2021年广东省六校第四次联考高考物理模拟试卷(含答案解析)

2021年广东省六校第四次联考高考物理模拟试卷

一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）

1.不带电的锌板和验电器用导线相连。若用甲灯照射锌板，验电器的金属

箔片不张开；若用乙灯照射锌板，验电器的金属箔片张开，如图所示。

则与甲灯相比，乙灯发出的光（）

A.频率更高

B.波长更大

C.光强更强

D.速率更大

2.如图所示，在粗糙的长木板上放一个物体，现将木板一端逐渐抬高，

那么物体受到的摩擦力将（）

A.逐渐增大

B.逐渐减小

C.先增大后减小

D.先减小后增大

3.在电场中，一个点电荷只受电场力作用下从A点运动到B,电场力做负功，则（）

A.电荷的电势能一定增加B.电荷的电势能一定减少

C.4点一定比B点电势高D.A点一定比B点电势低

4.相同的鸡蛋从同样的高度自由下落，落在水泥地面上鸡蛋易碎，落在海绵垫子上鸡蛋不易碎.若

不考虑反弹，则两种情况相比较，下列说法中正确的是（）

A.鸡蛋与水泥地面接触的过程中动量变化较大

B.落在海绵垫子上鸡蛋所受合外力的冲量较小

C.两次接触的过程中鸡蛋的动量变化相同

D.两次接触的过程中鸡蛋的动量变化率相同

5.某课外探究小组用如图所示实验装置测量学校所在位置的地磁场的水j上二q

平分量区.将一段细长直导体棒南北方向放置，并与开关、导线、电阻箱

和电动势为E、内阻为R的电源组成如图所示的电路。在导体棒正下方距

离为L处放一小磁针，开关断开时小磁针与导体棒平行，现闭合开关，缓慢调节电阻箱接入电路

中的电阻值，发现小磁针逐渐偏离南北方向，当电阻箱接入电路的电阻值为5R时，小磁针的偏

转角恰好为60。.已知通电长直导线周围某点磁感应强度为B（式中/为通过导线的电流强度,

r为该点到通电长直导线的距离，k为比例系数），导体棒和导线电阻均可忽略不计，则该位置地

磁场的水平分量大小为（）

A.Bxx=6—LRB.Bxx=S—LRC.Bxx=1—8LRD.Bxx=1—5LR

6.如图甲是小型交流发电机的示意图，两极M、N间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为理想

交流电流表，V为理想交流电压表。内阻不计的矩形线圈绕垂直于磁场方向的水平轴00'沿逆时

针方向匀速转动，矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P上下移动时可改变变压器副线

圈的输出电压，副线圈接有可调电阻R,从图示位置开始计时，发电机线圈中产生的交变电动势

随时间变化的图象如图乙所示，以下判断错误的是（）

A.电压表的示数为10V

B.0.01s时发电机线圈平面与磁场方向平行

C.若P的位置向上移动、R的大小不变时，电流表读数将减小

D.若P的位置不变、R的大小不变，而把发电机线圈的转速增大一倍，则变压器的输入功率将

增大到原来的4倍

7.4B两颗地球卫星绕地球做圆周运动，运转的周期之比为2&：1,则（）

A.轨道半径之比为8：1B.线速度之比为LV2

C.向心加速度之比为1：2D.质量之比为1：1

二、多选题（本大题共3小题，共18.0分）

8.如图所示，倾角为。的斜面足够长，小球以大小相等的初速度从同一点向vt

----O,

各个方向抛出，则关于小球落到斜面上的所用时间说法错误的是（不计空z!

h：

气阻力）（）；

u__/

A.小球竖直向下抛，所用时间最短

B.球垂直斜面向下抛出用时最短

C.球水平向左抛出用时最长

D.球竖直向上抛出用时最长

9.在云南省某些地方到现在还要依靠滑铁索过江，若把这滑铁索过江简化成如图所示的模型，铁

索的两个固定点4、B在同一水平面内，AB间的距离为L=8（hn,绳索的最低点和4B的垂直距

离为H=8m,若把绳索看作是圆弧，已知一质量zn=52kg的人借助滑轮（滑轮质量不计，（g取

lOm/s2）.滑到最低点的速度为10m/s,那么（）

A.人在整个绳索上运动不可看成是匀速圆周运动

B.可求得绳索的圆弧半径为104m

C.人在滑到最低点时，滑轮对绳索的压力为570N

D.在滑到最低点时人处于失重状态

10.如图所示的电路中，开关S原来断开，操作过程电路均处于安全状态，--------1妇--------

当闭合S时，各灯亮度变化及电压变化情况正确的是（）----®----

A.人变亮，人变暗一'罢工-'

