2021年广东省惠州市高考物理三调试卷(含答案详解)

2021年广东省惠州市高考物理三调试卷

一、单选题（本大题共9小题，共36.0分）

1.光电管是光控电路的核心元件。如图为一种在自动化控制中常用的光控继电器示意图，当用一

束单色光照射光电管时，未能发生光电效应。为使光电管发生光电效应，下列可采取的措施是

（）

A.增大该光的照射强度B.延长该光的照射时间

C.改用频率更高的光照射光电管D.改用波长更长的光照射光电管

2.两辆汽车在水平公路上同时同地同向出发，甲车以初速度%=10m/s,加速度由=8m/s2刹车;

乙车做初速度为零，加速度a?=2m/s2的匀加速直线运动，乙车追上甲车的时间£为（）

A.2sB,1.25sC.2.5sD.3.5s

3.平抛物体的运动规律可以概括为两点：①水平方向做匀速运动；②竖直方向做自

由落体运动。为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图所示，用小锤击检

打金属片，4球就水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地

面，这个实验说明（）

A.做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动

B.做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动

C.A、B项中所述都能说明

D.A、B项中所述都不能说明

4.2015年11月21日，我国成功将“老挝一号”通信卫星发射升空，卫星两翼上的太阳能电池是依

靠光伏效应设计的单品硅太阳能电池。在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达24姒

单片单品硅太阳能电池可产生0.6U的电动势，可获得0.L4的电流，则每秒照射到这种单片单品

硅太阳能电池上的太阳光的能量是

A.0.06/B.0.127C.0.18/D.0.25;

5.同步卫星离地心距离为r,运行速率为力,向心加速度为为，轨道所在处的重力加速度为明.地球

的半径为R,第一宇宙速度为以，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为。2,地球表面两

极处的重力加速度为92•则下列结果不正颐的是（）

Aa=aR"=比r"=二D"=二

A.a1—g1gjr2'->v2Ra2R

6.如图，水平拉力尸的作用下，小车在光滑的水平面上向右加速运动.“»

时，物块4与车厢壁相对静止，当的水平拉力尸增大时，贝女）可上►

A.物块2受的摩擦力变大[（J力

B.物块4受的摩擦力不变

C.物块4可能相对于车厢滑动

D.车厢壁对物块4的支持力不变

7.如图所示，一水平向右的匀强电场，电场强度为E,在电场中，放置

一光滑圆环，4。和BD为光滑细杆，C为圆环的最低点，B点是圆环的

最左点，CD弧长为圆环周长的5,4。方向竖直。有两个相同的带正电'

小圆环4B串套在两细杆上，已知小圆环带电量为q=詈，现将2、B两处小圆环同时释放，到

达。点的时间分别为S和t2,则关于之和匕大小判断正确的是，（）

A*t]<[2B.t]=七C.ti>^2D.无法确定

8.以下说法中不正确的是（）

A.晶体都具有各向异性

B.同温度的氢气和氧气，分子热运动的平均动能相同

C.空调机制冷时把热量从低温处带到高温处，并不违背热力学第二定律

D.液体表面层内分子间距离r略大于rO，故分子间作用力表现为引力

二、多选题（本大题共3小题，共18.0分）

10.如图所示中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在该直线上有a、b两点，用之、琦分别

表示a、b两点的场强大小，则（）*]卞

A.a、b两点场强方向相同

B.电场线从a指向b,所以Ea>Eb

C.电场线是直线，所以Ea=Eb

D.不知a、b附近的电场线分布，Ea、Eb大小不能确定

11.如图所示，用一端拴有钢球的细绳做“感受向心力”的实验。抡动细绳使钢球在光滑水平台面

上做圆周运动，则（）

A.绳对钢球的拉力提供向心力

B.桌面对钢球的支持力提供向心力

C.只减小钢球的绕行速度，绳的拉力将减小

D.松手后钢球仍能维持圆周运动

12.汽车从静止开始沿平直公路做匀加速运动，所受阻力始终不变，在此过程中，下列说法正确的

是（）

A.汽车发动机的输出功率逐渐增大

B.汽车发动机的输出功率保持不变

C.在任意两相等的位移内，发动机做功相等

D.在任意两相等的时间内，发动机做功相等

三、实验题（本大题共2小题，共16.0分）

13.某同学在做测定木板与木块间的动摩擦因数的实验时，设计了两种实验方案.

