2021年广东省普通高等学校招生高考物理一模试卷

2021年广东省普通高等学校招生高考物理一模试卷

一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）

1.下列说法正确的是（）

A.开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因

B.月球绕地球运动时受到地球的引力和向心力的作用

C.哥白尼提出了日心说，牛顿提出了万有引力定律，并测定了引力常量的数值

D.物体在转弯时一定受到力的作用

2.关于光电效应，下列说法正确的是（）

A.光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象

B.饱和光电流的强度与入射光的强度有关，且随入射光强度的增强而增强

C.金属的逸出功与入射光的频率成正比

D.用不可见光照射某金属，比用可见光照射同种金属产生的光电子的最大初动能大

3.如图所示，有两根和水平方向成。角的光滑平行的金属轨道，上端接有\

可变电阻R,下端足够长，空间有垂直轨道平面的匀强磁场8,一根质8飞夕《

量为〃，的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，流

经金属棒的电流达到最大，金属杆做匀速运动，金属杆和轨道电阻均二£

不计.贝1（）

A.下滑过程中，金属杆中的电流方向为从M到N

B.加速运动过程中，金属杆克服安培力做的功大于可变电阻R的产生的焦耳热

C.匀速运动过程中，金属杆的重力功率等于可变电阻R的发热功率

D.若R增大，流经金属棒的最大电流将减小

4.关于平抛物体的运动，下列说法中正确的是（）

A.初速度越大，物体在空中运动的时间越长

B.下落的高度越大，物体在空中运动的时间越长

C.物体落地时的水平射程与初速度无关

D.平抛运动是变加速直线运动

如图是研究影响平行板电容器电容大小的因素的实验装置图。金属

板队6带有等量异种电荷，“板与静电计金属外壳相连接，6板与静

电计金属球相连接。一带负电的油滴固定在电容器的中点P位置。现将电容器的。板水平向左

移动一小段距离，则下列说法正确的是（）

A.静电计指针的偏角变小B.P点的电势将降低

C.油滴的电势能将减少D.静电计可用电压表替代

6.美国地球物理专家通过计算可知，因为日本的地震导致地球自转快了1.6〃s（ls的百万分之一）,

通过理论分析下列说法正确的是（）

A.地球赤道上物体的重力将不变B.地球赤道上物体的重力会略变大

C.地球同步卫星的高度略调小D.地球同步卫星的高度略调大

7.做匀加速直线运动的物体的加速度为3zn/s2,对任意Is来说，下列说法中错误是（）

A.某1s末的速度比该1s初的速度总是大3m/s

B.某1s末的速度比该1s初的速度总是大3倍

C.某1s末的速度比前1s末的速度大3m/s

D.某1s末的速度比前1s初的速度大6m/s

二、多选题（本大题共3小题，共18.0分）

8.如图所示，质量为小、带电荷量为g的带电微粒，以初速度%从A点Bo-------►2u0

竖直向上射入真空中沿水平方向的匀强电场中，微粒通过电场中B点1

时速率珈=2q），方向与电场的方向一致，则下列选项正确的A

是（）

A.微粒所受的电场力大小是其所受重力的2倍

B.带电微粒的机械能增加了2m%2

C.A,8两点间的电势差为久也二

q

D.A,B两点间的电势差为当」

2q

9.如图所示是电饭锅的结构图，如果感温磁体的“居里温度”为103冤，下列说法中正确的是（）

内胆底号鳖才黄业热板

A.常温下感温磁体具有较强的磁性

B.当温度超过103。（：时，感温磁体的磁性较强

C.饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会超过103。&这时开关按钮会自动跳起

D.常压下只要锅内有水，锅内的温度就不可能达到103。&开关按钮就不会自动跳起

10.以下是质点直线运动时的各种图象，表示物体做匀变速直线运动的是（）

