届高考物理模拟卷广东地区专用有答案.docx
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届高考物理模拟卷广东地区专用有答案
2021届髙考物理模拟卷
一、单选题
1.氢原子的能级图如图所示，当氢原子从“=2能级向低能级跃迁时，辐射的光子恰好能使金属P发生光电效应，下列说法正确的是（）
乍口□胡54
4-0.85
31.51
23.4
]13.6
A.大量的氢原子从n=5能级向低能级跃迁辐射出的光子中有6种频率的光子能使金属P发生光电效应
B.金属P的逸岀功有可能大于10.2eV
C.静I上的电子经电场加速后，撞击氢原子使其由基态跃迁到激发态，电子的加速电压至少为12.09
V
D.若用氢原子从“=4能级跃迁到最低能级时辐射的光子照射金属P,则此时的遏止电压为2.55V
2•转笔是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动，深受广大中学生的喜爱，英中也包含了许多的物理知识。
如图所示某转笔高手能让笔绕其手指上的某一点O沿顺时针方向做角速度为。
的匀速圆周运动，已知O点恰好是长为厶的金属笔杆的中点，地磁场的磁感应强度在与笔杆转动平而垂直方向的分量大小为B,方向向外，贝X）
3•—半径为/?
的绝缘球体上均匀分布着电荷量为。
的正电荷，以球心为原点O建立坐标系，如图所示，在x=3R的D点有一电荷量为“的固泄点电荷，已知在x=2R的C点场强为零，静电力常量为e则下面说法正确的是（）
C.F点场强大小为諜D.从B点到D点，电势先升高后降低
4.甲、乙两行星的半径之比为2:
1,分别环绕甲、乙两行星运行的两卫星的周期之比为4:
1,已知两卫星的运动轨道距离甲、乙两行星表而的髙度分别等于两行星的半径，则下列关系正确的是（）
A.甲、乙两行星的密度之比为1:
16
B.甲、乙两行星表面第一宇宙速度之比为1:
2^2
C.甲、乙两行星表面的重力加速度之比为1:
4
D.环绕甲、乙两行星运行的两卫星的角速度之比为1:
2
5•如图所示，在真空中光滑绝缘的水平而上有三个相同的不带电的小球，小球之间由三根完全相同的轻弹簧连接构成等边三角形，弹簧处于原长厶，若让每个小球带上相同的电荷量"，小球可沿所在角的角平分线运动，当三角形的而积增大到原来的4倍时小球的加速度均为零，弹簧是绝缘体且劲度系数相同，真空中的静电力常疑为匕则弹簧的劲度系数为（）
D.
6.—宇宙飞船的横截面积为S,以心的恒立速率航行，当进入有宇宙尘埃的区域时，设在该区域，单位体积内有"颗尘埃，每颗尘埃的质量为川，若尘埃碰到飞船前是静止的，且碰到飞船后就粘在飞船上，不计英他阻力，为保持飞船匀速航行，飞船发动机的牵引力功率为（）
A.Snm\^B.2Snm\^C.Snmv^D.2Snm\^
7.由我国自主研发制造的世界上最大的海上风电机SL5000,它的机舱上可以起降直升机，叶片直
径128m，风轮高度超过40层楼，是世界风电制造业的一个奇迹。
风速为12】n/s时发电机满载发电，风通过发电机后速度减为11nVs,已知空气的密度为1.3kg/m\则风受到的平均阻力约为（）
A.4.0xl04NB.2.0xl05NC.2.2xl06ND.4.4xl06N
二、多选题
&如图所示，正四而体的两个顶点分别固泄电荷量为0的正点电荷，是所在棱的中点，6（】为正四而体另外两个顶点，则（）
A・S〃两点电势相等B・@〃两点电场强度大小相等.方向相反
C.从h到d电势逐渐升高D.负试探电荷从C到d电势能先减小后增大
9.在两条间距为/、足够长光滑平行水平导轨所在空间，有垂直于导轨平而向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B,质量为加、电阻为R的铜棒"〃跨放在导轨上，同种材料的铜棒山横截面积是“b的两倍，长度与“b相同，M静止在“b左侧，如图所示，两棒相距g,与导轨始终垂直且接触良好。
若给（力棒一个水平向右的初速度心，导轨电阻不计，则在两棒运动过程中，下列说法正确的是（）
ca
°°°•••°冷•
A.相同时间通过两棒的电荷量不相等B・“〃开始运动时，系统电功率最大
C.cd产生的焦耳热的最大值为長D.两棒间的最大距离为警
10•有A、B、G£＞四个完全相同的小球从地面上同一位巻抛岀，轨迹分别如图中①②③④所示。
由图中轨迹可知，A、3到达的最大髙度相同，B、C的水平射程相同，A、D的水平射程相同，
C、D到达的最大髙度相同，不计空气阻力，则下列有关四个小球的运动分析正确的是（）
A.A、B两球抛岀时竖直方向的速度相等
B.A、£＞两球在最高点时的速度相等
C.B、C在空中运动时间相同
D.C、D两球落地时速度与地而的夹角一泄不相等
三、实验题
7T.某研究性学习小组在学习了圆周运动知识以后，设计了一个研究玩具小车通过凹形桥最低点和凸形桥最高点时对轨道压力大小的实验。
所用器材有玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥和凸形桥模拟器（圆弧部分的半径均为乩重力加速度为g）O
托盘秤
（1）如图所示，将模拟器静宜于托盘秤上，托盘秤的示数为
（2）将玩具小车静置于模拟器最低点时，托盘秤的示数为M,则玩具小车的质量为
中=O
（3）将玩具小车从模拟器右侧某一位垃由静I上释放，小车经过A、B、C、D、£点后滑向左侧的过
程中，在这五个点观察到托盘秤的示数变化情况依次是增大，减小，增大，减小，增大，从而说明玩具小车通过凹形桥最低点时对桥的压力（填“大于”或“小于”）玩具小车通过
凸形桥最高点时对桥的压力。
（4）若玩具小车通过A的速度是it，则托盘秤的示数为:
若玩具小车通过B的速度
是⑰，则托盘秤的示数为。
12.用伏安法测左一个待测电阻&的阻值（约为60Q）,实验室可提供如下器材。
电源£（电动势4V,内阻忽略不计）
电流表入（疑程0~15mA,内阻为50Q）
电流表A,（M程0~200mA,内阻约为0.5Q）
电压表M（量程0~3V,内阻约3kQ）
电压表W（疑程0~15V,内阻约15kQ）
滑动变阻器R（阻值范围0~10Q）
立值电阻&（阻值为5Q）
立值电阻心（阻值为20Q）
开关S、导线若干
图甲
（1）某同学直接选择了电压表«和电流表A?
用伏安法测电阻，他采用如图甲所示的电路将电压表接在op之间和52之间分别读出了两组不同的u和I的示数，则该同学应将电压表连在（填“OP”或“OQ”）之间，测量的结果更接近待测电阻的真实值，且测疑值比真实值略（填“大”或“小”）。
（2）另一同学根据实验室提供的器材设il了能比较精确地测量该电阻&的实验方案，电表读数尽
量在量程的;以上，则他选的电流表是，该电流表（填“需要”或“不需
要”）改装，选的电压表是。
（填器材的字母代号）
（3）在图乙虚线框中画出测量心阻值的完整电路图，并在图中标明器材的字母代号。
（4）调右滑动变阻骼心当电压表的示数为2.00V时，电流表的指针所指刻度如图丙所示，可读
出电流表的示数是mA,则待测电阻&的阻值为Q（结果保留1位小数）o
四、计算题
13•如图所示，间距为J足够长的平行光滑导轨MN固疋在绝缘水平桌而上，•导轨左端接有阻值为/?
的泄值电阻，质量为加、电阻为r的导体棒"〃垂直静置于导轨上，与导轨接触良好，其长度恰好等于导轨间距乙导轨的电阻忽略不计。
整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平而向上。
如果从导体棒“b以初速度％向右运动开始计时，求：
（1）导体棒的速度为勺时其加速度的大小：
（2）导体棒在导轨上运动的全过程中，棒上产生的焦耳热：
（3）导体棒在导轨上运动的全过程的位移x的大小。
14.如图所示，质捲M=6kg、右侧带有挡板的长木板放在水平面上，质量〃=2kg的小物块放在长木板上，此时长木板和小物块在作用于长木板上、水平向右的力F作用下做速度v0=4nVs的匀速运动，已知长木板与水平而间的动摩擦因数为“=0.6,物块与长木板之间的动摩擦因数为儿=0.4,某时刻撤去力F,小物块恰好与右侧挡板不发生碰撞，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，
重力加速度^=10nVso撞过程中物块对挡板的冲量"与厶的关系式。
15.【物理一选修3-3】
（1）甲分子固左在坐标原点0,乙分子只在两分子间的作用力作用下，沿x轴方向靠近甲分子，
两分子间的分子势能耳与两分子间距离x的变化关系如图所示。
当乙分子运动到P点处时，乙分
子所受的分子力（填“为零"或“最大“），乙分子从P点向0点运动的过程，乙分子的加速
度大小（填“减小I不变”或“增大”），加速度方向沿x轴（填“正"或
“负”）方向。
（2）如图所示，一端封闭的粗细均匀的细玻璃管正中间有一用塞子塞住的小孔，用一段长为
〃=20cm的水银柱在管中封闭一段空气柱，开口向下竖直放置时，测得上、下两部分空气柱的长度均为4=30.0cm,已知大气压强Po=76cniHgo现在先用活塞把下管口封住，让管中空气不能逸出（忽略下方气体体积变化），然后再拔出塞住小孔的塞子，假设温度不变。
（i）小孔中是否有水银溢岀，请简述理由。
（ii）求水银稳左后上、下两部分空气柱的长度（结果保留一位小数）。
（1）如图所示为一半圆柱形透明体的横截面，入射光线MP沿方向从呱而上的P点以入射角
'=60°射入透明体，恰好从B点射岀。
若直径AB=2R，光在真空中的速度为c,则透明体的折射率为，光从P点传播到B点所用的时间为°
（2）—列简谐横波沿细软长绳从P向0传播。
/=0时，P点正好到达最髙点，0点恰好经过平衡位宜且向下运动。
已知P、0两点在传播方向上的距离为42m。
（i）若/=1.2s时0点恰好第一次到达最高点，波长大于9m而小于12m,求波速；
（ii）若/=l・2s时Q点恰好到达最高点，求波速。
参考答案
1.答案：
D
从“=2能级跃迁到“=1能级时释放出光子的能量为AE=-3.4eV-（-13.6eV）=10.2eV,根据题意知该金属的逸岀功％等于10.2CV,大量的氢原子从“=5能级向低能级跃迁可以辐射10种频率不同的光子，但能级差大于或等于10.2eV的只有4种，即有4种频率的光子能使金属P发生光电效应，A、B错误：
使处于“=1能级的氢原子跃迁到心2能级，所需要的能量最小，即
eU=-3.4eV-（-13.6eV）=10.2eV,则电子的加速电压至少为U=10.2V,选项C错误：
当用氢原子从«=4能级跃迁到最低能级时辐射的光子照射金属P,辐射光子的能屋为
-0.85eV-（-13.6eV）=12.75eV,光电子最大初动能为12.75eV-10.2eV=2.55eV,此时的遏止电压为2.55V,选项D正确。
2.答案：
C
根据右手立则判断知O点的电势最高，A错误：
O点与笔尖间的电势差为
BL0+g迈—Igfe，C正确，B错误；笔杆两端点间的电势差为0,D错误。
228
3.答案：
C
因为C点场强为零，故g>0,故A选项错误。
均匀带电绝缘球体在球心O处产生的场强为零，即
O点的场强源自§产生的电场，故B选项错误。
设均匀带电绝缘球体在C点产生的场9R・
强大小为耳，在F点产生的场强大小为耳，均匀带电绝缘球体在其周用形成的电场具有对称性，因此均匀带电绝缘球体在C点与F点产生的场强大小相等，方向相反，即Ec=Ef，又因为在C点合场强为零，则有&=等，在F点合场强为匕=寻+希=帶，故C选项正确。
C点处电场强度为零，则从B到C,电场线向右，从C到D,电场线向左，故从B点到D点，电势先降低后升高，故D选项错误。
4.答案：
A
由Gyr=mrc°2=,My=身'得"v=T=2寸需■，同时有
47r2r3
A/
得，两行星
3
M=^,r=/?
+H=2/?
故两行星的质呈之比为M1：
M2=I:
2,由的密度之比为q：
q?
=1：
16,故选项A正确：
行星的第一宇宙速度\'=｛学,代入数据得
v.：
v2=1:
2,故选项B错误；又在行星表面处有G響=斥,得g=G譽,代入数据得
KK
^：
.?