方案4木板固定，用弹簧测力计拉动木块.如图（a）所示.

方案B：弹簧固定，用手拉动木板，如图（b）所示.

除了实验必需的弹簧测力计、木板、木块、细线外，该同学还准备了质量为200g的祛码若干个.（g=

10m/s2）

（1）上述两种方案中，你认为更合理的是方案

(2)该同学在重2N的木块上加放了2个祛码，弹簧测力计稳定后的示数为1.5N,则木板与木块间的动

摩擦因数〃=

(a)

(b)

14.指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器.

①如图1所示为某同学设计的多量程多用电表的原理示意图，虚线框中S为一个单刀多掷开关，通过

操作开关，表笔B可以分别与触点1、2、...6接通，从而实现多用电表用来测量电阻、电流和电

压的不同功能.在这个电路中，测电流和测电压时各有两个量程，测电阻时有“X10”和“X

两个挡位.其中Ei<Ez，%的最大阻值小于/?2的最大阻值.关于这个多用电表，下列说法中正

确的是__

A.当开关5分别接触点1或2时，多用电表处于测电流的挡位，且接触点1时的量程比较大

B.当开关S分别接触点3或4时，多用电表处于测量电阻的挡位，且接触点3时为“xlk”挡位

C.当开关S分别接触点5或6时，多用电表处于测电流的挡位，且接触点5时的量程比较小

D使用多用电表各挡位时，电流均由4表笔一侧流入表头，且4表笔应为红色表笔

②用多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图2所示.

A.若所选挡位为直流100nM挡，则读数为mA.

员若所选挡位为电阻x1000挡，则读数为0；

③用表盘为图2所示的多用电表正确测量了一个约2k0的电阻后，需要继续测量一个阻值约20。的电

阻.在用红、黑表笔接触这个电阻两端进行测量之前，请选择以下必须的步骤，并按操作顺序

逐一写出步骤的序号：

人将红表笔和黑表笔接触

8.把选择开关旋转到“xl”位置

C.把选择开关旋转到“X10”位置

。.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点

④某小组的同学们发现欧姆表表盘刻度线不均匀，分析在同一个挡位下待测电阻两端的电压U与其

阻值心关系，他们分别画出了如图3所示的几种图象，其中可能正确的是

U

兄Oi

图3

④B某小组的同学们发现欧姆表表盘刻度线不均匀，分析在同一个挡位下待测电阻的功率P与其阻值

心关系，他们分别画出了如图4所示的几种图象，其中可能正确的是

四、计算题（本大题共4小题，共44.0分）

15.如图所示，边长为L的正方形金属框，质量为m，电阻为R,用细线把它悬xxV：x

挂于一个有界的匀强磁场边缘，金属框的上半部处于磁场内，下半部处于：

磁场外.磁场随时间变化规律为8=比/>0）,已知细线所能承受的最大

拉力为3mg,求从t=0开始，经多长时间细线会被拉断？

16.如图所示，光滑水平面上停着一个质量为M的木块乙，乙上固定着一轻质弹簧，另一个质量为m

的木块以速度为火向右运动，求弹簧在压缩过程中所具有的最大弹性势能（设压缩量在弹性限度

内）.

