辽宁省沈阳市第一二〇中学2022-2023学年高一上学期第三次月考物理试题

沈阳市第120中学2022－2023学年度上学期

高一年级第三次质量检测

科目：物理

满分：100分  时间：75分钟

一、选择题（本题共10小题，共46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，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）

1．对下列情景的分析和判断正确的是（    ）

A．“北斗”卫星绕地球匀速转动，其速度不变

B．高速飞行的歼20战斗机，因速度很大，所以加速度一定很大

C．神舟十三号载人飞船返回地球打开降落伞时，速度变化很快，所以加速度很大

D．铅球名将巩立姣投掷铅球成绩为20.31m，指的是铅球位移的大小为20.31m

2．2022年7月19日，一段《幼童不慎坠楼，千钧一发之际，路人扔下手机徒手接娃》的视频冲上了热搜。浙江桐乡市两岁小孩意外坠楼，银行小伙果断救人，此善举引来桐乡全城市民点赞。假设小孩突然从7.5m高处坠落，孩子体重10kg，楼下恰好有人双手将孩子接住，该人接住孩子时离地面大概1.5m，接住孩子后向下做匀减速运动，孩子到地时速度恰好减为零。假设小孩可视为质点，不计空气阻力，g取，请你估算一下该人每只手平均承受多大的力（    ）

A．250N B．350N C．450N D．500N

3．橡皮筋弹弓夜光飞箭是一种常见的小玩具，它利用橡皮筋将飞箭弹射升空，再徐徐下落，如图（a）所示，其运动可简化为如下过程：飞箭以初速度竖直向上射出，在时刻恰好回到发射点，其速度随时间的变化关系如图（b）所示。则下列关于飞箭运动的描述中正确的是（    ）

A．上升和下落过程运动时间相等 B．上升和下落过程中平均速度大小相等

C．过程中加速度先减小后增大 D．过程中所受阻力先减小后增大

4．如图所示，一条平直的河流河宽d＝20m，水的流速，一名游泳爱好者在岸边发现河中间有一名落水儿童随水向下游漂流，这名游泳爱好者在静水中的速度是，他想用最短的时间游到落水儿童处救援，不考虑他在岸上奔跑和从岸上跳入水的时间以及随水流的加速过程，下列说法正确的是（    ）

A．游泳爱好者游到河中间的最短时间是20s

B．游泳爱好者游到河中间时相对于出发点的位移大小是

C．游泳爱好者应该从距落水儿童下游5m处跳入水中

D．游泳爱好者应该从距落水儿童下游10m处跳入水中

5．如图所示，A、B、C三球质量均为m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连，A、B间固定一个轻杆，B、C间由一轻质细线连接。倾角为的光滑斜面固定在地面上，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，开始系统处于静止状态。在细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是（    ）

A．A球的受力情况未变，加速度为零

B．C球的加速度沿斜面向下，大小为g

C．A、B之间杆的拉力为

D．A、B两个小球的加速度均沿斜面向上，大小均为

6．如图所示，质量为M的木箱放置在固定斜面上，木箱和斜面间的动摩擦因数为，木箱顶部通过细绳拴一质量为m的小球。给木箱一个初速度，当小球相对木箱静止时，小球和木箱的相对位置如图所示，其中，重力加速度为g，则下列判断正确的是（    ）

A．木箱沿斜面向上运动，速度正在增加 B．木箱沿斜面向下运动，速度正在减小

C．木箱沿斜面向上运动，速度正在减小 D．木箱沿斜面向下运动，速度正在增加

7．如图所示，一光滑小球在力F的作用下，以某一恒定的速率，从半径为R的固定的半圆形轨道的a点沿轨道运动到b点，作用力F的方向总是竖直向上。空气阻力不计，下面关于小球在该过程中的有关说法正确的是（    ）

