2021年高考物理押题卷3(广东卷)

2021年高考押题卷03【广东卷】

物理

本试卷共7页，16小题，满分100分。考试用时75分钟。

一、单项选择题:本题共7小题，每小题4分，共28分在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目

要求的。

1.如图所示为儿童蹦床时的情景，若儿童每次与弹性床相碰后都能回到相同的高度，并重复上述运动。以

每次与弹性床刚接触的点为原点建立坐标系，竖直向上为正方向，不计空气阻力，下列速度v和儿童位置

（即坐标x）的关系图像中，能描述X0段运动过程的图像是（）

2."心脏灌注显像"的检测技术是将含放射性元素得（Tc）的注射液注入被检测者的动脉中，经40分钟后,

对被检测者的心脏进行造影，血管被堵塞的部分由于无放射性物质到达而无放射线射出。医生根据显像情

况判断被检测者的心脏血管有无病变。若检测用的Tc是表中的一种，则可能是（）

同位素半衰期

92TC4.35分钟

96TC4.3天

97mTC91.4天

99mTC6小时

A.92TcB.96TcC.97mTcD.99mTc

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3.2020年7月23日，我国“天问一号"火星探测器成功发射，2021年2月10日，顺利进入大椭圆环火星轨

道，计划于2021年5月至6月择机实施火星着陆，最终实现“绕、着、巡”三大目标。已知火星质量约为地

球的0.1倍，半径约为地球的0.5倍，地球表面的重力加速度大小为g。质量为m的着陆器在着陆火星前，

会在火星表面附近经历一个时长为h速度由v减速到零的过程，若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减

速直线运动，忽略火星大气阻力。则下列说法正确是的（）

A."天问一号"探测器在绕火星运动时的加速度不变

B.着陆过程中，着陆器受到的制动力大小为根

C.火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度的比值约为0.6

D.着陆器在火星表面受到的万有引力与它在地球表面受到的万有引力的比值约为0.4

4.智能机器制造是我国实施强国战略行动的一个重要方向。如图，一机械臂铁夹夹住一个钢球水平向右匀

速移动，铁夹与球之间的接触面均保持竖直，在移动球的过程中，下列说法正确的是（）

A.球受三个力作用

B.球受到的合外力水平向右

C.铁夹对球的作用力竖直向上

D.若增大铁夹对球的压力，球受到的摩擦力将增大

5.有6个小金属球分别固定在如图所示的正六边形的顶点上，球7处于正六边形中心位置，现使球2带正

电，球7带负电，要使球7在中心位置获得水平向右的加速度，下列说法正确的是（）

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A.使球1带上正电荷，其他球不带电

B.使球4、5同时带上电荷，其他球不带电

C.不可能只让球4带上电荷，其他球不带电

D.不可能让球3、4、5、6同时带上电荷，其他球不带电

6.大型油罐车内的油在运输过程中极易发生涌动（如图1）,为了防止油涌动导致车体重心急剧变化的危害,

在油罐车内部设置了一些固定挡板（如图2）。下列说法错误的是（）

图1图2

A.油罐车匀速向左拐弯时，油罐内的油将涌动到油罐的右侧

B.油罐车在设置挡板后，减小了油的惯性，使油不容易发生涌动

C.油罐车在匀速前进的过程中突然刹车，挡板可以减弱油向前剧烈涌动

D.油罐车在平直道路上匀速前进时，即使没有挡油板油也几乎不会涌动

7.汽车的"点火线圈”实际上是一个变压器低压直流通过一个开关输入初级线圈，在开关断开或闭合的瞬间,

将会在次级线圈中产生脉冲高电压形成电火花图1和图2分别是初级线圈、次级线圈电压随时间变化的图

像，则（）

A.q时刻开关刚断开

B.次级线圈的匝数比初级线圈要多

C.t2至ts间穿过次级线圈的磁通量为零

D.开关断开与闭合瞬间次级线圈产生的感应电动势方向相同

二、多项选择题:本题共3小题，每小题6分，共18分在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。

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.我国跳台滑雪运动员正在积极备战2022年北京冬奥会，比赛中的跳台由助滑道、起跳区、着陆坡和停

