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2024 届高三 10 月统一调研测试
物理
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上．
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改动，
用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号．回答非选择题时，将答案写在答题卡上．写在本试卷
上无效．
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，第1~7题
只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得
2分，有选错的得0分．
1．足球运动中常说的“香蕉球”是球在空中旋转、整体运动轨迹类似香蕉型弧线的一种运动，如图所示．在
“香蕉球”的运动过程中（ ）
A．要研究其轨迹形成原因时，可以把足球看作质点 B．足球一定做变速运动
C．某时刻足球合力方向可以与速度方向共线 D．某时刻足球合力可以为零
2．神舟十五号载人飞船经过分离、制动、再人和减速四个阶段，在东风着陆场安全着陆．减速阶段为：当返
回舱下降至离地高度 时，引导伞、减速伞、柱伞会依次打开，巨型的大伞为返回舱提供足够的减速阻
力，如图，当返回舱离地高度约 时，底部反推发动机点火喷气，最终以 的速度平稳着地．设返
回舱做直线运动，则反推发动机点火减速阶段（ ）
A．反推发动机要向上喷气 B．返回舱处于失重状态
C，伞绳对返回舱的拉力小于返回舱对伞绳的拉力 D．返回舱的重力小于除重力外其他力的合力
学科网（北京）股份有限公司3．王欢同学把电动玩具车放在跑步机上研究分运动与合运动的关系，跑步机履带外部机身上有正对的
两点，先用频闪相机得到图甲和图乙，再保持两图中小车和履带各自的运动不变，小车和履带都运动，得到
图丙（未画出）．频闪照相时间间隔相等．由图可知（ ）
甲 乙
A．图甲中小车加速运动 B．图乙中履带匀速运动
C．图丙中小车的轨迹为曲线 D．图丙中小车一定做匀加速运动
4．2020年11月10日，我国“奋斗者”号潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度为 ；
2022年11月29日，搭载3名宇航员的神舟15号飞船与在离地面高度为 的空间站的天和核心舱
成功对接，完成了空间站的最后建造工作．真正实现了“可上九天揽月，可下五洋捉鳖，谈笑凯歌还”的豪
言壮语．已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，假设地球质量分布均匀，半径为 ，不考虑其自
转，则马里亚纳海沟底部处和空间站所在轨道处的重力加速度之比为（ ）
A． B． C． D．
5．如图，“V形”对接的斜面 固定在水平面上，两斜面与水平面夹角均为 ，其中 斜面粗糙，
斜面光滑，两个质量均为 的小滑块 通过轻杆分别静止在 上，滑块与轻杆间连有铰链，轻杆
垂直于斜面 ，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 ．下列说法正确的是（ ）
A．轻杆对 的弹力表现为拉力 B．轻杆对 的弹力方向与 不垂直
C．轻杆对 的弹力大小为 D．斜面 对 的摩擦力大小为
学科网（北京）股份有限公司6．神舟十四号飞船进人太空后先以椭圆轨道运行，椭圆轨道近地，点 距地面约 ，远地点 距地
面 ，运行周期为 ，通过 点时的加速度分别为 ，速率分别为 ．当某次飞船通过
点时，地面指挥部发出指令，点燃飞船上的发动机喷气，使飞船在短时间内变轨进入到离地面 的