A．加速度恒定不变  B．所受合外力恒定不变

C．轨道的弹力不断增大  D．F与重力的合力恒定不变

8．如图所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为1kg的物体A、B（B物体与弹簧栓接），弹簧的劲度系数为k＝50N/m，初始时系统处于静止状态。现用大小为15N，方向竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上运动，重力加速度g取，空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（    ）

A．外力施加的瞬间，A的加速度大小为

B．当弹簧压缩量减小0.05m时，A、B间弹力大小为2.5N

C．A、B分离时，A物体的位移大小为0.1m

D．B物体速度达到最大时，弹簧被压缩了0.2m

9．如图所示，a、b两点在同一竖直线上，现同时分别在a、b两点抛出两个小球甲、乙，甲球的速度大小为，方向水平向右，乙球的速度大小为，方向与水平方向的夹角为60°斜向右上方，两球在c点（未画出）相碰。已知碰前瞬间乙球速度方向水平，则下列判断正确的是（    ）

A．a、c两点竖直方向的距离等于b、c两点竖直方向的距离

B．甲，乙两球相碰前瞬间甲球的速率与乙球速率相等

C．甲、乙两球自抛出至相碰前瞬间速度变化相等

D．甲、乙两球抛出时的速度大小与之比为

10．如图所示，竖直杆MN和水平光滑横杆固定于O点，带孔小球P和Q串在水平横杆上，长度为的轻质细线一端固定在O点，另一端固定在P上，长度为的轻质细线把P和Q连接起来。水平横杆以恒定角速度绕竖直轴MN匀速转动，OP间细线和PQ间细线上的弹力大小分别用和表示，下列判断正确的是（    ）

A．仅增大P的质量，和都增大 B．仅增大Q的质量，和都增大

C．仅增长的长度，与之比减小 D．仅增长的长度，与之比减小

二、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分，把答案写在答题卡相应位置）

11．（8分）为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙两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，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______（结果保留三位有效数字）．

（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－F图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为，求得图线的斜率为k，则小车的质量为______．

A． B． C． D．

（4）乙同学根据测量数据作出如图所示的a－F图线，该同学做实验时存在的问题是______．

12．（6分）在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图所示的装置．先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸．将该木板竖直立于水平地面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板再向远离槽口平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C．若测得木板每次移动距离，A、B间距离，B、C间距离．请回答以下问题：（）

（1）为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放？

（2）根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为______．（用题中所给字母表示）

（3）小球初速度的值为______m/s．（结果保留三位有效数字）

三、计算题：（本题共3小题，共40分；解答时要求写出必要的文字说明方程式和重要的演算步骤，若只有最后答案而无演算过程不能得分）

13．（10分）如图所示，在光滑水平面上静止有一木板A，在木板的左端静止有一物块B，物块的质量为m，木板的质量为2m，现给木板A和物块B同时施加向左和向右的恒力、，当、时，物块和木板刚好不发生相对滑动，且物块和木板一起向右做匀加速运动，物块的大小忽略不计。（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）

（1）求物块和木板间的动摩擦因数；

（2）若将增大为，不变，已知木板的长度为L，求物块从木板的左端运动到右端的时间。

14．（12分）某电视台“快乐向前冲”节目中的场地设施如图所示，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，水面上漂浮着一个半径为R，角速度为，铺有海绵垫的转盘，转盘的轴心离平台的水平距离为L，平台边缘与转盘平面的高度差为H。选手抓住悬挂器，可以在电动机带动下，从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动。选手必须作好判断，在合适的位置释放，才能顺利落在转盘上。设人的质量为m（不计身高大小），人与转盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，人与转盘间动摩擦因数为，重力加速度为g。

（1）假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零，为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘，转盘的角速度应限制在什么范围？

（2）若已知H＝5m，L＝8m，，，且选手从某处C点释放能恰好落到转盘的圆心上，则他是从平台出发后多长时间释放悬挂器的？

（3）若电动悬挂器开动后，针对不同选手的动力与该选手重力关系皆为F＝0.6mg，悬挂器（忽略重力）在轨道上运动时存在恒定的摩擦阻力，选手在运动到（2）中所述位置C点时，因恐惧没有释放悬挂器，但立即关闭了它的电动机，则按照（2）中数据计算，悬挂器载着选手还能继续向右滑行多远？

