2021年广东省揭阳一中高考物理模拟试卷（附答案详解）

2021年广东省揭阳一中高考物理模拟试卷（3月份）

1.关于光电效应有如下几种陈述，其中正确的是（）

A.爱因斯坦提出“光子说”并成功解释了光电效应现象

B.入射光的频率必须小于极限频率，才能产生光电效应

C.光电效应说明光具有波动性

D.发生光电效应时，若入射光频率增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍

2.2018年3月30日我国成功发射第三十颗北斗导航卫星，这颗卫星属于中圆地球轨

道卫星，在轨高度约为21500h〃，该高度处重力加速度为该卫星的线速度为历，

角速度为小，周期为A.2017年9月17日天舟一号在高度约400km的圆轨道上开

始独立运行，该高度处重力加速度为如，天舟一号的线速度为以，角速度为M，

周期为•则（）

A.51>92B.%>v2C.3]<0)2

3.如图所示，轻绳4。和8。共同吊起质量为机的重<«群弋一：/

物.A。与8。垂直，80与竖直方向的夹角为。.则（）

A.A。所受的拉力大小为簿

SLTIU

B.40所受的拉力大小为mgs）。

C.BO所受的拉力大小为mgtan。

D.8。所受的拉力大小为^

4.如图所示，电场中的一簇电场线关于x轴对称分布，。点是坐标原点，E、F、M、

N是以。为中心的一个正方形A3CZ）各边与x、y轴的四个交点，则下列说法中正

确的是（）

A.仞点电势比。点电势高

B.E0间的电势差等于。尸间的电势差

c.一正电荷在尸点的电势能大于在c点的电势能

D.将一负电荷从M点移到尸点，电场力做正功

5.雨滴从静止开始下落，下落过程中受到的阻力与速度成正比，比例常数为A经过

时间r速度达到最大，雨滴的质量为加选向上为正方向，则该过程阻力的冲量为

()

X.mgtB.?―mgtC.mgt-学D.学

6.处于同一平面内的两根长直导线中通有方向相反大小aJi

不同的电流,这两根导线把它们所在的平面分成b、'.

c三个区域，如图所示，则磁感强度为零的区域，()，“

A.可能出现在b区B.不可能出现在a区

C.不可能出现在c区D.不可能同时出现在a、c区

7.如图，水平铜盘半径为r,置于磁感应强度为方向B

竖直向下的匀强磁场中，铜盘绕通过圆盘中心的竖直轴t

以角速度3做匀速圆周运动，铜盘的边缘及中心处分别/,1^A/(

通过导线和滑动变阻器％与理想变压器的原线圈相连，L&JIL__J

该理想变压器原、副线圈的匝数比为〃：1,变压器的副线圈与电阻为&的负载相

连，则()

A.变压器原线圈两端的电压为等

B.若治不变时，通过负载/?2的电流强度为0

C.若治不变时，通过变压器的副线圈横截面磁通量为0

D.若治变化时，通过负载/?2的电流强度为通过此电流的;

8.如图所示，从斜面顶端尸处以初速度为向左水平抛出一小球，

落在斜面上的A点处，4P之间距离为L,小球在空中运动时

间为f,改变初速度小的大小，L和f都随之改变.关于L、t

与为的关系，下列说法中正确的是()

A.L与小成正比B.L与诏成正比C.f与心成正比D.r与诏成正比

9.如图所示，固定在水平面上的光滑斜面倾角为30。，物体A、3通过细绳及轻弹簧连

接于光滑轻滑轮两侧，P为固定在斜面上且与斜面垂直的光滑挡板，物体A、B的

质量分别为机和4.,开始时用手托住物体，滑轮两边的细绳恰好伸直，且左边的

细绳与斜面平行，弹簧处于原长状态，A距离地面高度为〃时开始下落，在A下落

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至地面前的瞬间，物体8恰好对挡板无压力.空气阻力不计，下列关于物体4的说

