江蘇省揚(yáng)州市水泗中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試卷含解析

江蘇省揚(yáng)州市水泗中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選）乘坐“空中纜車”飽覽大自然的美景是旅游者絕妙的選擇。若某一纜車沿著坡度為30°的山坡以加速度a上行，如圖所示。在纜車中放一個(gè)與山坡表面平行的斜面，斜面上放一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊，小物塊相對(duì)斜面靜止(設(shè)纜車保持豎直狀態(tài)運(yùn)行)。則(

)A.小物塊受到的摩擦力方向平行斜面向上B.小物塊受到的摩擦力方向平行斜面向下C.小物塊受到的滑動(dòng)摩擦力為mg+maD.小物塊受到的靜摩擦力為mg+ma參考答案：AD解析：以木塊為研究對(duì)象，分析受力情況：重力mg、斜面的支持力N和摩擦力f，f沿斜面向上．根據(jù)牛頓第二定律得：

f-mgsin30°=ma解得，f=mg+ma，方向平行斜面向上．故選AD2.氣墊導(dǎo)軌是研究與運(yùn)動(dòng)有關(guān)的實(shí)驗(yàn)的裝置，也可以用來研究功能關(guān)系。如圖甲所示，在氣墊導(dǎo)軌的左端固定一輕質(zhì)彈簧，軌道上有一滑塊A緊靠彈簧但不連接，已知滑塊的質(zhì)量為m。（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)出滑塊A上的擋光片的寬度，讀數(shù)如圖乙所示，則寬度d＝_____cm；（2）利用該裝置探究彈簧對(duì)物塊做功的大小：某同學(xué)打開氣源，調(diào)節(jié)裝置，使滑塊可以靜止懸浮在導(dǎo)軌上，然后用力將滑塊A壓緊到P點(diǎn)，釋放后，滑塊A上的擋光片通過光電門的時(shí)間為△t，則彈簧對(duì)滑塊所做功為_____（用題中所給字母表示）；（3）利用該裝置測(cè)量滑塊與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)：關(guān)閉氣源，仍將滑塊A由P點(diǎn)釋放，當(dāng)光電門到P點(diǎn)的距離為x時(shí)，測(cè)出滑塊A上的擋光片通過光電門的時(shí)間為t，移動(dòng)光電門，測(cè)出多組數(shù)據(jù)（滑塊都能通過光電門），并繪出x-圖象，如圖丙所示，已知該圖線的斜率的絕對(duì)值為k，則可算出滑塊與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_____.參考答案：

(1).0.960

(2).

(3).【詳解】第一空.主尺讀數(shù)為：9mm；游標(biāo)尺分度為0.05mm，第12個(gè)刻度對(duì)齊，則游標(biāo)尺讀數(shù)為：0.05×12mm＝0.60mm，故寬度為：d＝9mm+0.60mm＝9.60mm＝0.960cm.第二空.滑塊通過光電門已經(jīng)是勻速運(yùn)動(dòng)了，其平均速度為:，瞬時(shí)速度等于平均速度，故瞬時(shí)速度為:，此時(shí)滑塊動(dòng)能全部由彈簧彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化而來，故彈簧彈性勢(shì)能為：.第三空.每次都有P釋放，則每次彈簧彈性勢(shì)能都相同，由能量轉(zhuǎn)化和守恒可得：解得：由于，故，帶入可得：.

