广东省江门市2021届新高考物理二模考试卷含解析

广东省江门市2021届新高考物理二模考试卷

一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30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.狞猫弹跳力惊人，栖息在干燥的旷野和沙漠，善于捕捉鸟类。一只狞猫以某一初速度斜向上与水平地

面成0角跳离地面,落地前其最大高度为h,最大水平位移为X。不考虑空气阻力。下列说法正确的是（）

A.保持起跳速度大小不变，增大。角，狞猫在空中的运动时间不变

B.保持起跳速度大小不变，增大8角，狞猫在空中的最大高度h增大

c.保持起跳角度e不变，增大起跳速度，X与h的比值减小

D.保持起跳角度9不变，增大起跳速度，x与h的比值增大

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A.狞猫做斜抛运动，在竖直方向则有

v=vsin。=gt

y0I

狞猫在空中的运动时间

,2VsinO

t=2t=-u-----

1g

保持起跳速度大小不变，增大°角，狞猫在空中的运动时间增大，故A错误；

B.狞猫在空中的最大高度

保持起跳速度大小不变，增大0角，狞猫在空中的最大高度增大，故B正确；

CD.狞猫最大水平位移为

2y2cosOsinOV2sin20

x=vt=—o------------=—o--------

*gg

最大水平位移与最大高度的比值为

工二4

htan0

保持起跳角度0不变，增大起跳速度，X与〃的比值不变，故C、D错误。

故选B。

2.已知声波在钢轨中传播的速度远大于在空气中传播的速度，则当声音由钢轨传到空气中时（）

A.频率变小，波长变长B.频率变大，波长变短

C.频率不变，波长变长D.频率不变，波长变短

【答案】D

【解析】

【详解】

当声音由钢轨传到空气中时，频率不变，由题意得知波速减小，由波速公式v=2.f可知，波长变短。

频率变小,波长变长,与结论不相符，选项A错误;

频率变大,波长变短,与结论不相符，选项B错误;

C.频率不变,波长变长,与结论不相符，选项C错误;

频率不变,波长变短,与结论相符，选项D正确;

3.如图所示为范德格拉夫起电机示意图，直流高压电源的正电荷，通过电刷E、传送带和电刷F,不断

地传到球壳的外表面，并可视为均匀地分布在外表面上，从而在金属球壳与大地之间形成高电压.关于金

属球壳上的A、B两点，以下判断正确的是

•，代石用

屯崛F

帐品工业涅ib：M

A.A、B两点电势相同

B.A、B两点电场强度相同

C.将带正电的试探电荷从A点移到B点，电势能增加

D.将带正电的试探电荷从A点移到B点，电势能减小

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

A、由题可知，电荷均匀地分布在外表面上，球壳AB是一个等势体，各点的电势是相等的.故A正确；

B、球壳AB是一个等势体，AB的外表面处，各点的电场强度的方向与球壳的外表面垂直，所以A点与B

点的电场强度的方向一定不同，故B错误；C、由于A、B的电势是相等的，所以将带正电的试探电荷从

A点移到B点，电场力不做功，电势能不变.故C错误，D错误.故选A.

【点睛】

静电平衡后，金属球壳AB的外表面均匀带电，外部各点的电场强度大小相等，方向不同；金属球壳AB

是一个等势体，各点的电势相等.

4.如图甲所示，固定光滑斜面上有质量为机=6kg的物体，在大小为12N,方向平行于斜面的拉力F的

作用下做匀速直线运动，从\=-2.5m位置处拉力F逐渐减小，力F随位移x的变化规律如图乙所示,

当x,=7m时拉力减为零，物体速度刚好为零，取g=10m/s2,下列说法正确的是()

