广东省2021届高三物理11月大联考试题（Word版附答案）

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绝密★启用前 广东省 2021 届普通高中学业质量联合测评 物理试卷 本试卷共 8 页，16 题（含选考题）．全卷满分 100 分，考试时间 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． 第Ⅰ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．伽利略是第一位把实验引进力学的科学家，他利用实验和数学相结合的方法确定了一些重要的物理规 律．他曾设计一个无摩擦的理想实验：如图所示，在定点 O 悬挂一单摆，将摆球拉到偏离竖直位置一定距 离的左侧 A 点，释放小球，小球将摆到竖直位置的右侧 B 点，此时 A 点与 B 点处于同一高度．若在 O 的正 下方 C 点用光滑的钉子改变摆球的运动路线，小球将摆到与 A、B 两点同样高度的 D 点．下列所述的运动 情景中，物体运动时所遵循的规律与该实验所验证的物理规律相一致的是（ ） A．行星沿椭圆轨道绕太阳运动 B．物块由静止开始沿粗糙曲面下滑 C．跳伞运动员打开降落伞下降 D．子弹射入置于光滑水平面上的木块并留在其中 2．汽车在高速公路上正常行驶时，同车道的前后车辆必须根据行驶速度、天气和路况保持足够的安全距 离．一辆汽车在高速公路上正以108km/h 的速度匀速行驶，突然发现前面同车道的汽车因故障停止运动， 于是司机紧急刹车，汽车经过 5s 停止运动．不考虑人的反应时间，汽车的运动视为匀变速直线运动，取 2g 10m/s ，下列说法正确的是（ ） A．汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为 0.80，两车的安全距离至少为54m B．汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为 0.60，两车的安全距离至少为54m C．汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为 0.60，两车的安全距离至少为150m D．汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为 0.60，两车的安全距离至少为 75m 3．如图所示，钉子 A 和小定滑轮 B 均固定在竖直墙面上，它们相隔一定距离且处于同一高度，细线的一端 系有一小砂桶 D，另一端跨过定滑轮 B 固定在钉子 A 上．质量为 m 的小球 E 与细线上的轻质动滑轮 C 固定 连接．初始时整个系统处于静止状态，滑轮 C 两侧细线的夹角为 74 ．现缓慢地往砂桶添加细砂，当系统 再次平衡时，滑轮 C 两侧细线的夹角为106．不计一切摩擦，取 cos37 0.8  ， cos53 0.6  ，则此过程 中往砂桶 D 中添加的细砂质量为（ ） A． 5 m6 B． 5 m8 C． 5 m24 D． 1 m8 4 ． 235 92 U 俘 获 一 个 慢 中 子 后 发 生 裂 变 反 应 可 以 有 多 种 方 式 ， 其 中 一 种 可 表 示 为 ： 235 1 139 1 92 0 54 0X 3y xU n Sr e n    （x，y 待求），则核反应方程中 Sr 的中子数为（ ） A．38 B．56 C．65 D．94 5．甲、乙两颗人造地球卫星都在圆形轨道上运行．若它们的质量相等，甲离地心的距离为 2R ，乙离地心 的距离为 4R ，R 为地球的半径，则甲、乙两颗人造地球卫星的动量大小之比 :P P甲 乙 为（ ） A． 2 B．2 C． 3 D． 1 3 6．如图所示，劲度系数为 k 的轻质弹簧右端固定，左端与质量为 m 的物块 B 连接，弹簧处于自然状态．物 块 A 的质量为 2m ，以速度 0v 向右沿水平地面运动，与 B 碰撞后两者粘合并一起压缩弹簧．