3.（單選）電子束焊接機(jī)中的電子槍如圖所示，K為陰極，A為陽極，陰極和陽極之間的電場(chǎng)線如圖中虛線所示，A上有一小孔，陰極發(fā)射的電子在陰極和陽極間電場(chǎng)作用下聚集成一細(xì)束，以極高的速率穿過陽極上的小孔，射到被焊接的金屬上，使兩塊金屬熔化而焊接到一起．不考慮電子重力，下列說法正確的是（）A．A點(diǎn)的電勢(shì)低于K點(diǎn)的電勢(shì)B．電子克服電場(chǎng)力做功C．電子的電勢(shì)能不斷增加D．電子動(dòng)能不斷增加參考答案：考點(diǎn)：電勢(shì)能．.分析：根據(jù)電場(chǎng)線的方向分析電勢(shì)的高低．電場(chǎng)力做正功，電子的電勢(shì)能減少，轉(zhuǎn)化為電子的動(dòng)能，兩種形式的能總和不變．解答：解：A、根據(jù)順著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，則知A點(diǎn)的電勢(shì)高于K點(diǎn)的電勢(shì)．故A錯(cuò)誤．BCD、電子從K到A過程中，電場(chǎng)力對(duì)電子做正功，其電勢(shì)能不斷減少，根據(jù)動(dòng)能定理可知電子的動(dòng)能不斷增加，故BC錯(cuò)誤，D正確．故選：D．點(diǎn)評(píng)：本題只要抓住電場(chǎng)線的方向表示電勢(shì)的高低，知道電場(chǎng)力做正功時(shí)，電荷的電勢(shì)能減少，動(dòng)能增大，就能輕松解答．4.如圖所示，輕彈簧一端固定在O1點(diǎn)，另一端系一小球，小球穿在固定于豎直面內(nèi)、圓心為O2的光滑圓環(huán)上，O1在O2的正上方，C是O1O2的連線和圓環(huán)的交點(diǎn)，將小球從圓環(huán)上的A點(diǎn)無初速度釋放后，發(fā)現(xiàn)小球通過了C點(diǎn)，最終在A、B之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。已知小球在A點(diǎn)時(shí)彈簧被拉長，在C點(diǎn)時(shí)彈簧被壓縮，則下列判斷正確的是（）A.彈簧在A點(diǎn)的伸長量一定大于彈簧在C點(diǎn)的壓縮量B.小球從A至C一直做加速運(yùn)動(dòng)，從C至B一直做減速運(yùn)動(dòng)C.小球機(jī)械能最大的位置有兩處D.彈簧處于原長時(shí)，小球的速度最大參考答案：AC【詳解】A、因只有重力和彈簧彈力做功，故小球和彈簧系統(tǒng)機(jī)械能守恒，小球在A點(diǎn)的動(dòng)能和重力勢(shì)能均最小，故小球在A點(diǎn)的彈性勢(shì)能必大于在C點(diǎn)的彈性勢(shì)能，所以彈簧在A點(diǎn)的伸長量一定大于彈簧在C點(diǎn)的壓縮量，故A正確；BD、小球從A至C，在切向先做加速運(yùn)動(dòng)，再做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)切向合力為零（此時(shí)彈簧仍處于伸長狀態(tài)）時(shí)，速度最大，同理從C至B，在切向先做加速運(yùn)動(dòng)，再做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)切向合力為零（此時(shí)彈簧仍處于伸長狀態(tài)）時(shí)，速度最大，故BD錯(cuò)誤；C、當(dāng)彈簧處于原長時(shí)，彈性勢(shì)能為0，小球機(jī)械能最大，有題意知，A、B相對(duì)于O1O2對(duì)稱，顯然，此位置在A、C與B、C之間各有一處，故C正確。5.單選）一名運(yùn)動(dòng)員在百米賽跑中，測(cè)得他在50米處的速度是6m/s，16s末到達(dá)終點(diǎn)時(shí)的速度為7.5m/s，他在全程內(nèi)平均速度的大小是………………（）A.6m/s

B.6.25m/s

C.6.75m/s

D.7.5m/s參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示為“風(fēng)光互補(bǔ)路燈”系統(tǒng)，它在有陽光時(shí)通過太陽能電池板發(fā)電，有風(fēng)時(shí)通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，二者皆備時(shí)同時(shí)發(fā)電，并將電能輸至蓄電池儲(chǔ)存起來，供路燈照明使用。為了能使蓄電池的使用壽命更為長久，一般充電至90％左右即停止，放電余留20％左右即停止電能輸出。下表為某型號(hào)風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)配置方案：風(fēng)力發(fā)電機(jī)太陽能電池組件最小啟動(dòng)風(fēng)速1.0m/s太陽能電池36W最小充電風(fēng)速2.0m/s太陽能轉(zhuǎn)化效率15%最大限制風(fēng)速12.0m/s蓄電池500Ah-12V最大輸出功率400W大功率LED路燈80W-12V當(dāng)風(fēng)速為6m／s時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率將變?yōu)?0W，在這種情況下，將蓄電池的電量由20％充至90％所需時(shí)間為

