2021年3月广东省“决胜新高考●名校交流”2021届高三毕业班高考模拟联考物理试题及答案详解

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广东省“决胜新高考•名校交流”

2021届高三毕业班下学期3月高考模拟联考卷

物理试题

2021年3月

注意事项：

1.本试题卷共8页，满分100分，考试时间75分钟。

2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡的相应位置。

3.全部答案在答题卡上完成，答在本试题卷上无效。

4.回答选择题时，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。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。

5.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题（本题共7小题,每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题

目要求）

1.中国首台“华龙一号”核电机组于2020年11月份并网发电，有效缓解了新旧能

源转换时期电力不足的问题，其核反应堆中的反应方程为

2飘+：nt「Ba+卜Kr+5：n，下列说法正确的是

A.反应是衰变反应B.反应过程中铀的半衰期减小

C.反应过程中放出能量D.2Ba结合能比空U的结合能大

2.带线网球对于新手练习网球非常有用,在训练过程中网球与固定在地面的底座通

过可伸长的弹性轻绳相连接，如图所示运动员将球从A点斜向上击出，球运动到B点

时弹性轻绳达到最大长度，到达C点时弹性轻绳恰好恢复原长，不计空气阻力，则在

网球运动过程中下列说法正确的是

A.从A到B过程中，网球先失重后超重

B.从B到C过程中，网球一直超重

C.不计网球与地面接触过程，则网球始终处于失重状态

D.从A到B过程中，弹性轻绳的弹性势能先增大后减小

3.2020年12月17日，''嫦娥五号”返回器安全着陆，我国首次月面采样任务圆满完

成。月面采样步骤大致为：月面钻探采样，样本封装后送入上升器，上升器搭载样品

在月面点火起飞，返回绕月圆轨道与轨道器和返回器组合体对接，返回器携带样本

从月地转移轨道返回。已知月球的质量是地球质量的,，月球的半径是地球半径的

81

以下说法正确的是

3.8

A.上升器与轨道器对接前是在比轨道器更高的轨道上运行

B.返回器从绕月圆轨道变轨到月地轨道上需要动力系统向速度反方向喷气

C.返回器从绕月圆轨道变轨到月地轨道过程中机械能保持不变

D.样本在地球表面所受重力与在月球表面所受重力之比约为上

5.6

4.已知通电直导线磁场中某点的磁感应强度大小为B=k」（式中k为常数,1为电流

r

强度,r为该点距导线的距离）。现有垂直纸面放置的三根通电直导线a、b、c,其中

三点间的距离之比为ab：be：ca=5：3：4。已知a、b导线在c点产生的磁感应强

度方向平行于a、b的连线。设a、b的电流之比为n,则

产-------------------------“

A.a、b的电流同向,n=3B.a、b的电流反向,n=3

99

C.a、b的电流同向,n=lD.a>b的电流反向,n=l

5.如图，一理想变压器ab端接交流电源，原线圈匝数为100匝,Ri、R2、R3阻值相等。

则当开关S断开时Ri功率为Pi,当S闭合时Ri功率为P2,且Pi：P2=9：25,则副线

圈匝数为

、s

R2

A.25B.50C.200D.400

6.近几年来，我国的大推力火箭“长征五号”（昵称“胖五”）频频亮相,多次承担重要

发射任务。其上搭载了8台型号为YF—100的液氧煤油发动机,8台发动机一起工

作时，每秒钟可将3200kg的高温气体以3000m/s的速度喷出,则每台发动机的最大

推力约为

A.1.2X104NB.1.2X105NC.1.2X106ND.1.2X107N

7.如图所示,两条完全相同的圆弧形材料AOB和COD,圆弧对应的圆心角都为120°,

圆弧AOB在竖直平面内，圆弧COD在水平面内，以O点为坐标原点、水平向右为x

轴正方向，两弧形材料均匀分布正电荷,P点为两段圆弧的圆心，已知P点处的电场强

度为Eo、电势为（po,设圆弧AO在圆心P处产生的电场强度大小为E,产生的电势

为（P，选无穷远的电势为零，以下说法正确的是

.v3„(p

A.cE=——Eo(p=—o

34

BE邛E。普

C.将质子（比荷与）从P点无初速释放，则质子的最大速度为、叵

mV2m

D.若两段弧形材料带上的是等量异种电荷,x轴上各点电场强度为零，电势不为零

二、多项选择题（本题共3小题,每小题6分，共18分.每小题有多个选项符合题目要

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.有一足够长斜面,倾角为9=37。,在斜面顶端以10m/s的速度水平抛出一个小石子,

