2022-2023学年江苏省无锡市北郊中学高三物理下学期期末试题含解析

2022-2023学年江苏省无锡市北郊中学高三物理下学期期末试题含解析 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. 关于机械能守恒，下列说法正确的是                   （     ）          A．做匀速直线运动的物体，其机械能一定守恒          B．做匀速圆周运动的物体，其机械能一定守恒          C．平抛运动的物体，其机械能一定守恒          D．物体不受摩擦力，其机械能一定守恒 参考答案： 2. (多选)质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B。支架的两直角边长度分 别为2l和l，支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，如图所示。开始时OA边处于水平位置， 由静止释放，则以下结论正确的有    （     ） A.A球的最大速度为2 B.A球的速度最大时，两小球的总重力势能最小 C.A球的速度最大时，两直角边与竖直方向的夹角为45° D.A、B两球的最大速度之比v1∶v2=2∶1 参考答案： BCD 3. 如图所示，粗糙的斜面与光滑的水平面相连接，滑块沿水平面以速度运动。设滑块运动到A点的时刻为t=0，距A点的水平距离为x，水平速度为。由于不同，从A点到B点的几种可能的运动图象如下列选项所示，其中表示摩擦力做功最大的是             参考答案： 答案：D 解析：从A选项的水平位移与时间的正比关系可知，滑块做平抛运动，摩擦力必定为零；B选项先平抛后在水平地面运动，水平速度突然增大，摩擦力依然为零；对C选项，水平速度不变，为平抛运动，摩擦力为零；对D选项水平速度与时间成正比，说明滑块在斜面上做匀加速直线运动，有摩擦力，故摩擦力做功最大的是D图像所显示的情景，D对。 4. (多选)下列说法正确的是（       ）。 A．露珠呈球形是由于表面张力所致 B．布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的不规则性 C．第二类永动机不违背热力学第一定律 D．给自行车打气时气筒压下后反弹，不是由分子斥力造成的 E.  单晶体有固定的熔点，而多晶体没有固定的熔点 参考答案： ACD 解：A．露珠呈球形，是由于表面张力作用的结果，故A正确；B、固体小颗粒做布朗运动说明了液体分子不停的做无规则运动，故B错误．C、第二类永动机不违反能量守恒定律，违反了热力学第二定律，C正确；D：给自行车打气时气筒压下后反弹，是由活塞上下的压强差造成的，故D正确．E、晶体都有固定的熔点，故E错误 5. 空间存在甲、乙两相邻的金属球，甲球带正电，乙球原来不带电，由于静电感应，两球在空间形成了如图所示稳定的静电场．实线为其电场线，虚线为其等势线，A、B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线AB对称，则（       ） A．A点和B点的电势相同 B．C点和D点的电场强度相同 C．正电荷从A点移至B点，电场力做正功 D．负电荷从C点沿等势线CD移至D点，电势能先增大后减小 参考答案： C 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. “静止”在赤道上空的地球同步气象卫星把广阔视野内的气象数据发回地面，为天气预报提供准确、全面和及时的气象资料。设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍，则同步卫星运行速度是第一宇宙速度的       倍，同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的         倍。 参考答案： 7. 某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻弹簧竖直悬挂于某一深度为h=25.0cm,且开口向下的小筒中（没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内，但测力计可以同弹簧的下端接触），如图(甲)所示，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变l而测出对应的弹力F，作出F-变化的图线如图（乙）所示.,则弹簧的劲度系数为         N/m.弹簧的原长l0=           参考答案： 8. 为探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了如图所示的实验装置。实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力。 （1）在释放小车________(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点。 （2）从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间与速度的数据如下表： 时间t/s 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 速度v/(m·s－1) 0.12 0.19 0.23 0.26 0.28 0.29 请根据实验数据在右图作出小车的v－t图象。 （3）通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大。你是否同意他的观点？_________。请根据v－t图象简要阐述理由：_________________________。 参考答案： (1)之前；(2)如图所示。 (3)同意；在v－t图象中，速度越大时，加速度越小，小车受到的合力越小，则小车受空气阻力越大． 9. 质量为20kg的小孩，平推一质量为4kg的物体使它得到对地4m/s的速度，若小孩靠着墙，则小孩做功为___________，若小孩站在光滑的冰面上，则小孩做的功将是_________。 