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高 2022 级高三上学期 12 月阶段性测试物理试题
本试卷满分100分，考试时间75分钟。
一、单项选择题（每小题4分，共28分，每个小题只有一个选项符合题目要求）
1．2023年8月16日，世界机器人大会在北京盛大开幕。新一代送餐机器人首次登场，如图（a）所示，
只要设置好路线，它就会稳稳地举着餐盘，到达指定位置送餐，还可以进行人机对话。图（b）为该机器
人在水平面表演过程中的 图像，以水平向右为正方向。则下列说法正确的是（ ）
A． 机器人向左做匀减速运动
B． 时机器人的加速度小于 时的加速度
C． 和 的平均速度相同
D． 和 的平均速率相同
2．如图，一轻绳 一端固定在天花板上，另一端固定一轻滑轮。另一段轻绳 绕过轻滑轮，一端连接
小球，另一端连接物块。物块置于光滑水平面上，在水平向右的外力 作用下缓慢向右移动（可认为整个
系统时时刻刻平衡状态），并且物块始终与水平面保持接触，则下列说法正确的是（ ）
A．物块所受轻绳 拉力变小
B．物块所受到的外力 变大
C．物块所受地面的支持力变小
D．滑轮所受轻绳 的拉力变大
3．如图所示，一轻质弹簧的左端与竖直墙面固连，其右端与物体 固连，物体 、 间用一段轻绳连接，
另一段轻绳左端与 连接，右端跨过定滑轮与物块 连接，整个系统处于静止状态，物块 、 和 的质量
都为 ，不计一切阻力，弹簧形变在弹性限度内，重力加速度为 。现将 间的轻绳烧断，下列说法正确的是（ ）
A．烧断后瞬间，此时 的加速度为零
B．烧断后瞬间，此时 的加速度为零
C．烧断后瞬间，此时 间轻绳的拉力为
D．轻质弹簧第一次恢复至原长时， 间轻绳的拉力为零
4．一列沿着 轴方向传播的横波，在 时刻的波形如图（a）所示，图（a）中质点 的振动图像如图
（b）所示，则下列说法正确的是（ ）
A．横波是沿 轴负方向传播
B．该波的波速为
C． 时质点 在平衡位置沿 轴负方向振动
D．平衡位置位于 处的质点在 内运动的路程为
5．如图（a）所示，是一款称为“魔力陀螺”的玩具。陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落，它可等效为图
（b）所示的模型，一个竖直固定的磁性圆轨道，质量为 的质点沿轨道外侧做圆周运动，质点受到始终
指向圆心、大小恒定的磁性引力作用，不计摩擦和空气阻力，重力加速度大小为 。现将质点从最高点静
止释放，由于轻微扰动，其沿轨道向下逐渐滚下做完整的圆周运动，则磁性引力至少为（ ）
A． B． C． D．6．智能提升机把静置于地面上的重物竖直向上提升的过程中，拉力的功率随时间变化的 图像如图所
示。在 时，重物上升的速度达到最大速度的一半；在 时，达到最大速度 ，不
计一切阻力，重力加速度取 。下列说法正确的是（ ）
A．在 时间内，拉力的大小为
B．重物的质量为
C．在 时，重物的加速度大小
D．在 时间内，重物上升的高度
7．如图所示，地表空间中存在一匀强电场，一个质量为 的带电小球仅在重力和电场力作用下运动，虚
线与水平面的夹角为 ，若小球从虚线上某处静止释放，则运动轨迹恰好沿虚线向斜下方向运动；若小
球的初速度方向垂直于虚线向右上方向，大小为 ，从图示位置出发到最高点的过程中，小球重
力势能增加了 ，则在上述过程中小球电势能的改变量为（ ）
A． B． C． D．
二、多项选择题（每小题6分，共18分，每个小题有多个选项符合题目要求）
8．2024年9月25日，中国火箭军向南太平洋预定水域试射东风-31AG型导弹，本次试射的导弹飞行了
12000公里，显示出我国强大的国防实力。若将导弹发射和飞行过程简化为：如图所示，从地面上 点发
射出的导弹，只在引力作用下沿 椭圆轨道飞行击中地面目标 ， 为轨道的远地点，不计空气阻力，
下列结论中正确的是（ ）A．导弹在空中的运动是匀变速曲线运动
B．导弹在 点的速度大于在 点的速度
