2021届广东省普宁市普师某中学高三（下）热身考试物理试题（解析版）

2021年普师高级中学高三热身考试物理试题

一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）

1.计算机键盘每一个键下面连一小金属片，与另一固定小金属片组成一可变电容器。按下键时，与之相连

的电子线路就给出相应的信号。按下键时，以下判断正确的是（）

A.电容器的电容变小B.电容器间的电压不变

C.电容器间的电场强度不变D.电容器极板的电量变小

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】B.由题可知，键盘处于工作状态，故电压不变，故B正确；

ACD.由

万ES

C=---------

4兀kd

Q=CU

E』

d

可得按下键时，电容器的电容变大，则电容器极板的电荷量变大，电场强度变大，故ACD错误。

故选B。

2.关于光电效应，下列说法正确的是（）

A.只要入射光的强度足够强，就可以使金属发生光电效应

B.只要光子的能量大于金属的逸出功，就可以使金属发生光电效应

C.当入射光照射某金属发生光电效应时，照射时间越长，光电子的最大初动能越大

D.当入射光照射某金属发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光子的频率成正比

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】A.光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度无关，及时间长短也无

关，故A错误；

B.光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，即光子的能量大于金属的逸出功，就可以使金属

发生光电效应，故B正确；

CD.根据光电效应方程知，Ekm=/7V-Wo,最大初动能与入射光的频率不是成正比，最大初动能与入射光的照

射的时间无关，故CD错误。

故选Bo

3.2021年4月13日的苏州奥体中心，在近万名现场球迷的加油声中，中国女足战胜韩国女足，拿到了东京

奥运会的入场券。如图所示，若运动员将足球以12m/s的速度踢出，足球沿草地做加速度大小为2m/s2的匀

减速直线运动，踢出的同时运动员以恒定速度8m/s去追足球，则运动员追上足球所需时间为（）

A.2sB.4sC.6sD.8s

【答案】B

【解析】

分析】

【详解】设足球的初速度为加，运动运的速度为也经时间f追上，满足

12

代入数据解得

r=4s

此时足球的速度为

v,=v0-at=4m/s

还未停止运动，符合匀减速运动规律，故运动员追上足球所需时间为4s。

故选B。

4.如图所示，物块A、B均静止于倾角为®的斜面上，它们的质量分别为例和根，已知Mgsin（9＞机g。若斜

面倾角6变大，8仍保持静止，则（)

A.绳子的拉力变大

B.A所受合力变大

C.斜面对A的支持力变大

D.斜面对A的静摩擦力变大

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A.根据题意可知，对A进行受力分析如图所示

x轴方向

-mgsin6+/+4=0

y轴方向

FN=mgcos0

由于仍保持静止，则物体B受力平衡，绳的拉力等于物体8的重力，斜面倾角。变大，绳的拉力不变。A

错误；

B.由题意可知，斜面倾角。变大，物体A仍静止，处于平衡状态，所受合力为零不改变。B错误；

C.由受力分析可知

FN=mgcos0

斜面倾角。变大，余弦值减小，斜面对A的支持力变小。C错误;

D.由A可知

-mgsin6+/+4=0

斜面倾角。变大，正弦值增大，重力沿斜面的分力增大，拉力不变，斜面对A的静摩擦力变大。D正确；

故选D。

5.如图所示，在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个圆弧形的坑。若摩托车从与圆心0等高的。点以

初速度乙水平飞出，落在坑中。关于该过程，下列说法中正确的是（）

A.初速度越大，飞行时间越长

B.初速度越小，飞行时间越长

C.初速度越大，位移越大

D.初速度越小，位移越大

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】AB.平抛运动飞行时间由竖直高度决定，即摩托车落在圆弧形坑中的高度决定，若摩托车落在坑