h；如果當(dāng)?shù)卮怪庇谔柟獾钠矫娴玫降奶栞椛渥畲髲?qiáng)度約為240W／m2，要想使太陽能電池的最大輸出功率達(dá)到36W，太陽能電池板的面積至少要＿＿＿＿＿m2。參考答案：8417.如圖，真空中有兩根絕緣細(xì)棒，處于豎直平面內(nèi)，棒與豎直方向夾角為α，棒上各穿一個(gè)質(zhì)量為m的小球，球可沿棒無摩擦的下滑，兩球都帶+Q的電量，現(xiàn)讓兩小球從同一高度由靜止開始下滑，當(dāng)兩球相距為

時(shí)速度最大。參考答案：

8.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了從A→B→C溫度緩慢升高的變化過程，如圖所示，從A→B過程的p—T圖象和從B→C過程的V—T圖象各記錄了其部分變化過程，試求：①從A→B過程外界對(duì)氣體

(填“做正功”、“做負(fù)功”或“不做功”)；氣體將

(填“吸熱”或“放熱”)。②氣體在C狀態(tài)時(shí)的壓強(qiáng)。參考答案：）①不做功………………（1分）

吸熱（1分）②從B→C過程：………………（2分）代入數(shù)據(jù)有解得………9.如圖所示，一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)過三個(gè)不同的過程a、b、c后又回到初始狀態(tài)．在過程a中，若系統(tǒng)對(duì)外界做功400J，在過程c中，若外界對(duì)系統(tǒng)做功200J，則b過程外界對(duì)氣體做功___▲_____J，全過程中系統(tǒng)▲

熱量（填“吸收”或“放出”），其熱量是

▲J．參考答案：10.在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，小明正常進(jìn)行操作，打出的一條紙帶只有三個(gè)清晰的點(diǎn)。標(biāo)記為0、1、2，則紙帶的加速度為

；而P點(diǎn)是紙帶上一個(gè)污點(diǎn)，小明想算出P點(diǎn)的速度，你認(rèn)為小明的想法能否實(shí)現(xiàn)？你認(rèn)為不能實(shí)現(xiàn)，請(qǐng)說明理由；若能實(shí)現(xiàn)請(qǐng)算出P點(diǎn)的速度

。（如圖是小明用刻度尺測(cè)量紙帶時(shí)的示意圖。）參考答案：11.如右圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m，頂角為的直角劈和一個(gè)質(zhì)量為M的長方形木塊，夾在兩豎直墻之間，不計(jì)摩擦，則M對(duì)左墻壓力的大小為___________參考答案：mgcot12.一枚靜止時(shí)長30m的火箭以0.6c的速度從觀察者的身邊掠過，火箭上的人測(cè)得火箭的長度為

