2021届广东省高考普通高中高三下学期物理学业水平选择性模拟试卷含答案

这是一份2021届广东省高考普通高中高三下学期物理学业水平选择性模拟试卷含答案，共15页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题，填空题等内容，欢迎下载使用。

1.用两种不同金属材料a、b做光电效应实验得到光电子最大初动能 与入射光频率v的关系如下列图，那么以下说法正确的选项是〔 〕
2.一个小球在离地面一定高度的O点向下运动，第一次自由落体运动，第二次以第一次落地时的速度竖直向下做匀速直线运动，在O点的正下方有一点A，A与O的距离和A与地面的距离相等，那么小球两次从O点到A点的时间比为〔 〕
A.1：1
B.2：1
C.22：1
D.4：1
3.如图，钉子在一固定的木块上竖立着，一铁块从高处自由落体打在钉子上，铁块的底面刚好与钉子顶端断面在同一水平面，之后铁块和钉子共同减速至零，那么〔 〕
A.铁块、钉子和木块机械能守恒
C.铁块碰撞钉子前后瞬间，铁块减少的动量等于钉子增加的动量
D.铁块碰撞钉子前后瞬间，铁块减少的动能等于钉子增加的动能
4.如图，理想变压器原线圈和副线圈上定值电阻都为 ，且原线圈上 的功率等于副线圈上每个 功率，那么〔 〕
B.a、b端输入电压是原线圈中 两端电压的2倍
C.原线圈中通过 的电流是副线圈中每个 电流的2倍
D.a、b端输入电压是副线圈中 两端电压的3倍
5.如图，平行板电容器两极板的间距为d，极板长均为 ，上极板带正电，两板间电压为U。一个电荷量为q〔 〕的粒子在电容器中下板的左边缘正对上板的O点射入，O点与上板左边缘距离为 。不计重力，假设粒子能打在上极板上，那么粒子的初动能至少为〔 〕
A.
B.
C.
D.
6.通有恒定电流I的无限长直导线产生的磁场，磁感应强度与该点到导线的距离成反比方图，有三根无限长、通有大小一样电流的直导线a、b、c等间距放置，其中b中电流与a、c相反，此时与 距离都相等的P点〔未画出〕磁感应强度为B，现取走导线a，那么P点的磁感应强度为〔 〕
B.
C.
D.
7.一个轨道半径等于地球半径2倍的地球卫星，绕地球转120°的时间为t，地球外表重力加速度为g，引力常量为G，由此可求得〔 〕
A.地球半径为
B.地球半径为
C.地球的密度为
D.地球的密度为
二、多项选择题
8.如图，质量为m的物块上端连接一根轻弹簧，恰好静止在倾角为30°的固定斜面上。现在弹簧上端施加沿斜面向上的缓慢变大的拉力，弹簧伸长L时开始运动；当物块开始运动时保持拉力不变并将物块向上缓慢移动距离L，整个过程拉力做的功为 ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，那么〔 〕
A.物块缓慢运动时，拉力
B.物块缓慢运动时，弹簧弹力
C.整个过程克服摩擦力做的功为
D.弹簧的弹性势能增量为
9.如图，质量为m的物块上端连接一根轻弹簧，恰好静止在倾角为30°的固定斜面上。现在弹簧上端施加沿斜面向上的缓慢变大的拉力，弹簧伸长L时开始运动；当物块开始运动时保持拉力不变并将物块向上缓慢移动距离L，整个过程拉力做的功为 ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，那么〔 〕
A.物块缓慢运动时，拉力
B.物块缓慢运动时，弹簧弹力
C.整个过程克服摩擦力做的功为
D.弹簧的弹性势能增量为
10.如下列图，质量为m、边长为L、电阻为的正方形导线框 的 边悬挂在水平横梁上，所在空间存在竖直方向的匀强磁场〔图中未画出〕，磁感应强度为B。将 边提起使ad边与竖直方向成60°角，由静止释放，当线圈平面摆到竖直方向时，线框回路产生的焦耳热为Q，那么这一过程中〔 〕
C.通过ab横截面的电荷量为
D.最低点时，ab边的感应电动势大小为
11.固定斜面的倾角 ，轻弹簧下端固定在斜面底端，弹簧处于原长时上端位于C点。用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B，A的质量为 ，B的质量为m，初始时物体A到C点的距离为L。现给A，B一初速度 ，使A开始沿斜面向下运动，物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点。重力加速度为g，物体A与斜面之间的动摩擦因数 ，不计空气阻力，整个过程中，轻绳始终处于伸直状态，那么〔 〕
A.与弹簧接触前，物体A向下做匀加速直线运动
B.物体A向下运动到C点时的速度为
C.弹簧的最大压缩量为
D.弹簧的最大弹性势能为
三、实验题
12.某同学用“两把量程为 的弹簧测力计、一个橡皮筋、平整木板一块、图钉假设干枚、细线、白纸和笔〞验证力的平行四边形定那么，完成实验后，该同学进行拓展实验如下，请完成必要步骤：