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止区组成。运动员以水平初速度V从起跳区边缘A点飞出直至落在着陆坡上B点的过程中，相关数据可由

传感器实时测量记录，运动员的水平位移x随时间t变化的图像如图乙所示，下落高度h随时间t变化的图

像如图丙所示，两图中的虚线为模拟运动员不受空气阻力时的情形，实线为运动员受到空气阻力时的情形,

两类情形下运动员在空中飞行的时间相同，均为h=3s,斜坡足够长，重力加速度大小g=10m/s2,则（）

hh

A.因两类情况下运动员位移的方向相同，所以黄-

0

B.两类情况下滑雪运动员着陆时速度方向一定相同

C.滑雪运动员水平初速度v=20m/s

D.两类情况下滑雪运动员在着陆坡上落点间的距离为3m

9.如图，绝缘底座上固定一电荷量为4x10-6c的带负电小球4其正上方。点处用轻细弹簧悬挂一质量为

m=0.03kg＞电荷量大小为3.6x10-6。的小球8,弹簧的劲度系数为k=5N/m,原长为L°=0.35m。现小球B恰能

以A球为圆心在水平面内做顺时针方向（从上往下看）的匀速圆周运动，此时弹簧与竖直方向的夹角为氏53。,

已知静电力常量k=9.0xl09N・m2/C2,sin53°=0.8,cos530=0.6,g=10m/s2,两小球都视为点电荷。则下列说法

正确的是（）

A.小球B一定带正电

B.B球做圆周运动的速度大小为3.6m/s

C.在图示位置若突然在B球所在范围内加水平向左的匀强电场的瞬间，B球将做离心运动

D.在图示位置若突然在B球所在范围内加上竖直向上的匀强磁场的瞬间，B球将做近心运动

10.如图是金属圆盘发电机的原理图。匀强磁场垂直于金属圆盘，电阻7?通过导线与两块铜片电刷。、C连

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接，。、C分别与转动轴和圆盘的边缘良好接触。圆盘绕通过圆心。的固定转动轴按图示顺时针方向转动,

电阻R中就有电流通过。则（）

A.电流方向由。经过电阻R流向C

B.通过电阻R的电流大小与铜盘的半径成正比

C.通过电阻R的电流大小与磁感应强度成正比

D.通过电阻R的电流大小与圆盘转动的角速度成正比

三、非选择题:共54分。第11〜14题为必考题，考生都必须作答。第15〜16题为选考题，考生根据要求作

答。

（一）必考题洪42分。

H.（7分）某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系.

⑴如图（a）,将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加祛码，测得相应的弹簧长度，部分

数据如下表，有数据算得劲度系数左—N/m.（g取10m/s2）

祛码质量（g）50100150

弹簧长度（cm）8.637.646.62

⑵取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图（b）所示；调整导轨，使滑块自由滑动时，通过两个光

电门的速度大小—.

⑶用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量X;释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度V,释放滑块过程中，弹

簧的弹性势能转化为

⑷重复⑶中的操作，得到V与X的关系如图（c）.有图可知，V与X成—关系，由上述实验可得结论：对

同一根弹簧，弹性势能与弹簧的—成正比.

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12.（9分）举世瞩目的嫦娥四号，其能源供给方式实现了新的科技突破：它采用同位素温差发电与热电综

合利用技术结合的方式供能，也就是用航天器两面太阳翼收集的太阳能和月球车上的同位素热源两种能源

供给探测器。图甲中探测器两侧张开的是光伏发电板，光伏发电板在外太空将光能转化为电能。

某同学利用图乙所示电路，探究某光伏电池的路端电压。与电流/的关系，图中定值电阻尺0=5。，设相同

光照强度下光伏电池的电动势不变，电压表、电流表均可视为理想电表。

50100150200250300

（1）实验一：用一定强度的光照射该电池，闭合电键S,调节滑动变阻器R的阻值。通过测量得到该电池

的U-/曲线a（如图丁）。由此可知，该电源内阻是否为常数______（填"是"或"否"），某时刻电压表示数

如图丙所示，读数为V,由图像可知，此时电源内阻为。（计算结果保留两位有效数字）

（2）实验二：在实验一中当滑动变阻器的电阻为某值时路端电压为2.5V,减小实验一光照的强度，重复实

验，测得。-/曲线b（如图丁），则在实验二中滑动变阻器仍为该值时,滑动变阻器消耗的电功率为W

（计算结果保留两位有效数字）。

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13.（10分）爬墙车利用吸气装置可以吸附在墙壁上行走，如图所示，某爬墙车在竖直墙面上必点静止开

