沈阳市 120 中学 2023-2024 学年度上学期高三年级第一次质量检测 物理试题
满分 100 考试时间 75 分钟 一．选择题（1-7 题为单选， 每题 4 分； 8-10 题为多选， 每题 6 分， 漏选得 3 分）
1、由某学生自主设计研发的墙壁清洁机器人，利用 8 只“爪子”上的吸盘吸附在接触面上， 通过这 8 只“爪子”的交替伸缩吸附， 就能在竖直玻璃墙面上行走并完成清洁任务。如图 所示，若这个机器人在竖直玻璃墙面上由 A 点沿直线“爬行”至 B 点的过程中，若此机器
人 8 只“爪子”所受玻璃墙对它的摩擦力的合力为 F，则下列示意图中 F 的方向可能正确的
是( )
1
A.
B.
C.
D.
2 ．排球运动场地示意图如图所示，排球网在 O 点处，左右两侧场地的 A 、B 两点与 O 点 距离均为 H ，AB 连线与网平面垂直，左右边界与网的垂直距离为 3H 。一运动员在 A 正上
H
(
2
)方H 处将球水平拍出，刚好被对方运动员在 B 点上方
A ．球被拍出后，相同时间内速度变化量越来越大
B ．球被拍出后，经过 t = 的时间被接住
C ．若对方运动员不接球，该球便落在对方界内得分
D ．球被拍出瞬间，初速度大小为v0 =
处接住，不计空气阻力，则( )
3.物体从 A 点由静止出发，先以加速度 a1 做匀加速直线运动到某速度 v 后，立即以加速度 a2 做匀减速运动至 B 点速度恰好减为 0 ，所用总时间为 t 。若物体以速度 v0 匀速通过 AB 之
间，所用时间也为 t ，则( )
A ．v ＝3v0 B ． + =
C .
1 1 t
- =
(
1 2
)a a 2v
D .
(
1
2
)1 1 t
+ =
a a 2v
4．如图所示，弹簧 p 和细绳 q 的上端固定在天花板上，下端用小钩
勾住质量为 m 的小球 C ，弹簧、细绳和小钩的质量均忽略不计。静
止时 p 、q 与竖直方向的夹角均为 60° 。下列判断正确的有( )
(
2
2
g
4
L
-
)
A ．若 p 和球突然脱钩，则脱钩后瞬间 q 对球的拉力大小为 0.6mg
B ．若 p 和球突然脱钩，则脱钩后瞬间球的加速度大小为 g
C ．若 q 和球突然脱钩，则脱钩后瞬间 p 对球的拉力大小为 2mg
D ．若 q 和球突然脱钩，则脱钩后瞬间球的加速度大小为 g
5 ．如图所示，一辆小车静止在水平地面上，车内固定着
一个倾角为 60° 的光滑斜面 OA，光滑挡板 OB 可绕转轴 O
在竖直平面内转动．现将一重力为 G 的圆球放在斜面与挡
板之间，挡板与水平面的夹角θ =60° . 下列说法正确的是
( )
A ．若保持挡板不动，则球对斜面的压力大小为 0.8G
B ．若挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动 60° , 则球对挡板的压力逐渐减小
C ．若挡板从图示位置沿顺时针方向缓慢转动 60° , 则球对斜面的压力逐渐减小
D ．若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，则球对挡板的压力不可能为零
6 ．如图，在光滑水平面上有一质量为 m1 的足够长的木板，其上
叠放一质量为 m2 的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力
和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间 t 增大的水平力 F =
kt(k 是常数) ，木板和木块加速度的大小分别为 a1 和 a2 。下列反
映 a1 和 a2 变化的图线中正确的是( )
7 ．如图，水平粗糙的桌面上有个光滑的小孔 S ，一轻绳穿过小孔，两端各系着质量分别为
2m、m 的两个小方块 A、B，B 以 S 正下方的点 O 为圆心做角速度为
的匀速圆周运动，A 恰好处于静止状态。已知 SB=L ，重力加速度大小
为 g ，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，现将质量为 m 的小物块
C 放在 A 上，A 仍然保持静止，B 以最大的角速度m 做匀速圆周运动，
则( )
A ．C 受到向左的静摩擦力
32L
B A 与桌面间的动摩擦因数为
. 2g
C ．角速度为m 时，B 运动的轨道半径为
3
(
D
.
