计空气阻力。则石子落在水面的末速度与水平方向的夹角为（

）A． B． C． D．6．如图，圆盘在水平面内做匀速圆周运动，质量为M=0.2kg的小物块放置在水平圆盘的正中央，并用一根0.1m长的轻质细线与质量为m=0.1kg的另一个小物块连接，两物块与圆盘间的动摩擦因数均为0.2。已知两个小物块均可看作质点，细线所能承受的拉力足够大，g取10m/s2。要保证M、m与圆盘间不发生相对滑动，圆盘角速度的最大值为（）A． B． C． D．7．2026年5月25日，神舟二十三号载人飞船成功对接天和空间站核心舱。已知地球半径为，空间站绕地球做圆周运动的轨道半径为，周期为，引力常量为。下列说法正确的是（

）A．地球的质量为 B．地球的平均密度为C．空间站的线速度大小为 D．空间站所在高度处的重力加速度为8．水平传送带匀速运动，将物体（可视为质点）无初速度地放在传送带上A点，一段时间后物体随传送带一起匀速运动，最终到达B点。已知传送带运行的速率为v，物体与传送带之间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是（

）A．刚开始物体相对传送带向前运动B．仅增大μ，物体做加速运动的位移变小C．仅增大v，物体与传送带因摩擦产生的热量相同D．仅增大μ，物体从A点运动到B点的过程中可能一直受摩擦力二、多选题9．一物体从A点沿粗糙斜面以初速v0上滑，运动的最高点为B，中点为C，滑回A点时的速度大小为v。下列说法正确的是（）A．上滑和下滑用的时间相等B．上滑到C点时的速度大小为C．D．物体在AC段和BC段运动的总时间比为10．汽车沿平直的公路以恒定功率P从静止开始启动，若所受阻力始终不变，如图所示为牵引力F与速度v的关系，加速过程在图中A点结束，所用的时间，经历的路程，10s后汽车做匀速运动。则（