三、填空题（本大题共2小题，共8.0分）

11.一定质量的理想气体经历如图所示的ATB、BtC、C->4三个变化

过程，设气体在状态A、8时的温度分别为。和TB，已知。=300K,

求：

⑴78

（2）若气体从C-A的过程中做功为1001,同时吸热250J,则此过程中气体

内能怎么改变？变化了多少？

12.如图所示，有两列简谐横波。、匕在同一介质中都沿x轴正方向传播，波速均为D=2.5m/s,则

两列波的周期几与7b之比为；在t=0时，两列波的某两个波峰正好在x=2.5m处重合,

此时久=2.5m处质点的速度为（选填“沿+y方向”、“0”或“沿—y方向"）；在t=0时

两列波的波峰重合的所有位置坐标是x=o

四、实验题（本大题共2小题，共16.0分）

13.某同学在“研究弹簧的形变量和弹力的关系”的实验中，将轻弹簧竖直悬挂，在其下端悬挂钩

码，记录弹簧受力尸与相应弹簧的长度L并标记在F-L图象中，如图所示。

(1)关于该实验，以下说法正确的是

A.弹簧被拉伸时，拉力越大越好

B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，要在钩码处于静止状态时读数

C.弹簧拉伸时不能超出它的弹性限度

D用刻度尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量

(2)下列说法中能反映正确探究结果的是

A.弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正比

8弹簧的弹力与弹簧的伸长量成反比

C.弹簧的弹力与弹簧的长度正比

D弹簧的弹力与弹簧的长度成反比。

(3)请在F-L图象作出相应图线;

(4)由图可知弹簧原长L0=m,弹簧的劲度系数4=N/m.(计算结果保留两位有效数字

)

14.一只小灯泡，标有“3K0.6勿”字样.现用图中给出的器材测

量该小灯泡正常发光时的电阻灯•(滑动变阻器最大阻值为10。；

电源电动势为12匕内阻为1。；电流表内阻为1。；电压表的内

阻为10k。).

(1)在设计电路的过程中，为了尽量减小实验误差，电流表应采用

(填“内接”或“外接”)法.滑动变阻器的连接方式应

采用(填“分压式”或“限流式”)接法.

（2）用笔画线代替导线将实物图连成完整的电路（图中有两根导线已经接好）.开始时，滑动变阻器的滑

片应该移到最端（填“左”或“右”）.

（3）若小灯泡发光较暗时的电阻为R,你根据所学的知识可判断出R与％的大小关系为:夫Rx（

填“>”、"=”或

五、计算题（本大题共4小题，共44.0分）

15.在如图甲所示的半径为r的竖直圆柱形区域内，存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小随

时间的变化关系为B=kt（k>0且为常量）.

（1）将一由细导线构成的半径为八电阻为R。的导体圆环水平固定在上述磁场中，并使圆环中心

与磁场区域的中心重合.求在T时间内导体圆环产生的焦耳热

（2）上述导体圆环之所以会产生电流是因为变化的磁场会在空间激发涡旋电场，其电场线是在水

平面内的一系列沿顺时针方向的同心圆（从上向下看），圆心与磁场区域的中心重合.同一条电

场线上各点的场强大小相等，涡旋电场场强与电势差的关系与匀强电场相同.如图丙所示，在

磁场区域的水平面内同定一个内壁光滑的绝缘环形真空细管道，其内环半径为r,管道中心与磁

场区域的中心重合，细管道直径远小于r.某时刻，将管道内电荷量为q的带正电小球由静止释放

（小球的直径略小于真空细管道的直径），假设小球在运动过程中其电荷量保持不变，忽略小球

受到的重力、小球运动时激发的磁场以及相对论效应.若小球由静止经过一段时间加速，获得

动能小,求小球在这段时间内在真空细管道内运动的圈数

（3）若在真空细管道内部空间加有方向竖直向下的恒定匀强磁场，小球开始运动后经过时间片，

小球与环形真空细管道之间恰好没有作用力.求在真空细管道内部所加磁场的磁感应强度的大

小.

16.如图所示，真空中有以0'为圆心，，•为半径的圆柱形匀强磁场区域,

圆的最下端与x轴相切于坐标原点O,圆的右端与平行于y轴的虚

N

线MN相切，磁感应强度为B,方向垂直纸面向外，在虚线MN右侧x轴上方足够大的范围内有

方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场。现从坐标原点。向纸面内不同方向发射速率相同的

质子，质子在磁场中做匀速圆周运动的半径也为r,己知质子的电荷量为e,质量为不计重

力的质子、质子对电、磁场的影响及质子间的相互作用力。求：

(1)质子进入磁场时的速度大小。

(2)沿)，轴正方向射入磁场的质子到达x轴所需的时间。

(3)在第(2)问的情况下，求质子到达x轴时的速度。

17.兴趣小组某同学提出一问题：夏日里，清晨时教室内温度为抑，中午温度增加您需，则中午教

室气体质量是清晨的多少倍。(外界大气压不变)

18.某种材料的三棱镜截面如图所示，AA=90°,NB=60。一束垂

直于8c边的直线光束从AB边上的某点入射，折射光线经过三

棱镜BC边反射后，从AC边垂直射出，已知真空中的光速c=3x

108nl/5.求：

①三棱镜的折射率;

②光在棱镜中传播的速度.

【答案与解析】

1.答案：D

解析：解：A、开普勒总结出了行星运动的规律，牛顿找出了行星按照这些规律运动的原因，故A

错误；

8、月球绕地球运动时，地球对月球的引力充当月球做圆周运动的向心力，故B错误；

C、哥白尼提出了日心说，牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许测定了引力常量的数值，故C错误；

。、物体在转弯时做曲线运动，则一定受到力的作用，故。正确

故选：D。

根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。

本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是

考试内容之一。

2.答案：B

解析：解：人光电效应是原子吸收光子向外释放电子的现象，故A错误；

B、饱和光电流的强度随入射光强度的增强而增强，故B正确；

C、逸出功与金属本身的特点有关，与外界因素无关，C故错误；

由于不可见光的频率有的比可见光大，有的比可见光小，由光电效应方程：

Ek=hy-W知产生光电子的初动能无法比较，故D错误.

故选：Bo

发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，原子吸收光子的能量发生光电效应现象;

光的强度影响单位时间内发出的光电子数目，即光电流的大小；

金属的逸出功是金属的固有属性。根据光电效应方程分析.

此题考查了学生对光电效应的理解情况，要理解光电效应方程物理意义，并能正确应用光电效应方

程解答有关问题。

3.答案：C

解析：解：4、由右手定则可知，金属棒下滑过程，感应电流从N流向M,故4错误；

B、金属棒克服安培力做功转化为焦耳热，金属棒加速运动过程中，金属杆克服安培力做的功等于可

变电阻R的产生的焦耳热，故8错误，C正确；

C、金属棒匀速运动时速度最大，感应电流最大，由平衡条件得：mgsine=丝之，解得：v=嘤浮，

感应电流：/=5=蜉=笔"，若R增大，流经金属棒的最大电流不变，故。错误；

RRBL

故选：C.

由右手定则可以判断出电流方向；

从能量守恒的角度分析能量转化情况；

由5=8打、欧姆定律求出电流的表达式，然后分析判断.

本题考查了电磁感应问题，解题时要正确分析金属棒的运动情况，从能量角度分析问题，应用平衡

条件、E=BLv、欧姆定律即可正确解题.

