西安市长安区2022-2023学年高三上学期期中质量检测
物理试题
时间：90分钟 总分110分
选择题(共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但选不全的得2分，有选错的得0分。请将正确选项填涂在答题卡上)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 C D D C D A D C AD BC BC BC
实验题(本题共2小题，每空2分，共26分)
13.(1) 等于 (2)9.74 3.41
14. (1)黑 (2)14.0 53.0 4.6 (3)1.54
15.(1)BCADE R0 (2)3.035 (3)正 (4)
三、计算题（本题共3小题，共36分。解答应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）
16. (10分）(1)3v0 (2)4∶5
解析 (1)两小球在竖直方向做自由落体运动，通过电场的时间相同为t，在电场中受到相同的电场力作用，具有相同的水平加速度a，
在电场中
N球水平方向的运动：0＝v0－at
M球离开电场时的水平速度：vMx＝2v0＋at
解得：vMx＝3v0
(2)小球M在电场中做直线运动，则速度方向与合力方向相同．设进入电场和离开电场时的竖直速度分别为v1y、v2y，＝，＝
在竖直方向上，设进入电场前竖直位移为h，在电场中竖直位移为H：
v＝2gh，v＝2g(h＋H)，解得：＝.
17.（12分）（1）；（2）
【解析】（1）当橡皮擦在纸板上滑动时，橡皮擦的加速度；
解得
硬纸板的加速度；
要使橡皮擦在纸板上滑动，需使；解得
（2）纸板获得初速后做减速运动，令加速度为a2′，则
解得
假设橡皮擦一直在纸板上运动，令纸板被弹出后经时间t橡皮擦与纸板速度相同
则 解得；此过程橡皮擦的位移x1
纸板的位移；要使橡皮擦离开纸板，则需
解得
18.（14分）答案 (1)1.4 N (2)2 m (3)2 m 2 J
解析 (1)小滑块从B运动到C的过程中，由动能定理得
mgR(1－cos θ)＝mvC2－0，
设C点时轨道对小滑块的作用力大小为F，由牛顿第二定律得F－mg＝，得F＝1.4 N
根据牛顿第三定律，经过圆弧轨道最低点C点时小滑块对轨道的作用力大小F′＝F＝1.4 N
(2)从C点到E点，小滑块做平抛运动，h＝gt2，L＝vC1t得vC1＝
打在E点的动能EkE＝mvC12＋mgh＝同理可知：打在F点的动能为EkF＝
又因为EkE＝EkF 得L＝2 m
(3)令小滑块从距B点x处无初速度释放
从释放点运动到C，由动能定理得 mgxsin θ－Ffx＋mgR(1－cos θ)＝mvC′2－0其中Ff＝0.2mg
从C点到探测板小滑块做平抛运动，竖直方向位移 y＝g()2
打到探测板上的动能Ek＝mvC′2＋mgy 解得Ek＝(＋) J，
则当＝时，Ek有最小值．
即x＝2 m时，动能最小值Ekmin＝2 J.长安区 2020级高三上学期期中质量检测
物理试题
时间：90分钟 总分 110分
一、选择题(共 12小题,每小题 4分,共 48分。在每小题给出的四个选项中，第 1~8题只有一项符合题目要
求，第 9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得 4分，选对但选不全的得 2分，有选错的得 0 分。请
将正确选项填涂在答题卡上)
1．如图所示为一名同学“立定跳远”的频闪照片。对这位同学的物理分析正确的是（ ）
A．跳远过程可以看作质点 B．跳起至落到沙坑过程中动量先增大后减小
C．跳起至落到沙坑过程中重力势能先增大后减小 D．落到沙坑后沙坑作用力的冲量小于重力的冲量
2.某小组利用频闪照相的方法研究单摆的运动过程，即用在同一张底片上多次曝光的方法，在远处从与单
摆摆动平面垂直的视角拍摄单摆在摆动过程中的多个位置的照片。从摆球离开左侧最高点 A时开始，每隔
相同时间曝光一次，得到了一张记录摆球从 A位置由静止运动到右侧最高点 B的照片，如图所示，其中摆
球运动到最低点 O时摆线被一把刻度尺挡住。对照片进行分析可知（ ）
