廣東省梅州市中學(xué)2021年高三物理測(cè)試題含解析

廣東省梅州市中學(xué)2021年高三物理測(cè)試題含解析一、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.（單選）下列說法符合物理學(xué)史的是（

） A．伽利略認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因 B．卡文迪利用扭秤實(shí)驗(yàn)成功地測(cè)出了引力常量 C．開普勒通過對(duì)其導(dǎo)師第谷觀測(cè)的行星數(shù)據(jù)進(jìn)行研究得出了萬有引力定律 D．伽利略在歸納總結(jié)了牛頓、笛卡爾等科學(xué)家的結(jié)論的基礎(chǔ)上得出了牛頓第一定律參考答案：B

解析：A、伽利略認(rèn)為力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，故A錯(cuò)誤．B、牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律之后，卡文迪利用扭秤實(shí)驗(yàn)成功地測(cè)出了引力常量．故B正確．C、開普勒通過對(duì)其導(dǎo)師第谷觀測(cè)的行星數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，得出了行星運(yùn)動(dòng)三大定律，故C錯(cuò)誤．D、牛頓在歸納總結(jié)了伽利略、笛卡爾等科學(xué)家的結(jié)論的基礎(chǔ)上得出了牛頓第一定律，故D錯(cuò)誤．故選：B．2.如圖，豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，絕緣輕質(zhì)彈簧豎直立于水平地面上，上面放一質(zhì)量為m的帶正電小球，小球與彈簧不連接，施加外力F將小球向下壓至某位置靜止?，F(xiàn)撤去F，使小球沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，在小球由靜止到離開彈簧的過程中，重力、電場(chǎng)力對(duì)小球所做的功分別為W1和W2，小球離開彈簧時(shí)的速度為v，不計(jì)空氣阻力，則上述過程中(

)A．小球的重力勢(shì)能增加-W1

B．小球的電勢(shì)能減少W2C．小球的機(jī)械能增加W1+

D．小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒參考答案：AB3.如圖1所示，質(zhì)量為10kg的物體A拴在一個(gè)被水平拉伸的彈簧一端，彈簧的拉力為5N時(shí)，物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)，若小車以1m/s2的加速度向右運(yùn)動(dòng)后，（g=10m/s2）則（）A．物體A相對(duì)小車仍然靜止

B．物體A受到的摩擦力減小C．物體A受到的摩擦力大小不變

D．物體A受到的彈簧拉力增大參考答案：AC4.如圖所示，物體與斜面體一起靜止在水平面上，若將斜面的傾角減小一些，下列說法正確的有（

）A.斜面體對(duì)物體的支持力減小B．斜面體對(duì)物體的摩擦力減小C．水平面對(duì)斜面體的支持力減小D．水平面對(duì)斜面體的摩擦力減小參考答案：B5.在電梯中，把一重物置于臺(tái)秤上，臺(tái)秤與力傳感器相連，電梯從靜止加速上升，然后又勻速運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間，最后停止運(yùn)動(dòng)，傳感器的屏幕上顯示出其受到的壓力與時(shí)間的關(guān)系圖象如圖所示，則下面說法不正確的是(

)A.電梯在上升階段經(jīng)歷了的加速上升過程B.重物的重量為C.電梯的最大加速度約為D.電梯的最大加速度約為參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一物體在水平面上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，其位移與時(shí)間的關(guān)系為：（m），則物體的初速度為

，物體的加速度為

。參考答案：

答案：24

-127.圖中虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)通過測(cè)量通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受的安培力，來測(cè)量磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、并判定其方向。所用部分器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框，其底邊水平，兩側(cè)邊豎直且等長；E為直流電源；R為電阻箱；A為電流表；S為開關(guān)。此外還有細(xì)沙、天平、米尺和若干輕質(zhì)導(dǎo)線。（1）在圖中畫線連接成實(shí)驗(yàn)電路圖。（2）完成下列主要實(shí)驗(yàn)步驟中的填空①按圖接線。②保持開關(guān)S斷開，在托盤內(nèi)加入適量細(xì)沙，使D處于平衡狀態(tài)；然后用天平稱出細(xì)沙質(zhì)量m1。③閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)R的值使電流大小適當(dāng)，在托盤內(nèi)重新加入適量細(xì)沙，使D________；然后讀出___________________，并用天平稱出____________。④用米尺測(cè)量_______________。（3）用測(cè)量的物理量和重力加速度g表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，可以得出B=_________。（4）判定磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的方法是：若____________，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外；反之，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里。參考答案：8.如圖所示，一長為的木板，傾斜放置，傾角為45°，現(xiàn)有一彈性Z球，從與木板上端等高的某處自由釋放，小球落到木板上反彈時(shí)，速度大小不變，碰撞前后，速度方向與木板的夾角相等，欲使小球一次碰撞后恰好落到木板下端，則小球釋放點(diǎn)距木板上端的水平距離為___________。參考答案：L/59.（2分）在α衰變時(shí)產(chǎn)生的也具有放射性，它能放出一個(gè)

