廣東省梅州市中學2021年高三物理測試題含解析

廣東省梅州市中學2021年高三物理測試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）下列說法符合物理學史的是（

） A．伽利略認為力是維持物體運動的原因 B．卡文迪利用扭秤實驗成功地測出了引力常量 C．開普勒通過對其導師第谷觀測的行星數(shù)據(jù)進行研究得出了萬有引力定律 D．伽利略在歸納總結了牛頓、笛卡爾等科學家的結論的基礎上得出了牛頓第一定律參考答案：B

解析：A、伽利略認為力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因，故A錯誤．B、牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律之后，卡文迪利用扭秤實驗成功地測出了引力常量．故B正確．C、開普勒通過對其導師第谷觀測的行星數(shù)據(jù)進行研究，得出了行星運動三大定律，故C錯誤．D、牛頓在歸納總結了伽利略、笛卡爾等科學家的結論的基礎上得出了牛頓第一定律，故D錯誤．故選：B．2.如圖，豎直向上的勻強電場中，絕緣輕質彈簧豎直立于水平地面上，上面放一質量為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。現(xiàn)撤去F，使小球沿豎直方向運動，在小球由靜止到離開彈簧的過程中，重力、電場力對小球所做的功分別為W1和W2，小球離開彈簧時的速度為v，不計空氣阻力，則上述過程中(

)A．小球的重力勢能增加-W1

B．小球的電勢能減少W2C．小球的機械能增加W1+

D．小球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒參考答案：AB3.如圖1所示，質量為10kg的物體A拴在一個被水平拉伸的彈簧一端，彈簧的拉力為5N時，物體A處于靜止狀態(tài)，若小車以1m/s2的加速度向右運動后，（g=10m/s2）則（）A．物體A相對小車仍然靜止

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.斜面體對物體的支持力減小B．斜面體對物體的摩擦力減小C．水平面對斜面體的支持力減小D．水平面對斜面體的摩擦力減小參考答案：B5.在電梯中，把一重物置于臺秤上，臺秤與力傳感器相連，電梯從靜止加速上升，然后又勻速運動一段時間，最后停止運動，傳感器的屏幕上顯示出其受到的壓力與時間的關系圖象如圖所示，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16分6.一物體在水平面上做勻變速直線運動，其位移與時間的關系為：（m），則物體的初速度為

，物體的加速度為

。參考答案：

答案：24

-127.圖中虛線框內存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強磁場。現(xiàn)通過測量通電導線在磁場中所受的安培力，來測量磁場的磁感應強度大小、并判定其方向。所用部分器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內的U形金屬框，其底邊水平，兩側邊豎直且等長；E為直流電源；R為電阻箱；A為電流表；S為開關。此外還有細沙、天平、米尺和若干輕質導線。（1）在圖中畫線連接成實驗電路圖。（2）完成下列主要實驗步驟中的填空①按圖接線。②保持開關S斷開，在托盤內加入適量細沙，使D處于平衡狀態(tài)；然后用天平稱出細沙質量m1。③閉合開關S，調節(jié)R的值使電流大小適當，在托盤內重新加入適量細沙，使D________；然后讀出___________________，并用天平稱出____________。④用米尺測量_______________。（3）用測量的物理量和重力加速度g表示磁感應強度的大小，可以得出B=_________。（4）判定磁感應強度方向的方法是：若____________，磁感應強度方向垂直紙面向外；反之，磁感應強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，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，則小球釋放點距木板上端的水平距離為___________。參考答案：L/59.（2分）在α衰變時產生的也具有放射性，它能放出一個

粒子而變?yōu)?。參考答案：?0.在共點力合成的實驗中，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出力的

圖示，如圖所示．圖上標出了F1、F2、F、F′'四個力，其中

（填上述字母）不是由彈簧秤直接測得的．若F與F′

的

_基本相等，

_基本相同，說明共點

力合成的平行四邊行定則得到了驗證．參考答案：11.如圖所示為氫原子的能級圖。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，電動機Q的內阻為0.5Ω，當S斷開時，A表讀數(shù)1A，當S閉合時，A表讀數(shù)3A，則：電動機的機械功率