A. 摆球在 A点所受的合力等于在 B点所受的合力
B. 从 A点到 O点的过程中，重力对摆球做功的功率不断变大
C. 摆球经过 O点前后瞬间摆线上的拉力大小不变
D. 在 O点附近摆球影像相邻位置的间隔较大，说明在 O点附近摆球的速率
较大
3.质量为 m的物块从某一高度以动能 E水平抛出，落地时动能为 3E.不计空气阻力，重力加速度为 g.则物
块( )
A. 2E整个下落过程中动量变化量的大小为 mE B．落地点到抛出点的水平距离为
mg
C 2E．落地时重力的功率为 g 6mE D．抛出点的高度为
mg
4.如图所示，左侧是半径为 R的四分之一圆弧，右侧是半径为 2R的一段圆弧．二者圆心在同一条竖直线
上，小球 a、b通过一轻绳相连，二者恰好于等高处平衡．已知θ＝37°，且 sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，不
计所有摩擦，则小球 a、b的质量之比为( )
A．1∶2
B．3∶5
C．3∶4
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D．4∶5
5.如图甲所示，把质量为 0.2 kg的小球放在竖直放置的弹簧上，并将小球缓慢向下按至图甲所示的位置，
松手后弹簧将小球弹起，小球上升至最高位置的过程中其速度的平方随位移的变化图象如图乙所示，其中
0.1～0.3 m 的图象为直线，弹簧的质量和空气的阻力均忽略不计，重力加速度 g＝10 m/s2，则下列说法正
确的是( )
A．小球与弹簧分离时对应的位移小于 0.1 m
B．小球的 v2－x图象中最大的速度为 v1＝2 m/s
C．弹簧弹性势能的最大值为 Ep＝0.8J
D．弹簧被压缩最短的过程中外力 F对小球所做的功为
WF小于 0.6 J
6.如图所示，配送机器人作为新一代配送工具，最多配备 30个取货箱，可以做到自动规避道路障碍与往来
车辆行人，做到自动化配送的全场景适应．该配送机器人机身净质量为 350 kg，最大承载质量为 200 kg，
1
在正常行驶中，该配送机器人受到的阻力约为总重力的 ，刹车过程中，受到的刹车片阻力大小恒为 550 N，
10
满载时最大时速可达 18 km/h，已知重力加速度 g＝10 m/s2，关于该机器人在配送货物过程中的说法正确的
是( )
A．满载情况下以额定功率启动，当速度为 7.2 km/h时，该配送机器人的加速度大小为 1.5 m/s2
B．该配送机器人以额定功率启动时，先做匀加速运动，后做变加速运动直至速度达到最大速度
C．该配送机器人的额定功率为 5 500 W
D．空载时以额定功率行驶遇到红灯，从最大速度开始减速到停止运动，所需时间约为 1.1 s
L
7.一根长为 L的轻杆 OA，O端用铰链固定，另一端固定着一个质量为 m的小球A，轻杆靠在一个高为 、
4
质量为 M的物块上，现有轻微的扰动，使杆由竖直状态开始向右倾倒，若物块与地面摩擦不计，重力加速
度为 g，则杆与水平方向夹角为 =30°时，小球 A的线速度为（ ）
A 16mgL 3mgL 2mgL mgL． B． C． D．
16m M m 5M m M m M
8.如图所示电路中，R1、R2、R3、R4为四个可变电阻器，C1、C2为两个极板水平放置的平行板电容器，两
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电容器的两极板间分别有一个油滴 P、Q处于静止状态，欲使油滴 P向上运动，Q向下运动，应使下列变
阻器连入电路的阻值增大的是( )
A．R1 B．R2 C．R3 D．R4
9.最近，某实验室对一款市场热销的扫地机器人进行了相关测试，测试过程在材质均匀的水平地板上完成，
获得了机器人在直线运动中水平牵引力大小随时间的变化图象 a，以及相同时段机器人的加速度 a随时间
变化的图象 b。若不计空气，取重力加速度大小为 10m/s2，则下列同学的推断结果正确是（ ）
A．机器人与水平桌面间的最大静摩擦力为 3N B．在 0～4s时间内，合外力做的功为 12J
C．在 0～4s时间内，合外力的冲量为 12N S D．机器人与水平桌面间的动摩擦因数为 0.4