17.如图所示，竖直放置的圆柱形气缸内有一不计质量的活塞，可在气缸内作无摩

擦滑动，活塞下方封闭一定质量的气体，封闭气体体积为V.已知活塞截面积为On।

S,大气压强为po,若保持气体温度不变，在活塞上放一重物后，气缸内封闭

气体的体积减小了一半（整个过程不漏气）.试求:

①所加重物的重力G

②整个过程中通过缸壁传递的热量Q（一定量理想气体的内能仅由温度决定）.

18.如图为一半圆柱形玻璃砖的横截面，图中的AB为直径，其长度为d,

。1为圆心，图中的虚线过圆心且与直径2B垂直并与半圆交于C点。

两束同种单色光甲、乙平行地斜射入半圆柱形玻璃砖中，甲射入玻

璃砖后过圆心01且在该点刚好发生全反射，乙刚好由图中的C点射

入玻璃砖，且与虚线的夹角为i=45。，已知光在真空中的传播速度

为C。求：

①玻璃石专的折射率n应为多大?

②甲、乙两束单色光从射入玻璃砖到第一次从玻璃砖中射出，两束光在玻璃砖中传播的时间差应为

多少？

参考答案及解析

1.答案：C

解析：解：ABC,发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的截止频率，即与入射光

的强度无关，与光的照射时间无关，故4B错误，C正确；

。、波长越长则频率越小，更不能使光电管发生光电效应，故。错误。

故选：Co

发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的截止频率，BPy>y0,据此即可判断；

解决本题的关键是掌握光电效应的条件y>%。

2.答案：C

解析：解：此题属于匀加速追赶匀减速问题，故需先判断，当甲车静止时，S/与S用的关系。

对于甲车，它做减速运动，最终速度为0

当外=0,运动时间为t=也^=三与=1.25s；

位移为Si=yt=x1.25m=6.25m,

22

对于乙车，当甲静止时，它的位移为：s2=|a2t=|x2x1.25m=1.5625m<6.25m,

可见，乙车落在甲的后面。于是，它还要运动。

根据S=S[=%

可得：J=后=J^|^s=2.5s.故C正确,ABC错误

故选：Co

首先计算甲车速度变为零的时间，然后计算甲车的刹车距离；分析在甲刹车时间内乙车的位移，由

此判断是否追上甲车，再根据运动学公式求解.

本题考查了运动学中的刹车问题，注意汽车速度减为零后不再运动.所以解答此类问题的一般方法

是先判断速度减为零的时间，判断给定的时间内汽车是否已经静止，再选用合适的公式进行解答.

3.答案：A

解析：解：因金属片受到小锤的击打，向前推动小球4使4球做平抛运动，同时小球B从孔中自由

落下，做自由落体运动，4、B两球同时落地。4球的水平初速度并不影响4球在竖直方向上的运动，

说明了两球在竖直方向上具有相同的运动规律，不能说明水平方向上的运动情况；故A正确88错

误。

故选：Ac

探究平抛运动的规律中，实验同时让4球做平抛运动，B球做自由落体运动。若两小球同时落地，则

说明平抛运动竖直方向是自由落体运动。

本题考查平抛运动规律的应用，通过实验探究出平抛运动处理的规律，并掌握了运动的合成与分解。

4.答案：D

解析：

本题通过实事结合电能部分的知识考查同学们的能力，难度较小，是基本题。

结合本题给出的条件，根据电能的基本公式即可求出，再根据光电转换效率可得每秒照射到这种单

片单品硅太阳能电池上的太阳光的能量。

电阳能电池每秒产生的电能为勿=Ult=0.6VxOAAxIs=0.06/；

则照到太阳能电池上的光能为I匚裴=需=0.25.7；

故选。。

5.答案：C

解析：

本题考查万有引力和重力的关系和卫星的运行规律相关知识，难度一般.

解：4、在同步卫星轨道处，有：^=机的=mg】，可知的=gi，故A正确.