4.答案：B

解析：解：人平抛运动的时间由高度决定，与初速度无关。故A错误。

B、时间与平抛运动的高度有关，故8正确；

C、平抛运动的水平位移由初速度和时间共同决定。故C错误。

平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动。故。错误。

故选：B。

平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定

水平位移。

解决本题的关键知道平抛运动的特点，知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水

平位移。

5.答案：C

解析：解：A、电容器与电源断开，故电量Q不变；若现将电容器的“板水平向左移动一小段距离，

根据。=盘可知，电容C减小，则根据C=号可知，电压U增大；故静电计指针偏角。增大，故A

4nkaU

错误；

BC、根据两板间的电场强度E=3=当；因将电容器的。板水平向左移动一小段距离，因此

aCaES

电场强度E不变，再根据设P与a极板距离为L,则P点的电势0p=EL,则电荷在尸点的电势将升

高，而电势能Ep=qEL,则负电荷在P点的电势能碎减小，故8错误，C正确；

。、所使用的静电计是测出电势，而不是电势差，且静电计是通过电容器带电量的多少来体现电势

差的大小，从而读数电势的高低，而电压表是通电线圈在磁场中受到磁场力作用而转动，电流值越

大，转动角度越大，故不可用电压表来替换，故。错误。

故选：Co

电容器充电后断开电源，极板上的电量不变；根据电容器的定义式可分析电容的变化，再根据决定

式分析电压的变化，从而分析静电计指针夹角。的变化；

根据U=Ed分析电场强度E的变化；根据电势与电势差之间的关系可分析P点电势，再由电势分析

电势能心的变化；

静电计外壳的电势为零，与电压表有区别。

考查电容器的动态分析问题，解题的关键在于正确掌握电容的决定式C=J匚和定义式。=条同时

注意要掌握相关结论的应用，如可以直接应用结论：当充电后断开电源时，如果只改变两板间距离，

则两板间的电场强度不变。

6.答案：C

解析：解：AB、据题，日本的地震导致地球自转快了1.6〃s,地球自转的周期变小.

以赤道地面的物体来分析：由于地球自转的周期变小，在地面上的物体随地球自转所需的向心力会

增大，而“向心力”等于“地球对物体的万有引力减去地面对物体的支持力”，万有引力的大小不

变，所以必然是地面对物体的支持力减小.地面对物体的支持力大小等于物体受到的“重力”，所

以是物体的“重力”会略变小.

故A、8错误.

CD,对地球同步卫星而言，卫星的运行周期等于地球的自转周期.地球自转的周期T变小了，由开

普勒第三定律§=k可知，卫星的轨道半径式减小，卫星的高度要减小些，故C正确，。错误.

T2

故选：C

日本的地震导致地球自转快了1.6/ZS,即地球自转的周期变小了，根据向心力公式知道在地面上的物

体随地球自转所需的向心力会增大，而万有引力的大小不变.对地球同步卫星而言，卫星的运行周

期等于地球的自转周期，由开普勒第三定律可以得出卫星的高度的变化.

本题是信息题，我们要从题目中找出与所求解问题相关的物理信息，再根据物理知识解答.

7.答案：B

解析：解：A、做匀加速直线运动的物体的加速度为3m/s2,

某1S末比该1S初多Is,根据得：

某16末的速度比该1$初的速度总是大3m/s。故A正确，B错误。

C、某1s末比前1s末多1s,根据=知某Is末的速度比前Is末的速度大3m/s。故C正

确。

D、某1s末比前16初多2s,根据D-i7（）=at,知某Is末的速度比前Is初的速度大6zn/s。故。正

确。

本题选错误的故选瓦

做匀加速直线运动的物体的加速度为3m/s2,知在任意1s内的末速度比初速度大3m/s.

解决本题的关键知道做匀加速直线运动的物体的加速度为3zn/s2,在任意1s内的末速度比初速度大

3m/s.

8.答案：ABC

解析：解：小微粒在竖直方向做减速运动，在电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，故为=gt，

2%=现t，联立解得曳=2,故A正确；

ummg

B、电场力做功为勿=]ni（2i;o）2=2m诏，故机械能增加为2mq）2，故B正确；

C、A、8两点间的电势差为U=T=网近，故C正确，。错误；

qq

故选：ABC.

微粒在匀强电场中受到重力和电场力两个力作用，电场力做功等于物体机械能的增加，根据动能定

理求出A8两点间的电势差〃B；

涉及到电势差的问题，常常要用到动能定理.本题的难点在于运动的处理，由于微粒受到两个恒力

作用，运用运动的分解是常用的方法。

9.答案：ACD

解析：解：常温下感温磁体的磁性较强，当按下开关按钮，永磁体与感温磁体相互吸引而接通电路，

而感温磁体的居里温度是103。（：，常压下只要锅内有水，锅内温度就不可能达到103冤，开关就不会

自动断开，饭熟后，水分被吸收，锅底温度就会达到103汽，感温磁体磁性消失，在弹簧的作用下开

关自动跳起。故ACQ正确，8错误。

故选：ACD.