10.甲乙两质点在同一直线上运动，从 t=0时刻起同时出发，甲做匀加速直线运动，x-t图像如图甲所示。乙
做匀减速直线运动，整个运动过程的 x~v2图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．t=0时刻，甲的速度 2m/s B．甲的加速度大小 4m/s2
C 29．经过 s，甲追上乙 D．经过 2.5s，甲追上乙
2
11.如图，一电子以某一初速度进入电荷量为 Q的某点电荷的电场中，a、b为电子运动轨迹上的两点，a、
b两点间的直线距离为 d，已知 a点场强方向所在直线与 ab连线间夹角α＝30°，b点场强方向所在直线与
ab Q连线间夹角β＝60°.电子的电荷量为 e，点电荷周围某点的电势φ＝k ，其中 r为该点到点电荷的距离．电
r
子仅受静电力作用，下列说法正确的是( )
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A．b点电势低于 a点电势
B．电子在 a点的电势能大于在 b点的电势能
C a b 2 3－ 3 keQ．电子从 到 过程中，静电力做的功为
3d
D．电子先后经过 a、b两点时的加速度大小之比为 3∶1
12.如图所示，M、N是组成电容器的两块水平放置的平行金属极板，M中间有一小孔．M、N分别接到电
压恒定的电源上(图中未画出)．小孔正上方的 A点与极板 M相距 h，与极板 N相距 3h.某时刻一质量为 m、
带电荷量为 q的微粒从 A点由静止下落，到达极板 N时速度刚好为零，不计空气阻力，重力加速度为 g.
则( )
A 3mg．带电微粒在 M、N两极板间往复运动 B．两极板间电场强度大小为
2q
C h 5．若将 N向上平移 ，微粒仍从 A由静止下落，进入电场后速度为零的位置与M的距离为 h
3 4
D M h．若将 向下平移 ，微粒仍从 A 5点由静止下落，进入电场后速度为零的位置与 N的距离为 h
3 4
二、实验题(本题共 2小题，每空 2分，共 26分)
13.用如图所示的装置做测定重力加速度”的实验。实验器材有:支架、漏斗橡皮管、尖嘴玻璃管螺丝夹子、
接水铝盒、米尺、频闪照相机。具体实验步骤如下:
①在漏斗内盛满清水，旋松螺丝夹子,水滴会一滴滴地落下；
②用频闪照相机拍摄黑色背景下滴落的水滴流，逐渐调节螺丝夹子使滴水的频
率逐渐减小，直到第一次拍到一串仿佛固定不动的水滴;
③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度;
④采集数据进行处理。
（1）实验中第一次拍到一串仿佛固定不动的水滴时，水滴滴落的频率 （填“ 大于”“等
于”“小于”）频闪照相机的拍摄频率。
（2）实验中频闪照相机第次拍摄到水滴“固定不动”时的频率为 20Hz,某同学读出其中比较圆的相邻水滴
2
间的距离如图所示，根据数据测得当地重力加速度 g = m/s ;第 8 个水滴此时的速度 v8 = m/s。
（结果保留三位有效数字）
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14.用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一个
表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端.现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：
待测多用电表，量程为 60 mA的电流表，电阻箱，导线若干.实验时，将多用电表调至×1 Ω挡，调好零点；
电阻箱置于适当数值.完成下列填空：
(1)仪器连线如图甲所示(a和 b是多用电表的两个表笔).若两电表均正常工作，则表笔 a为________(选填
“红”或“黑”)色.
(2)若适当调节电阻箱后，图乙中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图乙(a)、(b)、(c)所示，则多用
电表的读数为________ Ω，电流表的读数为________mA，电阻箱的读数为________ Ω.