B、在同步卫星轨道处，有：婴=血阴，解得：见=胃，在地球表面两极处，有：誓=加。2，

解得:。2=雀可知号=5,故B正确•

C、对于同步卫星，根据=得，%=秒,根据=得，第一宇宙速度吸=舟，

解用=区故c不正确.

V2yjr

D、同步卫星和地球赤道上的物体具有相同的角速度，根据a=r（o2知，?=故Z）正确.

U.2K

本题选不正确的，故选：C.

6.答案：B

解析：解：AB,物块4与车厢壁相对静止，故物块4竖直方向受力平衡，有:

f=mg

水平拉力尸增大，物块相对车厢静止，故摩擦力不变；故A错误，B正确。

CD、拉力尸增大，根据牛顿第二定律，对车厢与4有：

F=(M+m)a

对人有：

FN=ma

综合各式，故尸增大，a增大，年增大，故C。错误;

故选：Bo

AB,根据物块4相对车厢静止，竖直方向受力平衡，竖直方向静摩擦力等于物块的重力，故摩擦力

不变；

CD,先整体分析加速度变化，再隔离A受力分析即可。

本题考查牛顿第二定律，在受力分析时，要注意静摩擦力的方向；另外要注意静摩擦力的大小与压

力无关，但最大静摩擦力与压力成正比。

7.答案：B

解析：解：从力处释放的小环沿4。运动，4。的长度为d=2Rcos45。=0R,

该小环所受的电场力水平向右，与杆的弹力平衡，所以该小球下落的加速导.-一・

度为9，则有：d=^gtl.一(p.

2mgr

得:tl=再

从B处释放的小环沿BD运动，根据几何知识可得：BD的长度为：s=2Rcos22.5°

电场力和重力的合力大小为：F=J(mg)2+(qE)2=6ig,F的方向与80的夹角为22.5。，

根据牛顿第二定律得：

Fcos22.50=ma

得：a=y/2gcos22.5°

由运动学公式有：s=

联立可得：t2=J乎，故S=t2,故AC。错误，B正确。

故选：B。

分析两个圆环的受力情况，根据牛顿第二定律求出加速度，由几何关系和位移时间公式得到运动时

间与R、g的关系，再进行比较。

解决本题的关键要灵活运用几何知识帮助求解合力和位移的大小，结合牛顿第二定律和运动学公式

得到运动时间的表达式。

8.答案：A

解析：解：2、单晶体的某些物理性质具有各向异性，而多晶体具有各向同性，故A错误；

8、分子热运动的平均动能只与温度有关，所以同温度的氢气和氧气，分子热运动的平均动能相同，

故8正确；

C、空调机制冷时把热量从低温处带到高温处以消耗电能为代价，并不违背热力学第二定律，故C

正确；

。、液体表面层内的分子较为稀疏，其分子间距r略大于r0,根据分子间的作用力跟分子间距离的关

系，可知分子间作用力表现为引力，故。正确。

本题选说法不正确的，

故选：Ao

明确晶体的性质，知道多晶体具有各向同性；知道温度是分子平均动能的标志；明确热力学第二定

律的基本内容，知道空调机制冷时需要消耗电能；明确液体表面张力的成因。

本题考查了热力学第二定律、温度、晶体和液体的表面张力等知识，综合性较强，难度不大，解题

的关键是掌握教材的基本知识、基本概念即可。

9.答案:B

解析：解：a位置的质点比b位置的晚0.25s起振，则波沿%轴负方向传播，

ab之间相差;T,则7=0.25x4=1s,

4

t=1.75s=则作出t=1.75s前的波形图象，即t=0时刻的波形图象如图所示：

4

所以当t=0时，b处于波谷处且向上振动，故8正确。

故选：B。

由题，根据a位置的质点比b位置的晚0.25s起振，确定出该波的周期及波的传播方向，作出1.75s前

的波形图象，即t=0时刻的波形，从而判断b位置质点的振动图象。

本题的解题技巧是画出1=0时刻的波形，考查分析和理解波动图象和振动图象联系的能力。

10.答案：AD

解析：解：4、该电场线为一条直线，由图可知，电场线上各点的场强的方向相同，则ab两点的场

强的方向相同.故A正确；

8、a、b两点在一条电场线上，由于无法判断电场线的疏密，也就无法判断a、b两点电场强度的大

小，故BC错误，。正确；

故选：AD.

