广东省2021届高考普通高中高三下学期物理学业水平选择性模拟试卷

试卷更新日期：2021-07-07 类型：高考模拟

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一、单选题

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 $E_{k m}$ 与入射光频率v的关系如图所示，则下列说法正确的是（）

A、a的逸出功比b的大 B、a的截止频率比b的小 C、直线一定会相交 D、a发生光电效应时间较短

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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，则小球两次从O点到A点的时间比为（）

A、1：1 B、2：1 C、2 $\sqrt{2}$ ：1 D、4：1

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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，则（）

A、铁块、钉子和木块机械能守恒 B、铁块减少的机械能等于钉子和木块增加的机械能 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

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4. 如图，理想变压器原线圈和副线圈上定值电阻都为 $R_{0}$ ，且原线圈上 $R_{0}$ 的功率等于副线圈上每个 $R_{0}$ 功率，则（）

A、ab端输入电压是副线圈输出电压的2倍 B、a、b端输入电压是原线圈中 $R_{0}$ 两端电压的2倍 C、原线圈中通过 $R_{0}$ 的电流是副线圈中每个 $R_{0}$ 电流的2倍 D、a、b端输入电压是副线圈中 $R_{0}$ 两端电压的3倍

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5. 如图，平行板电容器两极板的间距为d，极板长均为 $2 d$ ，上极板带正电，两板间电压为U。一个电荷量为q（ $q > 0$ ）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 $0.5 d$ 。不计重力，若粒子能打在上极板上，则粒子的初动能至少为（）

A、 $\frac{3}{2} q U$ B、 $\frac{1}{2} q U$ C、 $\frac{3}{4} q U$ D、 $\frac{5}{4} q U$

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6. 已知通有恒定电流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如图，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 $a b$ 距离都相等的P点（未画出）磁感应强度为B，现取走导线a，则P点的磁感应强度为（）

A、B B、 $1.5 B$ C、 $0.4 B$ D、 $0.5 B$

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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，已知地球表面重力加速度为g，引力常量为G，由此可求得（）

A、地球半径为 $\frac{9 g t^{2}}{8 π^{2}}$ B、地球半径为 $\frac{9 g t}{32 π}$ C、地球的密度为 $\frac{8 π}{3 G t^{2}}$ D、地球的密度为 $\frac{4 π}{3 g t^{2}}$

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二、多选题

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 $1.5 m g L$ ，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（）

A、物块缓慢运动时，拉力 $F = 2 m g$ B、物块缓慢运动时，弹簧弹力 $f = m g$ C、整个过程克服摩擦力做的功为 $2 m g L$ D、弹簧的弹性势能增量为 $0.5 m g L$

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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 $1.5 m g L$ ，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（）

A、物块缓慢运动时，拉力 $F = 2 m g$ B、物块缓慢运动时，弹簧弹力 $f = m g$ C、整个过程克服摩擦力做的功为 $2 m g L$ D、弹簧的弹性势能增量为 $0.5 m g L$

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10. 如图所示，质量为m、边长为L、电阻为的正方形导线框 $a b c d$ 的 $c d$ 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 $a b$ 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，则这一过程中（）

A、ab边产生的感应电流越来越大 B、ab边受安培力方向始终与它的速度方向相反 C、通过ab横截面的电荷量为 $\frac{\sqrt{3} B L^{2}}{2 R}$ D、最低点时，ab边的感应电动势大小为 $B L \sqrt{g L - \frac{2 Q}{m}}$

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11. 固定斜面的倾角 $θ = 30 °$ ，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 $2 m$ ，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 $v_{0} (ν_{0} > \sqrt{g L})$ ，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。已知重力加速度为g，物体A与斜面之间的动摩擦因数 $μ = \frac{\sqrt{3}}{2}$ ，不计空气阻力，整个过程中，轻绳始终处于伸直状态，则（）

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 $\sqrt{v_{0}^{2} - g L}$ C、弹簧的最大压缩量为 $\frac{1}{2} (\frac{v_{0}^{2}}{g} - 2 L)$ D、弹簧的最大弹性势能为 $\frac{3}{4} m (v_{0}^{2} - g L)$

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三、实验题

12. 某同学用“两把量程为 $5 N$ 的弹簧测力计、一个橡皮筋、平整木板一块、图钉若干枚、细线、白纸和笔”验证力的平行四边形定则，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 $O B ⊥ O C$ ， $O B$ 、 $O C$ 与 $A O$ 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 $O B$ 、 $O C$ 重合，记录a、b两弹簧测力计的读数 $F_{a}$ 和 $F_{b}$ 。

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 $F_{b}^{'}$ 。若平行四边形定则成立，则 $F_{b}$ 与 $F_{b}^{'}$ 的比值为。

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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，导线若干。
回答下列问题：

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，则该读数为W；

⑷甲同学根据 $I = \frac{E}{R + R_{内}}$ ，得到关于 $\frac{1}{I}$ 的表达式，以 $\frac{1}{I}$ 为纵坐标，R为横坐标，作 $\frac{1}{I} - R$ 图线，如图c所示；由图得E=V，R_内=W。（结果均保留三位有效数字）

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。

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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 $O A B$ ，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 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ ，当 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 的连线刚好与 $△ O A B$ 底边上的高共线时，M筒内部便通过 $S_{1}$ 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 $O A$ 边中点射出。已知 $△ O A B$ 底边的高为 $1.2 L$ ，底边 $A B = 3.2 L$ ，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。

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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 $R = 3 m$ 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 $A B$ 两端，另一个小球④静止在与 $A B$ 垂直的半径的端点。现给球②一沿 $A B$ 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，若施加的外力 $F_{1}$ 与 $A B$ 方向成37°时，球④恰好与球③在 $A B$ 直线上相遇；若施加的外力 $F_{2}$ 与 $B A$ 方向成37°时，球④恰好与球②在 $A B$ 直线上相遇则：

(1)、求球①与球③碰后速度与碰前速度的比值大小；

(2)、求 $F_{1}$ 与 $F_{2}$ 的比值；

(3)、若 $v_{0} = 2 m/s$ ， $F_{1}$ 作用时经过多长时间，球①和球④的距离最小？

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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图所示，下方水银柱足够长且左、右两侧水银面等高。已知大气压强 $p_{0} = 75 cmHg$ 保持不变，环境初始温度为 $T_{1} = 300 K$ 。现缓慢将玻璃管处环境温度提升至 $T_{2} = 330 K$ 。求：

(1)、右侧空气柱长度；

(2)、左侧管内水银面下降的高度。

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17. $t = 0$ 时刻， $x = 0$ 处的质点开始做简谐振动，在 $t = 0.2 s$ 时刻形成如图所示的一个完整波形，求：

(1)、从 $t = 0$ 到 $t = 0.6 s$ 时间内 $x = 6 m$ 处的质点所经历的路程；

(2)、 $t = 0.45 s$ 时 $x = 9 m$ 处的质点所处的位置。

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五、填空题

18. 如图所示，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。

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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”）。

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