2021屆廣東省普通高中高三高考壓軸考試卷理科綜合物理試卷及解析

2021年2021屆廣東省普通高中高三高考壓軸考試卷

理科綜合物理試卷

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（含答案）

一、單選題（每題4分，共28分。）

1.如圖所示，一玩偶與塑料吸盤通過細(xì)繩48連接，吸盤吸附在墻壁上玩偶靜止懸掛，忽

略玩偶與墻壁之間的靜摩擦力，則（）

A.細(xì)繩48越短，玩偶對墻壁的壓力越大

B.細(xì)繩48越長，吸盤受到墻壁的摩擦力越小

C.吸盤重力大于墻壁和細(xì)繩對吸盤作用力的合力

D.吸盤與墻壁之間的擠壓力越大，吸盤受到墻壁的摩擦力

越大

2.2020年7月23日，我國首顆火星探測器“天問一號”在海南文昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功

發(fā)射。為了更準(zhǔn)確了解火星的信息，當(dāng)探測器到達(dá)與火星表面相對靜止的軌道時，測得探測器

的速度為“；探測器對火星表面發(fā)射一束激光，經(jīng)過時間大收到激光傳回的信號；當(dāng)探測器在

火星表面著地后，測得相鄰兩次日出時間間隔為乙已知引力常量G,激光的速度為。,則（）

A.探測器著落前處于失重狀態(tài)

B.火星的質(zhì)量加=立

2兀G

C.火星的半徑

2兀2

D.發(fā)射探測器的速度〃應(yīng)滿足7.9km/s<%<11.2km/s

3.2019年1月3日，“嫦娥四號”探測器完成了人類歷史上的首次月背軟著陸?！版隙鹚?/p>

號”的核電池利用放射性同位素對Pu衰變供電；靜止的2j：Pu衰變?yōu)殁櫤擞肬和X粒子，產(chǎn)生

熱能并放出頻率為V的Y光子。已知：2；；Pu、2￡u和X粒子的質(zhì)量分別為佩、隊和皿X,普朗

克常數(shù)為h,光速為Co則下列說法正確的是

A.X粒子是2He

B.2j：U的比結(jié)合能比能Pu的大

2

C.釋放出的Y光子能量為(mPu—g—mx)c

D.若Y光子照射到某金屬并發(fā)生光電效應(yīng)，則光電子的最大初動能為hv

4.如圖所示，a、。兩點位于以正點電荷。為中心的正方體頂點，c點在上表面中心，則

A.a、6兩點的場強相同J/

B.a、b、c三點的電勢相等°。

C.負(fù)試探電荷在a點的電勢能大于在c點的電勢能J

D.正試探電荷沿數(shù)連線從a到幾電場力先做正功1----------/后做負(fù)功

5.電影《奪冠》讓人們想起了中國女排在奧運會奪冠的激動人心的時刻，女排隊員的拼

搏精神永遠(yuǎn)激勵著人們奮發(fā)前進(jìn)。如圖所示，一名排球運廠、動員進(jìn)行墊球訓(xùn)

練排球以6m/s的速度豎直向下打在運動員的手上，然后、一1.以8m/s的速度豎

直向上飛出。已知排球的質(zhì)量為250g,排球與手作用時八間為0.2s。下列

/去J-t而角的At()

A.排球的速度變化量大小為2m/sB.排球的動量變化量大小為3.5kg-m/s

C.排球受到手的沖量大小為3.5N-sD.排球?qū)κ值钠骄饔昧Υ笮?7.5N

6.如圖所示，。、力兩端接在正弦交流電源上，原副線圈回路中A、B電阻的阻值相同，

原副線圈匝數(shù)比為〃1：〃2,下列說法正確的是()

A.A、B電阻的電流之比為〃?_匚

A、B電阻的電壓之比為々：〃2

A、B電阻的功率之比為〃；：〃;

D.A電阻上的電壓與原線圈輸入電壓之比為1:1

7.如圖所示，三根相互平行的固定長直導(dǎo)線右、4和4垂直紙面v

如圖放置，與坐標(biāo)原點分別位于邊長為a的正方形的四個點上，L,與

%中的電流均為I,方向均垂直于紙面向外，l中的電流為21,方向

垂直紙面向里（已知電流為I的長直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場中，距導(dǎo)線r處的