C．导弹在 点的加速度小于在 点的加速度
D．导弹在 点的速度一定小于地球的第一宇宙速度
9．如图甲所示，水平传送带 、 两轮间的距离 ，质量 的物块（可视为质点）随
传送带一起以恒定的速率 向左匀速运动。当物块运动到最左端时，质量 的子
弹以 的水平速度向右射中物块并穿出。且从第一颗子弹击穿物块开始，每隔 就有
一颗相同的子弹以同样的速度击穿物块，直至物块最终离开传送带（如果物块到右端时速度恰好为0，不
会向左返回）。在传送带的右侧有一速度传感器，画出物块被第一颗子弹击穿后的速度随时间的变化关系
如图乙所示（图中取向右运动的方向为正方向，子弹射出物块的瞬间为 时刻）。设所有子弹与物块
间的相互作用力均相同，子弹击穿物块的时间极短，且不会击中传感器而发生危险。物块的质量保持不变，
不计空气阻力及 、 轮的大小，取重力加速度 。则下列说法正确的是（ ）
A．物块与传送带之间的动摩擦因数为0.40
B．子弹击穿物块后的速度 为C．整个过程中物块与传动带之间因摩擦产生的热量为
D．整个过程中物块与传动带之间因摩擦产生的热量为
10．如图（a）所示，光滑水平地面上有 、 两个带电小球， 球质量为 球质量的两倍， 球所带
电荷量为 ， 球所带电荷量为 ，空间中有水平向右的匀强电场，其电场强度随时间的变化
关系如图（b）所示，初始时刻 球具有水平向右的初速度 ， 球处于静止状态： 时
球速度为 ，两小球相距足够远，两者之间的库仑力可忽略不计，则下列说法正确的是（ ）
A． 时A球的速度为比 时A球的速度大
B． 时 球的速度为比 时 球的速度大
C． 的过程中， 球比 球多运动了
D． 的过程中， 球比 球多运动了
三、实验题：本题共16分．
11．（6分）某同学设计了如图（a）所示的装置验证小球摆动过程中的机械能守恒，实验中小球到达 点
时恰好与桌面接触但没有弹力， 处的箭头处放一锋利的刀片，细线到达竖直位置时被割断，小球做平抛
运动落到地面， 是一刻度尺，该同学方案的优点是只需利用刻度尺测量 位置到桌面的高度 、桌面到
地面的高度 及平抛运动的水平位移 即可。
（1）用游标卡尺测出小球的直径 如图（b）所示， ________ ；（2）实验中改变 ，多测几次 和 的数值，作出如图（c）所示的图像1，则该图线的斜率 ________
时即可证明小球下摆过程中机械能守恒；
（3）已知图像1与准确图像近似重合，若该同学另一次实验时测量 的值偏小，则他作出的图像可能为
图（c）中的________（选填“1、2或3”）。
12．（10分）某个同学设计了一个电路，既能测量电池组的电动势 和内阻 ，又能同时测量未知电阻
的阻值。器材如下：
A．电池组（四节干电池）
B．待测电阻 （约 ）
C．电压表 （量程 、内阻很大）
D．电压表 （量程 、内阻很大）
E．电阻箱（最大阻值 ）
F．开关一只，导线若干
实验步骤如下：将实验器材连接成如图甲所示的电路，闭合开关，调节电阻箱的阻值，先让电压表 接近
满偏，逐渐增加电阻箱的阻值，并分别读出两只电压表的读数。
（1）根据记录的电压表 读数 和电压表 读数 ，以 为纵坐标，以对应的电阻箱阻值 为
横坐标，得到实验结果如图乙所示。由图可求得图像在纵轴的截距为________，待测电阻 ________
（均保留两位有效数字）。
（2）图丙是以电压表 的读数为纵坐标，以两电压表读数之差与电阻箱阻值的比值 为横坐标得
到结果。由图可求得电池组的电动势 ________V，内阻为________ （均保留两位有效数字）。
（3）本实验测定的电动势和内电阻的测量值和真实值比较，测量结果分别为________。
A．偏大 偏大 B．偏大 偏小 C．偏小 偏大 D．偏小 偏小
四、计算题（本题3个小题，共38分）13．（10分）图甲为某型号国产民用无人机，它的铭牌如表所示；图乙是利用该款无人机航拍的树德中学
体育文化节开幕式盛况（经过申请报备）。 。
（1）已知该款无人机所受空气阻力与速度大小的关系为 ，方向与运动方向相反。求：无人机上