--（S>（=J—O------

B.人变暗，乙2变亮

C.U1变小、外变大

D.U］变大、“变小

三、实验题（本大题共2小题，共16.0分）

11.某同学用如图1所示的装置探究“加速度与力和质量的关系”。

44r(

(34S67S9101112B14.1,

图2

①该实验开始前需要平衡摩擦力，在平衡摩擦力的时候（填“需要”或“不需要”）挂砂桶，

（填“需要”或“不需要”）安装纸带和打开打点计时器；每次改变小车的质量后（

填“需要”或“不需要”）重新平衡摩擦力。

②实验中打出的一条纸带的一部分如图2所示。纸带上标出了连续的3个计数点力、B、C,相邻计数

点之间还有4个点没有标出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。则打点计时器打B点时，

小车的速度%=m/So

③该同学探究“小车的加速度与所受合力的关系”时，通过测量和处理实验数据，得到如图3所示

的a-F图线，发现图线不过坐标原点，请分析其原因是：；

该图线斜率的物理意义是：

12.某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率p的实验中:

（1）用20分度的游标卡尺测量其长度如图（甲）所示，可知其长度为mm：

（2）用多用电表的欧姆挡粗测该圆柱体的电阻心的阻值在900左右，现要测量其阻值，实验室提供如

下器材：

4电流表4式量程50mA、内阻约1。）

比电流表4（量程200皿力、内阻约为0.20）

C电流表量程0.64、内阻约为0.10）

D定值电阻Ro=300

£滑动变阻器R（最大阻值约为100）

F.电源E（电动势为4匕）

G开关S、导线若干

①某同学设计了一个测量电阻&的实验电路，如图乙所示。为保证测量时M、N两电表读数均不小

于其量程的M、N两处的电流表应分别选用：M为,N为（均选填“公”、“&”

或)»

②若M、N电表的读数分别为/时、IN，则&的计算式为％=。

③考虑本次测量存在一定的系统误差，所以测量值比真实值_____(填“偏大”或“偏小”)。

四、简答题(本大题共1小题，共12.0分)

13.一房间长Zq=76，宽乙2=5m,高危=3.2m.假设房间内的空气处于标准状况，已知阿伏伽德

罗常数「

M=6.02x10237no1.

(1)求房间内空气分子数

(2)如果空气的压强不变，温度升高到27。(2,求原房间内的空气其体积将变为多少

(3)升温过程中，房间内空气分子的平均动能如何变化？

五、计算题(本大题共3小题，共36.0分)

14.如图所示，空间分布着方向平行于纸面且与场区边界垂直的有界「上/：二：、.、

匀强电场，电场强度为E、场区宽度为L.在紧靠电场右侧的圆形：：：："：：'

区域内，分布着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B大小V~~~C

I—*|,X*'y

未知，圆形磁场区域半径为r.一质量为电荷量为q的带正电*：」'、；：I：''；：，

、〜一九

的粒子从a点由静止释放后，在M点离开电场，并沿半径方向射

入磁场区域，然后从N点射出，。为圆心，4MON=120。，粒子重力可忽略不计.

(1)求粒子经电场加速后，进入磁场时速度的大小；

(2)求匀强磁场的磁感应强度B的大小及粒子从4点出发到从N点离开磁场所经历的时间；

(3)若粒子在离开磁场前某时刻，磁感应强度方向不变，大小突然变为B',此后粒子恰好被束缚在磁

场中，则夕的最小值为多少？

15.(16分)如图所示，一条轨道固定在竖直平面内，ab段水平且粗糙，动摩擦因数为〃.bcde段光滑，

cde段是以。为圆心、半径为R的一小段圆弧.可视为质点的物块4和B紧靠在一起，静止于b处，

A的质量是B的3倍.两物体在足够大的内力作用下突然分离，分别沿轨道向左、右运动.8到d点

时速度沿水平方向，此时轨道对B的支持力大小等于B所受重力的3/4,重力加速度g,

iO

求：(1)物块B在d点的速度大小；

(2)分离后B的速度；

(3)分离后4在ab段滑行的距离.

16.如图所示，M是一块平面镜，位于透明液体中，镜面水平向上放置，镜

液面,

面到液面的距离h=0.8m.一束细光线竖直向下射来，通过液体射到平面-------------------

镜上.现将平面镜以入射点为水平轴顺时针转过18.5。角，转到图中虚线液体

所示的位置，光线经平面镜反射后，在液面处分成两束，且这两束光恰X▲

好垂直，求镜面旋转后光从开始进入液面到第一次离开液面的时间.(设平面镜较短，光线在平

面镜上只发生一次反射，sin37。=0.6)

参考答案及解析

1.答案：A

解析：解：发生光电效应的条件是：入射光的频率必须大于金属的极限频率才能产生光电效应；由

题干知甲灯照射不能发生光电效应，乙灯照射可以发生光电效应，则乙灯发出的光频率比甲发出的

高，故A正确，BCD正确。

故选：A«

发生光电效应的条件是：入射光的频率必须大于金属的极限频率才能产生光电效应。

掌握光电效应产生的条件，只有当入射光的频率达到一定的值才可以发生光电效应，与波长、光强、

速率无关。

2.答案：C

解析：解：开始时物体受重力和支持力，抬起后受到向上的静摩擦力；静摩擦力等于重力沿斜面向

下的分力，即/=仅外汾。，随角度的增大，摩擦力增大；

当角度达一定程度时，物体开始滑动，由静摩擦力变化滑动摩擦力，而滑动摩擦力/=iimgcose,cose

随角度的增加而增小，故摩擦力将减小

故摩擦力是先增大后减小的；

故选：C.

根据斜面的变化可知小物体受力的变化，物体的运动状态也会发生变化，由静摩擦力转化为滑动摩

擦力，根据两种摩擦力的表达式可求得摩擦力的变化.

本题考查静摩擦力与滑动摩擦力的大小表达式，在分析摩擦力问题时一定要先明确物体受到的是滑

动摩擦力还是静摩擦力；一般来说，最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力.

3.答案：A

解析：解：电场力做负功，电势能增加，由于不知道电荷的正负，所以不能判断电势的高低；故A

正确，8C。错误；

故选:A.

场强大小根据电场线的疏密判断，沿电场线方向电势逐渐降低，电场力做正功，电势能减小.

掌握电场力做功与电势能的变化情况，会根据电场线的特点判断场强即电势的高低.

4.答案：C

解析：解：AC,鸡蛋从同一高度掉下，与水泥地和海绵垫接触前瞬间速度相同，动量相同，最终动

量都变为零，可知动量变化量相同，故4错误，C正确.

B、根据动量定理知，动量变化量相同，所以鸡蛋所受合外力的冲量相等，故8错误.

。、根据动量定理知，动量变化量相同，落在石块上作用的时间短，则动量变化率大些，故。错误.

故选：C

鸡蛋从同一高度掉下，落在水泥地上，鸡蛋与水泥地作用时间短，而落在海绵垫上，鸡蛋与海绵垫

作用时间长，根据速度关系，分析动量和动量变化的关系，根据动量定理分析鸡蛋所受冲量关系和

冲力的关系.

本题应用动量定理分析生活现象，要抓住相等的条件进行分析.常见问题，比较简单.