）A．汽车所受阻力的大小为 B．汽车匀速运动时的牵引力大小为C．汽车恒定功率为 D．汽车的质量为三、解答题11．智能交通控制中，为提升通行效率，某些路段设置了“绿波带”，能使以一定速度行驶的车辆连续绿灯通行。小明选取某平直道路相邻三个路口A、B、C的信号灯进行模拟研究（如图），路口间距。三个路口绿灯、红灯持续时间均为30s。时，A的绿灯开启；时，B的绿灯开启；时，C的绿灯开启。时，车由静止从A开始做匀加速直线运动直到速度大小为，之后一直做匀速直线运动并依次通过B、C路口。车视为质点，不计通过路口的时间，不考虑黄灯时间。(1)求车做匀加速直线运动的平均速度大小。(2)若时，车刚好通过B路口，求车做匀加速直线运动的位移大小。(3)若车在内通过C路口，求车做匀加速直线运动的加速度大小范围。12．如图所示，一个弹簧台秤放在水平地面上，为与轻弹簧上端连在一起的秤盘，为一重物，已知的质量，的质量，弹簧的质量不计，劲度系数，系统处于静止。现给施加一个方向竖直向上的力，使它从静止开始向上做匀加速运动，已知在前内，为变力，以后，为恒力（取），求(1)系统做匀变速直线运动的加速度为多大？(2)请推导并写出拉力随时间变化的表达式，并求出的最小值和最大值；(3)若想进一步减小为变力的时间，可以考虑增大，求能使做匀加速直线运动，且始终为恒力的最小值。13．一长的轻绳一端固定在点，另一端连接一质量的小球，悬点距离水平地面的高度，开始时小球处于点，此时轻绳拉直处于水平方向上，如图所示，让小球从静止释放，当小球运动到点时速度为，轻绳碰到悬点正下方一个固定的钉子时立刻断裂，不计轻绳断裂的能量损失，取重力加速度，求：(1)绳断裂后球从点抛出并落在水平地面上的点，求点与点之间的水平距离；(2)若，轻绳碰到钉子时绳中拉力达到所能承受的最大拉力断裂，求轻绳能承受的最大拉力。14．一倾斜传送带装置如图所示，AB区域的长度为6m，倾角，工作时传送带向上运行的速度保持不变。现将质量均为的小货箱（可视为质点）逐个地从A处轻放到传送带上，放置小货箱的时间间隔均为，放置时初速度为零，小货箱一到达B处立即被取走。已知小货箱刚放在A处时，前方相邻的小货箱还处于匀加速运动阶段，此时两者相距，传送带装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处摩擦，取。(1)求小货箱在传送带上匀加速运动阶段的加速度大小；(2)求每运送一个小货箱电动机对外多消耗的电能；(3)第一个箱子到达顶端后，求电动机的平均输出功率。15．某次科学观测时，科学家发现一颗矮行星X，其地表空气稀薄，可视为真空，其中矮行星X半径R＝800km。某次探测任务中，探测器在矮行星X表面上一高度H＝6.4m的断崖边，将一“土块”由静止释放，测得“土块”经4s落地。矮行星X可视为质量分布均匀的球体，万有引力常量，求：(1)矮行星X表面的重力加速度g；(2)矮行星X的质量M；（结果用科学记数法表示，保留两位有效数字）(3)矮行星X的第一宇宙速度大小v。题号12345678910答案CCDDDCCBCDAD11．(1)7.5m/s(2)150m(3)【详解】（1）对于匀变速直线运动，某段过程的平均速度满足汽车由静止开始匀加速，初速度，末速度，因此平均速度：（2）汽车从A到B总位移，总用时。设匀加速时间为，则匀速运动的时间为总位移可表示为匀加速位移加匀速位移：解得因此匀加速位移：（3）汽车从A到C总位移，要求总运动时间。设匀加速加速度为，则匀加速到的时间匀加速位移总位移满足：代入数值整理得：化简后得到总时间与加速度的关系：当时，对应加速度最小值：当时，对应加速度最大值：校验通过B灯时，是否闯红灯：加速到最大速度时，最大位移说明到B之前已达到最大速度；车通过B的时刻满足，同理可得与加速度的关系：2252a+15(B的绿灯窗口为结合得到的，代入的表达式可得：当时，；当时，。即满足B路口绿灯通行的要求，不存在闯红灯的情况。因此加速度范围为12．(1)a=6m/s2(2)内（N），后；最小值为72N，最大值为168N(3)840N【详解】（1）初始系统静止，弹簧的压缩量由P、Q的总重力平衡弹簧弹力可得：代入数值解得初始压缩量：题意说明0.2s后为恒力，说明时刻恰好分离，此时二者间弹力为0，且此前二者共同向上做匀加速运动，0.2s内的总位移恰好等于弹簧从初始压缩到分离时刻的形变量变化。分离时刻对秤盘受力分析：仅受重力和弹簧弹力，此时加速度仍为，设此时弹簧压缩量为，由牛顿第二定律：匀加速运动的位移关系为联立解得：（2）在内未分离，对P由牛顿第二定律：对Q由牛顿第二定律：结合匀加速位移关系，时刻弹簧压缩量可得：最终得到变力阶段的表达式：后P、Q分离，，对P直接列牛顿第二定律：F-Mg初始时刻，取最小值：最大值为恒力阶段的168N。（3）若全程为恒力，说明从时刻起、就无相互作用，二者直接分离，全程仅受拉力和重力，做匀加速运动。此时对P直接列牛顿第二定律同时初始时刻秤盘的加速度不能大于，否则二者会挤压产生弹力，要让初始时刻二者恰好无弹力，有：代入数值解得得到最小恒力：13．(1)(2)【详解】（1）B点距离地面的竖直高度绳断裂后小球从B点开始做平抛运动，竖直方向有解得平抛运动时间因此水平距离（2）轻绳碰到钉子P后，小球将以P为圆心做圆周运动，此时圆周运动的半径为在B点，沿圆周径向的合力提供向心力，此时绳的拉力达到最大值，由牛顿第二定律有解得14．(1)(2)(3)【详解】（1）小货箱刚放在处时，前方相邻的小货箱已经运动了时间，有解得加速度大小（2）设货箱受到的滑动摩擦力大小为，由牛顿第二定律得解得每运送一个箱子产生的热量为货箱匀加速运动阶段的时间此阶段传送带运动距离