圆形轨道，运行周期为 ，加速度为 ，速率为 ．除在 点处变轨发动机的作用力外，只考虑飞船受地
球引力，地球半径为 ，下列关系式正确的是（ ）
A． B． C． D．
7．方程式赛车的某段水平赛道如图，半径为 的半圆弧 与长为 的直线路径 相切于 点，
与半径也为 的半圆弧 相切于 点，赛车从 点由静止开始加速，进入圆弧轨道后保持速率不变依
次通过半圆弧 和半圆弧 ，已知赛车的速率最大为 段加速、减速的加速度最大为
段的向心加速度最大为 段向心加速度最大为 ，赛车视为质点，在保证安全
的条件下，赛车从 点到 点所需最短时间约为（ ）
A． B． C． D．
8．沙漠越野是汽车越野爱好者最喜欢的运动项目之一．沙漠越野难免陷车，某次越野车 陷入了沙地，
两车用绳子拉动 （无动力）使其脱困，示意图如图， 为两定滑轮，设 沿图中虚线做直线运
动， 对 的拉力方向与虚线夹角始终相等， 受沙子的阻力方向沿虚线方向且大小恒定， 在虚线上
段以速度大小 匀速运动，运动中 受到绳子拉力、阻力均在同一水平面内．则 在 段运动的过程中
（ ）
学科网（北京）股份有限公司A． 在做加速运动 B． 在做减速运动
C． 对 的拉力增大 D．当拉动 的两绳夹角为 时， 的速度大小为
9．我国新能源汽车近几年实现了新的跨越，“车能路云”融合发展，将构造全新的智能出行生态系统．某品
牌不同型号的 两辆新能源汽车在同一条平直公路的两个车道上测试刹车性能，两车同时同地点刹车后，
它们的速度 与刹车位移 的关系如图，刹车后两车恰好并排停下，刹车过程两车均作匀减速直线运动．则
（ ）
A．刹车过程中 车始终在前面 B．刹车过程中 车始终在前面
C． 两车刹车的加速度大小之比为 D． 两车刹车的时间之比为
10．如图，水平转盘可绕过盘上 点的转轴 转动，转盘上边长为 的等边三角形（其中一个顶点为 ）
一边上放置两个相同的小物块 ，质量均为 在等边三角形的一个顶点处， 在一边的中点处，
之间有一拉长的弹簧，初始时转盘和两物块均静止，弹簧弹力大小为 ．现让转盘绕转轴 沿逆时针方向
（俯视）以不同的角速度匀速转动，当转盘角速度 时，滑块与转盘间始终相对静止．设最大静摩
擦力等于滑动摩擦力．下列说法正确的是（ ）
学科网（北京）股份有限公司A．转盘静止时 受到的摩擦力大小为 ，方向沿 连线指向
B．当 时， 受到的摩擦力大小为
C．当 时， 受到的摩擦力大小为
D．物块与转盘间的动摩擦因数等于
二、非选择题：本题共5小题，共60分．
11．（8分）科研小组用雷达探测一辆新能源汽车的加速性能，在一条平直的水平公路上，他们以公路作为
位移 轴，汽车的运动方向作为正方向．在汽车加速过程中，从某时刻 开始每隔 测量一次汽车在公
路上的位置，汽车可视为质点，结果如下表所示：
0 1 2 3 4 5 6
0 4.50 12.1 22.6 36.1 52.6 72.2
回答下列问题：
（1）根据表中数据可以判定汽车在这段时间内近似做匀加速运动，其加速度大小 ____________
（保留两位有效数字）．
（2）当 时，汽车的速度大小 ____________ （保留两位有效数字）．
（3）求出汽车在各个时刻的速度，作出汽车的速度一时间图像应该是一条____________（选填“经过”或
“不经过”）坐标原点的倾斜直线，该直线经过或不经过坐标原点的理由是____________．
12．（10分）某同学用下列装置做实验探究，实验器材有：水平平台，带有滑轮的长木板，安装有细遮光条
的滑块（遮光条宽度为 ），数字计时器，两光电门 ，拉力传感器，刻度尺，天平，沙及沙桶，细线．
当地重力加速度为 ．操作步骤如下：
学科网（北京）股份有限公司（1）用天平测出滑块及遮光条的质量 ，按图安装好器材，把滑块置于靠近长木板的左侧位置，调节滑轮
