福建省泉州市、南安市两校2022-2023学年高三上学期期中考试物理试卷（PDF版含答案）

2022～2023学年度上学期高三年期中考
物理科试卷
本试卷考试内容为：高中物理必修一、必修二，分第 I卷（选择题）和第 II卷，共 7页，满
分 100分，考试时间 75分钟。
注意事项：
1．答题前，考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题纸上。
2．考生作答时，请将答案写在答题纸上，在本试卷上答题无效。按照题号在各题的答题区
域内作答，超出答题区域书写的答案无效。
3．答案使用 0.5毫米的黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚（英语科选
择题答案使用 2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号）。
4．保持答题纸纸面清洁，不破损。考试结束后，将本试卷自行保存，答题纸交回。
第 I卷（选择题 共 40分）
一、单项选择题：本大题共４小题，每小题４分，共 16分。在每小题给出的四个选项中，只有
一个选项符合题目要求的。
1．如图所示，屏南鸳鸯溪的猕猴抓着倾斜的树枝，处于静止状态，
则（ ）
A．树枝对猴子的作用力竖直向上
B．猴子对树枝的作用力垂直树枝斜向下
C．猴子把树枝抓得越紧，树枝对猴子的摩擦力越大
D．猴子把树枝压弯，猴子对树枝的作用力大于树枝对猴子的反作用力
2．如图所示为运动员跳水时的精彩瞬间，则关于运动员在空中的运动，下列说法正确的是（ ）
A．经过最高点时处于平衡状态
B．在下降过程中处于超重状态
C．起跳后在上升过程中处于失重状态
D．研究运动员的技术动作时可将其视为质点
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3．如图所示，轨道MON动摩擦因数处处相同，其中 ON水平，OM与 ON在 O处平滑过渡（物
块经过 O速率不变），将一小物块从倾斜轨道上的M点由静止释放，滑至水平轨道上的 N点
停下。现调大斜面倾角，把斜面调至图中虚线 OJ位置，为使物块从斜轨上某处由静止释放后
仍然在 N点停下，则该释放处应该是在（ ）
A．J点 B．J点与 K点之间某一点
C．K点 D．Q点
4．如图所示，质量为m的小球 A和质量为 2m 的物块 B用跨过光滑定滑轮的细线连接，物块 B
放在倾角为 37 的斜面体 C上，C置于水平地面上，现用水平外力 F将 A小球从最低点沿
圆弧缓慢拉至细绳与竖直方向夹角 60 ，该过程物块 B和斜面 C始终静止不动，最大静摩
擦力等于滑动摩擦力（已知 sin37 0.6， cos37 0.8）。则下列说法正确的是（ ）
A．水平外力 F逐渐减小
B．物块 B和斜面 C之间的摩擦力逐渐减小
C．斜面 C对地面之间压力保持不变
D．斜面 C对地面之间的摩擦力逐渐增大
二、多项选择题：本大题共 4小题，每小题 6分，共 24分。在每小题给出的四个选项中，有多
项符合题目要求。全部选对的得 6分，选对但不全的得 3分，有选错的得 0分。
5．速度—位移（v x）图像可以直观表示物体运动的速度随空间位置的变化情况。如图，某物
体运动的 v x图线为抛物线，下列说法正确的是（ ）
A. 物体做加速度越来越小的加速运动
B. x 1m与 x 4m 时物体的速度之比等于1: 2
C. 物体在0 ~ 1m和1 ~ 4m内的时间之比等于1: 2
D. 物体在0 ~ 1m和1 ~ 4m内的平均速度之比等于1: 3
6. 如图所示为足球踢出后在空中运动依次经过 a、b、c三点的轨迹示意图，其中 a、c两点等高，
b为最高点，则足球( )
A．从 a运动到 b的时间小于从 b运动到 c的时间
B．在 b点的加速度方向竖直向下
C．在 a点的机械能比在 b点的大
D．在 a点的动能与在 c点的相等
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7. 在高空运行的同步卫星功能失效后，往往会被送到同步轨道上空几百公里处的“基地轨道”，以
免影响其他在轨卫星并节省轨道资源。如图所示，2022年 1月 22日，我国实践 21号卫星在
地球同步轨道“捕获”已失效的北斗二号 G2卫星后，成功将其送入“基地轨道”。已知同步轨道
和基地轨道的轨道半径分别为 R1、R2，转移轨道与同步轨道、基地轨道分别相切于 P、Q点，
地球自转周期为 T0，则北斗二号 G2卫星（ ）
T (R R )3
A．沿转移轨道从 P点运行到 Q点所用最短时间为 0 1 2
2 2R 31
T (R R )3
B. 沿转移轨道从 P点运行到 Q点所用最短时间为 0 1 2
4 2R 31
C. 在转移轨道上经过 P点的速度大于在基地轨道经过 Q点的速度
D. 在转移轨道上经过 P点的加速度大于在同步轨道上经过 P点的加速度
