2021年高考物理【名校地市好题必刷】全真模拟卷（广东专用）·2月卷（解析版）(三)

绝密★启用前I

备战2021年高考物理【名校、地市好题必刷】全真模拟卷（广东专用）•2月卷

第三模拟

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.（2020•广东广州市•高三月考）如图所示，质量为，"的物体用轻绳悬挂于天花板上用方向始终与水平

面成斜向上30。的力尸作用于绳上的O点，用7表示A。段绳上拉力的大小，在4。绳由竖直缓慢变为水平

过程中（）

A.尸逐渐变大，7先变小后变大B.尸逐渐变大，T先变大后变小

C.F逐渐变小，先变小后变大D.F逐渐变小，T先变大后变小

【答案】A

【解析】

ABCD.缓慢移动过程中，。点始终处于平衡状态，所受合力始终为零，三个力将组成一个闭合的矢量三角

形，设AO绳与竖直方向的夹角为8,如下图所示：

随着°增大，可知尸逐渐变大，T先变小后变大，故A正确，BCD错误。

故选Ao

2.（2020•广东高三月考）如图所示，电源电动势为E,内电阻为公当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端

时，发现电流表、电压表V1、V2示数变化量的绝对值分别为//、/S和假设小灯泡电阻不随温度变

化而变化，下列说法中正确的是（）

A.\U\<\U2

B.斤<石

C.小灯泡Li变亮、L2变暗

D.小灯泡L变暗，L2变亮，电流表示数变小

【答案】B

【解析】

CD.当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流

增大，即电流表示数变大，则L"L2变亮，CD错误；

AB.当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流

增大，灯L2两段电压变大，即电压表示数力变大，由于外电路总电阻减小，外电压U减小，根据

u=u]+u2

则

△U、>At/,

则

△U]<Aq

A错误B正确。

故选B。

3.（2020•广东广州市•高三月考）如图所示，虚线下方存在着方向水平向左、范围足够大的匀强电场，

场强的,A8为绝缘光滑且固定的四分之一圆弧轨道，轨道半径为上。为圆心，8位于。点正下方。

一质量为，小电荷量为g的带正电小球，从A点由静止释放进入轨道。空气阻力不计，下列说法正确的是

（）

A.小球在运动过程中机械能守恒

B.小球不能到达8点

C.小球沿轨道运动的过程中，对轨道的压力一直增大

—mgR

D.小球沿轨道运动的过程中，动能的最大值为2

【答案】D

【解析】

A.除重力以外做功的力只有电场力，从4到B电场力做负功，所以机械能减少，故A错误:

B.从A到3根据动能定理得

12

mgR-EqR=—mvH

解得

力书

所以能到达3点，故B错误；

C.从A到3过程中存在一位置的重力和电场力的合力的反向延长线过圆心如下图所示

此点为等效最低点，即速度最大的位置，所以从A到B速度先增大后减小，由牛顿第二定律可知对轨道的

压力先增大后减小，故C错误；

D.等效最低点重力和电场力的合力的反向延长线与竖直方向夹角为8,则

tan6=担二

mg4

则

8=37°

从A到等效最低点的过程中，动能定理

mgRcos37°-（7?-7?sin37?）%、

解得

L1八

Eke.mgR

故D正确。

故选D。

4.（2021.河源市河源中学高三月考）如图所示，长直杆与水平面成6角固定放置，杆上。点以上部分是粗

糙的，而。点以下部分是光滑的。轻弹簧穿过长杆，下端与挡板固连，弹簧原长时上端恰好在。点，质量

为，〃的带孔小球穿过长杆，与弹簧上端连接。现将小球拉到图示“位置由静止释放，一段时间后观察到小

球振动时弹簧上端的最低位置始终在6点，Ob=Oa=l0则下列结论正确的是（）

A.小球第一次过。点时速度为整个运动过程的最大速度

B.整个运动过程小球克服摩擦力做功为2mg/sin6

C.小球在b位置受到弹簧弹力大小为mgsinO

D.若初始在。位置给小球一个向下速度，则小球最终运动的最低点在匕位置下方

【答案】B

【解析】

A.对小球受力分析，根据牛顿第二定律可知，小球从。位置由静止释放，先做加速运动，当达到加之间

的某位置时，弹簧的弹力等于小球重力沿杆向下的分量，此时速度最大，故A错误；

B.将小球拉到图示“位置由静止释放，小球沿杆做往返运动，由于摩擦力的作用，往返运动的幅度会越来

越小，一段时间后观察到小球振动时弹簧上端的最低位置始终在6点，小球在。〃之间往返运动，对弹簧和

小球系统根据能量守恒，在“、b两个位置，小球速度为0,弹簧的弹性势能相等，由。到人整个运动过程

小球克服摩擦力做功等于小球减少的重力势能，即为2〃%/sin仇故B正确；

C.由A选项分析可知，小球在6位置受到弹簧弹力大小大于mgsin仇故C错误；

D.由B选项分析可知，若初始在a位置给小球一个向下速度，只是小球沿杆刚开始往返运动的幅度大，随

着往返次数增多，幅度越来越小，小球最终运动的最低点还是在匕位置，故D错误。

故选B..