的高度，使滑轮左侧细线与长木板平行，初始时刻沙桶中未装沙，滑块静止．
（2）把光电门 安装在合适的位置，逐渐向沙桶里加沙，直到滑块运动起来，若在数字计时器上读出滑
块上遮光条通过光电门 的时间相等，读出此时拉力传感器的示数为 ，则滑块与长木板间动摩擦因数
____________（用给出的物理量符号表示）．
（3）再向沙桶加入一定量的沙，由静止释放滑块使其加速运动，读出拉力传感器的示数为 ，同时在数字
计时器上读出滑块上遮光条通过光电门 的时间 ，以及遮光条从 到 的时间 ，则滑块运
动的加速度大小为____________，若要验证加速度与合力、质量的关系，只需验证等式____________是否成
立即可．（均用给出的物理量符号表示）
（4）保持沙桶及沙的总质量不变，光电门 位置不动，移动光电门 的位置，每次把滑块从同一位置由静
止释放，使其加速运动，在数字计时器上读出滑块上遮光条通过光电门 的时间 ，用刻度尺测
出 间的距离 ，得到多组数据后，以 为横轴，____________（选填“ ”“ ”或“ ”）
为纵轴，建立直角坐标系，作出图像为一倾斜直线，若图像的斜率为 ，则滑块的加速度大小为
____________（用 和 表示）．
13．（12分）安全绳是防止高空作业人员发生坠落或发生坠落后将作业人员安全悬挂的个体防护装备．某次，
一质量为 的工人系着原长为 的弹性安全绳，不小心发生坠落，当其下落距离 时速度达到最大，下落
过程中的加速度大小 与下落距离 之间的关系如图，图中 和 （重力加速度大小）为已知量，弹性
安全绳的弹力遵从胡克定律，弹性绳的形变在弹性限度内，把工人视为质点，不计空气阻力．求：
学科网（北京）股份有限公司（1）工人下落距离 时的速度大小；
（2）弹性绳的劲度系数；
（3）工人下落的最大距离．
14．（14分）如图，某同学在游戏中模拟直升机投弹后炸弹在空中的运动情况，直升机在距离水平地面一定
高度处，以速度 水平向右匀速飞行，某时刻在空中 点释放一颗质量为 的炸弹，下落
到达虚线 上的 点，虚线 与水平地面间的区域有水平横风，能给炸弹水平向左的恒力
，炸弹进入横风区域后会经过速度最小的 点（未画出），最后恰好竖直向下砸向地面．炸弹下
落过程中，除了考虑重力和水平风力外，不考虑空气阻力，重力加速度 取 ．求：
（1） 间的距离；
（2）炸弹在空中运动的时间；
（3）炸弹在 点的速度大小和方向．
15．（16分）如图，水平地面上有一静止的木板 ，其质量为 ，木板右侧固定有竖直挡板，水平
地面上 点正对木板上 点，木板上 点左侧粗糙，右侧光滑．水平面上方有一传送带，传送带能以不同
速率水平向右匀速运动，初始时刻传送带的速度 ．质量为 的小物块 ，以初速度
学科网（北京）股份有限公司从左端 滑上传送带并接触传送带上的 点，经时间 传送带的速度瞬间变大为 （未
知）， 再经 速度刚好达到 在传送带的右端 水平抛出后落在 上的 点， 与 碰后水平
速度保持不变，竖直速度变为零， 将与 上右侧挡板碰撞，碰后 的速度大小分别为
，方向相反，一段时间后， 返回到 的正上方处，此时 相对于水平地面的速
度减为零， 始终在 上不脱离． 与传送带间的动摩擦因数为 与 左侧间的因数为
与地面间摩擦因数为 ，重力加速度 取 ，求：
（1） 的大小；
（2）当 滑到传送带 端时， 与 点间的水平距离；
（3） 光滑部分的长度（可用分数表示）．
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物理参考答案
1．【答案】B
【解析】由题意可得要研究其轨迹形成原因时，不可以把足球看作质点，A项错误；根据曲线运动的特点，
足球某时刻的速度方向沿切线方向，速度方向时刻变化，一定做变速运动，一定存在加速度，根据牛顿第二