ki

磁感應(yīng)強度8=左（其中k為常數(shù)）.某時刻有一質(zhì)子（電量為e）正

好沿與x軸正方向成45°斜向上經(jīng)過原點0,速度大小為v,則質(zhì)子此時所受磁場力為（）

A.方向垂直紙面向里，大小為名酗￡

a

B.方向垂直紙面向外，大小為包M

2a

c.方向垂直紙面向里，大小為也竺

a

D.方向垂直紙面向外，大小為竺竺竺

2a

二、多選題（每題6分，共18分。全選對得6分，選對但不全得3分，選錯、多選不得

分。）

8.一物塊從傾角為。的斜面底端沿斜面向上勻減速滑行，上滑過程中其動能和重力勢能

隨上滑距離s的變化如圖中直線a、6所示，重力加速度g取lOm/s：sin。=0.28,cos8=0.96。

則（）

A.物塊的質(zhì)量為5kg

B.物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.25

C.物塊下滑時加速度的大小為5.2m/s2

D.物塊返回斜面底端時機械能為0.5J

坡（傾角a=30°）.一運動員連同滑板（整體可視為質(zhì)點）從A點由靜止滑下，到C點以V。

=26m/s的速度水平飛出，不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,關(guān)于該運

動員，下列說法正確是

A.經(jīng)過C處時對軌道的壓力約為其重力的2.7倍

B.在B點的速度大小為24m/s

C.在斜面AB上的運動時間約為4.6s

D.運動員落在著陸坡時的速度大小與C點速度V。大小成正比

10.如圖所示，水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為加有效長度（等于導(dǎo)軌寬度）

為/■的金屬棒ab。導(dǎo)軌的一端連接電阻尺其他電阻均不計，磁感應(yīng)強度為8的勻強磁場垂直

于導(dǎo)軌平面向下，金屬棒外在一水平恒力廠作用下由靜止開始向右運動，〃

XXX

b

A.隨著ab運動速度的增大，其加速度也增大

B.外力尸對數(shù)做的功等于電路中產(chǎn)生的電能

C.當(dāng)數(shù)棒的速度為"寸，外棒兩端的電勢差為8人

D.無論數(shù)做何種運動，它克服安培力做的功一定等于電路中產(chǎn)生的電能

三、非選擇題，共54分。11—14題為必答題，15—16為選考題

（一）必考題，共42分。

11.（7分）一個實驗小組在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實驗中:

⑴甲同學(xué)在做該實驗時，通過處理數(shù)據(jù)得到了圖甲所示的尸一x圖象，其中尸為彈簧彈力,

x為彈簧長度。請通過圖甲，分析并計算，該彈簧的彈性系數(shù)公N/mo當(dāng)指針如圖乙所

示，彈簧秤的示數(shù)月No

（2）乙同學(xué)使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和a得到彈力與彈簧長度的圖象如圖丙所示。下

列表述正確的是_____o

A.a的原長比6的長B.a的勁度系數(shù)比。的大C.a的勁度系數(shù)比。的小D.測

得的彈力與彈簧的長度成正比。

12.（9分）有一只靈敏電流計G,刻度盤上共有N格刻度而無具體示數(shù)，現(xiàn)要根據(jù)圖（a）

所示電路測出此表的滿偏電流。和內(nèi)阻&。

（1）請按原理圖（a）,將圖（6）中的實物電路連接完整；（一）

(b)

（2）實驗中調(diào)節(jié)滑動變阻器用和電阻箱/?,使靈敏電流計剛好滿偏，讀出此時電壓表的示

數(shù)〃和電阻箱的阻值吊；然后再調(diào)節(jié)滑動變阻器用和電阻箱尺使靈敏電流計剛好半偏，且電

壓表的示數(shù)仍為〃，讀出此時電阻箱的阻值自用〃、片和總表示靈敏電流計的滿偏電流。和

內(nèi)阻凡，表達(dá)式：!r,凡=;

（3）僅從實驗設(shè)計原理上看，這種測量方法得到滿偏電流的測量值與真實值相比

（選填“偏大”“偏小”或“相等”）。

13.（10分）如圖所示，在x"直角坐標(biāo)系中，第I象限內(nèi)分布著方向垂直紙面向里的勻

強磁場，初速度為零、帶電量為9、質(zhì)量為力的離子（重力不計）經(jīng)過電壓為〃的電場加速后，

從x上的4點垂直x軸進(jìn)入磁場區(qū)域，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后垂直V軸過V軸上的。點。已知a。

