(新高考)广东省2021届高三物理下学期5月卫冕联考试题(含解析)

1、新高考）广东省 2021届高三物理下学期 5 月卫冕联考试题（含解析） - 1 - / 16- 1 - （新高考）广东省 2021 届高三物理下学期 5 月卫冕联考 试题（含解析） 本试卷共 8 页， 16 题（含选考题 ） 。全卷满分 100 分。考试用时 75 分钟。 注意事项： 1. 答题前，先将自己的姓名、考号等填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码 粘贴在答题卡上的指定位置。 2. 选择题的作答：选出每小题答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。 写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3. 填空题和解答题的作答：用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内

2、。写在试题 卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4. 选考题的作答：先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用 2B 铅笔涂黑。答案写 在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 5. 考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 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. 核电站是目前和平利用核能的主要方式，在一定程度上解决了能源问题。下列关于 核电站的说法正确的是 A. 核电站中核燃料发生的核反应是聚变反应，其可能的核反应方程式为 21H 21H 42He B. 核 电

3、 站 中 核燃 料 发 生 的 核 反应 是 裂 变 反 应 ， 其 可 能 的 核 反 应 方 程 式 为 29328U 23940Th 24He C. 核 电 站 中 核燃 料 发 生 的 核 反应 是 裂 变 反 应 ， 其 可 能 的 核 反 应 方 程 式 为 23952U 15464Ba 8369Kr 201n D. 在核电站中的核反应出现了质量亏损从而释放出了大量核能，核电站正是以此为能（新高考）广东省 2021届高三物理下学期 5月卫冕联考试题（含解析） 量来源工作的 2. 广州塔又称广州新电视塔，总高度 600m 是广州的标志性建筑之一，随着超级高楼 越来越多，高速电梯在日常

4、生活中越来越重要。在某次对广州塔高速电梯的测试中， 电梯的时间一速度图象如图所示，图中倾斜的虚线 a、b 分别为曲线在 t=0 时和 t=3s 时的切线，下列说法正确的是 A. 0 10s 时间内电梯的加速度逐渐增大 B. t=2s 时电梯一定处于超重状态 C. t=3s 时电梯的加速度大小为3m/s2 2 D. t=0 时电梯的加速度为 t=3s 时电梯加速度的 6 倍 3. 一根轻绳一端系于竖直圆弧上的 A 点，另外一端系于竖直圆弧上的 B 点，O 为圆弧的 圆心，质量为 m 的重物通过一光滑钩子挂在轻绳上，如图所示，现在将绳的一端缓慢 的由 B点移动到 C 点，下列说法正确的是 A. 绳

5、子夹角一直变小 B. 绳子的张力一直变大 （新高考）广东省 2021届高三物理下学期 5月卫冕联考试题（含解析） C.绳子的张力先变大后变小 D. 绳子的张力先变小后变大 4. 长隆欢乐世界占地面积 2000 多亩，游乐设施近 70 项，里面的好多游戏项目很受青 -2 - / 16-2 -（新高考）广东省 2021届高三物理下学期 5月卫冕联考试题（含解析） -16 - / 16- 4 - 少年朋友喜欢。如图所示，小明和他哥哥一起玩“飓风飞椅”游戏，所有座椅都用相 同长度的悬索安装在游戏装置的同一圆周上 （圆周圆心在游戏装置的转轴上），现游戏 装置的悬索拉着飞椅带着他们做匀速圆周运动，已知哥哥

6、的质量为小明质量的 2 倍， 他们座椅的质量均与小明的质量相同，不计悬索质量及空气阻力，下列说法正确的是 A. 小明相对哥哥做匀速圆周运动 B. 哥哥的动能是小明动能的 2 倍 C. 悬索对哥哥座椅的拉力等于悬索对小明座椅拉力的 2 倍 D. 游戏装置的角速度越大，悬索与水平方向的夹角越大 5.2021 年 2 月 24 日 6 时 29 分，天问一号火星探测器成功实施第三次近火制动，进入 近火点到火星表面的距离为 280km 远火点到火星表面的距离为 5.9 x 104km 周期为 2 个火星日的火星停泊轨道，探测器将在停泊轨道上运行约 3 个月。已知火星的半径为 R=3.4x 106m 火