不计空气阻力,g=lOm/s?,JII=3.606,则

A.经1.5s石子落在斜面上

B.落到斜面上时，石子的速度大小为12.5m/s

C.经0.75s,石子距离斜面最远

D.水平抛出的速度越大，落到斜面上时的速度方向与斜面夹角越大

9.如图所示，粗糙水平面上有两个滑块A和B,其间用长为L=lm的细线相连，细线

可承受的最大张力为FEMION,现对滑块A施加水平向右的恒力Fi=24N,作用1s

后突然将外力变为F2=32N,滑块质量mA=4kg,mB=2kg,两滑块与平面间的动摩擦

因数均为口=0.2,重力加速度g取lOm/s1以下说法正确的是

B----A—

~~~7~~~7~7~

A.ls末滑块B的速度为3m/sB.1.5s末滑块B的加速度大小为

2m/s2

C.滑块B刚静止时滑块A的速度为更m/sD.滑块B刚静止时两滑块间的距

3

离为5m

10.两人在赤道上站立，各自手握金属绳0P0'的一端，绕东西方向的水平轴沿顺时针

方向匀速摇动，周期为工将金属绳连入电路，闭合回路如图所示，取金属绳在图示的

最高位置时为t=0时刻,则下列说法正确的是

A.电路中存在周期为T的变化电流B.t=O时刻，回路磁通量最大，电路中电流

最大

TT

C.t=上时刻，电流向左通过灵敏电流计D.t=上时刻，回路磁通量最小，电路中电流

42

最小

三、非选择题（共54分。第11〜14题为必考题,每个试题考生都必须作答。第15~

16题为选考题,考生根据要求作答）

（一）必考题（共42分）

11.（7分）某同学在做“探究动能定理”实验时，其主要操作步骤是：

a.按图甲安装好实验装置，其中小车的质量M=0.50kg,钩码的总质量m=0.10kgo

b.接通打点计时器的电源（电源的频率f=50Hz）,然后释放小车，打出一条纸带。

⑴他在多次重复实验得到的纸带中取出最满意的一条，如图乙所示，把打下的第一

点记作0,然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出,用厘米刻度尺

测得各相邻计数点间的距离分别为di=0.8cm、d2=2.4cm、d3=4.1cm、d4=5.6cm>

d5=7.2cm、d6=8.8cm,他把钩码的重力作为小车所受的合力,计算出从打下计数点0

到打下计数点5过程中合力所做的功W=J,把打下计数点5时小车的动

能作为小车动能的改变量,计算出△£!<=Jo（当地重力加速度g取

9.80m/s2,结果均保留三位有效数字）

乙

⑵根据以，上计算可见，合力对小车做的功与小车动能的变化量相差比较大。通过反

思，该同学认为产生误差的主要原因如下,其中正确的是o（填选项前的

字母）

A.钩码质量没有远小于小车质量,产生系统误差

B.钩码质量小了，应该大于小车质量

C.没有平衡摩擦力

D.没有使用分度值为毫米的刻度尺进行测量

12.（9分）某同学拿到一光敏电阻，其上参数“额定电压6V”可以看清，另外暗电阻（无

光照时电阻）阻值是5kQ还是6kQ分辨不清，该同学想要测定其暗电阻阻值和亮电

阻阻值（有光照时电阻）的准确数值，已知该型号光敏电阻暗电阻阻值为亮电阻阻值

的20〜30倍,可供该同学选用的器材除了开关、导线外，还有：

电压表V|（量程0~3V,内阻等于30）；电压表V2（量程0〜15V,内阻等于15kQ）；

电流表Ai（量程。〜3mA,内阻等于12Q）；电流表A2（量程0〜0.6A,内阻等于

0.1Q）；

滑动变阻器Ri（0〜10Q,额定电流3A）；滑动变阻器R2（0〜IkQ,额定电流

0.5A）；

定值电阻R3（阻值等于1Q）；定值电阻RM阻值等于10Q）；

