2024~2025 学年度 高三物理 质量检测
（考试时间 90 分钟 满分 100 分）
第一部分
一．选择题，每题3 分，共42 分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求
的一项。
1．在研究共点力平衡条件的实验中，用三个弹簧测力计通过细线对同一个小圆环施加水平
拉力作用，三个拉力的方向如图所示，如果小圆环可视为质点，且其所受重力可忽略不计，
小圆环平衡时三个弹簧测力计的示数分别为 F1、F2 和 F3，关于这三个力的大小关系，下
列说法中正确的是
F1
A．F1>F2>F3
30°
B．F3>F1>F2 60° F3
C．F2>F3>F1 F2
D．F3> F2>F1
2．如图所示，光滑水平桌面上木块 A、B 叠放在一起，木块 B 受到一个大小为 F 水平向右
的力，A、B 一起向右运动且保持相对静止。已知 A 的质量为 m，B 的质量为 2m，重力加
速度为 g。下列说法正确的是
A．木块 A 受到两个力的作用
B．木块 B 受到四个力的作用
C．木块 A 所受合力大小为 F F
3
D．木块 B 受到 A 的作用力大小为 （mg）2 F 2
3．我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高，极大丰富了我国自主对地观测数据
源，为现代农业、防灾减灾、环境监测等领域提供了可靠稳定的卫星数据支持。系列卫星
中的“高分三号”的轨道高度约为 755 km，“高分四号”的轨道为高度约 3.6×104 km 的
地球同步轨道。若将卫星的运动均看作是绕地球的匀速圆周运动，则
A．“高分三号”的运行周期大于 24 h
B．“高分三号”的向心加速度大于 9.8 m/s2
C．“高分四号”的运行角速度大于地球自转的角速度
D．“高分三号”的运行速度大于“高分四号”的运行速度
4．地铁在水平直轨道上运行时某节车厢的示意图如图所示。某段时间内，车厢内两拉手 A、
B 分别向前进方向偏离竖直方向角度 α 和 β 并保持不变。重力加速度为 g。则该段时间内
A．拉手所受合力的方向不一定沿水平方向
B．两拉手偏离竖直方向的角度满足 α=β
C．列车的加速度大小为 gsinα
D．列车正在加速行驶
1
F
5. 真空中电荷量为 Q 的点电荷周围存在电场，根据电场强度的定义式E = 可推导出点电
q
Q
荷周围某点的电场强度大小 E k （k 为静电力常量，r 为点电荷到该点的距离）。质量
r2
为 M 的质点周围存在引力场，类比点电荷，可写出该质点周围某点的引力场强度大小为
M
E引 = G 2 （G 为引力常量，r 为质点到该点的距离），则引力场强度的单位是 r
A．kg/m B．N/kg C．kg/m2 D．N/kg2
6．质量为m的跳伞运动员做低空跳伞表演。他从离开悬停的飞机后到落地前的运动过程可
以大致用如图所示的v-t图像描述，已知g = 10 m/s2，由图像可以推测出
v/(m·s-1)
A．打开降落伞时运动员距地面的高度为125 m 50
B．打开降落伞后运动员的加速度小于g
C．5 ~ 9 s内运动员受到的空气阻力大于2mg
5
D．0 ~ 9 s内运动员的机械能先增大后减小 0 2 4 6 8 10 t/s
7．2020 年 9 月 4 日，我国在酒泉卫星发射中心利用长征二号 F 运载火箭成功发射一型可重
复使用的试验航天器，右图为此发射过程的简化示意图。航天器先进
入圆轨道 1 做匀速圆周运动，再经椭圆轨道 2，最终进入圆轨道 3 做
匀速圆周运动。轨道 2 分别与轨道 1、轨道 3 相切于 P 点、Q 点。下
列说法正确的是
A．航天器在轨道 1 的运行周期大于其在轨道 3 的运行周期
B．航天器在轨道 2 上从 P 点运动到 Q 点过程中，速度越来越大
C．航天器在轨道 2 上从 P 点运动到 Q 点过程中，地球的万有引力对其做负功
D．航天器在轨道 1 上运行的加速度小于其在轨道 3 上运行的加速度
8．如图所示，不可伸长的轻质细绳的一端固定于 O 点，另一端系一个小球，在 O 点的正下
方钉一个钉子 A，小球从右侧某一高度，由静止释放后摆下，不计空气阻力和细绳与钉子
相碰时的能量损失。下列说法中正确的是
A．小球摆动过程中，所受合力大小保持不变
B．小球在左侧所能达到的最大高度可能大于在右侧释放时的高度
C．当细绳与钉子碰后的瞬间，小球的向心加速度突然变小
D．钉子的位置越靠近小球，在细绳与钉子相碰时绳就越容易断
9．如图所示，塔吊用钢绳沿竖直方向将质量为 m 的建材以加速度 a 匀加速向上提起 h 高，
已知重力加速度为 g，则在此过程中，下列说法正确的是
A．建材重力做功为－mah
B．建材的重力势能减少了mgh
C．建材的动能增加了mgh h a
D．建材的机械能增加了m(a g)h
2
10．某同学在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，使用了如图甲所示的实验装置。保
持小车质量不变，改变砂桶中砂的质量，小车的加速度 a 随其所受拉力 F 变化图线如图