15．（18分）如图所示，AB为光滑圆弧形轨道，质量M＝4kg的小车（紧靠B点）静止在光滑水平面上，上表面离地高度h＝0.8m，且与B点等高，右侧很远处有一个和小车等高的障碍物C（厚度可忽略），DE是以恒定速率15m/s顺时针转动的传送带，D点位于水平面上。有一可视为质点m＝1kg的物体，从A点静止释放，运动到B点时速度大小为5m/s。在B点冲上小车时，小车立即受到一水平向右恒力F的作用，当物块滑到小车最右端时，二者恰好相对静止，同时撤掉恒力F，然后小车撞到障碍物C后立即停止运动，物块沿水平方向飞出，在D点恰好无碰撞地切入传送带，并沿着传送带下滑。已知物块与小车间的动摩擦因数，与传送带的动摩擦因数为，传送带长度为s＝28m，与水平面的夹角为53°．（取，，）．求：

（1）物块飞离小车时的水平速度大小v；

（2）恒力F的大小和小车的长度L；

（3）物块在传送带上的运动时间t．

沈阳市第120中学2022－2023学年度上学期

高一年级第三次质量检测

高一物理答案

一、选择题：（本题共10小题，共46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，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）

二、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分，把答案写在答题卡相应位置）

11．【答案】BC  2.00  C  没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够

12．【答案】为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同    1.00

三、计算题：（本题共3小题，共40分；解答时要求写出必要的文字说明方程式和重要的演算步骤，若只有最后答案而无演算过程不能得分）

13．（10分）【答案】（1）  （2）

【详解】（1）由题意可知，对整体受力分析，根据牛顿第二定律得

解得（2分）

以B为研究对象，，解得（2分）

（2）若将增大为2mg，不变，物块与长木板发生相对滑动，

A向右运动的加速度仍为  以B为研究对象，

解得（2分）

设经过时间t物块滑到长木板的右端，则（2分）

解得（2分）

14．（12分）【答案】（1）；（2）2s；（3）2m

【详解】（1）设人落在距圆心R处不至被甩下，最大静摩擦力提供向心力，

则有  即转盘转动角度应满足（2分）

（2）沿水平加速段位移为，时间；平抛时水平位移为，时间为，

则加速时有（1分）（1分）

平抛运动阶段（1分）（1分）

全程水平方向：（1分）

代入已知各量数值，联立以上各式解得（1分）

（3）由（2）知v＝4m/s，且F＝0.6mg，设阻力为f，继续向右滑动加速度为，滑行距离为

加速段（1分）

减速段（1分）

（1分）

联立以上三式解得（1分）

15．（18分）【答案】（1）v＝3m/s；（2）F＝10N，L＝2.5m；（3）2s

【详解】（1）  以物块为研究对象在平抛过程（1分）

在D点沿切线飞入速度关系为（1分）

带入数据解得v＝3m/s（1分）

（2）以物块为研究对象，由牛顿第二定律得

带入数据解得（1分）

物块在小车上滑行的时间为：（1分）

设经过时间t物块与小车相对静止（1分）

对小车，由牛顿第二定律得（1分）

带入数据解得  F＝10N（1分）

物块与小车在时间内通过的位移分别为 

则小车的长度为（1分）

（3）设传送带的速度为，则有：

物块刚滑上传送带时的初速度为：（1分）

可以知道，物块滑上传送带后先做匀加速运动，所受的滑动摩擦力沿斜面向下，加速度为：

代入数据计算得出：．（2分）

物块速度从增大到传送带速度的时间为：（1分）

位移为：（1分）

共速后，因为，所以物块继续匀加速运动，加速度大小为：

代入数据计算得出：．（2分）

根据运动学公式得：

代入数据得：．

计算得出：（另一负值舍去）（1分）

所以物块在传送带上的运动时间为：（1分）