2021届广东省东莞市高考物理模拟试卷（4月份）附答案详解

2021届广东省东莞市高考物理模拟试卷（4月份）

一、单选题（本大题共5小题，共30.0分）

1.已知氢原子的基态能量为E],激发态能量为％=今，其中n=2,3,4....已知普朗克常量为九，

则下列说法正

确的是（）

A.氢原子跃迁到激发态后，核外电子动能增大，原子的电势能减小

B.基态氢原子中的电子吸收一频率为v的光子被电离后，电子速度大小为厚且

7m

C.大量处于n=3的激发态的氢原子，向低能级跃迁时可辐射出6种不同频率的光

D.若原子从n=6能级向n=2能级跃迁时所产生的电磁波能使某金属发生光电效应，则原子从

n=5能级向n=1能级跃迁时所产生的光子也一定能使该金属发生光电效应

2.如图所示，一线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让<^=?4_.

它在匀强磁场中运动，已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过1/j'飞.

On*

位置I、n、in时（位置n正好是细杆竖直位置），线圈内的感应电流方向（一•

顺着磁场方向看去）是（）

A.I、n、in位置均是顺时针方向

B.I、口、m位置均是逆时针方向

c.I位置是顺时针方向，n位置为零，in位置是逆时针位置

D.I位置是逆时针方向，口位置为零，in位置是顺时针方向

3.如图所示，在掷飞镖项目中，运动员将飞镖以一定的速度水平掷出，恰：.

好击中靶心，则（）

A.飞镖一定垂直击中靶心

B.飞镖一定是与靶心等高、沿靶心方向被水平掷出的

C.若增加掷出的速度，飞镖将击中靶心的上方

D.同时增加掷出时的高度和速度，飞镖仍能击中靶心

4.将一物体以某一初速度竖直上抛，如图所示的四幅图中，哪一幅能正确表示物体在整个运动过

程中的速率”与时间t的关系（不计空气阻力）（）

5.关于绕地球做匀速圆周运动的同步卫星和月球，下列说法正确的是（）

A.月球到地心的距离比同步卫星到地心的距离小

B.月球的线速度比同步卫星的线速度大

C.月球的角速度比同步卫星的角速度大

D.月球的向心加速度比同步卫星的向心加速度小

二、多选题（本大题共5小题，共27.0分）

6.在某次研究性学习活动中，某小组采用如图所示的实验电路来研究微型

电动机的性能.先缓慢调节滑动变阻器R,使电动机停止转动时，电流

表和电压表的示数分别为0.54和1.0K重新调节滑动变阻器，使电动机恢

复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.04和15.0匕则这台电动机正常运转时（）

A.电动机的内电阻为2.00B.电动机的内电阻为7.5。

C.电动机的输出功率为30WD.电动机的输出功率为221V

7.如图所示4、B、C是在地球大气层外，圆形轨道上运行的三颗人造卫星，B、

/X-----

C离地面的高度小于4离地面的高度，小B的质量相等且大于C的质量.下列//Q

说法中正确的是（）/

A.B、C的线速度大小相等，且大于4的线速度

B.&C的向心加速度大小相等，且小于4的向心加速度

C.B、C运行周期相同，且大于A的运行周期

D.B的向心力大于4和C的向心力

8.如图所示，两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水

平面内做匀速圆周运动，则它们的（）/\

A.运动周期相同

B.运动线速度相同

C.运动角速度相同

D.向心加速度相同

9.关于晶体和液晶，下列说法中正确的有（）

A.由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体

B.在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，而非晶体不可以转化为晶体

C.液晶分子的排列会因温度、压强、电磁作用等外界条件的微小变化而发生变化

D.在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变

10.如图所示，两列简谐横波分别沿z轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=-0.2?71和％=

1.2m处，两列波的速度均为V=0.4m/s,两波源的振幅均为4=2cm.图示为1=0时刻两列波的

图象（传播方向如图所示），此刻平衡位置处于x-0.2ni和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动.质