已知碰撞时间 极短，不计一切摩擦，弹簧未超出弹性限度，则弹簧的最大压缩量为（已知 21 2pE kx ）（ ） A． 03 m vk B． 0 2 3 m vk C． 0 4 3 m vk D． 0 2m vk 7．一含理想变压器的电路如图所示．当电压表 1V 的示数增加 20V 时，发现电压表 2V 的示数增加1V ．若 副线圈两端所接的两定值电阻的阻值相等，则理想变压器原、副线圈的匝数比为（ ） A．20：1 B．10：1 C．1：20 D．1：10 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，光滑水平面上一质点受两个水平力 1F 、 2F 的作用而处于静止状态．现只使力 1F 的大小随 时间 t 按图乙所示规律变化，下列关于质点的位移 s、加速度 a、速度 v 和力 2F 的瞬时功率 P 随时间 t 变化 的关系图像，可能正确的是 A． B． C． D． 9．光滑绝缘水平桌面上有一半径为 R 的圆周，A、B、C 是圆周上等间距的三点，O 是圆周的圆心．将正点 电荷 1Q 、 2Q 分别锁定在 A、B 两点，点电荷 3Q 锁定在 O 点，如图所示， 1Q 、 2Q 的电荷量均为 q， 3Q 的 电性和电荷量均未知．若无论在 C 处放入何种电性的电荷，该电荷均处于平衡状态．已知静电力常量为 k， 下列说法正确的是（ ） A． 3Q 为正电荷，电荷量为 q B． 3Q 为负电荷，电荷量为 3 3 q C．若解除对 3Q 的锁定，则 3Q 刚好能运动到圆周上 D．若将 2Q 置换为电荷量为 q 的负点电荷，然后解除对 3Q 的锁定，则 3Q 将做直线运动 10．如图甲所示，虚线 MN 左右两边分别存在垂直于纸面、方向相反、磁感应强度大小为 oB 的匀强磁场， 一半径为 r、由硬质导线做成的金属圆环固定在纸面内，圆心 O 在 MN 上．以垂直纸面向外为磁场的正方 向，若 MN 左侧的磁场磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，金属圆环的总电阻为 R，下列说法正确 的是（ ） A．在 0t  到 1t t 的时间间隔内，圆环中的磁通量一直在增加 B．在 0t  到 1t t 的时间间隔内，圆环中的感应电流始终沿逆时针方向大小为工盛之 C．在 0t t 时刻，圆环受到的安培力大小为 2 3 o o B r t R  D．在 0t t 时刻，圆环受到的安培力大小为 2 32 o o B r t R  第Ⅱ卷 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分．第 11～14 题为必考题，每道试题考生都必须作 答． 第 15～16 题为选考题，考生根据要求作答． （一）必考题：4 小题，共 42 分． 11．（7 分）测量物块与水平桌面之间的动摩擦因数的实验装置如图所示． （1）下列选项中，哪一项是实验中必要的措施及要求？（ ） A．细绳必须与桌面平行 B．接通电源和释放物块同时进行 C．物块的质量远大于砂和砂桶的总质量 D．先平衡摩擦力，再进行实验 （2）实验中获得的一条比较理想的纸带如图所示，相邻两计数点之间还有四个计时点未画出．已知打点计 时器的工作频率为50Hz ，则此次实验物块运动时在 0.1s 内的速度平均增量为__________ m/s ．（计算结 果保留 2 位有效数字） （3）在（2）中，若物块的质量为 500g ，砂和砂桶的总质量为300g ，当地的重力加速度 29.80m/sg  ， 则物块与水平桌面的动摩擦因数为__________．（计算结果保留 2 位有效数字） 12．（9 分）某同学欲用如下器材测定未知电阻 xR 的值．图中电池的内阻为 r，电动势未知，电压表内阻很 大． （1）请你用笔画线代替导线，完成电路的连接． （2）实验中多次改变电阻箱接入电路中的阻值 R，读出电压表示数 U，根据实验数据作出 1 1 U R  图像．理 论上，作出的图像应是__________．（填选项序号） A． B． C． （3）正确作出 1 1 U R  图像后，若图线斜率的绝对值为 k，纵截距绝对值为 b，则 xR 的测量值为 __________．