升时的最大速度 ；
（2）运动场上百米赛跑激烈进行。某同学最大速度是 ，起跑加速度最大值是 。他刚刚
以最大加速度匀加速起跑时，无人机正以最大速度 经过他的正上方 高处。无人机在同一
高度做匀速直线运动，始终与同学保持同一竖直面，视无人机和同学为质点。求：在该同学达到最大速度
之前，他们间的最大距离。
14．（12分）据中科院信息，我国第一台高能同步辐射光源（HEPS）将在2024年年底辐射出第一束最强
“中国光”，届时可以发射比太阳亮1万亿倍的光。HEPS最重要的器件是电场直线加速器，如图甲所示，
由多个金属圆筒（分别标有奇偶序号）依次排列，圆筒分别和电压为 的交变电源两极相连，交变电源
两极间电势差的变化规律如图乙所示。 时，序号为1的圆筒（长度可以忽略）中央一个电子，在圆筒
1、2之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒2。电子在每个圆筒内做匀速直线运动的运动时
间均为 。为了确保在每个圆筒之间的间隙中都加速，圆筒长度的设计必须遵照一定的规律。若已知
电子的质量为 、电子电荷量为 、交流电周期为 。忽略电子的重力。
（1）若忽略电子通过每个圆筒间隙的加速时间，求：相邻两个金属圆筒的长度之比 （ 为圆筒的
序号， ）：
（2）电子离开第5个圆筒后从正中央水平射入偏转电场，如图丙所示。已知 、 两个平行极板的长度
为 、距离为 。要使电子打不到极板上，求： 、 两板间所加电压 的取值范围。15．（16分）如图所示，一边长为 的正方体平台固定在水平地面上，两个可视为质点的小球 、
通过长为 的轻绳连接，小球 在水平地面处但没有与地面接触，小球 处于棱边缘外侧，系统在外
力作用下处于静止状态。已知 ， 。现撤去外力，同时对小球 施加一竖直向下
的瞬时冲量 ，经过极短时间，小球 和 速度大小相等。之后的运动中当小球 、 接触地面时立即
与地面锁定，不计一切摩擦，设水平地面处为零势能点，重力加速度 。
（1）如果瞬时冲量大小为 ，在小球 获得冲量到小球 、 速度大小相等的极短时间内，
求：系统损失的机械能；
（2）在小球 离开平台的运动过程中为了使绳始终绷紧，求：竖直向下冲量 的大小需满足的条件；
（3）如果瞬时冲量大小为 ，求：小球 重力势能的最大值 （该间计算结果保留两位有
效数字）。2022 级高三上学期 12 月阶段性测试物理试题参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
选项 C B D D B D A BD AD AC
11（每空2分）（1）1.125 （2） （3）3
12．（每空2分）（1）1.0 8.0 （2）6.0 4.0 （3）D
13（10分）【解析】（1）当合力为0时速度最大： ．2分
无人机的额定功率为 ： 1分
∴ ∴ （另解 舍去）．2分
（2）无人机水平匀速直线：∴
共速时最远： ∴ 1分
水平距离： 2分
∴最远距离： 2分
14（12分）、【解析】（1） 2分
2分
解得 ，∴ 则 ．2分
（2） 解得 ．2分
， ， 2分
得 ， 的取值范围： ．2分
15（16分）、【解析】（1）（4分）对 球： ，∴ 1分绳绷紧动量守恒： ∴ 1分
损失机械能： 2分
（2）（5分）B恰好能够过A正上方（圆心为A）： ，∴ ．1分
，∴ 1分
，∴ ．1分
∴ 时满足要求。 2分
（3）（7分） ，∴ ，方向向下．1分
A刚刚能够触地时 ： ，∴
，所以 不能在平台左侧落地；
返回 落地， 回到原位置时 ，方向向上．1分
绕棱做圆周运动，设 能沿圆弧恰好运动至圆周最高点： ，∴
，∴
，所以 不能沿圆弧运动至圆周最高点。1分
设在绳与水平方向成 角时拉力为0：∴ ， ， ．2分
绳松弛， 之后做斜抛运动，到轨迹最高点时： ，∴
A到轨迹最高点时距离地面： 1分
．1分
（注：没有过程讨论扣2分，结果有效数字保留错误总计扣1分。）
