江苏省无锡市江阴要塞中学2022-2023学年高三物理下学期期末试卷含解析

江苏省无锡市江阴要塞中学2022-2023学年高三物理下学期期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（单选）如图所示的装置中，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3，其大小关系是（）A．F1=F2=F3B．F1=F2＜F3C．F1=F3＞F2D．F3＞F1＞F2参考答案：解：第一幅图：以下面小球为研究对象，由平衡条件得知，弹簧的弹力等于小球的重力G；第二幅图：以小球为研究对象，由平衡条件得知，弹簧的弹力等于小球的重力G；第三幅图：以任意一个小球为研究对象，由平衡条件得知，弹簧的弹力等于小球的重力G；所以平衡时各弹簧的弹力大小相等，即有F1=F2=F3．故选A2.（单选）如图所示，轻弹簧两端拴接两个质量均为m的小球a、b，拴接小球的细线固定在天花板，两球静止，两细线与水平方向的夹角α=30°，弹簧水平，以下说法正确的是（）A．细线拉力大小为mgB．弹簧的弹力大小为mgC．剪断左侧细线瞬间，a球加速度为gD．剪断左侧细线瞬间，b球加速度为0参考答案：考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：根据共点力平衡求解细线的拉力和弹簧的弹力大小．剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，结合牛顿第二定律求出a球的瞬时加速度．解答：解：AB、对a球分析，运用共点力平衡条件得：细线的拉力为T==2mg弹簧的弹力F=mgcotαα=mg，故AB错误．C、剪断左侧细线的瞬间，弹簧的弹力不变，小球a所受的合力F合=T=2mg，根据牛顿第二定律得，a=2g．故C错误．D、剪断左侧细线的瞬间，弹簧的弹力不变，故小球b所受的合力F合=0，加速度为0，故D正确；故选：D．点评：本题考查了牛顿第二定律和共点力平衡的基本运用，知道剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变．3.（多选）质量为2kg的质点在xy平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法正确的是．

A．质点的初速度为5m/s

B．质点所受的合外力为3N

C．质点初速度的方向与合外力方向垂直

D．2s末质点速度大小为6m/s参考答案：AB4.（多选）某发电站采用高压输电向外输送电能。若输送的总功率为P0，输电电压为U，输电导线的总电阻为R,则下列说法正确的是A．输电线上的电流为

B．输电线上的电流为C．输电线上损失的功率为

D．输电线上损失的功率为

参考答案：BD5.如图所示，在光滑水平面上，有两个相互接触的物体，若M＞m，第一次用水平力F由左向右推M，两物体间的作用力为N1，第二次用同样大小的水平力F由右向左推m，两物体间的作用力为N2，则

A．N1＞N2

B．N1=N2C．N1＜N2

D．无法确定参考答案：C解析：对整体分析可知，无论向左或向右推，整体的加速度均为a，向右推时，隔离m，有N1=ma，向左推时，隔离M，有N2=Ma，可知C正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（单选）某人欲估算飞机着陆时的速度，他假设飞机停止运动前在平直跑道上做匀减速直线运动，飞机在跑道上滑行的距离为s，从着陆到停下来所用的时间为t，则飞机着陆时的速度为

A．

B．

C．

D．到之间的某个值参考答案：B7.1宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统（假设三颗星的质量均为m，引力常量为G），通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：第一种形式是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行，则两颗运动星体的运动周期为

；第二种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，周期与第一种形式相同，则三颗星之间的距离为

。参考答案：

；

8.一物块以一定的初速度冲上斜面，利用速度传感器可以在计算机屏幕上得到其速度大小随时间的变化关系图象如图所示，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2.则：物块下滑时的加速度大小为

；物块与斜面间的动摩擦因数为

。.参考答案：2m/s2

，

9.如图所示，将两根完全相同的磁铁分别固定在质量相等的长木板甲和乙上，然后放于光滑的水平桌面上．开始时使甲获得水平向右、大小为3m/s的速度，乙同时获得水平向左、大小为2m/s的速度．当乙的速度减为零时，甲的速度为1m/s，方向水平向右．参考答案：：解：设水平向右为正，磁铁与长木板的总质量为m，根据动量守恒定律得：mv1+mv2=mv33m﹣2m=mv3代入数据得：v3=1m/s，方向水平向右．故答案为：1m/s，水平向右．10.由于水的表面张力，荷叶上的小水滴总是球形的．在小水滴表面层中，水分子之间的相互作用总体上表现为_____（选填“引力”或“斥力”）．分子势能Ep和分子间距离r的关系图象如图所示，能总体上反映小水滴表面层中水分子Ep的是图中______（选填“A”“B”或“C”）的位置．参考答案：

(1).引力

(2).C【详解】由于在小水滴表面层中，水分子间的距离大于，所以水分子之间的相互作用总体上表现为引力，由于当分子间距离为时，分子间作用力为0，分子势能最小即图中的B点，由于表面层中分子间距大于，所以能总体反映小水滴表面层中水分子势能的是C位置。11.如图所示为皮带传动装置，两轮半径之比R1：R2=2：1。A、B为轮边缘上的两个点。假设在传动过程中皮带不打滑，则A、B两点的角速度之比=_________，向心加速度之比a1：a2=_________。参考答案：1：2