中的右侧，速度越大，高度越小，时间越小。若摩托车落在坑中的左侧，速度越小，高度越小，时间越小,

AB错；

CD.摩托车初速度越大，落在坑中的位置越靠右，位移越大，D错误，C正确。

故选C。

6.2020年11月24日，我国成功发射“嫦娥五号”月球探测器，并实现月面无人采样返回。设该探测器被月

球引力捕获后，经历三次变轨过程，最后在月球表面附近的圆轨道A上运动以备着陆，其中变轨过程如图

所示，已知引力常量为G,以下说法正确的是（）

A.探测器在三个轨道上运行时，运行周期关系为TA>TB>及

B.探测器在轨道A上的机械能大于在轨道B上的机械能

C.探测器在P点从轨道8变轨到轨道A上时，需要在P点朝速度的反方向喷气

D.若已知探测器在轨道A上运动的周期，可推算出月球的平均密度

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A.由开普勒第三定律

R3

=k

得探测器在三个轨道上运行时，运行周期关系为，<TB<TC,故A错误；

B.探测器由轨道A变到轨道B敏点火加速，则动能增加，故探测器在轨道A上的机械能小于在轨道8

上的机械能，故B错误；

C.探测器在椭圆轨道B上的P点做离心运动，需要的向心力大于受到的万有引力，若探测器由椭圆轨道B

进入圆轨道A,则需在P点减速，使得需要的向心力减小到等于受到的万有引力，所以在P点朝速度的相

同方向喷气，故C错误；

D.已知探测器在轨道A上运动的周期，设月球质量为M,半径为R,根据万有引力提供向心力有

_Mm4万2_

G节=F

月球的质量与体积的关系

4

M=pjK

联立可得

3万

Q=彳

故D正确。

故选D。

7.图（。）左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R=55。，A、V为理想电流表和电压表，若原线

圈接入如图（b）所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V,下列表述正确的是（)

(a)

A.原、副线圈匝数比为1：2

B.电流表的示数为2A

C.电压表的示数为电压的瞬时值

D.原线圈中交变电压的频率为100Hz

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】A.原线圈电压的有效值

根据

n2U21

A错误:

B.电流表的示数

=£=HOA=2A

R55

B正确;

C.电压表示数为电压的有效值，C错误;

D.根据图像，周期T=0.02s,交流电的频率

/=y=50Hz

D错误。

故选Bo

二、多选题（本大题共3小题，共18.0分）

8.用细绳拴一个质量为相带正电的小球B,另一个也带正电的小球A固定在光滑绝缘的竖直墙上，A、B

两球离地面的高度均为/7。小球B在重力、拉力和库仑力的作用下静止不动，如图所示，现将细绳剪断并同

时释放A球后（）

A.小球B在细绳剪断开始做平抛运动

B.小球B在细绳剪断瞬间加速度大于g

[2/1

C.小球B落地的时间小于

D.小球B落地的速度大于或正

【答案】BD

【解析】

【分析】

【详解】AB.将细绳剪断瞬间，小球受到球的重力和库仑力的共同的作用，合力斜向右下方，并不是只有

重力的作用，因此绳子剪断瞬间，B不可能做平抛运动，且加速度大于g,故A错误，B正确；

CD.小球在落地过程中，除受到重力外，还受到库仑斥力（水平向右），B在竖直方向做自由落体运动，水

平方向做加速度减小的加速运动，则竖直方向的加速度等于g,因此球落地的时间等于,B落地时,

除了竖直方向的速度质外，还具有水平方向的速度，则小球B落地的速度大于回，故C错误，D正

确。

故选BD。

9.一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间，变化的图线如图所示，则

()

八/7N

2--------：

I

1­:

0-1?2-1-

：4

.1........-

A.f=ls时物块的速率为lm/s

B.f=2s时物块的动量大小为4kg-m/s

C.f=3s时物块的动量大小为5kg-m/s

D.片4s时物块的速度为零

【答案】AB

【解析】

【详解】A.前两秒，根据牛顿第二定律

a=—=lm/s2

m

则0-2s的速度规律为：

v-at\

Uis时，速率为lm/s,A正确；

B.Z=2s时，速率为2m/s,则动量为

P=/72v=4kg,m/s

B正确;

CD.2-4s,力开始反向，物体减速，根据牛顿第二定律，a=-0.5m/s2,所以3s时的速度为1.5m/s,动量为

3kg«m/s,4s时速度为lm/s,CD错误；

10.如图甲所示，Hcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为，力电阻为R,在金属

线框的下方有一匀强磁场区域，MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的帆边平行，磁场方向

垂直纸面向里。现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落，图乙是金属线框由开始下落到儿边

刚好运动到匀强磁场PQ边界的M图象，图中数据均为已知量，重力加速度为g,不计空气阻力，则在线

框穿过磁场的过程中，下列说法正确的是()

