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河西区 2022—2023 学年度第一学期高三年级期末质量调查
物理试卷
一、单项选择题（共5小题，每小题5分，共25分。每道小题只有一个正确的答案。答对得
3分；答错，不答得0分）
1. 质点做直线运动 速的度—时间图象如图所示，该质点（ ）
A. 在第1秒末速度方向发生了改变
B. 在第2秒末加速度方向发生了改变
C. 在前2秒内发生的位移为零
D. 第3秒和第5秒末的位置相同
【答案】D
【解析】
【详解】A．速度图象的正负表示速度的方向，前2s内，质点始终朝正方向运动，速度方向没有发生变化，
A错误；
B．图象的斜率表示加速度，第2秒末斜率不变，所以加速度大小、方向均不变，B错误；
C．前2秒内图象都在时间轴上方，故质点位移为图线与坐标轴所围成的面积，不为零，C错误；
D．由图象面积可以知道，第4秒内和第5秒内的位移大小相同、方向相反，即第3秒和第5秒末的位置相
同，D正确。
故选D。
2. 甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视
为圆轨道。以下判断正确的是（ ）
A. 甲的角速度小于乙的角速度 B. 甲的加速度大于乙的加速度
C. 乙的速度大于第一宇宙速度 D. 甲在运行时能经过北京的正上方
【答案】A
【解析】
【分析】
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学科网（北京）股份有限公司【详解】A．根据万有引力提供向心力
得
由甲的高度大于乙的高度，可知甲的角速度小于乙的角速度，A正确；
B．根据
解得
由甲的高度大于乙的高度，甲的加速度小于乙的加速度，B错误；
C．第一宇宙速度是最小的发射速度，是最大的环绕速度，则乙的速度小于第一宇宙速度，C错误；
D．甲为地球同步卫星，轨道平面在赤道的上空，不可能运行时能经过北京的正上方，D错误。
故选A。
3. 如图所示，某网球运动员正对球网跳起从同一高度O点向正前方先后水平击出两个速度不同的排球，排
球轨迹如虚线Ⅰ和虚线Ⅱ所示。若不计空气阻力，则（ ）
A. 两球下落相同高度所用的时间是相同的
的
B. 两球下落相同高度时在竖直方向上 速度不相同
C. 两球通过同一水平距离，轨迹如虚线Ⅰ的排球所用的时间较少
D. 两球在相同时间间隔内，轨迹如虚线Ⅱ的排球下降的高度较小
【答案】A
【解析】
【详解】A．网球飞出后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，有
下落时间为
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学科网（北京）股份有限公司可知两球下落高度相同，所用时间相同，故A正确；
B．做平抛运动的小球下落相同高度时在竖直方向上的速度
可知两球下落相同高度时在竖直方向上的速度相同，故B错误；
C．由图可知两球通过同一水平距离，虚线Ⅰ的排球下落高度较多，根据
可知轨迹如虚线Ⅰ的排球所用的时间较多，故C错误；
D．两球均做平抛运动，所以在相同时间间隔内下降的高度相同，故D错误。
故选A。
4. 如图所示，两个圆锥内壁光滑，竖直放置在同一水平面上，圆锥母线与竖直方向夹角分别为 和 ，
有A、B两个质量相同的小球在两圆锥内壁等高处做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A. A、B球受到的支持力之比为 B. A、B球的向心力之比为
C. A、B球运动的角速度之比为 D. A、B球运动的线速度之比为
【答案】C
【解析】
【详解】A．对小球A、B受力分析，受到重力和支持力，在竖直方向合力为零，则有
解得
所以
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学科网（北京）股份有限公司故A错误；
B．受到重力和支持力的合力提供向心力，则有
所以
故B错误；
C．小球的运动轨迹高度相同，则半径
由牛顿第二定律可知
解得
所以
故C正确；
D．线速度
解得
故D错误。
故选C。
5. 从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方
向相反的外力作用．距地面高度h在3m以内时，物体上升、下落过程中动能E 随h的变化如图所示．重
k
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学科网（北京）股份有限公司力加速度取10m/s2．该物体的质量为
A. 2kg B. 1.5kg C. 1kg D. 0.5kg
【答案】C
【解析】
【 详 解 】 对 上 升 过 程 ， 由 动 能 定 理 ， ， 得 ， 即
F+mg=12N；下落过程， ，即 N，联立两公式，得到 m=1kg、
F=2N．
二、多项选择题（共3小题，每小题5分，共15分。每道小题有多个正确的答案。全部答对
得6分；部分答对得3分；有答错或者不答得0分）
6. 如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置。物块由A点静
止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点。在从A到B的过程中，物块（ ）
A. 加速度先减小后增大
B. 经过O点时的速度最大
C. 所受弹簧弹力始终做正功
D. 所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．对物块受力分析，当弹簧处于压缩状态时，由牛顿第二定律可得
kx-f=ma
x减小，a减小，当a=0时，物块速度最大，此时，物块在O点左侧；从加速度a=0处到O点过程，由牛
顿第二定律得