⑴在白纸上过橡皮筋固定点A画一直线如图甲中竖直虚线所示用一把弹簧测力计将橡皮筋拉至一定长度，橡皮筋始终保持沿着虚线的方向，记录橡皮筋结点位置O；测力计示数如图乙所示，读数为________N。
⑵如图甲所示，过结点O作两互相垂直的虚线 ， 、 与 延长虚线夹角分别为60°和30°。
⑶如图丙所示，用两把弹簧测力计a、b将橡皮筋结点拉至O点，a、b的方向分别与 、 重合，记录a、b两弹簧测力计的读数 和 。
⑷现保持结点O的位置不变，缓慢将两弹簧测力计同时逆时针转动30°，并保持互相垂直，在转动过程中，弹簧测力计a的示数________〔填“变大〞“变小〞或“不变〞〕。
⑸当转过30°时，弹簧测力计b的读数为 。假设平行四边形定那么成立，那么 与 的比值为________。
13.利用图a所示电路，测量多用电表内电源的电动势E和电阻“×10〞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，导线假设干。
答复以下问题：
⑴将多用电表挡位调到电阻“×10〞挡，红表笔和黑表笔短接，调零；
⑵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“1〞或“2〞〕端相连，黑表笔连接另一端。
⑶调节电阻箱，记下多组毫安表的示数I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，那么该读数为________W；
⑷甲同学根据 ，得到关于 的表达式，以 为纵坐标，R为横坐标，作 图线，如图c所示；由图得E=________V，R内=________W。〔结果均保存三位有效数字〕
⑸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“×10〞挡内部电路的总电阻为________Ω，甲同学的测量值R内与此结果偏差较大的原因是________。
四、解答题
14.如图是两个圆筒M、N的横截面，N筒的半径为L，M筒半径远小于L，在筒的右侧有一等腰三角形匀强磁场区域 ，磁感应强度大小为B，方向平行圆筒的轴线。M、N以相同角速度顺时针转动，两边缘开有两个正对着的窄缝 、 ，当 、 的连线刚好与 底边上的高共线时，M筒内部便通过 向外射出一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，粒子进入磁场后从 边中点射出。 底边的高为 ，底边 ，粒子通过的空间均为真空。求：
〔1〕粒子的速度；
〔2〕圆筒的角速度。
15.如图，在光滑水平面上，质量为m的小球①静止在一个半径为 的圆的圆心上。质量分别为m和3m的小球②和③分别处于一直径 两端，另一个小球④静止在与 垂直的半径的端点。现给球②一沿 方向的初速度，之后②、①、③三个小球发生的都是弹性碰撞〔碰撞时间极短〕，当①和③发生碰撞瞬间，同时对球④施加一恒定外力，假设施加的外力 与 方向成37°时，球④恰好与球③在 直线上相遇；假设施加的外力 与 方向成37°时，球④恰好与球②在 直线上相遇那么：
〔1〕求球①与球③碰后速度与碰前速度的比值大小；
〔2〕求 与 的比值；
〔3〕假设 ， 作用时经过多长时间，球①和球④的距离最小？
16.导热良好、粗细均匀的U形玻璃管竖直放置，左端封闭，右端开口初始时，管内水银柱及空气柱长度如下列图，下方水银柱足够长且左、右两侧水银面等高。大气压强 保持不变，环境初始温度为 。现缓慢将玻璃管处环境温度提升至 。求：
〔1〕右侧空气柱长度；
〔2〕左侧管内水银面下降的高度。
17.时刻， 处的质点开始做简谐振动，在 时刻形成如下列图的一个完整波形，求：
〔1〕从 到 时间内 处的质点所经历的路程；
〔2〕时 处的质点所处的位置。
五、填空题
18.如下列图，一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了B、C状态，最后到D状态，从A→B过程温度升高，压强________，C→D过程体积变小，气体________热量。
19.一单摆做简谐运动，在偏角增大的过程中，摆球的回复力________〔填“变大〞“不变〞或“变小〞〕。摆球的机械能________〔填“增大〞“减小〞或“不变〞〕。
答案解析局部
一、单项选择题
1.【解析】【解答】AB．由光电效应方程Ekm=hν-W0
由图可知，当最大动能为零时，a的截止频率更小，A的逸出功比b的小，A不符合题意，B符合题意；
C．图象斜率都为普朗克常量h，图像不会相交，C不符合题意；
D．无法判断发生光电效应时间，D不符合题意。
故答案为：B。