5.（2021•广东河源市.高三月考）美国的“阿尔忒弥斯计划”拟在2024年前，将首位女宇航员和一名男宇

航员送上月球，任务是：展现科技的最新进展，并为民间企业发展月球经济打下基础。假设宇航员乘飞船

绕月球做圆周运动，测出飞船做圆周运动时离月球表面的高度为，，环绕的周期为7及环绕的线速度为v,

引力常量为G,由此可得出（）

vT

A.月球的半径为2万

2-7V

B.月球表面的重力加速度大小为（VT—2乃”）2

加

C.月球的质量为2万G

D.月球的第一宇宙速度大小为G（vT一万

【答案】B

【解析】

2万

CD------

A.已知环绕周期为T,环绕线速度为明则根据丫=°rT可得飞船环绕半径为

vT

r=——

2〃

则月球半径为

R=r-H=E--H

2万

故A错误；

B.飞船绕月球圆周运动，由万有引力提供向心力，可得

—Mmv2

G-z-=m—

rr

忽略月球自转，在月球表面有

Mm

G.=mg

联立解得

_v2r_2/rTv3

"下一(VT-2的2

故B正确;

C.根据万有引力提供向心力，可得

-Mmv2

G—1=m—

rr

解得

故c错误；

D.设月球第一宇宙速度为M,在月球表面有

v'2

me=m——

R

解得

故D错误。

故选B。

6.（2020•广东高三月考）如图所示，半径为R=2cm的圆形区域中有垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画

出），磁感应强度大小B=2T,圆形磁场边界上有A、c、N三点，一个比荷为2xl06C/kg、带正电的粒子

（粒子重力可忽略不计），从A点以%=8xl04m/s的速度垂直于直径加"射入磁场，恰好从N点射出，且

NAON=120，则（）

M

O：

N

A.带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为1cm

B.带电粒子在磁场中运动的轨迹圆心一定不在圆形磁场的边界上

C.若带电粒子改为在圆形磁场边界上的C点以相同的速度入射，则粒子一定从N点射出

D.若要实现带电粒子从A点以原速度加入射、从N点出射，则该圆形磁场的最小面积为兀xlOTn?

【答案】C

【解析】

A.根据洛伦兹力提供向心力有

V2

qvB=m—

r

可得

mv

r=——

qB

代入数据解得

r-2cm

故A错误；

B.粒子运动轨迹如图所示

R-r

四边形AONP为菱形，根据几何知识可得圆心P一定在圆形磁场的边界上，故B错误；

C.从圆形磁场边界上的C点以相同的速度入射，轨迹如图所示，因为

R=r

所以四边形SCON为菱形，由几何知识可知粒子一定从N点射出，故C正确；

D.当带电粒子在A点入射，从N点出射，则磁场圆以AN为直径时面积最小，最小面积

S=兀(-^-)2-cos30)2=37ixl0-4m2

故D错误。

故选C。

7.(2018•广东广州市•广雅中学高三期中)如图所示，在倾角6=30°的固定光滑斜面上，有一根长L=im

的细绳，一端固定在。点，另一端系一小球沿斜面做圆周运动，若小球能通过最高点A,重力加速度

A.小球经过最高点A的速度可能是lm/s

B.小球经过最低点B的速度大于等于5m/s

C.小球受到的合力的最小值可能为0

D.小球从A点运动至最低点B过程绳子拉力可能先变小后变大

【答案】B

【解析】

2

.V

尸—AF+mgsin0=m—

A、小球做圆周运动的最高点受力分析，垂直斜面方向八="gcos"，沿半径方向TL,

故与耳=°时，通过最高点的速度最小为以用=JgLsin°=6n/s,故最高点的速度不可能为g/s；故

A错误.

m

v_应gsin-2L=mv；-1mv\min5,

B、因％n7sl，从A运动到8的过程，由动能定理：22，解得心-〉ms；

故B正确.