点M的平衡位置处于x=0.5巾处，关于各质点运动情况判断正确的是（）

v/cin

A.两列波相遇过后振幅仍然为2cm

B.t=1s时刻，质点M的位移为-4cm

C.t=ls时刻，质点M的位移为+4cm

D.t=0.75s时刻，质点P、Q都运动到M点

E.质点P、Q的起振方向都沿y轴负方向

三、实验题（本大题共2小题，共15.0分）

11.某同学设计了一个用打点计时器“探究碰撞中的不变量”的实验：在小车4前端装有橡皮泥，推

动小车4使之匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并黏合成一体，继续做匀速运动。

他们设计的装置如下图所示，在小车A的后面连着纸带，电磁打点计时所用器电源频率为504。

打点计酎a

.皮泥小车\纸?

长木板小车

5;、.....广；••••；

TTftl|*l6.80cm-J1•—20.00cm-J-

小木片

（1）在实验中，需要的测量工具有

4弹簧测力计B,毫米刻度尺C.天平D,螺旋测微器

⑵已测得小车4（包括橡皮泥）的质量为矶=0.310kg,小车B（包括撞针）的质量为g=0.205kg,

由以上测得数据可计算碰前两车质量与速度乘积之和为kg-m/s；碰后两车质量与速度

乘积之和为kg-m/s。（结果保留三位有效数字）

（3）本探究实验的结论：。

12.用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S,

T,请根据下列步骤完成电阻测量.

①转动部件,使指针对准电流的“0”刻度；

②将K旋转到电阻档合适的位置；

③将插入“+”、“-”插孔的表笔短接，转动部件;使指针

对准的0刻度线.（填电流、电压或电阻）

④将两电笔分别于待测电阻相接，读数.

四、简答题（本大题共2小题，共32.0分）

13.图1所示，MON,M'0'M是两条间距为L=0.5m的平行金属导轨,。、0'处平滑连接，导轨电阻

不计，右端接有阻值为R=0.3。的电阻，M。、M'。'为倾斜导轨，倾角。=37。，其间存在垂直

于斜面向上的匀强磁场，ON、O'N'为光滑水平导轨，其中PP'右侧有竖直向上的匀强磁场，两

个区域的磁感应强度大小相等。若将质量为巾=0.5kg、电阻为r=0.20的金属棒从斜轨上不同

高度处由静止释放，当释放点的高度h大于等于1.2m时，均停在水平导轨上的QQ'处，且金属棒

在倾斜轨道上运动的加速度a与速度"的关系如图2所示。现将金属棒从h=1.5m高处静止释放,

金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直，己知sin37°—0.6,cos37°—0.8,g=10m/s2«

求：

（1）金属棒与倾斜导轨间的动摩擦因数〃和磁感应强度大小B；

（2）金属棒在倾斜轨道上运动的过程中，电阻R上产生的焦耳热QR；

（3）金属棒在水平轨道上的磁场区域运动的过程中，通过金属棒的电荷量q。

14.人民公园里有一个斜面大滑梯，一位小同学从斜面的顶端由静止开始滑下，其运动可视为匀变

速直线运动.已知斜面大滑梯的竖直高度h=3.75m,斜面的倾角为37。，这位同学的质量巾=

30kg,他与大滑梯斜面间的动摩擦因数为〃=0.5.不计空气阻力，取g=10m/s2,s讥37。=0.6.

求：

(1)这位同学下滑过程中的加速度大小：

(2)他滑到滑梯底端时的速度大小；

(3)他从滑梯的顶端滑到底端过程中重力的冲量.

