2021届广东省名校联盟高三下学期开学考试 物理

2020-2021学年广东省名校联盟高三下学期开学考试物理一、单项选择题:本题共7小题，每小题4分，共28分在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.在研究摩擦力的实验中,如图所示,用弹簧秤水平拉一放在水平桌面上的小木块,小木块的运动状态及弹簧秤的读数如表格所示(每次实验时,木块与桌面的接触面相同).则由表分析可知(

)实验次数运动状态弹簧秤读数/N1静止0.42静止0.63加速0.74匀速0.55减速0.3A.木块受到的最大摩擦力为0.7N

B.木块受到的最大静摩擦力为0.6N

C.在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小有三次是相同的

D.在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小有两次是相同的2.如图所示，倾角为的斜面上，一质量为的物块经跨过定滑轮的细绳与一质量为的小球相连，现将小球从水平位置静止释放，小球由水平位置运动到最低点的过程中，物块和斜面始终静止。运动过程中小球和物块始终在同一竖直平面内，则在此过程中()A.细绳的拉力先增大后减小 B.物块所受摩擦力逐渐减小C.地而对斜面的支持力逐渐增大 D.地面对斜面的摩擦力先减小后增大3.我国自主建设、独立运行的“北斗”卫星导航系统由数十颗卫星构成，目前已经向“一带一路”沿线国家提供相关服务.设想其中一颗人造卫星在发射过程中，原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动，如图所示.下列说法正确的是()A.在轨道1与在轨道2运行比较，卫星在P点的加速度不同B.在轨道1与在轨道2运行比较，卫星在P点的动量不同C.卫星在轨道2的任何位置都具有相同加速度D.卫星在轨道1的任何位置都具有相同动能4.电源的两个重要参数分别是电动势和内电阻.对一个电路有两种特殊情况：当外电路断开时，电源两端的电压等于电源电动势；当外电路短路时，短路电流等于电动势和内电阻的比值.现有一个电动势为、内电阻为的电源和一阻值为的定值电阻，将它们串联或并联组成的系统视为一个新的等效电源，这两种连接方式构成的等效电源分别如图甲和乙中虚线框所示.设新的等效电源的电动势为，内电阻为.试根据以上信息，判断下列说法中正确的是()A.甲图中的， B.甲图中的，C.乙图中的， D.乙图中的，5.如图,边长为的正方形内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面(所在平面)向外.边中点有一电子发射源O,可向磁场内沿垂直于边的方向发射电子.已知电子的比荷为k.则从两点射出的电子的速度大小分别为()A. B. C. D.6.一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3:1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则()A. B.C. D.7.某同学采用如图所示的装置来研究光电效应现象。某单色光照射光电管的阴极时，会发生光电效应现象，闭合开关S，在阳极和阴极之间加反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，此时电压表显示的电压值称为反向截止电压。现分别用频率为和的单色光照射阴极，测量到的反向截止电压分别为和。设电子质量为，电荷量为，则下列关系式中正确的是（）A.两种单色光照射阴极时，光电子的最大初动能之比B.阴极金属的极限频率C.普朗克常量D.阴极金属的逸出功二、多项选择题:本题共3小题，每小题6分，共18分在每小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.如图所示,正方形闭合导线框置于磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场上方h处.线框由静止自由下落(不计空气阻力),线框平面始终在竖直平面内,且边与磁场的上边界平行.则下列说法正确的是()A.边刚进入磁场时,线框中产生的感应电动势一定最大B.线框进入磁场的过程中一定做减速运动C.线框进入磁场的过程中加速度不可能变大D.线框从释放到完全进入磁场的过程中,线框减少的重力势能等于它增加的动能与产生的焦耳热之和9.磁场方向垂直纸面,规定向里的方向为正,磁感应强度B随时间t变化的规律如图甲所示.磁场中有一细金属圆环,圆环平面位于纸面内,如图乙所示.令分别表示段的感应电流,分别表示金属环对应相应的感应电流时环上很小一段受到的安培力,则()A.沿逆时针方向,沿顺时针方向 B.沿顺时针方向,沿顺时针方向C.方向指向圆心,方向指向圆心 D.方向背离圆心向外,方向指向圆心10.空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场,其边界如图(a)中虚线所示,一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S,将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在上.时磁感应强度的方向如图(a)所示;磁感应强度B随时间t的变化关系如图(b)所示.则在到的时间间隔内()A.圆环所受安培力的方向始终不变 B.圆环中的感应电流始终沿顺时针方向C.圆环中的感应电流大小为 D.圆环中的感应电动势大小为三、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.