2021届广东省茂名市五校联盟高三下学期5月第三次联考物理试题

2021届广东省茂名市五校联盟高三下学期5月第三次联考物理试题考前须知：1.答题前，先将自己的姓名、考号等填写在试题卷和答题卡上，并将准考证，条形码粘贴在答题卡上的指定位置.2.选择题的作答：每题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标，涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.3.非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.4.考试结束后，请将本试卷和答题卡上交.一、单项选择题：此题共7小题，每题4分，共28分.在每题给出的四个选项中，只有一项为哪一项符合题目要求的.1.以下说法正确的选项是〔〕A.某金属能发生光电效应，当入射光的颜色不变而增大光照强度时，逸出的光电子的最大初动能变大B.假设利用黄光和蓝光分别在同一装置研究光电效应，用蓝光照射时的遏止电压小于用黄光照射时的遏止电压C.当氢原子处于第二能级且不发生跃迁时，不会向外辐射光子D.电子绕核旋转的轨道半径可取任意值2.2021年2月，“天问一号〞探测器成功实施近火制动，进入环火椭圆轨道，并将于今年5月择机实施降轨，软着陆火星外表，开展巡视探测等工作，如下图为探测器经过屡次变轨后登陆火星的轨迹示意图，其中轨道I、III为椭圆，轨道II为圆.探测器经轨道I、II、III运动后在Q点登陆火星，O点是轨道I、II、III的切点，O、Q还分别是椭圆轨道III的远火星点和近火星点.关于探测器，以下说法正确的选项是〔〕A.由轨道I进入轨道II需在O点减速B.在轨道II的运行周期小于沿轨道III的运行周期C.在轨道II运行的线速度大于火星的第一宇宙速度D.在轨道III上，探测器运行到O点的线速度大于Q点的线速度3.某同学参加“筷子夹玻璃珠〞游戏.如下图，夹起玻璃珠后，左侧筷子与竖直方向的夹角为锐角，右侧筷子竖直，且两筷子始终在同一竖直平面内.左侧的筷子从图示中的位置缓慢旋转到水平位置，忽略筷子与玻璃珠间的摩擦，左右侧筷子对玻璃球的作用力分别为和.左筷子在旋转过程中，以下说法正确的选项是〔〕A.和都是逐渐增大B.和都是逐渐减小C.逐渐增大；逐渐减小D.逐渐减小；逐渐增大4.为了减少污染，工业废气需用静电除尘器除尘，某除尘装置如下图，其收尘极为金属圆筒，电晕极位于圆筒中心.当两极接上高压电源时，电晕极附近会形成很强的电场使空气电离，废气中的尘埃吸附离子后在电场力的作用下向收尘极运动并沉积，以到达除尘目的.假设尘埃向收尘极运动过程中所带电量不变，以下判断正确的选项是〔〕A.金属圆筒内场强处处为零B.金属圆筒内越靠近收尘极电势越低C.带电尘埃向收尘极运动过程中电势能越来越大D.带电尘埃向收尘极运动过程中受到的电场力越来越小5.研究人员让外层覆盖锌的纳米机器人携带药物进入老鼠体内，机器人到达胃部后，外层的锌与消化液反响，产生氢气气泡，从而推动机器人前进，速度可达60.假设机器人所受重力和浮力忽略不计，当纳米机器人在胃液中加速前进时，以下判断正确的选项是〔〕A.机器人由原电池提供的电能直接驱动B.机器人对胃液的作用力比胃液对机器人的作用力大C.氢气气泡对机器人做的功比机器人克服胃液作用力做的功多D.氢气气泡对机器人作用力的冲量比胃液对机器人作用力的冲量小6.如下图，虚线表示空间中的一个立方体的各条棱，实线L、M、N表示三条无限长直导线，其中通以等大的电流，实线上的箭头方向表示电流方向.L导线在处产生的磁场磁感应强度大小为B，那么立方体顶点处的磁感应强度大小为〔〕A. B. C. D.7.某兴趣小组利用如以下图所示装置给灯泡供电.图中两磁极位置相对于水平轴线对称，磁极间的磁场视为磁感应强度为B的匀强磁场，单匝矩形导线框，边长，，绕轴线沿逆时针方向以角速度匀速转动，并通过升压变压器〔可视为理想变压器〕给灯泡供电.以下说法正确的选项是〔〕A.图示位置时线框产生的感应电动势为B.线框产生的感应电动势的峰值为C.线框中电流的有效值小于灯泡中电流的有效值D.假设灯泡偏暗，可通过适当减少原线圈匝数来提高灯泡亮度二、多项选择题：此题共3小题，每题6分，共18分.在每题给出的四个选项中，有多项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分有选错的得0分.8.一位网球运发动以拍击球，使网球沿水平方向飞出，第一只球落在自己一方场地的B点，弹跳起来，刚好擦网而过，落在对方场地的A点，第二只球直接擦网而过，也落在A点，如图.两只球质量相同，设球与地面的碰撞后，速度大小不变，速度方向与水平地面夹角相等，其运动过程中阻力不计，以下说法正确的选项是〔〕A.两只球运动过程中加速度相同B.两只球击中A点时重力做功的瞬时功率不相同C.两只球落到A点动能相等D.