C、小球做圆周运动等效为绳一球模型，沿半径方向的力提供向心力，最高点合力最小，最高点的速度

mz

V4mhi=J5S,则合外力不为零；故c错误.

D、从4到最低点8,至力做正功，速度逐渐增大，而半径方向的拉力和重力沿线方向的分力提供向心力，

则拉力逐渐增大；D错误.

故选B.

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.（2020•汕头市潮阳实验学校高三月考）下列说法正确的是（）

A.氢原子的核外电子从低轨道跃迁到高轨道的过程，原子要吸收光子，电子的动能减少，原子的电势能增

大

B.嘴15衰变成2蔡口11要经过4次&衰变和6次p衰变

C.发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

D.原子核的比结合能越大，原子核越稳定

【答案】AD

【解析】

A.电子绕核做圆周运动，库仑力提供向心力

e22v

k—=m—

电子动能

电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中，能级增大，总能量增大，而r增大，电子的动能减小，

则电势能增大，故A正确；

B.设发生了x次a衰变和），次p衰变，则根据质量数和电荷数守恒有

4x+222=238

得

x-4

2x-y+86=92

得

y=2

故B错误；

C.由光电效应方程线max-叱〉，可知发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的频率不成正

比，故C错误；

D.原子核的比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢靠，原子核越稳定，故D正确。

故选ADo

9.（2020•广东广州市•高三月考）如图所示，相距为L的两条足够长的平行金属导轨右端连接有一定值电

阻R，整个装置被固定在水平地面上，整个空间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B,

两根质量均为，小电阻都为心与导轨间的动摩擦因数都为〃的相同金属棒MME尸垂直放在导轨上.现

在给金属棒MN施加一水平向左的作用力尸，使金属棒MN从静止开始以加速度。做匀加速直线运动，若

重力加速度为g,导轨电阻不计，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等.则下列说法正确的是（）

A.使金属棒从静止开始运动到金属棒EF开始运动的过程中，两金属棒的发热量不相等

3/nmgR

B.使金属棒MN从静止开始运动到金属棒EF开始运动所经历的时间为，=B213a

C.若金属棒历N从静止开始运动到金属棒EF开始运动经历的时间为7,则此过程中流过电阻R的电荷量

BT2aL

q---------

为3R

D.若金属棒从静止开始运动到金属棒E尸开始运动经历的时间为T,则当金属棒EF开始运动时，水

平拉力F的瞬时功率为P=（〃峻+3〃加g）aT

【答案】ABD

【解析】

A.由于MN棒切割磁感线，产生感应电动势，相当于电源，通过MW的电流是EF电流的2倍，根据焦耳

定律Q=可知，的发热量是EF的4倍，故A正确；

B.以EF为研究对象，设EF刚开始运动时其电流大小为/,则通过MN的电流为2/,由题有

BIL=pmg

根据闭合电路欧姆定律得

E=21(R+0.5R)=3IR

又

E=BLv

v=at

联立解得

=3/dmgR

故B正确：

C.MN棒在T时间内通过的位移为

-aT2

x=2

根据法拉第电磁感应定律，有

-△①

E=---

△t

及闭合电路欧姆定律，有

且电量表达式，有

q=Ikt

则得通过MN棒的电量为

由于两棒的电阻都为R，则此过程中流过电阻R的电荷量为

,qBLaT2

q—二

26R

故C错误；

D.金属棒EF开始运动时，由

BIL=nmg

得

〃〃吆

l^~BL

金属棒MN所受的安培力大小为

Fi=B-21L

以MN为研究对象，根据牛顿第二定律得

F-^img-F>i-ma

拉力的功率为

P=Fv

又

v-dT

解得

P-(ma+3fmg)aT

故D正确。

故选ABDo

10.(2020.深圳实验学校高三一模)如图所示，锁定的A、B两球之间压缩一根轻弹簧，静置于光滑水平桌

面上，已知A、B两球质量分别为2,"和m.过程一：只解除B球锁定，B球被弹出落于距桌边水平距离为

s的水平地面上；过程二：同时解除A、B两球锁定，则(两种情况下小球离开桌面前，弹簧均已恢复原长)

()