:□:f--

--------------------------------N

XXXXXXXX%才

XXXXXXXX/：

p.xx.x.xx.x.xx0/；

图甲图乙

A.八到f2过程中，线框中感应电流沿逆时针方向

B.线框边长为也(f2-n)

2

C.线框中安培力的最大功率为蟹b

匕

D.线框中安培力的最大功率为‘丝

匕

【答案】ABD

【解析】

【分析】

【详解】A.金属线框刚进入磁场时，磁通量增加，磁场方向垂直纸面向里，根据楞次定律判断可知，线框

中感应电流方向沿逆时针方向，故A正确;

B.由图象可知，金属框进入磁场过程中做匀速直线运动，速度为也，匀速运动时间为2n,故金属框的

边长为

£=匕（，2—G

故B正确;

CD.在金属框进入磁场的过程中，金属框所受安培力等于重力，则得

mg=BIL

又有

/当

R

联立解得

R

线框仅在进入磁场和离开磁场过程中受安培力，进入时安培力等于重力，离开时安培力大于重力，开始减

速，故开始离开磁场时安培力最大，功率最大，为

p

m=F针2

又有

2

BI：v2

R

联立解得

1=mgv；

故C错误，D正确。

故选ABDo

二、实验题(本大题共2小题，共16.0分)

11.某同学在“验证牛顿运动定律”的实验中

小车打点计时器

纸带

甲

(1)已进行平衡小车摩擦力的步骤，但拉小车的细线与木板不平行，如图甲所示，那么，释放小车后小车

实际的加速度(选填“逐渐变大”或“逐渐变小”)。

(2)他通过调整滑轮使细线与木板平行后，重新实验，打出一条纸带，每打5个点取一个计数点，再用刻

度尺测量，如图乙所示，则可读得AB段的距离s^=_____cm,8c段的距离s&c=_______cm；已知交流电

源的频率为50Hz,由图乙可计算出小车运动的加速度斫m/s2(计算结果保留二位效数字)。

ABC

|iiii|iiiiJiiii|iiii|iiii|iiiiJiiiipiii|iiii|iiii|iTii|iiii|iiii|iiii|iiii|Tiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iTii|iiii|iiii|ini|

0cm1234567891011

乙

丙

(3)他又不断通过增加砂桶中沙的质量来改变对小车的拉力，并相应测出小车的加速度，再把每组数据描

点，最后得到如图丙的图线，图线上部弯曲的原因是o

【答案】(1).逐渐变小⑵.4.20(3).5.00(4).0.20(5).未满足砂桶和沙的质量远小于小

车质量

【解析】

【分析】

【详解】(1)[1]由图可知，当细线不平行的时候细线有垂直于木板的分力使小车压木板的正压力变大，从

而使摩擦力变大，随着小车往下滑动，细线与木板的夹角变大，摩擦力变大，且在沿着木板方向的分力变

小，故加速度逐渐减小；

(2)⑵⑶[4]刻度尺需要估读，所以4.20cm,.%c=5.00cm,每打5个点取一个计数点，故

f=0.1s

小车的加速度为

(5.00-4.20)x10-2

=0.20m/s2

'4x0.01

(3)[5]从图像上看出：尸从0开始增加，沙和砂桶的质量远小于小车的质量，慢慢的沙的质量在增加，那

么后面沙和砂桶的质量就没有远小于小车的质量，会导致绳子的拉力与沙和砂桶的总重力相差较大，所以

原因是未满足砂桶和沙的质量远小于小车质量。

12.利用图。所示电路，测量多用电表内电源的电动势E和电阻“xlO”挡内部电路的总电阻R内。使用的

器材有：多用电表，毫安表(量程10mA),电阻箱，导线若干。

回答下列问题：

(1)将多用电表挡位调到电阻“xlO”挡，红表笔和黑表笔短接，调零；

(2)将电阻箱阻值调到最大，再将图a中多用电表的红表笔和(填T”或“2”)端相连，黑表笔连接另一

端。

(3)调节电阻箱，记下多组毫安表的示数/和电阻箱相应的阻值R某次测量时电阻箱的读数如图b所示，则

该读数为Q;