1：2

12.在如图所示电路中，电源电动势E，内阻r，保护电阻R0，滑动变阻器总电阻R，闭合电键S，在滑片P从滑动变阻器的中点滑到b的过程中，通过电流表的电流________，通过滑动变器a端的电流________。(填“变大”、“变小”或“不变”)参考答案：变大，变小13.一列简谐波在t=0.8s时的图象如图甲所示，其x=0处质点的振动图象如图乙所示，由图象可知：简谐波沿x轴

▲

方向传播（填“正”或“负”），波速为

▲

m／s，t=10.0s时刻，x=4m处质点的位移是

▲

m．参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-3）（6分）如图所示，用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气，活塞质量为m，在活塞上加一恒定压力F，使活塞下降的最大高度为?h，已知此过程中气体放出的热量为Q，外界大气压强为p0，问此过程中被封闭气体的内能变化了多少？

参考答案：解析：由热力学第一定律△U=W+Q得

△U=（F+mg+P0S）△h－Q

（6分）15.

（选修3-3）（4分）估算标准状态下理想气体分子间的距离（写出必要的解题过程和说明,结果保留两位有效数字）参考答案：解析：在标准状态下，1mol气体的体积为V=22.4L=2.24×10-2m3

一个分子平均占有的体积V0=V/NA

分子间的平均距离d=V01/3=3.3×10-9m四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，通过一个定滑轮用轻绳两端各栓接质量均为m的物体A、B（视为质点），其中连接物体A的轻绳水平（绳足够长），物体A的下边放一个足够长的水平传送带，其顺时针转动的速度恒定为v，物体A与传送带之间的动摩擦因数为0.25；现将物体A以2v0速度从左端MN的标志线冲上传送带，重力加速度为g．（1）若传送带的速度v=v0时，求：物体A刚冲上传送带时的加速度（2）若传送带的速度v=v0时，求：物体A运动到距左端MN标志线的最远距离（3）若传送带的速度取（0＜v＜2v0）范围某一确定值时，可使物体A运动到距左端MN标志线的距离最远时，与传送带因摩擦产生的内能最小，求：此时传送带的速度v的大小及摩擦产生的内能的最小值是多少？参考答案：解：（1）设物体A向右减速到v0时的加速度为a1，由牛顿第二定律得：对物体A有：T+μmg=ma1；对物体B有：T﹣mg=ma1；解得加速度的大小：a1=g

（2）物体A向右减速到v0时的位移为x1，有：﹣=﹣2a1x1；

得：x1=当物体的速度小于v0时，物体A受向右的滑动摩擦力向右减速运动，对物体A有：对物体A有：T﹣μmg=ma2；对物体B有：mg﹣T=ma2；解得加速度的大小：a2=g

物体A向右由v0减速到零时的位移为x2，有：0﹣=﹣2a2x2；

得：x2=

物体A运动到距左端MN标志线的最远距离：x=x1+x2=（3）物体A向右减速到v时的时间：t=物体A向右减速到v0时相对传送带向前的位移为△x1，由运动学公式有：△x1=﹣vt=物体A向右由v减速到零时，相对传送带向后的位移为△x2，由运动学公式有：△x2=v?（）﹣=物体A与传送带因摩擦产生的内能：Q=μmg（△x1+△x2）=m（）对二次函数求极值得：当v=时，产生的内能Q最小：Qmin=答：（1）若传送带的速度v=v0时，物体A刚冲上传送带时的加速度是g．（2）若传送带的速度v=v0时，物体A运动到距左端MN标志线的最远距离是．（3）此时传送带的速度v的大小是，摩擦产生的内能的最小值是．【考点】功能关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动规律的综合运用．【分析】（1）若传送带的速度v=v0时，物体A的速度大于传送带的速度，受到的摩擦力的方向向左，同时受到向左的拉力，对A和B，分别运用牛顿第二定律列式，即可求出加速度．（2）加速度a1向右做匀减速运动，直到速度减为v，接着以加速度a2向右做匀减速运动，直到速度减为0，最后又向左做加速运动．根据牛顿第二定律和运动学公式求解即可；B的位移大小与A的位移大小相等．（3）根据运动学公式得到物体A与传送带相对位移的大小与v的关系，从而得到摩擦产生的内能与v的关系式，由数学知识求解内能最小时v的值，并求内能的最小值．17.如图所示，长，高，质量的长方体木箱，在水平面上向右做直线运动．当木箱的速度时，对木箱施加一个方向水平向左的恒力，并同时将一个质量的光滑小球轻放在距木箱右端的P点（小球可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零），经过一段时间，小球脱离木箱落到地面．木箱与地面的动摩擦因数为0.2，其他摩擦均不计．取．求：（1）小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间；（2）小球放上P点后，木箱向右运动的最大位移；（3）小球离开木箱时木箱的速度．参考答案：(1)0.3s,(2).0.9m,(3).2.8m/s18.杭甬高铁全长149公里，将于2013年6月开通。一次测试中，甬绍用时32分钟，绍杭用时20分钟。

高铁列车采用动力分散的电力机车驱动方式。国家电网将220kV高压电送至高铁牵引站，经牵引站变压后送达接触网。铁路沿线上方悬挂着的金属线就是接触网。接触网额定电压为25kV。车顶伸出的“长辫子”般的受电弓，与接触网滑动接触获得电能，牵引列车运行。

假设列车由16节车厢组成，除