) (
=
m
)
2
2
8 ．如图所示，一不可伸缩、质量不计的细线跨过同一高度处的两个光
滑轻质定滑轮连接着质量相同的物体 A 和 B，A 套在固定的光滑水平杆
上，物体、细线、滑轮和杆都在同一竖直平面内，水平细线与杆的距离
为 h=0.2m。当倾斜细线与杆的夹角α=53° 时，同时无初速度释放 A 和 B。
关于 A 、B 此后的运动，下列判断正确的是（cos53°=0.6 ，sin53°=0.8，
重力加速度 g 取 10m/s2 ）( )
A ．当 53°<α<90° 时，A 、B 的速率之比 vA ∶vB=1∶cosα
B ．当 53°<α<90° 时，A 、B 的速率之比 vA ∶vB=cosα ∶1
C ．A 获得最大速率时α=90°
D ．B 获得最大速率时α=90°
9. 甲、乙两球质量分别为 m1、m2 ，从不同高度由静止释放，如图 a 所示。 甲、乙两球的 v-t
图象分别如图 b 中的①、②所示。球下落过程所受空气阻力大小 f满足 f=kv(v为球的速率，
k为常数)，t2 时刻两球第二次相遇。落地前，
两球的速度都已达到各自的稳定值 v1、v2。下列
判断正确的是( )
A． m1 > m2
B． 甲球释放的位置高
C．两球第一次相遇的时刻在 t1 时刻之前
D．两球释放瞬间， 甲球的加速度较大
10.如图所示，质量分别为 m 和 2m 的 a 、b 两小球在内壁光滑的半球形碗内做圆周运动， 碗的球心为 O 、半径为 0.1m ，Oa 、Ob 与竖直方向间的夹角分别为 53° 、37° , 两球运动过 程中，碗始终静止在水平地面上，已知 sin37°=0.6，g 取 10m/s2。则下列说法正确的是( )
A ．a 、b 两球做圆周运动的线速度之比为 8 ：9
B ．a 、b 两球做圆周运动的角速度之比为 2：
C ．a 、b 两球所受支持力的大小之比为 4:3
D ．a 、b 两球运动过程中，碗对地面始终有摩擦力作用
二、实验题（共 14 分）
11.（6 分）某实验小组用一只弹簧测力计和一个量角器等器材验证力的平行四边形定则，设 计的实验装置如图。固定在竖直木板上的量角器直边水平，橡皮筋一端固定在量角器圆心 O
的正上方 A 点， 另一端系绳套 1 和绳套 2。
3
(1)实验步骤如下：
①弹簧测力计挂在绳套 1 上， 竖直向下拉橡皮筋 ，使橡皮筋的结点到达 O 点， 记下弹
簧测力计的示数 F；
②弹簧测力计挂在绳套 1 上，手拉着绳套 2，缓慢拉橡皮筋，使橡皮筋的结点达到 O 点，
此时绳套 1 沿 0° 方向 ，绳套 2 沿 120° 方向 ，此时弹簧测力计的示数为 F1；
③根据力的平行四边形定则计算绳套 1 和绳套 2 的合力 F ′ = ;
④比较 ， 即可初步验证力的平行四边形定则。
(2)将绳套 1 由 0° 方向缓慢转动到 60° 方向， 同时绳套 2 沿 120° 方向不变 ，此过程中保
持橡皮筋的结点在 O 点不动，关于绳套 1 的拉力大小的变化，下列结论正确的是 。
A ．逐渐增大 B.先增大后减小
C ．逐渐减小 D.先减小后增大
12.（8 分）为了探究物体质量一定时加速度与力的关系， 甲、乙同学设计了如图所示的实 验装置。其中 M 为带滑轮的小车的质量，m 为砂和砂桶的质量，m0 为滑轮的质量。力传感器 可测出轻绳中的拉力大小。
(1)实验时，一定要进行的操作是 。
A．用天平测出砂和砂桶的质量
B．将带滑轮的长木板右端垫高， 以平衡摩擦力
C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感 器的示数
D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量 m 远小于小车的质量 M
(2)甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出)，已知 打点计时器采用的是频率为 50Hz 的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为 m／s2 (结
果保留三位有效数字)。
4
(3)甲同学以力传感器的示数 F 为横坐标，加速度 a 为纵坐标，画出的 a 一 F 图象是一条直 线，图线与横坐标的夹角为θ , 求得图线的斜率为 k，则小车的质量为 。
(4)乙同学根据测量数据做出如右图所示的 a 一 F 图线，该同学做实验时存在的问题
三、计算题
13 ．（10 分） 如图所示，在水平地面上固定一倾角θ =37° 、表面光滑的斜面，物体 A 以初 速度 v1 沿斜面上滑，同时在物体 A 的正上方，有一物体 B 以初速度 v2 ＝2.4 m/s 水平抛出， 当 A 上滑到最高点时，恰好被 B 物体击中。A、B 均可看作质点，sin37°=0.6，cos37°=0.8，
重力加速度 g ＝10 m/s2 。求：
(1)物体 A 上滑时的初速度 v1；
(2)物体 A 、B 间初始位置的高度差 h。
14 ．（14 分）如图所示， 以水平地面建立 x 轴，有一质量 m ＝1 kg 的小木块放在质量为 M =2 kg 的长木板的左端 A 点，已知木板与地面间的动摩擦因数为μ1 ＝0.1 ，木块与木板间的 动摩擦因数μ2 ＝0.5 ，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．初始时 m 与 M－起向右运动，已 知木板 A 点经过坐标原点 O 时的速度为 v0 ＝10 m/s ，在坐标为 x ＝27.5 m 处的 P 点有一固 定的挡板，木板 B 端与挡板发生弹性碰撞后立即反向弹回，在以后的运动中小木块恰好没 有从木板上落下．取 g ＝10 m/s2 ，求：
(1)木板的长度 L 及小木块在木板上滑动的时间 t；
(2)最终木板停止时 A 点的位置坐标.
