(新高考-广东地区专用)2021届高考物理下学期5月终极猜题卷.doc

（新高考，广东地区专用）2021届高考物理下学期5月终极猜题卷

（新高考，广东地区专用）2021届高考物理下学期5月终极猜题卷

年级：
姓名：

20

（新高考，广东地区专用）2021届高考物理下学期5月终极猜题卷
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.某实验小组利用如图甲所示电路研究光电效应现象，得到了如图乙所示的光电流与电压关系图像，下列说法中不正确的是( )

A.黄光照射发射出光电子的最大初动能为
B.使用蓝光照射比黄光照射需要克服的逸出功更大
C.使用同种颜色的光照射发生光电效应时，光强越强，光电流越大
D.如果换用紫光照射该种材料也一定能够发生光电效应
2.2020年10月9日，我国进行首次火星探测的“天问一号”探测器飞行轨道变为能够准确被火星捕获的、与火星精确相交的轨道。如图为“天问一号”变轨示意图，当“天问一号”被发射到以地球轨道上的A点为近日点、火星轨道上的B点为远日点的轨道上围绕太阳运行时（如图所示），只考虑太阳对探测器的作用，则( )

A.“天问一号”在椭圆轨道上由A向B运动的过程中机械能逐渐增大
B.“天问一号”在火星轨道上运行的动能小于在地球轨道上运行的动能
C.“天问一号”在火星轨道上经过B时的加速度大于在椭圆轨道上经过B点时的加速度
D.“天问一号”在地球轨道上运行时需要向前喷气，才能到达火星轨道
3.有两根完全相同的轻质弹簧，两者一端连接于O点，另外一端分别固定在相距水平天花板下两点，现在O点悬挂2 kg的钩码P，等稳定后两弹簧互成且每根弹簧伸长了4 cm，如图所示.然后再在钩码P下悬挂相同的钩码Q，悬挂后无初速度释放，假设整个过程没有超出弹簧限度，取，则( )

A.释放Q瞬间，钩码间的作用力为20 N
B.下降过程中，在某位置，钩码间的作用力不可能为20 N
C.下降到最低点时，钩码间的作用力为30 N
D.弹簧的劲度系数为500 N/m
4.水平线上方有一水平向右的匀强电场，场强为E，一带电粒子从A点以速度竖直向上射入电场，粒子的质量为m、电荷量为，到达点B时的速度方向变为水平，大小为，下列说法正确的是( )

A.粒子的轨迹是圆弧
B.从A点到B点，粒子的电势能减少了
C.粒子再次经过水平线上的C点（图中未画出）时间的距离为间水平距离的2倍
D.粒子再次经过水平线上的C点（图中未画出）时的动能为
5.如图，三个质量分别为的物块静止在光滑水平直轨道上。间用一根细线相连，然后在间夹一压缩状态的轻质弹簧，此时轻弹簧的弹性势能为。现在剪断细线，A和B向两边滑出，当轻质弹簧恢复原长时，B与C发生弹性碰撞，下列说法正确的是( )

A.弹簧恢复原长时，
B.弹簧恢复原长时，
C.若，则B与C弹性碰撞后均以原速度大小的返回
D.若，则B与C弹性碰撞后均以原速度大小的一半返回
6.如图甲所示，绝缘水平面上固定长直导线和U形光滑轨道框架，框架电阻不计，电阻一定的导体棒长度等于轨道宽度，横放在轨道上且与轨道良好接触，恰好构成正方形，导体棒与导线平行，从某时刻开始，给导线通上如图乙所示的交变电流，规定由b到a电流为正方向，已知通电直导线电流在空间产生磁场的磁感应强度大小与导线中电流大小成正比，与导线之间的距离成反比，导体棒在外力作用下始终处于静止状态，设轨道与导体棒构成的正方形中磁通量为Φ，垂直纸面向里为正，导体棒中电流为I，由N到M为正方向，导体棒受外力大小为F，向右为正方向，导体棒两端电压为，以下图像正确的是( )

A. B.
C. D.
7.如图甲、乙所示，理想变压器对电器供电，其输入电压，电器与的参数分别为“220 V 1100 W”“220 V 440 W”，输电线的总电阻。若两图中电器都能正常工作，则( )

A.图甲中电阻r的功率为100 W
B.图乙中变压器的输入功率比图甲中变压器的输入功率增加了440 W
C.图甲中原副线圈匝数比
D.图乙中原副线圈匝数比
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.蹦极运动由于紧张刺激，深受现在年轻人的喜爱。一质量为m的人从静止下落，仅在竖直方向上运动，弹性绳对人的弹力F随时间t的周期性变化如图所示。空气阻力忽略不计，重力加速度为g，则下面说法正确的是( )