定值电阻R5（阻值等于3kQ）；电源E（E=15V,内阻不计）。

该同学设计了实验电路，如图所示。

⑴电压表选取的是，滑动变阻器选取的是；

⑵在测量暗电阻阻值时，开关S2处于（填“断开”或“闭合”）状态；

⑶测量暗电阻阻值时，若电压表读数为“3.00V"，电流表读数为“2.00mA”，则暗电

阻阻值为Q；

（4）测量亮电阻阻值时，若电压表读数为“3.00V"，电流表读数为“2.00mA”，则亮电

阻阻值为Qo

13.（10分）如图所示，平面直角坐标系中，在第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场Bi,

第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场B2,两磁场宽度d=2.5m磁场上下区域足够大,

在第二象限内存在着沿x轴正方向的匀强电场，一带电粒子从x轴上的M点（一

0.75m,0）以速度vo=lOm/s平行于y轴正方向射入电场中，粒子经过电场偏转后从y

轴上的P点（0,乎m）进入第一象限，经过一段时间后刚好垂直x轴进入第四象限磁

场中,再次偏转后从磁场右边界上Q点（图中未画出）离开磁场，粒子质量m=5X10

4kg,电荷量q=2X10-3c,不计粒子的重力,试求：

⑴电场强度E的大小；

⑵第一象限内磁感应强度Bi的大小；

⑶若B2=L5Bi,则粒子从M点进入电场到从磁场右边界Q点离开磁场，运动的总时

间。

14.（16分）如图所示，一个质量为m=4kg的滑块从斜面上由静止释放，无碰撞地滑上

静止在水平面上的木板，木板质量为M=1kg,当滑块和木板速度相等时，滑块恰好到

达木板最右端，此时木板撞到与其上表面等高的台阶上，滑块冲上光滑的水平台阶,

进入固定在台阶上的光滑圆形轨道内侧，轨道在竖直平面内，半径为R=0.5m,滑块

到达轨道最高点时,与轨道没有作用力。已知滑块可视为质点，斜面倾角0=53。,滑块

与斜面、滑块与木板间动摩擦因数均为囚=0.5,木板与地面间动摩擦因数为同=0.2,

重力加速度为g=10m/s2,试求：

⑴滑块冲上台阶时的速度大小；（2）滑块释放时相对斜面底端的高度；

⑶滑块和木板间产生的热量。

（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）

⑴（4分）当物体自由下落时，物体中的分子平均动能（填“增大”“减小”

或“不变”），当把该物体举高时，物体的内能（填“增大”“减小”或“不

变”）。（假设物体的温度始终保持不变）

⑵目前，很多高端轿车的悬挂系统采用了空气悬架，相较传统的弹簧悬架，能大

幅提高轿车的舒适性。对于空气悬架，其工作原理可简化为如图所示装置，一个

气缸通过阀门连接气泵，气缸内部横截面积为S=0.01m2,上方用一个活塞封住，

活塞质量m=10kg,可沿气缸无摩擦地上下滑动，且不漏气，并与一劲度系数为k

=5X103N/m,原长为/=20cm的轻弹簧相连。活塞上方放置质量为M=40kg的

重物，开始时弹簧恰好处于原长状态，已知大气压强po=lXl()5pa,重力加速度g

2

=10m/so

手

(1)求初始状态气缸内气体压强;

(2)若气缸突然上升10cm,要保持重物静止，则需在气缸上升过程中抽出部分气体,

试计算所抽出气体在标准大气压下的体积，变化过程中不计温度变化。

16.［选修3—4］（12分）

(1)(4分)如图所示，一列简谐横波沿x轴向右传播,t=0时刻的波形图如实线所示(此

后波源停止振动)，此时起经0.2s后，第一次出现如虚线所示的波形图，P为该列