速度g=9.8(hn/s2,计算结果均保留3位有效数字，求:

(1)玻璃管竖直放置时，液柱由于重力产生的压强p；

(2)山顶的大气压强po。

16.如图所示，AOB是截面为扇形的玻璃砖的横截面图，其顶角0=75。.今有

一束单色光线在横截面内从。4的中点E沿垂直。4的方向射入玻璃砖，一部

OA

分光线经4B面反射后恰好未从OB面射出，不考虑多次反射作用.试求玻璃的折射率n.

参考答案及解析

1.答案：D

解析：解：4、氢原子由基态跃迁到激发态时，氢原子吸收光子，则能量增大，轨道半径增大，根据

写=吧!知，电子动能减小，而其电势能增大，故A错误；

rzr

B、根据能量守恒得：hv+E^^mv2,解得电离后电子的速度大小为：v=回国，故B错误;

nym

C、根据或=3知，这些氢原子可能辐射出3种不同频率的光子，故C错误；

D、若原子从n=6能级向ri=2能级跃迁时所产生的电磁波能使某金属发生光电效应，依据能级间跃

迁时辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差，则原子从n=5能级向n=1能级跃迁时所产生

的电磁波能量大于之前辐射的能量，所以一定能使该金属发生光电效应，故Q正确。

故选：D。

根据轨道半径的变化，通过库仑引力提供向心力得出电子动能的变化，结合原子能量的变化得出原

子势能的变化；

能级间跃迁或电离时，遵循能量守恒定律；

根据数学组合公式求出氢原子可能辐射光子频率的种数；

根据入射光的频率大于或等于极限频率时，才能发生光电效应；

解决本题的关键知道光电效应的条件以及知道能级间跃迁时辐射或吸收的光子能量等于两能级间的

能级差，掌握电离的条件，及理解跃迁的种类确定方法，注意大量与一个的种类区别，及最大初动

能对应的最大速度。

2.答案：D

解析：解：由图可知，当线圈从I位置运动到最低点H位置过程中，穿过线圈的磁通量增加，根据

楞次定律可知，线圈中感应电流的方向顺着磁场方向看是逆时针；

n位置时运动的方向与磁感线的方向平行，感应电流是零；

当线圈从最低点口运动到ni位置的过程中，穿过线圈的磁通量减少，根据楞次定律可知，线圈中感

应电流的方向顺着磁场方向看是顺时针，所以当线圈第一次通过位置I和位置ni时，顺着磁场的方

向看去，线圈中感应电流的方向应是先逆时针方向再顺时针方向，所以。正确，ABC错误。

故选：D。

本题的关键是明确线圈经过位置I和ni过程中穿过线圈的磁通量的变化情况，然后根据楞次定律即

可求解。

该题考查楞次定律的应用，要掌握楞次定律是判定感应电流方向的一般规律，要注意磁通量变化时

磁场的方向。

3.答案：C

解析：解：设飞镖抛出时的水平速度为火,飞镖抛出时距离靶心的高度为八，飞行的时间为3飞镖

距靶的水平距离为人

AB、由题可知，当飞镖恰好击中靶心过程，经过的时间为：t=后，此时飞镖的竖直速度为："竖=

所以飞镖在击中靶心时与靶心等高，但不是垂直击中靶心，飞镖经过靶心时的速度方向为斜向下，

故AB错误；

C、在水平方向，飞镖经过的时间可用t=f计算，由于初速度增加，导致时间减小，再根据=

可知，下落的高度减少，也就是说飞镖将击中靶心的上方，故C正确；

。、当增加抛出时的速度，可知经历的时间减少，要想击中靶心，根据公式=知高度减少，

所以应该是降低抛出时的高度。故。错误。

故选:Co

(1)平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动。

(2)根据平抛运动的时间和竖直方向上的运动规律，可知竖直分速度不等于零。

解决本题的关键是掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解。

4.答案:B

解析：解：不计空气阻力时，竖直上抛运动上升是匀减速直线运动，下落是自由落体运动。设初速

度为北，运动时间为3上升到最大高度的时间为环。

则上升过程：速率与时间的关系式"=vQ-gt图线是向下的倾斜直线。

下落过程：速率与时间的关系式v=g(t-to),图线是不过原点向上的倾斜直线。

故选：B。

不计空气阻力时，竖直上抛运动上升是匀减速直线运动，下落是自由落体运动，根据运动学公式研

究"与t的关系，再选择图象.