始以最大加速度向上做匀加速直线运动，0.2s时到达B点后立刻以速度力做匀速直线运动，为了防止撞到

房顶，在C点车轮停止转动做匀减速运动，到达房顶。点时速度恰好减为零，已知：A8=10cm,AD=60cm,

在大气压的作用下，爬墙车与墙壁之间的弹力恒为重力的3倍，不计空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩

擦力，爬墙车由四轮驱动且电动机功率足够大，重力加速度g=IOm/s2,求爬墙车

（1）运动时的最大速度％；

（2）与墙面之间的动摩擦因数出

（3）由A点运动至。点的总时间t出

D

14.（16分）某发光元件。的伏安特性曲线如图1所示，元件在达到正向导通电压,后能够发光，为了简

化问题，可认为发光后元件两端电压保持为以不变（/附近伏安特性曲线的斜率极陡），电压小于,或加

反向电压时，元件均处于截止状态。将该元件通过水平直导线M/V接入光滑竖直平行导轨中，如图2所示，

该导轨间距/.=0.5m,MN下方0.4m处有一根导体棒PQ水平跨接在导轨上，紧接PQ正下方的导轨间交替分

布着垂直纸面方向，磁感应强度大小B=1.0T,宽度d=0.1m的匀强磁场，除发光元件外，其余电阻不计，导

轨足够长，重力加速度g=10m/s2,空气阻力不计。

（1）开始时锁定PQ,在PQ正上方空间里施加一垂直纸面向外均匀增加的匀强磁场，当磁感应强度的变化

率后12.5T/S时，元件恰好能发光，求小的值及流过元件。的电流方向；

（2）撤去PQ上方的磁场同时解除锁定，求元件再次发光时PQ所在的磁场区域序号"的值；

（3）求元件最终的闪烁周期（连续明暗一次的时间），需保留三位有效数字。

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M//mA

140

XXXX

xxxx

xxxx

xxxx

-4-3-2-10

图2

（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）

（1）（4分）水的饱和汽压随温度的变化而变化,温度升高时，饱和汽压_______（填"增大""减小"或"不变"）；

在一定温度下水的饱和汽体积增大时，分子数密度___________（填"增大""减小"或"不变”）；当空气的绝对

湿度一定时，若温度升高空气的相对湿度（填"增大""减小"或"不变"）；液体对某种固体是浸润

时，其附着层液体分子间距（填"大于""小于"或"等于"）液体内部分子间的距离。

（2）（8分）为防控COVID-19病毒，办公室等公共场所加强了消毒措施，如图所示为喷洒消毒液的喷壶。

壶内消毒液的体积为0.4L,壶内的上部密封了1.2atm的空气0.5L。反复按压压杆A,再充入latm的空气

0.2L。设在所有过程中壶内空气可看作理想气体，且温度不变。（已知外界大气压为1atm,1atm=1.0xl05Pa）

求：

⑴充入1atm的空气0.2L后壶内气体的压强；

⑵按下按柄B,消毒液从喷嘴喷出，喷洒一段时间后消毒液无法再喷出，此时壶内还有消毒液，在此过程中

壶内气体质量保持不变，忽略壶内液体上方导管中液柱对壶内气体压强的影响，求壶内剩余消毒液的体积。

压杆/

阀门K_/

喷嘴、、诒打气筒

-按柄8

16.[选修3-4]（12分）

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（1）（4分）如图所示，湖面中央。处有一振源在竖直平面内做简谐振动，某同学测得该振源的振动周期为

7=0.1so以图示时刻为计时的零时刻，且波向右传播，由此可求得该列水波的传播速度为v=m/s,此

时图中质点C的振动方向是（选填"向上"或"向下，距离振源40m处的质点第一次出现波峰的时刻为

（2）（8分）如图甲，某汽车大灯距水平地面的高度为81cm,图乙为该大灯结构的简化图。已知点光源发

出光线以45°入射角从真空射入半球透镜时，折射角为30。现有一束光从焦点处射出，经旋转抛物面反射后,

一1一

垂直半球透镜的竖直直径AB从C点射入透镜。已知透镜直径远小于大灯离地面高度，AC=-AB,

tanl5°=0.27o求:

①半球透镜的折射率;

②这束光照射到地面的位置与大灯间的水平距离。

物理•全解全析

12345678910

ADDCBBBACDACDCD

1.A

【详解】

当儿童回到x=0位置且向上运动，令此时的速度大小为％,儿童向上做匀减速直线运动，则速度和位置的

关系为

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V2-V2=~2gX

0

得至I」

v=W_2gx

到达最高点后速度为零，之后将做自由落体运动，则速度大小和位置的关系为

V2

——=X

2g2g

解得速度大小随位置变化的关系为

v=Q”_2gx

考虑速度方向，则

v=2gx

故选A„

2.D

【详解】

由题意可知，检测用的Tc半衰期即不能太长，太长了对人体产生的伤害较大，但是也不能太短，太短了不

能完成医疗检测，则99nle最合适。

故选D。

3.D

【详解】

A."天问一号，探测器在绕火星运动时，加速度始终指向圆心，方向不断变化，故A错误；

cMm2

B.根据G==mg,火星质量约为地球的0.1倍，半径约为地球的0.5倍，所以火星重力加速度为三8，

“2j

着陆过程中，取向上为正

Ft-mg7=0-(-mv)

解得：

i]|g+力

故B错误；

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y2可知，火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度的比值JJ,故c错误;

C.根据mgm—

R

2

D.根据火星重力加速度为gg,着陆器在火星表面受到的万有引力与它在地球表面受到的万有引力的比值

约为0.4,故D正确；

故选Do

4.C

【详解】

A.球受重力、两边铁夹对球的弹力和摩擦力，共五个力作用，选项A错误；

B.球匀速运动，则受到的合外力为零，选项B错误；

C.球的重力与铁夹对球的作用力平衡，等大反向，则铁夹对球的作用力竖直向上，选项C正确；

D.球受到的摩擦力等于球的重力，则若增大铁夹对球的压力，球受到的摩擦力不变，选项D错误。

故选C。

5.B

【详解】

A.使球1带上正电荷，其他球不带电，根据库仑力的合成可知，球7受到的合力向上，故A错误；

B.使球4、5同时带上电荷，其他球不带电，如果4球带正电，5球带负电，根据库仑力合成可知，则合力

方向可能水平向右，故B正确；

C.如果4球带正电，其他球不带电，根据库仑力合成可知，则合力方向可能水平向右，故C错误；

D.结合B选项分析，只需让3、6球对7球合力向右即可，故D错误。

故选Bo

6.B

【详解】

A.由于惯性油罐车匀速向左拐弯时，油罐内的油将涌动到油罐的右侧，故A正确；

B.惯性取决于物体的质量，故B错误；

C.油罐车在匀速前进的过程中突然刹车，由于惯性油向前剧烈涌动，设置挡板并不能改变油的惯性，但能

减弱油向前剧烈涌动，故C正确；

D.油罐车在平直道路上匀速前进时，由牛顿第一定律可知，即使没有挡油板油也几乎不会涌动，故D正确。

本题选不正确的，故选B。

7.B

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【详解】

A.根据图像可知y时刻开关刚闭合。故A错误；

B.依题意需要用低电压产生高电压电火花，则需要次级线圈的匝数比初级线圈要多，故B正确;