B

A.两种情况下B小球机械能增量均相同

B.两过程中，在B球落地前A,B两小球及弹簧组成的系统机械能均守恒

—S

C.过程二中，B球的落地点距桌边水平距离为3

D.过程一和过程二中，弹簧对B球做功之比为3：2

【答案】BCD

【解析】

A.过程一中，弹簧的弹性势能全部转化为B球的动能，过程二中，弹簧的弹性势能转化为A、B两球的动

能，所以两种情况下B小球机械能增量不同，故A错误；

B.两过程中，A、B两球和弹簧构成的系统除了重力和弹簧弹力做功之外，无其他外力做功，所以系统机

械能均守恒，故B正确：

C.过程一中，B球做平抛运动，竖直高度为〃：

5=咿

弹性势能为：

口12

过程二中，A、B两球组成的系统动量守恒，初动量为0,根据动量守恒定律：

2〃2yA-mVB

Ep=^2mv\+^mvl

%=sjl亚s

解得：'3力，根据上述平抛运动的规律可解出过程二中，B球的落地点距桌边水平距离为3,故

C正确；

D.弹簧对B球做功全部转化为B球脱离弹簧时的动能，所以弹簧对B球做功之比为B球两次动能之比：

；国_3

故D正确。

三、非选择题：共54分。第H〜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。

（-）必考题：共42分。

11.（7分）

（2020•广东东莞市•高三月考）用图甲所示的实验装置来测量匀变速直线运动的加速度。

（1）实验的主要步骤：

①用游标卡尺测量挡光片的宽度d,结果如图乙所示，读得d=mm；

②用刻度尺测量A点到光电门所在位置B点之间的水平距离x；

③滑块从A点静止释放（已知祛码落地前挡光片已通过光电门）；

④读出挡光片通过光电门所用的时间r；

⑤改变光电门的位置，滑块每次都从A点静止释放，测量相应的x值并读出"直。

（2）根据实验测得的数据，以尤为横坐标，”为纵坐标，在坐标纸中作出甲图线如图丙所示，求得该图线

的斜率k=mis。；由此进一步求得滑块的加速度a=ms2（计算结果均保留3位有

效数字）

【答案】6.602.4xl04（2.28xl042.52xl（）4均正确）0.523（0.497~0.549均正确）

【解析】

（1）根据游标卡尺读数规则，挡光片的宽度

d=6mm+12x0.05mm=6.60mm

（2）该图线的斜率

k=2-0-10xl04m'''s'2=2.40xl04m'-s-2

0.70-0.28

滑块通过光电门时的速度

d

v=—

t

由题意，得

v2--lax

可得

12a

*孑"

根据公式，有

,2a

可求得滑块的加速度

a=0.523ms-2

12.（9分）

（2021•河源市河源中学高三月考）小明对某种合金材料电阻丝的导电性能感兴趣，于是用以下的方法测量

其电阻率:

丙

（1）小明先用螺旋测微器测量电阻丝的直径，如图甲所示,电阻丝的直径kmm,接着用刻度尺测

量电阻丝接入电路中的长度;

（2）图乙是部分连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图乙中画出_________；

（3）小明用电流表内接法和外接法分别测量了这段电阻丝的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到

S/图上，如图丙所示。在图中，由电流表外接法得到的数据点是用（填“。”或"x”）表示的；

（4）请你选择一组数据点，在图丙上用作图法作图_____,并求出这段电阻丝的电阻为R=Q；

p

（5）最后根据求出该电阻丝的电阻率。

【答案】0.531

【解析】

（1）螺旋测微器读数为

d=().5mm+O.Olmmx3.1=().531mm

（2）根据图像可知，电压从零开始调节电路,滑动变阻器必须采用分压接法，根据题目要求，电流表外接

法，电路如下图所示

（3）电流表采用外接法，由于电压表分流作用，测得的电流值会偏大，根据欧姆定律得电阻测量

值偏小，即S/图线的斜率偏小，故由电流表外接法得到的数据点是用x表示的;

（4）选择x数据点，在图2上用作图法作图，如下图所示

0.6-0

R

0.5-0

13.（10分）

（2021.河源市河源中学高三月考）如图“所示，水平放置的两块金属平行板。和江板长均为L板间距离

为d。两个金属板用导线488、EFG”和一个半径为r的金属环相连。金属环内部存在垂直于金属环平面

的磁场。图b所示是磁感应强度B随时间f作周期性变化的图线。（规定磁场垂直于纸面向外为正）

T

（1）求在0~4内金属环中感应电动势的大小，并在图C中画出电压Uab随时间变化的图线；

（2）若，=0时刻，某电子从4、6金属板间中央O点水平射入，已知电子质量为加，电荷量为-e,初速度

L

大小等于丁。为确保电子能够从金属板间射出，求两金属板间距d应满足什么条件；

（3）若在f=0时刻，某电子从小方金属板间左端。点沿中轴线00,水平射入电场，运动过程中始终没有

和金属板相碰，最终由0,点水平射出电场。求•该电子的初速度V应该满足什么条件。

A,勺/sa

；O悭卷°；

Tt\^r/T5fi0irT5T'

1T77T4

图（a）图(b)图(c)

L

【答案】（D见解析；（2）V2m.（3)v=("=1、2、3...)