A.人从的瞬间开始下落
B.弹性绳的原长
C.从到的过程中，人的重力势能增大，弹性绳的弹性势能减小，人的动能先增大后减小
D.从到的过程中，人的加速度先增大，后减小
9.一抛物线形状的光滑固定导轨竖直放置，O为抛物线导轨的顶点，O点离地面的高度为两点相距，轨道上套有一个小球M，小球M通过轻杆与光滑地面上的小球N相连，两小球的质量均为m，轻杆的长度为，现将小球M由距地面竖直高度处由静止释放，则( )

A.小球M将做平抛运动
B.小球M即将落地时，小球N的动能为
C.小球M即将落地时速度大小为
D.小球M即将落地时，小球N的速度大小为
10.如图所示，间距为的平行光滑金属导轨上端接有电动势、内阻的直流电源，导轨平面与水平面成角，匀强磁场方向沿竖直方向，现把一质量为、电阻为的金属棒垂直放在金属导轨上，金属棒恰好静止。已知，，则( )

A.金属棒的发热功率为3.0 W
B.磁感应强度大小为2.0 T
C.磁场方向竖直向上
D.改变磁场方向，仍使金属棒静止在导轨上，磁感应强度的最小值为2.0 T
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42分。
11.某同学用如图甲所示装置验证机械能守恒定律，当地的重力加速度为g。光电门与固定挡板相互间隔一定距离，均水平固定在铁架台上，它们的中心在同一个竖直线上。光电门与光电计时器相连，可记录小球经过光电门A和光电门B所用的时间。

（1）实验前用游标卡尺测量小球的直径，示数如图乙所示，则小球的直径_____mm。
（2）让小球紧贴固定的水平挡板，在两个光电门的正上方由静止释放，光电计时器记录了小球经过光电门A和光电门B所用的时间，再测出两光电门间的高度差h。如果能满足关系式“”与“__________”（用对应物理量的符号表示）近似相等，即能证明小球下落过程中机械能守恒。
（3）在实验时，另一位同学仅将小球换成大小相仿的小正方体铁块，其他不变，他采集物体经过光电门的时间数据会更加__________（选填“可靠”或“不可靠”）。
12.某同学为了测量一节干电池的电动势E和内电阻r，从实验室借了一个开关、两个电阻箱（最大阻值为，可当标准电阻用）、一只电流计（量程，内阻）和若干导线。

（1）该同学设计了如图甲所示电路，图中电流计和电阻箱并联等效的某一电表是______________（填“电流表”或“电压表”）；
（2）如果电阻箱调至时电流计读数如图乙所示，则等效电表读数为_______；
（3）不考虑等效电表的内阻，设等效电表的读数为X，电阻箱示数为Y，应该作________（填“”或“”）关系图像才可以得到线性图像。
13.某制造翻滚过山车工厂的实验室进行了物体沿轨道运动的实验。如图所示，半径光滑的圆弧轨道1与光滑的圆弧轨道2在B点平滑对接，两轨道都竖直放置，B点是两轨道的最低点，为轨道1的圆心，、C分别是轨道2的圆心与最高点。让质量的小球（视为质点）从轨道1的适当位置A点由静止释放，经过B点进入轨道2，离开C点后做平抛运动，落点在轨道1上的D点，小球在D点的瞬时速度与轨道1恰好垂直，与竖直方向的夹角为，已知重力加速度，，。求：

（1）小球从C点运动到D点的时间；
（2）小球从A点第一次运动到D点的合力的冲量；
（3）A点与D点的高度差。
14.如图所示为xOy坐标平面，在的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E；在的区域存在方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。两个质量均为m、电荷量均为q的带电粒子分别从y轴上处和处以相同的初速度射出，速度方向均沿x轴正方向。已知从处射出的粒子经处进入磁场，并从坐标原点O处第一次射出磁场。不计粒子重力和粒子间的相互作用。求：

