2021年广东省新高考物理（5月份）冲刺卷（二）（广东专用版含答案）

2021 年广东省新高考物理——考前冲刺卷（二） 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 有一项是符合要求的。 1．在物理学的发展中，建立概念，总结规律都离不开一大批辛勤攀登科学高峰的物理学家 们．下面有关科学家的发现正确的是( ) A．为了建立天体运动规律，开普勒利用自己的行星观测数据，建立了开普勒行星运动 定律 B．为了描述物体的运动，伽利略首先建立了平均速度、加速度的概念 C．“某个量是守恒的”，把这个量叫做能量，这是牛顿有关能量的描述 D．“闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比”，这是法 拉第在对理论和实验资料严格分析后得出的法拉第电磁感应定律的内容 2．如图所示，A、B、C、D 为四个完全相同的光滑圆柱体，质量均为 m，两块相同的光滑竖 直挡板在大小相等的水平推力 F 作用下使四个圆柱体处于静止状态．已知当地的重力加速度 为 g.则有( ) A．力 F 的最小值为 3mg B．力 F 的最大值为 3mg C．B 球对 A 球的弹力大小等于 mg D．若减小 F，则 B 和 A 之间的弹力增大 3．在平直公路上行驶的 a 车和 b 车,其位移—时间图象分别为图中直线 a 和曲线 b,由图可 知( ) A.b 车运动方向始终不变 B.在 t1 时刻 a 车的位移大于 b 车 C.t1 到 t2 时间内 a 车的平均速度小于 b 车 D.t1 到 t2 时间内某时刻两车的速度可能相同 4．某交流发电机的输出电压随时间变化的关系如图所示，输出功率是 20 kW，用 5 000 V 高压输电，输电线总电阻是 10 Ω，用户端利用 n1∶n2＝22∶1 的变压器降压，则下列说法 正确的是( ) A．交变电流的频率为 100 Hz B．发电机输出电压的有效值为 220 2 V C．输电线中电流为 500 A D．用户得到的电压约为 225 V 5．我国高铁技术处于世界领先水平.和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车 厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车，如图 2 所示.假设动车组各车厢质量均相等，动车的 额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比.某列车组由 8 节车 厢组成，其中第 1、5 节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组( ) A.启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反 B.做匀加速运动时，第 5、6 节与第 6、7 节车厢间的作用力之比为 3∶2 C.进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比 D.与改为 4 节动车带 4 节拖车的动车组最大速度之比为 2∶1 6．如图所示，两相同物块分别放置在对接的两固定斜面上，物块处在同一水平面内，之间 用细绳连接，在绳的中点加一竖直向上的拉力 F，使两物块处于静止状态，此时绳与斜面间 的夹角小于 90°.当增大拉力 F 后，系统仍处于静止状态，下列说法不正确的是( ) A.绳受到的拉力变大 B.物块与斜面间的摩擦力变小 C.物块对斜面的压力变小 D.物块受到的合力不变 v B 7．真空中有两根足够长直导线 ab、cd 平行放置，通有恒定电流 I1、I2，导线 ab 的电流方 向如图。在两导线所在的平面内，一带电粒子由 P 运动到 Q，轨迹如图中 PNQ 所示，NQ 为直 线，重力忽略不计。下列说法正确的是（ ） A.该粒子带正电 B.粒子从 P 到 Q 的过程中动能增加 C.导线 cd 中通有从 c 到 d 方向的电流 D.导线 cd 电流 I2 小于导线 ab 电流 I1 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．关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有（ ） A． HeThU 4 2 234 90 238 92  是α衰变 B． HOHeN 1 1 17 8 4 2 14 7  是β衰变 C． nHeHH 1 0 4 2 3 1 2 1  是轻核聚变 D． eKrSe 0 1 82 36 82 34 2 是重核裂变 9．