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学科网（北京）股份有限公司f－kx=ma
x减小，a增大；当弹簧处于伸长状态时，由牛顿第二定律可得
kx＋f=ma
x增大，a继续增大，可知物块的加速度先减小后增大，故A正确，故B错误；
C．物块所受弹簧的弹力对物块先做正功，后做负功，故C错误；
D．从A到B的过程，由动能定理可得
W -W=0
弹 f
故D正确。
故选AD。
7. 复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成
果。一列质量为m的动车，初速度为 ，以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大
速度 ，设动车行驶过程所受到的阻力F保持不变。动车在时间t内（ ）
A. 做匀加速直线运动 B. 加速度逐渐减小
C. 牵引力的功率 D. 牵引力做功
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．动车的功率恒定，根据 可知动车的牵引力减小，根据牛顿第二定律得
可知动车的加速度减小，所以动车做加速度减小的加速运动，A错误，B正确；
C．当加速度为0时，牵引力等于阻力，则额定功率为
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学科网（北京）股份有限公司C正确；
D．动车功率恒定，在 时间内，牵引力做功为
根据动能定理得
D错误。
故选BC。
8. 如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮．一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N．
的
另一端与斜面上 物块M相连，系统处于静止状态．现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳
与竖直方向成45°．已知M始终保持静止，则在此过程中（ ）
A. 水平拉力的大小可能保持不变
B. M所受细绳的拉力大小一定一直增加
C. M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加
D. M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加
【答案】BD
【解析】
【详解】如图所示，以物块N为研究对象，它在水平向左拉力F作用下，缓慢向左移动直至细绳与竖直方
向夹角为45°的过程中，水平拉力F逐渐增大，绳子拉力T逐渐增大；
对M受力分析可知，若起初M受到的摩擦力f沿斜面向下，则随着绳子拉力T的增加，则摩擦力f也逐渐
增大；若起初M受到的摩擦力f沿斜面向上，则随着绳子拉力T的增加，摩擦力f可能先减小后增加．故
本题选BD．
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学科网（北京）股份有限公司三、填空实验题（共2小题，共计12分）
9. 某同学按图甲所示，安装实验器材测量重力加速度g。已知物块A与遮光片的质量为 ，遮光片中心
距光电门的高度为h。物块B质量为 ，置于光滑的桌面上。锁定物块B，使系统保持静止状态。某时刻
解除锁定，物块A由静止开始向下运动，光电门记录遮光片的遮光时间 （忽略绳和滑轮的质量，不计系
统内的摩擦）。
（1）用游标卡尺测出遮光片的宽度d，测量结果如图乙所示：遮光片的宽度 ___________ ；
（2）重力加速度的表达式 ___________（用题中所给字母及所测量的物理量表示）；
（3）实验数据分析发现，测得的重力加速度 g比真实值偏小，原因可能是___________。（任写一条即
可）
【答案】 ①. ②. ③. 测得的重力加速度g比真实值偏小，原因可
能是物块B与桌面间有摩擦力或绳与滑轮间有阻力作用。
【解析】
【详解】（1）[1] 如图乙所示：遮光片的宽度
（2）[2]物块B置于光滑的桌面上，解除锁定，则物块A与B都从静止开始做匀加速直线运动，根据动滑
轮原理，两物体的速度大小关系
即
得
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学科网（北京）股份有限公司物块A下落h的速度为
根据运动学公式
解得
根据牛顿第二定律，对B和A分析
联立解得
（3）[3]测得的重力加速度g比真实值偏小，原因可能是物块B与桌面间有摩擦力或绳与滑轮间有阻力作
用。
的
10. 某同学采用如图甲所示 实验装置探究加速度与力、质量的关系。
（1）关于实验操作，下列说法正确的是________。
A．每次改变小车所受的拉力后需要重新平衡摩擦力
B．实验时应先释放小车，再接通打点计时器电源
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学科网（北京）股份有限公司C．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车和砝码的质量M
（2）该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出）。已知打点计
时器采用的交流电频率为 ，根据纸带可求出小车的加速度为________ （结果保留两位有效数
字）。
（3）该同学想利用该实验装置测出木块和木板间动摩擦因数，进行了如下操作：
①将长木板重新平放于桌面上；
②将小车更换为方形木块，为了能使细绳拖动木块在木板上滑动时产生明显的加速度，又往砂桶中添加了
不少砂子，并测得砂桶和砂的总质量为 ，木块的质量为 （ 不再远小于 ）；
③多次实验测得木块的加速度大小 ；
的
请根据以上数据 ，写出动摩擦因数 表达式 ________。
【答案】 ①. C ②. 0.50 ③.