法正确的是（）

A.在下落至地面前的过程中机械能守恒

B.在下落至地面前的瞬间速度一定为零

C.在下落至地面前的过程中对轻弹簧做的功为mgh

D.在下落至地面前的过程中，可能一直在做加速运动

10.如图所示，两根足够长的水平平行金属导轨相距为3固

定在水平桌面上，导轨右端连接电动势为E（内阻不计）的

电池及电阻R.长度略大于乙的金属棒垂直于导轨放置，若

在整个空间加上方向竖直向下的匀强磁场，闭合开关后金属棒由静止开始滑动一段

时间后可达到匀速状态，且不同大小的磁感应强度，达到匀速状态的速度不同.设

运动时金属棒与导轨间的摩擦力恒为「不考虑金属棒中电流的磁场及金属棒的电

阻.下列说法正确的是（）

A.当磁感应强度B=笔时，金属棒达到匀速状态的速度具有最大值

B.金属棒达到匀速状态的速度具有最大值时，其两端电压为|

C.金属棒达到匀速状态的速度具有最大值时，通过的电流为看

D.金属棒达到匀速状态的速度具有最大值时，其克服摩擦力的功率为身

4R

11.用如图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律.

①实验中有4200g的铝块和200g的铁块.为了减少误差，应该选择

（填字母）.

②实验操作时应该先接通打点计时器电源再释放纸带，但某同学在操作时做反了，

那么通过对这条纸带运算能否判断机械能是否守恒？.（填“能”或“否”）

③如图（b）是某次实验的一条纸带，0、4、B、C、D、E、尸是连续的七个点，每

2个点之间的时间为T.若重物质量为根，对应B到E的下落过程中，重锤重力势能

的减少量4Ep=.B到E动能变化量为.

(1)为实验测量误差尽可能小，电流表应选用(填“内”或“外”)接法；

(2)为使小灯泡两端电压从零开始连续变化，滑动变阻器应选用(填“限流式”

或“分压式”)接法；

(3)综上所述，应选择图1中的电路进行实验

图:

(4)利用实验数据画出了如图2所示的小灯泡伏安特性曲线。图中，坐标原点。到

尸点连线的斜率表示o则根据此图给出的信息可知，随着小灯泡两端电压的

升高，小灯泡的电阻_____(填''变大"、“变小”或“不变”)

13.如图所示，在直角坐标系xOy的第一象限内存在匀强磁y

场，磁场方向垂直于xOy面向里，第四象限内存在沿y

轴正方向的匀强电场，电场强度大小为区磁场与电场

图中均未画出。一质量为机、带电荷量为+q的粒子自y

。.*

轴的P点沿x轴正方向射入第四象限，经x轴上的Q点

~0~X

进入第一象限。已知P点坐标为。点坐标为

(21,0),不计粒子重力。

(1)求粒子经过。点时速度的大小和方向;

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(2)若粒子在第一象限的磁场中运动一段时间后以垂直y轴的方向进入第二象限,

求磁感应强度B的大小。

14.如图甲所示，足够长的斜面与水平面的夹角为30。，质量分别为0.5kg和1依的A、

B两个小物块，用一根细线相连，4、3之间有一被压缩的微型弹簧，A、8与弹簧

组成的系统可视为质点。某时刻，将48从P点由静止释放，运动至Q点时，细

线突然断裂，压缩的微型弹簧使4、8瞬间分离，从分离时开始计时，A、8短时间

内运动的速度图象如图乙所示，重力加速度取g=10m/s2,求：

(1)4、B与斜面间的动摩擦因数；

(2)细绳未断裂前微型弹簧储存的弹性势能；

(3)4、8再次相遇前的最远距离。

图甲图乙

15.一定质量的气体，温度不变时，气体分子的平均动能（选填“增大”、“减

小”或“不变”）.体积减小，分子的密集程度（选填“增大”、“减小”或

“不变”）气体压强增大，这就是对玻意耳定律的微观解释.