图示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，直径与磁场宽度相同的金属圆形线框以一定的 初速度斜向匀速通过磁场。在必要的时间段内施加必要的水平拉力保证其匀速运动，则 ( ) A、金属框内感应电流方向先顺时针再逆时针 B、金属框内感应电流经历两次先增大后减小 C、水平拉力方向与速度同向 D、水平拉力方向与速度方向无关 10．离地面高度 5.0×104m 以下的大气层可视为电阻率较大的漏电介质，假设由于雷暴对大 气层的“电击”，使得离地面高度 5.0×104m 处的大气层与带负电的地球表面之间形成稳定 的电场，其电势差约为 3×105 V.已知，雷暴每秒钟给地球充电的电荷量约为 1.8×103C，地 球表面积近似为 5.0×1014 m2，则： A．该大气层的等效电阻约为 600Ω B．该大气层的平均漏电电流约为 1.8×103 A C．该大气层的平均电阻率约为 1.7×1012Ω·m D．该大气层的平均电阻率约为 1.7×108Ω·m 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．在探究加速度与力、质量的关系活动中，某小组设计了如图甲所示的实验装置．图中上 下两层水平轨道表面光滑，两小车前端系上细线，细线跨过滑轮并挂上砝码盘，两小车尾部 细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，然后同时停止． (1)在安装实验装置时，应调整滑轮的高度，使____________________；在实验时，为减小 系统误差，应使砝码盘和砝码的总质量____________小车的质量(选填“远大于”“远小于” 或“等于”)． (2)本实验通过比较两小车的位移来比较小车加速度的大小，能这样比较，是因为 ________________________________________________________________________. (3)实验中获得的数据如下表所示： 小车Ⅰ、Ⅱ的质量约为 200 g. 实验次数 小车 拉力 F/N 位移 x/cm 1 Ⅰ 0.1 Ⅱ 0.2 46.51 2 Ⅰ 0.2 29.04 Ⅱ 0.3 43.63 3 Ⅰ 0.3 41.16 Ⅱ 0.4 44.80 4 Ⅰ 0.4 36.43 Ⅱ 0.5 45.56 在第 1 次实验中小车Ⅰ从 A 点运动到 B 点的位移如图乙所示，请将测量结果填到表中空 格处．通过分析，可知表中第__________次实验数据存在明显错误，应舍弃． 12．为了探究某电阻 Rt 在不同温度下的阻值，某同学设计了如图甲所示的电路，其中 A 为 内阻不计、量程为 3 mA 的电流表，E1 为电动势为 1.5 V、内阻约为 1 Ω的电源，R1 为滑动 变阻器，R2 为电阻箱，S 为单刀双掷开关． (1)实验室中提供的滑动变阻器有两个：RA(0～150 Ω)，RB(0～500 Ω)，本实验中滑动变阻 器 R1 应选用________(选填“RA”或“RB”)． (2)完成下面实验步骤： ①调节温度，使 Rt 的温度达到 t1； ②将 S 拨向接点 1，调节________，使电流表的指针偏转到适当位置，记下此时电流表的读 数 I； ③将 S 拨向接点 2，调节________，使电流表的读数仍为 I，记下此时电阻箱的读数 R0，则 当温度为 t1 时，电阻 Rt＝________； ④改变 Rt 的温度，重复步骤②③，即可测得电阻 Rt 的阻值随温度变化的规律． (3)现测得电阻 Rt 随温度 t 变化的图象如图乙所示．把该电阻与电动势为 3.0 V、内阻不计 的电源 E2，量程为 3.0 V 的理想电压表 V(图中未画出)和电阻箱 R2 连成如图丙所示的电路， 用该电阻做测温探头，将电压表的电压刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“电 阻温度计”．若要求电压表的读数必须随温度的升高而增大，则应在原理图丙中________(选 填“a、b”或“b、c”)两点接入电压表．如果电阻箱阻值 R2＝75 Ω，则电压表刻度盘 2.0 V 处对应的温度数值为________℃. 13．如图所示，轻弹簧的一端固定，另一端与滑块 B 相连，B 静止在水平面上的 O 点，此时 弹簧处于原长．