（用题中所给字母表示） （4）若仅从系统误差的角度考虑， xR 的测量值__________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值，原因是 __________． 13．（10 分）以 O 为坐标原点建立平面直角坐标系，坐标系第二象限内的虚线 MN 与 x 轴平行，在 MN 与 x 轴之间存在平行于纸面且沿 x 轴正方向的匀强电场，第三、四象限内有一中心轴经过 y 轴、垂直于纸面且 横截面如图所示的圆筒，筒内有方向与筒的轴线平行、垂直纸面向里、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场， 图中截面圆上有一个小孔 P．一带正电的粒子以初速度 Ov 垂直 MN 射入电场，经过一段时间后恰好从 P 点 （此时 P 与 O 重合）进入磁场，且运动方向与 y 轴成30 角．已知粒子的比荷为 k， MN 与 x 轴之间的距 离为 d．粒子重力不计．求： （1）匀强电场的电场强度；． （2）若粒子进入磁场的同时，圆筒绕其中心轴顺时针匀速转动，当筒转过 60时，该粒子恰好又从小孔 P 飞出圆筒，已知粒子未与筒壁发生碰撞，求圆筒的直径 D 以及圆筒转动的角速度 ． 14．（16 分）在光滑的水平面上，质量分别为 1kgAm  、 3kgBm  的滑块 A、B 中间有一轻质弹簧，弹簧 与物块未拴接．现将弹簧压缩后用细线锁住，如图所示，在 B 的右侧有一倾斜传送带，水平面与传送带通 过一段长度可忽略不计的圆弧平滑连接．已知传送带两轮轴之间的距离 1.8mL  ，传送的倾角 37   ， 滑块 B 与传送带之间的动摩擦因数 0.5  ，重力加速度 210m/sg  ，忽略传送带转轮的大小，不计空气 阻力，滑块可视为质点．初始时，让传送带不转动，锁定滑块 A 让它静止不动，烧断细线，发现滑块 B 恰 好能滑到传送带的最高点． sin 37 0.6  ，取 2 1.41 3 1.73 ， ． 求： （1）烧断细线前弹簧存储的弹性势能 pE ； （2）若烧断细线前，解除对滑块 A 的锁定，同时让传送带以恒定的速度，顺时针转动，则要使烧断细线后 滑块 B 能滑到传送带的最高点，传送带的速度．的最小值以及此情形中传送带因运送滑块 B 多消耗的电能 E 分别为多少？（最后计算结果保留 2 位有效数字） （二）选考题：共 12 分．请考生从两道题中任选一题作答．如果多做，则按所做的第一题计 分． 15．[物理——选修 3-3]（12 分） （1）（5 分）下列说法正确的是__________．（填正确答案标号．选对 1 个给 2 分，选对 2 个得 4 分，选 对 3 个得 5 分．每选错 1 个扣 3 分，最低得 0 分） A．晶体在熔化过程中，分子平均动能不变，内能增加 B．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的 C．气体的内能包括气体分子的重力势能 D．物体温度升高，其分子热运动的平均速率增大 E．同一干湿泡湿度计，湿泡显示的温度一定低于干泡显示的温度 （2）（7 分）容积 200LV  的钢瓶盛有氧气，在17℃的室内测得氧气的压强是 69.31 10 Pa ．当钢瓶搬 到 13 ℃的工地时，瓶内氧气的压强变为 68.10 10 Pa ．试判断钢瓶是否漏气？如果漏气，请计算漏掉氧 气与原有氧气的比值．（计算结果保留 3 位有效数字，可用百分比表示） 16．[物理——选修 3-4]（12 分） （1）（5 分）一列简谐横波沿着 x 轴负方向传播，A、B 两点是介质中的两个质点． 0t  时刻质点 B 处于 平衡位置；在 0.25st  时刻，该列波的部分波形如图所示．