C.t2至4间穿过次级线圈的磁通量不为零，磁通量的变化量为零，故C错误；

D.根据图像可知断开瞬间电压相反，感应电动势方向相反，故D错误。

故选B。

8.ACD

【详解】

A.因为两类情况都是落在斜坡上，即位移方向与斜坡夹角相同，所以

hh

—0-=—

XX

0

A正确；

B.在有阻力的情况下，水平、竖直方向的速度会减小，因位移时间图像的斜率表示速度，由图乙、丙可

知，两种情况落在斜坡上时，水平方向和竖直方向速度减小的情况不同，所以两类情况下滑雪运动员着陆

时速度方向不一定相同，B错误；

C.运动员在不受阻力时，水平方向的位移

X。二%

竖直方向的位移

,1

h=—g/2

02o

又

hh

—=一

XX

0

解得

v=20m/s

x0=60m

/)0=45m

c正确；

D.设运动员不受空气阻力和受空气阻力时的位移分别为s0和5,落在着陆坡上落点间的距离为△5,由位移

合成可得没有空气阻力时

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s=Jx2+Zz2=J6O2+452m=75m

0Vo0

有空气阻力时

s=Jx2+/?2=5/57.62+43.22m=72m

所以

△s=75m-72m=3m

D正确。

故选ACD„

9.ACD

【详解】

AB.小球A、B之间的库仑力

FkQQ

r=A~~好

AB

设弹簧弹力为了，小球B在竖直方向上，则有

Tcos0=mg

弹簧的弹力在水平方向的分力为

T=Tsin0

X

再由胡克定律，则有

T=k（L-L）

OB0

由几何关系

L=Lsin0

ABOB

可解，

T—0.5N,T-0.3N,F=IN,L=0.45m,L-0.36m

xOBAB

因小球B做匀速圆周运动，所受合外力指向圆心4又有F〉7\,且小球4带负电，则小球3带正电，所受

合外力

F=F+T=1N+O.3N=1.3N

合X

由合外力提供向心力，则有

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lr—mV-2---

合LL

AB

IFu/1.3x(o.36＞，一叵，

v=,合MB=--------------m/s=3.6J—m/s

YmV0.03V30

故A正确，B错误；

C.在图示位置若突然在B球所在范围内加水平向左的匀强电场的瞬间，小球受到向，左的电场力，这时提

供的向心力减小，这样提供的向心力小于需要的向心力，小球做离心运动，故C正确；

D.在图示位置若突然在B球所在范围内加上竖直向上的匀强磁场的瞬间，由左手定则可知，小球受到一个

指向圆心的洛伦兹力作用，这时供的向心力大于需要的向心力，小球做近心运动，故D正确；

故选择：ACDo

10.CD

【详解】

A.金属圆盘按图示方向转动，切割磁感线，产生感应电动势，根据右手定则可判断圆盘边缘电势比轴心电

势高，故电流方向由C经过电阻R流向D,选项A错误；

BCD.根据法拉第电磁感应定律有感应电动势

E=BLv=—B(oR2

2

结合欧姆定律可知，选项B错误，CD正确。

故选CDo

11.50相等滑块的动能正比压缩量的平方

【详解】

⑴[1]表格中，当50g时，弹簧长度为8.62cm,当100g时，弹簧长度为7.63cm,当150g时，弹簧长度为

6.66cm,根据胡克定律/=左',设弹簧的劲度系数为上，原长为“,则列式

0.05义9.8=4-0.0862)

0

0.1x9.8=Mx-0.0763)

o

联立解得k=50N/m。

(2)⑵通过光电门来测量瞬时速度，从而获得释放压缩的弹簧的滑块速度，为使弹性势能完全转化为动能,

则导轨必须水平，因此通过两个光电门的速度大小须相等。

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⑶⑶用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量X;当释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度V,释放滑块过程

中，弹簧的弹性势能转化为滑块的动能；

⑷⑷⑸根据V与X的关系图可知，图线经过原点，且是斜倾直线，贝卜与X成正比，由动能表达式，动能与

速度的大小平方成正比，而速度的大小与弹簧的压缩量成正比，因此弹簧的弹性势能与弹簧的压缩量的平

方成正比。

12.否1.505.67.2x10-2(7.0x10-2〜7.4x10-2均算正确)

