2021年广东省新高考物理（5月份）冲刺卷（一）（广东专用版含答案）

 cos GT  2021 年广东省新高考物理——考前冲刺卷（一） 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．A、B 两个物体在同一直线上运动，位移—时间图像如图，下列说法正确的是（ ） A．A、B 运动方向相反 B．0-4s 内，A、B 的位移相同 C．t=4s 时，A、B 的速度相同 D．A 的加速度比 B 的加速度大 2．图为喜庆节日里挂的灯笼，由于天气刮风，重量为 G 的灯笼向右飘起，设风对灯笼的作 用力 F 恒定，灯笼看成质点。在某一时间内灯笼偏离竖直方向的角度恒为θ，设轻绳对灯笼 的拉力为 T。下列说法正确的是:( ) A．T 与 F 的合力方向竖直向下 B．T 与 F 的合力大于 G C．T 和 G 是一对平衡力 D．绳索所受拉力的大小为 3．如图所示，已知用光子能量为 2.82 eV 的紫光照射光电管中的金属涂层时，毫安表的指 针发生了偏转，若将电路中的滑动变阻器的滑片 P 向右移动到某一位置时，毫安表的读数恰 好减小到零，电压表读数为 1 V，则该金属涂层的逸出功约为( ) A.2.9×10－19 J B.6.1×10－19 J C.1.6×10－19 J D.4.5×10－19 J 2 p GMmE r   4．如图所示，某人向对面的山坡上水平抛出两个质量不等的石块， 分别落到Ａ、Ｂ两处．不 计空气阻力，则落到Ｂ处的石块( ) Ａ．初速度大，运动时间短 Ｂ．初速度大，运动时间长 Ｃ．初速度小，运动时间短 Ｄ．初速度小，运动时间长 5．质量为 m 的人造地球卫星与地心的距离为 r 时，引力势能可表示为 ，其中 G 为引力常量，M 为地球质量。该卫星原来的在半径为 R1 的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由 于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为 R2，此过程中因摩擦 而产生的热量是（ ） A． 2 1 1 1( )GMm R R  B． 1 2 1 1( )GMm R R  C． 2 1 1 1( )2 GMm R R  D． 1 2 1 1( )2 GMm R R  6．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 10∶1，原线圈输入的交流电如图乙所 示，电阻 R=22Ω ，则（ ） A．交流电的频率为 100Hz B．t = 0.005 s 时电压表的读数为 22 V C．t = 0.01 s 时电流表读数为 1A D．该变压器原线圈的输入功率为 22W 7．在 2008 北京奥运会上，俄罗斯著名撑杆跳运动员伊辛巴耶娃以 5.05m 的成绩第 24 次打 破世界纪录，图为她在比赛中的几个画面。下列说法中正确的是（ ） A．运动员过最高点时的速度为零 B．撑杆恢复形变时，弹性势能完全转化为动能 C．运动员要成功跃过横杆，其重心必须高于横杆 D．运动员在上升过程中对杆先做正功后做负功 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．真空中，两个固定点电荷 A、B 所带电荷量分别为 Q1 和 Q2，在它们共同形成的电场中， 有一条电场线如图实线所示，实线上的箭头表示电场线的方向，电场线上标出了 C、D 两点， 其中 D 点的切线与 AB 连线平行，AB 连线中点为 O，则（ ） A．A 带正电，B 带负电，且 Q1>Q2 B．O 点电势比 D 点电势高 C．负检验电荷在 C 点的电势能大于在 D 点的电势能 D．在 C 点由静止释放一带正电的检验电荷，检验电荷将沿此电场线运动到 D 点 9．如图，MN 和 PQ 是电阻不计的平行金属导轨，其间距为 L，导轨弯曲部分光滑，平直部分 粗糙固定在水平面上，右端接一个阻值为 R 的定值电阻，平直部分导轨左边区域有宽度为 d、 方向竖直向上、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场．质量为 m、电阻也为 R 的金属棒从高为 h 处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止，已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为 μ，金属棒与导轨间接触良好，则金属棒穿过磁场区域的过程中(重力加速度为 g)( ) A．金属棒中的最大电流为Bd 2gh 2R B．金属棒克服安培力做的功为 mgh C．