2021届广东省普通高中高三高考压轴考试卷理科综合物理试卷及解析

2021年2021届广东省普通高中高三高考压轴考试卷

理科综合物理试卷

★祝考试顺利★

（含答案）

一、单选题（每题4分，共28分。）

1.如图所示，一玩偶与塑料吸盘通过细绳48连接，吸盘吸附在墙壁上玩偶静止悬挂，忽

略玩偶与墙壁之间的静摩擦力，则（）

A.细绳48越短，玩偶对墙壁的压力越大

B.细绳48越长，吸盘受到墙壁的摩擦力越小

C.吸盘重力大于墙壁和细绳对吸盘作用力的合力

D.吸盘与墙壁之间的挤压力越大，吸盘受到墙壁的摩擦力

越大

2.2020年7月23日，我国首颗火星探测器“天问一号”在海南文昌卫星发射中心成功

发射。为了更准确了解火星的信息，当探测器到达与火星表面相对静止的轨道时，测得探测器

的速度为“；探测器对火星表面发射一束激光，经过时间大收到激光传回的信号；当探测器在

火星表面着地后，测得相邻两次日出时间间隔为乙已知引力常量G,激光的速度为。,则（）

A.探测器着落前处于失重状态

B.火星的质量加=立

2兀G

C.火星的半径

2兀2

D.发射探测器的速度〃应满足7.9km/s<%<11.2km/s

3.2019年1月3日，“嫦娥四号”探测器完成了人类历史上的首次月背软着陆。“嫦娥四

号”的核电池利用放射性同位素对Pu衰变供电；静止的2j：Pu衰变为铀核用U和X粒子，产生

热能并放出频率为V的Y光子。已知：2；；Pu、2£u和X粒子的质量分别为佩、队和皿X,普朗

克常数为h,光速为Co则下列说法正确的是

A.X粒子是2He

B.2j：U的比结合能比能Pu的大

2

C.释放出的Y光子能量为(mPu—g—mx)c

D.若Y光子照射到某金属并发生光电效应，则光电子的最大初动能为hv

4.如图所示，a、。两点位于以正点电荷。为中心的正方体顶点，c点在上表面中心，则

A.a、6两点的场强相同J/

B.a、b、c三点的电势相等°。

C.负试探电荷在a点的电势能大于在c点的电势能J

D.正试探电荷沿数连线从a到几电场力先做正功1----------/后做负功

5.电影《夺冠》让人们想起了中国女排在奥运会夺冠的激动人心的时刻，女排队员的拼

搏精神永远激励着人们奋发前进。如图所示，一名排球运厂、动员进行垫球训

练排球以6m/s的速度竖直向下打在运动员的手上，然后、一1.以8m/s的速度竖

直向上飞出。已知排球的质量为250g,排球与手作用时八间为0.2s。下列

/去J-t而角的At()

A.排球的速度变化量大小为2m/sB.排球的动量变化量大小为3.5kg-m/s

C.排球受到手的冲量大小为3.5N-sD.排球对手的平均作用力大小为17.5N

6.如图所示，。、力两端接在正弦交流电源上，原副线圈回路中A、B电阻的阻值相同，

原副线圈匝数比为〃1：〃2,下列说法正确的是()

A.A、B电阻的电流之比为〃।_匚

A、B电阻的电压之比为々：〃2

A、B电阻的功率之比为〃；：〃;