定律，合力一定不为零，且合力指向轨迹的凹侧，B项正确，C、D项错误．
2．【答案】D
【解析】底部反推发动机点火喷气，其目的是要受到喷出气体的向上反作用力，使返回舱减速，根据牛顿第
三定律，反推发动机要向下喷气，A项错误；返回舱减速阶段加速度方向向上，处于超重状态，B项错误；
根据牛顿第三定律，伞绳对返回舱的拉力等于返回舱对伞绳的拉力，C项错误；根据牛顿第二定律，有
学科网（北京）股份有限公司，D项正确．
3．【答案】C
【解析】题图甲中小车间距相等，小车做匀速运动，A项错误；题图乙中小车间距增大，履带做加速运动，
但不一定是匀加速运动，B项错误；结合题图甲和题图乙可知，小车在图丙中做曲线运动，C项正确；由于
履带不一定做匀加速运动，可知图丙中小车不一定做匀加速运动，D项错误．
4．【答案】B
【解析】设质量为 的物体在马里海沟底部，有 ，而 ，质量为
的物体在空间站上，有 ，上面各式联立解得 ，B项正确．
5．【答案】D
【解析】对 进行受力分析，根据平衡条件可知轻杆对 的弹力表现为推力，A项错误；由于滑块与轻杆间
连有铰链，轻杆的弹力方向沿杆的方向，与 垂直，B项错误； 受三个力平衡，设杆的弹力大小为F，根
据平衡条件有 ，解得 ，C项错误；对 进行受力分析，根据平衡条件可知
受到的静摩擦力大小 ，D项正确．
6．【答案】A
【解析】根据开普勒第三定律有 ，A项正确；根据开普勒第二定律有 ，
即 ，解得 ，B项错误；根据 ，可得 ，
C项错误；在 点，飞船要加速变轨，有 ，D项错误．
7．【答案】C
【解析】赛车在圆弧 上运动的最大速度设为 ，根据向心力公式有 ，解得 ，
赛车在圆弧 上运动的最大速度设为 ，根据向心力公式有 ，解得 ，由于
学科网（北京）股份有限公司，在安全条件下，赛车在 段只能以 运动．赛车从 点开始以最大加速度加速到
，匀速运动一段时间后减速运动，到 点时速度为 ，进入圆弧后以 的速度做匀速圆
周运动，此过程所需时间最短．赛车从 点开始以最大加速度加速到 ，时间 ，位移
，减速的时间 ，位移 ，在 段匀速的时间
为 ，在圆弧 上运动的时间为 ，从 点到 点所需最短时
间为 ，C项正确．
8．【答案】BC
【解析】本题属于关联速度问题，应该是把 的速度分解为沿绳和垂直于绳方向，沿绳方向的分速度和
速度大小相等，所以 在 段运动的过程中 增大，可得 减小，A项错误，B项正确；
根据平衡条件，有 ，可得 增大，C项正确；当拉动 的两绳夹角为 时， ，由
解得 ，D项错误．
9．【答案】AD
【解析】由题意可知，两车刹车的位移大小相等，根据匀变速直线运动的速度与位移的关系 ，
得 ，解得 两刹车的加速度大小之比为 ，C项错误；根据 ，得 ，
解得 两车刹车的时间之比为 ，D项正确；由于 车运动的时间短，又是同时刹车，故
车始终在 车前面，A项正确，B项错误．
10．【答案】ABD
【解析】转盘静止时，根据平衡条件可得 受到的摩擦力与弹簧弹力平衡，摩擦力大小为 ，方向沿 连
线指向 ，A项正确；转盘转动时，当 ，对于滑块 ，沿半径方向有 ，
学科网（北京）股份有限公司沿切线方向上有 ，摩擦力 ，B项正确；当 时，将 在水平
面内受到的两个为分解在沿半径方向和切线方向上，沿半径方向有 ，沿切线方向上
有 ，解得 ，摩擦力 ，同理将 在水平面内受到的两个力分解
在沿半径方向和切线方向上，沿半径方向有 ，沿切线方向上有 ，摩擦力
，说明 此时摩擦力达到最大值，即 ，解得 ，D项正
确．
11．【答案】（1）3.0（2分） （2）12（2分） （3）不经过（2分） 时刻，汽车有初速度
（2分）
【解析】（1）根据逐差法可得，加速度大小 ．
（2）当 时，汽车的瞬时速度大小等于 时的平均速度大小，即 ．