求：

（1）帶電粒子加速后的速度；

（2）磁感應(yīng)強度8的大小。

14.（16分）如圖所示，半徑為R的光滑半圓環(huán)軌道豎直固定在一水平光滑的桌面上，桌

面距水平地面的高度也為R,在桌面上輕質(zhì)彈簧被a、b兩個小球擠壓（小球與彈簧不拴接），

處于靜止?fàn)顟B(tài).同時釋放兩個小球，小球a、b與彈簧在桌面上分離后，a球從B點滑上半圓

環(huán)軌道最高點A時速度為以=戊次，已知小球a質(zhì)量

為加，小球b質(zhì)量為2%重力加速度為g,求：

（1）小球a在圓環(huán)軌道最高點對軌道的壓力？

（2）釋放后小球b離開彈簧時的速度外的大?。?/p>

（3）小球b落地點距桌子右側(cè)的水平距離？

（-）選考題，共12分。考生任選一題作答。多做按第一題計分。

15.

（1）（4分）由于水的表面張力，荷葉上的小水滴總是球形的.在小

水滴表面層中，水分子之間的相互作用總體上表現(xiàn)為（選填“引力”

或“斥力”）.分子勢能￡和分子間距離〃的關(guān)系圖象如圖所示，能總體上

反映小水滴表面層中水分子￡的是圖中（選填"4"y或'S

的位置.

（2）（8分）汽車輪胎胎壓不能太高，也不能太低，胎壓太高不舒適且易爆胎，胎壓太低

會增加油耗且磨損輪胎.某品牌汽車車胎的指導(dǎo)氣壓在2.3~2.5atm之間，若超過4.0atm,輪胎

將會發(fā)生爆胎，現(xiàn)有下列情況：

①該汽車輪胎的容積是2.5xl（）2m3,原輪胎內(nèi)空氣壓強為latm.某人在27°C室溫時向輪

胎內(nèi)打氣，直到壓強增加到2.5atm為止，應(yīng)向輪胎里打進(jìn)壓強為latm的空氣多少體積？（不

考慮胎內(nèi)溫度變化）

②若（1）問中充氣后的輪胎，在特殊情況下輪胎內(nèi)溫度達(dá)到97。（2,通過計算說明此時是

否爆胎？

16.

（1）（4分）一列簡諧橫波在/=0.2s時刻的波形圖如圖甲所示，。是平衡位置在x=lm處

的質(zhì)點，。是平衡位置在x=4m的質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點。的振動圖像，貝l"=0.2s時，質(zhì)點P沿v

軸（填“正”或“負(fù)”）方向運動；在2s內(nèi)質(zhì)點〃通過的路程為mo

（2）（8分）如圖，在注滿水的游泳池的池底有一點光源P,它到池邊的水平距離為3.5m,

距離池邊2m處有一浮標(biāo)。靜止漂浮在水面上。一個人站在池邊觀察，他的眼睛到地面的高度

4

為1.5m,此時他發(fā)現(xiàn)點光源剛好被浮標(biāo)。擋住。已知水的折射率為

①求池內(nèi)的水深；

②若游泳池因排水導(dǎo)致水面逐漸下降，當(dāng)水面降低了時，點光源戶發(fā)出的光恰好無法

從浮標(biāo)。到池邊之間射出，求A。。

2021年2021屆廣東省普通高中高三高考壓軸考試卷

理科綜合物理參考答案

1.【試題答案】A

【試題解析】A.玩偶的受力分析如圖所示，玩偶對墻壁的壓力等于

支持力有

N-GtanO;

細(xì)繩四越短，。越大，則玩偶對墻壁的壓力越大，所以A正確；、，

BD.對吸盤與玩偶整體分析豎直方向只受重力與摩擦力，所以吸盤

受到墻壁的摩擦力總是等于重力，與細(xì)繩的長短無關(guān)，與吸盤與墻壁之間的擠壓力無關(guān)，則

BD錯誤；

C.由平衡條件可知，吸盤重力等于墻壁和細(xì)繩對吸盤作用力的合力，所以C錯誤；

2.【試題答案】C

【試題解析】A.探測器著落前繞火星做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，探測器處

于完全失重狀態(tài)，著落前需要減速，處于超重狀態(tài)，故A錯誤；

探測器的軌道半徑一=二；火星的半徑尺=畀-1

2兀2兀2

根據(jù)萬有引力充當(dāng)向心力知絲絲=%駕「；解得火星的質(zhì)量加=里=立

產(chǎn)T2GT2271G

故B錯誤，C正確；

探測器脫離地球的引力束縛，則發(fā)射探測器的速度/應(yīng)滿足11.2km/s<y<16.7km/s

故D錯誤。

3.【試題答案】B

【試題解析】根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，%粒子質(zhì)量數(shù)為4,電荷數(shù)為2,