D.A电阻上的电压与原线圈输入电压之比为1:1

7.如图所示，三根相互平行的固定长直导线右、4和4垂直纸面v

如图放置，与坐标原点分别位于边长为a的正方形的四个点上，L,与

%中的电流均为I,方向均垂直于纸面向外，l中的电流为21,方向

垂直纸面向里（已知电流为I的长直导线产生的磁场中，距导线r处的

ki

磁感应强度8=左（其中k为常数）.某时刻有一质子（电量为e）正

好沿与x轴正方向成45°斜向上经过原点0,速度大小为v,则质子此时所受磁场力为（）

A.方向垂直纸面向里，大小为名酗£

a

B.方向垂直纸面向外，大小为包M

2a

c.方向垂直纸面向里，大小为也竺

a

D.方向垂直纸面向外，大小为竺竺竺

2a

二、多选题（每题6分，共18分。全选对得6分，选对但不全得3分，选错、多选不得

分。）

8.一物块从倾角为。的斜面底端沿斜面向上匀减速滑行，上滑过程中其动能和重力势能

随上滑距离s的变化如图中直线a、6所示，重力加速度g取lOm/s：sin。=0.28,cos8=0.96。

则（）

A.物块的质量为5kg

B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.25

C.物块下滑时加速度的大小为5.2m/s2

D.物块返回斜面底端时机械能为0.5J

坡（倾角a=30°）.一运动员连同滑板（整体可视为质点）从A点由静止滑下，到C点以V。

=26m/s的速度水平飞出，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,关于该运

动员，下列说法正确是

A.经过C处时对轨道的压力约为其重力的2.7倍

B.在B点的速度大小为24m/s

C.在斜面AB上的运动时间约为4.6s

D.运动员落在着陆坡时的速度大小与C点速度V。大小成正比

10.如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为加有效长度（等于导轨宽度）

为/■的金属棒ab。导轨的一端连接电阻尺其他电阻均不计，磁感应强度为8的匀强磁场垂直

于导轨平面向下，金属棒外在一水平恒力厂作用下由静止开始向右运动，〃

XXX

b

A.随着ab运动速度的增大，其加速度也增大

B.外力尸对数做的功等于电路中产生的电能

C.当数棒的速度为"寸，外棒两端的电势差为8人

D.无论数做何种运动，它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能

三、非选择题，共54分。11—14题为必答题，15—16为选考题

（一）必考题，共42分。

11.（7分）一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中:

⑴甲同学在做该实验时，通过处理数据得到了图甲所示的尸一x图象，其中尸为弹簧弹力,

x为弹簧长度。请通过图甲，分析并计算，该弹簧的弹性系数公N/mo当指针如图乙所

示，弹簧秤的示数月No

（2）乙同学使用两条不同的轻质弹簧a和a得到弹力与弹簧长度的图象如图丙所示。下

列表述正确的是_____o

A.a的原长比6的长B.a的劲度系数比。的大C.a的劲度系数比。的小D.测

得的弹力与弹簧的长度成正比。

12.（9分）有一只灵敏电流计G,刻度盘上共有N格刻度而无具体示数，现要根据图（a）

所示电路测出此表的满偏电流。和内阻&。

（1）请按原理图（a）,将图（6）中的实物电路连接完整；（一）

(b)

（2）实验中调节滑动变阻器用和电阻箱/?,使灵敏电流计刚好满偏，读出此时电压表的示

数〃和电阻箱的阻值吊；然后再调节滑动变阻器用和电阻箱尺使灵敏电流计刚好半偏，且电

压表的示数仍为〃，读出此时电阻箱的阻值自用〃、片和总表示灵敏电流计的满偏电流。和

内阻凡，表达式：!r,凡=;

（3）仅从实验设计原理上看，这种测量方法得到满偏电流的测量值与真实值相比

（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。

13.（10分）如图所示，在x"直角坐标系中，第I象限内分布着方向垂直纸面向里的匀

强磁场，初速度为零、带电量为9、质量为力的离子（重力不计）经过电压为〃的电场加速后，

从x上的4点垂直x轴进入磁场区域，经磁场偏转后垂直V轴过V轴上的。点。已知a。

求：

（1）带电粒子加速后的速度；

（2）磁感应强度8的大小。

14.（16分）如图所示，半径为R的光滑半圆环轨道竖直固定在一水平光滑的桌面上，桌

面距水平地面的高度也为R,在桌面上轻质弹簧被a、b两个小球挤压（小球与弹簧不拴接），

处于静止状态.同时释放两个小球，小球a、b与弹簧在桌面上分离后，a球从B点滑上半圆

环轨道最高点A时速度为以=戊次，已知小球a质量

为加，小球b质量为2%重力加速度为g,求：

（1）小球a在圆环轨道最高点对轨道的压力？

（2）释放后小球b离开弹簧时的速度外的大小？

（3）小球b落地点距桌子右侧的水平距离？

（-）选考题，共12分。考生任选一题作答。多做按第一题计分。

15.

（1）（4分）由于水的表面张力，荷叶上的小水滴总是球形的.在小

水滴表面层中，水分子之间的相互作用总体上表现为（选填“引力”

或“斥力”）.分子势能£和分子间距离〃的关系图象如图所示，能总体上

反映小水滴表面层中水分子£的是图中（选填"4"y或'S

的位置.

（2）（8分）汽车轮胎胎压不能太高，也不能太低，胎压太高不舒适且易爆胎，胎压太低

会增加油耗且磨损轮胎.某品牌汽车车胎的指导气压在2.3~2.5atm之间，若超过4.0atm,轮胎

将会发生爆胎，现有下列情况：

①该汽车轮胎的容积是2.5xl（）2m3,原轮胎内空气压强为latm.某人在27°C室温时向轮

胎内打气，直到压强增加到2.5atm为止，应向轮胎里打进压强为latm的空气多少体积？（不

考虑胎内温度变化）

②若（1）问中充气后的轮胎，在特殊情况下轮胎内温度达到97。（2,通过计算说明此时是

否爆胎？

16.