【分析】利用光电效应方程结合图像纵截距的大小可以比较逸出功的大小；利用斜率为普朗克常量可以判别图线不会相交；利用横截距的大小可以比较截止频率的大小；无法利用图像判别反响的时间。
2.【解析】【解答】设总高度为h，根据
可知第一次自由落体运动从O点到A点的时间时间
落地速度
第二次以第一次落地时的速度竖直向下做匀速直线运动，从O点到A点的时间时间
那么
故答案为：B。

【分析】利用自由落体运动的位移公式可以求出第一次运动的时间；利用匀速直线运动的位移公式可以求出第二次运动的时间。
3.【解析】【解答】A．根据题意，碰后铁块和钉子动能减小，重力势能减小，木块的机械能不变，铁块、钉子和木块机械能不守恒，A不符合题意；
B．碰撞后，钉子和木块会产生内能，钉子的重力势能减小，所以铁块减少的机械能和钉子减小的重力势能等于钉子和木块增加的内能，B不符合题意；
C．铁块和钉子碰撞，碰撞前后动量守恒，即铁块减少的动量等于钉子增加的动量，C符合题意；
D．铁块碰撞钉子前后瞬间，碰撞会损失能量，铁块碰撞钉子前后瞬间，铁块减少的动能等于钉子增加的动能和增加的内能，D不符合题意。
故答案为：C。

【分析】由于碰撞过程其动能减小所以其木块和钉子、铁块机械能不守恒；由于钉子和木块之间产生内能所以铁块减小的机械能不等于钉子和木块机械能的增量；由于铁块与钉子碰撞前后其动量守恒所以其动量变化量大小相等；由于质量不能所以铁块减少的动能不等于钉子增加的动能。
4.【解析】【解答】AB．原线圈上 的功率等于副线圈上每个 功率，那么
那么
总功率
即
那么
AB不符合题意；
C．因为 ，所以原线圈中通过 的电流等于副线圈中每个 电流，C不符合题意；
D．副线圈输出电压等于副线圈中 两端电压，A、b端输入电压是副线圈中 两端电压的3倍，D符合题意。
故答案为：D。

【分析】由于原线圈负载电阻的功率等于副线圈电阻的功率，利用电功率的表达式可以求出电流的比值；结合总功率的表达式可以求出ab端输入电压及原线圈输入电压的大小；利用电流的比值可以比较通过电阻的电流大小。
5.【解析】【解答】假设粒子能打在上极板上，粒子到达上极板时，垂直极板方向的末速度最小为零，如图
电场方向粒子的加速度为
由
可得
即粒子的初动能最少为 。
故答案为：D。