A.斜面倾角。为30。

B.整个上滑的过程中，物体的机械能增加27J

C.物体匀速运动时的速度大小为3m/s

D.物体在减速阶段所受合外力的冲量为-12N-s

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A.物体做匀速直线运动时，受力平衡，则

F=mgsin0

代入数值得

sin0=0.2

选项A错误；

C.图像与坐标轴所围的面积表示拉力做的功

W=12x2.5J+lxl2x(7-2.5)J=57J

F2

重力做的功

W=-mgtsinO=-84J

G2

由动能定理

w+w=Q-LmV2

FG20

解得

v=3m/s

o

选项C正确；

B.机械能的增加量等于拉力做的功57J,B错误；

D.根据动量定理可得

I-O-mv=-18N-s

o

选项D错误。

故选C。

5.下列说法正确的是（）

A.单摆的摆球在通过最低点时合外力等于零

B.有些昆虫薄而透明的翅翼上出现彩色光带是薄膜干涉现象

C.变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场

D.一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度大

【答案】B

【解析】

【详解】

A.单摆的摆球在通过最低点时，回复力等于零，而合外力一定不等于零，故A错误；

B.薄而透明的羽翼上出现彩色光带，是由于羽翼前后表面反射，进行相互叠加，是薄膜干涉现象，故B

正确；

C.均匀变化的电场产生稳定磁场，非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场，故C错误；

D.根据相对论，则有沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度短，故D错误。

故选：Bo

6.一宇宙飞船的横截面积一,以二。的恒定速率航行，当进入有宇宙尘埃的区域时，设在该区域，单位体

积内有二颗尘埃，每颗尘埃的质量为二，若尘埃碰到飞船前是静止的，且碰到飞船后就粘在飞船上，不计

其他阻力，为保持飞船匀速航行，飞船发动机的牵引力功率为（）

.一L一—；■一「——：c一，n，一L一一：

A.一ni>.1—LU」。c.snm—r.u.xL.i-----o

【答案】c

【解析】

【分析】

根据题意求出时间-内黏附在卫星上的尘埃质量，然后应用动量定理求出推力大小，利用P=Fv求得功率;

【详解】

时间t内黏附在卫星上的尘埃质量：二=二“二二二二，

对黏附的尘埃，由动量定理得：二二=二二

解得：二=二二二/二;