某实验小组用如图所示实验装置探究合力做功与动能变化的关系.铁架台固定在水平桌面上，将足够长的薄长木板倾斜放置，一端固定在水平桌面边缘P处，另一端放置在铁架台的铁杆上，忽略铁杆粗细，P处放置一光电门（未画出）.实验步骤如下：①用游标卡尺测出滑块上的挡光片的宽度，用天平测出滑块的质量m；②平衡摩擦力：以P处为长木板的转动中心，调节长木板在铁架台上的放置位置，使滑块恰好沿木板向下做匀速运动.在铁架台竖直杆上记下此位置，用刻度尺测出到水平桌面的高度H；③长木板一端保持在P处，另一端放置在铁架台竖直杆位置，用刻度尺量出、的距离，将滑块从木板上的位置由静止释放，记录挡光片的挡光时间；④保持长木板一端在P处，重新调节长木板另一端在铁架台上的放置位置，重复步骤③数次.Ⅰ.滑块沿长木板由运动到P的过程中，用测量的物理量回答下列问题（已知重力加速度为g）.（1）滑块动能的变化量______.（2）滑块克服摩擦力做的功________.（3）合力对滑块做的功_________.Ⅱ.某考生以木板在铁架台竖直杆上的放置位置到的距离h为横轴，以滑块通过光电门时的挡光时间t的倒数的平方为纵轴，根据测量数据在坐标系中描点画出图线，若图线为过原点的直线，且图线斜率____________，则能证明合外力做的功等于物体动能的变化量.12.“测量土豆电池的电动势和内阻”的实验中.提供有以下器材：①新鲜土豆一个（质量约为300g）②铜片和铁片各一块③量程为、内阻为的电流表④电阻箱R（）⑤开关及导线若干（1）请在方框内画出实验电路图.（2）先将铜片和铁片分别插入土豆中合适的位置，连接线路时，应将铜片与电流表的_________（填“+”或“-”）接线柱相接.（3）甲同学根据测量数据，选用合适的坐标轴作出一线性图像，根据图像，求出了电动势和内电阻，则他作的图像可能是__________.（I为电流表示数，R为电阻箱读数）A.图像 B.图像 C.图像 D.图像（4）另一同学乙根据测量数据，作出了图像如图，根据图像可得该土豆电池的电动势为_________V，内电阻为_________.（结果均保留两位有效数字）13.小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示,两根平行金属导轨相距,倾角,导轨上端串接一个的电阻.在导轨间长的区域内,存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度.质量的金属棒水平置于导轨上,用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆相连.棒的初始位置与磁场区域的下边界相距.一位健身者用恒力拉动杆,棒由静止开始运动,上升过程中棒始终保持与导轨垂直.当棒到达磁场上边界时健身者松手,触发恢复装置使棒回到初始位置(重力加速度,不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量).求:(1)棒进入磁场时速度v的大小;(2)棒进入磁场时所受的安培力的大小;(3)在拉升棒的过程中,健身者所做的功W和电阻产生的焦耳热Q.14.如图甲所示,倾角为的传送带以恒定速率逆时针运行,现将一质量的小物体轻轻放在传送带的A端,物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示,2s未物体到达B端.取沿传送带向下为正方向,,求:(1)物体在传送带两端间运动的平均速度大小v；(2)物体与传送带间的动摩擦因数μ;(3)2s内物体机械能的减少量.（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，则按所做的第一题计分。15.【选修——物理3-3】（12分）（1）一定量的理想气体从状态开始，经历等温或等压过程回到原状态，其图像如图所示。其中对角线的延长线过原点。气体从状态变化到状态的过程，气体对外做的功_____（选填“大于”、“等于”或“小于”）气体从外界吸收的热量。气体在状态的体积_____（选填“大于”、“等于”或“小于”）气体在状态的体积。气体从状态变化到状态外界对气体做的功_____（选填“大于”、“等于”或“小于”）气体从状态变化到状态气体对外界做的功。（2）如图，一定质量的理想气体位于体积为3的容器中，容器被光滑导热薄活塞分成两室，室的体积是室的两倍，室容器上连接有一形管（形管内气体的体积忽略不计），两边水银柱高度差为。室连接有一阀门，可与大气相通。大气压强为，环境温度为。求：（ⅰ）打开阀门后，稳定后室的气体体积变为多少；（ⅱ）打开阀门后，为使形管内水银柱恢复到初始高度，室内气体温度升高到多少。16.【物理——选修3-4】（12分）（1）如图所示，玻璃砖的横截面由半径为的圆和宽度也为的矩形组成，点为圆的圆心，光屏与玻璃砖左右两侧的直边缘部分平行，到玻璃砖右侧直边缘的距离也为。一单色光线在点垂直玻璃砖左侧边缘射入玻璃砖，两点间的距离为，入射光线的延长线与光屏的交点为点，光线进入玻璃砖后，自玻璃砖右侧弧面再射出时的折射角60°，则此玻璃砖的折射率为_____，若使入射光线绕入射点顺时针旋转60°，光线照射到屏上的亮点到点的距离为_____。（2）如图所示，波源和完全相同，质点到的距离；质点到的距离。两波源自时开始振动，位移随时间变化的关系式都为，两波源传出的波在介质中的波长都为。求:（ⅰ）两波源传出的波在介质中的传播速度;（ⅱ）质点在至时间内经过的路程。答案以及解析1.答案：C解析：静摩擦力大小等于引起运动趋势的外力的大小,与物体间的压力无关,当外力大于最大静摩擦力时物体才会运动;滑动摩擦力大小为f=FNμ,与压力有关,与其它力无关.