(3)计算得到多用电表内电池的电动势为________ V.(保留 3位有效数字)
15.近年来，我国打响了碧水保卫战，检测组在某化工厂的排污管末端安装了如图 1 所示的流量计，用此
装置测量污水（有大量的正、负离子）的电阻，进而用来测污水的电阻。测量管由绝 缘材料制成，其直
径为 D，左右两端开口，匀强磁场方向竖直向下（未画出），在前后两个内侧 面 A、C 上固定有竖直正
对的金属板作为电极（未画出，电阻不计），金属板电极与开关 S、电阻 箱 R 和灵敏电流计连接，管道
内始终充满污水，污水以恒定的速度 v 自左向右通过.
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（1）利用图 2 中的电路测量灵敏电流计 G 的内阻 Rg ，实验过程包含以下步骤：
A．调节 R1，使 G 的指针偏转到满刻度，记下此时 G1的示数 I1 ；
B．分别将 R1和 R2 的阻值调至最大；
C．合上开关 S1；
D．合上开关 S2；
E.反复调节 R1和 R2，使 G1的示数仍为 I1，G 的指针偏转到满刻度的一半，此时 R2 的读数为 R0。
①正确的操作步骤是____________________；②测出灵敏电流计内阻为_____________________。
（2）用游标卡尺测量测量管的直径 D，如图 3 所示，则 D = ___________cm。
（3）图 1 中与 A 极相连的是灵敏电流计的___________接线柱（填“正”或“负”）。
（4）闭合图 1 中的开关 S，调节电阻箱的阻值，记下电阻箱接入电路的阻值 R 与相应灵敏电流计 G 的
读数 I，绘制 1/I R 图像，如图 4 所示，则污水接入电路的电阻为___________。（用题中 的字母 a、
b、c、v、D、R0 表示）
三、计算题（本题共 3小题，共 36分。解答应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）
16. 如图，两水平虚线 CD、EF之间的区域存在方向水平向右的匀强电场．自该区域上方同一高度的 A点
和 B点将质量均为 m、电荷量均为 q的两带电小球 M、N先后以初速度 2v0、v0沿平行于电场的方向射出．小
球在重力作用下进入电场区域，恰好从该区域的下边界的同一点 G离开．已知 N离开电场时的速度方向竖
直向下；M mg在电场中做直线运动．不计空气阻力，重力加速度大小为 g，匀强电场的电场强度 E＝ .求：
q
(1)小球 M从 G点离开电场时的水平速度大小；
(2)小球 M在进入电场前和电场中的竖直位移之比．
17.某兴趣小组对老师演示惯性的一个实验进行了深入的研究，如图甲所示，长方形硬纸板放在水平桌面上，
纸板一端稍稍伸出桌外，将一块橡皮擦置于纸板的中间，用手指将纸板水平弹出，如果弹的力度合适，橡
皮擦将脱离纸板，已知橡皮擦可视为质点，质量为m1 20g，硬纸板的质量为m2 10g，长度为 l＝5cm，
橡皮擦与纸板、桌面间的动摩擦因数均为 1 0.2，纸板与桌面间的动摩擦因数为 2 0.3，认为最大静摩
擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 g。
（1）手指对纸板的作用力与时间的关系如图乙所示，要使橡皮擦相对纸板滑动，F0至少多大？
（2）若要求橡皮擦移动的时间最长，求纸板被弹出的最小速度？
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18.如图所示为某一游戏简化装置的示意图．AB是一段长直轨道，与半径 R＝1 m的光滑圆弧轨道 BC相切
2
于 B点．BC轨道末端水平，末端离水平地面的高度为 2 m，圆弧 BC对应的圆心角θ＝37°，高度 h＝ m
2
的探测板 EF 2竖直放置，离 BC轨道末端 C点的水平距离为 L，上端 E与 C点的高度差也为 h＝ m，质
2
量 m＝0.1 kg的小滑块(可视为质点)在 AB轨道上运动时所受阻力为重力的 0.2倍，不计小滑块在运动过程
中所受空气阻力，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取 10 m/s2.
(1)若将小滑块从 B点静止释放，求经过圆弧轨道最低点 C点时小滑块对轨道的作用力大小；
(2)小滑块从 C点以不同的速度飞出，将打在探测板上不同位置，发现打在 E、F两点时，小滑块的动能相
等，求 L的大小；
(3)利用(2)问所求 L值，求小滑块从距 B点多远处无初速度释放时，打到探测板上的动能最小？最小动能
为多少？
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