已知该列波的周期为 2s ，则该列波的波速为 __________ m/s ， 质 点 A 的 平 衡 位 置 的 坐 标 =Ax __________ cm ， 质 点 B 的 平 衡 位 置 的 坐 标 =Bx __________cm ． （2）（7 分）如图所示为“双缝干涉测量光的波长”实验示意图，双缝 1S 和 2S 间距为 0.80mm，双缝到屏的 距离为 0.80m ，波长为500nm 的单色平行光垂直入射到双缝 1S 和 2S 上，在屏上形成干涉条纹，中心轴线 OO 上方第一条亮纹中心位置在 1P 处，第三条亮纹中心位置在 2P 处，现有 1 号、2 号虫子分别从 1S 和 2S 同 时出发，以相同速度沿垂直屏的方向飞行，1 号虫子到达屏后，沿屏直线爬行到 1P ，2 号虫子到达屏后，沿 屏直线爬行到 2P ，假定两只虫子爬行速度均为 310 m s ／ ，则两只虫子运动的时间差为多少？ 广东省2021届普通高中学业质量联合测评 物理参考答案及评分细则 1．A【解析】伽利略的理想摆球实验说明，在只有重力做功的物体系统内，系统的机械能守恒．选项所描 述的四个运动情景中，只有 A 项行星沿椭圆轨道绕太阳运动时遵循机械能守恒定律；其他的运动过程都存 在机械能损失，A 项正确． 2．D【解析】108km/h 30m s ／ ，汽车刹车过程的加速度 2 2v 30 m/s 6m/st 5a     ，根据牛顿第二定 律得 26m/smga gm     ，解得 0.6  ，汽车刹车的位移 min v t 75m2x   ，所以两车的安全距离至 少为 75m ，D 项正确． 3．C【解析】设初始时砂桶和砂的质量为 1m ，再次平衡时砂桶和砂的质量为 2m ，则根据平衡条件有 1 1cos37 2m g mg  ， 2 1cos53 2m g mg  ，解得 2 5 m6m  ， 1 5 m8m  ．则 2 1 5 24m m m m   ，C 项 正确． 4．B【解析】根据质量数守恒和电荷数守恒可得 38x  ， 94y  ，所以 Sr 的中子数为 56y x  ，B 项正 确． 5．A【解析】根据万有引力提供向心力有 2 2 GMm mv r r  ，结合 mvp  ，得 MP mv m G r   ．可见， 在 M、m 相同时， 1P r  ．故甲、乙两颗人造地球卫星的运量大小之比 1 1: : 22 4P P R R  甲 乙 ，A 项正确． 6．C【解析】当 A、B 碰撞时， 02 3mv mv ，得 0 2 3v v ；开始压缩弹簧至弹簧被压缩到最短的过程中， 有 21 32 pmv E  ，根据功能关系有 0 2p kxE x ，联立解得 0 4 3 mx vk  ，C 项正确． 7．B【解析】副线圈两端所接的两定值电阻的阻值相等，则副线圈的输出电压增加 2V ，由理想变压器电 压与匝数的关系 1 1 2 2 U n U n  ，得 2 2 1 1 nU Un    ，代入 1 20VU  ， 2 2VU  得 1 2 101n n ： ：，B 项正确． 8．BD【解析】 s t 图像的斜率表示速度，在力 1F 的大小变化过程，质点的速度先增大后不变，A、C 项 错误．质点受到的合外力先从 0 随时间均匀增大，然后又随时间减小为 0，合力的方向始终未变，故质点的 加速度方向不变，整个过程加速度 a 随时间 t 变化的规律如 B 项所示；根据 2P F v 可知，力 2F 的瞬时功 率 P 随时间 t 变化的规律如 D 项所示． 9．BC【解析】圆周上等间距的三点分别处于一个正三角形的三个顶点，由数学知识可得，三点间距 3L R ． 若无论在 C 处放入何种电性的电荷，该电荷均处于平衡状态，则说明 C 点的合场强为零，即 1Q 、 2Q 两个 点电荷在 C 点的合场强与 3Q 在 C 点的场强等大反向，故 3Q 为负电荷，且 3 2 23 Qqk kL R  ，得 3 3 3Q q ， B 项正确，A 项错误；若解除对 3Q 的锁定，则 3Q 先做加速直线运动，越过 AB 连线后做减速直线运动，根 据对称性可知， 3Q 刚好能运动到圆周上，C 项正确；若将 2Q 置换为电荷量为 q 的负点电荷，同时解除对 3Q 的锁定，则 3Q 将做曲线运动，D 项错误． 10．