电场线的大小由电场线的疏密表示，一条电场线无法判断疏密，就无法确定a、b两处场强的大小.

本题要抓住电场线的疏密表示电场强度的相对大小，但一条电线线，不能反映电场线的疏密，所以

不能确定场强的大小.

11.答案：AC

解析：解：力、B小球做圆周运动，受重力、支持力、拉力，支持力和重力平衡，拉力提供向心力，

故A正确，B错误;

C、绳子拉力提供向心力，据牛顿第二定律尸丁=m?知：只减小钢球的绕行速度，绳的拉力将减小，

故C正确；

。、松手后，物体所受重力和支持力平衡，物体将做匀速直线运动，故。错误；

故选：AC.

小球做匀速圆周运动，合力提供向心力，匀速圆周运动是变速运动。

向心力是曲线运动这一章的难点也是重点。学生常常以为向心力是物体所受的某一力，所以解题关

键是搞清向心力的来源。

12.答案：AC

解析：解：汽车从静止开始做匀加速运动，所受阻力不变，根据牛顿第二定律知，汽车所受牵引力

恒定。

A、B、据P=?9知汽车牵引力保持不变，速度逐渐增加，故汽车发动机功率逐渐增大，故A正确B

错误；

C、因为汽车做匀加速直线运动，汽车所受合力恒定，则牵引力相同，在相同的位移内，汽车发动机

做功相同，故C正确；

。、因为汽车做匀加速运动，在相等时间位移不同，牵引力相同，则做功不同，则。错误。

故选：AC.

汽车做匀加速运动，所受阻力恒定，知汽车牵引力恒定，根据P=FV知汽车的发动输出功率如何变

化，根据动能定理求解汽车在相等位移内的动能变化，根据动能变化求解速度变化是否相等。

该题主要考查了机车启动时功率跟牵引力、速度变化的关系，动能定理及匀变速运动公式的直接运

用，难度适中

13.答案：(1)6

(2)0.25

解析：

(1)方案4对摩擦力的测量是采用“间接法”进行的，只有当弹簧秤拉动木块，木块匀速运动时，

拉力才与摩擦力是一对平衡力，它们大小相等.方案拉动木板时，木块受到向右的摩擦力，由于

木块相对地面静止，则摩擦力与弹簧秤的拉力是一对平衡力.

(2)由平衡条件求出滑动摩擦力，然后由滑动摩擦力公式求出动摩擦因数.在本实验中，准确读出弹

簧测力计的示数是关键，4方案测力计是运动的，并且要匀速运动才可以，难度较大，不好；B方案

也是为了使读数更准确.

解：(1)比较两种实验方案的操作过程可以看出，方案4中物体在弹簧测力计作用下很难控制它一直

做匀速直线运动，弹簧秤的示数不稳定，而方案B中拉动的是木板，木板运动的速度不影响摩擦力的

大小，稳定时弹簧测力计与木块相对于地静止，此时读数更准确.所以，更合理的方案是B.

(2)木块匀速匀速，处于平衡状态，由平衡条件得：f=F=1.5N,

滑动摩擦力f=动摩擦因数4=5=而晟五=0.25.

故答案为：(1)B；(2)0.25.