本题考查应用物理规律选择图象的能力，往往要根据物理公式得到解析式再选择图象.

5.答案：D

解析：解：力、月球绕地球运行的周期A=30天，同步卫星绕地球运动的周期72=1天，显然T1>T2,

根据开普勒第三定律有：圣=,，解得4>「2,故A错误；

12

B、由(7罢=结合「1>上，可得：Vi<v2,故B错误；

C,由7="，7\>12,可得31<32，故C错误；

D、由G詈=rna,结合4>r2，可得的<(12，故。正确。

故选：D«

地球同步卫星即地球同步轨道卫星，又称对地静止卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星，距

离地球的高度约为36000km,卫星的运行方向与地球自转方向相同、运行轨道为位于地球赤道平面

上圆形轨道、运行周期与地球自转一周的时间相等，其运行角速度等于地球自转的角速度；

本题考查了地球同步卫星的相关知识点，同时注意结合开普勒第三定律，关键掌握万有引力提供向

心力这一理论，并能灵活运用

6.答案：AD

解析：解：4、当电动机不转动时，电动机可视为纯电阻电路，故电动机的电阻R=苫=悬=2。，

故B错误，A正确；

C、正常转动时，电动机的总功率P=UJi=15x2W=30小；

2

克服自身电阻的功率PR=I1R=(2)x2勿=8W；

电动机正常运转时的输出功率是P镰必=P-PR=30W-8W=22nz.故C错误，£>正确；

故选：ADo

从电路图中可以看出，电动机和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量

电路电流，根据公式/?=，可求电动机停转时的电阻；

利用公式「="可求电动机的总功率，根据公式P=/2R可求电动机的热功率，总功率与热功率的差

值就是电动机的输出功率.

本题考查电阻、功率的有关计算，关键是明白电路中各个用电器的连接情况，要知道非纯电阻电路

的功率的计算方法.

7.答案：AD

解析：解：人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设卫星的质量为?n、轨道半径为小地球质量为根据

万有引力提供向心力，有：

GmM4712rv2

——=m——=ma=m—

r2T2r

A、v=&由图可以知道，rA>rB=rc,所以B、C的线速度大小相等，且大于4的线速度，故A

正确；

B、a=黑，由图可以知道，rA>rB=rc,所以B、C的向心加速度大小相等，且大于4的向心加速

度，故B错误；

C,T=2H居，由图可以知道，rA>rB=rc,所以B、C运行周期相同，且小于4的运行周期，故C

错误；

£>、F=等，4、B的质量相等且大于C的质量，所以B的向心力大于4和C的向心力，故。正确；

故选：AD.

根据人造卫星的万有引力提供向心力，列式求出周期、线速度、向心加速度和向心力的表达式进行

讨论即可.

本题关键抓住万有引力提供向心力，列式求解出线速度、角速度、周期和向心力的表达式，再进行

讨论.

8.答案:AC

解析：解：对其中一个小球受力分析，如图，受重力，绳子的拉力，由于小球做匀速圆周运动，故

合力提供向心力；

将重力与拉力合成，合力指向圆心，由几何关系得，合力：F=mgtanO(T)：

由向心力公式得到，F=ma)2r②；

设绳子与悬挂点间的高度差为机由几何关系，得：r=htand

由①②③三式得，3=R与绳子的长度和转动半径无关，故C正确；

又由7=生知，周期相同，故A正确；

U)

由u=wr,两球转动半径不等，则线速度大小不等，故B错误；

由a=a>2r,两球转动半径不等，向心加速度不同，故。错误；

故选：AC.