16.如图，一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置，管内用水银将一段气

体封闭在管中。当温度为280K时，被封闭的气柱长L=22cm,两边水银柱高度差

h=16cm,大气压强po=76cmHg。

nr

L

h

v~

①为使左端水银面下降3cm,封闭气体温度应变为多少？

②封闭气体的温度重新回到280K后为使封闭气柱长度变为20cm,需向开口端注

入的水银柱长度为多少？

17.如图是一列简谐波在t=0时的波形，波恰好传播到x=2.5m处。已知从t=0至1=

1.1s内，质点P三次出现在波峰位置，且在t=l.ls时，P点刚好处在波峰位置，

则尸点的振动周期是s；经过s,x=5.0m处的质点。第二次到达波

谷。

iWm

p...Q

012345Vm

18.一小孩站在宽的河边，在他正对面的岸边有一距离河面高度为3加的树，树的

正下方河底有一块石头，小孩向河面看去，看到树顶和石头两者的像重合.若小孩

的眼睛离河面高为1.5m,如图所示，河水的折射率为土试估算河水深度.

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答案和解析

1.【答案】A

【解析】解：A、因斯坦用光子说成功解释了光电效应，故A正确；

8、发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度与照射

的时间无关，故8错误；

C、光电效应说明光具有粒子性，并不是波动性，故C错误；

D、根据光电效应方程EKm=W-%知，最大初动能与光子频率成一次函数关系，随

照射光的频率增大而增大，不是成正比关系，故。错误；

故选：A。

发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率。根据光电效应方程得出光电

子的初速度、最大初动能与光子频率的关系。

解决本题的关键掌握光电效应方程，知道最大初动能与入射光频率的关系及光电效应的

条件。

2.【答案】C

【解析】

【分析】

根据万有引力提供向心力以及万有引力等于重力，求出线速度、角速度、周期和向心加

速度的大小。

解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要理论：1、万有引力提供向心力，2、万有

引力等于重力，并能灵活运用。

【解答】

4根据万有引力提供向心力得G^=mg,有9=等，因为中圆地球轨道卫星轨道半径

大，则向心加速度小，所以91<92，故A错误；

8根据=6营,得线速度〃=Jg,因为中圆地球轨道卫星轨道半径大，线速度小，

所以打<“2.故B错误；

C.根据6等=m-r(o2,得角速度3=偿因为中圆地球轨道卫星轨道半径大，则叫<

故。正确；

D卫星的周期为：7=詈=2汗E,因为中圆地球轨道卫星轨道半径大，T2<Tlf故。

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错误。

故选Co

3.【答案】H

【解析】解：以结点。为研究对象，分析受力，如图：重力机g,AO

绳的拉力二o，8。绳的拉力780.根据平衡条件得知：拉力。。和780的

合力F与重力大小相等，方向相反，则有

TAO=Fsind=mgsind

mg

TBO=mgcosd

故B正确.

以结点O为研究对象，分析受力，作出受力图，根据平衡条件求解AO、80两绳的拉

力.

本题的解题关键是分析结点的受力情况，作出力图.