波右端点；已知波长为1.2m。则振源起振方向(填“向上”或“向下”),

波速为,t=2.1s后，P位置质点处于(填“波峰”“波谷”

或“平衡位置”)。

(2)(8分)如图所示为一半圆柱形玻璃砖，半圆形截面ABD的圆心为O,半径为R.

现有平行光束平行ABD平面以入射角a=45。射到长度为L、宽为2R的长方形截面

ABEF±,最终从下表面射出玻璃砖。已知玻璃的折射率n=&,光在真空中传播

的速度大小为c。求:

(i)光在ABEF界面的折射角P及全反射临界角C；

(ii)玻璃砖下表面有光射出部分的面积S。

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广东省“决胜新高考•名校交流”

2021届高三毕业班下学期3月高考模拟联考卷

物理试题参考答案详解

2021年3月

“决胜新高考•名校交流”2021届高三3月联考卷（广东省适用）

物理答案详解

1.C【命题意图】本题考查衰变、结合能、质量亏损.6.C【命题意图】本题考查动量定理在微观粒子（或流

【解题思路】该核反应是重核裂变反应.A错误；核反应体）中的应用.

过程中铀的半衰期不变.B错误;重核裂变过程•其质量【解题思路】8台发动机每秒钟可将3200kg的高温气

亏损•释放巨大能量正确；结合能与核子数目有关.体以3000m/s的速度喷出•由动量定理有8-=利・

根据核子数可判断啜U比堪Ba的结合能大.D错误.△机则每台发动机的最大推力为1.2X106N.C正确.

2.C【命题意图】本题考查受力分析、超重与失重.ABD错误.

【解题思路】由题图可知•弹性轻绳对网球的作用力始7.B【命题意图】本题考查电场叠加、场强、电势.

终沿着弹性轻绳的收缩方向•则小球在运动过程中竖【解题思路】圆弧AO在圆心。点产生的场强大小与圆

直方向始终受到向下的重力、弹性轻绳伸长时弹性轻弧03在。点产生的场强大小相等.两个场强方向夹

绳作用的向下分力，因此网球始终有竖直向下的加速角为60°,电势相等，同理［员］弧CO在圆心P点产生的

场强大小与圆弧在。点产生的场强大小相等，且

度,网球一直处于失重状态，AB错误，C正确；从A到OQ

夹角也为,电势相等，根据电场强度矢量叠加法则有

B过程中•弹性轻绳绷直后形变量越来越大•弹性势能60°

也越大来越大.D错误.4Ecos30°=&,得E=今心，根据电势特点有"=2，

3.B【命题意图】本题考查行星运动过程中的能量

变化.得W=^.A错误，B正确；从。点无初速释放质子.

【解题思路】因上升器搭载样品在月面点火起飞•则上

到达无穷远处时速度最大，根据动能定理有=

升器与轨道器对接前应在比轨道器更低的轨道I•.运

凡得「后,c错误；若两段弧形材料带上的

行.A错误；返回器由绕月圆轨道变轨到月地轨道需要

动力系统向速度反方向喷气•使返回器速度增大.运动

是等量异种电荷•正电荷和负电荷在轴上各点产生

半径增大.从而飞向地球,B正确；返回器从绕月圆轨

电场强度大小相等，方向相反•其合场强为零，正、负电

道变轨到月地轨道过程中机械能增加.（、错误；由万有

荷产生电势数值相等.电势叠加结果为零.D错误.

引力定律得•样本在星球表面所受重力〃w=G'苦.8.AC【命题意图】本题考查平抛运动、运动的合成与

分解.

故吗.Q5.6.D错误.【解题思路】设经时间，石子落到斜面上•水平方向位

4.C【命题意图】本题考查磁感应强度、右手螺旋定则移.「=%/,竖直方向位移•又la向=于".代入

及通电直导线的磁场特点.

数据解得/=L5s・A正确；落到斜面上时•石子的竖