8．如图所示，质量为 m的小球甲穿过一竖直固定的光滑杆拴在轻弹簧上，质量为 4m的物体乙
用轻绳跨过光滑的定滑轮与甲连接，开始用手托住乙，轻绳刚好伸直但无拉力，滑轮左侧绳
竖直，右侧绳与水平方向夹角为α，某时刻由静止释放乙（足够高），经过一段时间小球运动
到 Q点，OQ两点的连线水平，OQ=d，且小球在 P、Q两点处时弹簧弹力的大小相等。已知
重力加速度为 g，sinα=0.8，cosα=0.6。则下列说法正确的是（ ）
3mg
A．弹簧的劲度系数为
2d
B 8．小球位于 Q点时的速度大小为 gd
3
C．物体乙的机械能先增大后减小
D．小球甲和物体乙的机械能之和先增大后减小
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三、非选择题：共 60分，其中 9、10题为填空题，11、12题为实验题，13~15题为计算题，考
生根据要求作答。
9．（4分）天花板下悬挂的轻质光滑小圆环 P可绕过悬挂点的竖直轴无摩
擦地旋转。一根轻绳穿过 P，两端分别连接质量为 m1和 m2的小球 A、
B(m1≠m2)。设两球同时做如图所示的圆锥摆运动，且在任意时刻两球
均在同一水平面内，则 A球运动的周期_________B球运动的周期（填
大于、小于或等于），A、B两球到 P的距离之比为_________。
10．（4分）如图所示物体A放在物体B上，物体B放在粗糙的水平面上，已知mA 2kg，mB 6kg，
A、B间的动摩擦因数为 0.2，B与地面间的动摩擦因数为 0.1，g取 10m/s2，则当 F 16N时，
A、B间的摩擦力大小为_________N，为使 A、B不发生相对滑动，F的最大值为_________N．
11．（5分）为了验证机械能守恒定律，某实验小组进行了如下探究（已知重力加速度为 g）：
实验小组采用图甲所示的装置进行实验，细线上端固定在铁架台上的 O点，下端悬挂一小球，
将小球拉起一定角度，由静止释放，摆到最低点时，恰好通过固定在铁架台上的光电门。
（1）用游标卡尺测出小球的直径，如图乙所示，则小球的直径 d = __________mm；
（2）该小组同学将小球从不同高度释放，测出释放点到小球摆动最低点的高度 h及挡光时
1
间 t，若作出 h（为纵坐标）与_____________（选填“ t ”、“ t2 ”或“ 2 ”）的图像是过原点的t
一条倾斜直线，且直线的斜率为______________，则小球在摆动的过程中满足机械能守恒。
（用题中已知物理量的字母表示）
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12．（7分）某中学的一名同学设计了如图 1所示的实验装置，探究“质量一定时加速度与力的关
系”。水平桌面上放置一个木块，右端纸带穿过打点计时器限位孔，左端通过细线和水平弹
簧测力计、砂桶相连，弹簧测力计固定在水平台面上。细线拉直时，桌面上方的细线水平。
木块靠近打点计时器，先接通电源，再释放木块，打出一条纸带，改变砂和砂桶的总质量，
打出多条纸带，记录对应的弹簧测力计的示数 F。
（1）实验中___________满足木块质量远大于砂和砂桶的质量（填“需要”或“不需要”）。
（2）某次实验得到一条纸带，如图乙所示，交流电源的频率为 50Hz，图中每相邻两个计数
点之间有 4个计时点没有画出，则木块的加速度大小为___________m/s2（计算结果保留两位
有效数字）。
（3）以弹簧测力计的示数 F 为横坐标，加速度 a为纵坐标，画出的加速度 a随 F 变化的图像
是一条直线，图中b和斜率 k已知，重力加速度为 g，图像不过坐标原点的原因为
__________________，木块的质量M 为_______。
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13．（12分）我国航天员翟志刚、王亚平、叶光富于 2022年 4月 16日 9时 56分搭乘神舟十三
号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱在离地面约 6000m的高空打开主伞（降落
伞），在主伞的作用下返回舱速度从 80m/s降至 10m/s，此后可视为匀速下降，当返回舱在
距离地面 1m时启动反推发动机，速度减至 0后恰落到地面上。设主伞所受的空气阻力为 f
＝kv，其中 k为定值，v为速率，其余阻力不计。已知返回舱（含宇航员）总质量为 3000kg，
主伞的质量忽略不计，忽略返回舱质量的变化，重力加速度 g取10m/s2，设全过程为竖直方
向的运动。求：
（1）在主伞打开后的瞬间，返回舱的加速度大小；
（2）若在反推发动机工作时主伞与返回舱之间的绳索处于松弛状态，则反推发动机在该过
程中对返回舱做的功。
3
14．（12分）如图所示，竖直平面内的 圆弧形光滑轨道半径为 R=0.5m，A端与圆心 O等高，