两个小球均做匀速圆周运动，对它们受力分析，找出向心力来源，可先求出角速度，再由角速度与

线速度、周期、向心加速度的关系公式求解.

本题关键要对球受力分析，找向心力来源，求角速度；同时要灵活应用角速度与线速度、周期、向

心加速度之间的关系公式.

9.答案:AC

解析：解：力、由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，例如石

墨和金刚石，故A正确。

8、晶体与非晶体在一定的条件下可以相互转化，即在一定的条件下，某些晶体可以转化为非晶体,

非晶体也可以转化为晶体。故8错误；

C、温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质。故C正确。

D.在熔化过程中，晶体要吸收热量，虽然温度保持不变，但是内能要增加，故。错误；

故选:AC.

晶体是具有一定的规则外形，各项异性，具有固定的熔点；非晶体没有固定的熔点，没有规则的儿

何外形，表现各项同性；液晶既具有液体的流动性，又具有光学各向异性；由此可判断各选项的正

误。

解答该题要熟练的掌握晶体和非晶体的特性，对于晶体有一下特点：

1、晶体有整齐规则的几何外形；

2、晶体有固定的熔点，在熔化过程中，温度始终保持不变；

3、晶体有各向异性的特点。

非晶体是指组成物质的分子（或原子、离子）不呈空间有规则周期性排列的固体。它没有一定规则的

外形，如玻璃、松香、石蜡等。它的物理性质在各个方向上是相同的，叫“各项同性”。它没有固

定的熔点。

10.答案：ABE

解析：解：4、两列波相遇过后不改变波的性质，所以振幅不变，振幅仍然为2cm,故4正确；

B、由图知波长4=0.4m,由u得，波的周期为7=4=9=1s,两质点传到M的时间为山，当

TV0.44

t=ls时刻，两波的波谷恰好传到质点M,所以位移为—4cm.故8正确，C错误；

。、质点不随波迁移，只在各自的平衡位置附近振动，所以质点P、Q都不会运动到M点，故C错误；

E、由波的传播方向根据波形平移法可判断出质点的振动方向：两列简谐横波分别沿x轴正方向和负

方向传播，则质点P、Q均沿y轴负方向运动，故E正确；

故选：ABE.

由图读出波长，从而算出波的周期.根据所给的时间与周期的关系，分析质点M的位置，确定其位

移.

由波的传播方向来确定质点的振动方向.

两列频率相同的相干波，当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振

动减弱，则振动情况相同时振动加强；振动情况相反时振动减弱.

波的叠加满足矢量法则，例如当该波的波峰与波峰相遇时，此处相对平衡位置的位移为振幅的二倍；

当波峰与波谷相遇时此处的位移为零.

11.答案：(1)平衡摩擦力；

(2)BC；

(3)0.620,0.618；

(4)在实验误差范围内，两小车的质量和速度的乘积在碰撞中总量保持不变。

解析：

根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定所需的测量器材。

根据点迹间的距离求出小车的速度，从而得出小车质量和速度的乘积，探究碰撞中的不变量。

根据碰撞之后共同匀速运动的速度小于碰撞之前4独自运动的速度，确定哪段应在碰撞之前，哪段应

在碰撞之后，是解决本题的突破口。

(1)木板的一端下边垫着小木片用以平衡摩擦力。

(2)实验中需要测量小车的质量和速度，所以需要天平，需要运用刻度尺测量点迹间的距离，从而计

算出速度。故选：BC。

(3)碰撞前，小车4的速度%=答zn/s=2.07n/s,碰撞后，系统的速度%=需机/s=1.2m/s,

0.10.14

则碰撞前两车质量与速度乘积之和Pi=mjVj+0=0.310x2.0=0.620kg-m/s,碰撞后两车质量

与速度乘积之和22=(mi+m2)v2=(0.310+0.205)x1.2=0.618kg-m/s.