【解析】

T

（1）根据法拉第电磁感应定律得，0~4内

竺T4B。万产

E=Znr2=47tr=7

T_

根据楞次定律判断，0~了内b板电势高

A

T4综万一

Uab=-4兀/=-T

电压随时间变化的图线如图所示

工宣小玄玄玄T~

工

（2）如图当f=0时刻，电子以初速度w=7射入板间，电子的加速度大小

eU4eB。加/

a=tnd=mdT

电子在极板间沿垂直于极板方向的最大偏转量应该小于2d,即

j_T£

ym=2x2。（4）2<2

解得

V2m

（3）根据电子运动的周期性可知，电子从。处射入，最终从。，点水平射出，电子在金属板间的运动时间必

定是T的整数倍，即

L

v=nT（〃=］、2,3...）

14.（16分）

（2020.广东中山市.中山纪念中学高三月考）一传送装置由水平传动带和半径为R的光滑竖直半圆弧轨道

BC组成。传送带AB长L=2m,以速度v=J^m/s顺时针匀速传动。一质量巾=0.1kg、可视为质点的小滑

块从光滑水平面以一定初速度vo滑上传送带（A点平滑连接），经传送带传送，在B点水平切入半圆弧轨道

内侧（间隙宽度不计）。小滑块与传送带间的动摩擦因数〃=0.1,传送带A端距离地面高度H=2m,g=10m/s2。

（1）若加=2m/s,求小滑块在传送带上运动过程中，摩擦力对其做的功；

（2）若半圆弧半径R的大小可调节，当小滑块恰好能沿圆弧轨道运动，且落在地面上与C点水平距离最大

处，求水平距离的最大值，并求出满足此条件下，小滑块的初速度w范围。（结果可用根式表示）

【答案】⑴0.05J；⑵75m,lm/s#v03m/s

【解析】

（1）由于%物块在传送带上先做加速运动，设加速度大小为a,则加速阶段根据牛顿第二定律得

pmg=tva

设同步之前物块的位移为x,则根据运动学公式得

2

v-VQ=2ax

联立并代入数据得

x=0.5m<L=2m

说明物块先加速后匀速，摩擦力做的功

W=Rngx=0.1x0.1xl0x0.5J=0.05J

（2）小滑块恰好能沿圆弧轨道运动，则在圆弧轨道最高点3有

端

mg-m—

R

从5点到。点根据动能定理得

1212

mg-2R=-mvc--mvB

物块从c点以初速度％做平抛运动，根据平抛运动规律有

1,

-gt2=H-2R

2

联立得

x=J10R4—20火2=J—20（火一;"）2+1〃2

R=-H=0.5m

当4时，水平距离x取到最大值

x=H="VSm

2

联立可得

vB-75m/s

可知最终与传送带同步，当物块全程加速时，加最小，此时有

v；-v：=2aL

联立解得此时初速度为

%=lm/s

当物块全程减速时，¥0最大，此时有

v--vl=2aL

联立解得此时初速度为

%=3m/s

小滑块的初速度w范围为

lm/s#v03m/s

（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。

[选修3-3]

15.（4分）

（2021•广东河源市•高三月考）如图所示，一个质量为M、上端开口的圆柱形导热气缸内有两个质量均为〃?

的活塞A、B,两活塞面积均为S,与气缸围成的空间I、II内分别封闭有一定质量的同种理想气体。现在

活塞A的中间系一根细线，将气缸悬挂在天花板上，气缸呈竖直状态，I、II两部分体积相等，气体温度相

同。己知两活塞与气缸间光滑且不漏气，大气压强为po。重力加速度为g,则I内理想气体的压强为一；I

内理想气体的质量（填“大于”“等于”或“小于”）II内理想气体的质量。

(M+m)g

Po-------c-----

【答案】S小于

【解析】

对气缸受力分析有

p2S+Mg=p0S

对气体间的隔板，受力分析有

p,S+mg=p2S

解得

(M+m)£

Pi=P。--1-----

LII内同种气体温度、体积均相同，压强大的质量大。所以I内理想气体的质量小于II内理想气体的质

量。

16.(8分)

(2021•河源市河源中学高三月考)如图所示，深度为人的导热气缸开口竖直向上，横截面积为S