4.【答案】C

【解析】解：A、根据电场线与等势线垂直特点，在M点所在电场线上找到0点的等势

点，根据沿电场线电势降低可知，例点的电势比。点的电势低，故A错误；

B、根据电场分布可知，E。间的平均电场强度比OF之间的平均电场强度大，故由公

式U=Ed可知，E。间的电势差大于OF间的电势差，故B错误：

C、尸点电势高于。点，根据Ep=q<p可知，正电荷在尸点时的电势能大于在O点时的

电势能，故C正确；

D、M点的电势比尸点的电势高，将负电荷从高电势移动到低电势电场力做负功，故。

错误。

故选：Co

利用等势线与电场线相垂直，顺电场线的方向电势降低，在同一条电场线上比较电势的

高低，电荷在电场中的电势能Ep=qw，电场力对电荷做正功时，电荷的电势能减小，

电场力对电荷做负功时，电荷的电势能增大。

本题考查关于电场的基本知识点，注意等势线与电场线相垂直，顺电场线的方向电势降

低，在电场越强处，电势降落的越快，电荷在电场中的电势能Ep=qw，也可通过电场

力做功进行判断。

5.【答案】C

【解析】解：根据雨滴下落过程中受到的阻力与速度成正比，可得阻力/=ku,

下落过程中根据牛顿第二定律得：mg-f=ma,随着速度增大，加速度逐渐减小，速

度最大时，加速度a=0,即=所以最大速度”=詈，

设向上为正方向，根据动量定理得：-mgt+/=nw,代入数据解得该过程阻力的冲量

2

为：/=mgt-詈，故C正确，错误。

故选：Co

雨滴下落过程中受到的阻力与速度成正比，下落过程随着速度变大，阻力变大，重力和

阻力的合力减小，雨滴做加速度减小的加速运动，速度最大时，重力和阻力相等，根据

平衡条件求得速度，根据下落过程中动量定理可得阻力的冲量。

该题综合应用牛顿第二定律分析运动过程，应用动量定理求解变力的冲量，所以解决本

题的关键熟练这些定理、定律的运用。

6.【答案】D

【解析】解：根据安培定则判断得知：电流在。区域产生的磁场方向垂直纸面向外，

在氏c区域产生的磁场方向垂直纸面向里；

电流在外区域产生的磁场方向垂直纸面向里，在。区域产生的磁场方向垂直纸面向外，

所以在。、C两区域磁场方向相反，若磁感应强度大小再相等，则可能出现磁感应强度

为零的区域.

由于电流产生的磁场的离电流越近磁场越强，所以合磁感应强度为0处离比较小的电流

比较近，即在小电流的一侧.所以不可能同时出现在4、C区.故只有选项。正确.

故选：D

根据安培定则分别判断出两根通电导线在三个区域产生的磁场方向，只有磁场大小可能

相等，方向相反的区域，才可能出磁感应强度为零.

本题考查安培定则的应用能力.安培定则用来判断电流方向与磁场方向两者之间的关系.

7.【答案】B

【解析】解：A、切割磁感线感应电动势公式E=^Br23,电势该电压加到电阻R上，

由于变压器是理想变压器，所以变压器两端的电压是0.故A错误；

8、变压器只能改变原线圈的交流电的电压，不能改变直流电的电压，也不能将直流电

的电能传递给副线圈，所以若治不变时，通过负载7?2的电流强度为。.故3正确；

C、虽然通过负载的电流强度为。，但副线圈中的磁通量与原线圈中的磁通量相同，

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不是0.故c错误；

。、变压器只能改变原线圈的交流电的电压与电流，不能改变直流电的电压与电流。故

不能使用变压器的电流比的公式计算副线圈中的电流。故。错误。

故选：B。

先根据转动切割磁感线感应电动势公式E=求出感应电动势，再由欧姆定律求

出变压器原线圈两端的电压大小.

变压器只能改变原线圈的交流电的电压，不能改变直流电的电压.

本题关键要能将铜盘看成由无数幅条组成的，由转动切割磁感线感应电动势公式E=

-BL2(o.

2

变压器只能改变原线圈的交流电的电压.

8.【答案】BC

【解析】解：设斜面的倾角为巴平抛运动在竖直方向上有：Ls讥户在水平方向

上有:Lcos0=vott综合两式得：

4=黑?，知乙与评成正比。

根据逃=更，1=出誓•知r与孙成正比。故&c正确，A、。错误。

Vot2v09

故选：BC。

平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，抓住分运动合

运动具有等时性求出L、r与%的关系.

解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体

运动，以及知道分运动和合运动具有等时性.

9.【答案】BC

【解析】解：A、A从静止到下落过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，所以A在下落

至地面的过程中系统的机械能守恒，而A的机械能不守恒，故A错误；

BD、据在A下落至地面前的瞬间，物体8恰好对挡板无压力，以B为研究对象，据平

衡求得此时弹簧的弹力为T=4mgsin30°=2mg；再以A为研究对象，当A静止释放

的瞬间，A受重力mg,其合力方向向下，大小为mg-,当A落地瞬间，A受重力mg和

弹簧的弹力2,咫，其合力向上，大小为，摩，A做简谐运动，据对称性可知，落地瞬间

其速度为零；据弹簧振子的运动情况可知，A向下运动时.，先做加速度减小的加速运动，

然后做加速度逐渐增大的减速运动，故B正确，。错误；

C、据A做简谐运动和能量守恒可知，A落地瞬间，A的重力势能完全转化为弹簧的弹

性势能，所以弹簧的弹力做功为小动，故C正确；

故选：BC

首先知道题境，分析48两物体的受力情况及各力做功情况，从而分析4其运动情况，

类比弹簧振子，从而判断选项.