2=1：
8,故选项C错误；由"飞攀代入数据得①：
$=1：
4,故选项D错误。
5•答案：
D设弹簧的劲度系数为L,三角形的而积增大为原来的四倍，则三角形每边边长增大为原来的两倍，即每根弹簧伸长量均为厶，此位程每个带电小球受力平衡，有比沁,得F咼项D正确。
6•答案：
C
以4时间内粘在飞船的尘埃为研究对象，由动量左理得F4=解得飞船发动机的牵引力F=nmv；S，则飞船发动机的牵引力功率为P=Fv0=rnnv^S,选项C正确，选项A、B、D错误.
7•答案：
B
叶片直径为6
/，叶片旋转所形成的圆面积—显」秒内流过该圆而积的风柱体积
V=Svxt=^iul\t.风柱的质量也=妙，设风柱受到的平均阻力为/,取片的方向为正方向，根据动量左理有-弁=〃少2-加片，带入数据解得/a2.0xl05N,故选B。
8•答案：
AD
正点电荷到C、〃两点的距离相等，则在。
、d两点产生的电势相等，根据电势的叠加原理可知c、d两点电势相等，选项A正确：
根据电场强度的叠加原理可知，“、b两点电场强度大小相等，根据几何知识知场强方向不相反，选项B错误：
根据电势的叠加原理可知从"到〃电势逐渐降低，从c到〃电势先升高后降低，又负试探电荷在电势髙处电势能小，则负试探电荷从c到d电势能先减小后增大，选项C错误，D正确。
9•答案：
BC
由于通过两棒的电流总相等，因此相同时间通过两棒的电荷量相等，选项A错误：
回路总电功率户=4~v；厂"•随两棒速度差的减小而减小，因此”开始运动时系统电功率最大，选
项B正确；由于两棒所受安培力等大反向，系统所受合外力为零.动量守恒，最终两棒速度相等
为卩，即有mv.=（m+M）v，其中M的质呈M=plS&=pl・2S通=2m,系统损失的机械能全部转化为焦耳热，总焦耳热Q=_A"+2讪’=如汗：
，cd产生的焦耳热Qd=*©=卜朮，选
项C正确；由动量泄理对"有-B刀△『=阳―叫，而通过铜棒的电荷量歼血，解得q=疇,5di
△02B!
•niyR1
又通过铜棒的电荷量“二矿二―所以山=两棒间的最大距离为Ar+-/t选项D
K©肚B十2
错误。
10.答案：
AD
2
抛体运动中人3到达的最大高度相同，由h=2=厂可知，A、B抛出时的竖直速度相等，在2g2
空中运动的时间相等，故选项A正确：
B、C的最大高度不同，则运动时间不同，选项C错误；由V21
h=—可知•A运动的时间比D的要长，又A和D水平射程相等，由x=vx-2/可得，A的2g2
水平速度比D的小，而最高点时的速度即为水平方向的速度，故两者不相等，选项B错误；由对称性可知，落地时速度与水平方向的夹角与抛岀时相等，故要判断落地时速度与水平方向的夹角，只需判断抛岀时速度与水平方向的夹角即可，对于C和D,由轨迹可知，C到达的最大高度与D的相等，则竖直初速度相等，运动时间相等，结合水平位移知，C的水平速度要小于D的，设抛出时速度与水平方向的夹角为&，贝ijnne二土，经分析可知，C抛出时速度与水平方向的夹角比D
儿
的大，故一泄不相等，选项D正确。
11.答案：
（2）M-叫
（3）大于
2
（4）M+（A/-ma）—:
M-（M-
（2）依题意有用，所以m=M-m0.（3）玩具小车向凹形桥底端运动时，对桥的压力大于重力，向凸形桥顶部运动时，对桥的压力小于重力，所以玩具小车通过凹形桥最低点时对桥的压力大于玩具小车通过凸形桥最高点时对桥的压力：
（4）若玩具小车通过A的速度是有心-mg=n出,托盘秤的示数为M+（M-叫）三：
若玩具小车通过B的速度是炽有
RgK
2
mg-N严心,托盘秤的示数为M-（M-叫
R
12•答案：
（1）OQ.大
（2）A,；需要：
V,
（3）如图所示
r2rL
（4）8.0：
57.1
（1）由于待测电阻的阻值大约为60G,选取的电压表«的内阻约3kC,选取的电流表A?
内阻约
R、・3000“R60—
为0.5Q,则有y=—=50t^-=—=120,故电流表分压作用比电压表分流作用小，所以选xA
择电流表内接法时，测量值更接近真实值，故电压表应接在O0之间，且测量值比真实值略大。
E4
（2）电路中可能出现的最大电流约为/=臣=&jAa67mA,电流表A?