常温下感温磁体的磁性较强，当温度超过103。（2时，感温磁体磁性消失。

本题考查了传感器在生产、生活中的应用等知识点。这种题型属于基础题，只要善于积累，难度不

大。

10.答案：AC

解析：解：

A、在速度-时间图象中图线的斜率表示加速度，该图向右下方倾斜加速度为负，说明物体做匀减速

直线运动，故A正确。

B、位移-时间图象的斜率表示该时刻的速度，斜率的正负表示速度的方向，图象的斜率为正常数，

即物体的速度为正方向的定值，物体向正方向做匀速直线运动，故B错误。

C、该图表示物体的加速度不变，加速度不变的直线运动是匀变速直线运动，故C正确。

由图看出图线的切线斜率不断增大，说明加速不断增大，则表示加速席增大的变加速直线运动，

故。错误。

故选：AC。

匀变速直线运动的加速度不变.在速度-时间图象中，切线的斜率表示加速度，加速度向右上方倾

斜，加速度为正，向右下方倾斜加速度为负；位移-时间图象的斜率表示该时刻的速度，斜率的正

负表示速度的方向.根据图线的形状分析物体的运动性质.

本题首先要掌握匀变速直线运动的特点：加速度不变.其次要理解位移-时间图象上斜率的物理意

义和速度-时间图象斜率的物理意义.

11.答案：解:(1)由想气体状态方程加以分析解决，由詈=等得：

TB=皿X二=—X300K=300K

PAYAPx2V

(2)由△〃=(?+勿=250/-100/=150/,△〃>(),故气体内能增加，增加了150J

答：(1)B状态对应温度为300K(2)此过程中气体内能增加，增加15017

解析：(1)由想气体状态方程加以分析解决，著=答

(2)由热力学第一定律列方程解决，△(/=(?+〃

对于P、V、T均不相同的情况，要用理想气体状态方程求解，应用热力学第一定律时，注意。和W

的正负

12.答案:5：80(2.5±20/c)m(fc=0,1,2...)

解析：解：由波的图象可知，4=2.5m,4=4m,而波速均为2.5m/s,所以两列波的周期分别为

Ta=Is,Tb=1.6s,所以几：Tb=5：8；

在t=0时刻，两列波的波峰在x=2.5zn处重合，故该处质点的速度为零；

根据波的周期性可知，相邻两波波峰重合的位置间距为20m,

故t=0时刻两列波的波峰重合的所有位置的横坐标为x=(2.5±20k)m(k=0,1,2...)。

故答案为：(1)5：8,(2)0,(3)(2.5±20fc)m(fc=0,1,2...)。

由波的图像可以得到波长，利用公式可以求得周期，即可以求比值.两列波在x=2.5m处重合，正好

都在波峰，叠加之后速度为0.利用周期性可以求得所有波峰重合的位置坐标.

本题考查波的图象，质点的振动特点，利用公式求波速等相关问题。要考虑两列波的叠加问题，求

得速度矢量和。

13.答案：BCA0.0520

解析：解：(1)4、弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度，并不是越大越好，故AC错误。

8、用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，要使弹簧保持竖直状态，此时弹簧的弹力等于钩码的重力，

故8正确。

。、用刻度尺测得弹簧的长度不是伸长量，是原长和伸长量之和，故。错误。

故选：BC。

(2)本实验探究的结论是：弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正比，注意不是总长度，故A正确，BCO错