明确A的运动情况和8在4落地瞬间的弹力是解题的前提，类比弹簧振子模型是解题

的关键，灵活应用能量守恒判断弹簧做功情况，题目有点难度.

10.【答案】ACD

【解析】解：A、设达到的最大速度为丫，则导体棒产生的感应电动势为6=8八，回路

中的感应电流为/=与芈，最终匀速运动，故8〃一/=0,

解得u=高一段与=一修号一赢)2+a,当且仅当8=答,U取最大值,故A正确；

DL<DLzLJt\Jt\T1Jr\L/C

B、导体棒产生的感应电动势为e=BA=9，两端电压为*故8错误；

C、通过的电流为/=匕普=今故C正确；

KZK

D、有A可知，最大速度"=磊，故克服摩擦力的功率为P=/u=持，故。正确；

故选：ACD

导体棒处于磁场中，当导体中有电流通过时，受到安培力使导体棒运动切割磁感线产生

感应电动势，当安培力等于阻力时，速度达到最大，有数学关系求的速度和磁感应强度

大小即可判断.

本体主要考查了闭合电路的欧姆定律和安培力作用下的共点力平衡，利用好数学二次函

数求极值即可

11.【答案】以能；m^(A%3+Ax4+Ax5);皿A，—；黑皿+⑸尸

【解析】解：①重物应该选择相对质量较大、体积较小的物体，即密度大的物体，这

样能减少摩擦阻力的影响，故选：B

②如果先放开纸带开始运动，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，前面

的点不好采集，但后面的点还是能够采集的，所以能通过对这条纸带运算能判断机械能

是否守恒；

③从B到E的过程中重力势能减少为：△Ep=mgh=7ng(△x3+△x4+△x5),

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物体在B点的速度与=号="登2

物体在E点的速度方=翳=丝票无

则B至I」E动能变化量△EK=如若-jmvi=皿心…方尸+5

故答案为：①B；②能；③mgS%3+△%，+△和)；m(AXs+A与)：芦(小+一)：

①实验供选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体，这样能减少摩擦阻力的影

响；

②先放开纸带开始运动，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，前面的点

不好采集，但可以验证机械能守恒定律；

③根据重力做功计算出重力势能的减少量，根据平均速度等于中点时刻的瞬时速度计

算出速度.

正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所需实验器材、所

测数据等，会起到事半功倍的效果，知道匀变速直线运动中点时刻的速度等于平均速度.