第一只球和第二只球飞过C处时的初速度之比为1：39.研究“蹦床〞运动时，在运发动身上安装了传感器.可测出运发动运动过程的加速度与路程关系的数据，如下图，假设忽略空气阻力的影响，根据图像信息，以下说法正确的有：〔〕A.运发动在蹦床上下降0.5m时速度为零B.运发动在1m时，蹦床的弹性势能最大C.运发动离开蹦床s后到达最高点D.运发动离开蹦床时的速度为10.如下图，电阻不计、间距为l的光滑平行金属导轨水平放置于磁感强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接一定值电阻R.质量为m、电阻为r的金属棒置于导轨上，受到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动，外力F与金属棒速度v的关系是〔、k是常量〕，金属棒与导轨始终垂直且接触良好.金属棒中感应电流为i，受到的安培力大小为，电阻R两端的电压为，感应电流的功率为P，它们随时间t变化图像可能正确的有〔〕A. B. C. D.三、非选择题：共54分.第11～14题为必考题，考生都必须作答.第15～16题为选考题，考生根据要求作答.〔一〕必考题：共42分.11.〔6分〕某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律.一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点.光电门固定在A的正下方，在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条.将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出，取作为钢球经过A点时的速度.记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，计算并比拟钢球在释放点和A点之间的势能变化大小与动能变化大小，就能验证机械能是否守恒.〔1〕用计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到________之间的竖直距离.A.钢球在A点时的顶端；B.钢球在A点时的球心；C.钢球在A点时的底端.〔2〕用计算钢球动能变化的大小.用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图乙所示，其读数为______.某次测量中，计时器的示数为0.010s，那么钢球的速度为______.〔3〕下表为该同学的实验结果：4.8929.78614.6919.5929.385.0410.115.120.029.8他发现表中的与之间存在差异，认为这是由于空气阻力造成的.你是否同意他的观点？请说明理由._____________________________________________________________________________________12.〔10分〕某课外兴趣小组要描绘一个标有“4.8V，2.4W〞的小灯泡的伏安特性曲线，局部实验器材如下：直流电源E〔6V，内阻可不计〕、电流表A〔0～0.6A，内阻约为0.4Ω〕、电压表V〔0～3V，内阻为1〕、开关和导线假设干、滑动变阻器〔0～10Ω，额定电流2A〕、滑动变阻器〔0～150Ω，额定电流2A〕〔1〕由于电压表V的量程太小，需将电压表量程扩大为0～6V，该电压表应串联的分压电阻的阻值为______Ω，找到符合要求的电阻后，该小组的同学将题给的电压表〔表盘未改动〕与分压电阻串联，改装成量程为0～6V的电压表后，设计了图甲的电路来描绘该小灯泡的伏安特性曲线，为减小测量误差和便于实验操作，滑动变阻器应选用______；〔2〕请根据实验电路原理图甲连接图乙中的实物图；〔3〕连接好电路后小组成员发现无论如何调节滑动变阻器的阻值，电压表始终有示数，且电流表的示数无法调到零，可能的原因为______〔选填“断路〞“断路〞“断路〞或“短路〞〕；〔4〕排除故障后，通过电压表和电流表所读的数据在坐标系中描点连线，得到的曲线如图丙，假设把该小灯泡与一阻值为20Ω的定值电阻串联后接到电动势为8V、内阻不计的电源两端，利用作图法得该小灯泡的实际功率约为______W〔保存两位有效数字〕13.〔10分〕将电容器的极板水平放置分别连接在如下图的电路上，改变滑动变阻器滑片的位置可调整电容器两极板间电压.极板下方三角形区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，其中、，底边平行于极板，长度为L，磁感应强度大小为B.一粒子源O位于平行板电容器中间位置，可产生无初速度，质量为m、电荷量为的粒子，在粒子源正下方的极板上开一小孔F，在同一直线上且垂直于极板.