14.答案：AD58.01100BADBCC

解析：解：(1)4、由图示可知，开关分别接1、2时表头与电阻并联，此时电表为电流表，可以用来

测电流，接1时分流电阻相对更小，故接1时电表的量程更大，第1档为大量程，那么S接2时量程较

小，故A正确；

8、由图示可知，开关分别接3、4时电源接入电路，此时多用电表为欧姆表，可以用来测电阻,Ei<E2,

%的最大阻值小于的最大阻值，则接触点4时为“XM”挡位，故B错误；

C、由图可知当转换开关S旋到位置5、6时表头与电阻串联，此时电表为电压表，可以用来测电压.电

流表所串联的电阻越大，所测量电压值越大，故当转换开关S旋到6的量程比旋到5的量程大，故C

错误；

。、因为6档共用一个表头，所以测电压时外部电源的正极应该接在A表笔上，故A为红表笔，根据

红进黑出的原则可知，使用多用电表各挡位时，电流均由4表笔一侧流入表头，故。正确；

故选：AD；

(2)4、若所选挡位为直流100nM挡，由图2所示可知，其分度值为2m4,则示数为58.0m4.

B、若所选挡位为电阻X100。挡，由图2所示可知，示数为：11X100=noon；

(3)用多用电表正确测量了一个约15。的电阻后，要继续测量一个阻值约2k。的电阻，

首先要把选择开关置于x100挡位位置，然后进行欧姆调零，把红黑表笔短接，

调节欧姆调零旋钮使指针指针欧姆零刻度线位置，最后再测电阻，故合理的步骤是：BAD-.

(4)设欧姆表内电池电动势为E,内阻为r,则有：

E£

U==石工，则U-&图象是一条曲线，随着&的增大，U增大，且趋向于E,故C正确，D

Rx

错误；

尹X•右则随着心的增大，辆小，且趋向于《故A错误，B正确.

故选：BC

(5)根据闭合电路欧姆定律可知，当q=r时，&的功率最大，则随着心的增大，P先增大后减小，

但不会减小为零，故C正确，A3。错误.

故答案为：(1)AD;(2)58.0；1100；(3)BAC；(4)BC.(5)C

(1)灵敏电流计G与分流电阻并联可以改装成电流表，与分压电阻串联可以改装成电压表，与滑动变

阻器、电源一起可以改装成欧姆表，分析图示电路图答题.

(2)根据电流表量程确定其分度值，然后根据指针位置读出其示数；欧姆表指针示数与挡位的乘积是

欧姆表示数.

(3)用欧姆表测电阻要选择合适挡位使指针指在中央刻度线附近，欧姆表换挡后要进行欧姆调零.

(4)根据闭合电路欧姆定律求出U-&以及2-&的表达式，进而选择图象即可.

(5)根据闭合电路欧姆定律可知，当&=r时，％的功率最大，进而分析图象.

本题考查了多用电表结构、多用电表读数与欧姆表的使用方法，知道电流表.电压表与欧姆表的改

装原理是解题的前提，分析清楚图示电路结构、掌握基础知识即可解题，平时要注意基础知识的学

习与积累.

15.答案:解:由题意知：空=k

根据法拉第电磁感应定律知：E=--S=k--

At2

当细线刚要断时：3mg=mg+BIL

欧姆定律，/=

且8=kt

联立以上各式解得：£=零

答：从t=o开始，经力=愣的时间细线会被拉断.

解析：根据法拉第电磁感应定律求出线圈回路电流方向，然后求出安培力的大小和方向，根据平衡

条件进一步求解.

本题考查了电磁感应定律和安培力公式、左手定则、受力平衡等知识点的简单综合应用.

16.答案：解：弹簧压缩量最大时，两木块速度相等，此时弹性势能最大，以甲的初速度方向为正方

向，由动量守恒定律得：

mv0=(m+M)v,

由能量守恒定律可得：=Fp4-1(m4-M)v2,

联立得：琮=^?

答：弹簧在压缩过程中所具有的最大弹性势能为普察

2(zn+M)

解析：当两物体速度相等时，弹簧压缩量最大，弹簧弹性势能最大，由动量守恒定律与能量守恒可

以求出弹簧的最大弹性势能.

两木块与弹簧组成的系统