m，觀察者測(cè)得火箭的長度為

m。參考答案：30m，24m13.如圖所示，在空氣阻力可忽略的情況下，水平管中噴出的水柱顯示了水流做

▲

（填“平拋運(yùn)動(dòng)”或“圓周運(yùn)動(dòng)”）的軌跡．參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖甲所示，斜面傾角為θ=37°，一寬為d=0.65m的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于斜面向上，磁場(chǎng)邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一矩形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場(chǎng)邊界保持平行。取斜面底部為重力勢(shì)能零勢(shì)能面，從線框開始運(yùn)動(dòng)到恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，線框的機(jī)械能E和位移x之間的關(guān)系如圖乙所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質(zhì)量為M=0.1kg，電阻為R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)線框與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)到恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)所用的時(shí)間t：(3)線框穿越磁場(chǎng)的過程中，線框中的最大電功率Pm。參考答案：0.5；1/6s；0.54W【詳解】（1）由能量守恒定律，線框減小的機(jī)械能等于克服摩擦力做功，則其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金屬線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，減小的機(jī)械能等于克服摩擦力和安培力做的功，機(jī)械能均勻減小，因此安培力也是恒力，線框做勻速運(yùn)動(dòng)，速度為v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2為線框的側(cè)邊長，即線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中運(yùn)動(dòng)的距離，可求出x2=0.2m，則（3）線框剛出磁場(chǎng)時(shí)速度最大，線框內(nèi)電功率最大由可求得v2=1.8m/s根據(jù)線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)：可得FA=0.2N又因?yàn)榭傻脤2、B2L2帶入可得：15.（選修3-5）（6分）a、b兩個(gè)小球在一直線上發(fā)生碰撞，它們?cè)谂鲎睬昂蟮膕～t圖象如圖所示，若a球的質(zhì)量ma=1kg，則b球的質(zhì)量mb等于多少?參考答案：解析：由圖知=4m/s、=—1m/s、=2m/s

（2分）

根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.質(zhì)量為4kg的雪橇在傾角θ=37o的斜坡上向下滑動(dòng)，所受的空氣阻力與速度成正比，比例系數(shù)未知．今測(cè)得雪橇運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示，且AB是曲線最左端那一點(diǎn)的切線，B點(diǎn)的坐標(biāo)為(4，15)，CD線是曲線的漸近線．試問：

(1)物體開始時(shí)做什么運(yùn)動(dòng)？最后做什么運(yùn)動(dòng)？

(2)當(dāng)v0=5m/s和v1=10m/s時(shí)，物體的加速度各是多少？

(3)空氣阻力系數(shù)k及雪橇與斜坡間的動(dòng)摩擦因數(shù)各是多少？參考答案：（1）物體開始時(shí)做加速度減小的加速直線運(yùn)動(dòng)，最后作勻速直線運(yùn)動(dòng)。

31.1（２分）（2），．

31.2（4分）（3）開始加速時(shí)：┅①，

31.3（２分）最后勻速時(shí)：┅②．

31.4（２分）由上面二式，得，

31.5（1分）由②式，得17.（15分）如圖所示，在豎直方向上A、B物體通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，A放在水平地面上，B、C兩物體通過細(xì)繩繞過光滑輕質(zhì)定滑輪相連，C放在固定的光滑斜面上，斜面傾角為30°，用手按住C，使細(xì)繩剛剛拉直但無拉力作用，并保證ab段的細(xì)繩豎直、cd段的細(xì)繩與斜面平行。已知A、B的質(zhì)量分別為m1、m2，C的質(zhì)量為2m，重力加速度為g，細(xì)繩與滑輪之間的摩擦力不計(jì)，開始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，釋放C后它沿斜面下滑，斜面足夠長，且物體A恰不離開地面。求：(1)物體A恰不離開地面時(shí)，物體C下降的高度；(2)其他條件不變，若把物體C換為質(zhì)量為2（m+△m）的物體D，釋放D后它沿斜面下滑，當(dāng)A恰不離開地面時(shí)，物體B的速度為多大？參考答案：解：(1)初始整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，以物體B為研究對(duì)象可知，彈簧處于壓縮狀態(tài)，則：

（2分）當(dāng)物體A恰不離開地面時(shí)，以物體A為研究對(duì)象可知，彈簧處于伸長狀態(tài)，則：

（2分）因而物體C下降的高度為

（1分）聯(lián)立解得

（2分）（2）物體C沿斜面下滑，當(dāng)物體A恰不離開地面時(shí)，物體C的速度為零，以物體C、B和彈簧整體為研究對(duì)象，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知：

（3分）把物體C換為物體D后，當(dāng)物體A恰不離開地面時(shí)，此時(shí)物體D和物體B的速度大小相等，以物體D、B和彈簧整體為研究對(duì)象，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知：（3分）聯(lián)立解得物體B的速度大小為

（2分）

18.質(zhì)量為0.1kg的彈性球從空中某高度由靜止開始下落，該下落過程對(duì)應(yīng)的圖象如圖11所示。球