通过金属棒的电荷量为BdL 2R D．金属棒产生的电热为 1 2 mg(h－μd) 10．如图所示，将小砝码放在桌面上的薄纸板上，若砝码和纸板的质量分别为 M 和 m，各接 触面间的动摩擦因数均为μ，砝码到纸板左端的距离和到桌面右端的距离均为 d.现用水平 向右的恒定拉力 F 拉动纸板，g 为重力加速度，下列说法正确的是( ) A．纸板相对砝码运动时，纸板所受摩擦力的大小为μ(M＋m)g B．要使纸板相对砝码运动，F 可能大于 2μ(M＋m)g C．若砝码与纸板分离时的速度小于 μgd，砝码不会从桌面上掉下 D．当 F＝μ(2M＋3m)g 时，砝码恰好到达桌面边缘 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．随着全世界开始倡导低碳经济的发展，电动自行车产品已越来越受到大家的青睐，某同 学为了测定某电动车的电池的电动势和内电阻，设计了如图甲所示电路，提供的实验器材有： A．电动车的电池一组，电动势约为 12V，内阻未知 B．直流电流表，量程 30mA，内阻很小 C．电阻箱 R，阻值范围为 0～999.9Ω D．定值电阻 R0，阻值为 10Ω E．导线和开关 (1)当他闭合开关时发现，无论怎样调节电阻箱，电流表都没有示数，反复检查后发现电路 连接完好，估计是某一元件损坏，因此他拿来多用电表检查故障，他的操作如下： ①断开电源开关 S； ②将多用电表选择开关置于×1Ω挡，调零后，红黑表笔分别接 R0 两端，读数为 10Ω； ③将多用电表选择开关置于×10Ω挡，调零后，将红黑表笔分别接电阻箱两端，发现指针读 数如图乙所示，则所测阻值为________Ω，然后又用多用电表分别对电源和开关进行检测， 发现电源和开关均完好。 由以上操作可知，发生故障的元件是________。 (2)在更换规格相同的元件后重新连接好电路。 (3)改变电阻箱的阻值 R，分别测出通过阻值为 R0＝10 Ω的定值电阻的电流 I，下列三组关 于 R 的取值方案中，比较合理的方案是________(选填方案编号“1”“2”或“3”)。 方案编号 电阻箱的阻值 R/Ω 1 300.0 250.0 200.0 150.0 100.0 2 100.0 85.0 70.0 55.0 40.0 3 40.0 30.0 25.0 20.0 15.0 (4)根据实验数据描点，绘出的1 I R 图象是一条直线。若直线的斜率为 k，在1 I 坐标轴上的截 距为 b，则该电源的电动势 E＝________，内阻 r＝________。(用 k，b 和 R0 表示) 12．为了验证动量守恒定律(探究碰撞中的不变量)，某同学选取了两个材质相同、体积不等 的立方体滑块 A 和 B，按下述步骤进行实验： 步骤 1：在 A、B 的相撞面分别装上橡皮泥，以便二者相撞以后能够立刻结为整体； 步骤 2：安装好实验装置如图，铝质轨道槽的左端是倾斜槽，右端是长直水平槽。倾斜槽和 水平槽由一小段 圆弧连接，轨道槽被固定在水平桌面上，在轨道槽的侧面与轨道等高且适当远处装一台数码 频闪照相机； 步骤 3：让滑块 B 静置于水平槽的某处，滑块 A 从斜槽某处由静止释放，同时开始频闪拍摄， 直到 A、B 停止运动，得到一幅多次曝光的数码照片； 步骤 4：多次重复步骤 3，得到多幅照片，挑出其中最理想的一幅，打印出来，将刻度尺紧 靠照片放置，如图所示。 (1)由图分析可知，滑块 A 与滑块 B 碰撞发生的位置________。 ①在 P5、P6 之间 ②在 P6 处 ③在 P6、P7 之间 (2)为了探究碰撞中动量是否守恒，需要直接测量或读取的物理量是________。 ①A、B 两个滑块的质量 m1 和 m2 ②滑块 A 释放时距桌面的高度 ③频闪照相的周期 ④照片尺寸和实际尺寸的比例 ⑤照片上测得的 s45、s56 和 s67、s78 ⑥照片上测得的 s34、s45、s56 和 s67、s78、s89 ⑦滑块与桌面间的动摩擦因数 写出验证动量守恒的表达式_________________________________________________。 13．为了测量某住宅大楼每层的平均高度(层高)及电梯的运行情况，甲、乙两位同学在一楼 电梯内用电子体重计及秒表进行了以下实验，一质量为 m＝50 kg 的甲同学站在体重计上， 乙同学记录了电梯从一楼到顶层的过程中体重计示数随时间的变化情况，并作出了如图所示 的图象，已知 t＝0 时，电梯静止不动，从电梯轿厢内的楼层按钮上得知该大楼共 19 层．求： (g 取 10 m/s2) (1)电梯启动和制动时的加速度大小； (2)该大楼的层高． 14．为了探究电动机转速与弹簧伸长量之间的关系，小明设计了如图所示的装置．