為;He,選項A錯誤；因反應(yīng)放出能量，可知的比結(jié)合能比TP"的大，選項B正確；反

應(yīng)釋放的總能量為（%-向-加c2,因為有熱量放出，則釋放出的y光子能量小于（%-向-加c\

選項C錯誤.若Y光子照射到某金屬并發(fā)生光電效應(yīng)，根據(jù)光電效應(yīng)方程可知，光電子的最大

初動能小于〃囁選項D錯誤;

4.【試題答案】C

【試題解析】小6兩點距離正點電荷。的距離相等，則a、6兩點的場強大小相同，但方

向不同，故A錯誤；

a、。兩點距離正點電荷0的距離相等，電勢相等，但c點距離正點電荷。的距離比a、b

近，故電勢不相等，故B錯誤；

c點距離正點電荷。的距離比a點距離正點電荷。的距離近，則外＞心，故負(fù)試探電荷

在a點的電勢能大于在c點的電勢能，故C正確；

正試探電荷沿外連線從a到a距離正點電荷。的距離先變小再變大，則電勢先變大后

變小，正電荷電勢能先變大后變小，故電場力先做負(fù)功后做正功，故D錯誤。

5.【試題答案】B

【試題解析】取排球向下的方向為正方向，則排球豎直向下打在運動員的手上的速度為

匕=6m/s,排球豎直向上飛出的速度為！6=-8m/s,所以排球的速度變化量為；

AV=V2-V1=-8-6=-14m/s;則排球的速度變化量大小為14m/s,A錯誤；

排球的動量變化量為3=成5=250乂10八(_14)=-3.5kg.m/s；所以排球的動量變化量大

小為3.5kg?m/s,B正確；

根據(jù)動量定理有I^mgt=如；解得排球受到手的沖量為

/手=即一機5-頓解1(尸x10x0.2N?=-；所以排球受到手的沖量大小為4.ON-s,

C錯誤；

排球?qū)κ值钠骄饔昧镽=%=WN=-20N；所以排球?qū)κ值钠骄饔昧Υ笮?/p>

t0.2

20N,D錯誤。

6.【試題答案】C

【試題解析】A.設(shè)流過電阻3的電流為右，原線圈的電流為根據(jù)電流與匝數(shù)的關(guān)系

可知，原、副線圈的電流之比為夕=2；即A、8電阻的電流之比為〃2：勺，故A錯誤；

流過電阻的電阻值相等，由u=/R可知，A、3電阻的電壓之比與流過它們的電流成正比,

所以為,7UfRLI=力LR=上%；故B錯誤；

根據(jù)P=U/,兩個電阻消耗的功率與=3口=%故C正確；

P2U2I2”

電阻A上的電壓；原線圈兩側(cè)的電壓a=2％彳〃2；故D錯誤；

4%

7.【試題答案】B

【試題解析】根據(jù)安培定則，作出三根導(dǎo)線分別在0點的磁場方

向，如圖：

kJ

由題意知，L,在0點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為&=也，L?在0點產(chǎn)生

a

kl

的磁感應(yīng)強度大小為區(qū)=石，L3在。點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為風(fēng)

=—,先將B?正交分解，則沿x軸負(fù)方向的分量為&=ksklin45=k?J,同理沿y軸負(fù)

ayj2a2a

klkJ

方向的分量為詼「sin45=*,故x軸方向的合磁感應(yīng)強度為B產(chǎn)B、+B*==二y軸方

\]2a2a2a

向的合磁感應(yīng)強度為用=區(qū)-&=—,故最終的合磁感應(yīng)強度的大小為

2。

B=病透=咤a，方向為tana=。=1,則a=45°,如圖：

Y2aBx

故某時刻有一質(zhì)子（電量為e）正好沿與x軸正方向成45°斜向上經(jīng)過原

點0,由左手定則可知，洛倫茲力的方向為垂直紙面向外，大小為f=eBv

=豆辿，故B正確；故選B.