12.【答案】外分压BP状态灯丝电阻的倒数变大

【解析】解:⑴灯泡正常发光时的电阻为：R="用=12.670,电流表内阻约为0.40,

电压表内阻约为10kO,电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法；

(2)灯泡两端电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法；

(3)电流表采用外接法、滑动变阻器采用分压接法，则应采用图8所示实验电路；

(4)坐标原点。到P点连线的斜率表示小灯泡电阻的倒数；则根据此图给出的信息可知，

随着小灯泡两端电压的升高，小灯泡的电阻变大。

故答案为：(1)外；(2)分压式；(3)B；(4)P状态灯丝电阻的倒数；变大。

(1)根据电表内阻与灯泡电阻的关系确定电流表的接法；

(2)根据实验要求确定滑动变阻器的接法。

(3)根据电流表、滑动变阻器的接法选择实验电路。

(4)根据图示图象应用欧姆定律、电功率公式分析答题。

本题考查了电流表与滑动变阻器的接法、实验电路选择、实验数据处理，关键是要知道

当电压表内阻远大于待测电阻阻值时，电流表采用外接法，当电压与电流从零开始变化

时，滑动变阻器采用分压接法。

13.【答案】解：(1)设粒子在电场中运动的时间为%,加速度的大小为m粒子的初速

度为火,过。点时速度的大小为口沿y轴方向分速度的大小为%,

由牛顿第二定律得：qE=ma

由运动学公式得：

19

I=2ato

21—VQtg

Uy=Q±0

V=J诏+埼

解得：v=2

yj阻m

令其速度和X轴成。角，由于tan”各=1,所以0=45。

VO

(2)粒子在第一象限内做匀速圆周运动，设粒子做圆周运动的半径为R,如图

由几何关系可得：R=2V2Z

由牛顿第二定律得：qvB=my

解得：B=?他

答：(1)粒子经过。点时速度的大小为2画，方向和x轴正方向成45。；

7m

(2)若粒子在第一象限的磁场中运动一段时间后以垂直y轴的方向进入第二象限，磁感

应强度B的大小为］舟。

【解析】(1)根据牛顿运动定律和类平抛运动的规律和运动的合成与分解进行解答；

(2)作出粒子做圆周运动的运动轨迹，根据几何关系求得半径，再根据洛伦兹力充当向

心力列式解答。

解决该题的关键是掌握带电粒子做类平抛运动的解题规律，正确作出粒子做圆周运动的

轨迹，能根据几何知识求解粒子做圆周运动的半径。

14.【答案】解：(1)根据图象可知，A8分离后，8沿斜面向下做匀速直线运动，A沿斜

面向上做匀减速直线运动，

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A的加速度：%=1/s2=7.5m/s2,

△〃0.27n

对4由牛顿第二定律得：

mAgsin30°+iiAmAgcos30°=mAaA,

代入数据解得：=

对B,由平衡条件得：mBgsin30°=iiBmBgcos30°,

解得：〃B=今

(2)细线断裂瞬间，系统内力远大于外力，系统动量守恒，以平行于斜面向下为正方向，

对48系统，由动量守恒定律得：

(rnA+7ns)v=-mAvA+mBvB,

由能量守恒定律得：

2

EP+^mA+mB)v=^mAv^+^mBvl，

代入数据解得：Ep=6J；

(3)当A8的速度相等时，二者相距最远，设A上滑的时间为以，位移为/；A下滑过程

中的加速度为%',时间为t/,位移为孙'，对4,由牛顿第二定律得：

r

mAgsin30°—^AmAgcos30°—mAaA9

由运动学公式得：vA=aAtAf=2aAxA,

VB=aA^A9诏=2a/%/

B发生的位移：xB=vB(tA+0')

A3再次相遇前的最远距离：L=XB^XA-XA'

代入数据解得」=黄加；

答：(1)4、B与斜面间的动摩擦因数分别为玄、出；

63

(2)细绳未断裂前微型弹簧储存的弹性势能为6J；

(3)4、B再次相遇前的最远距离为居m。

【解析】(1)由图示u-t图象分析清楚物体的运动过程求出物体的加速度，应用牛顿第

二定律与平衡条件求出动摩擦因数。

(2)绳子断裂过程系统内力远大于外力，系统动量守恒，应用动量守恒定律与能量守恒

定律求出弹簧的弹性势能。

(3)应用牛顿第二定律求出A的加速度，分析清楚物体运动过程，应用运动学公式求出

4、8间的最大距离。

本题是一道力学综合题，根据题意分析清楚物体的运动过程是解题的前提与关键，应用

牛顿第二定律、运动学公式、动量守恒定律与能量守恒定律即可解题。

15.【答案】不变；增大

【解析】解：温度是分子的平均动能的标志，温度不变时，气体分子的平均动能不变；

一定质量的某种理想气体，则分子个数不变，若保持体积不变时，所以分子的密集程度

也不变.体积减小，分子的密集程度增大，导致气体的分子等温时间内与接触面碰撞的

次数增大，则气体的压强也增大.

故答案为：不变，增大

理想气体压强由分子的平均动能与分子密集程度决定，而温度是分子的平均动能的