参考答案： 32J，38.4J 10. 为了测量木块与长木板间的动摩擦因数，某同学用铁架台将长板倾斜支在水平桌面上，组成如图甲所示的装置，所提供的器材有：长木板、木块（其前端固定有用于挡光的窄片K）、光电计时器、米尺、铁架台等，在长木板上标出A、B两点，B点处放置光电门（图中未画出），用于记录窄片通过光电门时的挡光时间，该同学进行了如下实验： （1）用游标尺测量窄片K的宽度d如图乙所示，则d=______mm，测量长木板上A、B两点间的距离L和竖直高度差h。 （2）从A点由静止释放木块使其沿斜面下滑，测得木块经过光电门时的档光时间为，算出木块经B点时的速度v=_____m/s，由L和v得出滑块的加速度a。 （3）由以上测量和算出的物理量可以得出木块与长木板间的动摩擦因数的表达式为μ=_______（用题中所给字母h、L、a和重力加速度g表示） 参考答案： (1) d=_12.50_____mm，。 （2）v=____5__m/s， （3）μ=______  _（用题中所给字母h、L、a和重力加速度g表示） 11. 特种兵过山谷的一种方法可化简为如右图所示的模型：将一根长为2d、不可伸长的细绳的两端固定在相距为d的A、B两等高处，悬绳上有小滑轮P，战士们相互配合，可沿着细绳滑到对面。开始时，战士甲拉住滑轮，质量为m的战士乙吊在滑轮上，处于静止状态，AP竖直，则此时甲对滑轮的水平拉力为____________；若甲将滑轮由静止释放，则乙在滑动中速度的最大值为____________。（不计滑轮与绳的质量，不计滑轮的大小及摩擦）    参考答案： 12. 某同学用如图a所示的电路测量电源的电动势和内阻，其中R是电阻箱，R0是定值电阻，且R0=3000Ω，G是理想电流计。改变R的阻值分别读出电流计的读数，做出1/R—1/I图像如图b所示，则：电源的电动势是           ，内阻是            参考答案： 3v                     1Ω 13. 物体在地面附近以2 m/s2的加速度匀减速竖直上升，则在上升过程中，物体的动能将      ??      ，物体的机械能将      ??       。（选填增大、减小或不变） 参考答案： 答案：减小，增大 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 探究金属丝的电阻与长度关系的实验中，取一段粗细均匀的金属丝拉直后连接在A、B接线柱上，金属丝上安装一个可滑动的金属夹P．实验室提供了下列器材：电压表V（0-3V-15V）、电流表A（0-0.6 A-3A）、4V直流电源、滑动变阻器（0-20Ω）、刻度尺、开关和导线若干． （1）用刻度尺测量金属丝AP段长度l，用电压表和电流表测量AP段的电阻R，请你用笔划线代替导线，在图甲中用三根导线连接好电路．闭合开关前，应注意  ▲  ． （2）实验过程中，某次测量电压表、电流表指针偏转如图乙所示，则电流表和电压表的读数分别为I=  ▲  A，U=  ▲  V． （3）实验中测出AP段长度l以及对应的电阻值R如下表： l/cm 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 R/Ω 2.1 2.9 3.5 4.2 5.0 5.7   请在图丙坐标中，描点作出R-l图线；根据图线得到的结论是  ▲  ． （4）某实验小组在实验中，调节金属夹P时，发现电压表有示数，电流表的示数为零，原因可能是  ▲  ． 参考答案： 15. 右图为“研究一定质量气体在体积不变的条件下，压强变化与温度变化关系”的实验装置示意图．在烧瓶A中封有一定质量的气体，并与气压计相连，初始时气压计两侧液面平齐． （1）若气体温度升高后，为使瓶内气体的体积不变，应将气压计右侧管      （填“向上”或“向下”）移动． （2）（单选）实验中多次改变气体温度，用表示气体升高的温度，用表示气压计两侧管内液面高度差的变化量．则根据测量数 据作出的图线应是：_______ 参考答案： (1)向上 (2)A 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. （12分）如图所示，在倾角为θ的斜面上，一物块通过轻绳牵拉压紧弹簧．现将轻绳烧断，物块被弹出，与弹簧分离后即进入足够长的N N / 粗糙斜面（此前摩擦不计），沿斜面上滑达到最远点位置离N距离为S．此后下滑，第一次回到N处，压缩弹簧后又被弹离，第二次上滑最远位置离N距离为S/2．求： （1）物块与粗糙斜面间的动摩擦因素； （2）物体最终克服摩擦力做功所通过的路程． 参考答案： 解析： （1）第一次下滑回到N时速度为v        mgsinθS-μmgcosθS=mv2/2  ①   （2分）           第二次上滑,初速度也为v          mgsinθS/2+μmgcosθS/2= mv2/2   ②  （2分）         联立方程①②，解得μ=1/3 tgθ    （2分）          （或直接对动能为零的两个状态及过程运用动能定理：            mgsinθS/2 –μmgcosθ3S/2 = 0  解得μ=1/3 tgθ同样给分）      （2）物块进入N获得的初始动能为 mgsinθS+μmgcosθS   （1分）          这部分能量全部用来克服摩擦力做功，所以   mgsinθS+μmgcosθS=μmgcosθS克   (3分)            从中解得S克=S/μtgθ+S = 4S    （2分） 17. 将一总质量为m、总电阻为R、每边边长为L的均匀导线制成的正方形闭合线框ABCD置于磁场方向垂直纸面向里、磁感强度大小按B＝B0+ky变化（k为大于零的常数）的水平有界磁场上方h处，如图所示。从图示位置静止释放线框，运动过程中线框平面保持在竖直平面内，且CD边始终与x轴平行。 当线框在有界磁场中下降h0（h0＜L）高度时达到最大速度，线框的AB边刚进入磁场时开始做匀速运动，重力加速度为g，求： （1）当CD边刚进入磁场切割磁感线时，CD两点间的电势差大小； （2）当线框在有界磁场中下降h0高度时速度大小v1； （3）线框从开始释放到线框AB边刚进入磁场的过程中产生的电能. 参考答案：