【解题思路】由，点的磁感应强度方向平行于aS的连直速度为3=G=15m/s,则落到斜面上时石子的速度

线.根据右手螺旋定则及平行四边形定则可知明〃处

大小为V=/卷+*=5yi3m/s=18.03m/s.B错

通电导线的电流方向同向，由几何关系及平行四边形

误；当速度方向平行斜面向下时•石子距离斜面最远.

定则可知.a处的通电导线在c点处产生的磁感应强

即包=lanfl.代人数据解得,'=0.75s.C正确，落到斜

度大小与6处的通电导线在。点处产生的磁感应强度00

大小满足氏=：•根据3=/和夫=〃代人上式可

而t时.设速度方向与水平方向夹角为。.则星=^3.

得〃=1.

又lan8=2=产•所以lana=2lan。•即石子落到斜面

5.B【命题意图】本题考查理想变压器.

【解题思路】设副线圈匝数为〃.当开关S断开时,设变上时的速度方向是确定的•与平抛初速度大小无关，

压器左边电流为八，电压为5,右边电流为K,电压为D错误.

U；，电源电压为电阻阻值均为/<・电源电压Ud,=9.BD【命题意图】本题考查连接体、加速度及速度.

5+，出翳=晒.夕=急.171=八叱出=1出当【解题思路】选整体为研究时象•有尸一〃（〃?A+；，>B）g=

U।n/|100

（〃?八+mB）a.选B为研究对象•有后一〃叫出=，〃心，

开关S闭合时•设变压器左边电流为A，电压为U2・

整理得两滑块间细线张力FT=T—F.当作用力

右边电流为八・电压为U；,电源电压L^=U2+/2K.mA十

0T-V^2-/2E了-而‘七一幕2瓦―E=24N时.得FC空F,=8NVFT”.故细线

■，联立解得〃=正确错误.

50.B・ACD未断.两者的加速度=2m/s，

1s末滑块B的速度U=M=2m/s.A错误；由FT=工处于闭合状态•使/，处电阻起分流作用，〃处电阻

选择R3•电流表和〃处电阻阻值之比为12：1.所以二

F.得细线断开时外力F=30N.当外力为

小十〃S者电流之比为1：12.即二者电流之和为/a=26mA.

尺=32N时,细线立即断开•滑块人的加速度大小为

电压表电流为/v=^=lmA.则通过光敏电阻的电

〃=理二心道=6m/s?.滑块13的加速度大小为q二

流/2=/^-/V=25mA•所以亮电阻阻值火'=?=

“g=2m/s"滑块Li到静止所用时间”=m=1s.故

240Q.

时•滑块的加速度大小为2正确；

，=1.56B2m/s,B13.（10分）

滑块B刚静止时•此时A的速度v,\=v+at=8m/s.

A2解：（1）粒子在电场中做类平抛运动.有

C错误；滑块B刚除止时两滑块间的距离d=L+

12XM=,啊：（1分）

（v（2+-Z-QA/2）-9-=5m・D正确.Im

L乙（1B

yp=5h（1分）

10.AD【命题意图】本题考查楞次定律、法拉第电磁感

解得分）

应定律.E=50V/m/1=^s（1

【解题思路】摇绳时•闭合回路的磁通盘发生周期性的

（2）粒子进入磁场以时的速度大小为明方向与y轴

变化•变化周期为T，由法拉第电磁感应定律可知.何

%

路中会产生周期为了的交变电流.A正确；/=0时

亥||•回路磁通量最大•但磁通量变化率为0.由E=成。角.则有lan0=——=>/3

N¥可知,回路中电流为0'B错误L弓时刻•回路得0=60°（1分）

中向右的磁通员正在减小.由楞次定律可得灵敏电流kW^=20m/s（1分）

计上有左侧流入、右侧流出的电流.C错误”=日时由几何关系得•粒子在磁场场中做圆周运动的半径

刻,1可路磁通量最小，且磁通量变化率为0.由E=r\=一不=1m（1分）

co1s30