乙所示。对图线未经过原点 O 的原因分析，可能正确的是
A．平衡小车所受阻力时木板右端垫得过高
B．未将木板右端垫高以平衡小车所受阻力
C．实验过程中先释放小车后通电
D．小车质量未远大于砂和砂桶的总质量
11．场地自行车比赛中某段圆形赛道如图所示，赛道与水平面的夹角为 θ，某运动员骑自行
车在该赛道上做水平面内的匀速圆周运动。当自行车的速度为 v0 时，自行车不受侧向摩
擦力作用；当自行车的速度为 v1（v1>v0）时，自行车受
到侧向摩擦力作用。不考虑空气阻力。重力加速度为 g。
已知自行车和运动员的总质量为 m。则
A．速度为 v1时，自行车和运动员的向心力大于mg tan
B．速度为 v0时，自行车和运动员的向心力大小为mg sin
C．速度为 v0时，自行车所受的支持力大小为mg cos
D．速度为 v1时，自行车所受的侧向摩擦力方向沿赛道向外
12. 一辆质量为 m 的汽车，启动后沿平直路面行驶，行驶过程中受到的阻力大小一定，如果
发动机的输出功率恒为 P，经过时间 t，汽车能够达到的最大速度为 v。则
P
A. 当汽车的速度大小为 v 时，汽车的加速度的大小为
2 mv
B. 汽车速度达到 v 的过程中，牵引力做的功为 Pt
2 2
C. 汽车速度达到 v的过程中，汽车行驶的距离为 v t
2
D. 汽车速度达到 v的过程中，牵引力做的功为 1 mv2
2
3
13．如图所示，人们用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次打夯符合以下模型：两人
同时通过轻绳对质量为 m 的重物各施加一个大小为 F、与竖直方向夹角为 θ 的拉力，重
物离开地面上升 H 时两人停止施力，最后重物下落将地面砸下的深度为 h。重物对地面的
冲击力可视为恒力。重力加速度为 g。不计空气阻力。则
A．重物上升过程中的最大动能为 2FH cos
B．重物刚落地时的动能为 2FH cos +mgH
C．仅根据题中信息可以推算出重物对地面的冲击力大小
D．仅根据题中信息无法推算出一次打夯过程所用时间
14．旋转在乒乓球运动中往往有一击制胜的作用。乒乓球在飞行过程中，如果发生旋转，
球就会带动周围的空气在球体附近产生环流。已知乒乓球球心开始以速度 v水平向左飞
行，球上各点同时绕球心以角速度 ω顺时针旋转，如图甲所示。根据物理学原理可知，
气体流速越大，压强越小，由于乒乓球附近 A、B两处空气流速不同，两处的空气对乒
乓球就形成压力差，这个压力差称为马格努斯力。由于旋转球在飞行过程中受到马格努
斯力，其落点与无旋转球的落点就会不同。图乙所示的 a（实线）、b（虚线）两条轨迹
中，一条为球心以水平速度 v开始向左飞行的无旋转球的轨迹，另一条为图甲中旋转球
从同一点飞出时的轨迹。下列说法正确的是
A．图甲中乒乓球下方 A处气体的流速比 B处的小
B．图乙中 a为无旋转球的轨迹，b为旋转球的轨迹
C．马格努斯力与乒乓球转动的角速度大小无关
D．无旋球弹起的高度可能超过发球位置的高度
4
第二部分
二．实验题 共 3 题，共 18 分。
15．用如图所示的装置研究平抛物体的运动规律，击打弹片时，
A 球做平抛运动，B 球做自由落体。
（1）经过多次实验发现两个小球总是同时落地，则得到的结论
是： 。
（2）以 A 球的抛出点做为坐标原点，建立直角坐标系，如图
所示，物体平抛的初速度是多少 （用 x、h、g 表示）
16．某同学利用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。保持小车所受的拉力不变，
改变小车质量m ，该同学分别测得不同质量时小车加速度a ，并作出a m 图像，如图乙
所示。根据图像___________（选填“能”或“不能”）直接得出加速度a 与质量m 成反
比；如何验证a 与m 是否成反比？___________
17.利用图 2 装置做“验证机械能守恒定律”实验。 纸带夹
（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程
中任意两点间的 。 打点
A．动能变化量与势能变化量 接电源 计时器
限位孔
B．速度变化量和势能变化量 振针
复写纸
C．速度变化量和高度变化量
重锤
图 13
5
（2）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下
列器材中，还必须使用的两种器材是 。
A．交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码）
（3）此实验过程中机械能是否守恒，可以通过计算纸带打下两点的过程中，重锤减少的重
力势能是否等于其增加的动能来验证。图 14 是实验中得到的一条纸带。O 为重锤开始
下落时记录的点，在纸带上选取三个连续打出的点 A、B、C，得到它们之间的距离分
别为 SA、SB、SC。若重锤质量用 m 表示，已知当地重力加速度为 g，打点计时器打点
的周期为 T。则在打下 O 点到 B 点的过程中，重力势能的减少量 ΔEp=mg(sA+sB)，动能
