2026-2027学年北京市第一〇一中学高三（上）统练物理试卷（二）（含答案）

第=page11页，共=sectionpages11页2026-2027学年北京市第一〇一中学高三（上）统练物理试卷（二）一、选择题1.如图所示，用力F拉着三个物体在光滑的水平面上一起运动，现在中间物体上加上一个小物体，在原拉力F不变的条件下四个物体仍一起运动，那么连接物体的绳子张力和未放小物体前相比(

)A.Ta增大 B.Ta减小 C.Tb增大 2.如图所示，民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上沿跑道AB运动，拉弓放箭射向他左侧的固定目标。假设运动员骑马奔驰的速度为v1，运动员静止时射出的箭速度为v2，跑道离固定目标的最近距离OA=d.若不计空气阻力的影响，要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，则(

)A.运动员放箭处离目标的距离为v1v2d

B.运动员放箭处离目标的距离为v12+3.如图所示，a、b是水平地面上方位于同一条竖直线上的两点，从a、b两点分别以速度v1、v2水平抛出两个相同的小球A、B，它们在水平地面上方的P点相遇，不计空气阻力，下列说法正确的是(

)A.应先抛出A球，且v1<v2

B.到达P点时两球速度方向可能相同

C.到达P点时重力对A球做功的功率大于对B4.某同学用如图所示的实验装置测量当地的重力加速度。不可伸长的轻绳一端固定于A点，另一端系一小球，使其在水平面内绕O点做匀速圆周运动，已测出小球转过n圈所用的时间t。下列说法正确的是(

)A.为达成实验目的，仅需再测量小球做圆周运动的半径

B.为达成实验目的，仅需再测量轻绳的绳长

C.为达成实验目的，仅需再测量A点到O点的竖直高度

D.若误将n−1圈记作n圈，则重力加速度的测量值偏大5.若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证(

)A.地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的1602

B.月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的1602

C.自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的16.2023年，我国首颗超低轨道试验卫星“乾坤一号”发射成功。“乾坤一号”是一颗绕地球做圆周运动的近地卫星。关于它的运动，下列说法正确的是(

)A.角速度大于地球自转的角速度

B.线速度大于地球的第一宇宙速度

C.线速度小于地球表面物体随地球自转的线速度

D.向心加速度大于地球表面的物体随地球自转的向心加速度7.在空间站中，宇航员长期处于失重状态，为缓解这种状态带来的不适，科学家设想建造一种环形空间站，如图所示。圆环形旋转舱绕中心匀速旋转，宇航员站在旋转舱内的侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力，宇航员可视为质点。下列说法正确的是(

)A.宇航员可以站在旋转舱内靠近旋转中心的侧壁上

B.以地心为参考系，宇航员处于平衡状态

C.旋转舱的半径越大，转动的角速度应越小

D.宇航员的质量越大，转动的角速度应越小8.“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一。摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是(

)A.从最低点到最高点，乘客的机械能守恒

B.从最低点到最高点，乘客先超重再失重

C.从最低点到最高点，乘客受合力冲量为零

D.从最低点到最高点，乘客受合力做功为零9.太空碎片会对航天器带来危害。设空间站在地球附近沿逆时针方向做匀速圆周运动，如图中实线所示。为了避开碎片，空间站在P点向图中箭头所指径向方向极短时间喷射气体，使空间站获得一定的反冲速度，从而实现变轨。变轨后的轨道如图中虚线所示，其半长轴大于原轨道半径。则(

)A.空间站变轨前、后在P点的加速度相同

B.空间站变轨后的运动周期比变轨前的小

C.空间站变轨后在P点的速度比变轨前的小

D.空间站变轨前的速度比变轨后在近地点的小10.太空电梯的原理并不复杂，与生活中的普通电梯十分相似。

如图(a)所示，只需在地球同步轨道上建造一个空间站，并用某种足够长且足够结实的“绳索”将其与地面相连，在引力和向心加速度的相互作用下，绳索会绷紧，宇航员、乘客以及货物可以通过电梯轿厢一样的升降舱沿绳索直入太空，这样不需要依靠火箭、飞船这类复杂航天工具。如(b)图所示，假设有一长度为r的太空电梯连接地球赤道上的固定基地与同步空间站a，相对地球静止，卫星b与同步空间站a的运行方向相同，此时二者距离最近，经过时间t之后，a、b第一次相距最远。已知地球半径为R，质量为M、自转周期为T、引力常量为G，下列说法正确的是(

)

A.b卫星的周期为Tt2t−T

B.a、b再次相距最近经过的时间为2t

C.太空电梯上各点线速度的平方与该点离地球球心距离成正比

D.升降舱停在距地球表面高度为2R的站点时，升降舱中物体的重力加速度为二、非选择题11.向心力演示器可以探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度ω、轨道半径r之间的关系，装置如图1所示，两个变速塔轮通过皮带连接。实验时，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随相应的变速塔轮匀速转动，槽内的金属小球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对小球的压力提供向心力，小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，标尺上黑白相间的等分格显示出两个金属球所受向心力的比值。