8.【試題答案】BD

【試題解析】由圖可知，物塊到達(dá)最高點時的重力勢能耳=mgssin6；即

3.5=mx10x2.5x0.28；解得〃?=0.5kg；故A錯誤;

對物塊由動能定理得-mgssin0-/jmgscos。=0-Ek0；即

-0.5x10x2.5x0.28-/yx0.5x10x2.5x0.96=0-6.5；解得〃=0.25；故B正確；

由牛頓第二定律可知，物塊下滑時加速度的大小為

a=/〃gsin"-〃〃?gc°s"=gsm。—〃gcos。=10x(0.28-0.25x0.96)m/s2=0.4m/s2故C錯誤；

m

物塊上升和下滑過程損失的機械能為AE=〃mgcos6：2s=0.25x0.5xl0x0.96x2x2.5J=6J

物塊返回斜面底端時機械能為4=4-AE=0-5J;故D正確。

9.【試題答案】BCD

2

【試題解析】在C點，有：FNC-mg=m^-,代入數(shù)據(jù)得：FNc=3.7mg,有牛頓第三定

律得：F'NC^.1mg,故A錯誤；

由B運動至ljC,由動能定理得：mg(r-rcos6?)=|zwvc-1mvl，代入數(shù)據(jù)得：%=24m/s,

故B正確；

由A運動到B,由運動學(xué)公式得：4-0=2%/,得：43=篝根//；由動量定理得：

maABt=mvB,解得：，=區(qū)“4.6$,故C正確；

aAB

運動員從C點飛出后，在空中做平拋運動落在斜面上的D點，位移偏向角為則有

tana---?_g'cD,解得：笈=一~;又。=gd,尺=V+伉，聯(lián)立解得：

iaiiex———p

XV&D2vC

vl=4vltan2a+v^,即以=，故D正確.

10.【試題答案】CD

E

【試題解析】由于感應(yīng)電動勢￡=配叫回路的電流/="；根據(jù)牛頓第二定律產(chǎn)-81="以；

R

整理得。=￡—二且；可知隨著弱運動速度的增大，其加速度減小，A錯誤；

mmR

根據(jù)能量守恒定律,外力尸對數(shù)做的功等于電路中產(chǎn)生的電能與導(dǎo)體棒增加的動能之和，

B錯誤；

當(dāng)初棒的速度為V時，數(shù)棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=BLv；而導(dǎo)體棒電阻不計，因此兩端的

電勢差為比〃，C正確；

根據(jù)功能關(guān)系，克服安培力做的功就等于其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，與導(dǎo)體棒運動狀態(tài)無

關(guān)，D正確。

11.【試題答案】253.00B

【試題解析】。）［1］在/一X圖象中斜率代表彈簧的勁度系數(shù)，則

A￡7,(

k----=----N/m=25N/m

Ax0.24

［2］在乙圖中彈簧秤的示數(shù)尸=3.00N

（2）［3］在丙圖中，當(dāng)彈簧的彈力為零時，彈簧處于原長，故6的原長大于a的原長，故A

錯誤；

斜率代表勁度系數(shù)，故a的勁度系數(shù)大于6的勁度系數(shù)，故B正確，C錯誤；

彈簧的彈力與彈簧的形變量成正比，故D錯誤。故選B。

優(yōu)【試題答案】圖見解析公e―2"相等

【試題解析】（1）連接的實物圖如圖

⑵當(dāng)電流計滿偏時有4=白；當(dāng)電流計半偏時有?=備；聯(lián)立解得

——.R=凡-2R

*21

（3）實驗應(yīng)用了等效代替法，兩種情況下電路兩端電壓相等，則電流計內(nèi)阻測量值等于真

實值，故相等。

.⑵gnqU

13.【試題答案】⑴

qd

【試題解析】（1）設(shè)帶電粒子經(jīng)電場加速后的速度為外由動能定理可得加解

得v=

⑵帶電粒子進(jìn)入磁場后，由牛頓第二定律可得4&，=對；依題意可知/'=4;聯(lián)立解得

r

B=N~~-

qd

團【試題答案】⑴mg,方向豎直向上⑵金弊

(3)X=6R

2

【試題解析】Q）設(shè)a球通過最高點時受軌道的彈力為N,由牛頓第二定律砥+及=〃?v%;

R

得N=mg；由牛頓第三定律，a球?qū)壍赖膲毫閙g,方向豎直向上

（2）設(shè)小球a與彈簧分離時的速度大小為力，取桌面為零勢面，由機械能守恒定律

lmv2=lmv2+mgx2/?；得%=卮；小球a、b從釋放到與彈簧分離過程中，總動量守恒

mvF2mv,；%=叵

2

（3）b球從桌面飛出做平拋運動，設(shè)水平飛出的距離為x,則/?=gg-；

x=vbt；得x=6R

15.(1)【試題答案】引力C

【試題解析】由于在小水滴表面層中，水分子間的距離大于七,所以水分子之間的相互作

用總體上表現(xiàn)為引力，由于當(dāng)分子間距離為“時，分子間作用力為0,分子勢能最小即圖中的

B點，由于表面層中分子間距大