（3）根据匀变速直线运动速度一时间关系有 ，解得 ，即 时刻，汽车有初速度，
速度一时间图像不经过坐标原点．
12．【答案】（2） （2分） （3） （2分） （2分）
（4） （2分） （2分）
【解析】（2）把光电门 安装在合适的位置，逐渐向沙桶里加沙，直到滑块运动起来，若在数字计时器
上读出滑块上遮光条通过光电门 的时间相等，说明滑块匀速运动，读出此时拉力传感器的示数为 ，
根据平衡条件有 ，解得滑块与长木板间动摩擦因数 ．
学科网（北京）股份有限公司（3）再向沙桶加入一定量的沙，由静止释放滑块使其加速运动，读出拉力传感器的示数为 ，同时在数字
计时器上读出滑块上遮光条通过光电门 的时间 ，以及遮光条从 到 的时间 ，可得滑块
经过两光电门时的速度大小为 和 ，滑块运动的加速度 ，若要
验证加速度与合力、质量的关系，根据牛顿第二定律，有 ，解得 ，故
只需验证等式 是否成立即可．
（4）保持沙桶及沙的总质量不变，光电门 位置不动，移动光电门 的位置，每次把滑块从同一位置由静
止释放，使其加速运动，在数字计时器上读出滑块上遮光条通过光电门 的时间 ，用刻度尺测
出 间的距离 ，由运动学公式有 ，变形得 （其中 为定值），
故以 为横轴， 为纵轴，建立直角坐标系，作出图像才为一倾斜直线，若图像的斜率为 ，有 ，
解得滑块的加速度大小 ．
13．解：（1）工人下落距离 的过程做自由落体运动，加速度为重力加速度
根据自由落体的规律有 （2分）
解得 （1分）
（2）工人下落距离 时加速度为零，有 （2分）
解得 （1分）
（3）由题意可得，工人位移为 时速度最大，在安全绳拉伸过程中由牛顿第二定律有 ，
学科网（北京）股份有限公司其中 （2分）
可得加速度随位移成线性关系，设工人下落位移为 时速度为零，如图，图中两倾斜直线的斜率绝对值相等，
斜率 （1分）
由 图像的物理意义有 （2分）
联立解得 （1分）
工人下落的最大距离为
说明：只有结果，没有公式或文字说明的不给分，其他正确解法亦可得分．
14．解：（1）炸弹在 间做平抛运动，根据平抛运动的规律有
竖直方向上 （1分）
水平方向上 （1分）
间的距离 （1分）
联立解得 （1分）
（2）炸弹进入横风区后，竖直方向仍以重力加速度加速下落，水平方向做匀减速直线运动，由牛顿第二定律
有 （1分）
落地时水平速度为零有 （1分）
联立解得 （1分）
学科网（北京）股份有限公司炸弹在空中运动的时间 （1分）
（3）炸弹进入横风区，由力的平行四边形定则可得，合力与竖直方向的夹角 满足 ，即
（1分）
在 点速度最小，此时速度与合力应该垂直，即速度与水平方向的夹角为 ，由速度的平行四边形定则可得
（1分）
而
（1分）
联立解得
（1分）
此时炸弹的速度大小为 （1分）
方向与水平面的夹角 （1分）
说明：只有结果，没有公式或文字说明的不给分，其他正确解法亦可得分．
15．解：（1） 与在传送带上相对运动时，根据牛顿第二定律有 （1分）
解得 （1分）
在时间 内，先做减速运动，速度由 减到 ，运动时间 （1分）
表明还要以 的速度匀速运动
再经过 加速后，有 （1分）
（2）由（1）知 在时间 内减速 的位移为 （1分）
学科网（北京）股份有限公司点在 内的位移
在时间 内的位移 （1分）
点在 内的位移
当 滑到传送带 端时， 与 点间的水平距离 （1分）
（3） 与 上右侧挡板碰撞后，对于 向左速度由 减为零的过程
根据牛顿第二定律有 （1分）
解得 （1分）
运动的位移为 ，根据运动学公式有 （1分）
解得 （1分）
对于 向右速度由 减速的过程，根据牛顿第二定律有 （1分）
解得 （1分）
根据运动学公式有 （1分）
解得 （1分）
光滑部分的长度 （1分）
说明：只有结果，没有公式或文字说明的不给分，其他正确解法亦可得分．
学科网（北京）股份有限公司