(1)在研究向心力F的大小与质量m、角速度ω、半径r之间的关系时，我们主要用到的物理方法是

。

A.控制变量法

B.等效替代法

C.理想实验法

(2)为了探究金属球的向心力F的大小与轨道半径r之间的关系，下列说法正确的是

。

A.应使用两个质量不等的小球

B.应使两小球离转轴的距离相同

C.应将皮带套在两边半径相等的变速塔轮上

(3)某同学用传感器测出小球做圆周运动向心力F的大小和对应的周期T，获得多组数据，画出了如图2所示的图像，该图像是一条过原点的直线，则图像横坐标x代表的是

。12.用如图1所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。

(1)平衡摩擦力时，按图1把实验器材安装好，将小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器，

(选填“挂”或“不挂”)盘和砝码。用垫块把木板一端垫高，接通打点计时器，让小车以一定初速度沿木板向下运动，不断调节木板的倾斜度，直到小车拖动纸带沿木板做

运动(2)乙同学在探究小车加速度a与所受拉力F的关系时，根据实验数据作出的a−F图像如图2所示。

①发现图线不过原点，原因可能是

。

A.木板一端垫得过高

B.木板一端垫得过低

C.盘和砝码的总质量太大

D.盘和砝码的总质量太小

②发现图线发生了弯曲。经过思考认为，图线弯曲的原因在于实验中认为细线对小车的拉力F等于盘和砝码的总重力mg，而实际上F与mg并不相等。将mg−FF×100%记为相对误差δ，若小车质量为M，则相对误差δ与mM的关系图线应为

。

A.

B.

C.

D.

13.卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h。已知地球质量为M，半径为R，引力常量为G。

(1)求卫星的运行周期T；

(2)求地球的第一宇宙速度v1；

(3)已知地球自转的周期为T0，求地球表面赤道处的重力加速度g。14.如图所示，光滑水平面AB与粗糙的竖直半圆轨道BCD在B点相切，半圆轨道BCD的半径R=0.4m，D是半圆轨道的最高点。将一质量m=0.1kg的物体(可视为质点)向左压缩轻弹簧至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得一向右速度，并脱离弹簧在水平面AB上做直线运动，其经过B点时的速度vB=5m/s，之后物体沿半圆轨道运动，恰好能通过D点。取重力加速度g=10m/s2。求：

(1)弹簧被压缩至A点时的弹性势能Ep。

(2)物体通过D点时的速度大小vD。

(3)物体沿半圆轨道BCD15.转动被淋湿的雨伞，雨水会被甩落到地面。某同学观察到，在雨伞加速转动过程中水滴被甩落，他猜想雨伞转速增加的快慢不同，水滴落点的远近也会不同。为了验证猜想，他设计了一个实验。

如图1所示，半径为R的水平圆盘在电机带动下可绕中心轴转动，且通过控制电机调整圆盘转速，转速可以缓慢增大，也可以迅速增大。圆盘静止时，在其边缘处放一质量为m的小物体。已知小物体与圆盘间动摩擦因数为μ，重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

(1)圆盘初始静止，控制电机，让圆盘的转速缓慢增大。当转速增大到某一值时，小物体被甩出。求：

a.小物体被甩出时圆盘角速度的大小ω0；

b.小物体被甩出前，加速过程中摩擦力对小物体做的功(2)通过研究小物体被甩出后落到水平地面的情况，可以模拟水滴从雨伞边缘甩落的情况。设在圆盘转速缓慢增大的情况下，小物体被甩出后的落点到中心轴的距离为L1；在圆盘转速迅速增大的情况下，小物体被甩出后的落点到中心轴的距离为L2。

a.圆盘距地面高度为h，求L1大小的字母表达式；

b.在图2中，画出在圆盘转速迅速增大的情况下，小物体所受摩擦力f的示意图；

c.写出在圆盘转速迅速增大的情况下，小物体被甩出瞬间所受摩擦力f与瞬时速度v的关系式，并由此比较L1和L2的大小关系。1.【答案】AD

2.【答案】BC

3.【答案】AC

4.【答案】CD

5.【答案】B

6.【答案】AD

7.【答案】C

8.【答案】BD

9.【答案】AD

10.【答案】BD

11.【答案】AC1

12.【答案】【小题1】不挂匀速【小题2】AD

13.【答案】解：(1)根据万有引力提供向心力，则有：GMm(R+h)2=m(R+h)4π2T2，

解得：T=4π2(R+h)3GM；

(2)第一宇宙速度等于贴近地面的卫星做匀速圆周运动的速度大小，由万有引力提供向心力有：

GMmR2=mv12R，解得：v1=GMR；

(3)14.【答案】弹簧被压缩至A点时的弹性势能Ep为1.25J；

物体通过D点时的速度大小vD为2m/s；

物体沿半圆轨道BCD运动过程中克服阻力所做的功W为15.【答案】【