(4)可知在实验误差范围内，两小车的质量和速度的乘积(nw)在碰撞中总量保持不变。

故答案为：(1)平衡摩擦力；(2)BC；

(3)0.620,0.618；

(4)在实验误差范围内，两小车的质量和速度的乘积在碰撞中总量保持不变。

12.答案:S；T-,电阻

解析：解：①电表使用前要旋转机械调零旋钮S进行机械调零，使指针对准电流的0刻线；

②将K旋转到电阻档合适的位置.

③将插入“十"、”-"插孔的表笔短接，旋动欧姆调零旋钮T,使指针对准电阻的0刻线.

④将两电笔分别于待测电阻相接，读数.

故答案为：①S；③T,电阻.

①电表使用前要使指针指在。刻线位置，通过调节调零旋钮实现；

③欧姆表测量前要进行欧姆调零；

④欧姆表中值电阻附近刻度线最均匀，读数误差最小，故测量电阻时，要通过选择恰当的倍率使指

针指在中值电阻附近；每次换挡要重新调零；

⑤欧姆表读数=刻度盘读数X倍率：

⑥欧姆表使用完毕，要将旋钮选择“OFF”挡或者交流电压最大挡，若长期不用，需要将电池取出.

本题考查了多用电表的使用方法，掌握基础知识即可正确解题；使用欧姆表测电阻时，要选择合适

的挡位，使指针指在中央刻度线附近.

13.答案：解：(1)由题图乙知，当u=0时，a=2.0m/s2；当a=0时，v=2.0m/s；

释放金属棒瞬间，安培力为零，由牛顿第二定律得：mgsind-^mgcosd-ma,

BLv

金属棒平衡时，安培力的大小为：FA=BIL=

由平衡条件得：mgsin37°-^mgcos37°--0,

解得：fi=0.5,B=IT；

(2)当释放点的高度八大于等于1.2/n时•，均停在水平导轨上的QQ'处，说明只要释放点的高度大于1.2m,

金属棒到达底端前已经匀速。

由于h=1.5m>1.2m,则导体金属棒下滑到斜轨道最低位置前已开始匀速运动，由图乙知：v=

2m/s；

由能量守恒定律有：mgh-fimgcos37°—^—-Q^=1mv2,

SITIJ/，j'N

电阻R上产生的焦耳热：QR=£Q总，

解得：QR=0.9/；

(3)金属棒以。=2m/s的速度进入水平轨道区域的磁场的过程中，取向右为正方向，根据动量定理有：

一£BiL-=0—mv.

通过金属棒的电荷量：q=»At=詈DL.

代入数据解得：q=2C。

答：(1)金属棒与倾斜导轨间的动摩擦因数为0.5,磁感应强度大小为17；

(2)金属棒在倾斜轨道上运动的过程中，电阻R上产生的焦耳热为0.9/；

(3)金属棒在水平轨道上的磁场区域运动的过程中，通过金属棒的电荷量为2C。

解析：(1)由题图乙知，当u=0时，a=2.0m/s2；当a=0时，v—2.0m/s；以金属棒为研究对象，

根据牛顿第二定律、平衡条件列方程联立求解；

(2)导体金属棒下滑到斜轨道最低位置前已开始匀速运动，根据能量守恒定律和焦耳定律联立求解;

(3)对金属棒根据根据动量定理结合电荷量的计算公式求解通过金属棒的电荷量。

对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，根据牛顿第二定律或平衡条件列出方程；

另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解。

14.答案：解：(1)这位同学的受力情况如图，根据牛顿第二定律得：f戈N

mgsin37°—f—maY

N=mgcos370”'

又f=M联立得到：mg

a=g(sin37°—〃cos370)

代入解得，a=10(0.6-0.5x0.8)=2m/s2

(2)已知位移的大小为％=—^―=痣m=6.25m,由苏=2ax得：

SLTL370.6

v=72ax—V2x2x6.25=5m/s

(3)由i;=Qt得: