2021广东省（新高考）高三下学期5月卫冕联考物理含解析

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2021届高三卫冕联考

物理试卷(新高考)

本试卷共8页，16题(含选考题)。全卷满分100分。考试用时75分钟。

注意事项：

1.答题前，先将自己的姓名、考号等填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2.选择题的作答：选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3.填空题和解答题的作答：用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

4.选考题的作答：先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B铅笔涂黑。答案写在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

5.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。

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.核电站是目前和平利用核能的主要方式，在一定程度上解决了能源问题。下列关于核电站的说法正确的是

A.核电站中核燃料发生的核反应是聚变反应，其可能的核反应方程式为

B.核电站中核燃料发生的核反应是裂变反应，其可能的核反应方程式为

C.核电站中核燃料发生的核反应是裂变反应，其可能的核反应方程式为

D.在核电站中的核反应出现了质量亏损从而释放出了大量核能，核电站正是以此为能量来源工作的

2.广州塔又称广州新电视塔，总高度600m，是广州的标志性建筑之一，随着超级高楼越来越多，高速电梯在日常生活中越来越重要。在某次对广州塔高速电梯的测试中，电梯的时间－速度图象如图所示，图中倾斜的虚线a、b分别为曲线在t=0时和t=3s时的切线，下列说法正确的是

A.0～10s时间内电梯的加速度逐渐增大

B.t=2s时电梯一定处于超重状态

C.t=3s时电梯的加速度大小为m/s2

D.t=0时电梯的加速度为t=3s时电梯加速度的6倍

3.一根轻绳一端系于竖直圆弧上的A点，另外一端系于竖直圆弧上的B点，O为圆弧的圆心，质量为m的重物通过一光滑钩子挂在轻绳上，如图所示，现在将绳的一端缓慢的由B点移动到C点，下列说法正确的是

A.绳子夹角一直变小            B.绳子的张力一直变大

C.绳子的张力先变大后变小      D.绳子的张力先变小后变大

4.长隆欢乐世界占地面积2000多亩，游乐设施近70项，里面的好多游戏项目很受青少年朋友喜欢。如图所示，小明和他哥哥一起玩“飓风飞椅”游戏，所有座椅都用相同长度的悬索安装在游戏装置的同一圆周上(圆周圆心在游戏装置的转轴上)，现游戏装置的悬索拉着飞椅带着他们做匀速圆周运动，已知哥哥的质量为小明质量的2倍，他们座椅的质量均与小明的质量相同，不计悬索质量及空气阻力，下列说法正确的是

A.小明相对哥哥做匀速圆周运动

B.哥哥的动能是小明动能的2倍

C.悬索对哥哥座椅的拉力等于悬索对小明座椅拉力的2倍

D.游戏装置的角速度越大，悬索与水平方向的夹角越大

5.2021年2月24日6时29分，天问一号火星探测器成功实施第三次近火制动，进入近火点到火星表面的距离为280km、远火点到火星表面的距离为5.9×104km、周期为2个火星日的火星停泊轨道，探测器将在停泊轨道上运行约3个月。已知火星的半径为R=3.4×106m，火星表面的重力加速度为0.38g(g为地球表面的重力加速度，取10m/s2)，≈1.6，下列说法正确的是

A.探测器在停泊轨道上相对火星静止不动

B.探测器在从近火点向远火点运动的过程中速度越来越小，机械能也减小

C.探测器在远火点运动的速率大于3.6km/s

D.若能发射火星的同步卫星，则同步卫星的轨道半径约为2×104km

6.某工厂测试竖直挡板的弹性，进行了如下操作：位于水平地面上的弹射装置从A点将一质量m=0.5kg的小球斜向上弹射出去，刚好与竖直挡板的B点垂直相碰，然后被水平弹回落到地面上的C点。已知A点与竖直挡板的水平距离d=4.8m，C点为OA的中点，B点到水平地面的高度h=3.2m，小球从A点被弹射出去到落到C点所用的总时间t=1.8s，空气阻力不计，重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是