【解析】
【详解】（1）[1]
A．所需平衡的摩擦力与小车所受的拉力无关，每次改变小车所受的拉力后不需要重新平衡摩擦力，故A
错误；
B．为了充分利用纸带，实验时，应先接通打点计时器的电源，待打点稳定后，再释放小车，故B错误；
C．以小车和砝码为对象，由牛顿第二定律可得
以砂和砂桶为对象，由牛顿第二定律可得
联立可得
为了使细线拉力近似等于砂和砂桶的总重力，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车和砝码的质
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学科网（北京）股份有限公司量M，故C正确。
故选C。
（2）[2]相邻两计数点间还有四个点没有画出，可知相邻两计数点间的时间间隔为
根据逐差法可得，小车的加速度为
（3）[3]对整个系统，根据牛顿第二定律有
解得动摩擦因数为
四、计算题（共3小题，共计48分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步
骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位）
11. 如图所示，质量 的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量 的小球B相连。
今用跟水平方向成 角的力 拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中A、B相对位置
保持不变，g取10m/s2。求：
（1）运动过程中轻绳与水平方向夹角θ；
（2）木块与水平杆间的动摩擦因数μ。
【答案】（1） ；（2）
【解析】
【详解】（1）对B进行受力分析，设细绳对B的拉力为F ，由平衡条件可得
T
，
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学科网（北京）股份有限公司解得
，
即θ=30°
（2）对A进行受力分析，由平衡条件有
，
解得
12. 如图所示，一可视为质点的物块在 时刻以 的速度滑上一固定斜面，斜面足够长，斜面
的倾角 ，物块与斜面间的动摩徖因数 。经过一段时间后物块返回斜面底端，取重力加速度
。求：
（1）物块向上和向下滑动过程中，物块的加速度大小；
（2）物块从斜面底端出发到再次返回斜面底端所用的总时间。
【答案】（1） ， ；（2）
【解析】
【详解】（1）物块向上滑动过程中，根据牛顿第二定律有
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学科网（北京）股份有限公司物块向上滑动过程中，物块的加速度大小为
物块向下滑动过程中，根据牛顿第二定律有
物块向下滑动过程中，物块的加速度大小为
（2）物块从斜面底端运动至最高点的时间为
物块从斜面底端运动至最高点的位移为
物块从最高点运动至斜面底端，根据动力学公式有
解得物块从最高点运动至斜面底端所需的时间为
物块从斜面底端出发到再次返回斜面底端所用的总时间为
13. 如图，半径 的光滑圆弧轨道 与足够长的粗糙轨道 在 处平滑连接， 为圆弧轨道
的圆心， 点为圆弧轨道的最低点，半径 、 与 的夹角分别为 和 。在高
的光滑水平平台上，一质量 的小物块压缩弹簧后被锁扣 锁住，储存了一定量的弹性势
能 ，若打开锁扣 ，小物块将以一定的水平速度 向右滑下平台，做平抛运动恰从 点沿切线方向进
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学科网（北京）股份有限公司入圆弧轨道，物块进入圆弧轨道后立即在 处放一个弹性挡板 碰撞过程机械能不损失 。已知物体与轨
道 间的动摩擦因数 ，重力加速度 取 ， ， 。求：
（1）弹簧存储的弹性势能 ；
（2）物体经过 点时，对圆弧轨道压力 的大小；
（3）物体在轨道 上运动的路程 。
【答案】（1） ；（2） ，方向竖直向下；（3）
【解析】
【详解】（1）小物块离开平台后做平抛运动，将其 点速度沿水平和竖直方向分解，如图所示。
由平抛运动规律知竖直分速度
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学科网（北京）股份有限公司解得
由几何关系可得物块的初速度
由机械能守恒定律可得弹簧储存的弹性势能为
（2）对从水平面运动到 点的过程，由机械能守恒定律得
经过 点时，由向心力公式有
代入数据解得
由牛顿第三定律知，对轨道的压力大小为
方向竖直向下。
（3）物块从 运动到 过程由机械能守恒定律得
解得
物体沿轨道 向上作匀减速运动，速度减为零后，由于 ，物体继续下滑至圆
轨道上 点，碰后以原速返回后经过 点后继续上滑，如此反复，直到物体无法滑上 点，此过程由能量
守恒
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学科网（北京）股份有限公司代入数据可解得
在轨道 上运动通过的路程 约为 。
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学科网（北京）股份有限公司