半径为 l 的圆形金属导轨固定在水平面上，一根长也为 l、电阻为 R 的金属棒 ab 一端与导轨接触良 好，另一端固定在圆心处的导电转轴 OO′上，由电动机 A 带动旋转．在金属导轨区域内存 在垂直于导轨平面，大小为 B1、方向竖直向下的匀强磁场．另有一质量为 m、电阻为 R 的金 属棒 cd 用轻质弹簧悬挂在竖直平面内，并与固定在竖直平面内的“U”型导轨保持良好接触， 导轨间距为 l，底部接阻值也为 R 的电阻，处于大小为 B2、方向垂直导轨平面向里的匀强磁 场中．从圆形金属导轨引出导线和通过电刷从转轴引出导线经开关 S 与“U”型导轨连接．当 开关 S 断开，棒 cd 静止时，弹簧伸长量为 x0；当开关 S 闭合，电动机以某一转速匀速转动， 棒 cd 再次静止时，弹簧伸长量变为 x(不超过弹性限度)．不计其余电阻和摩擦等阻力，求 此时： (1)通过棒 cd 的电流 Icd； (2)电动机对该装置的输出功率 P； (3)电动机转动角速度ω与弹簧伸长量 x 之间的函数关系． （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．物体的内能是物体所有分子热运动的动能和分子间的势能之和 B．布朗运动就是液体分子或者气体分子的热运动 C．利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械 能是可能的 D．气体分子间距离减小时，分子间斥力增大，引力减小 E．石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同 (2)如图，粗细均匀的弯曲玻璃管 A、B 两端开口，管内有一段水银柱，中管内水银面与管口 A 之间气体柱长为 lA＝40 cm，右管内气体柱长为 lB＝39 cm.先将口 B 封闭，再将左管竖直 插入水银槽中，设被封闭的气体为理想气体，整个过程温度不变，若稳定后进入左管的水银 面比水银槽水银面低 4 cm，已知大气压强 p0＝76 cmHg，求： ①A 端上方气柱长度； ②稳定后右管内的气体压强． 16．[选修 3-4](12 分） (1)某质点在竖直方向上做简谐运动，规定竖直向上为正方向，质点的振动图象如图所示， 则质点在 10 s 时的速度方向为________(选填“竖直向上”或“竖直向下”)，0.5～1.5 s 时间内的位移为________cm，0～15 4 s 内运动的路程为________cm. (2)两个横截面半径均为 R 的半圆柱形玻璃砖 ABC 和 DEF 拼接在一起，形成一个圆柱形玻璃 砖 A(D)BC(F)E，一束单色光从左侧玻璃砖上的 M 点入射，M 点到 AC(DF)的距离 d＝ 3 2 R，入 射光线的延长线经过 A(D)点，左侧玻璃砖 ABC 对该单色光的折射率 n1＝ 3，右侧玻璃砖 DEF 对该单色光的折射率 n2＝2 2，真空中的光速为 c. ①若将该单色光第一次在玻璃砖 DEF 与空气的界面上的入射点记为 N(图中未标出)，分析判 断该单色光在 N 点能否发生全反射． ②求该单色光从 M 点传播至 N 点的时间． 参考答案与试题解析 1.A 2.C 3.A 4.A 5.C 6.D 7.D 8 AB 9.CD 10.CD 16.【答案】(1)70 电流表 (3)2 (4)1 k b k －R0 【解析】(1)欧姆表表盘读数为“7 Ω”，倍率为“×10”，故所测阻值为 70 Ω；故障检测时，除 电流表外其余部分均没有问题，故问题只能出在电流表处； (3)为减小电流表的读数误差，电流表指针偏转角度应该尽量大于三分之一，即电流范围为 100 mA≤I≤300 mA，根据欧姆定律，总电阻范围为 120 Ω≥R≥40 Ω，扣除定值电阻 10 Ω，即 电流表内阻和电源内阻加上电阻箱电阻应该大于等于 30 Ω而小于等于 110 Ω，由于电流表内 阻不计，故应该选方案 2； (4)根据闭合电路欧姆定律，有 E＝I(r＋R0＋R)，则1 I ＝1 ER＋r＋R0 E ，为对比一次函数 y＝kx＋ b，R 相当于 x，1 E 相当于 k，1 I 相当于 y，k(r＋R0)相当于 b；解得 E＝1 k ，r＝b k －R0。 17.【答案】(1)② (2)①⑥ m1(s45＋2s56－s34)＝(m1＋m2)(2s67＋s78－s89) 【解析】(1)由图可知 s12＝3.00 cm，s23＝2.80 cm，s34＝2.60 cm，s45＝2.40 cm，s56＝2.20 cm，s67＝1.60 cm，s78＝1.40 cm，s89＝1.20 cm。根据匀变速直线运动的特点可知 A、B 相撞的位置在 P6 处。 (2)为了探究 A、B 相撞前后动量是否守恒，就要得到碰撞前后的动量，所以要测量 A、 B 两个滑块的质量 m1、m2 和碰撞前后的速度。设照相机拍摄时间间隔为 T，则 P4 处的 速度为 v4＝s34＋s45 2T ，P5 处的速度为 v5＝s45＋s56 2T ，因为 v5＝v4＋v6 2 ，所以 A、B 碰撞前 A 在 P6 处的速度为 v6＝s45＋2s56－s34 2T ；同理可得碰撞后 AB 在 P6 处的速度为 v6′＝ 2s67＋s78－s89 2T 。若动量守恒则有 m1v6＝(m1＋m2)v6′，整理得 m1(s45＋2s56－s34)＝(m1＋ m2)(2s67＋s78 －s89)。因此需要测量或读取的物理量是①⑥。 18.答案 (1)2 m/s2 2 m/s2 (2)3 m 解析 (1)电梯启动时由牛顿第二定律得 F1－mg＝ma1 电梯加速度大小为 a1＝F1 m －g＝2 m/s2 电梯制动时由牛顿第二定律得 mg－F3＝ma3 电梯加速度大小为 a3＝g－F3 m ＝2 m/s2. (2)电梯匀速运动的速度为 v＝a1t1＝2 m/s 从图中读得电梯匀速上升的时间为 t2＝26 s 减速运动的时间为 t3＝1 s 所以总位移为 x＝1 2a1t 21 ＋vt2＋1 2a3t 23 ＝54 m 层高为 h＝ x 18 ＝3 m. 19.解析 (1)ab 顺时针转动时产生的电动势为 E＝1 2B1ωl2 由右手定则，电流方向由 a 到 b， 由闭合电路欧姆定律，总电流 I＝ E R＋1 2R ＝B1ωl2 3R 通过 cd 棒的电流 Icd＝1 2I＝B1ωl2 6R ，方向由 d 到 c (2)电动机的输出功率 P＝I2·3 2R＝B21ω2l4 6R (3)S 断开时，由平衡条件 kx0＝mg S 闭合时，由平衡条件 kx＝B2Icdl＋mg 解得ω＝6kx－x0R B1B2l3 . 答案 (1)B1ωl2 6R ，方向由 d 到 c (2)B21ω2l4 6R (3)ω＝6kx－x0R B1B2l3 15.解析：(1)物体的内能是物体所有分子热运动的动能和分子间的势能之和，A 正确；布朗运动是悬浮颗粒的运动，不是液体分子或者气体分子的热运动，B 错 误；利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能 转化为机械能是可能的，不违背能的转化守恒定律和热力学第二定律，C 正确； 气体分子间距离减小时，分子间引力、斥力都增大，D 错误，E 正确． (2)①设 A 端上方气柱长度为 l1.由题可知，插入水银槽后左管内气体压强为 p1＝p0＋ρgΔh＝80 cmHg 由玻意耳定律得 p0la＝p1l1 所以 A 端上方气柱长度为 l1＝38 cm ②设右管水银面上升 h，则右管内气柱长度为 lB－h，气体压强为 p1－2ρgh. 由玻意耳定律得 p0lB＝(p1－2ρgh)(lB－h) 解得 h＝1 cm 所以右管内气体压强为 p2＝p1－2h＝78 cmHg 答案：(1)ACE (2)①38 cm ②78 cmHg 16. 解析：(1)由图可得，该质点振动的周期为 2 s，由简谐运动时间的周期性可 知，10 s 时的运动情况与 t＝0 时相同，速度方向为 x 轴正方向，即竖直向上； 该质点的振动方程为 x＝40sin πt cm，t1＝0.5 s 时，x1＝40 cm，t2＝1.5 s 时，x2 ＝－40 cm，0.5～1.5 s 时间内质点的位移 x＝x2－x1＝－80 cm；t3＝15 4 s 时，x3 ＝－20 2 cm，质点在 0～15 4 s 内运动的路程 s＝8A－|x3|＝(320－20 2)cm. (2)①如图(a)所示，cos θ＝ 3 2 R R ＝ 3 2 ，则θ＝30°，∠ MOA＝60°，△MAO 为等边三角形， 所以光线在 M 点的入射角α＝60° 由折射定律 n1＝sin α sin β 可得折射角β＝30° 光路图如图(b)所示， 由β＝θ可知折射光线恰好垂直 AC(DF)面射入玻璃砖 DEF，由几何关系可得 光线在 N 点的入射角γ＝β＝30° sin C＝ 1 n2 ＝ 1 2 2 ＜1 2 故临界角 C＜30° 所以该单色光在 N 点能发生全反射 ②该单色光在玻璃砖 ABC 中的传播时间 t1＝d v1 ＝ 3 2 R c 3 ＝3R 2c 在玻璃砖 DEF 中的传播时间 t2＝d′ v2 ＝ 3 2 R c 2 2 ＝ 6R c 则该单色光从 M 点传播至 N 点的时间 t＝t1＋t2＝ 3 2 ＋ 6 R c 答案：(1)竖直向上 －80 (320－20 2) (2)①能 ② 3 2＋ 6 R c