A.小球被弹射出时的速度大小为8m/s

B.小球被竖直挡板弹回时的速度大小为2.4m/s

C.小球受到竖直挡板水平方向的平均作用力的大小为22.5N

D.小球被竖直挡板反弹过程中损失的动能为2.25J

7.如图所示，电荷量分别为+Q、+4Q的点电荷分别固定在间距为L的A、B两点，以A、B两点连线的中点O为圆心、为半径作圆，与A、B两点连线和A、B两点连线的中垂线相交于a、c、b、d四点，已知静电力常量为k，下列说法正确的是

A.O点的电场强度大小为     B.c点的电场强度为O点电场强度的倍

C.b点的电势大于d点的电势      D.同一负电荷在c点时的电势能小于在d点时的电势能

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.如图甲所示电路中，变压器为理想变压器，电压表和电流表均为理想电表，a、b接如图乙所示电压，R0、R1均为定值电阻，R为滑动变阻器。现将开关S断开，观察到电流表A1的示数减小了0.1A，电流表A2的示数减小了0.5A，则下列说法正确的是

A.电压表V2的示数为40V

B.电压表V3示数变化量的大小等于定值电阻R。两端电压变化量的大小

C.电压表V3示数变化量的大小与电流表A1示数变化量的大小的比值不变

D.若将滑动变阻器的滑片向d端滑动，电压表V3的示数与电压表V1的示数的比值变大

9.如图所示，直角坐标系xOy的第一象限内存在沿x轴正方向的匀强电场，第四象限内一边长为a的正方形ABCD内存在垂直于坐标平面的匀强磁场(图中未画出)，其中AB边与x轴正方向成30°角。现有一质量为m、电荷量为q的带电粒子，从y轴上的P点以速度v0沿y轴负方向射入电场中，粒子恰好从A点进入磁场，进入磁场时的速度方向与x轴正方向的夹角为60°，然后从B点离开磁场，不考虑粒子的重力，下列说法正确的是

A.磁场的方向为垂直坐标平面向外      B.P点的纵坐标为a

C.匀强磁场的磁感应强度为    D.粒子从P点运动到B点的时间为

10.如图所示，一轻弹簧固定在竖直墙上的A点，弹簧自由伸长时末端位于B点，半径为R的光滑圆弧轨道固定在竖直平面，与C点水平相切，AB和BC的长度均为2R，AB部分光滑，BC部分粗糙。质量为m的物块P(可视为质点)从BC的中点以初速度v0向左运动，最后物块P能够滑上圆弧轨道并且不脱离轨道(从圆弧轨道最高点D离开不算脱离轨道)。已知物块P与BC部分间的动摩擦因数为µ，整个过程中弹簧处于弹性限度内，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是

A.弹簧的最大弹性势能为mv02－μmgR

B.若物块P未能从D点离开轨道，则物块P在BC间通过的最大路程为

C.若物块P能够从D点离开轨道，则在与轨道圆心等高处的E点对轨道的压力可能为4mg

D.若物块P能够打在竖直墙上，则初速度最小为

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.(7分)

某研究性学习小组采用如图甲所示的装置测量重力加速度g。提供的器材有：气垫导轨(总长度为L)、滑块(总质量为m，装有宽度为d的遮光板)、光电门两只(配接数字计时器)、垫块若干、米尺。在一次实验中，测出导轨顶端距水平面的高度为h，两光电门间的距离为s。打开气泵，让滑块从导轨顶端由静止开始向下运动，读出遮光板从光电门1到达光电门2所用的时间为t。

(1)使用游标卡尺测量遮光板的宽度d如图乙所示，则遮光板的宽度d=          cm。

(2)保持光电门1的位置不变，改变光电门2的位置，记录两个光电门之间的距离s和对应的时间t，根据实验数据作出－t图象如图丙所示，若图中直线的斜率为k，根据图象得出重力加速度g=           (用题目中所给的符号表示)。

(3)若滑块与导轨间还有比较小的大小为f的摩擦力，则重力加速度测量结果表达式修正为g=           (用题目中所给的符号表示)。

12.(9分)

某同学在实验室做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验，实验室提供了如下器材：

小灯泡(2.5V，0.5A)