4
AD为与水平方向成 45 角的斜面，B端在 O的正上方，一个质量 m=1kg 的小球在 A点正上
方某处由静止开始释放，自由下落至 A点后进入圆形轨道并能沿圆形轨道到达 B点，最后
落到斜面上 C点，且到达 B处时小球对圆弧轨道顶端的压力大小为 4mg（忽略空气阻力，重
力加速度 g取10m/s2）。求：
（1）小球释放点与 A点的高度差 h；
（2）小球从 B点运动到 C点所用的时间 t；
（3）小球平抛过程中重力的最大功率 P。
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15．（16分）如图所示，竖直面内半径为 R=0.5m的光滑圆弧轨道底端切线水平，与水平传送带
左端 B连接，传送带右端 C与一倾角α=37°的粗糙斜面平滑连接，圆弧轨道底端、传送带上
表面位于同一水平面，圆弧所对的圆心角θ=53°，传送带长 L=1.2 m，以 v=4 m/s的恒定速度
沿顺时针匀速转动，一轻弹簧放在斜面上，弹簧右端固定，处于原长状态。让一个质量 m=1
kg 的物块从圆弧轨道的最高点 A由静止释放，经过传送带冲上斜面后到达 D点将弹簧压缩
至最短，CD间距离为 1 m，物块第二次滑上传送带后，恰好能滑到传送带的左端 B点，不
计物块的大小，物块与传送带间的动摩擦因数为 0.5，已知sin37 0.6，cos37 0.8，重力
加速度 g=10m/s2，求：
（1）物块运动到圆弧轨道最底端时对轨道的压力大小；
（2）物块与斜面间的动摩擦因数以及物块第一次压缩弹簧时，弹簧获得的最大弹性势能；
（3）物块从静止释放到最终停止运动，物块与斜面间因摩擦产生的热量。
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2022～2023学年度上学期高三年期中考
物理科参考答案
题号 1 2 3 4
答案 A C D D
题号 ５ ６ ７ ８
答案 BD AC BC ABD
9. 等于 （2分） m2 :m1 （2分）
10. 2 （2分） 24 （2分）
1 d 2
11.（5分）（1）10.60；（2分）（2） 2 （1分）； （2分）t 2g
12.（7分） （1） 不需要（1分） （2） 3.0（2分）
2
（3）未平衡摩擦力（2分） （2分）
k
13.【答案】（1）70m/s2；（2） 1.8 105 J
【详解】（1）由牛顿第二定律可知
mg f1 ma（2分）
由题意
f1 kv1 （2分）
f2 kv2 mg （2分）
联立可得
a 70m/s2（2分）
所以加速度大小为 70m/s2；
1 2
（2）从离地一米到速度为 0时，由动能定理可知0 mv2 mgh W （2分）2
解得W 1.8 105 J （2分）
14．【答案】（1）1.75m；（2）1s；（3）100W
v2
【详解】（1）小球在 B点的动力学方程为 mg FN m 0 （2分）R
解得 v0 5gR
mg(h R) 1 mv 20 （1分）2
解得 h 3.5R =1.75m（1分）
1
（2 2）小球离开 B点后做平抛运动，小球落到 C点时，根据平抛运动规律得 y gt （1分）
2
x v0t（1分）
y
tan 45 （2分）
x
t 2 5R解得 =1s（1分）
g
（3） v y gt（1分）
P mgv y （1分）
解得 P 2mg 5gR =100W （1分）
15．【答案】（1）18N；（2）0.125，1J；（3）8 J
【详解】（1）物块从 A点由静止释放，运动到圆弧轨道最底点的过程中，根据机械能守恒有
mg(R R cos ) 1 mv 21 （1分）2
求得 v1 2m / s
2
F v mg m 1
在圆弧轨道最底端时 R （1分）
求得 F=18N（1分）
根据牛顿第三定律可知，在圆弧轨道最底端时物块对轨道的压力大小为 18N（1分）
（2）由于 v v1，因此物块滑上传送带后先做加速运动，设物块在传送带上先加速后匀速，则加
速的加速度ma1 1mg （1分）
解得 a1 5m/s
2
v 2 v 2
x 1加速的距离 1 （1分）2a1
解得 x1 1.2m L （1分）
因此物块以 v=4 m/s的速度从 C点滑上斜面，设物块与平台间的动摩擦因数为μ2，则物块从 C点
出发到第一次向左运动到 B点的过程中，根据动能定理有
2 2mg cos l mgL 0
1
mv 2CD 1 （2分）2
求得 2 0.125（1分）
物块从 C点到第一次压缩弹簧到最大形变量过程中，根据功能关系有：
1 mv 2 2mg cos lCD mglCD sin E2 Pm
（2分）
求得最大弹性势能 EPm 1J （1分）
（3）由分析可知，物块第一次离开传送带以后，直到物块停止运动，每次再到达传送带和离开
1 2
传送带的速度大小相等，则根据能量守恒有：Q mv （2分）
2
解得 Q 8J （1分）