2020-2021学年江西省吉安市水槎中学高三物理期末试题含解析一、 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. 如图舰载机保持牵引力F大小不变在匀速航行的航母上降落时受到阻拦而静止，此时阻拦索夹角=120o，空气阻力和甲板阻力不计，则阻拦索承受的张力大小为 A. F/2 B. F C .F D . 2F参考答案：B2. （单选）如图所示，甲、乙、丙、丁是以时间为轴的匀变速直线运动的图像，下列说法正确的甲乙丙丁A甲是at图像 B乙是xt图像C丙是xt图像 D丁是Vt图像参考答案：答案：C：图像A是一种变加速运动直线运动，A错误；图像B是匀速直线运动，B错误；抛物线的方程与位移方程，分析得为匀加速直线运动，C正确；图像D是匀速直线运动，D错误。3. (多选)如图甲所示，一物块在t=0时刻，以初速度从足够长的粗糙斜面底端向上滑行，物块速度随时间变化的图象如图乙所示，时刻物块到达最高点，时刻物块又返回底端，由此可以确定A. 物块返回底端时的速度B. 物块所受摩擦力大小C. 斜面倾角D. 时间内物块克服摩擦力所做的功参考答案：AC4. 如图所示，质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈上，现用大小均为F、方向相反的水平力分别推A和B，它们均静止不动，则AA与B之间一定存在摩擦力 BB与地面之间一定存在摩擦力CB对A的支持力一定小于mg D地面对B的支持力的大小一定等于（M+m）g参考答案：D5. 如图所示的电路中，电源电动势为E，电源内阻为r，闭合开关S，待电流达到稳定后，将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向a端移动一些，待电流再次达到稳定后，则与P移动前相比（）A电流表示数变小，电压表示数变小B小灯泡L变亮C电源的总功率变大D电容器C的电荷量增加参考答案：D【考点】闭合电路的欧姆定律；电容器的动态分析；电功、电功率【分析】电路稳定时，电容器相当于开关断开，电容器的电压等于变阻器两端的电压将滑动变阻器的滑动触头P向a端移动一些，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，由欧姆定律分析电流和变阻器的电压变化，再分析两电表和电容器电荷量的变化【解答】解：A、将滑动变阻器的滑动触头P向a端移动一些，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，由闭合电路欧姆定律分析可知：总电流减小，内电压减小，则路端电压增大即电流表示数变小，电压表示数变大故A错误B、总电流减小，小灯泡L的实际功率减小，则L将变暗故B错误C、电源的总功率为P=EI，I减小，则P减小故C错误D、电流达到稳定后，电容器的电压等于变阻器两端的电压变阻器的电压UR=EI（RL+r），I减小，UR增大，由Q=CU知，电容器电量增大故D正确故选：D二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. （15分）已知万有引力常量为G，地球半径为R，同步卫星距地面的高度为h，地球的自转周期T，地球表面的重力加速度g . 某同学根据以上条件，提出一种估算地球赤道表面的物体随地球自转的线速度大小的方法：地球赤道表面的物体随地球作圆周运动，由牛顿运动定律有又因为地球上的物体的重力约等于万有引力,有由以上两式得: 请判断上面的结果是否正确，并说明理由。如不正确，请给出正确的解法和结果。 由以上已知条件还可以估算出哪些物理量?(请估算两个物理量,并写出估算过程).参考答案：解析：（1）以上结果是不正确的。因为地球赤道表面的物体随地球作圆周运动的向心力并不是物体所受的万有引力，而是万有引力与地面对物体支持力的合力。(3分)正确解答如下：地球赤道表面的物体随地球自转的周期为T，轨道半径为R，所以线速度大小为：(4分)(2)可估算地球的质量M，设同步卫星的质量为m，轨道半径为，周期等于地球自转的周期为T，由牛顿第二定律有：(3分) 所以(1分)可估算同步卫星运转时线速度的大小，由知地球同步卫星的周期为T，轨道半径为，所以(4分)【或：万有引力提供向心力(1分)对地面上的物体有：(1分)，所以得：(2分)】7. 在探究加速度与动力的关系实验中，采用的实验装置如图所示。在实验中，细线一端与拉力传感器相连（拉力传感器固定在车上 ），另一端通过定滑轮与矿泉水瓶相连。实验时逐渐往瓶里加水直到打出的纸带相邻点间的距离相等并记下此时拉力传感器的读数F0。继续往瓶中加适量的水继而释放小车打出纸带并记录下小车运动时传感器的读数F。改变瓶中水的质量打出多条纸带和得到多个F值（重力加速度为g）。（1）实验中电火花计时器应与 伏 电源相连接；（2）本实验中记下F0的目的是 。小车所受的合外力为 AF BFF0 CF+F0 DF0实验作出的图像是 参考答案：1） 220 （2分）；交流 （2分）；（2）得到小车运动时受到的阻力 (2分) B （2分）； A （2分）；8. 土星周围有美丽壮观的“光环”,组成环的颗粒是大小不等、线度从1m到10 m的岩石、尘埃,类似于卫星,它们与土星中心的距离从7.3104 km延伸到1.4105 km.