（1）（4分）一列简谐横波在/=0.2s时刻的波形图如图甲所示，。是平衡位置在x=lm处

的质点，。是平衡位置在x=4m的质点，图乙为质点。的振动图像，贝l"=0.2s时，质点P沿v

轴（填“正”或“负”）方向运动；在2s内质点〃通过的路程为mo

（2）（8分）如图，在注满水的游泳池的池底有一点光源P,它到池边的水平距离为3.5m,

距离池边2m处有一浮标。静止漂浮在水面上。一个人站在池边观察，他的眼睛到地面的高度

4

为1.5m,此时他发现点光源刚好被浮标。挡住。已知水的折射率为

①求池内的水深；

②若游泳池因排水导致水面逐渐下降，当水面降低了时，点光源户发出的光恰好无法

从浮标。到池边之间射出，求A。。

2021年2021届广东省普通高中高三高考压轴考试卷

理科综合物理参考答案

1.【试题答案】A

【试题解析】A.玩偶的受力分析如图所示，玩偶对墙壁的压力等于

支持力有

N-GtanO;

细绳四越短，。越大，则玩偶对墙壁的压力越大，所以A正确；、，

BD.对吸盘与玩偶整体分析竖直方向只受重力与摩擦力，所以吸盘

受到墙壁的摩擦力总是等于重力，与细绳的长短无关，与吸盘与墙壁之间的挤压力无关，则

BD错误；

C.由平衡条件可知，吸盘重力等于墙壁和细绳对吸盘作用力的合力，所以C错误；

2.【试题答案】C

【试题解析】A.探测器着落前绕火星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，探测器处

于完全失重状态，着落前需要减速，处于超重状态，故A错误；

探测器的轨道半径一=二；火星的半径尺=畀-1

2兀2兀2

根据万有引力充当向心力知丝丝=%驾「；解得火星的质量加=里=立

产T2GT2271G

故B错误，C正确；

探测器脱离地球的引力束缚，则发射探测器的速度/应满足11.2km/s<y<16.7km/s

故D错误。

3.【试题答案】B

【试题解析】根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，%粒子质量数为4,电荷数为2,

为;He,选项A错误；因反应放出能量，可知的比结合能比TP"的大，选项B正确；反

应释放的总能量为（%-向-加c2,因为有热量放出，则释放出的y光子能量小于（%-向-加c\

选项C错误.若Y光子照射到某金属并发生光电效应，根据光电效应方程可知，光电子的最大

初动能小于〃嗫选项D错误;

4.【试题答案】C

【试题解析】小6两点距离正点电荷。的距离相等，则a、6两点的场强大小相同，但方

向不同，故A错误；

a、。两点距离正点电荷0的距离相等，电势相等，但c点距离正点电荷。的距离比a、b

近，故电势不相等，故B错误；

c点距离正点电荷。的距离比a点距离正点电荷。的距离近，则外＞心，故负试探电荷

在a点的电势能大于在c点的电势能，故C正确；

正试探电荷沿外连线从a到a距离正点电荷。的距离先变小再变大，则电势先变大后

变小，正电荷电势能先变大后变小，故电场力先做负功后做正功，故D错误。

5.【试题答案】B

【试题解析】取排球向下的方向为正方向，则排球竖直向下打在运动员的手上的速度为

匕=6m/s,排球竖直向上飞出的速度为！6=-8m/s,所以排球的速度变化量为；

AV=V2-V1=-8-6=-14m/s;则排球的速度变化量大小为14m/s,A错误；

排球的动量变化量为3=成5=250乂10八(_14)=-3.5kg.m/s；所以排球的动量变化量大

小为3.5kg・m/s,B正确；

根据动量定理有I^mgt=如；解得排球受到手的冲量为

/手=即一机5-顿解1(尸x10x0.2N?=-；所以排球受到手的冲量大小为4.ON-s,

C错误；

排球对手的平均作用力为R=%=WN=-20N；所以排球对手的平均作用力大小为

t0.2

20N,D错误。

6.【试题答案】C

【试题解析】A.设流过电阻3的电流为右，原线圈的电流为根据电流与匝数的关系

可知，原、副线圈的电流之比为夕=2；即A、8电阻的电流之比为〃2：勺，故A错误；

流过电阻的电阻值相等，由u=/R可知，A、3电阻的电压之比与流过它们的电流成正比,

所以为,7UfRLI=力LR=上%；故B错误；

根据P=U/,两个电阻消耗的功率与=3口=%故C正确；

P2U2I2”

电阻A上的电压；原线圈两侧的电压a=2％彳〃2；故D错误；

4%

7.【试题答案】B

【试题解析】根据安培定则，作出三根导线分别在0点的磁场方

向，如图：

kJ

由题意知，L,在0点产生的磁感应强度大小为&=也，L?在0点产生

a

kl

的磁感应强度大小为区=石，L3在。点产生的磁感应强度大小为风

=—,先将B?正交分解，则沿x轴负方向的分量为&=ksklin45=k?J,同理沿y轴负

ayj2a2a

klkJ

方向的分量为诙「sin45=*,故x轴方向的合磁感应强度为B产B、+B*==二y轴方

\]2a2a2a

向的合磁感应强度为用=区-&=—,故最终的合磁感应强度的大小为

2。

B=病透=咤a，方向为tana=。=1,则a=45°,如图：

Y2aBx

故某时刻有一质子（电量为e）正好沿与x轴正方向成45°斜向上经过原

点0,由左手定则可知，洛伦兹力的方向为垂直纸面向外，大小为f=eBv

=豆辿，故B正确；故选B.