N铛可知，回路电流为0・D正确.

由洛伦兹力提供向心力有</vB,=»>—

r\

11.（7分）

得用=5T（1分）

（1）0.197（2分）0.160（2分）

⑶粒子进入磁场时.半径L振Y粒子

（2）AC（3分）B2m.

【命题意图】本题考查“探究动能定理“实脸.

离开磁场B时.其半径与/轴夹角为a.由几何关系

【解题思路】（1）从打下计数点0到打下计数点5的过：z

有</=「］（1+sin300）+r2（1+coso）

程中•合力所做的功卬=尸/=，"（4+4+/+4+:

得a=60°（1分）

4）%0.197J;打下计数点5时小车的速度：

粒子在磁场中运动的周期T=竽

崎红=0.80m/s.小车动能的改变量羽=/乂/=；

0.160J.（2）产生误差的主要原因有：钩码质量没有；得*=帝心=念（1分）

远小于小车质量•产生系统误差；没有平衡摩擦力，：

粒子从M点进入电场到从磁场右边界Q点离开磁场.

AC正确.

运动的总时间l=tl+尹上嚼+金〉sC分）

12.（9分）

（DV,（2分）R,（2分）

（2）断开（1分）

（3）6000（2分）

（4）240（2分）

【命题意图】本题考查测光敏电阻阻依实脸.

【解题思路】（1）光敏电阻额定电压为6V,电压表5.

量程过大•所以只需将电压表V,和定值电阻殳串：

联•当电压表示数为3V时•二者电压之和恰好为光

敏电阻额定电压6V,分压式接法的电路中滑动变阻

器选择限值较小的凡•方便操作.（2）测量暗电阻阻：

值时,光敏电阻和电压表电流之和小于3mA.不需分：

流.所以生处于断开状态.（3）测量暗电阻阻值时•通

【命题意图】本题考查带电粒子在组合场中的运动.

过光敏电阻的电流L=IA-JV=〃一患=1mA,所i

14.（16分）

以暗电阻阻值火=勺=6000（4）测量亮电阻阻］解：（1）设滑块在斜面底端时速度为5,冲上台阶时

速度为5，在网轨道最高点时速度S.

值时•电路中电流较大.超过电流表A1届程•此时使：在圆轨道最高点时.由牛顿第二定律有

mg=m患（1分）/>oS+=S（1分）

K代入数据得小=1.5X105Pa（1分）

在圆轨道上运动时•由机械能守恒定律有（2）气缸上升•活塞位置不变•则弹簧弹力

十小以=2〃长］?十十》1正（2分）F=Z?•Aa-=500N（1分）

设气缸内压强为色，则

联立解得s=5m/s（1分）%S+（M+〃?）g=p2S+F（1分）

（2）设滑块在木板上滑动时加速度的大小为7.木板代入数据得。2=IXIO'Pa（1分）

加速度的大小为。2设气缸内原有气体在上压强下体积为V.由

2

由牛顿第二定律可知卬=将詈=5m/s（1分）Z>iV1=p2V（1分）

知V=^=3X10-3m3（1分）

喟〃+"）以=］0./6。分）Pi

所以抽出气体在标准大气压下的体积为

设滑块在木板上滑行时间为,

△V=V-S（Z-A.r）=2X10-3m3（1分）

对木板•由V2—Uit得

【命题意图】本题考查气体实验定律的应用.

/=—=0.5s（1分）16.（12分）

a2

（1）（4分）

对滑块，由vt=v-a\t得

x向下（1分）1m/s（2分）平衡位置（1分）

vi=7.5m/s（1分）

［命题意图】本题考查简谐波传播过程中图像的相关

设在斜面上释放高度为人

问题.

由能量守恒定律可得

【解题思路】由题图知.这列波只振动了一个周期.所

tngh=+ji\ingcosO•（2分）以波向右传播•实线波的右端点为刚开始起振点•轻

微右移波形图得虚线波形如图.由图可知•起振方向向

代人数据可得力=1.5m（1分）