另一质量与 B 相同的滑块 A 从 P 点以初速度 v0 向 B 滑行，经过时间 t 时， 与 B 相碰．碰撞时间极短，碰后 A、B 粘在一起运动．滑块均可视为质点，与平面间的动摩 擦因数均为μ，重力加速度为 g.求： (1)碰后瞬间，A、B 共同的速度大小； (2)若 A、B 压缩弹簧后恰能返回到 O 点并停止，求弹簧的最大压缩量； (3)整个过程中滑块 B 对滑块 A 做的功． 14．如图所示，平行板电容器两金属板 A、B 板长 L＝32 cm，两板间距离 d＝32 cm，A 板的 电势比 B 板高．电荷量 q＝10－10 C、质量 m＝10－20 kg 的带正电的粒子，以初速度 v0＝2×106 m/s 沿电场中心线垂直电场线飞入电场．随后，粒子在 O 点飞出平行板电容器(速度偏转角 为 37°)，并进入磁场方向垂直纸面向里，且边长为 CD＝24 cm 的正方形匀强磁场区域．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，粒子的重力不计) (1)求 A、B 两板的电势差； (2)粒子穿过磁场区域后打在放置于中心线上的荧光屏 CD 上，求磁感应强度的范围． （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 3-3](12 分） (1)下列说法正确的是________． A ．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大 B．液晶像液体一样具有流动性，其光学性质与某些多晶体相似，具有各向同性的光学性质 C．第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律 D．分子平均速率大的物体的温度比分子平均速率小的物体的温度高 E．晶体熔化时吸收热量，其分子平均动能不变 (2)如图所示，直立的汽缸中有一定质量的理想气体，活塞的质量为 m，横截面积为 S，汽缸 内壁光滑且缸壁导热良好，周围环境温度保持不变．开始时活塞恰好静止在 A 处，现轻放一 物体在活塞上，活塞下移．经过足够长时间后，活塞系统停在 B 点，已知 AB＝h，B 处到汽 缸底部的距离为 h，大气压强为 p0，重力加速度为 g.求： ①物体将活塞压至 B 处平衡时，缸内气体的压强 p2；整个过程中，缸内气体是吸热还是放热， 简要说明理由； ②已知初始温度为 27 ℃，若升高环境温度至 T1，活塞返回 A 处达稳定状态，T1 的值是多大． 16．[选修 3-4](12 分） (1)一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，t＝0 时刻的波形如图所示，介质中质点 A、B、C 分别 位于 x1＝2 m、x2＝3 m、x3＝6 m 处．当 t＝9 s 时质点 A 刚好第 3 次到达波峰．下列说法正 确的是________． A．该波的波速一定为 1 m/s B．如果该波在传播过程中与频率为 0.5 Hz 的横波相遇，一定发生干涉现象 C．质点 C 起振方向沿 y 轴负向 D．如果质点 C 到达波峰，则质点 B 一定在平衡位置 E．质点 A 的振动方程可表示为 y＝sin(0.25πt)m (2)如图所示，透明的柱形元件的横截面是半径为 R 的1 4 圆弧，圆心为 O，以 O 为原点建立直 角坐标系 xOy.一束单色光平行于 x 轴射入该元件，入射点的坐标为(0，d)，单色光对此元 件的折射率为 n＝2 3 3 . ①当 d 多大时，该单色光在圆弧面上恰好发生全反射？ ②当 d→0 时，求该单色光照射到 x 轴上的位置到圆心 O 的距离．(不考虑单色光经圆弧面反 射后的情况．θ很小时，sin θ≈θ) 参考答案与试题解析 1.B 2.A 3.D 4.D 5.B 6.B 7.C 8 AC 9.BD 10.BC 11.【答案】：(1)细线与轨道平行(或水平) 远小于 【解析】：(1)拉小车的水平细线要与轨道平行．只有在砝码盘和砝码的总质量远小于小车 质量时，才能认为砝码盘和砝码的总重力等于细线拉小车的力． (2)对初速度为零的匀加速直线运动，时间相同时，根据运动学公式：x＝1 2 at2，得a1 a2 ＝x1 x2 . (3)刻度尺的最小刻度是 1 mm，要估读到毫米的下一位，读数为 23.86 cm－0.50 cm＝23.36 cm. 12.