粒子而變?yōu)?。參考答案：?0.在共點(diǎn)力合成的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出力的

圖示，如圖所示．圖上標(biāo)出了F1、F2、F、F′'四個(gè)力，其中

（填上述字母）不是由彈簧秤直接測(cè)得的．若F與F′

的

_基本相等，

_基本相同，說明共點(diǎn)

力合成的平行四邊行定則得到了驗(yàn)證．參考答案：11.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖。用光子能量為13.06eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，可能觀測(cè)到氫原子發(fā)射的不同波長的光有

種，其中最短波長為m（已知普朗克常量h=6.63×10－34J·s）。參考答案：10

9.5×10-812.如圖，電動(dòng)機(jī)Q的內(nèi)阻為0.5Ω，當(dāng)S斷開時(shí)，A表讀數(shù)1A，當(dāng)S閉合時(shí)，A表讀數(shù)3A，則：電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率

；電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率

。參考答案：

答案：18W，9%13.如圖所示，同一平面內(nèi)有兩根互相平行的長直導(dǎo)線甲和乙，通有大小均為I且方向相反的電流，a、b兩點(diǎn)與兩導(dǎo)線共面，其連線與導(dǎo)線垂直，a、b到兩導(dǎo)線中點(diǎn)O的連線長度和甲乙間距離均相等．已知直線電流I產(chǎn)生的磁場(chǎng)中磁感應(yīng)強(qiáng)度的分布規(guī)律是（K為比例系數(shù)，為某點(diǎn)到直導(dǎo)線的距離），現(xiàn)測(cè)得O點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為，則a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，乙導(dǎo)線單位長度受到的安培力的大小為N．參考答案：;

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，水平傳送帶兩輪心O1O2相距L1=6.25m，以大小為v0=6m/s不變的速率順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，傳送帶上表面與地面相距h=1.25m．現(xiàn)將一質(zhì)量為m=2kg的小鐵塊輕輕放在O1的正上方，已知小鐵塊與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，求：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點(diǎn)P距離O2的水平距離L2；（2）只增加L1、m、v0中的哪一個(gè)物理量的數(shù)值可以使L2變大．參考答案：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點(diǎn)P距離O2的水平距離為2.5m；（2）只增加L1數(shù)值可以使L2變大．解：（1）小鐵塊輕放在傳送帶上后受到摩擦力的作用，由μmg=ma得a=μg=2m/s2，當(dāng)小鐵塊的速度達(dá)到6m/s時(shí)，由vt2=2ax得：x=9m由于9m＞L1=6.25m，說明小鐵塊一直做加速運(yùn)動(dòng)設(shè)達(dá)到O2上方的速度為v，則v==5m/s小鐵塊離開傳送帶后做平拋運(yùn)動(dòng)根據(jù)h=gt2得下落時(shí)間：t==0.5s由L2=vt=5×0.5=2.5m（2）欲使L2變大，應(yīng)使v變大由v=可知，L1增大符合要求m、v0增大對(duì)a沒有影響，也就對(duì)v和L2沒有影響因此，只增加L1、m、v0中的L1的數(shù)值可以使L2變大．答：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點(diǎn)P距離O2的水平距離為2.5m；（2）只增加L1數(shù)值可以使L2變大．15.（09年大連24中質(zhì)檢）（選修3—4）（5分）半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖所O為圓心，已知玻璃的折射率為，當(dāng)光由玻璃射向空氣時(shí)，發(fā)生全反射的臨界角為45°．一束與MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圓柱面上，經(jīng)玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出．求①說明光能從MN平面上射出的理由?