维持飞船匀速运动，飞船发动机牵引力的功率为二=二二二二二/二故选项C正确，ABD错误。

【点睛】

本题考查了动量定理的应用，根据题意求出黏附在卫星上的尘埃质量，然后应用动量定理可以求出卫星的

推力大小，利用P=Fv求得功率。

二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分

7.如图所示，在磁感应强度为8的匀强磁场中，为一个与磁场方向垂直、长度为L的金属杆，已知

ab=bc=cO=g。a、c两点与磁场中以。为圆心的同心圆（均为部分圆弧）金属轨道始终接触良好。

一电容为C的电容器连接在金属轨道上。当金属杆在与磁场垂直的平面内以。为轴，以角速度8顺时针

匀速转动且电路稳定时，下列说法正确的是（）

A.。、b、c、。四点比较，。点电势最高

B.电势差U“c=2U〃o

C.电势差U=2U

acab

4

D.电容器所带电荷量为不以①心

9

【答案】BD

【解析】

【详解】

A.如图所示

XX

杆。历。顺时针匀速转动切割磁感线，由右手定则知感应电动势方向为。杆abc。相当于电源，所

以。点电势最高，故A错误；

BC.综合运动规律，"的中点b的线速度为

2,

V=03—L

I3

综合电路规律，电路稳定后，电容器既不充电也不放电，电路中无电流，由法拉第电磁感应定律得

U=E=B-Lv

acac31

解得

4

U=E=_B3匕

acac9

同理，ab中点的线速度为

5,

v=co•_L

26

又有

U=E=B,—L,V=—B（f）L2

abab3218

bO中点c的线速度为

1,

v=o）_L

33

可得

22

U=E=B_Lv=_BsD

hOhO339

故B正确，C错误；

D.电容器接在以c两点间，带电荷量为

Q=CU

ac

解得

4

Q=CU=-CBMD

ac9

故D正确。

故选BD«

8.如图所示，竖直放置的两块很大的平行金属板a、b,相距为d,a、b间的电场强度为E,今有一带正

电的微粒从a板下边缘以初速度V。竖直向上射入电场，当它飞到b板时，速度大小不变，而方向变为水

平方向，且刚好从高度也为d的狭缝穿过b板进入be区域，be区域的宽度也为d,所加电场的场强大小

为E,方向竖直向上，磁感应强度方向垂直纸面向里，磁场磁感应强度大小等于重力加速度为g,则

下列关于微粒运动的说法正确的

abEc

+-x!xtx：

XXX

^

3xX

f

—f

9XX

址XX

卜..d+dT

V

A.微粒在ab区域的运动时间为H

g

B.微粒在be区域中做匀速圆周运动，圆周半径r=d

nd

C.微粒在be区域中做匀速圆周运动，运动时间为

ov

0

(n+6)d

D.微粒在ab、be区域中运动的总时间为一百----

o

【答案】AD

【解析】

【分析】

【详解】

将粒子在电场中的运动沿水平和竖直方向正交分解，水平分运动为初速度为零的匀加速运动，竖直分运动

为末速度为零的匀减速运动，根据运动学公式，有：水平方向：v0=at,d=^；竖直方向：O=vo-gt；解

V

得a=g①/=g②，故A正确；粒子在复合场中运动时，由于电场力与重力平衡，故粒子做匀速圆周运动,

V2

洛伦兹力提供向心力qu3=

o

X

mv

解得：〃=请③，由①②③得到匚2d,故B错误；由于r=2d,画出轨迹，如图，由几何关系，得到回

TTimnd

旋角度为30。，故在复合场中的运动时间为1=&=硒=市，故C错误；粒子在电场中运动时间为:

0

d2d…A

t=____=___兀+6」

I1,,v,故粒子在ab、be区域中运动的总时间为：f=故D正确；故选AD.

—V0'/

2oo

【点睛】

本题关键是将粒子在电场中的运动正交分解为直线运动来研究，而粒子在复合场中运动时，重力和电场力

平衡，洛仑兹力提供向心力，粒子做匀速圆周运动.

9.如图（甲）所示，平行光滑金属导轨水平放置，两轨相距L=0.4m,导轨一端与阻值R=0.3C的电阻相

连，导轨电阻不计.导轨x>0一侧存在沿x方向均匀增大的恒定磁场，其方向与导轨平面垂直向下，磁

感应强度B随位置x变化如图（乙）所示.一根质量m=0.2kg、电阻r=0.1Q的金属棒置于导轨上，并与

导轨垂直，棒在外力F作用下从x=0处以初速度v0=2m/s沿导轨向右变速运动，且金属棒在运动过程中受

到的安培力大小不变.下列说法中正确的是（）

图呷）

A.金属棒向右做匀减速直线运动

B.金属棒在x=lm处的速度大小为0.5m/s

C.金属棒从x=0运动到x=lm过程中，外力F所做的功为-0.175J

D.金属棒从x=0运动到x=2m过程中，流过金属棒的电量为2c

【答案】BCD

【分析】

【详解】

试题分析：根据图象得8-x函数关系式8=0.5+0.5x,金属棒向右运动切割磁感线产生感应电动势

,EBLvBLvB2hv

E=BLv,感应电流1=-一安培力q=B1L=BL=解得

R+rR+rR+rR+r

F（R+r）OAF10F

V=fk=（0.5+0.5x"二或怖’根据匀变速直线运动的速度位移公式—「'

如果是匀变速直线运动，V2与X成线性关系，而由上式知，金属棒不可能做匀减速直线运动，故A错误;

八B2ELVB2I^V

根据题意金属棒所受的安培力大小不变,、=°处与X=1处安培力大小相等,有瑛:二方力一，即

B2V0.52x2

匕=请/=—F——0.5m/s,故B正确；金属棒在x=0处的安培力大小为

„B山V0.52x0.42x2八czC,

G=e=1^=°2N,对金属棒金属棒从、二°运动到x=im过程中,根据动能定理有

W-F・x=—J_〃n/2,代入数据W—0.2x1=J_x0.2x0.52—_LxO.2x22,解得W=-0.175J,

“箕,2।2。/22

△①NBx八.

故C正确；根据感应电量公式4=高一=--LT,x=0到x=2m过程中，B・x图象包围的面积

R+rR+r

…0.5+1.56c△①2x0.4”

△8，x=——-——x2=2,q=———=.彳=2C,,故D正确

2R+r0.4

考点：考查了导体切割磁感线运动

【名师点睛】

考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力的大小公式、做功表达式、动能定理等的规律的应

用与理解，运动过程中金属棒所受的安培力不变，是本题解题的突破口，注意B-x图象的面积和L的乘积

表示磁通量的变化量.

10.下列说法中正确的是（）

A.物体速度增大，则分子动能增大，内能也增大

B.一定质量气体的体积增大，但既不吸热也不放热，内能减小

C.相同质量的两种物体，提高相同的温度，内能的增量一定相同

D.物体的内能与物体的温度和体积都有关系

E.凡是与热现象有关的宏观过程都具有方向性

【答案】BDE

【解析】

【分析】

【详解】

A.速度增大，不会改变物体的分子的动能，故A错误；

B.体积增大时，气体对外做功，不吸热也不放热时，内能减小，故B正确；

C.质量相同，但物体的物质的量不同，故温度提高相同的温度时，内能的增量不一定相同，故C错误；

D.物体的内能与物体的温度和体积都有关系，故D正确；

E.由热力学第二定律可知，凡是与热现象有关的宏观过程都具有方向性，故E正确。

故选BDE。

11.如图甲所示，两个点电荷Q1、Q2固定在z轴上，其中Qj位于原点O,a、b是它们连线延长线上的两

点。现有一带负电的粒子q以一定的初速度沿z轴从a点开始经b点向远处运动（粒子只受电场力作用）,

设粒子经过a、b两点时的速度分别为V,、vb，其速度随坐标x变化的图象如图乙所示，则以下判断正确

的是

A.ab连线的中点电势最低

B.a点的电势比b点的电势高

C.x=3L处场强一定为零

D.Q2带负电且电荷量小于Q1

【答案】CD

【解析】

【详解】

A.带电粒子在电场中只受电场力作用，电势能和动能之和不变，由图可知，在a、b连线的中点3L处，动

能最大，电势能最小，因为粒子带负电荷，所以a、b连线的中点3L处电势最高，故A错误；

B.根据A选项分析可知，a点动能比b点小，电势能比b点大，所以a点的电势比b点低，故B错误；

C.在3L点前做加速运动，3L点后做减速运动，可见3L点的加速度为0,则x=3L处场强为零，故C正

确；

kQqkQq

D.由于在x=3L点前做加速运动，所以Q?带负电，3L点的加速度为0,则有石•六？=万木，故Q?带正

电且电荷量小于Q/故D正确。

故选：CD

12.在％轴上x=0和x=lm处，固定两点电荷％和力,两电荷之间各点对应的电势高低如图中曲线所示,

在x=0.6m处电势最低，下列说法中正确的是（）

A.两个电荷是同种电荷，电荷量大小关系为｝=1

B.两个电荷是同种电荷，电荷量大小关系为丁*=5

q八乙

C.X=0.5m处的位置电场强度不为0

D.在Z与3之间的连线上电场强度为0的点有2个

【答案】AC

【解析】

【分析】

【详解】

AB.tp—x图线的切线斜率表示电场强度的大小，x=0.6m点切线斜率为零即电场强度为0,则有

0.620.42

则

qO.629

—I-==一

q0.424

2

根据沿电场线方向电势降低可知，o：0.6m内电场强度沿X轴正方向，0.6m:10m内电场强度沿X轴

负方向，则两个电荷是同种电荷，故A正确，B错误；

C.q>—x图线的切线斜率表示电场强度的大小，x=0.5m点切线斜率不为零，则电场强度不为0,故C

正确；

D.由于两个电荷是同种电荷，根据电场的叠加可知，在％的左边和<7,的右边合场强不可能为0,所以只

有在x=0.6m处合场为0即只有一处，故D错误。

故选AC。

三、实验题:共2小题，每题8分，共16分

13.某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系，所用交流电的频率为60Hz,图示为某次实

验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5为连续计数点，相邻两计数点间还有2个打点未画出。

从纸带上测出S]=5.21cm、s2=5.60cm,S3=6.00cm、S4=6.41cm、s5=6.81cm,则打点计时器每打相邻两个计

数点的时间间隔是s；小车的加速度a=m/s2；打计数点“5”时，小车的速度

%=________m/s。（后两空均保留三位有效数字）

【答案】0.051.611.40

【解析】

【分析】

【详解】

⑴由题知相邻两计数点间还有2个打点未画出，则两个计数点的时间间隔是

T=3x_Ls=0.05s

60

[21根据匀变速直线运动的推论公式

t\.x-aTi

可以求出加速度的大小，则有

s+s-s

S-------4------+.=1.61m/s2

6T2

[3]根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，则有

6.41+6.81

vxl0-2m/s«1.32m/s

42x0.05

则打计数点“5”时，小车的速度

v=v+aT=1.40m/s

54

14.某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行验证动量守恒定律及平台上A点左侧与滑块a之间的动摩