AC【解析】开始时，圆环的磁通量为零，此后随着垂直纸面向里的磁场减弱，圆环的磁通量一直在增 加，A 项正确；根据楞次定律可判断，圆环中的感应电流方向始终沿顺时针方向，B 项错误；在 t=to 时刻， 圆环中的感应电流大小为 20 0 1 2 BEI rR Rt    ，安培力大小 2 3 0 0 2 B rF BI r t R    ，C 项正确，D 项错误． 11．（1）A（2 分）（2）0．20（2 分）（3）0．27（3 分） 【解析】（1）实验中，为保证物块做匀变速运动或匀速运动，细绳必须与桌面平行，A 项正确；必须先接 通电源，待打点计时器稳定工作后再释放物块，B 项错误；实验中，可以选物块和砂桶（含砂）构成的系 统为研究对象，所以不需要满足物块的质量远大于砂和砂桶的总质量这一条件，C 项错误；本实验的目的 是测量动摩擦因数，所以实验中不需要平衡摩擦力，D 项错误． （2）利用逐差法有   2 2 2 30.42 11.20 11.20 m/s 2.0m/s42 CE ACa T      ；根据加速度的定义可知，物块 运动时在 0.1s 内的速度增量为 0.2m s／ ． （3）根据牛顿第二定律有  mg Mg M m a   ，代入数据得 0.27  ． 12．（1）如图所示（2 分）（2）A（2 分）（3） k rb  （2 分） （4）小于（2 分）电压表分流（1 分） 【解析】（1）电路如图所示． （2）根据闭合电路欧姆定律，有  x UE R r UR    ，得 1 1 1xR r U E R E    ．可见，理论上作出的 1 1 U R  图像如 A 项所示． （3）在 1 1 U R  图像中， xR rk E  ， 1b E  联立可得 x kR rb   ． （4）考虑电压表的内阻，则有   V x U UE R r UR R         ,得 V 1 1 1 1xR r U E R R E         ，在 1 1 U R  图 像 中 ， xR rk E  ， V 1 xR rb E ER   ， 得 V 1 x x R rk R rb R   ， 即   V 1 x k k R rb bR        ， 得 V 1 x k kbR r rk b bR      ． 13．解：（1）粒子在电场中做类平抛运动，从 P 点进入磁场，且运动方向与 y 轴成30 ， 所以有 Eq ma ，（1 分） gv at ，（1 分） 0 30 gvtan v   ，（1 分） 又 0 , qd v t k m   ，（1 分） 解得 2 03 3 vE kd  ．（1 分） （2）画出粒子在磁场中的运动轨迹，如图所示．由儿何知识可得，轨迹的圆心角 3   ，由（1）可得， 粒子进入磁场时的速度 2 3 3 ov v ，（1 分） 由洛伦兹力提供向心力，有 2vqvB m r  ，得 02 3vv 3 mr qB kB   ，（1 分） 由几何关系可得 2D r ，解得 04 3 3 vD kB  ，（1 分）粒子在磁场中做圆周运动的周期 2 2 v rT kB    ，（1 分）由题意知，圆筒的角速度与粒子在磁场中做圆周运动的角速度大小相等，即 2 T   ，解得 kB  ．（1 分） 14．解：（1）设滑块 B 与弹簧脱离时的速度大小为 v，根据题意可知，滑块脱离弹簧之后在水平面上做匀 速运动，在传送带上做匀减速运动． 滑块 B 在传送带上运动时，根据匀变速直线运动规律有 2 2v aL ，（1 分） 其中 2sin cos 10m/sa g g     ，（1 分）解得 v 6.0m/s ．（1 分） 烧断细线后，根据功能关系有 21 v 54J2p BE m  ．（1 分） （2）烧断细线后，在两滑块脱离弹簧的过程，系统动量守恒，有 v vA A B Bm m ，（1 分） 根据机械能守恒有 2 21 1v v2 2p A A B BE m m  ，（1 分）解得 v 3.0m sB  ／ ．（1 分）设传送带的速度 0v 的 最小值为  min minv v

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