电源电动势为E，内阻忽略不计，滑动变阻器电阻最大值为R，粒子重力不计，求：〔1〕当滑动变阻器滑片调节到正中央时，粒子从小孔F射出的速度；〔2〕调整两极板间电压，使粒子从三角形直角边射出且距离C点最远，两极板间所加电压应是多少？14.〔16分〕如下图为某传送装置的示意图，整个装置由三局部组成，中间是水平传送带〔传送带向右匀速传动，其速度的大小v可以由驱动系统根据需要设定〕，其左侧为一倾斜直轨道，右侧为放置在光滑水平面上质量为M的滑板，倾斜直轨道末端及滑板上外表与传送带两端等高并平滑对接.一质量为m的物块从倾斜直轨道的顶端由静止释放，物块经过传送带后滑上滑板，滑板运动到D时与固定挡板碰撞粘连，此后物块滑离滑板.物块的质量，滑板的质量，倾斜直轨道顶端距离传送带平面的高度，传送带两轴心间距，滑板的长度，滑板右端到固定挡板D的左端的距离为，物块与倾斜直轨道间的动摩擦因数满足〔为斜直轨道的倾角〕，物块与传送带和滑板间的动摩擦因数分别为、，重力加速度的大小.〔1〕假设，求物块刚滑上传送带时的速度大小及通过传送带所需的时间；〔2〕求物块刚滑上右侧滑板时所能到达的最大动能和最小动能；〔3〕假设，讨论物块从滑上滑板到离开滑板右端的过程中，克服摩擦力所做的功与的关系.〔二〕选考题：共12分.请考生从2道题中任选一题作答.如果多做，那么按所做的第一题计分.15.【物理选修3-3】〔12分〕〔1〕〔4分〕由于水的外表张力，荷叶上的小水滴总是球形的.在小水滴外表层中，水分子之间的相互作用总体上表现为______〔选填“引力〞或“斥力〞〕.分子势能和分子间距离r的关系图象如下图，能总体上反映小水滴外表层中水分子的是图中______〔选填“A〞“B〞或“C〞〕的位置.〔2〕〔8分〕自动洗衣机洗衣缸的下部与一控水装置的竖直均匀细管相通，细管上端封闭，并和一压力传感器相接.洗衣缸进水时，细管中的空气被水封闭，随着洗衣缸中水面的升高，细管中的空气被压缩，当细管中空气压强到达时，压力传感器使进水阀门关闭，到达自动控水的目的.细管的长度，管内气体可视为理想气体且温度始终不变，取大气压，重力加速度，水的密度.洗衣机停止进水时，求：〔i〕细管中被封闭的空气柱的长度L；〔ii〕洗衣缸内水的高度h.16.【物理选修3-4】〔1〕〔4分〕某波源S发出一列简谐横波，波源S的振动图像如下图.在波的传播方向上有A、B两点，它们到S的距离分别为45m和55m.测得A、B两点开始振动的时间间隔为1.0s.该列波的频率为______，波长______m.当B点离开平衡位置的位移为+6时，A点离开平衡位置的位移是______.〔2〕〔8分〕如下图，直角玻璃三棱镜置于空气中，棱镜的折射率为，.一细光束从的中点D垂直于面入射，.求：〔i〕光从棱镜第一次射入空气时的折射角；〔ii〕光从进入棱镜到它第一次从棱镜中射出所经历的时间.〔光在真空中的传播速度为c〕茂名市2021届五校联盟高三级第三次联考物理参考答案1.C2.A3.B4.D5.C7.D8.AD9.BC10.ABC11.答案〔1〕B〔2〕1.50〔1.49～1.51都算对〕1.50〔1.49～1.51都算对〕〔3〕不同意.因为空气阻力会造成小于，但表中大于.12.答案：1000见解析断路0.51〔0.49～0.53均可〕〔1〕[1][2]电压表原满偏电压为3V，设满偏时电流为，内阻为，故有串联一个电阻后，那么有联立解得由图甲知，电路为分压电路，为了使电流表指针偏转明显，便于读数，减小误差，需要选择最大阻值较小的.〔2〕根据图甲连线如下图〔3〕假设断路，那么上支路断开，两表均无读数；假设断路，电压表无读数；假设短路，电流表示数可以调到0；假设断路，无论如何调节滑动变阻器的阻值，电压表始终有示数，且电流表的示数无法调到零，所以故障可能是断路.〔4〕设灯与20Ω的定值电阻串联后接入电动势为8V、内阻不计的电源两端，电流为I，分压为U，那么有在图丙中画出这条线，与曲线相交，交点即为稳定时流经灯泡的电流、电压，计算可得〔0.49W～0.53W〕13.解：〔1〕；〔2〕【详解】〔1〕当滑片调节到正中央时，两极板间的电压为〔2分〕那么根据动能定理有〔2分〕所以粒子从小孔F射出的速度为〔1分〕〔2〕粒子的运动轨迹如下图由几何关系得圆周半径〔1分〕又根据〔2分〕得再设两极板之间的电压为，根据动能定理有〔1分〕联立解得〔1分〕14.〔1〕5；；〔2〕；；〔3〕见解析【详解】〔1〕对物块，在A到B的运动过程应用动能定理得代入解得〔1分〕假设传送带速度，那么代入数据解得〔1分〕这段时间〔1分〕随后在传送带上匀速运动的时间〔1分〕物块通过传送带所需的时间〔1分〕〔2〕a.当传送带静止或速度较小时，物块在传送带上一直做减速运动，物块克服摩擦力所做的功最多，即物块刚滑上滑板时的动能最小，最小动能设为，由动能定理得〔1分〕解得〔1分〕b.当传送带的速度较大时，物块在传送带上一直做匀加速运动，摩擦力对物块所做的功最多，即物块刚滑上滑板时的动能最大，最大动能设为，