【答案】：(1)RB (2)②R1 ③R2 R0 (3)b、c 50 【解析】：(1)由电源的电动势为 1.5 V，电流表量程为 3 mA 可知，达到满偏时，电路总电 阻约为 500 Ω，故滑动变阻器选择 RB. (2)实验中选用替代法测量电阻，第二步中，先将 S 拨向接点 1，调节滑动变阻器 R1，记录 电流表读数 I；然后将 S 拨向接点 2，调节电阻箱 R2，使电流表读数仍为 I，此时电阻箱的 读数即为待测电阻的阻值，即 Rt＝R0. (3)由于电阻 Rt 随温度升高而增大，由闭合电路欧姆定律可知其两端电压也增大，所以电压 表与之并联，即电压表接在 b、c 两点．根据题图乙中图象可得 Rt＝(100＋t)Ω，由串联分 压规律可得电压表示数为 2.0 V 时，Rt＝150 Ω，解得 t＝50 ℃. 13.解析 (1)设 A、B 质量均为 m，A 刚接触 B 时的速度为 v1，碰后瞬间共同的速度为 v2，从 P 到 O 过程，由动量定理得：－μmgt＝mv1－mv0 以 A、B 为研究对象，碰撞瞬间系统动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得：mv1 ＝2mv2，解得：v2＝1 2 (v0－μgt)； (2)碰后 A、B 由 O 点向左运动，又返回到 O 点，设弹簧的最大压缩量为 x，由能量守恒定律 得：μ(2mg)2x＝1 2 (2m)v 2 2 ，解得：x＝ 1 16μg (v0－μgt)2 (3)对滑块 A，由动能定理得：W＝1 2 mv 2 2 －1 2 mv 2 1 ＝－3 8 m(v0－μgt)2. 答案 (1) 1 2 (v0－μgt) (2) 1 16μg (v0－μgt)2 (3)－3 8 m(v0－μgt)2 14.答案 (1) 300 V (2) 1.7×10－3 T≤B≤3.75×10－3 T 解析 (1)带电粒子射出电场时在电场方向上的速度为： vy＝v0tan 37°① vy＝at② 在电场中，由牛顿第二定律可得：qE＝qU d ＝ma③ 在电场中垂直于电场方向上有：L＝v0t④ 联立①②③④可得 A、B 两板的电势差为：U＝300 V⑤ (2)粒子进入磁场的速度为：v＝ v0 cos 37° ⑥ 带电粒子射出电场时在电场方向上的位移为：y＝1 2 at2⑦ 粒子要打在 CD 上，当磁感应强度最大时，运动轨迹如图线 1 所示，设此时的磁感应强度为 B1，半径为 R1，由几何关系可得：y＝R1＋R1cos 37°⑧ 由洛伦兹力提供向心力可得：qvB1＝mv2 R1 ⑨ 粒子要打在 CD 上，当磁感应强度最小时，假设运动轨迹与右边界相切且从 CD 射出， 设此时的半径为 R2，由几何关系可得：CD＝R2＋R2sin 37°⑩ 解得 R2＝15 cm，又由于 R2cos 37°＝12 cm＝y，故粒子圆心恰好在 CD 上，且从 D 点射出磁 场，如图线 2 所示，假设成立，设此时的磁感应强度为 B2 由洛伦兹力提供向心力可得：qvB2＝mv2 R2 ⑪ 联立以上各式并代入数据可得磁感应强度的范围为： 1．7×10－3 T≤B≤3.75×10－3 T. 15.解析：(2)①设活塞静止在 A 处时，气体压强为 p1.对活塞受力分析，由平衡条件可得 p1S＝p0S＋mg 物体将活塞压至 B 处平衡时，缸内气体的压强为 p2，对封闭气体由理想气体状态方程可 得 p2Sh＝p1S·2h 联立解得 p2＝2p0＋2mg S 理想气体温度不变，则内能不变，压缩气体，外界对气体做功，根据热力学第一定律可 知气体向外放热． ②环境温度升高，汽缸中气体体积增大，此过程中压强不变，由盖－吕萨克定律可得V0 T0 ＝V1 T1 ， 由于 T0＝27 ℃＝300 K，V1＝2V0 代入数据解得 T1＝600 K＝327 ℃. 答案：(1)ACE (2)①2p0＋2mg S 放热 理由见解析 ②327 ℃ 16.解析：(2)①如图(a)所示，当光射到圆弧面上的入射角等于临界角时，刚好发生全反射． 由 sin θ＝1 n 解得θ＝60° 根据几何关系 d＝ 3R 2 ②如图(b)所示，当光射到圆弧面上的入射角很小时，设入射角为β，折射角为α，由 折射定律 n＝sin α sin β 在△OEF 中，由正弦定理 OF sin（π－α） ＝ R sin（α－β） 当 d→0 时，α、β很小，sin α≈α，sin β≈β，sin(α－β)≈α－β 解得 OF＝ αR α－β α＝nβ 所以 OF＝(4＋2 3)R. 答案：(1)ACD (2)① 3 2 R ②(4＋2 3)R