【分析】利用速度的分解可以求出粒子在竖直方向的初速度和初速度的大小关系，利用竖直方向的速度位移公式可以求出分速度的大小；结合动能的表达式可以求出粒子初动能的大小。
6.【解析】【解答】设P到a、b距离分别为x，那么到c的距离为 3x，a在P点产生的场强向内，设为 ，那么c在P点产生的场强向外，大小为 ，因此
得
撤去a导线后，P点的磁感应强度为b、c两导线在P点产生场强的叠加
C符合题意。
故答案为：C。

【分析】利用安培定那么可以判别通电导线周围其磁感应强度的大小及方向，结合平行四边形定那么可以求出合场强的大小。
7.【解析】【解答】AB．绕地球转120°的时间为t，周期为3t，根据 ， ，
解得
AB不符合题意；
CD．根据 ，
解得
C符合题意D不符合题意。
故答案为：C。

【分析】利用引力提供向心力及引力形成重力可以求出地球半径的大小；结合体积公式可以求出地球的密度。
二、多项选择题
8.【解析】【解答】AB．物块恰好静止在斜面上，那么此时物块受到的最大静摩擦力与重力沿斜面向下的分力平衡，有
弹簧伸长L时物块开始运动，弹簧弹力为
此时拉力
A不符合题意，B符合题意；
C．整个过程克服摩擦力做的功为
C不符合题意；
D．设克服弹簧弹力做功为 ，根据动能定理
那么
那么弹簧弹性势能增加了 ，D符合题意。
故答案为：BD。

【分析】物块缓慢运动，利用平衡方程可以求出弹簧弹力的大小；利用摩擦力和位移的大小可以求出克服摩擦力做功的大小；利用动能定理可以求出弹簧弹力做功的大小，利用弹力做功可以判别弹性势能变化量的大小。
9.【解析】【解答】AB．物块恰好静止在斜面上，那么此时物块受到的最大静摩擦力与重力沿斜面向下的分力平衡，有
弹簧伸长L时物块开始运动，弹簧弹力为
此时拉力
A不符合题意，B符合题意；
C．整个过程克服摩擦力做的功为
C不符合题意；
D．设克服弹簧弹力做功为 ，根据动能定理
那么
那么弹簧弹性势能增加了 ，D符合题意。
故答案为：BD。

【分析】物块缓慢运动，利用平衡方程可以求出弹簧弹力的大小；利用摩擦力和位移的大小可以求出克服摩擦力做功的大小；利用动能定理可以求出弹簧弹力做功的大小，利用弹力做功可以判别弹性势能变化量的大小。
10.【解析】【解答】A．由静止释放，当线圈平面向下摆，受到重力和水平向右的安培力，如果磁场很强那么安培力很强而导体棒的重力很小，导体棒可能先减速后减速，因此速度不一定一直变大，那么感应电流也不一定一直增大，A不符合题意；
B． 边受安培力方向始终与磁场方向垂直，沿水平方向，B不符合题意
C．通过 横截面的电荷量为
C符合题意；
D．根据能量守恒最低点时， 边的速度
感应电动势
D符合题意。
故答案为：CD。

【分析】由于未知金属棒的速度变化所以不能判别感应电流的大小；利用磁通量变化及电阻的大小可以求出电荷量的大小；利用能量守恒定律可以感应电动势的大小；利用左手定那么可以判别安培力的方向。
11.【解析】【解答】A．因为
但是A下滑时受摩擦力作用，可知与弹簧接触前，物体A向下做匀减速直线运动，A不符合题意；
B．A和斜面间的滑动摩擦力大小为f=2μmgcsθ
物体A向下运动到C点的过程中，根据能量关系有
解得
B符合题意；
C．从物体A接触弹簧，将弹簧压缩到最短后又恰回到C点，对系统应用动能定理，有
解得
C不符合题意；
D．弹簧从压缩最短到恰好能弹到C点的过程中，对系统根据能量关系有Ep+mgx=2mgxsinθ+fx
因为mgx=2mgxsinθ
所以有
D符合题意。
故答案为：BD。

