【文档说明】《历年高考物理真题试卷》2021年高考真题—— 物理(广东卷) (解析版).docx,共(21)页,1.420 MB,由envi的店铺上传
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2021年广东省普通高中学业水平选择性考试物理一、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.科学家发现银河系中存在大量的放射性同位素铝26,铝26的半衰期为
72万年,其衰变方程为26261312AlMgY→+,下列说法正确的是()A.Y是氦核B.Y是质子C.再经过72万年,现有的铝26衰变一半D.再经过144万年,现有的铝26全部衰变【答案】C【解析】【分析】【详解】AB.根据核反应的质量数和
电荷数守恒可知,该核反应是2626013121AlMge→+即Y是正电子,选项AB错误;CD.因72万年是一个半衰期,可知再过72万年,现有的铝26衰变一半;再过144万年,即两个半衰期,现有的铝26衰变四分之三,选
项C正确,D错误;故选C。2.2021年4月,我国自主研发的空间站“天和”核心舱成功发射并入轨运行,若核心舱绕地球的运行可视为匀速圆周运动,已知引力常量,由下列物理量能计算出地球质量的是()A.核心舱的质量和绕地半径B.核心舱的质量
和绕地周期C.核心舱的绕地角速度和绕地周期D.核心舱的绕地线速度和绕地半径【答案】D【解析】【分析】【详解】根据核心舱做圆周运动的向心力由地球的万有引力提供,可得222224MmvπGmmωrmrrrT===可得2232324vrrrMGGG
T===可知已知核心舱的质量和绕地半径、已知核心舱的质量和绕地周期以及已知核心舱的角速度和绕地周期,都不能求解地球的质量;若已知核心舱的绕地线速度和绕地半径可求解地球的质量。故选D。3.唐代《来耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力,设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉
两种犁,F与竖直方向的夹角分别为和,,如图所示,忽略耕索质量,耕地过程中,下列说法正确的是()A.耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大B.耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大C.曲辕犁匀速前进时,耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力D.直辕犁加速前
进时,耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力【答案】B【解析】【分析】【详解】A.将拉力F正交分解如下图所示则在x方向可得出Fx曲=FsinαFx直=Fsinβ在y方向可得出Fy曲=FcosαFy直=Fcosβ由题知α<β则sinα<sinβcosα>cosβ则可得到Fx
曲<Fx直Fy曲>Fy直A错误、B正确;CD.耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对相互作用力,它们大小相等,方向相反,无论是加速还是匀速,则CD错误。故选B。4.由于高度限制,车库出入口采用图所示的曲杆道闸,道闸由转动杆OP与横杆PQ链接
而成,P、Q为横杆的两个端点。在道闸抬起过程中,杆PQ始终保持水平。杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中,下列说法正确的是()A.P点的线速度大小不变B.P点的加速度方向不变C.Q点在竖
直方向做匀速运动D.Q点在水平方向做匀速运动【答案】A【解析】【分析】【详解】A.由题知杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°,则P点绕O点做匀速圆周运动,则P点的线速度大小不变,A正确;B.由题知杆OP绕O点从与水平方
向成30°匀速转动到60°,则P点绕O点做匀速圆周运动,P点的加速度方向时刻指向O点,B错误;C.Q点在竖直方向的运动与P点相同,位移y关于时间t的关系为y=lOPsin(6+ωt)则可看出Q点在竖直方向不是匀速运动,C错误;D.Q点在水
平方向的位移x关于时间t的关系为x=lOPcos(6+ωt)+lPQ则可看出Q点在水平方向也不是匀速运动,D错误。故选A。5.截面为正方形的绝缘弹性长管中心有一固定长直导线,长管外表面固定着对称分布的四根平行长直导线,若中心直导线通入电流1I
,四根平行直导线均通入电流2I,12II,电流方向如图所示,下列截面图中可能正确表示通电后长管发生形变的是()AB.C.D.【答案】C【解析】【分析】【详解】因12II,则可不考虑四个边上的直导线之间的相互作用;根据两通电直导线间的安培力作用满足“同向电流相
互吸引,异向电流相互排斥”,则正方形左右两侧的直导线2I要受到1I吸引的安培力,形成凹形,正方形上下两边的直导线2I要受到1I排斥的安培力,形成凸形,故变形后的形状如图C。故选C。6.图是某种静电推进装置的原理图,发射极与吸极接在
高压电源两端,两极间产生强电场,虚线为等势面,在强电场作用下,一带电液滴从发射极加速飞向吸极,a、b是其路径上的两点,不计液滴重力,下列说法正确的是()A.a点的电势比b点的低B.a点的电场强度比b点的小C.液滴在a点的加速度比在b点的小D.液滴在a点的
电势能比在b点的大【答案】D【解析】【分析】【详解】A.高压电源左为正极,则所加强电场的场强向右,而沿着电场线电势逐渐降低,可知ab故A错误;B.等差等势线的疏密反映场强的大小,由图可知a处的等势线较密,则abEE故B错误;C.液滴的重力不计,根据牛顿第二定律可知,
液滴的加速度为qEam=因abEE,可得abaa故C错误;D.液滴在电场力作用下向右加速,则电场力做正功,动能增大,电势能减少,即PaPbEE故D正确;故选D。7.某同学设计了一个充电装置,如图所示,假设永磁铁的往复运动在螺线管中产生近似正弦式交流电,周期为0
.2s,电压最大值为0.05V,理想变压器原线圈接螺线管,副线圈接充电电路,原、副线圈匝数比为1∶60,下列说法正确的是()A.交流电的频率为10HzB.副线圈两端电压最大值为3VC.变压器输入电压与永磁铁磁
场强弱无关D.充电电路的输入功率大于变压器的输入功率【答案】B【解析】【分析】【详解】A.周期是T=0.2s,频率是15HzfT==故A错误;B.由理想变压器原理可知1122UnUn=解得,副线两端的最大电压为22113VnUUn==故B正确;C.根据法拉第电磁感应定律可
知,永磁铁磁场强,线圈中产生的感应电动势越大,变压器的输入电压会越大,故C错误;D.由理想变压器原理可知,充电电路的输入功率等于变压器的输入功率,故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.赛龙舟是端午节的传统活动。下列vt−和st−图像描述了五条相同的龙舟从同一起点线同时出发、沿长直河道划向同一终点线的运动全过程,其中能反映龙舟甲与其它龙
舟在途中出现船头并齐的有()A.B.C.D.【答案】BD【解析】【分析】【详解】A.此图是速度图像,由图可知,甲的速度一直大于乙的速度,所以中途不可能出现甲乙船头并齐,故A错误;B.此图是速度图像,由图可知,开始丙的速度大,后来甲的速度大,速度图像中图像与横轴围成的面积表示位
移,由图可以判断在中途甲、丙位移会相同,所以在中途甲丙船头会并齐,故B正确;C.此图是位移图像,由图可知,丁一直运动在甲的前面,所以中途不可能出现甲丁船头并齐,故C错误;D.此图是位移图像,交点表示相遇,所以甲戊在中途船头会齐,故D正确。故选BD。9.
长征途中,为了突破敌方关隘,战士爬上陡销的山头,居高临下向敌方工事内投掷手榴弹,战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹,手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h,在空中的运动可视为平抛运动,轨迹如图所示,重力加速度为g,下列说法正确的有()A.甲在空中的运动时间比乙
的长B.两手榴弹在落地前瞬间,重力的功率相等C.从投出到落地,每颗手榴弹的重力势能减少mghD.从投出到落地,每颗手榴弹的机械能变化量为mgh【答案】BC【解析】【分析】【详解】A.由平抛运动规律可知,做平抛运动的时间2htg=因为两手榴
弹运动的高度差相同,所以在空中运动时间相等,故A错误;B.做平抛运动的物体落地前瞬间重力的功率cos2yPmgvmgvmggh===因为两手榴弹运动的高度差相同,质量相同,所以落地前瞬间,两手榴弹重力功率相同,故B正确;C.
从投出到落地,手榴弹下降的高度为h,所以手榴弹重力势能减小量pEmgh=故C正确;D.从投出到落地,手榴弹做平抛运动,只有重力做功,机械能守恒,故D错误。故选BC。10.如图所示,水平放置足够长光滑金属导轨abc和de,ab与de
平行,bc是以O为圆心的圆弧导轨,圆弧be左侧和扇形Obc内有方向如图的匀强磁场,金属杆OP的O端与e点用导线相接,P端与圆弧bc接触良好,初始时,可滑动的金属杆MN静止在平行导轨上,若杆OP绕O点在匀强磁场区内从b到c匀速转动时,回路中始终有电流,则此过程中,下列说法正确的有()A
.杆OP产生的感应电动势恒定B.杆OP受到的安培力不变C.杆MN做匀加速直线运动D.杆MN中的电流逐渐减小【答案】AD【解析】【分析】【详解】A.OP转动切割磁感线产生的感应电动势为212EBr=因为OP匀速转动,所以
杆OP产生的感应电动势恒定,故A正确;BCD.杆OP匀速转动产生的感应电动势产生的感应电流由M到N通过MN棒,由左手定则可知,MN棒会向左运动,MN棒运动会切割磁感线,产生电动势与原来电流方向相反,让回路电流减小,MN棒所受合
力为安培力,电流减小,安培力会减小,加速度减小,故D正确,BC错误。故选AD。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:共4
2分。11.某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数,缓冲装置如图所示,固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹角为30°,弹簧固定在有机玻璃管底端。实验过程如下:先沿管轴线方向固定一毫米刻度尺,再将单个质量为200g的钢球(直径略小于玻璃管内径)逐个从管口滑进,每滑进一个钢球,待弹簧静止,记录
管内钢球的个数n和弹簧上端对应的刻度尺示数0L,数据如表所示。实验过程中弹簧始终处于弹性限度内。采用逐差法计算弹簧压缩量,进而计算其劲度系数。n123456/cmnL8.0410.0312.0514.0716.1118.09(1)利用()ii3ii1
,2,3LLL+=−=计算弹簧的压缩量:16.03cmL=,26.08cmL=,3L=______cm,压缩量的平均值1233LLLL++==______cm;(2)上述L是管中增加______个钢球时产生的
弹簧平均压缩量;(3)忽略摩擦,重力加速度g取29.80m/s,该弹簧的劲度系数为______N/m。(结果保留3位有效数字)【答案】(1).6.04(2).6.05(3).3(4).48.6【解析】【分析】【详解】(1
)[1]根据压缩量的变化量为363(18.0912.05)cm6.04cmLLL=−=−=[2]压缩量的平均值为1236.036.086.04cm6.05cm33LLLL++++==(2)[3]因三
个L是相差3个钢球的压缩量之差,则所求平均值为管中增加3个钢球时产生的弹簧平均压缩量;(3)[4]根据钢球的平衡条件有3sinmgkL=解得-23sin30.29.8sin30N/m48.6N/m6.0510mgkL==12.某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律
。根据实验需要已选用了规格和量程合适的器材。(1)先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势。选择适当倍率的欧姆挡,将两表笔______,调节欧姆调零旋钮,使指针指向右边“0Ω”处。测量时观察到热敏电阻温度越高,相同倍率下多用电表指针向右偏转角
度越大,由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而__________。(2)再按图连接好电路进行测量。①闭合开关S前,将滑动变阻器1R的滑片滑到_______端(选填“a”或“b”)。将温控室的温度设置为T,电阻箱0R调为某一阻值01R。闭合开关S,调节滑动变
阻器1R,使电压表和电流表的指针偏转到某一位置。记录此时电压表和电流表的示数、T和01R。断开开关S。再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D端,闭合开关S。反复调节0R和1R,使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同。记录此时电阻箱的阻值02R。断开开关S。②实验中记录的阻值01R__
___02R(选填“大于”、“小于”或“等于”)。此时热敏电阻阻值TR=_____。【答案】(1).短接(2).减小(3).b(4).大于(5).0102RR−【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]选择倍率适当的欧姆档,将两表笔短接;欧姆表指针向右偏转角度越大,则阻值越小,可判断热敏
电阻的阻值随温度升高而减小。(2)①[3]闭合开关S前,应将滑动变阻器R1的阻值调到最大,即将滑片滑到b端;②[4][5]因两次电压表和电流表的示数相同,因为0102TRRR=+即0102TRRR=−可知R01大于R02。13.算盘是我国古老的计算工具,中心带孔的相同算珠可在算盘的
固定导杆上滑动,使用前算珠需要归零,如图所示,水平放置的算盘中有甲、乙两颗算珠未在归零位置,甲靠边框b,甲、乙相隔213.510ms−=,乙与边框a相隔222.010ms−=,算珠与导杆间的动摩擦因数0.1=。现用手指将甲以