5.答案：C

解析：解：由闭合电路欧姆定律可得电路中的电流值：I%

R+5R6R

由题目中给出的公式可得小磁针处电流产生的磁场：B=以=j捺，

rL6R

D

由小磁针的偏转角恰好为60。可得：tan60。=旨，

解得，地磁场的水平分量大小：BX=3,故C正确，错误；

A18LR

故选：Co

由欧姆定律求出电路中的电流值，由题目中给出的公式求出小磁针处电流产生的磁场，由矢量合成

的特点求出地磁场的水平分量大小。

结合结合地球的磁场的特点考查知识的迁移能力，解答的关键是正确理解地球的磁场与电流产生的

磁场之间的大小关系。

6.答案：C

解析：解：力、由图乙知交流电电压峰值为10或V,电压表显示的为有效值10V,故A正确；

8、0.01s时线圈中的感应电流达到最大，感应电动势最大，则穿过线圈的磁通量变化最快，磁通量

为0,故线圈平面与磁场方向平行，故B正确；

C、若P的位置向上移动，匝数比减小，副线圈电压增大，R的大小不变时，电流表读数将增大，故

C错误；

。、若P的位置不变、R的大小不变，而把发电机线圈的转速增大一倍电压增大为原来的2倍，则变压

器的输入功率将增大到原来的4倍，故。正确。

本题选错误的，故选：C。

由题图乙可知交流电电流的最大值、周期，电流表的示数为有效值，感应电动势最大，则穿过线圈

的磁通量变化最快，由动态分析判断电流表的读数变化。

本题考查交变电流的产生及有效值的定义，要注意明确电流表示数、机器铭牌上所标的电流值、电

压值等均为有效值。

7.答案：B

解析：解：4、人造卫星绕地球做匀速圆周运动受到的万有引力提供向心力得:

厂Mm47r2

G—=m—r

r2T2

得r=3驾

周期之比为北：TB=2V2；1

则4、B的轨道半径之比为2：1,故A错误;

根据"点的线速度之比为==盍,故正确;

B、B

C、根据a=詈得向心加速度之比为:冷先,故C错误;

D、无法判断4、B质量关系，故。错误

故选：B

人造卫星绕地球做圆周运动受到的万有引力提供向心力，分别用周期、速率来表示向心力，化简公

式即可求解结果.

对于卫星问题一定掌握：万有引力提供向心力，可以用卫星的速度、周期、角速度来分别表示向心

力，从而求出结果.

8.答案:ACD

解析：解：以抛出点为参考系（该点做自由落体运动），各

小球相对于抛出点均做匀速直线运动，经过时间t各小球相

对于抛出点的距离相等，均为为3各小球的位置如图所示:

把速度和加速度都沿垂直斜面方向分解，由图可知，得出

垂直斜面向下时间最短，垂直斜面向上所用时间最长，故

AC。错误—8正确；

本题选错误的，故选：ACD.

以抛出点（自由下落）为参考系，分析各个小球相对于抛出点的距离，确定某一时刻小球的位置，画

出图线进行分析即可。

本题主要是考查抛体运动，解答本题的关键是巧选参考系，分析各个小球的位置关系，画图进行分

析即可。

9.答案：ABC

解析：

人借助滑轮下滑过程中，根据速度是否变化，判断人是否做匀速圆周运动；由几何知识求出圆弧的

半径；人在滑到最低点时由重力和绳索的合力提供向心力，根据牛顿运动定律求出人在滑到最低点

时对绳索的压力，并分析人处于超重还是失重状态。

本题有实际的情景，是牛顿运动定律和几何知识的综合应用，比较容易。

A.人借助滑轮下滑过程中，速度大小是变化的，所以人在整个绳索上运动不能看成匀速圆周运动，

故A正确；

5设绳索的圆弧半径为r,则由几何知识得：。-hy+(1,代入解得，「=1047n,故8正确；

22

C对人研究：根据牛顿第二定律得：N-mg=m^,得到N=7ng+m?,代入解得人在滑到最低

点时绳索对人支持力N=570N,根据牛顿第三定律得知，人在滑到最低点时对绳索的压力为570N,

故C正确；

。.由C项得知，在滑到最低点时人对绳索的压力大于人的重力，人处于超重状态，故。错误。

故选ABC.

10.答案：AD

解析：解：分析电路结构，开关S断开时，两灯泡串联，闭合S时，电阻R与灯泡5并联，再与灯泡k串

联，电压表匕测量灯泡4的电压，电压表/测量灯泡功的电压。

闭合S时，总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流增大，则灯泡〃两端电压增大，电压

表匕的示数增大，灯泡人变亮；

灯泡G两端电压减小，电压表彩的示数减小，灯泡G变暗，故正确，8C错误。

故选：AD.