（1）磁场的磁感应强度大小；
（2）从处射出的粒子第一次进入磁场的位置到原点O的距离；
（3）从处射出的粒子第一次离开磁场的位置到原点O的距离。
（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——物理3-3】（12分）
（1）某实验小组的同学进行“用油膜法估测油酸分子的大小”实验。若油酸酒精溶液的体积分数为滴溶液的体积为V，取1滴溶液滴在浅盘上形成的油膜面积为S，则油酸分子的直径大小应为______。实验时，如果所用的油酸酒精溶液长时间放置在空气中，则测量结果_________。（填“偏大”“偏小”或“不变”）
（2）如图甲所示，一个厚度不计的圆筒形导热气缸开口向上竖直放置，气缸底面积，高度，已知大气压强，室温为7 ℃，取。缸内气体可视为理想气体。
（i）若室温升到27 ℃，求此时气缸内空气质量与室温为7 ℃时气缸内空气质量之比；
（ii）若室温仍为7 ℃，如图乙所示，在气缸开口处加质量为的活塞，活塞与气缸之间无摩擦且不漏气，如果在活塞上缓慢放置一定质量的细砂，气柱高度变为气缸高度的，求砂子的质量并判断此过程缸内气体吸热还是放热。

16.【物理——选修3-4】（12分）
（1）如图所示，一底面半径为R的半圆柱形玻璃砖平放在水平面上，O为横截面的圆心，面涂有反光材料，为一个与玻璃砖相切于B点的屏，一束极细的单色光以平行于的方向照射到玻璃砖上的D点，与的夹角，光线在面反射后经过E点射出玻璃砖，，已知光在真空中的传播速度为c。光线在玻璃砖内传播的时间为________，光线在屏上的光斑离B点的距离为________。

（2）假设地球的半径为，从地表某位置沿指向地心方向建立x轴，一波源在该位置产生的且沿x轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形如图乙所示，此时波传播到处的质点B，而平衡位置为处的质点A正好位于波谷位置，再经0.15 s，质点A回到平衡位置且向下运动，已知该波的传播速度大于500 m/s而小于700 m/s，假设该波传播的过程中没有能量损失，求：

（i）该波的波速；
（ii）从时刻到与波源关于地心对称处的质点第一次到达波峰所需要的时间（结果保留到整数位）。

2021年高考物理终极猜题卷 新高考版 广东地区专用 答案
答案以及解析
1.答案：B
解析：根据爱因斯坦光电效应方程有，当两极板之间所加反向电压恰好可以使光电子不能到达A极板时，对应的电压就是遏止电压。根据动能定理可知，解得，由题图乙可知，选项A正确；同种材料的逸出功相同，与入射光的颜色无关，是由材料本身的性质决定的，选项B错误；光强越强，单位时间内照射在材料上的光电子数越多，射出的光电子数越多，对应的光电流越大，选项C正确；因为紫光频率大于黄光和蓝光的频率，紫光光子具有的能量大于黄光和蓝光光子的能量，故换用紫光照射该种材料一定能够发生光电效应，选项D正确。
2.答案：B
解析：“天问一号”在椭圆轨道上由A向B运动的过程中，逐渐远离太阳中心，万有引力做负功，速率逐渐减小，引力势能逐渐增大，无其他外力做功，机械能不变，A错误；“天问一号”在火星轨道和地球轨道上运行时，火星轨道半径大，根据可得，则轨道半径越大，线速度越小，动能越小，B正确；“天问一号”在火星轨道和椭圆轨道上经过B点时，到太阳中心的距离相等，受到太阳的万有引力相等，则加速度相等，C错误；由动量守恒定律知，“天问一号”在地球轨道上运行时向前喷气，速率会减小，由可知，“天问一号”将做近心运动，D错误。
3.答案：D
解析：悬挂钩码Q前有，悬挂后释放钩码Q的瞬间，弹簧形变量没变，对P的弹力不变，所以，对钩码Q有，解得，A错误；下降过程中，当速度最大时，钩码加速度为零，所受合外力为零，所以此时钩码间的作用力为20 N，B错误；假设振动是简谐运动，根据对称性可知，由A选项可计算在最低点加速度为、方向竖直向上，对Q有，可解得，但该系统在竖直方向上的振动不是简谐运动（证明：如图所示，假设在点，钩码平衡，设此时与天花板间的距离为h，弹簧与竖直方向夹角为α，则有，设当钩码离开平衡位置的位移为时，弹簧与竖直方向夹角为β，物体距天花板距离为，则，显然不满足，所以不是简谐运动），所以钩码P和Q离开平衡位置后运动不对称，加速度大小也不对称，实际上在最低点加速度大小大于，则，C错误；悬挂钩码P时，弹簧中的弹力为20 N，根据可解得，D正确。