图b

图c

E得到关于;的表达式，以;为纵坐标，R为横坐标，作;-R图线，如图c所

(4)甲同学根据/

R+凡

示；由图得E=V,R后Qo(结果均保留三位有效数字)

(5)该多用电表的表盘如图d所示，其欧姆刻度线中央刻度值标为“15”，据此判断电阻“xlO”挡内部电

路的总电阻为C。

【答案】(1).1(2).23.2(3).1.43(4).200(5).150

【解析】

【分析】

【详解】(2)[1]在欧姆表内部，黑表笔接电源的正极，红表笔接内部电源的负极，所以将电阻箱阻值调大最

大，再将图a中多用电表的红表笔和1端相连，黑表笔连接2,使得电流从电流表的“+”接线柱流入;

(3)⑵根据电阻箱的读数方法可知，该读数为

2xl0Q+3xlQ+2x0.1Q=23.2Q

(4)⑶⑷根据

E

可得

沁R嚏

图像的斜率为

解得

£=L43V

图像与纵坐标的截距为

&-=140A-

E

%=200。

（5）［5］中值电阻等于内电阻，所以电阻“x10”档内部的电路总电阻为

15x100=150。

三、计算题（本大题共2小题，共26.0分）

13.如图所示，有一对平行金属板，板间加有恒定电压；两板间有匀强磁场，磁感应强度大小为阴，方向

垂直于纸面向里。金属板右下方以MN、PQ为上下边界，为左边界的区域内，存在垂直纸面向外的匀

强磁场，磁场宽度为"，与下极板等高，〃产与金属板右端在同一竖直线。一电荷量为外质量为机的

正离子，以初速度丫。沿平行于金属板面、垂直于板间磁场的方向从A点射入金属板间，不计离子的重力。

（1）已知离子恰好做匀速直线运动，求金属板间电场强度的大小和方向；

（2）若撤去板间磁场Bo,已知离子恰好从下极板的右侧边缘射出电场，方向与水平方向成30。角，为了使

离子进入磁场运动后从边界MP的P点射出，磁场的磁感应强度B应为多大？

XXXX

4•—>VOBo

XXXX

【答案】（1）v0B0.场强的方向竖直向下；（2）

【解析】

【分析】

【详解】（1）设板间的电场强度为E,离子做匀速直线运动，受到的电场力和洛仑兹力平衡，有

qE=qv°B°

解得

E=v0B()

由左手定则可知出洛仑兹力方向竖直向上，所以电场力的方向竖直向下，故场强的方向竖直向下

(2)离子在电场中做类平抛运动，水平分方向做匀速运动，有

%_2%

cos30°G

设离子进入磁场后做匀速圆周运动的半径为r,根据牛顿第二定律，得

mv2

qvB

由几何关系得

—=rcos30°

2

联立解得

2mv

B=0

qd

14.如图所示，让摆球从图中的C位置由静止开始摆下，摆到最低点。处，摆线刚好被拉断，小球在粗糙

的水平面上由。点向右做匀减速运动，到达A孔进入半径R=0.3m的竖直放置的光滑圆弧轨道，当摆球进入

圆轨道立即关闭4孔。已知摆线长L=2m,Q60。，小球质量为机=0.5kg,。点与小孔A的水平距离s=2m,

g取10m/s2o

(1)求摆线能承受的最大拉力为多大？

(2)要使摆球能进入圆轨道并且不脱离轨道，求粗糙水平面动摩擦因数〃的范围。

【答案】(1)10N；(2)().35<0.5或〃W0.125

【解析】

【分析】

【详解】(1)当摆球由C运动到。的过程，由机械能守恒定律可得

八2

。)=—1

mg(L-Lcosinv~D

在。点，由牛顿第二定律可得

L

联立解得

Fm=2tng=1ON

（2）小球不脱离圆轨道分两种情况

①要保证小球能到达A孔，设小球到达A孔的速度恰好为零，由动能定理可得

八12

一〃imgs=0--mvD

可得

〃i=0.5

若进入A孔的速度较小，那么将会在圆心以下做等幅摆动，不脱离轨道。其临界情况为到达圆心等高处速

度为零，由机械能守恒可得

12D

—mvA=mgR

由动能定理可得