分析电路结构，开关S断开时，两灯泡串联；

闭合S时，电阻R与灯泡功并联，再与灯泡G串联；

电压表匕测量灯泡人的电压，电压表彩测量灯泡G的电压。

本题考查了闭合电路欧姆定律，解题的关键是电路结构的分析，确定电压表测量的电路，分析电压

的变化。

11.答案：不需要；需要；不需要；0.44；未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；小车质量的倒数

解析：解：（1）①该实验开始前需要平衡摩擦力，在平衡摩擦力的时候不需要挂砂桶，需要安装纸带

和打开打点计时器；每次改变小车的质量后不需要重新平衡摩擦力。

②打点计时器打B点时，小车的速度为：%=衰=空电翳金优/s=0.44m/s

③由图象可知，当力F到达一定值时才有加速度，则图线不过坐标原点原因是：平衡摩擦力或平衡

摩擦力不足（斜面倾角过小）；

根据a=3=三尸-工，则知图象的斜率等于小车质量的倒数；

mmm

故答案为：①不需要，需要，不需要。②.0.44.③未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足（斜面倾角过小）。

③小车质量的倒数

①该实验开始前需要平衡摩擦力，在平衡摩擦力不挂砂桶，需要安装纸带和打开打点计时器；每次

改变小车的质量后不需要重新平衡摩擦力。

②根据AC间的平均速度来求B点的速度。

③根据图象的截距分析误差产生的原因。通过列式分析斜率的意义。

解决本题的关键是掌握平衡摩擦力的方法，根据实验原理分析图线不过原点的原因，掌握纸带的处

理方法，会通过纸带求解速度和加速度。

12.答案：50.15；&；&；"”））勺；偏大

解析：解：（1）游标卡尺读数=固定刻度读数十游标尺读数；

固定刻度读数：50mm

游标尺读数：0.057mnx3=0.15mm

故游标卡尺读数为50.15mm；

（2）①电阻岛的电流：/=v笈133mA；

通过待测电阻的电流：/'=K=44ni4

故M表选可表选人2；

②通过&的电流为：/ROA；

并联电路电流之比等于电压之比的倒数，故有：9%=M；

IN-IMRx

解得：Rx=勺吗

③因电流表有电阻，则测量值比真实值偏大，

M；

故答案为：（1）50.15；（2）①A2；②叫）R。③偏大。

(1)游标卡尺读数等于固定刻度读数加上游标尺读数；

(2)①根据欧姆定律估算出通过电阻Ro的电流和通过待测电阻的电流，再选择量程恰当的电表；

②根据电路图连线即可；

③根据N和M的电流差得到通过心的电流，然后根据并联电路电流之比等于电压之比的倒数列式求

解。

本题关键是明确实验的原理，然后估算出电路各个部分的电流，选择恰当量程的电表，最后根据并

联电路的电流特点列式求解，注意产生电阻阻值误差的根源是电流表的电阻。

13.答案：解：(1)房间的体积1=租入2九=112nP

室内的空气分子数n=高山=3.01x1()27个

vn

(2)温度由T=273K升高到7'=300K

设原来的教室中的空气的体积将增大到V'，则有

片=H=里理=123源

T273

(3)升温过程中，教室里空气分子的平均能动增大

答：(1)房间内空气分子数3.01x1027

(2)如果空气的压强不变，温度升高到27。a原房间内的空气其体积将变为1237n3(3)升温过程中，

房间内空气分子的平均动能增大

解析：用空气体积除以摩尔体积得到摩尔数，然后用摩尔数乘以阿伏伽德罗常数得到空气分子数；

一定质量的理想气体，压强不变，由盖吕萨克定律可知，体积与热力学温度成正比，应用盖吕萨克

定律分析答题.

本题考查了计算分子数的方法及求在等压条件下，温度变化时体积的变化量，熟练应用盖吕萨克定

律即可正确解题.

14.答案：解:

(1)设粒子经电场加速后的速度为根据动能定理有：

„,1

EqL=—mv2

解得：u=匡

yjm

(2)粒子在磁场中完成了如图所示的部分远运动，设其半径为R,因洛

伦兹力提供向心力所以有:a

V2

qvB=

由几何关系得：7=tan30°

所以8=号

N3q/

设粒子在电场中加速的时间为tl,在磁场中偏转的时间t2

粒子在电场中运动的时间t2=第m=搭

粒子在磁场中做匀速圆周运动，其周期为7=平=黑

vqtf

由于ZMON=120°,所以NMO'N=60°

故粒子在磁场中运动时间t2=/=翳

o5(]D

所以粒子从4点出发到从N点离开磁场所用经历的时间:

\2mLTim

+

t=tx4-12=~qE~3qB

(3)如图所示，当粒子运动到轨迹与00'连线交点处改变磁场大小时，粒子运动的半径最大，即B'对

应最小值,

*

由几何关系得此时最大半径