【详解】

(1)⑴根据电源的S/图像表示电源的内阻，由图像可知，图像的斜率不是定值，故电源的内阻不是定值；

[2]由图丙可知量程为0~3V,读数要估读一位，故此时电压表的读数为1.50V；

⑶由图像a,知在路端电压为L5V时，此时电路中的电流为/=0.25A,根据闭合电路欧姆定律得

E=U+Ir

可得

r=5.6Q

⑵⑷在。图线中，路端电压为2.5V,则此时对应的电流为/=0.1A,设滑动变阻器值阻值为R,由欧姆定律

得

/(R+R)=2.5

10

代入数据得

R+R=25。

0

50100150200250300

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图线交点坐标为(1463),故R消耗的功率

P=UI=1.4x^2x63x10-3W=7.1X10-2W

RR25

13.(1)lm/s；(2)0.5；(3)0.72s

【详解】

(1)由匀变速直线运动规律得

1

x=—at2

AB211

v=at

B11

联立两式，代入已知数据解得：/=lm/s

(2)由第一问解得：4=5m/s2,在AB段，小车受力分析如图所示

由平衡条件及牛顿第二定律得

F=FN=3mg

piF-mg=ma

N1

解得:四=0.5

(3)小车到达C点后，摩擦力反向，受力分析如图所示

日厂+mg=ma

N2

代入已知数据解得：a2=25m/s2

由匀变速直线运动规律得

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v=at

B22

0—V2=-lax

B2CD

解得：

t2=0.04s,xCD=0.02m

则小车匀速阶段时间为

t=iw———^-GB-=0.48s

匀V

B

所以，小车由A点运动至。点的总时间t

总a

t总=t1.+t为+t2=(0.2+0.48+0.04)s=0.72s

14.(1)2.5V,M今N；(2)14；(3)0.0396s

【详解】

(1)由法拉第电磁感应定律可得

由楞次定律判断电流方向为为M6N。

（2）解除锁定后，在元件。导通前导体棒开始将做自由落体运动，切割磁感线产生电动势需达到4且正

向才能发光。设导体棒速度为丫时。恰好导通，则有

UD=E=BLV

解得

v=5m/s

设。恰好导通时导体棒下落高度为力，根据自由落体运动规律有

V2=2gh

解得

力二1.25m

已到达第13个磁场区域，但该磁场区域中产生的电动势方向为反向电压，元件。不发光，导体棒继续下落

至第14个磁场区域时才能发光，故。=14。

（3）当导体棒以大于v=5m/s的速度进入偶数磁场区域时，电流迅速增大，安培力突增使其瞬间减速到

v=5m/s,减速过程时间忽略不计，之后以v=5m/s在偶数磁场区域做匀速直线运动，运动的时间为

t=—=0.02s

iv

当导体棒穿出偶数磁场区域，进入奇数磁场区域时，由于电动势反向，电流为零，又开始以加速度g做匀

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加速直线运动，由运动学公式有

d=Vt+—g/2

222

他/口3-\/3—5_p,—3>j3—5/人,、

解得/=_----=0Q196s或/=--------=-1.0196s(舍弃)

210210

所以元件最终的闪烁周期为

丁，产2=0.0396s

15.(1)【答案】增大不变减小小于

【详解】

[1]饱和汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度，同一种物质温度越高，饱和汽压

越大，温度升高时，饱和汽压增大；

[2]在一定温度下，同一种液体的饱和汽分子密度都是一定的，水的饱和汽体积增大时，分子数密度不变；

⑶相对湿度是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压之比，若温度升高，同一温度下水的饱和汽

压增大，则两者比值减小，即相对湿度减小；

⑷根据浸润的成因可知，当液体对某种固体是浸润时，其附着层液体分子间距小于液体内部分子间的距离,

附着层内液体的分子之间的作用表现为斥力，附着层有扩展的趋势，这样液体与固体之间表现为浸润。

(2)【答案】(l)1.6atm；(2)0.1L

【详解】

⑴由题意知

p1=1.2atm,V]=0.5L,p0=latm,AV=0.2L

根据玻意耳定律可得

pV+pAV-pV

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