量程太大，可将电流表入与泄值电阻仏并联，相当于量程为52.5mA的电流表，电源电动势为4V,则电压表选择
（3）电流表入改装后内阻已知，且可以精确测量通过待测电阻的电流，电压表具体内阻未知，若电流表外接，不能测出电压表的分流值，而电流表内接，待测电阻的电压可准确测呈:
，故电流表内接：
滑动变阻器阻值与待测电阻相比较小，故采用分压接法。
（4）电流表量程为15mA,最小刻度为0.5mA,电流表指针指16格，故电流表的示数是8.0mA,此时通过待测电阻心的电流为28mA,则待测电阻心的阻值为R「斗R；=（磐碁-芈弓）Q57」Q。
12oX1UjU+ZU
13.答案：
（1）导体棒速度为岭时切割磁感线产生的感应电动势
E=BLvq
F
导体棒中电流1=亠
R+r
导体棒受到安培力F/BIL
由牛顿第二泄律有
导体棒ab的速度为v0时其加速度的大小"=
m（R+r）
（2）根据能量守恒上律可知，停止运动时，导体棒损失的动能全部转变成焦耳热电路中电阻R和导体棒「产生的焦耳热与阻值成正比，即卷#
又Qr+Q「=Q
:
7
则导体棒产生的焦耳热Q严—如朮=厂气r+/?
22（r+R）
（3）由动量泄理有-B71j=0-叫
DT:
导体棒中的平均感应电流为/=—-
R+
wv0（/?
+r）
14•答案：
（1）长木板和物块做匀速运动，对整体受力分析，由平衡条件有
F=MM+/）g
解得F=48N
（2）撤去力F后
对长木板有“（M+加）&-“0劣
对物块有山吨=口叫
70
解得=—m/s9a2=4m/s2
3
长木板和物块发生相对滑动，由于卩＞6,则长木板先停止运动，从撤去力F到停止运动，长木
2
板的位移为儿二吕
碰撞前瞬间对物块有V2-V；=-2匕山+L）
碰撞过程有=（M+m）vt
根据动虽:
左理有P=Mv-,
联立解得0=3丁1・6-2厶Ns
②当fW0.6s,即0.48m时，在长木板停止运动前二者发生碰撞有咐-討2=咛-如尸+厶
碰撞前瞬间对长木板有V2=V0_tV，对物块有V3=V0_fM
碰撞过程有+"心3=（M+/»）v4
贝I]p=Mv4-Mv2
联立解得p=2屁Ns
15.答案：
（1）为零：
增大；正
（i）小孔中没有水银溢岀，因为拔出塞住小孔的塞子，小孔处的压强P：
=66cmHg（ii）对上半部分气体，初态压强P.=/A>-A=56cniHg,体积V,=
末态压强加=几—£几=66cmHg,设体积*=厶S
根据玻意耳宦律得py}=py;
解得厶=25.5cm
对下半部分气体，初态压强/A=Po=76cniHg,体积V严gS
末态压强P；=P0+£P„=86cmHg,设体积V；=厶S
根据玻意耳上律得P2V2=
解得厶=26.5cm
（1）由图象可知，乙分子在P点（*=兀）时，分子势能最小，此时乙分子处于平衡位置，分子引力与分子斥力大小相等，合力为零；乙分子在0点（％=兀）时，分子间距离小于平衡距离，分子引力小于分子斥力，合力表现为斥力，乙分子从P点向0点运动的过程，分子间作用力增大，根据牛顿第二定律得乙分子的加速度增大，加速度方向沿x轴正方向。
16•答案：
（1）羽;—
c
（2）（i）/=1.2s时Q点恰好第一次到达最髙点，则
3
-7；=1.2s
41解得7；=1.6s
横波沿P向。
传播，有
3
（q+-）A=L
其中坷为自然数,L=42m,9m解得2.75“<3.92
q只能取3,得人=11.2m
波速"牛
解得V,=7nVs
（ii）/=l-2s时。
点恰好到达最高点，则
3
伙+-）T=1.2s
4
波速
又（n+^）A=L
其中小*均为自然数
（1）MP//AB,则却=60°,由于OP=OB,折射角&=号=30°,透明体的折射率
/?
=11!
1L=73,光在透明体中的传播速度『=PB=2Rcos"从P点传播到B点所用的时间
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