4.答案：B
解析：粒子所受重力和电场力的合力恒定，轨迹为抛物线，选项A错误；从A点到B点，在竖直方向有，由A到B，根据动能定理有，得，则电势能减少了，选项B正确；粒子由A点到B点和由B点到C点所用时间相同，在水平方向上粒子做初速为零的匀加速直线运动，，，则，间的距离为间水平距离的4倍，选项C错误；粒子再次经过水平线上的C点时的动能，选项D错误。

5.答案：D
解析：设弹簧恢复原长时的速度大小分别为，由动量守恒定律和能量守恒定律可得，联立两式解得，AB错误；设B与C发生弹性碰撞后速度大小分别为，该过程由动量守恒定律和能量守恒定律可得，，当时，，当时，，C错误，D正确。
6.答案：D
解析：根据安培定则、楞次定律及通电直导线电流产生磁场规律可知，在0~时间内，磁感应强度均匀增大，磁通量均匀增大，磁场方向垂直纸面向里，导体棒中电流恒定，方向由N到M，则，受到的安培力均匀增大，方向向左，外力等于安培力，方向向右；在~时间内，磁感应强度均匀减小，磁通量均匀减小，磁场方向垂直纸面向里，导体棒中电流恒定，方向由M到N，则，受到的安培力均匀减小，方向向右，外力等于安培力，方向向左；在~时间内，磁感应强度均匀增大，磁通量均匀增大，磁场方向垂直纸面向外，导体棒中电流恒定，方向由M到N，则，受到的安培力均匀增大，方向向左，外力等于安培力，方向向右；在~时间内，磁感应强度均匀减小，磁通量均匀减小，磁场方向垂直纸面向外，导体棒中电流恒定，方向由N到M，则，受到的安培力均匀减小，方向向右，外力等于安培力，方向向左，综上分析，ABC错误；由法拉第电磁感应定律可知，回路中产生的感应电动势，即两端电压大小不变，电势高低随导体棒中电流方向做周期性变化，D正确。
7.答案：C
解析：根据可得通过电器的电流为，题图甲中电阻r的功率为，故A错误；题图甲变压器输出电压为，题图甲输出功率等于输入功率为，电器正常工作的电流为，题图乙中干路电流为，题图乙中输出电压为，题图乙中输出功率等于输入功率为，题图乙中变压器的输入功率比图甲中变压器的输入功率增加了，故B错误；由于输入电压为，则题图甲中原、副线圈匝数比，则题图乙中原、副线圈匝数比，故C正确，D错误。
8.答案：AC
解析：由题图可知，从到的过程中，弹力为零，人先向上匀减速，再反向匀加速，即做自由落体运动的时间，A正确；由于空气阻力忽略不计，有，B错误；从到的过程中，人从最低点向上运动，重力势能增大，弹性绳逐渐恢复原长，弹性势能减小，当合外力为零时，加速度为零，速度达到最大值，动能先增大后减小，C正确；从到的过程中，人的加速度先向上减小，再向下增大，D错误。
9.答案：BC
解析：小球M运动过程中受重力、轨道对小球的弹力、轻杆对小球的弹力，不满足做平抛运动的条件，A错误；小球M即将落地时，设小球M的速度为v，则小球N的速度为，以两小球和轻杆组成的系统为研究对象，根据机械能守恒定律有，可以求出小球M的速度大小为，小球N的速度大小为，C正确，D错误；小球N的动能为，B正确。