误。

故选：4。

(3)通过描的点，让直线尽量多的通过点，不在直线上的

点均匀的分布在直线两侧即可，如图所示：＜1------------------------J----------

(4)图线的横轴截距表示弹簧的原长，由图可知：10="------£----------

5.0cm=0.05m。)―寸-----

图线的斜率表示劲度系数，则有：k=与团20N/m。/

Al/

故答案为：⑴BC(2)4(3)如图所示(4)0.0520

(1)在探究弹性限度内弹簧的弹力与弹簧伸长量的关系

的实验中，实验过程拉力要在弹簧弹性限度内，伸长量为测量长度减去原长。

(2)弹簧弹力与弹簧伸长量成正比。

(3)(4)根据图中所描的点作出F-1图线，图线的横轴截距表示弹簧的原长，结合图线的斜率求出弹

簧的劲度系数。

胡克定律中尸=依中，x是弹簧的形变量，即伸长量或压缩量，读数时要在平衡状态下读数，要注

意图象中的信息。知道图线中截距、斜率表示的物理意义，以及掌握描点作图的方法，让尽量多的

点落在图线上，偏离较远的点可以舍去。

14.答案：外接；分压式；左；＜

解析：解：(1)根据小灯泡规格“3V,0.6可知，电阻&=,0=150,满足葛〉,，所以电流

表应用外接法；

根据闭合电路欧姆定律可知电路中需要的最大电阻为:

E12

Rmax=p-=疥°=600,所以给出的变阻器的全电阻太小(需要达到450左右)，即变阻器应采用

分压式接法，

(2)由以上分析可知，连线图如图所示；为了让电流由小到大变化；电键闭合前，应将滑动触头置于

输出电压最小的最左端.

(3)金属的电阻率随着温度的升高而升高，故正常工作时电阻大于发光较暗时的电阻；

故答案为：(1)外接，分压；

(2)如图所不；左；

.)<

本题①的关键是根据小灯泡规格求出电阻和额定电流，即可求解；题②关键是根据闭合电路欧姆定

律求出电路中需要的最大电阻，可知变阻器应采用分压式接法；题③的关键是明确闭合电键前应将

滑动触头置于输出电压最小的一端才行.

对电学实验应明确：①根据小灯泡的额定电流和额定电压大小来选择电流表与电压表的量程：②当

满足最>晟时，电流表应用外接法，当满足晟〈微时，电流表应用内接法；③当变阻器的全电阻远

小于待测电阻或要求电流从零调时，变阻器应采用分压式接法.

15.答案：解：(1)导体圆环内的磁通量发生变化，将产生感生电动势，根据法拉第电磁感应定律，

感生电动势为：E=—=nr2k

At

导体圆环内感生电流为：/=《=警

在了时间内导体圆环产生的焦耳热为:

2

Q=lR0T

Tn2k2r4

解得：Q

R。

(2)根据题意可知，磁场变化将在真空管道处产生涡旋电场，该电场的电场强度为：E电=*=卷

小球在该电场中受到电场力的作用，电场力的大小为：F=E电q=,

电场力的方向与真空管道相切，即与速度方向始终相同，小球将会被加速，动能变大.

设小球由静止到其动能为/的过程中，小球运动的路程为s，根据动能定理有：

Fs=Em

小球运动的圈数为：N

2nr

解得:"赢

(3)小球的切向加速度大小为：a=±=篝

由于小球沿速度方向受到大小恒定的电场力，所以经过时间玲，小球的速度大小v满足：v=at0

小球沿管道做圆周运动，因为小球与管道之间没有相互作用力，

所以，小球受到的洛伦兹力提供小球的向心力，设所加磁场的磁感应强度为名,

2

则有：qvB0=my

解得真空细管道内部所加磁场的磁感应强度的大小为：B°=；kto.

解析：考查电磁学与力学综合运用的内容，掌握法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律与焦耳定

律的应用，理解动能定理及牛顿运动定律，注意电场强度与电动势的符号区别，及用E^=亮计算

出其电场强度是解题的突破口.

(1)根据法拉第电磁感应定律，结合闭合电路欧姆定律，及焦耳定律，即可求解；

(2)根据题意，求得涡旋电场，再确定电场力的大小，依据动能定理，从而求解运动的圈数；

(3)再由运动的合成与分解，结合运动学公式与牛顿第二定律，即可求解.

16.答案：解：(1)质子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供

向心力，由牛顿第二定律得：Bev=m-,