的增加量 ΔEk=_______。
O A B C
SA SB SC
图 14
（4）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是 。
A．利用公式v gt 计算重物速度
B．利用公式v 2gh 计算重物速度
C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响
D．没有采用多次实验取平均值的方法
（5）某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起
始点 O 的距离 h，计算对应计数点的重物速度 v，描绘 v2-h 图像，并做如下判断：若图像
是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒。请你分析论证该同学的判断依据是
否正确。
三．计算论述题（本题共 4 小题，共 40 分。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演
算步骤。解题过程中需要用到，但题目中没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明。
只写出最后答案的不能得分。有数值计算的，答案中必须写出数值和单位。）
18．如图所示，一个质量 m＝10 kg 的物体放在水平地面上。对物体施加一个 F =50 N 的拉
力，使物体做初速为零的匀加速直线运动。已知拉力与水平方向的夹角 θ=37°，物体与
水平地面间的动摩擦因数 μ=0.50，sin37°=0.60，cos37°=0.80，取重力加速度 g=10m/s2。
（1）求物体运动的加速度大小； F
（2）求物体在 2.0 s 末的速度大小；
θ
（3）求 2.0 s 末拉力 F 的功率。
6
19．一小孩自己不会荡秋千。爸爸让他坐在秋千板上，将小孩和秋千板一起拉到某一高度，
此时绳子与竖直方向的偏角为 37°，然后由静止释放。已知小孩的质量为 25kg，小孩在最
低点时离系绳子的横梁 2.5m。重力加速度 g=10m/s2。 sin 37 0.6 ， cos37 0.8 。忽略
秋千的质量，可把小孩看做质点。
（1）假设小孩和秋千受到的阻力可以忽略，当摆到最低点时，求：
a. 小孩的速度大小；
b. 秋千对小孩作用力的大小。
（2）假设小孩和秋千受到的平均阻力是小孩重力的 0.1 倍，求从小孩被释放到停止经
过的总路程。
20．如图所示，“嫦娥一号”卫星在飞向月球的过程中，经“地月转移轨道”到达近月点 Q，为
了被月球捕获成为月球的卫星，需要在 Q 点进行制动（减速）。制动之后进入轨道Ⅲ，随
后在 Q 点再经过两次制动，最终进入环绕月球的圆形轨道Ⅰ。已知“嫦娥一号卫星”在轨道
Ⅰ上运动时，卫星距离月球的高度为 h，月球的质量 M 月，月球的半径 r 月，万有引力恒量
为 G。忽略月球自转，求：
（1）“嫦娥一号”在 Q 点的加速度 a；
（2）“嫦娥一号”在轨道Ⅰ上绕月球做圆周运动的线速度；
（3）若规定两质点相距无限远时引力势能为零，则质量分别为 M、m 的两个质点相距
GMm
为 r 时的引力势能Ep ，式中 G 为引力常量。为使“嫦娥一号”卫星在 Q 点
r
进行第一次制动后能成为月球的卫星，同时在随后的运动过程其高度都不小于轨道Ⅰ
的高度 h，试计算卫星第一次制动后的速度大小应满足什么条件？
Q 月球
轨道Ⅰ
地月转移轨道
轨道Ⅱ 轨道Ⅲ
7
21．（12 分）
体育课上，直立起跳是一项常见的热身运动，运动员先蹲下，然后瞬间向上直立跳起，
如图 1 所示。
（1）一位同学站在力传感器上做直立起跳，力传感器采集到的 F-t 图线如图 2 所示。根据
图像求这位同学的质量，分析他在力传感器上由静止起跳过程中的超重和失重情况。取重
力加速度 g = 10m/s2 。
F/(103N)
2
1
0
0.5 1.0 t/s
图 1 图 2
（2）为了进一步研究直立起跳过程，这位同学构建了如图 3 所示的简化模型。
A
考虑到起跳过程中，身体各部分肌肉（包括上肢、腹部、腿部等肌肉）的作
用，他把人体的上、下半身看作质量均为 m 的两部分 A 和 B，这两部分用
一个劲度系数为 k 的轻弹簧相连。起跳过程相当于压缩的弹簧被释放后使系
B
统弹起的过程。已知弹簧的弹性势能 E 与其形变量 x 的关系为
p
图 3
1 2
E k x 。要想人的双脚能够离地，即 B 能离地，起跳前弹簧的压缩量
p
2
至少是多少？已知重力加速度为 g。
（3）“爆发力”是体育运动中对运动员身体水平评估的一项重要指标，人们通常用肌肉收缩
产生的力与速度的乘积来衡量肌肉收缩的爆发能力，其最大值称之为“爆发力”。
某同学想在家通过直立起跳评估自己的“爆发力”，为了简化问题研究，他把人离地
前重心的运动看作匀加速直线运动，认为起跳时人对地面的平均蹬踏力大小等于肌肉的收
缩力。他计划用体重计和米尺测量“爆发力”，请写出需要测量的物理量，并利用这些物
理量写出计算“爆发力”的公式。
8