已知环的外缘颗粒绕土星做圆周运动的周期约为14 h,引力常量为6.6710-11 Nm2/kg2,则土星的质量约为 。（估算时不考虑环中颗粒间的相互作用）参考答案：6.41026 kg 9. (4分)用200N的拉力将地面上的一个质量为10kg的物体提升10m（重力加速度g取10 m/s2，空气阻力忽略不计），物体被提高后具有的势能为 ，物体被提高后具有的动能为 参考答案：答案：103J，103J10. 在倾角为30的斜面顶点以10m/s的速度水平抛出一个质量为0.1kg的小球，则小球落到斜面上瞬间重力的瞬时功率为 ，过程中重力的平均功率为 。（结果保留根号）参考答案： 平抛运动的位移偏转角为30，故：，而、解得：故过程中重力的平均功率为：小球落到斜面上瞬间重力的瞬时功率为：11. 如图所示电路中，电源电动势E8V，内电阻r4， E r定值电阻R16，R为最大阻值是40的滑动变阻器则在滑动变阻器左右滑动过程中，电压表的最大读数为V，电源的最大输出功率为W参考答案：6.4 3.8412. 某同学用如图甲所示的装置测定重力加速度。（1）打出的纸带如图乙所示，实验时纸带的 端通过夹子和重物相连接。（填“a”或“b”）（2）纸带上1至9各点为计数点，由纸带所示数据可算出实验时的重力加速度为 m/s2 （3）当地的重力加速度数值为9.8m/s2，请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因 。参考答案：13. 为“验证牛顿第二定律”，某同学设计了如下实验方案：A实验装置如图甲所示，一端系在滑块上的轻质细绳通过转轴光滑的轻质滑轮，另一端挂一质量为m0.5 kg的钩码，用垫块将长木板的有定滑轮的一端垫起调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；B保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，接好纸带，接通打点计时器的电源，然后让滑块沿长木板滑下，打点计时器打下的纸带如图乙所示请回答下列问题：(1)图乙中纸带的哪端与滑块相连_(2)图乙中相邻两个计数点之间还有4个打点未画出，打点计时器接频率为50 Hz的交流电源，根据图乙求出滑块的加速度a_m/s2.(3)不计纸带与打点计时器间的阻力，滑块的质量M_kg.(g取9.8 m/s2)参考答案：(1)取下细绳和钩码后，滑块加速下滑，随着速度的增加点间距离逐渐加大，故纸带的右端与滑块相连(2)由xaT2，得a m/s21.65 m/s2.(3)匀速下滑时滑块所受合外力为零，撤去钩码滑块所受合外力等于mg，由mgMa得M2.97 kg.三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 如图，光滑绝缘底座上固定两竖直放置、带等量异种电荷的金属板a、b，间距略大于L，板间电场强度大小为E，方向由a指向b，整个装置质量为m。现在绝绿底座上施加大小等于qE的水平外力，运动一段距离L后，在靠近b板处放置一个无初速度的带正电滑块，电荷量为q，质量为m，不计一切摩擦及滑块的大小，则(1)试通过计算分析滑块能否与a板相撞(2)若滑块与a板相碰，相碰前，外力F做了多少功;若滑块与a板不相碰，滑块刚准备返回时，外力F做了多少功?参考答案：（1）恰好不发生碰撞（2）【详解】(1)刚释放小滑块时，设底座及其装置的速度为v由动能定理：放上小滑块后，底座及装置做匀速直线运动，小滑块向右做匀加速直线运动当两者速度相等时，小滑块位移绝缘底座的位移故小滑块刚好相对绝缘底座向后运动的位移，刚好不相碰(2)整个过程绝缘底座位移为3L则答：(1)通过计算分析可各滑块刚好与a板不相撞；(2)滑块与a板不相碰，滑块刚准备返回时，外力F做功为3qEL。15. （6分）小明在有关媒体上看到了由于出气孔堵塞，致使高压锅爆炸的报道后，给厂家提出了一个增加易熔片（熔点较低的合金材料）的改进建议。现在生产的高压锅已普遍增加了含有易熔片的出气孔（如图所示），试说明小明建议的物理道理。参考答案：高压锅一旦安全阀失效，锅内气压过大，锅内温度也随之升高，当温度达到易熔片的熔点时，再继续加热易熔片就会熔化，锅内气体便从放气孔喷出，使锅内气压减小，从而防止爆炸事故发生。四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 一个学生在做平抛运动的实验中只描出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上任取水平距离相等的三点a、b、c，量得，又量得它们之间的竖直距离分别为，取，利用这些数据可以求出：（空气阻力不计）（1）物体平抛运动的初速度v0的大小；（2）物体经过b点时的速度；（3）若物体的质量m=0.5kg，则该物体通过c点时，重力的功率多大？参考答案：解：（1）物体作平抛运动时，坚直向下作自由落体运动，水平方向中作匀速直线运动 2分 2分由得1分 1分（2）b点为物体从a到c的中间时刻的位置2分2分 2分（3）1分2分17. 如图所示，在竖直平面内固定着半径为R的半圆形轨道，小球B静止在轨道的最低点，小球A从轨道右端正上方3.5R处由静止