2021届广东省潮州市高考物理二模试卷附答案详解

2021届广东省潮州市高考物理二模试卷

一、单选题（本大题共5小题，共30.0分）

1.现在太阳向外辐射的能量是由于太阳内部氢核聚变产生的，大约在40亿年以后太阳内部将会启

动另一种核反应，其核反应方程为：*e+$He+,HeT^C,到那时太阳向外辐射的能量是由

上述两种核反应共同产生.若已知之He的质量为加】，的质量为7n2,则下列判断正确的是（）

A.37nl>m2B.37nl<m2C.3mx=m2D.m1=3m2

2.某运动物体的物理量之间的关系图象如图所示，则下列判断不正确的是|

（）/

A.如果图象为位移-时间（x-t）图象，其斜率表示物体运动速度的大

小------------------

B.如果图象为速度-时间O-t）图象，其斜率表示物体运动加速度的大小

C.如果图象为加速度-时间（a-力图象，其斜率表示物体运动速度的大小

D.如果图象为平均速度-时间6-t）图象，其斜率表示物体加速度大小的0.5倍

3.研究发现，某类微观带电粒子之间的相互作用力尸与它们之间距离r的关系为：F=

0,0<r<rx

Wr式中&为大于零的常量，负号表示引力.用U表示这类微观带电粒子间的势能，

,0,r>r2

令“）=Fo（r2-ri），取无穷远为势能零点.下列U-r图象中正确的是（）

4.如图所示，把一通电直导线放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由移

动，当导线中通过如图所示方向的电流时，导线的运动情况正确的是（）

A.顺时针方向转动，同时下降

B.顺时针方向转动，同时上升

C.逆时针方向转动，同时下降

D.逆时针方向转动，同时上升

5.有关电场和磁场的下列叙述，正确的是（）

A.磁感线越密的地方磁感应强度越大，磁通量也越大

B.沿着电场线的方向，电场强度越来越小

C.安培力的方向一定不与磁场方向垂直

D.回旋加速器中，电场力使带电粒子的速度增大

二、多选题（本大题共5小题，共27.0分）

6.如图所示，长为R的轻杆4。可绕A自由转动，用轻绳在。点悬挂一个重&

为G的物体，另一根长为R的轻绳一端系在。点，另一端系在圆弧形墙

壁上的C点，圆弧半径也为R,当点C由图示位置逐渐向上沿圆弧CB移

动过程中（保持04与地面夹角。不变），下列说法正确的是（）□

A.0C绳所受拉力逐渐减小

B.轻杆力。所受弹力逐渐增大

C.0C绳所受拉力先减小后增大

D.轻杆4。所受弹力逐渐减小

7.我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高。今年5月9日发射的“高分五号”轨道高度

约为705km,之前已运行的“高分四号”轨道高度约为3600km,它们都绕地球做圆周运动，与

“高分四号冶相比，下列物理量中“高分五号”较大的是（）

A.线速度B.周期C.角速度D.向心加速度

8.高速粒子轰击荧光屏可致其发光.如图，在竖直放置的铅屏4的右表面上贴।

着/?射线放射源p,放射出。粒子（实质是电子）的速度大小为伍足够大的荧光n'|

屏M与铅屏4平行放置，相距d,其间有水平向左的匀强电场，电场强度大小171

为E.已知电子电荷量为-e,质量为m.不考虑相对论效应，则E-

A.垂直射到荧光屏M上的电子速度大小为琛+%K

I.<1----J

B.到达荧光屏离P最远的电子运动时间为叵

\eE

C.荧光屏上发光半径为1皿_4d2

7eE

D.到达荧光屏的电子电势能减少了eEd

9.下列说法中正确的是（）

A.当温度升高时，物体内所有分子热运动速率都一定增大

B.分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小

C.在潮湿的天气里，空气的相对湿度小，有利于蒸发

D.温度相同的不同物体，它们分子的平均动能一定相同

E.一定质量的理想气体分别经等容过程和等压过程，温度均由A升高到R，等压过程比等容过

程吸收的热量多

10.关于近代物理学的结论中，下面叙述中正确的是（）

A.宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性

B.光电效应现象中，光电子的最大初动能与照射光的频率成正比

C.光的干涉现象中，干涉亮条纹所处位置是光子到达几率大的地方

D.氢原子的能级是不连续的，辐射光子的能量也是不连续的

E.£衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的

三、实验题（本大题共2小题，共15.0分）