【分析】由于A下滑时受到的合力沿斜面向上所以A做匀减速直线运动；利用能量守恒定律可以求出物体A运动到C点的速度大小；利用系统的动能定理可以求出弹簧的最大弹性势能的大小；利用能量守恒定律可以求出弹簧最大弹性势能的大小。
三、实验题
12.【解析】【解答】〔1〕根据弹簧测力计的读数规那么可知，精度值为0.2N，那么示数为4.0N，即重物的重力大小为4.0N
〔2〕画力的示意图如图
那么
弹簧测力计同时逆时针转动30°过程中， 变小， 变大，可知弹簧测力计a的示数变大。
〔3〕 当转过30°时，那么
那么 与 的比值为

【分析】〔1〕利用弹簧测力计的分度值可以读出对应的读数；
〔2〕利用平行四边形定那么结合分力的方向变化可以判别其弹簧测力计的读数变化；
〔3〕利用力的分解结合角度的大小可以求出分力的比值。
13.【解析】【解答】(2)欧姆表中电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表；电流从电流表正接线柱流入，故红表笔接触1，黑表笔接2；(3)由图可知，电阻箱读数为 (4)由 变形得
由图像可得
解得
截距为
得 (5)由图可知，此欧姆表的中值电阻为
那么电阻“×10〞挡内部电路的总电阻为 由甲同学处理方法可知，由于没有考虑毫安表的内阻，如果考虑毫安表的内阻那么有
由此可知，甲同学的测量值R内与此结果偏差较大的原因是没有考虑毫安表的内阻

【分析】〔2〕利用红进黑出可以判别红笔与1端相连；
〔3〕利用电阻箱的示数可以读出对应的读数；
〔4〕利用闭合电路的欧姆定律结合图像斜率和截距可以求出电动势和内阻的大小；
〔5〕利用中值电阻可以求出总电阻的大小；毫安表的内阻导致测量值偏大。
四、解答题
14.【解析】【分析】〔1〕粒子在磁场中做匀速圆周运动，利用几何关系可以求出轨道半径的大小，结合牛顿第二定律可以求出粒子速度的大小；
〔2〕粒子运动的弧长和速度可以求出运动的时间，结合运动的圆心角大小可以求出角速度的大小。


15.【解析】【分析】〔1〕两个小球2和1发生弹性碰撞，利用动量守恒和能量守恒定律可以求出小球碰后速度的大小，小球1和小球3发生弹性碰撞，利用动量守恒定律和能量守恒定律可以求出碰前碰后速度的比值；
〔2〕小球3和小球4在AB直线上相遇时，利用几何关系可以求出两个小球的位移；结合小球4匀加速的位移公式可以求出F1和速度的关系；同理可以求出F2和速度的关系式，利用两个关系式可以求出两个力的比值。


16.【解析】【分析】〔1〕右侧空气发生等压变化，利用理想气体的状态方程可以求出右侧气体的压强，利用压强公式可以求出空气柱的长度；
〔2〕对于左侧气体，由于其气体的温度、压强和体积发生变化，利用理想气体的状态方程可以求出水银面下降的高度。


17.【解析】【分析】〔1〕波传播的距离可以判别周期和波长的大小，结合振动的时间可以求出质点运动的路程大小；
〔2〕波长和周期可以求出波传播的速度大小；结合波传播的时间可以求出质点的位置。


五、填空题
18.【解析】【解答】根据
可知， ，所以从A→B过程温度升高，压强不变，C→D过程体积变小，温度不变，内能不变，外界对气体做功，气体放热。

【分析】从A到B的过程处于等压线所以其压强保持不变；从C到D的过程其体积减小，温度不变内能不变，外界对气体做功所以气体放出热量。
19.【解析】【解答】回复力与位移成正比，故回复力增大，由于单摆在运动过程中只有重力做功，故机械能守恒。
【分析】由于回复力和位移成振臂，当偏角增大时其位移增大所以其回复力增大；由于摆球只有重力做功所以机械能守恒。