；電動機的機械效率

。參考答案：

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

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計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不變的速率順時針運動，傳送帶上表面與地面相距h=1.25m．現(xiàn)將一質量為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P距離O2的水平距離L2；（2）只增加L1、m、v0中的哪一個物理量的數(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，當小鐵塊的速度達到6m/s時，由vt2=2ax得：x=9m由于9m＞L1=6.25m，說明小鐵塊一直做加速運動設達到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動根據(jù)h=gt2得下落時間：t==0.5s由L2=vt=5×0.5=2.5m（2）欲使L2變大，應使v變大由v=可知，L1增大符合要求m、v0增大對a沒有影響，也就對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，當光由玻璃射向空氣時，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，進入玻璃中的光線a垂直半球面，沿半徑方向直達球心位置O，且入射角等于臨界角，恰好在O點發(fā)生全反射。光線a右側的光線（如：光線b）經球面折射后，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左側的光線經半球面折射后，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是

（1分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（10分）如圖所示，輕桿AB長l，兩端各連接A、B小球，質量均為m，桿可以繞距B端l/3處的O軸在豎直平面內自由轉動。輕桿由水平位置從靜止開始轉到豎直方向，求：（1）此過程中桿對A球做的功是多少.（2）在豎直方向時轉軸O受的作用力大小及方向．（重力加速度為g,不計一切阻力）參考答案：（1）-（2）、向下17.如圖所示，在平面直角坐標系xoy平面x≥0某區(qū)域內，有一勻強磁場區(qū)，y軸是磁場左側的理想邊界，直線NM是磁場右側的理想邊界，它與y軸的夾角為α。在x≤0的區(qū)域內有與坐標系xoy在同一平面的勻強電場，方向水平向右，其電場強度的大小為E。有一質量為m，帶電量為+q的粒子（粒子的重力不計），從x軸上的A（－b、0）（b為已知常數(shù)）點由靜止釋放，粒子進入磁場后直接從磁場的右邊界射出，粒子射出磁場時的速度方向垂直于直線NM。已知N點坐標為（0、－L），（L為已知常數(shù)）（1）求粒子從A點由靜止釋放，直到射出磁場所需的時間t（2）若將粒子從A點右側某位置釋放，粒子從圖中G點直接射出磁場，且與直線NM所成的角∠NGD為銳角；將粒子從A點左側某位置釋放，粒子從圖中C點直接射出磁場，且與直線NM所成的角∠NCＨ為鈍角，兩次射出時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，粒子兩次在磁場中運動的時間差為△t，求：的比值。參考答案：（1）設帶電粒子在電場中加速進入磁場時的速度為，（2分）

設粒子在電場中做勻加速直線運動的時間，得：（2分）

粒子在磁場中運動的圓心為N點，由題意可知其半徑為=L粒子在磁場中做圓周運動的時間：（2分）粒子從A點由靜止釋放，到射出磁場的時間：（2分）從A點的左、右兩側某位置分別釋放的粒子，分別從C、G兩點直接射出磁場，過兩速度的反向延長線的交點作一垂直于直線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E、F，對應的圓心角分別為：α－θ1、α+θ2；從C點射出的粒子運動時間：

（2分）從G點射出的粒子運動時間：（2分）粒子在磁場中運動的周期：

（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，C右側L處有一豎直放置的熒光屏S。從O點沿中心軸線OO/以速度v0=2.0×103m/s連續(xù)射入帶負電的離子，離子的比荷q/m=3×104C/kg,(射到金屬板上的離子立即被帶走，不對周圍產生影響，不計離子間的相互作用，離子在A、B兩板間的運動可視為在勻強電場中的運動。)離子打在熒光屏上，可在熒光屏中心附近形成一個陰影。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極板右側邊緣打出的離子能到達屏的中點O/，可在擋板正上方一圓形區(qū)域加垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B=T（圓心在擋板所在垂線上，圖中未畫出），求所加圓形磁場的面積和離子在磁場區(qū)域運動的時間。(計算結果全部保留二位有效數(shù)字)參考答案：解：（1）（6分）設兩板間所加電壓U時，負離子離開電場時的側