11.现有一电池，电动势E约为5U,内阻r约为50。，允许通过的最大电流为50nM.为测定该电池的

电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验。图中R为电阻箱，阻值范围为0〜999.9。,

为定值电阻，，为理想电压表。

（1）可供选用的R.有以下几种规格，本实验应选用的R。的规格为（填选项序号字母）。

A.15H1.0WB.50H0.01WC.6001.0〃0.1500/26.0W

（2）按照图甲所示的电路图，将图乙所示的实物连接成实验电路。

（3）连接好电路，闭合开关S,调节电阻箱的阻值，记录阻值R和相应的电压表示数U,测得多组实验

数据，并作出如图丙所示的焉-应关系图象，则电动势9=匕内阻r=2（结果均

保留两位有效数字）

12.在淼究小车速度随时间变化的规律J）的实验中，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带.图

中4、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔7=0.1s.

（1）根据纸带数据计算

XXXX

△X]=XBC_XAB=------------、△%2=CD—BC=------------'△%3=DE~CD=------.由此可得,小车

运动的规律是：.

四、计算题(本大题共4小题，共52.0分)

13.如图所示，一质量为小A=及g的小车4以%=lm/s的速度沿光滑口而^厂一।

水平地面向左匀速行驶，某时刻有一质量为=2的的物块B以

vB=2m/s的速度从左向右滑上小车后，使小车4恰好没有碰到前方的障碍物，已知小车4上表

面水平且足够长，物块B最终刚好没能滑下小车，物块8与小车4间的动摩擦因数0.2,重力加速

度g=lOm/s2.求：

①物块B冲上小车4时，小车4离障碍物的距离；

②小车4的长度距离.

14.如图为示波管原理示意图。两水平金属极板A、B间距为d,右端离荧光屏距离为L.在炽热的金属

丝和竖直金属板C间所加电压已知为内,从炽热的金属丝发射出的电子(初速度为零)在真空中被

加速后，从金属板C的小孔0］水平穿出，沿金属极板4、B的中线射入两板间的匀强电场中，如

图所示，电子恰沿B板的边缘飞出，且飞出时速度方向与水平方向成30。角，最后打在荧光屏上P

CA!»—L―,

I

点。不计电子重力。求：T——歹jjo.'、、、、、。2

金MEI-U*一Ig'、灵光屏

(1)加在4、8两水平金属板间的电压4=?

(2)极板长上2=?

(3)荧光屏上P点的位置距屏中心。2的距离y=?

15.如图，横截面积为10.0czn2、高为20.0cm的相同导热汽缸4、B,下端有细

管(容积可忽略)连通，汽缸4顶部封闭，汽缸B的顶部有一阀门K。B中有

一可自由滑动的活塞，质量为2.5kg、厚度可忽略，封闭了一定质量的气体(可视为理想气体)。

初始时，阀门K关闭，活塞上方空气稀薄，可认为是真空，活塞静止在B的正中间。已知室温为

27℃,大气压强为1.0xl()5pa,重力加速度为10m/s2。

(1)求初始时封闭气体的压强；

(2)接着打开K,求活塞稳定时封闭气体的体积；

(3)在K打开的情况下，若通过加热汽缸内气体，使活塞能够到达汽缸B的顶部，至少需要加热到多

高的温度？

16.波源在坐标原点的某简谐横波在t=。时刻开始沿x轴正方向传播，在七=0.75s时刻形成如图所

示的波形，其中M是横坐标为lOczn的质点，N是横坐标为50cm的质点。

①求N质点的起振方向及从t=0.75s到N质点第二次到达波谷，质点”经过的总路程。

②若从M质点起振时刻开始计时，试写出质点M的位移与时间的关系式。

参考答案及解析

1.答案：A

解析：解：太阳向外辐射的能量是由于太阳内部氢核聚变产生的，所以核反应前后质量会减少，反

应前的质量为3nii，反应后的质量为血2，所以3n11>血2，故A正确.

故选A

太阳内部氢核聚变产生能量，根据质能方程分析即可.

解答本题要知道核反应向外辐射能量时，质量会发生亏损，难度不大，属于基础题.

2.答案：C

解析：解：

A.如果图象为位移-时间图象，根据u=瞽，知其斜率表示物体运动速度的大小，故A正确；

8.如果图象为速度-时间图象，根据a=界，知其斜率表示物体运动加速度的大小，故B正确；

C.如果图象为加速度-时间图象，其斜率为k=与不当=%所以其斜率不表示物体运动速度的大小,

AtAt

故C错误；

/).根据位移公式X=%t+[at2,得平均速度为7=：=%+9就，可知，如果图象为平均速度—时间

图象，其斜率表示物体加速度大小的0.5倍，故。正确.

本题选不正确的，C符合题意。

故选：Co

位移-时间图象，其斜率表示物体运动速度的大小；速度-时间图象，其斜率表示物体运动加速度的

大小。

图象的理解，要明确斜率的含义，知道在位移-时间图象中斜率的含义，速度-时间图象中斜率的含

义，能根据图象读取有用信息。

3.答案：B

解析：解：当r1<r<r2时，尸=-&，说明带电粒子间存在引力，带电粒子间距离增大时，引力做

负功，势能增大.

根据功能关系有：△U=&△r=F0(r2一r),即Us-U=F0(r2-r),=0,得到U=-F0(r2-r).

当r=ri时，U=—五。(七-「i)=-%.当0<r<q时，F=0,说明带电粒子间没有作用力，粒子

间距离变化时，势能不变，即有=

当r>/2时，F=。，说明带电粒子间没有作用力，粒子间距离变化时，势能与无穷远处势能相等,

U=0；

故选B

分三段研究带电粒子间作用力做功与势能变化的关系，再根据数学知识选择图象.

本题既考查对功能关系的理解，也考查运用数学方法分析物理问题的能力和对图象的理解能力.比

较难.

该题也可以认为开始时，两粒子相距无穷远，两粒子相互靠近直至距离为零，从力做功的情况来判

断势能的变化.

4.答案:C

解析：解：在导线两侧取两小段，左边一小段所受的安培力方向垂直纸面向外，右侧一小段所受安

培力的方向垂直纸面向里，从上往下看，知导线逆时针转动，当转动90度时，导线所受的安培力方

向向下，所以导线的运动情况为，逆时针转动，同时下降.故C正确，A、B、。错误.

故选C.

利用微元法，在导线两侧取两段，根据左手定则判断出安培力的方向，当转过90度时，再根据左手

定则判断出安培力的方向，从而确定导线的运动情况.

解决本题的关键掌握左手定则判断安培力的方向，以及掌握微元法、特殊位置法的运用.

5.答案：。

解析：解：4、磁感线越密的地方磁感应强度越大，而磁通量：（P=BScos6,还要与线圈的面积、

线圈与磁场之间的夹角有关，A错误；

8、沿着电场线的方向，电势逐渐降低，但电场强度的大小要看电场线的疏密，B错误；

C、根据左手定则可知，安培力的方向一定与磁场方向垂直，C错误；

。、洛伦兹力只改变粒子运动的方向，不改变粒子速度的大小，在回旋加速器中，电场力使带电粒

子的速度增大，C正确。

故选：D。

磁感线是为了形象地描述磁场假想的线，外部由N指向S,内部由S指向N,磁感线的疏密表示磁场的

强弱，切线方向表示磁场的方向.磁通量：0=BScosd；

电场线是为了形象地描述电场假想的线，疏密表示电场的强弱，切线方向表示电场的方向；

安培力的方向由左手定则判断；

在回旋加速器中，电场力使带电粒子的速度增大.

该题考查到电场和磁场的知识点比较多，解决本题的关键知道与磁通量相关的因素，以及知道磁感

线和电场线的相同点和不同点，基础题.

6.答案：CD

解析：解：对物体分析，物体受力平衡，则竖直绳对物体的拉力等于------1

重力G,故竖直绳的拉力不变。\F"\

再对0点分析，。受绳子的拉力F、。4的支持力N和竖直绳的拉力而处,，点上

于平衡，受力分析如图所示：

根据平衡条件知尸和N的合力与G大小相等，方向相反，则在0C上移虫”------

的过程中，平行四边形的对角线保持不变，由图可知0C绳的拉力先减小后增大，图中〃最小，轻杆

4。的弹力N一直在减小，故A8错误，CO正确。

故选：CD。

先对物体受力分析，可知竖直绳上的拉力不变，再对结点。分析，运用平行四边形定则，根据C点的

移动利用图示法，可得出0C绳所受拉力以及杆4。所受弹力的变化。

本题利用图示法分析动态变化问题，解题时要注意找出不变的量作为对角线，从而由平行四边形可

得出各力的变化。

7.答案：ACD

解析：解：根据G萼==mr要=ma=znrto2,

r2rT2

设该卫星周期为r；同步卫星周期为r词;

由题意有：T同）T

据T=2兀岛有r同〉r

A、根据y=J他得%<%；故A正确；

B、根据：7=居得：北<G•故B错误；

C、根据3=楞得34</；故C正确;

。、根据a=皆，可得。4<。5,故。正确。

故选：ACD.

根据卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供G华=771或=mr警=ma=7nr32,根据题目给出

r2rT2

的周期关系进行讨论。

根据卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供，由题目给出的周期关系求出半径大小关系，再根据

表达式展开讨论。

8.答案：BD

解析：

根据动能定理求解电子到达M点的速度在大小；当电子的初速度方向与4板平行时到达荧光屏离P最

远，根据牛顿第二定律和运动学公式结合求解时间和荧光屏上发光半径；根据电场力做功的多少，

确定电势能的减少量；

本题首先要正确分析电子的运动情况，再选择力学规律，如动能定理和牛顿第二定律、运动学公式

处理。

人根据动能定理得-eEd=|mv*2-之小为?解得垂直射到荧光屏M上的电子速度大小为〃=

1%2_喋,故A错误；

BC.当电子的初速度方向与水平方向成45。角时到达荧光屏离P最远，该电子做类斜抛运动，则：

水平方向有d=：at2,竺，解得：t=回

2myjeE

荧光屏上发光半径为r=vosina•t=当环厘:。。旧，故B正确；c错误；

D电场力对到达荧光屏的电子做功为W=-eEd,则电势能增力□了eEd,故。正确。

故选BD。

9.答案：BDE

解析：解：4、温度是分子的平均动能的标志，物体温度升高时，物体内分子的平均动能增大，但不

是所有分子的速率都一定增大错误，故4错误；

B、当分子间距离增大时时，分子间的引力和斥力均减小，故B正确：

C、在潮湿的天气里，空气的相对湿度大，物体表面的水不易蒸发，所以在潮湿的天气里，水蒸发的

慢，故C错误；

。、温度是分子热运动平均动能的标志，故温度相同，分子平均动能一定相同，与物体的种类无关，

故力正确；

E、一定质量的理想气体分别经等容过程和等压过程温度均由升高到72，内能增量相同，根据

热力学第一定律等容过程Q=△U,等压过程吸收的热量Q=^U-W,而等压过程气体对外做功W<

0,所以等压过程比等容过程吸收的热量多，故E正确。

故选：BDE。

温度是分子平均动能的标度，分子间同时存在引力和斥力，随着分子间距的增加，引力和斥力同时

减小，人感觉潮湿因为相对湿度较大，相对湿度大，均由A升高到72,内能增量相同，根据热力

学第一定律：△(/=〃+Q即可判断出等压过程与等容过程中吸收的热量的大小。

本题考查了学生对热学中基本概念的理解和对基本规律的应用情况，要注意在平时的积累。重点掌

握相对湿度的理解以及热力学第一定律的应用。

10.答案：CDE

解析：解：4、宏观物体的物质波波长非常小，而波长越小，越难易观察到它的波动性，故A错误.

B、根据光电效应方程瓦加=八/-%，入射光的频率越大，光电子的最大初动能越大.从光电效应

方程知，光电子的最大初动能与照射光的频率成一次函数关系，不是成正比.故B错.

C、在光的干涉现象中，光子到达几率大的地方出现明条纹，几率小的地方出现暗条纹.故C正确.

D、氢原子能级不连续，能极差也不连续，根据Ez-Ei=/iy知，光子能量不连续.故。正确.

E、0衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生，故E正确.

故选：CDE.

波长非常小，难易观察到它的波动性；根据光电效应方程反加二4一%分析光电子的最大初动能与

光的频率的关系；在光的干涉现象中，光子到达几率大的地方出现明条纹，几率小的地方出现暗条

纹：氢原子能级不连续，能极差也不连续，根据芯2-曷=/iy判断光子能量是否连续；。衰变所释放

的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生.

本题考查了德布罗意波长、光电效应和能级等基本概念，难度不大，关键掌握这些知识点的基本概

念和基本规律.

11.答案：C;5.0；53

解析:解：⑴定值电阻起保护作用，电动势为5V,允许通过的电流为：50nM；

由欧姆定律可得：/?=短=1000；

需要的保护电阻约为：100-50=500；故电阻数值上均可以，但由于B

中额定功率太小，所以额定电流过小，故应选择C(6021〃)