15、（16 分）如图甲、乙所示，传送带上有质量均为 m的三个木块 1、2、3，中间均用原长 为 L、劲度系数为 k的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为 μ , 其中木块 1
被与传送带平行的细线拉住，传送带按图示方向匀速运动，三个木块处于平衡状态．求：
（1）在图甲状态下，1、3 两木块之间的距离是多大？
（2）在图乙状态下，细线的拉力是多大？
（3）木块 1、3 之间的距离又是多大？
5
图甲
图乙沈阳市 120中学 2023-2024学年度高三第一次质量检测
物理答案
满分 100 考试时间 75分钟
一．选择题（1-7题为单选，每题 4分；8-10题为多选，每题 6分，漏选得 3分）
1、A 2．C 3. B 4．D 5．C 6．A 7.D 8.AC 9.AC 10.ABD
二、实验题【共 14分】
11.（6分）答案 (1)③ 3F1 ④F与 F′的大小 (2)D
12.（8分）
三、计算题
13．（10分）
答案
解析 (1)物体 A上滑过程中， mgsinθ＝ma，------1 分
设物体 A滑到最高点所用时间为 t，由运动学公式 0＝v1－at， ------1 分
1
由几何关系可得水平位移 x＝ v1tcos37°，-------1 分
2
物体 B做平抛运动，如图所示，其水平方向做匀速直线运动， x＝v2t，-------1 分
联立可得 v1＝6 m/s。-------1 分
(2) B h 1物体 在竖直方向做自由落体运动，则 B＝ gt2，--------1 分
2
1
物体 A在竖直方向 hA＝ v1tsin37°，----------1 分
2
如图所示，由几何关系可得 h＝hA＋hB------------2 分
-联立得 h＝6.8 m--------1 分
14．（14分）
解析 (1)以向右为正方向，对木块和木板组成的系统，根据牛顿第二定律
得：
－μ1(M＋m)g＝(M＋m)a1，-----1分
解得 a1＝－1 m/s2
设木板 B端与挡板碰前的速度为 v，根据匀变速直线运动规律得：
v2－v20＝2a1(x－L) -------1分
碰后对木块，由牛顿第二定律：－μ2mg＝ma2------1分
{#{QQABAYQUogAoQBJAABgCQQ1yCAOQkBEAAAgGRBAEIAAASQFABAA=}#}
解得 a2＝－5 m/s2
对木板：μ2mg＋μ1(M＋m)g＝Ma3--------1分
解得 a3＝4 m/s2
依题意，碰后经时间 t共速，由速度公式 v＋a2t＝－v＋a3t------2分（或先判
断块先减为零用时 t1= ,再经 t2时间共速，同样得 2分） 2
t 2解得 ＝ v-----1 分
9
木块与木板的相对位移：
L 1 2vt 2＝ × ＝ v2------1分
2 9
联立解得 L＝18 m；v＝9 m/s；t＝2 s ------2分
(2)共速后的速度 v 共＝v＋a2t＝－1 m/s，-----1分
方向向左，因μ1<μ2，故整体一起向左匀减速到停止，碰后对木板分析，由
－v＋v
运动学公式：x 共1＝ t＝－10 m-------1分
2
0－v2x ＝ 共2 ＝－0.5 m-------1分
2 －a1
故 A点的坐标 xA＝x＋x1＋x2－L＝－1 m.-------1分
15、（16 分）
【解析】（1）如图甲所示，当三木块达到平衡状态后，对木块 3 进行受力分析，可知 2和 3
间弹簧的弹力等于木块 3所受的滑动摩擦力， m g=kx3 ----1 分
解得 2和 3间弹簧伸长量为 x3=
m g
k
{#{QQABAYQUogAoQBJAABgCQQ1yCAOQkBEAAAgGRBAEIAAASQFABAA=}#}
同理以 2 木块为研究对象得 kx2=kx3+ m g ---1 分
2 mg
即 1 和 2 间弹簧的伸长量为 x2= ------1 分k
3 mg
1、3 两木块之间的距离等于弹簧的原长加上伸长量，即 x=2L+ ---1 分
k
（2）以木块 1、2、3 为系统，由平衡条件可得：
T f123 3mg sin -----2 分
其中： f123 3mg cos -----2 分
解得：T 3mg sin 3 mg cos -----2 分
（3）对木块 3受力分析，设 2、3 之间的弹簧的形变量为 x1，由胡克定律结合平衡条件可
得：
k x1 mg sin mg cos -----2 分
将 2,3 作为一个整体，设 1,2 之间的形变量为 x2，，由胡克定律结合平衡条件可得：K 2 =
2 + 2 -----2 分
L 2L 3mg sin 3 mg cos 故 1、3 之间的距离为： 13 -----2 分k
{#{QQABAYQUogAoQBJAABgCQQ1yCAOQkBEAAAgGRBAEIAAASQFABAA=}#}