擦因数的实验.在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门，水平平台上A点右侧摩擦很小，可忽略

不计，左侧为粗糙水平面，当地重力加速度大小为g.采用的实验步骤如下：

A.在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片；

B.用天平分别测出小滑块a（含挡光片）和小球b的质量ma、mb：

C.在a和b间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻短弹簧，静止放置在平台上：

D.烧断细线后，a、b瞬间被弹开，向相反方向运动：

E.记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间△t：

F.滑块a最终停在C点（图中未画出），用刻度尺测出AC之间的距离

G.小球b从平台边缘飞出后，落在水平地面的B点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘

铅垂线与B点之间的水平距离sb；

H.改变弹簧压缩量，进行多次测量.

（1）用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图乙所示，则挡光片的宽度为mm；

（2）该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证两物体a、b弹开后的动量大小相等，即a的动量大小

等于b的动量大小：（用上述实验所涉及物理量的字母表示）

（3）改变弹簧压缩量，多次测量后，该实验小组得到小滑块a的Sd,与1,关系图象如图丙所示，图象的

斜率为k,则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为.（用上述实验数据字母表

示)

【答案】2.55。二一二____|T口；

nanJ」.JEjnn

【解析】

(1)螺旋测微器的读数为：2.5mm+0.050mm=2.550mm.

(2)烧断细线后，a向左运动，经过光电门，根据速度公式可知，a经过光电门的速度为：_二，故a

的动量为：一_一，b离开平台后做平抛运动，根据平抛运动规律可得：_，及二_=二［二联

口口=□□片口=;□□

立解得：-，故b的动量为：________________rr.

口口二—广、I=JU一一二U口L!n二:^口匚、|TJZu

对物体由光电门向左运动过程分析，则有：=经过光电门的速度：一，由牛顿第

(3)a-口一*——E——工

二定律可得：一一，联立可得：则由图象可知：

口一—UL」口一5aB.——.

四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分

15.如图所示是研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在xOy平面坐标系的第一象限内，

存在两个电场强度大小均为E,方向分别水平向左和竖直向上的匀强电场区域I和n。两电场的边界均是

边长为L的正方形，位置如图所示。(不计电子所受重力)

(1)在1区域AO边的中点处由静止释放电子，求电子离开II区域的位置坐标；

(2)在电场区域I内某一位置(x、y)由静止释放电子，电子恰能从H区域右下角B处离开，求满足这一

条件的释放点x与y满足的关系。

【解析】

【分析】

【详解】

(1)在I区域中电子做初速度为零的匀加速直线运动,

eEL-1加口2一0①

在n区域电子做类平抛运动，假设电子从BC边射出，由运动规律得水平方向

L=vt@

竖直方向

Ay=ga"③

eE=ma④

联立①②③④解得

A>'=0.25L<0.5L

假设成立，电子离开H区域的位置坐标

x=L+0.5L+L=2.5L

1

y=0.5L-0.25L=0.25L

i

即坐标为(2.5L,0.25L)

(2)在I区域有

eE(L-x)--mv2-0⑤

在n区域有

L—vt@)

I1

y=":⑦

联立④⑤⑥⑦解得

匕

y~----------

-4(L-X)

16.研究比较复杂的运动时，可以把一个运动分解为两个或几个比较简单的运动，从而使问题变得容易解

决。

(1)如图，一束质量为m,电荷量为q的粒子，以初速度V。沿垂直于电场方向射入两块水平放置的平行金

属板中央，受到偏转电压U的作用后离开电场，已知平行板长为L,两板间距离为d,不计粒子受到的重

力及它们之间的相互作用力。试求：

①粒子在电场中的运动时间t；

②粒子从偏转电场射出时的侧移量y,

(2)深刻理解运动的合成和分解的思想，可以帮助我们轻松处理比较复杂的问题。小船在流动的河水中行驶

时，如图乙所示。假设河水静止，小船在发动机的推动下沿OA方向运动，经时间t运动至对岸A处，位

移为X］；若小船发动机关闭，小船在水流的冲击作用下从。点沿河岸运动，经相同时间t运动至下游B

处，位移为X2。小船在流动的河水中，从O点出发，船头朝向OA方向开动发动机行驶时，小船同时参

与了上述两种运动，实际位移X为上述两个分