8.【试题答案】BD

【试题解析】由图可知，物块到达最高点时的重力势能耳=mgssin6；即

3.5=mx10x2.5x0.28；解得〃?=0.5kg；故A错误;

对物块由动能定理得-mgssin0-/jmgscos。=0-Ek0；即

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

由牛顿第二定律可知，物块下滑时加速度的大小为

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

m

物块上升和下滑过程损失的机械能为AE=〃mgcos6：2s=0.25x0.5xl0x0.96x2x2.5J=6J

物块返回斜面底端时机械能为4=4-AE=0-5J;故D正确。

9.【试题答案】BCD

2

【试题解析】在C点，有：FNC-mg=m^-,代入数据得：FNc=3.7mg,有牛顿第三定

律得：F'NC^.1mg,故A错误；

由B运动至ljC,由动能定理得：mg(r-rcos6»)=|zwvc-1mvl，代入数据得：%=24m/s,

故B正确；

由A运动到B,由运动学公式得：4-0=2%/,得：43=篝根//；由动量定理得：

maABt=mvB,解得：，=区“4.6$,故C正确；

aAB

运动员从C点飞出后，在空中做平抛运动落在斜面上的D点，位移偏向角为则有

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

iaiiex———p

XV&D2vC

vl=4vltan2a+v^,即以=，故D正确.

10.【试题答案】CD

E

【试题解析】由于感应电动势£=配叫回路的电流/="；根据牛顿第二定律产-81="以；

R

整理得。=£—二且；可知随着弱运动速度的增大，其加速度减小，A错误；

mmR

根据能量守恒定律,外力尸对数做的功等于电路中产生的电能与导体棒增加的动能之和，

B错误；

当初棒的速度为V时，数棒产生的感应电动势E=BLv；而导体棒电阻不计，因此两端的

电势差为比〃，C正确；

根据功能关系，克服安培力做的功就等于其他形式的能转化为电能，与导体棒运动状态无

关，D正确。

11.【试题答案】253.00B

【试题解析】。）［1］在/一X图象中斜率代表弹簧的劲度系数，则

A£7,(

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

Ax0.24

［2］在乙图中弹簧秤的示数尸=3.00N

（2）［3］在丙图中，当弹簧的弹力为零时，弹簧处于原长，故6的原长大于a的原长，故A

错误；

斜率代表劲度系数，故a的劲度系数大于6的劲度系数，故B正确，C错误；

弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，故D错误。故选B。

优【试题答案】图见解析公e―2"相等

【试题解析】（1）连接的实物图如图

⑵当电流计满偏时有4=白；当电流计半偏时有?=备；联立解得

——.R=凡-2R

*21

（3）实验应用了等效代替法，两种情况下电路两端电压相等，则电流计内阻测量值等于真

实值，故相等。

.⑵gnqU

13.【试题答案】⑴

qd

【试题解析】（1）设带电粒子经电场加速后的速度为外由动能定理可得加解

得v=

⑵带电粒子进入磁场后，由牛顿第二定律可得4&，=对；依题意可知/'=4;联立解得

r

B=N~~-

qd

团【试题答案】⑴mg,方向竖直向上⑵金弊

(3)X=6R

2

【试题解析】Q）设a球通过最高点时受轨道的弹力为N,由牛顿第二定律砥+及=〃?v%;

R

得N=mg；由牛顿第三定律，a球对轨道的压力为mg,方向竖直向上

（2）设小球a与弹簧分离时的速度大小为力，取桌面为零势面，由机械能守恒定律

lmv2=lmv2+mgx2/?；得%=卮；小球a、b从释放到与弹簧分离过程中，总动量守恒

mvF2mv,；%=叵

2

（3）b球从桌面飞出做平抛运动，设水平飞出的距离为x,则/?=gg-；

x=vbt；得x=6R

15.(1)【试题答案】引力C

【试题解析】由于在小水滴表面层中，水分子间的距离大于七,所以水分子之间的相互作

用总体上表现为引力，由于当分子间距离为“时，分子间作用力为0,分子势能最小即图中的

B点，由于表面层中分子间距大