7、星表面的重力加速度为 0.38g（g 为地球表面的重力加速度，取 10m/s2）, 3 41.6，下列说法正确的是 A. 探测器在停泊轨道上相对火星静止不动 B. 探测器在从近火点向远火点运动的过程中速度越来越小，机械能也减小 C. 探测器在远火点运动的速率大于 3.6km/s D. 若能发射火星的同步卫星，则同步卫星的轨道半径约为 2x 104km 6. 某工（新高考）广东省 2021届高三物理下学期 5月卫冕联考试题（含解析） -16 - / 16- 5 - 厂测试竖直挡板的弹性，进行了如下操作：位于水平地面上的弹射装置从 A 点 将一质量 m=0.5kg 的小球斜向上弹射出去，刚好与竖直

8、挡板的 B 点垂直相碰，然后被 水平弹回落到地面上的 C 点。已知 A 点与竖直挡板的水平距离 d=4.8m, C 点为 OA 的中 点，B 点到水平地面的高度 h=3.2m,小球从 A 点被弹射出去到落到 C 点所用的总时间 B. 小球被竖直挡板弹回时的速度大小为 2.4m/s C. 小球受到竖直挡板水平方向的平均作用力的大小为 22.5N D. 小球被竖直挡板反弹过程中损失的动能为 2.25J 7. 如图所示，电荷量分别为+Q +4Q 的点电荷分别固定在间距为 L 的 A、B 两点，以A B 两点连线的中点 O 为圆心、丄为半径作圆，与 A、B 两点连线和A B 两点连线的中垂 6 线相交

9、于 a、c、b、d 四点，已知静电力常量为 k，下列说法正确的是 声療 F F. t 1 1 1 70 A 叭o严 *丄 b 1 R A. 点的电场强度大小为晋B.c点的电场强度为0点电场强度的舟倍 C.b 点的电势大于 d 点的电势 D. 同一负电荷在 c 点时的电势能小于在 d 点时的电 势能 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。 A.小球被弹射出时的速度大小为 8m/s g=10m/s2，下列说法正确的是 （新高考）广东省 2021届高三物理下学期

10、 5月卫冕联考试题（含解析） -16 - / 16- 6 - 8. 如图甲所示电路中，变压器为理想变压器，电压表和电流表均为理想电表， a、b 接 如图乙所示电压，R0、R 均为定值电阻，R 为滑动变阻器。现将开关 S 断开，观察到电 流表A的示数减小了 0.1A，电流表A的示数减小了 0.5A，则下列说法正确的是（新高考）广东省 2021届高三物理下学期 5月卫冕联考试题（含解析） A.电压表 V2的示数为 40V B. 电压表 V3示数变化量的大小等于定值电阻 R。两端电压变化量的大小 C. 电压表 V3示数变化量的大小与电流表 Ai示数变化量的大小的比值不变 D. 若将滑动变阻器的滑片向

11、 d 端滑动，电压表 V3的示数与电压表Vi的示数的比值变大 9. 如图所示，直角坐标系 xOy的第一象限内存在沿 x 轴正方向的匀强电场，第四象限 内一边长为 a 的正方形 ABCD 内存在垂直于坐标平面的匀强磁场（图中未画出），其中 AB 边与x 轴正方向成 30角。现有一质量为 m 电荷量为 q 的带电粒子，从 y轴上的 P 点以速度 vo沿 y轴负方向射入电场中，粒子恰好从 A 点进入磁场，进入磁场时的速度 方向与 x 轴正方向的夹角为 60,然后从 B 点离开磁场，不考虑粒子的重力，下列说 法正确的是 P y (1 4 “ J M * * J* %. / if J 7 7 / r *

12、 VC A. 磁场的方向为垂直坐标平面向外 B.P 点的纵坐标为-、3a C.匀强磁场的磁感应强度为 3mv0 D.粒子从 P 点运动到 B 点的时间为（6虫 3-）a 3qa 6v0 10. 如图所示，一轻弹簧固定在竖直墙上的 A 点，弹簧自由伸长时末端位于 B 点，半径 为 R 的光滑圆弧轨道固定在竖直平面，与 C 点水平相切，AB 和 BC 的长度均为 2R, AB 部分光滑，BC 部分粗糙。质量为 m 的物块 P（可视为质点）从 BC 的中点以初速度 V0向左 运动，（新高考）广东省 2021届高三物理下学期 5月卫冕联考试题（含解析） 最后物块 P 能够滑上圆弧轨道并且不脱离轨道（从

13、圆弧轨道最高点 D 离开不算脱 离轨道）。已知物块 P 与 BC 部分间的动摩擦因数为 卩整个过程中弹簧处于弹性限度内， -5 - / 16-5 -（新高考）广东省 2021届高三物理下学期 5月卫冕联考试题（含解析） -16 - / 16- 9 - 重力加速度为 g,不计空气阻力，下列说法正确的是 I O , P : J B C A. 弹簧的最大弹性势能为1 mv2 mgR 2 B. 若物块 P 未能从 D 点离开轨道，则物块 P 在 BC 间通过的最大路程为R C. 若物块 P 能够从 D 点离开轨道，则在与轨道圆心等高处的 E 点对轨道的压力可能为 4mg D. 若物块 P 能够打在竖直

14、墙上，则初速度最小为 8 6 卩 gR 三、非选择题：共 54 分。第 1114 题为必考题，考生都必须作答。第 1516 题为选 考题，考生根据要求作答。 （一）必考题：共 42 分。 11. （7 分） 某研究性学习小组采用如图甲所示的装置测量重力加速度 g。提供的器材有：气垫 导轨（总长度为 L）、滑块（总质量为 m 装有宽度为 d 的遮光板）、光电门两只（配接数 字计时器）、垫块若干、米尺。在一次实验中，测出导轨顶端距水平面的高度为 h,两 光电门间的距离为 s。打开气泵，让滑块从导轨顶端由静止开始向下运动，读出遮光板 （新高考）广东省 2021届高三物理下学期 5月卫冕联考试题（含解

15、析） -16 - / 16- 10 - （1）使用游标卡尺测量遮光板的宽度 d 如图乙所示，则遮光板的宽度 d= cm（新高考）广东省 2021届高三物理下学期 5月卫冕联考试题（含解析） -16 - / 16- 11 - D 1 2 limliiii IIIIIIIII ,II.J imlllnfiriTi lilir （2） 保持光电门 1 的位置不变，改变光电门 2 的位置，记录两个光电门之间的距离 s 和 对应的时间 t，根据实验数据作出s -1 图象如图丙所示，若图中直线的斜率为 k,根 t 据图象得出重力加速度 g= （ 用题目中所给的符号表示）。 （3）若滑块与导轨间还有比较小的

16、大小为 f 的摩擦力，则重力加速度测量结果表达式修 正为 g= （ 用题目中所给的符号表示） 12. （9 分） 某同学在实验室做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验，实验室提供了如下器材: 小灯泡（2.5V , 0.5A） 电流表 A（量程为 0.4A，内阻 FA=1Q） 电压表 V（量程为 3V,内阻 FV3k Q） 滑动变阻器（最大阻值 R=10Q， 允许通过的最大电流 2A） 定值电阻 R=2Q 定值电阻 F2=10Q 电源 E（电动势为 3V,内阻不计） 开关 S 一个、导线若干 与 R 并联后的量程为 _ A（1）他设计了如图甲所示的实验电（ _ 填“R”或“ F2”），电流表 Y)

17、 屮 FX应选 （新高考）广东省 2021届高三物理下学期 5月卫冕联考试题（含解析） -16 - / 16- 12 - 利用图甲所示电路进行实验，某次测量时电流表的示数为 0.2A，此时电压表的示数 如图乙所示，则此时小灯泡的电阻为 _ Q （结果保留两位有效数字）。 通过实验正确作出小灯泡的 I U 图线，如图丙所示。现把实验中使用的两个完全 相同的小灯泡并联后接到如图丁所示的电路中， 其中电源的电动势 Eo=2V 内阻 ro=1Q, 定值电阻 R=1.5Q，则此时每个小灯泡的实际功率为 W（ 结果保留小数点后 两位数字）。 13. （10 分） 如图所示， 质量 mi=m=1kg 的滑块

18、A B （可视为质点）分别静止于质量 ma=2kg、 长 Li=1.1m的木板 C 的左右两端，质量 m=1kg 的足够长的木板 D 与木板 C 紧靠在一起（不 粘连），两木板厚度相等。现给滑块 A 一个水平向右的初速度 vo=6m/s, 段时间后滑 块 A、B 发生了第一次碰撞，碰撞时间极短且碰撞过程中没有机械能损失。 已知滑块 A、 B 与木板 C、D间的动摩擦因数均为 尸 0.5，木板 CD 与地面间的动摩擦因数均为 尸 0.1 , 最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 g=10m/s2。求最后滑块 B 离木板 C 右端的 距离（结果保留两位有效数字）。 飞 a n 尹求” hh wh

19、y m hhyw 老声*武求萤*君我武老/声君*武芒武* 14.（16 分） 如图所示，间距为 L 的两条足够长的平行金属导轨右端连接有一阻值为 R 的定值电 阻，整个装置被固定在绝缘水平面上，整个空间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场， 磁感应强度的大小为 B,两根质量均为 m 电阻均为 R、长度均为 L 的金属棒 MN EF 垂 直放在导轨上，金属棒 EF 与导轨间的动摩擦因数为 卩，现给金属棒 MN 施加一水平向 左的作用力 F,使金属棒 MN 从静止开始以加速度 a 做匀加速直线运动， 当金属棒 EF 将 要发生滑动时撤去力 F。若重力加速度为 g,导轨的电阻不计，金属棒 EF 与导轨间

20、的 最大静摩擦力与滑动摩擦力相（新高考）广东省 2021届高三物理下学期 5月卫冕联考试题（含解析） -16 - / 16- 13 - 等，金属棒 MN 与导轨间的摩擦力忽略不计，求：（新高考）广东省 2021届高三物理下学期 5月卫冕联考试题（含解析） -16 - / 16- 14 - X X X X 丄X X X X X X 其 X X X x X Xj- L. x R 卜 R X X X X X X x X r X X X X X VX XF X X X X （1） 力 F 的最大功率； （2） 撤去力 F 后定值电阻上产生的热量; （3）整个过程中通过定值电阻的电荷量。 （二）选考题：

21、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）（4 分）将一定质量的氧气封闭在一容积不变的容器内，如图所示为氧气分子在不同 温度下的速率统计分布图，由图可知 （ 填“实线”或“虚线”）表示的状 态气体的压强较大，两条线与横轴所围的面积在理论上应该 或“不相等”）。 （2）（8 分）带加热丝（图中未画出，体积不计）的质量为 M 的气缸放在水平地面上，质量 为 m 截面积为 S 的活塞封闭着一定质量的理想气体（气体的质量可以忽略），活塞由轻 绳填“相Hl 0 * 备理率区何的分子数 总竹数的 E1 分比 筑牡分子的速串分

22、布團彖 （新高考）广东省 2021届高三物理下学期 5月卫冕联考试题（含解析） -16 - / 16- 15 - 悬挂在天花板上，活塞到气缸底部的距离为 L,到气缸顶部的距离为-，封闭气体的 2 温度为 T,气缸恰好对地面无压力，已知重力加速度为 g,大气压强始终为 po,M=2mftoS , 5g 活塞可在气缸内自由滑动。现在缓慢升高封闭气体的温度，求: （i） 活塞开始上升时气体的温度 Ti； （ii） 活塞上升到气缸顶部时气体的温度 T2。 16. 选修 3-4（12 分） （1）（4 分）一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在 t = 1.0s 时刻的波形如图所示，此时波 刚好传播到 x

23、 = 5m 处的 M 点，t = 1.5s 时刻 x= 10m 处的质点 Q 刚好开始振动，则此简 谐横波的周期为 s ，当质点 Q 第 3 次出现在波谷时，x= m 处的 （8 分）如图所示，在某种液体中某一深度处有一水平放置的半径为 R 的发光圆盘， 现在将发光圆盘从液体中缓慢提升（提升过程中发光圆盘始终保持水平），若液面足够 宽，当发光圆盘离液面的距离从 3R 减到 R 时，被照亮的液面区域的半径减小了一半， 求此种液体的折射率。（新高考）广东省 2021届高三物理下学期 5月卫冕联考试题（含解析） -16 - / 16- 16 - 2021届岛二11显联考 物理蠡考答案及坪分细则I D

24、 战胞站尺秫川舉01郎战的栈能笊肚览 的-Kft料炭生牌擒反应为翼交反应.其可陡的榷 反应方甲式询曾+冷一 lt） u - itf jCf & fl. q* Bi tli 十 dr 40+旳”讥即二him”为两忌点阿的木T 为轻绳的It度由屈可对在亀堵氓慢从H戍 移动河厂林的过程叩闷址贞何的K甲-紀离丸噬丈 后变小祈以flina-y JtX后变小两侧纯子的丸 脂也先童衣焙蹙小，雉 A项倍谟“my yi-a 先变小石变丈.财 T=-先瓷大岳变小IkD jistO? 1 坝侑i恥吻疋璃= 匚卩【解析】由班可知片游堰雅V带看阡:椅做”連阳 周话动时小聊与哥時在同一水乎面上检匀遠隔黑冠 动.R

25、箱連度相同.師H小明相If是相对静止的 壮悉+战A 一躊也匸甜囲和小明运动的需密盧1B導* 由F矗址之比为P】.所以他們的动腌之比h沁点 B4 Hr址恳畫 眶直方向的典働为久小叫的质 ft 为咏増堆礒对甜哥庵椅的掩力F； 帶卜量事对小 明庫椅的拉力用=空卑,所渤筐=斗+战（_*tfi出； r耶轴（? rj 游贱装找的甫嗜從槽大+世宙的时心丿越女，肚审导 竖宜舟囱杓乘角毘女.与水平方向的嶷角茁小.故D 顶碍叽 匚D MS析】槻测器专磁“的停帕施道匕运动*周期是 陶亍火环口+咄柯苛玄耶定迪运动的+蔽A垠错 泯探雋护弃从址典点自远火点运动的过理中由于克 臓火星引力做功所出逢度撞来逑小.怔机幡能區雯.

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29、5月卫冕联考试题（含解析） -16 - / 16- 18 - 的电就蛮大定值电釉a的分压便大、J#电Jh表v 相山何北过的册程为“由色駁守杞定律有 的叭数走小阳电压龙胃的爪SH；坐.电川总V：的 -*（ rxYi 。*那洱 ij - - 氏蔭桂.、 g用十毗 示数与电乐专Vi的示税的比倫宦小.隸门顷错i艮. 严 9.HD【解靳】由題再制粒子带直电*结合左手定期町 -尺估+*）点H顶铅谡店物块F刚甘通适。点 知區城的方向为肝宵学恤平曲向咆*故A砂需谟；在 离开林壇，征门点仆析有叫执皆+物地卩从打林 A点分析1 inn /亘海JM鬓豪橹合1 這侧強第奋赴卫功钊门点的过程由胡ft宦理軒 站看阡=珂巧

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32、【解析】（1】主尺谑戟为5 iwmlf皈尺協社为此05X 2 nmt cL ID mni,所工道匏勿mnt H 和，1 nim 乱in mm = o,马汨cm.即遽Jt忻的宽度为 J = . jll） 5L* L设迟比械託辺itL也门1的违度冯趴根侶迄功学 代式 fj = 1* - * 粹 土甲行=T+ nf nifi 711 ft lJr CP0.51 M2 分) 2 -(2 炉 n （新高考）广东省 2021届高三物理下学期 5月卫冕联考试题（含解析） -16 - / 16- 19 - =叫仙儿何益柔右血&=仁晰订有于=卄 彩从结合电畫書丄梅海桶童学（新高考）广东省 2021届高三

33、物理下学期 5月卫冕联考试题（含解析） -16 - / 16- 20 - 若有卓押力的诒.对制如t力分Fr H 叭n 9-f : I J I - ；I!L ;IJ ， L I 、一丄 &舟订丁 脱 L fN t ; （涙+上4 m h 12, I）K, I.Z 0,G（2 （331.7（2 分】 3）0P15（C+l*-D.16t3 【斛斩（1小灯皑心黴农嘔施为讥、电盘丧的Id | 住为仏4九吋以逓过柑电羔&勺定備电船乩井联 的方式朮扩K电液农的“IY JF联杠浙电滝屉的竝: 世为仇&A.内肌为寻 仏 芒）电流我的疝敌为氏2人时浣过小灯赳的电湘订=: 此吋小订池的电闭R

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