10.答案：CD
解析：根据闭合电路欧姆定律可知，电流，金属棒的发热功率为，A错误；根据受力平衡可知，安培力方向水平向右，则磁场方向竖直向上，C正确；对金属棒进行受力分析可得，解得，B错误；改变磁场方向，仍使金属棒静止在导轨上，磁感应强度最小时磁场的方向应垂直导轨向上，此时有，解得，D正确。
11.答案：（1）11.30
（2）
（3）可靠
解析：（1）小球的直径为。
（2）小球下落过程若满足机械能守恒，则有，而，联立可得。
（3）由于小球释放后，它的球心不一定正好绝对无误地通过光电门的挡光部位，会造成挡光的距离偏短，测量的速度会偏大，从而造成实验数据偏差。而换用正方体的铁块，即使计时释放点略有偏离光电门的中心，挡光的距离仍为正方体的棱长，故相比小球，采集的实验数据会更加可靠。
12.答案：（1）电流表
（2）150 mA
（3）
解析：（1）电流计和电阻箱并联等效于电流表。
（2）题图乙中电流为50 mA，通过电阻箱的电流为100 mA，等效电表读数为150 mA。
（3）由闭合电路欧姆定律可得，所以作关系图像才可以得到线性图像。
13.答案：（1）0.4 s（2）（3）
解析：本题考查圆周运动与平抛运动以及机械能守恒定律、动量定理。
（1）如图所示，把小球垂直落在轨道1的D点时的速度分解，半径与轨道1在D点处的切线垂直，即速度的反向延长线经过，
小球做平抛运动的竖直位移
根据平抛运动的特点，速度的反向延长线经过水平位移的中点P，
由几何关系，可得
则有
又，
则有
代入数据解得

（2）由速度的矢量直角三角形可得
根据机械能守恒定律，小球第一次从D点经过又返回D点时，动能不变，则小球沿着圆弧轨道从A点第一次经过D点时的速度大小仍为
小球从A点到D点，由动量定理有
可得
（3）小球从A点D点，由动能定理可得
解得
14.答案：（1）
（2）
（3）0
解析：本题考查带电粒子在电场、磁场中的运动。
（1）从处射出的粒子在电场中做类平抛运动，在磁场中做圆周运动，运动轨迹如图所示，

设从处射出的粒子在电场中的加速度大小为a，则
设粒子第一次进入磁场时竖直方向的速度大小为，则，
设粒子第一次进入磁场时速度方向与水平方向的夹角为，则粒子的速度，
设磁场的磁感应强度大小为B，粒子在磁场中运动的轨迹半径为，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有
由几何关系得
联立以上各式得
（2）从处射出的粒子在电场中做类平抛运动，竖直方向加速度大小为a，
竖直方向，有
水平方向，有，
由，，得
联立以上各式得
（3）设从处射出的粒子进入磁场时的速度大小为，与x轴正方向的夹角为，则有，
设粒子在磁场区域中做圆周运动的轨迹半径为，则有
粒子第一次离开磁场区域时的位置的横坐标为
联立解得。
15.答案：（1）；偏小
（2）（i）（ii）放热
解析：（1）一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为，一滴油酸酒精溶液形成的油膜面积为S，那么油酸分子直径为。如果所用的油酸酒精溶液长时间放置在空气中，酒精挥发，导致油酸酒精溶液中的油酸体积分数增大，1滴油酸酒精溶液形成的面积偏大，则分子直径的测量结果偏小。
（i）室温为7 ℃时，气缸内空气的体积为，温度
室温升到27 ℃时，此时包括逸出气体在内的气体的总体积为，温度为
由盖–吕萨克定律有
设室温为27 ℃时气缸内空气的密度为ρ，则27 ℃时气缸内空气质量为，7 ℃时气缸内空气质量为，则室温为27 ℃时气缸内空气质量与室温为7 ℃时气缸内空气质量之比为
（ii）因为砂子是缓慢放置的，所以气缸内气体发生等温变化，根据玻意耳定律有

代入数据解得

因为气体体积减小，外界对气体做功，此过程气体温度不变，气体内能不变，根据热力学第一定律可知，此过程气体向外放热
16.答案：（1）；
（2）（i）（ii）20211s
解析：（1）作出光线传播的光路图如图所示，是D点关于的像点，反射光线可看做是从射出来的，由几何关系有，解得，由几何关系可知光线在D点的入射角，光线在D点的折射角，由折射定律得；由可知光线在玻璃砖中传播的速度，光线在玻璃砖中传播的时间：由折射定律可知光线在E点的折射角为60°，所以屏上光斑到B点的距离为。

（2）（i）根据质点A从波谷运动到平衡位置且向下运动的时间间隔有

即该简谐横波的周期为
由图乙可知该波波长为，则该波波速为

根据可得
故，该波的波速为
（ii）根据（i）可知该波的周期为
设该波沿地心传播到地球的另一面的时间为，根据可得

由于波源是向上起振，设该处质点从起振到第一次到达波峰所需要的时间为，则

所以与波源的平衡位置关于地心对称处的质点第一次到达波峰所需要的时间为