②能從MN射出的光束的寬度d為多少?參考答案：解析：①如下圖所示，進(jìn)入玻璃中的光線a垂直半球面，沿半徑方向直達(dá)球心位置O，且入射角等于臨界角，恰好在O點(diǎn)發(fā)生全反射。光線a右側(cè)的光線（如：光線b）經(jīng)球面折射后，射在MN上的入射角一定大于臨界角，在MN上發(fā)生全反射，不能射出。光線a左側(cè)的光線經(jīng)半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于臨界角，能從MN面上射出。（1分）最左邊射向半球的光線c與球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光線c將垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

則r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束寬度應(yīng)是

（1分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（10分）如圖所示，輕桿AB長l，兩端各連接A、B小球，質(zhì)量均為m，桿可以繞距B端l/3處的O軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。輕桿由水平位置從靜止開始轉(zhuǎn)到豎直方向，求：（1）此過程中桿對(duì)A球做的功是多少.（2）在豎直方向時(shí)轉(zhuǎn)軸O受的作用力大小及方向．（重力加速度為g,不計(jì)一切阻力）參考答案：（1）-（2）、向下17.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xoy平面x≥0某區(qū)域內(nèi)，有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，y軸是磁場(chǎng)左側(cè)的理想邊界，直線NM是磁場(chǎng)右側(cè)的理想邊界，它與y軸的夾角為α。在x≤0的區(qū)域內(nèi)有與坐標(biāo)系xoy在同一平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向水平向右，其電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E。有一質(zhì)量為m，帶電量為+q的粒子（粒子的重力不計(jì)），從x軸上的A（－b、0）（b為已知常數(shù)）點(diǎn)由靜止釋放，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后直接從磁場(chǎng)的右邊界射出，粒子射出磁場(chǎng)時(shí)的速度方向垂直于直線NM。已知N點(diǎn)坐標(biāo)為（0、－L），（L為已知常數(shù)）（1）求粒子從A點(diǎn)由靜止釋放，直到射出磁場(chǎng)所需的時(shí)間t（2）若將粒子從A點(diǎn)右側(cè)某位置釋放，粒子從圖中G點(diǎn)直接射出磁場(chǎng)，且與直線NM所成的角∠NGD為銳角；將粒子從A點(diǎn)左側(cè)某位置釋放，粒子從圖中C點(diǎn)直接射出磁場(chǎng)，且與直線NM所成的角∠NCＨ為鈍角，兩次射出時(shí)速度方向的反向延長線即圖中直線HC與DG的反向延長線的夾角為△θ，粒子兩次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間差為△t，求：的比值。參考答案：（1）設(shè)帶電粒子在電場(chǎng)中加速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為，（2分）

設(shè)粒子在電場(chǎng)中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，得：（2分）

粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的圓心為N點(diǎn)，由題意可知其半徑為=L粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：（2分）粒子從A點(diǎn)由靜止釋放，到射出磁場(chǎng)的時(shí)間：（2分）從A點(diǎn)的左、右兩側(cè)某位置分別釋放的粒子，分別從C、G兩點(diǎn)直接射出磁場(chǎng)，過兩速度的反向延長線的交點(diǎn)作一垂直于直線NM的垂線，與兩速度反向延長線的夾角分別為θ1、θ2，粒子的圓心分別為圖中的點(diǎn)E、F，對(duì)應(yīng)的圓心角分別為：α－θ1、α+θ2；從C點(diǎn)射出的粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間：

（2分）從G點(diǎn)射出的粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間：（2分）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期：

（2分）有：；得：（2分）18.如圖甲所示，兩平行金屬板A、B的板長和板間距離均為L（L=0.1m），AB間所加電壓u=200sin100πtV,如圖乙所示。平行金屬板右側(cè)L/2處有一豎直放置的金屬擋板C，高度為13L/12并和A、B間隙正對(duì)，C右側(cè)L處有一豎直放置的熒光屏S。從O點(diǎn)沿中心軸線OO/以速度v0=2.0×103m/s連續(xù)射入帶負(fù)電的離子，離子的比荷q/m=3×104C/kg,(射到金屬板上的離子立即被帶走，不對(duì)周圍產(chǎn)生影響，不計(jì)離子間的相互作用，離子在A、B兩板間的運(yùn)動(dòng)可視為在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。)離子打在熒光屏上，可在熒光屏中心附近形成一個(gè)陰影。π取3,離子的重力忽略。（1）求熒光屏中心附近陰影的長度。（2）為使從A極板右側(cè)邊緣打出的離子能到達(dá)屏的中點(diǎn)O/，可在擋板正上方一圓形區(qū)域加垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=T（圓心在擋板所在垂線上，圖中未畫出），求所加圓形磁場(chǎng)的面積和離子在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。(計(jì)算結(jié)果全部保留二位有效數(shù)字)參考答案：解：（1）（6分）設(shè)兩板間所加電壓U時(shí)，負(fù)離子離開電場(chǎng)時(shí)的側(cè)