(2)根据原理图图，连接实物图如图所示；

(3)由闭合电路欧姆定律得：u=孱含；R

可整理为：W5

UERE

根据图象可知：5=0.20；

E

解得：E=5.0K

r+R,0.56-0.20

0=22.5

-0.016-

解得：r=5x22.5-60=52.50工530；

故答案为：(1)C；(2)如图所示：(3)5.0；53；

(1)根据题目中给出的数据及闭合电路欧姆定律可明确定值电阻；

(2)根据原理图连接实物图即可；

(3)根据闭合电路欧姆定律得出表达式，根据图象即可求得电动势和内电阻。

本题考查测量电动势和内电阻的实验，注意只用电压表和变阻箱测电动势和内电阻的方法叫''伏欧

法”，若用图象解时，基本思路是：用学过的物理定律列出表达式，再结合数学整理表达出有关一

次函数式丁=kx+b的形式，再求出k和b即可。

12.答案：12.60cm12.60cm12.60cm在相邻的相等时间间隔内的位移增量都相等3.9

解析：胞^•:(1)△=^BC^AB~12.60CT71,、△%2=%CD^BC~12.60C771,△Xg—^CD~

12.60cm,知在相邻的相等时间间隔内的位移增量都相等，做匀加速直线运动.

(2)。点的瞬时速度等于CE段的平均速度，氏=箸=屿竺等也227n骨=3.9m/s.

故答案为：(l)12.60cm、12.60cm、12.60cm；在相邻的相等时间间隔内的位移增量都相等.

(2)3.9m/s

通过知道求出相邻的相等时间内的位移之差，判断是否相等.根据某段时间内的平均速度求出。点

的瞬时速度.

解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度.

13.答案：解：(1)设物块B冲上小车4时，小车4离障碍物的距离为V,对于小车A,应用动能定理可

得：

-fimgL'=0-纲A域带入数据解得：L'=0.125m.

(2)设物块和小车保持相对静止时速度为〃，对于物块和小车组成的系统，动量守恒，设物块的运动

方向为正方向，则有

mBvB-mAvA=(mA+mB)v

设物块B在小车4上滑行的距离为L,有系统能量守恒可得：

HmBgL=1nli闻-1(m4+mp"带入数据解得：L=0.75m.

答：①物块8冲上小车4时，小车4离障碍物的距离是0.125m；

②小车4的长度距离是0.75m.

解析：清楚A的运动过程，4先向左做匀减速运动，使小车4恰好没有碰到前方的障碍物，说明到了

障碍物位置速度刚好减到0.

4继续向右做匀加速，B-直做匀减速，两者速度相同时做匀速.可以通过动量守恒定律求出最终的

共同速度.

物块B最终刚好没能滑下小车，表示B己到了小车的右端.根据能量守恒，系统的动能的损失转化给

4和8相互摩擦产生的内能，列出等式解决问题.

能够看出题目中的一些临界问题带来的含义.例如使小车4恰好没有碰到前方的障碍物，物块B最终

刚好没能滑下小车.

应用动量守恒定律时要注意方向.

△E=/x的应用，要注意x为相对位移.

14.答案：解：(1)根据动能定理得，eU^^mv

解得为=图。

飞出时速度方向与水平方向成30。角，则%=votan30°,v=总不

根据动能定理知:必=|mv2-

解得“=遮

(2)电子在两偏转极板之间的电场中运动所用时间

vyvotan3O0

md

L2=

联立解得乙2=V3d

(3)打在荧光屏上时的偏移距离丫，根据几何关系知3=他

2d声

故,y=2-d+3—L

答:(1)加在4、8两水平金属板间的电压”=管；

(2)极板长G=V3d;

(3)荧光屏上P点的位置距屏中心。2的距离y=id+^L

解析：(1)根据动能定理得，eU^^mvl，解得北；飞出时速度方向与水平方向成30。角，则为=

votan3O°,v=总不，根据动能定理知［e/=:小/一:粗诏解得“2；

(2)电子在两偏转极板之间的电场中运动所用时间t=段极板长功=vot；

(3)打在荧光屏上时的偏移距离y,根据几何关系知二=把匕

2d力

本题考查了求电压，分析清楚电子的运动过程、应用动能定理与速度的合成与分解即可正确解题。

15.答案：解：(1)设此时封闭气体的压强为pi，对活塞，由平衡条件得：mg=piS

4

代入数据解得：P1=2.5x10Pa

(2)打开K后，假设活塞仍然静止在汽缸B中间的某一位置，设封闭气体的压强为pz，大气压为Po，

对活塞，由平衡条件得：p0S+mg=p2S,

5

代入数据解得：p2=1.25x10Pa

由玻意耳定律：P1X=P2彩

已知匕=必+=(20.0x10.0+等X10.0)cm3=300cm3

代入数据解得：V=60cm3<hS=20.0x10.0cm3=200cm3,

即气