广东省梅州市中学2021年高三物理测试题含解析

广东省梅州市中学2021年高三物理测试题含解析一、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.（单选）下列说法符合物理学史的是（

） A．伽利略认为力是维持物体运动的原因 B．卡文迪利用扭秤实验成功地测出了引力常量 C．开普勒通过对其导师第谷观测的行星数据进行研究得出了万有引力定律 D．伽利略在归纳总结了牛顿、笛卡尔等科学家的结论的基础上得出了牛顿第一定律参考答案：B

解析：A、伽利略认为力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，故A错误．B、牛顿发现万有引力定律之后，卡文迪利用扭秤实验成功地测出了引力常量．故B正确．C、开普勒通过对其导师第谷观测的行星数据进行研究，得出了行星运动三大定律，故C错误．D、牛顿在归纳总结了伽利略、笛卡尔等科学家的结论的基础上得出了牛顿第一定律，故D错误．故选：B．2.如图，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为m的带正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力F将小球向下压至某位置静止。现撤去F，使小球沿竖直方向运动，在小球由静止到离开弹簧的过程中，重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2，小球离开弹簧时的速度为v，不计空气阻力，则上述过程中(

)A．小球的重力势能增加-W1

B．小球的电势能减少W2C．小球的机械能增加W1+

D．小球与弹簧组成的系统机械能守恒参考答案：AB3.如图1所示，质量为10kg的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的拉力为5N时，物体A处于静止状态，若小车以1m/s2的加速度向右运动后，（g=10m/s2）则（）A．物体A相对小车仍然静止

B．物体A受到的摩擦力减小C．物体A受到的摩擦力大小不变

D．物体A受到的弹簧拉力增大参考答案：AC4.如图所示，物体与斜面体一起静止在水平面上，若将斜面的倾角减小一些，下列说法正确的有（

）A.斜面体对物体的支持力减小B．斜面体对物体的摩擦力减小C．水平面对斜面体的支持力减小D．水平面对斜面体的摩擦力减小参考答案：B5.在电梯中，把一重物置于台秤上，台秤与力传感器相连，电梯从静止加速上升，然后又匀速运动一段时间，最后停止运动，传感器的屏幕上显示出其受到的压力与时间的关系图象如图所示，则下面说法不正确的是(

)A.电梯在上升阶段经历了的加速上升过程B.重物的重量为C.电梯的最大加速度约为D.电梯的最大加速度约为参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一物体在水平面上做匀变速直线运动，其位移与时间的关系为：（m），则物体的初速度为

，物体的加速度为

。参考答案：

答案：24

-127.图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；A为电流表；S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。（1）在图中画线连接成实验电路图。（2）完成下列主要实验步骤中的填空①按图接线。②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1。③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D________；然后读出___________________，并用天平称出____________。④用米尺测量_______________。（3）用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B=_________。（4）判定磁感应强度方向的方法是：若____________，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。参考答案：8.如图所示，一长为的木板，倾斜放置，倾角为45°，现有一弹性Z球，从与木板上端等高的某处自由释放，小球落到木板上反弹时，速度大小不变，碰撞前后，速度方向与木板的夹角相等，欲使小球一次碰撞后恰好落到木板下端，则小球释放点距木板上端的水平距离为___________。参考答案：L/59.（2分）在α衰变时产生的也具有放射性，它能放出一个

粒子而变为。参考答案：β10.在共点力合成的实验中，根据实验数据画出力的

图示，如图所示．图上标出了F1、F2、F、F′'四个力，其中

（填上述字母）不是由弹簧秤直接测得的．若F与F′

的

_基本相等，

_基本相同，说明共点

力合成的平行四边行定则得到了验证．参考答案：11.如图所示为氢原子的能级图。用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的光有

种，其中最短波长为m（已知普朗克常量h=6.63×10－34J·s）。参考答案：10

9.5×10-812.如图，电动机Q的内阻为0.5Ω，当S断开时，A表读数1A，当S闭合时，A表读数3A，则：电动机的机械功率

；电动机的机械效率

。参考答案：

答案：18W，9%13.如图所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线甲和乙，通有大小均为I且方向相反的电流，a、b两点与两导线共面，其连线与导线垂直，a、b到两导线中点O的连线长度和甲乙间距离均相等．已知直线电流I产生的磁场中磁感应强度的分布规律是（K为比例系数，为某点到直导线的距离），现测得O点磁感应强度的大小为，则a点的磁感应强度大小为，乙导线单位长度受到的安培力的大小为N．参考答案：;