电流表A(量程为0.4A，内阻RA=1Ω)

电压表V(量程为3V，内阻RV≈3kΩ)

滑动变阻器(最大阻值R=10Ω，允许通过的最大电流2A)

定值电阻R1=2Ω

定值电阻R2=10Ω

电源E(电动势为3V，内阻不计)

开关S一个、导线若干

(1)他设计了如图甲所示的实验电路，Rx应选           (填“R1”或“R2”)，电流表与Rx并联后的量程为           A。

(2)利用图甲所示电路进行实验，某次测量时电流表的示数为0.2A，此时电压表的示数如图乙所示，则此时小灯泡的电阻为           Ω(结果保留两位有效数字)。

(3)通过实验正确作出小灯泡的I－U图线，如图丙所示。现把实验中使用的两个完全相同的小灯泡并联后接到如图丁所示的电路中，其中电源的电动势E0=2V、内阻r0=1Ω，定值电阻R=1.5Ω，则此时每个小灯泡的实际功率为           W(结果保留小数点后两位数字)。

13.(10分)

如图所示，质量m1=m2=1kg的滑块A、B(可视为质点)分别静止于质量m3=2kg、长L1=1.1m的木板C的左右两端，质量m4=1kg的足够长的木板D与木板C紧靠在一起(不粘连)，两木板厚度相等。现给滑块A一个水平向右的初速度v0=6m/s，一段时间后滑块A、B发生了第一次碰撞，碰撞时间极短且碰撞过程中没有机械能损失。已知滑块A、B与木板C、D间的动摩擦因数均为µ1=0.5，木板C、D与地面间的动摩擦因数均为µ2=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。求最后滑块B离木板C右端的距离(结果保留两位有效数字)。

14.(16分)

如图所示，间距为L的两条足够长的平行金属导轨右端连接有一阻值为R的定值电阻，整个装置被固定在绝缘水平面上，整个空间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，两根质量均为m、电阻均为R、长度均为L的金属棒MN、EF垂直放在导轨上，金属棒EF与导轨间的动摩擦因数为μ，现给金属棒MN施加一水平向左的作用力F，使金属棒MN从静止开始以加速度a做匀加速直线运动，当金属棒EF将要发生滑动时撤去力F。若重力加速度为g，导轨的电阻不计，金属棒EF与导轨间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，金属棒MN与导轨间的摩擦力忽略不计，求：

(1)力F的最大功率；

(2)撤去力F后定值电阻上产生的热量；

(3)整个过程中通过定值电阻的电荷量。

(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)将一定质量的氧气封闭在一容积不变的容器内，如图所示为氧气分子在不同温度下的速率统计分布图，由图可知             (填“实线”或“虚线”)表示的状态气体的压强较大，两条线与横轴所围的面积在理论上应该             (填“相等”或“不相等”)。

(2)(8分)带加热丝(图中未画出，体积不计)的质量为M的气缸放在水平地面上，质量为m、截面积为S的活塞封闭着一定质量的理想气体(气体的质量可以忽略)，活塞由轻绳悬挂在天花板上，活塞到气缸底部的距离为L，到气缸顶部的距离为，封闭气体的温度为T，气缸恰好对地面无压力，已知重力加速度为g，大气压强始终为p0，M=2m=，活塞可在气缸内自由滑动。现在缓慢升高封闭气体的温度，求：

(i)活塞开始上升时气体的温度T1；

(ii)活塞上升到气缸顶部时气体的温度T2。

16.[选修3－4](12分)

(1)(4分)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝1.0s时刻的波形如图所示，此时波刚好传播到x＝5m处的M点，t＝1.5s时刻x＝10m处的质点Q刚好开始振动，则此简谐横波的周期为           s，当质点Q第3次出现在波谷时，x=           m处的质点刚好开始振动。

(2)(8分)如图所示，在某种液体中某一深度处有一水平放置的半径为R的发光圆盘，现在将发光圆盘从液体中缓慢提升(提升过程中发光圆盘始终保持水平)，若液面足够宽，当发光圆盘离液面的距离从3R减到R时，被照亮的液面区域的半径减小了一半，求此种液体的折射率。