0.4m/s的初速度拨出,甲、乙碰撞后甲的速度大小为0.1m/s,方向不变,碰撞时间极短且不计,重力加速度g取210m/s。(1)通过计算,判断乙算珠能否滑动到边框a;(2)求甲算珠从拨出到停下所需的时间。【答案】(1)能;(2)0.2s【解析】【分析】【详解】(1)甲乙滑动时
的加速度大小均为21m/sag==甲与乙碰前的速度v1,则221012vvas=−解得v1=0.3m/s甲乙碰撞时由动量守恒定律123mvmvmv=+解得碰后乙的速度v3=0.2m/s然后乙做减速运动,当速度减为零时则22320.2m=0.02m221
vxsa===可知乙恰好能滑到边框a;(2)甲与乙碰前运动的时间0110.40.3s=0.1s1vvta−−==碰后甲运动的时间220.1s=0.1s1vta==则甲运动的总时间为120.2sttt=+=14.图是一种花瓣形电子加速器简化示意图,空间有三个同
心圆a、b、c围成的区域,圆a内为无场区,圆a与圆b之间存在辐射状电场,圆b与圆c之间有三个圆心角均略小于90°的扇环形匀强磁场区Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ。各区感应强度恒定,大小不同,方向均垂直纸面向外。电子以初动能0kE从圆b上P点沿径向进入电场,电场可以反向,保证电子每次进入
电场即被全程加速,已知圆a与圆b之间电势差为U,圆b半径为R,圆c半径为3R,电子质量为m,电荷量为e,忽略相对论效应,取tan22.50.4=。(1)当00kE=时,电子加速后均沿各磁场区边缘进入磁场,且在电场内相邻运动轨迹的夹角均为45°,最终从Q点出射,运动轨迹如图中带
箭头实线所示,求Ⅰ区的磁感应强度大小、电子在Ⅰ区磁场中的运动时间及在Q点出射时的动能;(2)已知电子只要不与Ⅰ区磁场外边界相碰,就能从出射区域出射。当k0EkeU=时,要保证电子从出射区域出射,求k的最大值
。【答案】(1)5eUmeR,4RmeUeU,8eU;(2)136【解析】【分析】【详解】(1)电子在电场中加速有2122eUmv=在磁场Ⅰ中,由几何关系可得tan22.50.4rRR==21vBevmr=联立解得15eUmBeR=在磁场Ⅰ中的运动周期为2rTv=由几何关系可得,电子在
磁场Ⅰ中运动的圆心角为54=在磁场Ⅰ中的运动时间为2tT=联立解得4RmeUteU=从Q点出来的动能为k8EeU=(2)在磁场Ⅰ中的做匀速圆周运动的最大半径为mr,此时圆周的轨迹与Ⅰ边界相切,由几何关系可得()222mm3RrRr−=+解得m33r
R=由于2m1mmvBevmr=2m122eUmvkeU=−联立解得136k=(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.在高空飞行的客机上某乘客喝完一瓶
矿泉水后,把瓶盖拧紧。下飞机后发现矿泉水瓶变瘪了,机场地面温度与高空客舱内温度相同。由此可判断,高空客舱内的气体压强______(选填“大于”、“小于”或“等于”)机场地面大气压强:从高空客舱到机场地面,矿泉水瓶内气体的分子平均动
能______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。【答案】(1).小于(2).不变【解析】【分析】【详解】[1]机场地面温度与高空客舱温度相同,由题意知瓶内气体体积变小,以瓶内气体为研究对象,根据理想气体状态方程pVCT=故可知高空客舱内的气体压强小于机场地面大气压强;[2]由
于温度是平均动能的标志,气体的平均动能只与温度有关,机场地面温度与高空客舱温度相同,故从高空客舱到机场地面,瓶内气体的分子平均动能不变。16.为方便抽取密封药瓶里的药液,护士一般先用注射器注入少量气体到药瓶里后再抽取药液,如
图所示,某种药瓶的容积为0.9mL,内装有0.5mL的药液,瓶内气体压强为51.010Pa,护士把注射器内横截面积为20.3cm、长度为0.4cm、压强为51.010Pa的气体注入药瓶,若瓶内外温度相同且保持不变,
气体视为理想气体,求此时药瓶内气体的压强。【答案】51.310Pa【解析】【分析】【详解】以注入后的所有气体为研究对象,由题意可知瓶内气体发生等温变化,设瓶内气体体积为V1,有310.9mL0.5mL=0.4mL=0.4cmV=−注射器内气体体积为V2,有3320.30.4
cm0.12cmV==根据理想气体状态方程有()01211pVVpV+=代入数据解得511.310Pap=17.如图所示,一个轻质弹簧下端挂一小球,小球静止。现将小球向下拉动距离A后由静止释放,并开始计时,小球在竖直方向做简谐运动,周期为T。经8T时间,小球从最低点向
上运动的距离_____2A(选填“大于”、“小于”或“等于”);在4T时刻,小球的动能______(选填“最大”或“最小”)。【答案】(1).小于(2).最大【解析】【分析】【详解】[1]根据简谐振动的位移公式2cosyAtT=−则8Tt=时有22sin82TyAAT
=−=−所以小球从最低点向上运动的距离为2221222yAAAA−=−=则小球从最低点向上运动的距离小于2A。[2]在4Tt=时,小球回到平衡位置,具有最大的振动速度,所以小球的动能最大。18.如图所示,一种光学传感器是通过接收器
Q接收到光的强度变化而触发工作的。光从挡风玻璃内侧P点射向外侧M点再折射到空气中,测得入射角为,折射角为;光从P点射向外侧N点,刚好发生全反射并被Q接收,求光从玻璃射向空气时临界角的正弦值表达式。【答案】sinsin【解析】【分析】
【详解】根据光的折射定律有sinsinn=根据光的全反射规律有1sinn=联立解得sinsinsin=获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com