由图可知,当弹簧弹力为0.6N时,物体处于静止状态,当弹力为0.7N时,物体开始加速运动,由此可知,最大静摩擦力不可能为0.7N,可能为0.6N,或者大于0.6N,小于0.7N,故AB错误;

当木块开始运动时,所受摩擦力为滑动摩擦力,大小保持不变,因此在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小有三次是相同的,故C正确,D错误.

故选C.2.答案：B解析：A.小球向下摆动的过程中，对小球的拉力一直增大，故A错误；B.开始阶段物块所受的摩擦力沿斜面向上,根据平衡条件可得摩擦力大小;设滑轮到小球的距离为R,当物块在最低点时,根据动能定理可得,根据牛顿第二定律可得，解得在最低点绳子拉力为，此时物块的摩擦力大小为0，所以斜面对物块的摩擦力一直减小，故B正确；CD、对物块和斜面组成的整体分析可知，拉物体的绳子拉力在竖直方向的分力一直增大，在水平方向的分力一直增大，地面对斜面的支持力一直减小，摩擦力一直增大，故CD错误。故选：B。3.答案：B解析：由万有引力定律可得，卫星在P点所受万有引力为不变，加速度不变，故A错误；卫星由轨道1的P点加速进入轨道2，在轨道1与在轨道2运行经过P点的速度大小不同，故卫星的动量不同，故B正确；加速度是矢量，卫星在轨道2不同位置加速度的大小相等，方向不同，故C错误；卫星在轨道1上运行时的机械能守恒，越靠近地球势能越小，动能越大，故D错误.4.答案：D解析：AB.甲图中的，。故AB错误；CD.乙图中的等于间的电压，则有：，内电阻等于与并联的阻值，即有：，故C错误，D正确。5.答案：B解析：电子在匀强磁场中运动,洛伦兹力提供其做圆周运动的向心力,由得电子在匀强磁场中运动的轨迹半径为.若电子从a点射出,则轨迹圆心在中点上,之间的轨迹为半圆,则轨迹半径，解得从a点射出的电子速度大小.若电子从d点射出,运动轨迹如图所示.设轨迹半径为,则,解得,与联立解得从d点射出的电子速度大小为,选项B正确.6.答案：A解析：本题考查变压器的工作原理.

设变压器原、副线圈电压分别为、,电流分别为、,可知,,又因为,,,可解得,,,,原线圈中,副线圈中,易知,故A正确.7.答案：D解析：光电子在电场中做减速运动，根据动能定理得根据爱因斯坦光电效应方程得两种单色光照射阴极时，光电子的最大初动能之比阴极金属的极限频率普朗克常量阴极金属的逸出功故A、B、C错误，D正确；故选D。8.答案：CD解析：线框进入磁场前做自由落体运动,则有,得,线框刚进入磁场时所受安培力,若,则线框具有向下的加速度,速度增大,增大,故当边刚进入磁场时,线框中产生的感应电动势不一定是最大,故A、B错误.线框刚进入磁场时,若,,,线框做加速运动,v增大,则合力减小,a减小;若,则，线框做减速运动,v减小,则合力减小,a减小;若,则不变,即线框做匀速直线运动,故线框进入磁场的过程其加速度可能变小,可能为零,不可能变大,故C正确.根据能量守恒定律知,线框从释放到完全进入磁场的过程中,线框减少的重力势能等于它增加的动能与产生的焦耳热之和,故D正确.9.答案：ABD解析：由题图可知段磁场方向为垂直纸面向里,穿过圆环的磁通量增大,根据楞次定律可判断感应电流沿逆时针方向,同理可判断沿顺时针方向,沿顺时针方向,故A、B正确;根据左手定则可判断方向指向圆心,方向背离圆心向外,方向指向圆心,故C错误,D正确.10.答案：BC解析：由楞次定律可知,圆环中感应电流方向始终沿顺时针方向,B正确;圆环中的磁场方向发生变化,而感应电流方向不变,根据左手定则可知,圆环受到的安培力方向发生变化,A错误;由法拉第电磁感应定律得,D错误;圆环的总电阻,则圆环中的感应电流，C正确.11.答案：Ⅰ.（1）（2）（3）Ⅱ.解析：Ⅰ.（1）由于挡光片宽度很小，滑块通过光电门的速度近似为，滑块动能的变化量.（2）滑块从位置释放匀速下滑时，由动能定理有，且，得（x为P到铁架台竖直杆的距离，θ为此时长木板的倾角），从释放时，设长木板的倾角为α，长度为，则克服摩擦力做功为，，故.（3）合力做的功.Ⅱ.由动能定理，有整理得，故图线斜率.12.答案：（1）如图所示（2）+（3）D（4）0.90（0.88~0.92均可）;4.4（4.2~4.6均可）解析：（1）实验电路图如答图所示.（2）铜铁电池中铜电极是电源的正极，应接电流