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，水平传送带两轮心O1O2相距L1=6.25m，以大小为v0=6m/s不变的速率顺时针运动，传送带上表面与地面相距h=1.25m．现将一质量为m=2kg的小铁块轻轻放在O1的正上方，已知小铁块与传送带间动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，求：（1）小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离L2；（2）只增加L1、m、v0中的哪一个物理量的数值可以使L2变大．参考答案：（1）小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离为2.5m；（2）只增加L1数值可以使L2变大．解：（1）小铁块轻放在传送带上后受到摩擦力的作用，由μmg=ma得a=μg=2m/s2，当小铁块的速度达到6m/s时，由vt2=2ax得：x=9m由于9m＞L1=6.25m，说明小铁块一直做加速运动设达到O2上方的速度为v，则v==5m/s小铁块离开传送带后做平抛运动根据h=gt2得下落时间：t==0.5s由L2=vt=5×0.5=2.5m（2）欲使L2变大，应使v变大由v=可知，L1增大符合要求m、v0增大对a没有影响，也就对v和L2没有影响因此，只增加L1、m、v0中的L1的数值可以使L2变大．答：（1）小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离为2.5m；（2）只增加L1数值可以使L2变大．15.（09年大连24中质检）（选修3—4）（5分）半径为R的半圆柱形玻璃，横截面如图所O为圆心，已知玻璃的折射率为，当光由玻璃射向空气时，发生全反射的临界角为45°．一束与MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圆柱面上，经玻璃折射后，有部分光能从MN平面上射出．求①说明光能从MN平面上射出的理由?

②能从MN射出的光束的宽度d为多少?参考答案：解析：①如下图所示，进入玻璃中的光线a垂直半球面，沿半径方向直达球心位置O，且入射角等于临界角，恰好在O点发生全反射。光线a右侧的光线（如：光线b）经球面折射后，射在MN上的入射角一定大于临界角，在MN上发生全反射，不能射出。光线a左侧的光线经半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于临界角，能从MN面上射出。（1分）最左边射向半球的光线c与球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光线c将垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

则r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束宽度应是

（1分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）如图所示，轻杆AB长l，两端各连接A、B小球，质量均为m，杆可以绕距B端l/3处的O轴在竖直平面内自由转动。轻杆由水平位置从静止开始转到竖直方向，求：（1）此过程中杆对A球做的功是多少.（2）在竖直方向时转轴O受的作用力大小及方向．（重力加速度为g,不计一切阻力）参考答案：（1）-（2）、向下17.如图所示，在平面直角坐标系xoy平面x≥0某区域内，有一匀强磁场区，y轴是磁场左侧的理想边界，直线NM是磁场右侧的理想边界，它与y轴的夹角为α。在x≤0的区域内有与坐标系xoy在同一平面的匀强电场，方向水平向右，其电场强度的大小为E。有一质量为m，带电量为+q的粒子（粒子的重力不计），从x轴上的A（－b、0）（b为已知常数）点由静止释放，粒子进入磁场后直接从磁场的右边界射出，粒子射出磁场时的速度方向垂直于直线NM。已知N点坐标为（0、－L），（L为已知常数）（1）求粒子从A点由静止释放，直到射出磁场所需的时间t（2）若将粒子从A点右侧某位置释放，粒子从图中G点直接射出磁场，且与直线NM所成的角∠NGD为锐角；将粒子从A点左侧某位置释放，粒子从图中C点直接射出磁场，且与直线NM所成的角∠NCＨ为钝角，两次射出时速度方向的反向延长线即图中直线HC与DG的反向延长线的夹角为△θ，粒子两次在磁场中运动的时间差为△t，求：的比值。参考答案：（1）设带电粒子在电场中加速进入磁场时的速度为，（2分）

设粒子在电场中做匀加速直线运动的时间，得：（2分）

粒子在磁场中运动的圆心为N点，由题意可知其半径为=L粒子在磁场中做圆周运动的时间：（2分）粒子从A点由静止释放，到射出磁场的时间：（2分）从A点的左、右两侧某位置分别释放的粒子，分别从C、G两点直接射出磁场，过两速度的反向延长线的交点作一垂直于直线NM的垂线，与两速度反向延长线的夹角分别为θ1、θ2，粒子的圆心分别为图中的点E、F，对应的圆心角分别为：α－θ1、α+θ2；从C点射出的粒子运动时间：

（2分）从G点射出的粒子运动时间：（2分）粒子在磁场中运动的周期：

（2分）有：；得：（2分）18.如图甲所示，两平行金属板A、B的板长和板间距离均为L（L=0.1m），AB间所加电压u=200sin100πtV,如图乙所示。平行金属板右侧L/2处有一竖直放置的金属挡板C，高度为13L/12并和A、B间隙正对，C右侧L处有一竖直放置的荧光屏S。从O点沿中心轴线OO/以速度v0=2.0×103m/s连续射入带负电的离子，离子的比荷q/m=3×104C/kg,(射到金属板上的离子立即被带走，不对周围产生影响，不计离子间的相互作用，离子在A、B两板间的运动可视为在匀强电场中的运动。)离子打在荧光屏上，可在荧光屏中心附近形成一个阴影。π取3,离子的重力忽略。（1）求荧光屏中心附近阴影的长度。（2）为使从A极板右侧边缘打出的离子能到达屏的中点O/，可在挡板正上方一圆形区域加垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B=T（圆心在挡板所在垂线上，图中未画出），求所加圆形磁场的面积和离子在磁场区域运动的时间。(计算结果全部保留二位有效数字)参考答案：解：（1）（6分）设两板间所加电压U时，负离子离开电场时的侧